Using tablets and smartphones as experimental tools in the physics classroom: effects on learning and motivation

根据文献，移动设备作为实验工具 (MDET) 可通过创建真实的生活情境来促进物理学习，利用熟悉的技术增强学生的动机，并通过提供多表征来支持认知过程。然而，关于潜在分心和认知过载的担忧也有所提出。针对这些矛盾观点，关于 MDET 在常规、完整物理课程中实际教室环境中的影响进行实证研究的文献极为稀少，尤其是针对非专业高中生目标群体。我们 presented 一项机械课程的研究，探讨了在此新环境下如何应对其固有的紧迫课程、材料和实际约束。采用准实验的前后设计，将使用 MDET 的实验组与不使用的对照组进行比较（相同内容、课程计划和教师）。该 19 周的教学序列聚焦于概念学习和动机结果，通过控制多个预测变量。结果显示，两组在前后学习上的显著提升（Cohen d = 0.9），但在与现实关系的感知方面仅表现出较小的提升（d = 0.29）。但未发现组间显著差异，表明在所给约束下，MDET 不一定优于传统教学。此外，未观察到分心或认知过载等负面效应，也未发现性别或先行知识等预测变量与 MDET 之间的显著交互作用。总体而言，MDET 作为一种有效的教学技术整合选项，能够实现与成功的传统教学相当的学习成果，但并不更好。