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小学高年级数学新教材插图效果的眼动研究与分析
小学高年级数学新教材插图效果的眼动研究与分析作者/董文斌
随着新课改的不断推进，小学高年级数学教材中穿插了越来越多的插图，为学生理解题意提供了新途径，但是插图的出现在很大程度上要求学生具备一定的图形阅读能力、图形观察能力以及图形解决能力。而趋于这一要求下的眼动研究与分析，为小学教师开展数学教学活动提供了理论支撑。
一、小学数学新教材插图效果的提出
有关小学高年级数学中穿插插图对学生阅读题型的作用，在很长的一段时间内都引发了强烈的争议。心理语言学家Donald认为，教材中的插图能够将上下文信息做一个有效地结合，促进学生理解信息；“注意聚焦假设”理论的代表Samuels认为，插图的设置会干扰学生对文字或数字信息的理解。
由于两方研究过程中所选取的教材内容和相关指标存在一定的差异，因此，得出的研究结论有很大的差别。而大部分专家持有的观点是：教材中插图的设置能够对学生的题型阅读产生积极的影响。为此，很多教参的编辑工作者增大了小学高年级数学新教材插图的数量，丰富了插图的形式和内容，巩固了插图在教材中的作用。小学高年级数学插图的设置，增强了学生的兴趣和理解能力。
新教材不可或缺的部分是插图的内容和设置形式。学生对插图内容的阅读会受到插图的相对位置、质地、颜色的制约。在小学数学新教材中，插图的设置应基于问题情境。
二、眼动研究方法
1. 分层抽样
从某市某小学五年级随机抽出30名智力正常、裸视5.0以上的学生，把他们分成两大组，每一个大组为15人，再对每一个大组进行细化，安排合适人数的学生阅读材料简单的数据，另外一部分学生则阅读材料较难的数据。
2. 实验仪器
此次眼动试验选用的是EVM3200型眼动仪，它由美国应用科学试验室（Automatic Shift Lock）生产，可以50times/second的频率记录学生在阅读过程中眼睛的注视位置、时间和次数。该眼动仪具有高效、准确、便捷的优点，可以针对不同层次的学生做好全方位、多角度、多层次的记录工作。
3. 试验设计
采用难度和背景类型两因素混合的设计是这次试验的重要环节。在这个过程中，样本间的变量难度较大，它大致分为难、易两个水平，分类的标准是已知的相关研究和小学高年级数学教师的评定结果。样本内部的变量关系为背景类型，按照各自的水平大体上可以分为无背景、简单背景和复杂背景三种。
4. 试验材料
从北师大版本的小学五年级新课本里抽出10道计算题，其中7道为正式的实验材料，剩下的3道题为预备的实验材料，所选的计算题要有一定的梯度，难易划分开。这10道题的文字部分要加以控制，尽量保持15个/道的指标。此外，要对每一道题中的插图进行严格的划分，背景一：插图只有目标物；背景二：除目标物外，设置1～2处景物；背景三：除目标物外，还要有超过版面1/3的景物。教参人员在实验材料设计的时候，要安排好插图和问题的比例，进行合理的穿插。
5. 实验过程
此次试验是以个体形式进行的，被试验的学生要求坐在距离试验材料70厘米处的位置，下巴颏托放在U型的设备上，保持头的水平位置。主试人员要随时纠正被实验学生的头部和眼部位置，然后另一名主试人员告诉被实验学生的指导语。
指导语：这个试验是一个简单的数学测评试验，目的是了解你平时做题的习惯和反应。等一会，我会在屏幕上为你呈现一些带有插图的数学题，你要根据图形所示的情况列出算式，读题的时候要采用默念的形式，不要读出声音。当实验开始后，主试人员要为被测试学生呈现幻灯片，与此同时，利用眼动仪做好相关的记录。被试验的学生点击鼠标后，眼动仪停止记录。主试要根据相关的评分标准，测评学生的得分情况。
三、眼动分析
1. 阅读理解指标存在差异
学生在应用题上的得分水平是不一样的，较容易的材料得分超过较难的材料；简单背景和无背景差异不太明显，复杂背景和无背景存在显著的差异。
2. 眼动指标的差异
学生视线注视在目标物上的时间存在很大的差异；眼睛注视点的移动和闪烁次数具有一定的规律；学生眼睛在两个注视点之间的间隔长度也存在一定的差别。
小学高年级数学新教材插图效果的研究具有非常重要的意义，本文着重研究和分析了眼动理论的过程和结果。通过研究和分析，得出学生对插图的阅读能力受到插图水平、内容和形式的制约。因此，小学教师要根据研究的结果，合理安排插图的位置和颜色，提高学生的学习效率。
（江苏省兴化市戴窑中心小学）
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