表象训练提高程序类课程教学效果之实证研究

◆邓 锐 赵 莉 汤旭蓉 彭顺生

(湖南信息职业技术学院)

表象训练提高程序类课程教学效果之实证研究

◆邓 锐 赵 莉 汤旭蓉 彭顺生

(湖南信息职业技术学院)

大量研究表明，成绩和表象能力之间存在着极大的相关性，表象清晰度高者占有优势。计算机程序类课程的抽象性和动态性适合进行表象训练。实验表明，参加表象训练的实验班学成绩优于控制班，且存在显著差异。

表象训练 计算机程序类课程 表象

一、引言

认知风格是个体在认知活动中表现出来的人格倾向和人格特征上的差异。它直接指向学习者处理信息的习惯，描述了学习者感知、思考、记忆和问题处理的类型模式，反映了个体知觉信息时的特定偏好。从事不同职业的成员具有共性的认知风格。软件开发人员指从软件行业从事开发的应用型人员，既不包含算法研究等理论研究人员，也不包含软件开发管理人员。

R.赖丁认为有两种基本的认知风格维度:整体－分析和言语－表象维度。而现代EEG、ERP等实验为两个风格维度提供了有力的证据。

二、研究方法

研究方法主要是文献研究法、调查法和实验法。

通过文献研究，课题组对Riding的认知风格测试系统分别从表象、言语、整体和分析四个维度对试题内容和试题表现形式进行了改进，开发了一个CSA系统(软著登字第0175615号)。

随后课题组用调查法，利用该系统测试了本地多个软件公司的软件开发人员和软件专业的优秀学生以及其它非软件专业人士。测试时将被试分为A组(软件开发人员和优秀的学习者)和B组(普通被试)。对数据进行筛选、排查，最终确定有效数据75个，其中A组36个，B组39个。然后在SPSS中进行分组、分维度的对比研究。调查与分析方法在“A Study on the Cognitive Style of Software Developers”一文中已详细描述，最终结论是:与普通被试相比，软件开发人员的认知风格的言语表象维度是明显偏向表象的。

在理论和实证分析的同时，课题组也进行了实验比较研究。课题组对软件专业基础相同的两个平行班进行了对比研究。其中，将计软0801班标记为控制组，计软0802班标记为实验组。课题组将针对同一教学内容，实验班采用表象训练，控制班采用非表象训练，然后对同一项目进行测试。结果表明实验班学成绩优于控制班，且存在显著差异。从而通过实验法验证上述结论。

三、实验验证

时间及实验设计:2009年03月02日，一二节 计软0801，45人，控制组;三四节 计软0802，44人，实验组。

内容:2.3.2 链表(单链表)

第一节课与第三节课两班授课内容均为2.3.2链表中的单链表的添加节点。

其中，0801班上课主要是通过传统在黑板上画的形式表示单链，没有作表象训练。如图1所示:

图1

而第三节课在0802班便采用了利用两个动画作了表象训练。如图2所示:

并且借助这两个动画，组织学生分别进行了2分钟的表象训练。然后，对学生进行了一个小测验。

第一题，是在黑板上板述的原题，用来测试学习者对已学知识的记忆和理解，记1分;

第二题，将已学的一个指针改成了二个指针。此题主要想通过部分迁移能力，测试学生对原题部分的理解力，记2分;

第三题，是针对未讲的内容，即双向链表的结点插入，用于测试学生对未学知识的迁移能力，记3分。

图2 添加一个结点动画演示

通过统计分析求出相应成绩的平均值，结果如表1和图3所示:

表1 相应成绩的平均值

其中:1为控制组，total为总分，score1，score2，score3分别为第一至第三题得分。

图3 两班各项成绩均值比较

表1和图3可看出，实验组0802班的各项成绩均优于控制组。

继续对两样本做“两独立样本的曼－惠特尼U检验”，结果如表2和表3所示。

表2 两独立样本的曼－惠特尼U检验

表3 Test Statistics

其中，P值＜a(0.05)，可以认为两总体由于教学方法的影响而存在显著差异。

四、研究结论

综上所述，参加表象训练的实验班学习成绩优于控制班，且存在显著差异。从而通过实验法验证“软件开发人员具有表象加工倾向”的假设结论的正确性。

[1]R.赖丁，S.雷纳著.庞维国译.认知风格与学习策略.上海:华东师范大学出版社，2003.41 －43.

[2]Deng Rui，A Study on the Cognitive Style of Software Developers.ACM Inroads，2011，2(9):3.

1.湖南省教育科学十一五规划课题(XJK08CXJ005);2.教育部高等学校高职高专计算机类专业教学指导委员会2012年规划课题(JZW590112043)。