计数是一个坏主意吗? 儿童的分数知识,眼动和视觉分数比较中的表现之间的复杂关系

科学领域:

• 认知心理学 认知心理学
• 数学教育教育 数学教育

背景情况:

• 了解分数大小对于数学发展至关重要.
• 像磁带图这样的可视化可以帮助比例推理,但可能会根据先前的知识引起各种策略.
• 具有较低分数知识的孩子可能会默认计算,冒着自然数偏差的风险,而具有较高知识的孩子可能会使用基于大小的策略.

研究的目的:

• 用磁带图来调查学生的一般分数知识与他们使用磁带图对分数大小的视觉比较之间的关系.
• 探索不同的可视化策略 (计数与基于大小) 如何影响性能和效率.
• 在分数大小比较中识别潜在的偏差.

主要方法:

• 67名儿童完成了分数知识测试和视觉分数比较任务,使用磁带图 (离散和连续).
• 记录了眼睛的运动,准确度和反应时间.
• 采用集群分析,根据学生的表现和使用策略对学生进行分组.

主要成果:

• 三个群体出现了: 1) 基于大小的高成绩策略用户 (高精度,快速响应). 2) 高成绩,计数策略的用户 (最高准确度,响应缓慢). 3) 低成就,大小偏见的用户 (低准确度,快速响应).
• 没有一个群体表现出自然数偏差.
• 计数策略虽然低效,但并没有本质上导致偏见或表现差.

结论:

• 分数可视化中的计数策略不一定与偏差或低性能相关.
• 依赖绝对大小比较,而不是相对大小,可以导致偏见的推理与分数可视化.
• 教育干预应专注于发展相对大小的理解,以防止大小偏差.