虚拟现实技术有助于降低学习者的认知负荷？——基于23项实验与准实验研究的元分析

虚拟现实技术因能促进学习者的概念理解、知识迁移和情感投入等而广受关注。认知负荷是衡量虚拟现实技术教育效果的重要因素。国内外均有针对虚拟现实技术影响学习者认知负荷的实证研究,但结论存在争议。本研究采用元分析方法,深入分析国内外23篇实证类研究文献,从学科、学段、干预时间等维度探讨调节变量对虚拟现实影响认知负荷的作用。结果表明,虚拟现实技术整体上对减少认知负荷起中等程度的促进作用;调节分析显示,认知负荷测量工具、虚拟现实应用场景、教学方法在虚拟现实技术影响认知负荷过程中发挥调节作用,学段、学科、干预时间和频率、虚拟现实技术类型等不存在调节效应。     

混合现实技术对学生学习绩效的影响研究——基于33项实验与准实验的元分析

混合现实(MR)作为虚拟现实(VR)和增强现实(AR)的高级发展阶段,以沉浸式、跨时空、强交互等特点在教育教学中得到广泛应用。但对国内外文献分析发现,学界对混合现实技术的教学应用效果仍有分歧,对学生学习绩效的影响研究存在较大差异。为探究混合现实技术对学生学习绩效的影响,研究采用元分析方法,对2010-2020年间国内外33项混合现实技术支持下的实验与准实验研究进行量化分析,其总样本量为1460,重点从学段、学科、实验周期和学习场所等调节变量进行深入探析。研究结果表明:混合现实技术对学生学习绩效具有积极的正向提升作用;同时,其应用效果受到学段、学科、实验周期和学习场所等调节变量的影响。依据元分析结论,研究对未来混合现实技术在教育教学中的应用提出了推进学段贯通式MR教学,加快MR与学科融合发展,整合碎片化MR教学资源等建议。     

社会化学习对学生学习成效的影响研究——基于47项实验和准实验研究的元分析

近年来国内外研究者开展了大量学校教育中社会化学习的实证研究。然而,社会化学习对学生学习成效的总体效果究竟如何?不同学习情境中的影响是否存在差异?这些问题都有待进一步回答。对2012年1月至2022年6月国内外47项实验和准实验研究的元分析结果表明：社会化学习对学生学习成效总体具有比较显著的正向促进作用(SMD=0.468),能够显著提升学生的学业成绩;在智慧技能和言语信息学习方面的正向影响较为突出;学科与课程、教学方法对社会化学习效果具有显著的调节作用,社会化学习在语言学、生物、护理等课程中正向促进效果非常显著,但在数学课程中可能对学习成效有负面影响;采用项目式教学方法的社会化学习效果突出;样本规模、实验周期、学段和信息技术对社会化学习效果的调节作用不显著。     

增强现实技术能提升学习效果吗?——基于46项国际研究的元分析

增强现实(AR)作为一种新兴的教育技术手段,其在教育教学中的推广与应用备受国内外学者关注,但此技术能否提升学生学习效果一直是颇具争议的问题.鉴于此,采用元分析方法对近10年来国际上有关增强现实技术对学习效果影响的实证文献进行梳理与量化分析,系统审查增强现实技术对学生学习效果的实际影响.研究发现,从整体来看,AR技术对提...     

学习共同体对学习效果的影响 ——基于35项实验和准实验研究的元分析

本研究采用元分析方法,梳理分析近十年国内外学习共同体对学习效果影响的35项实验和准实验研究.结果表明:1)学习共同体对学习效果的整体平均效应值经调整后为0.352;2)学习共同体对认知及非认知学习效果均有中等程度的正向促进作用,其中对非认知层面的整体作用效果优于认知层面;3)学习共同体对学习效果的作用受调节变量的影响,学习模式、测量工具、测量方式对学习效果的调节作用组间差异显著;4)控制程度、共同体容量、教学周期、学段、课程类型、学习者类型对学习效果的调节作用组间差异不显著.最后,本研究结合元分析结果,为学习共同体的有效设计和实施提出建议.     

项目化学习能有效提升学业成绩吗——基于44项实验和准实验研究结果的元分析

随着全球范围内对学生核心素养、关键能力等越来越重视,项目化学习已成为各地推进课堂教学改革的重要抓手。然而,尽管项目化学习一直被冠以“有效”之名,但似乎少有研究系统评估过它对学业成绩的促进作用。采用元分析的方法对国内外44项课堂实验和准实验研究的结果进行分析,结果发现：项目化学习对学业成绩的提升作用整体处于中等水平(g=0.580),值得进一步推广和探索;不同学科、学段开展项目化学习的效果差异不明显,都能取得一定成效;项目化学习在亚非拉等地区发展中国家的开展效果较好,成绩提升作用明显;围绕某个单元或内容主题展开的项目化学习最能提升学生学业成绩,而长期教学改革实验效果最差,几乎没有任何促进作用。由此,建议我国根据地区实际的教育水平和现状合理开展项目化学习,尤其注意精选学校、精简项目,从个别主题、短期项目出发,循序渐进,这样可能会取得最大效益。     

学习分析仪表盘真的促进自我调节学习了吗？——基于24项实验与准实验的元分析

学习分析仪表盘作为可视化反馈工具越来越受重视,但它在促进自我调节学习的成效方面仍然存在争议。研究采用元分析方法,对学习分析仪表盘促进自我调节学习进行系统文献分析。纳入的24项实验分析表明：学习分析仪表盘对自我调节学习有正向促进作用,合并效应值为0.415。研究进一步从实验特征、表征形式和设计依据三个维度进行深入的调节变量分析,结果表明：实验时长、环境和对象等实验特征并不影响学习分析仪表盘对自我调节学习的促进效果,但学习分析仪表盘的内容、形式、挖掘程度以及是否有理论基础都会对促进效果产生影响。基于此,研究从教育教学融合视角,建议学习分析仪表应强化与教学理论的联结,形成平衡认知负荷,兼顾数据素养的设计原则,为提升自我调节学习提供有效支持。     

技术应用真的能够有效提升场馆学习效果吗? ——基于近十年34项实验与准实验研究的元分析

场馆等非正式学习环境中的技术应用有着重要的教育意义,虽然很多研究已经探究了技术对场馆学习效果的影响,但是鲜有研究去系统地评估其影响大小.为了评估技术对场馆学习效果的影响以及深入探究对该影响起调节作用的各调节变量,研究分析并评价了近十年34项技术应用于场馆学习领域的实验或准实验研究.结果显示,技术应用对提升场馆学习效果具有中等以上的影响,且技术类别、学习者年龄、场馆类型和场馆参观模式等因素会显著影响技术对场馆学习效果的效用.因此,场馆应当加强各类技术的应用,通过构建虚实融合的场馆环境为学习者提供个性化学习体验.     

虚拟现实技术对中学生科学学习效果的影响研究——基于16篇实验研究论文的元分析

通过元分析方法对2000～2021年国内外有关虚拟现实技术影响中学生科学学习效果的16篇准实验研究论文进行量化分析,探索虚拟现实技术对科学知识、科学探究(过程、能力与方法)和科学情感的影响。研究发现：(1)虚拟现实技术对中学生科学学习效果有较高程度的积极影响(合并效应值为0.82);(2)对科学知识和科学情感均有较高程度影响,相较于陈述性知识,虚拟现实技术更适合程序性知识;(3)对科学探究有中等程度影响(合并效应值为0.63)。结合研究结果,对虚拟现实技术的教学应用提出策略和建议。     

编程真的能促进儿童的个体发展吗？——基于28项实验和准实验研究的元分析

编程作为儿童面向未来、适应未来并改造未来的基本素养,不断得到各界的关注与重视,但其究竟到底有多少教育价值,众多学者开展了大量的实验及准实验研究,但研究结果却不尽相同。"编程能否真正促进儿童的个体发展"这一问题仍处在左右摇摆的学术争议之中。基于此,本研究采用元分析方法,对国外28项编程影响儿童个体发展的实验与准实验研究进行量化分析。研究发现:(1)整体而言,纳入研究的合并效应量为0.61,处于中等偏上水平,表明编程可以积极正向地促进儿童的个体发展;(2)具体来看,编程能够显著地积极促进学生的认知发展、行为发展以及情感发展;(3)与小学及学前相比,编程在中学阶段对儿童个体发展的作用效果更突出;(4)与中期和长期编程活动相比,短期编程活动对儿童个体发展的促进作用更为显著;(5)编程教育在小规模样本中对儿童个体发展的作用效果相较于中、大规模样本更大;(6)不同编程形式的作用效果不同,其中不插电编程对儿童个体发展的作用更为显著。期望上述研究发现能为我国未来儿童编程的研究与实践提供借鉴。     

增强沉浸感能提高学习成效吗？——沉浸感对学习结果的影响及作用机制

虚拟现实（VR）的沉浸感会影响用户感知到的存在感、认知负荷和情绪等,进而促进或阻碍学习。已有文献中沉浸感对于学习结果影响的研究结论并不一致,其作用机制也没有得到充分探讨。研究基于沉浸感相关的研究,在消防安全教育中控制沉浸感水平（沉浸式VR体验和桌面式VR视频）,通过知识测试和量表的形式测量了128名大学生的学习效果（即时知识保留和延时知识保留）、认知负荷、情绪（效价和唤醒）、存在感和学习动机。研究发现：（1）沉浸式VR体验更有利于激发高唤醒的积极情绪,提高存在感和学习动机,但在认知负荷、知识的即时保留和长时保留方面与桌面式VR视频无显著差异。（2）情绪效价、存在感和学习动机在沉浸感影响学习的过程中发挥中介作用。研究结论揭示了VR环境中沉浸感对学习的作用机制,对VR技术课堂教育应用提供了方法论指导。     

虚拟现实更能引发学生共情？——基于19项随机对照实验的元分析

虚拟现实技术作为培养学生共情的新型教育形式广受关注,但现有研究对虚拟现实是否比传统教育形式更能引发学生共情存在争议。为明确虚拟现实教学对学生共情意识与能力的影响及其与传统教学方式的差异,本研究采用元分析方法系统评价19项随机对照实验。结果显示,虚拟现实教学能有效提高学生的共情水平。调节变量分析结果显示,虚拟现实教学共情效果比面对面教学效果更好,但与平面视频教学之间的差异不具有统计学意义;知识学习类和公益体验类项目引发共情效果较好,疾病感知类项目相比传统教学形式没有优势;体验时长为10-20分钟的程序,其共情教学效果显著且稳定;采用第三人称视角比采用第一人称视角更能引发学生共情;不具互动功能的虚拟现实程序比具有互动功能的程序共情教学效果更好。本研究建议基于虚拟现实的共情教学应在融合应用、内容选择和教学设计方面加以改善,有效发挥其培养学生共情的优势。     

挑战式学习对大学生深度学习的影响——基于22项实验与准实验研究的元分析

挑战式学习作为以学生为中心的教学法,是应用最广泛的深度学习教学策略之一,为探究其能否在学习结果层面达成深度学习,对22项相关实验与准实验研究进行元分析。研究发现,挑战式学习对深度学习的影响具有显著正向作用。对该影响进行调节效应检验,结果表明：在不同学科间差异显著,在计算机与信息科学专业中取得最佳学习效果,在工程教育中应用最多;在不同年级间差异显著,且逐级提升;在不同班级规模下差异显著,且呈正相关;在有无技术支持时差异显著,有技术支持的条件下更容易达成深度学习;在不同教学周期下差异不显著,9～18周可能是理想的教学周期;在不同教学场域间差异不显著,但混合学习环境更适合挑战式学习的实施;在不同知识类型间差异不显著,但陈述性知识的深度学习优于程序性知识。基于以上结论,应通过研判学科特征,围绕年级差异,丰富技术资源等途径灵活推进挑战式学习的实施。     

混合教学对学生学习成效的影响——基于国内外106篇实证研究的元分析

线上线下融合的混合教学成为推动教育变革及促进教育内涵式发展的重要方式。然而,混合教学对学生学习成效的实证研究结果存在较大差异,因而有必要探究混合教学的有效性及影响因素。本研究采用循证研究的元分析方法,对2000年1月~2021年9月的106篇国内外实验和准实验研究进行量化分析,系统检验混合教学的有效性。研究发现:1)纳入研究的样本总效应量为0.669(n=142),表明混合教学对学生学习成效具有中等偏上的促进作用,其中尤以学习动机和情感态度的提升最显著;2)就不同学段、实验周期以及实验人数而言,混合教学对初中生和高中生的学习促进作用最大,1~3个月的教学周期效果最好,而实验人数在51~100人之间的效果最佳;3)就在线学习比例、混合顺序和交互类型而言,50%的混合教学对学生学习的促进作用最大,同步和同步+异步的形式对学生学习的促进作用最明显;4)就教学方法和学习方式而言,基于任务的学习、角色扮演法、探究教学法以及案例教学法具有较大的效应作用,小组学习对学生学习促进最大。文章最后提出了有效开展混合教学的对策和建议。     

有效提高信息技术学习成效的思考

信息技术是一门应用性极强的技术性学科,八年级下学期的学业考试要考查的也正是学生利用计算机这一工具进行实践操作的能力,这些能力也是学生将来继续学习与工作时有用的能力储备。如何帮助初中学生提高信息技术学习成效,笔者从现象,原因分析以及对策进行了探讨。