【摘要】：數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難是一種常見(jiàn)的學(xué)習(xí)困難,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)業(yè)發(fā)展都有著較大的負(fù)面影響,盡早進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難診斷有助于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難學(xué)生盡早接受教育干預(yù),降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難帶來(lái)的負(fù)面影響。目前常用的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難診斷方法仍缺乏統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和判斷標(biāo)準(zhǔn),所需人力成本和時(shí)間成本較高,不利于實(shí)現(xiàn)早期的大范圍數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難診斷。診斷過(guò)程中采用的傳統(tǒng)量表和測(cè)試任務(wù)容易造成小學(xué)生缺乏動(dòng)機(jī)和產(chǎn)生焦慮心理,影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文致力于找出一種可以快速、準(zhǔn)確、大范圍實(shí)施的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難診斷方法,并驗(yàn)證其可行性。研究首先梳理了國(guó)內(nèi)外有關(guān)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難的研究成果,其中大量研究表明執(zhí)行功能各成分(包括抑制、刷新和轉(zhuǎn)移)水平與數(shù)學(xué)表現(xiàn)關(guān)系密切,執(zhí)行功能缺陷可能是造成數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難的主要原因,執(zhí)行功能水平可以預(yù)測(cè)學(xué)生是否存在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難問(wèn)題,故進(jìn)一步對(duì)執(zhí)行功能測(cè)量方法進(jìn)行研究。小學(xué)階段被試的認(rèn)知能力測(cè)量相關(guān)研究中指出,加入游戲化元素的認(rèn)知任務(wù)可以有效保持被試的參與動(dòng)機(jī),快速準(zhǔn)確地反映被試的認(rèn)知能力水平。故本文選取了常用的執(zhí)行功能實(shí)驗(yàn)任務(wù),借助游戲化理論設(shè)計(jì)了游戲化認(rèn)知任務(wù),使用Unity3D游戲引擎開(kāi)發(fā)了一套用于測(cè)量執(zhí)行功能各成分水平的在線認(rèn)知游戲,并檢驗(yàn)了這些游戲的信效度。然后使用能力差異模型選擇了杭州市某小學(xué)四至六年級(jí)的195名學(xué)生作為被試,使用在線認(rèn)知游戲收集了他們的執(zhí)行功能數(shù)據(jù),并使用決策樹(shù)、K近鄰、貝葉斯、支持向量機(jī)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等常用分類方法建立了分類模型。結(jié)果表明五種模型均能夠較為準(zhǔn)確的對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難學(xué)生進(jìn)行診斷,其中K近鄰模型性能最好,其精度為77.7%,召回率為96.5%,被選做數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難的診斷模型。整個(gè)診斷過(guò)程僅使用了3名經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)的工作人員,在一小時(shí)內(nèi)即完成了40名學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難診斷,且學(xué)生表現(xiàn)出較高的參與動(dòng)機(jī)。相比于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難診斷方法,本研究提出的基于認(rèn)知游戲的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難診斷方法可以得到與能力差異法相近的結(jié)果,但使用的人力成本和時(shí)間成本更低,且有效保持了學(xué)生的參與動(dòng)機(jī),有利于大范圍的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難診斷。這一方法同時(shí)也為其他類型的學(xué)習(xí)困難診斷提供了新的思路。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：G623.5
【圖文】：

貝葉斯、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)等常用分類方法建立數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難診斷模型，并評(píng)價(jià)各模型性能。通過(guò)WEKA的可視化工具輸出部分模型，進(jìn)行深入解讀。本文的研究思路如圖1-1：圖 1-1 研究思路1.4 研究意義（1）理論意義數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難診斷的相關(guān)研究已經(jīng)歷經(jīng)了熟十年的積累，研究人員對(duì)數(shù)困學(xué)生的外顯行為進(jìn)行了細(xì)致的分析探究，找出了科學(xué)有效的數(shù)困診斷方法。認(rèn)知心理學(xué)方面的研究為我們深刻理解導(dǎo)致數(shù)學(xué)困難。本研究從與數(shù)學(xué)表現(xiàn)相關(guān)的認(rèn)知能力著手，選擇認(rèn)知能力數(shù)據(jù)而非學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)作為診斷數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難的數(shù)據(jù)來(lái)源，更加關(guān)注導(dǎo)致數(shù)困的核心原因，有助于拓寬數(shù)困研究的范圍，同時(shí)也為其他學(xué)習(xí)困難的診斷提供了新的思路。在測(cè)量執(zhí)行功能水平時(shí)，本文采用了認(rèn)知游戲而非傳統(tǒng)執(zhí)行功能量表和實(shí)驗(yàn)任務(wù)，在更短時(shí)間內(nèi)完成了執(zhí)行功能測(cè)量，并保持了被試的參與動(dòng)機(jī)和熱情。這種游戲化量表的成功使用為其他領(lǐng)域的測(cè)量工作提供了一定的借鑒意義。同理，在教育測(cè)評(píng)中

反應(yīng)或等待300毫秒后圖形自動(dòng)消失，然后保持黑屏900毫正式實(shí)驗(yàn)共包括188次嘗試。刺激呈現(xiàn)的流程如圖3-1所記錄下來(lái)作為被試的成績(jī)。務(wù)務(wù)[25]主要用于反映轉(zhuǎn)換能力。任務(wù)將隨機(jī)生成30個(gè)兩位復(fù)。這些數(shù)字將被用于創(chuàng)建非常簡(jiǎn)單的算術(shù)問(wèn)題，并組中要求被試計(jì)算這30個(gè)數(shù)字分別加3之后的結(jié)果，第二個(gè)30個(gè)數(shù)字分別減3之后的結(jié)果，第三個(gè)列表則是加減混合加3，則第二個(gè)數(shù)字減3，如此交替。被試需要同時(shí)保持較率。被試完成三個(gè)列表所花費(fèi)的時(shí)間將被記錄下來(lái)，被試時(shí)間減去在前兩個(gè)列表中話費(fèi)的時(shí)間的均值即為本任務(wù)逐一呈現(xiàn)在屏幕上，被試需要用鍵盤(pán)輸入結(jié)果，并點(diǎn)擊回

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