虚拟乐高对中学生心理旋转和空间可视化能力的影响研究

摘要

心理旋转和空间可视化是衡量空间能力的重要维度，是人类空间能力的重要组成部分，同时也是当今社会空间认知领域中颇受关注的课题。在中学阶段是提高空间能力的黄金时期，但我国中学生空间能力较弱，训练强度和有效的提高途径都存在不足，这导致学生学习有关空间几何的课程存在障碍。 基于此本研究将从心理旋转能力和空间可视化能力的发展阶段及其可塑性为出发点，试图透过虚拟乐高课程来提高对心理旋转能力和空间可视化能力，并在上海两所中学进行一个学期的研究，采用准实验单组前后测的方法，分析虚拟乐高对学生心理旋转和空间可视化能力的影响，课程最后辅以访谈学生对课程的评价。经过一个学期的学习训练，研究结果表明学生对虚拟乐高课程均有较高的评价，此外两个班级研究结果均表明学生在心理旋转和空间可视化能力的分数提高，然而只有A学校学生的心理旋转能力达到显著提升。本研究将提供未来虚拟乐高课程教学作为参考和为学生空间能力的提升增加途径。

目录

摘要

1．1研究背景

1．1．1 3D建模教育在国内受到关注

1．1．2心理旋转能力对中学生的重要性

1．1．3空间可视化能力对中学生的重要性

1．1．4虚拟游戏STEM课程在国内初见雏形

1．2问题提出及意义

1．2．1问题提出

1．2．2研究目标

1．2．3研究意义

1．3概念界定义

1．3．1虚拟乐高

1．3．2心理旋转能力

1．3．3空间可视化能力

2．1心理旋转能力

2．1．1心理旋转能力的发展阶段

2．1．2心理旋转能力的可塑性

2．2空间可视化能力

2．2．1空间可视化能力的发展阶段

2．2．2空间可视化能力的可塑性

2．3乐高教育相关研究

2．4小结

3．1研究对象

3．2研究方法

3．3研究工具

3．3．1心理旋转能力量表

3．3．2空间可视化能力量表

3．4实验流程

3．5资料收集与分析

3．5．1预实验

3．5．2正式实验

3．6课程设计

3．6．1课程教学计划

3．6．2虚拟乐高教案

3．7课程的专家效度

3．7．1空间能力专家评价

3．7．2有经验的物理和数学老师评价

3．8课程实施

第4章研究结果

4．1虚拟乐高对学生心理旋转和空间可视化能力的影响

4．1．1样本描述

4．1．2对A学校数据分析

4．1．3对B学校数据分析

4．2学生空间能力总分的分析

4．3学生对课程的评价

4．4讨论

第5章结论与建议

5．1结论

5．2研究建议

5．3研究限制

5．4研究展望

参考文献

致谢

附录

声明