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网络环境下大学生力学认知结构及其诊断的研究

作　者: 夏厚林
导　师: 吴伟
学　校: 南京师范大学
专　业: 教育技术学
关键词: 知识诊断系统 个别化教学 智能教学系统 FCIweb技术
分类号: O3-4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 28次
引　用: 0次
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内容摘要


本文先是回顾国内外计算机应用于教育的历史及现状,对人工智能,智能教学系统、认知诊断等相关概念作了梳理。发现,优秀的智能化教学系统对学生所学知识的掌握情况的诊断是重要的环节,但是大部分研究侧重点在理论宏观的研究层面。本研究将重点细化在对学生力学知识的掌握情况的研究。其后对个别化教学,知识诊断等相关基本概念做简单的界定,得出认知诊断必须要基于一定的认知模型,然后剖析一个国际上研究个体掌握牛顿力学知识具有公信力.的量表(Froce Concept Inventory, FCI)给出一个诊断学生力学知识掌握情况的模型,由于智能化的教学朝着网络方向发展,本文结合web技术给出该模型的应用,并且结合实际收集的数据,运用spss做进一步的分析和讨论,验证模型的提出的合理性；同时对FCI量表内六个维度之间、FCI成绩与学生大学力学成绩的相关性进行了分析和讨论,结果发现学生的FCI成绩与力学课程的期末考试成绩及综合成绩之间的相关性很低,分析该模型下学生学习上暴露的缺点,以期给其他相同课题研究者提供借鉴。最后论文对本课题研究进行了总结,提出了研究中的不足。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 本课题研究的大背景  7-8
    1.1.1 计算机应用于教育  7
    1.1.2 计算机辅助教学(CAI)及智能教学系统的兴起  7-8
    1.1.3 个别化教学  8
  1.2 智能教学系统研究的现状及本论文的研究意义  8-11
第2章 人工智能及智能教学系统  11-17
  2.1 人工智能简史  11
  2.2 人工智能常用研究领域  11
  2.3 专家系统  11-12
    2.3.1 专家系统简史  11-12
    2.3.2 专家系统概述  12
  2.4 专家系统开发技术  12-14
    2.4.1 专家系统基本结构  12-13
    2.4.2 知识表示及知识获取  13
    2.4.3 领域无关的专家系统平台  13-14
  2.5 智能教学系统  14-17
第3章 认知学说及认知诊断  17-23
  3.1 认知学派的学习理论  17
  3.2 认知诊断  17-23
    3.2.1 认知诊断简史  17-18
    3.2.2 认知诊断的定义及特点  18-19
    3.2.3 认知结构的确定及其相关意义  19-23
第4章 FCI在线测量设计及技术实现  23-33
  4.1 系统设计目标  23
  4.2 开发环境  23-25
    4.2.1 开发环境介绍  23
    4.2.2 系统采用的数据库  23-24
    4.2.3 系统采用的WEB服务器  24
    4.2.4 系统采用的开发语言及其IDE(Integrated DevelopmentEnvironment)  24-25
  4.3 数据库设计与连接  25-26
    4.3.1 数据库表的设计  25-26
    4.3.2 数据库的连接  26
  4.4 系统部分功能模块开发  26-33
    4.4.1 注册界面  26-29
    4.4.2 登陆模块  29-30
    4.4.3 总得分功能模块  30-31
    4.4.4 管理员查看学生成绩模块  31
    4.4.5 网站的测试  31-33
第5章 基本力学概念认知结构及其实证诊断  33-52
  5.1 力的概念调查(Force Concept Inventory)量表  33-34
    5.1.1 力的概念调查量表的发展史  33-34
    5.1.2 力的概念调查量表的内容维度  34
  5.2 被试对象及数据采集过程  34-35
  5.3 学生力学概念缺失研究  35-39
    5.3.1 认知个体在牛顿力学及运动学领域认知模式构建  36-37
    5.3.2 学生认知概念模糊及缺失的研究  37-39
  5.4 FCI量表各维度题目间相关性的研究  39-50
    5.4.1 SPSS简介  39
    5.4.2 各题目之间相关性的研究  39-48
    5.4.3 各维度概念之间相关性的研究  48-50
  5.5 FCI得分与期末成绩及综合成绩之间的相关性研究  50-52
第6章 研究的总结与反思  52-53
附录  53-63
参考文献  63-65
在读期间发表的学术论文及研究成果  65-66
致谢  66

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中图分类: > 数理科学和化学 > 力学 > 固体力学
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