中小學(xué)生平板電腦使用與學(xué)習(xí)效果的關(guān)系

許紅葉

摘 要： 研究采用元分析方法，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于IPAD使用對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果影響的20個(gè)隨機(jī)對(duì)照和準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了量化分析。發(fā)現(xiàn)IPAD使用對(duì)學(xué)習(xí)效果具有促進(jìn)作用（d=0.3，P=0.000 5）但在學(xué)科、學(xué)段、區(qū)域等調(diào)節(jié)變量方面存在差異，并提出未來(lái)教育教學(xué)改革更應(yīng)關(guān)注IPAD整體應(yīng)用效果、多學(xué)科適應(yīng)性和多學(xué)段適切性等方面，以此為IPAD在教育教學(xué)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞： IPAD; Tablet P; 隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn); 學(xué)習(xí)作用; 元分析

中圖分類號(hào)： TP 311 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Abstract： The component analysis method was used in this paper. 20 examples were selected to analyze the learning effects by using Ipad through domestic and foreign papers. It was found that the use has a promoting learning effect （d=0.39， P=0.000 5）. But in the area of discipline， study section， such as regulating， there were differences. This paper put forward the future education teaching reform which should focus on the overall application effect， the multidisciplinary adaptability and aptness learn section， etc. The application in the education teaching should provide the theory basis.

Key words： IPAD; for the reform tablet P; which randomized controlled trials; learning function; meta-analysis

0 引言

2010年起，IPAD因其便捷、易操作等特點(diǎn)，成為課堂教學(xué)實(shí)現(xiàn)協(xié)作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)的數(shù)字化學(xué)習(xí)工具，倍受國(guó)內(nèi)外師生的親睞，荷蘭的Steve Jobs School模型、澳大利亞的IPAD for learning和美國(guó)實(shí)施的The Largest IPADs Program等項(xiàng)目便無(wú)疑體現(xiàn)了IPAD魅力所在，但I(xiàn)PAD等媒體技術(shù)在教育教學(xué)實(shí)踐效果如何？是否是學(xué)生學(xué)習(xí)的最佳選擇？等問(wèn)題也成為人們選擇IPAD等媒體的實(shí)踐追問(wèn)。

1 文獻(xiàn)綜述

IPAD從“大眾熱捧”到“適度選擇”無(wú)疑說(shuō)明了大眾對(duì)IPAD作用及效果的實(shí)踐反思，究其原因，IPAD對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)是否有效果是家長(zhǎng)、教師和學(xué)生對(duì)包括IPAD在內(nèi)的數(shù)字媒體的理性選擇的標(biāo)準(zhǔn)，從對(duì)有關(guān)IPAD的教育教學(xué)應(yīng)用的文獻(xiàn)梳理，IPAD的使用與學(xué)生學(xué)習(xí)效果之間的關(guān)系主要表現(xiàn)在：具有顯著促進(jìn)作用和不存在顯著影響，而這種結(jié)果也導(dǎo)致大眾特別是家長(zhǎng)及教師對(duì)IPAD選擇的茫然。

有研究表明IPAD對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果具有顯著的促進(jìn)作用。Houghton Mifflin Harcourt的Andrew Jaciw等[1]主持的《HMH Fuse： Algebra》項(xiàng)目以IPAD上使用HMH Fuse的課程與使用包含相同內(nèi)容的傳統(tǒng)文本的課程的關(guān)系為主題，對(duì)加利福尼亞州的Long Beach Unified School District、Riverside Unified School District、Fresno Unified School District和San Francisco Unified School District等4個(gè)學(xué)區(qū)的6所學(xué)校的625名七年級(jí)和八年級(jí)學(xué)生進(jìn)行了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在Riverside區(qū)域使用IPAD的實(shí)驗(yàn)組學(xué)生代數(shù)成績(jī)明顯比對(duì)照組學(xué)生提高了9個(gè)百分點(diǎn)（p=0.023），Alajmi等[2]探討了社會(huì)課教學(xué)中使用IPAD學(xué)習(xí)獲得心理和表現(xiàn)技能的有效性，將48名科威特八年級(jí)的學(xué)生分成實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)組和控制組的后測(cè)成績(jī)?cè)诩寄鼙憩F(xiàn)上存在顯著差異，Hui Yong Tay等[3]依托P21C2項(xiàng)目選取57名初中一年級(jí)學(xué)生（Secondary 1 cohort）和37名初中三年學(xué)生（Sec 3 cohort）實(shí)施IPAD干預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用IPAD的不論哪個(gè)年級(jí)的學(xué)生比未使用IPAD的學(xué)生的平時(shí)成績(jī)均都要好。在國(guó)內(nèi)，李敏[4]以七年級(jí)新生為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)：傳統(tǒng)教學(xué)成績(jī)且一直都低于IPAD實(shí)驗(yàn)班的成績(jī)。左娜[5]立足音樂(lè)課堂，選取高中高一年級(jí)的5和6兩個(gè)平行班作為實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班，發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的《亞細(xì)亞民間風(fēng)情》實(shí)踐活動(dòng)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的測(cè)試成績(jī)水平顯著高于對(duì)照班學(xué)生的測(cè)試成績(jī)水平，此后，許多IPAD教學(xué)應(yīng)用的相關(guān)研究也支持這一論點(diǎn)[6-14]。

不過(guò)，也有部分研究認(rèn)為IPAD對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果沒(méi)有顯著的作用，呂云震[15]提出IPAD無(wú)法顯著提高學(xué)生成績(jī)開始，Andrew Jaciw等在對(duì)Long Beach Unified School District、Fresno Unified School District和San Francisco Unified School District區(qū)域測(cè)試中卻發(fā)現(xiàn)IPAD的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的學(xué)生代數(shù)成績(jī)并不像Riverside Unified School District區(qū)域一樣，學(xué)生的代數(shù)成績(jī)并沒(méi)有因使用IPAD前后有明顯差異，Sheppard等[16]觀察了43名6年級(jí)學(xué)生在使用IPAD進(jìn)行閱讀干預(yù)后的其知識(shí)、理解和分析分?jǐn)?shù)的百分比變化，發(fā)現(xiàn)只有低水平組在分析中顯示出正增長(zhǎng)，而其他兩個(gè)能力組在知識(shí)和理解力方面前后沒(méi)有表現(xiàn)出改善，Culén等[17]發(fā)現(xiàn)：兩位老師都認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不如他們通常使用傳統(tǒng)教學(xué)方法所獲得的效果;Dhir等[18]調(diào)查了在教室和實(shí)驗(yàn)室使用IPAD的教學(xué)益處：平板電腦（IPAD）可以激勵(lì)學(xué)習(xí)者，但對(duì)學(xué)習(xí)的實(shí)際影響的研究是有限的，與此保持一致的還有[19]。

可見，IPAD在教學(xué)中應(yīng)用是否能夠促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，迄今為止并沒(méi)有達(dá)成一致性結(jié)論，鑒于此，本文試圖回答的問(wèn)題是：IPAD在教學(xué)中應(yīng)用與傳統(tǒng)的教學(xué)相比，能否因其便捷性、交互性及豐富的可視化界面能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2 研究設(shè)計(jì)

2.1 研究方法與數(shù)據(jù)

采用元分析方法（meta-analysis），元分析又稱薈萃分析，是一種通對(duì)具有相同主題研究的多個(gè)研究結(jié)果合并轉(zhuǎn)化成一個(gè)數(shù)值估計(jì)的統(tǒng)計(jì)方法[20]，具有不受樣本量限制、擴(kuò)大樣本量和評(píng)價(jià)各研究結(jié)果不一致矛盾的特點(diǎn)，利用 RevMan 5軟件，采用標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差進(jìn)行不同研究數(shù)值的合并計(jì)算，最后采用Cohend[21]效應(yīng)指標(biāo)（0.2、0.5、0.8）進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及檢索策略

研究以中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)為中文數(shù)據(jù)來(lái)源，以Education Research Complete （Ebsco）， ERIC （Ebsco），Web of Science （Clarivate Analytics），Scopus（Elsevier），wiley online library為外文來(lái)源，采用“IPAD”“PAD”“Tablet Pc”主題詞和“l(fā)earning”等自由詞結(jié)合的辦法檢索，輔助使用年齡（6-12和13-18）和學(xué)科領(lǐng)域（排除工程領(lǐng)域）條件篩選，并采取文獻(xiàn)追蹤方法，檢索設(shè)為2001-2019年10月。

2.3 文獻(xiàn)的納入與排除

納入文獻(xiàn)需符合以下標(biāo)準(zhǔn)。

（1） 研究主題。研究主要IPAD在學(xué)生學(xué)習(xí)上的應(yīng)用開展的實(shí)證研究，即自變量為IPAD和因變量為學(xué)習(xí)效果。

（2） 研究類型。研究樣本以隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)或準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)等，所選文獻(xiàn)的研究實(shí)驗(yàn)環(huán)境以課堂教學(xué)為主。

（3） 研究對(duì)象。所有研究以中小學(xué)生為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象（小學(xué)、初中與高中），學(xué)生的性別、年級(jí)不限。

（4） 評(píng)價(jià)指標(biāo)。需要有至少一項(xiàng)學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià);研究必須提供完整的統(tǒng)計(jì)結(jié)果數(shù)據(jù)，未提供樣本量、均數(shù)或標(biāo)準(zhǔn)差，但須給出均數(shù)差或標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差，或者提供95%置信區(qū)間、SE或P值;或該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了T檢驗(yàn)、F檢驗(yàn)等;如果一項(xiàng)研究報(bào)告含有連續(xù)的學(xué)習(xí)效果測(cè)量，根據(jù)最終的累積測(cè)量結(jié)果來(lái)確定最終納入效應(yīng)量。

（5） 對(duì)于綜述類文獻(xiàn)、重復(fù)文獻(xiàn)、無(wú)法獲得全文或樣本少于10的文獻(xiàn)不予以納入，如表1所示。

2.4 篩選編碼

通過(guò)納入和排除文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，由2名作者對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行篩選，當(dāng)篩選中遇到分歧時(shí)采用協(xié)商討論的辦法，利用Cohens kappa 的度量計(jì)算公式（k=p0-pe1-pe）計(jì)算篩選一致性，本研究的kappa度量值為0.58，文獻(xiàn)篩選可信度為中等。

3 過(guò)程分析與表達(dá)

3.1 發(fā)表偏倚性分析

為避免元分析中的文獻(xiàn)不能代表本領(lǐng)域所有的研究總體，即出現(xiàn)發(fā)表偏差， 本研究采用漏斗圖和Eggers 回歸法來(lái)評(píng)估出版偏差，不難發(fā)現(xiàn)偏倚總效應(yīng)的文章偏多，主要原因?yàn)閿?shù)據(jù)來(lái)源大部分為碩博士論文，如圖1所示。

3.2 樣本間異質(zhì)性檢驗(yàn)

異質(zhì)性檢驗(yàn)采用Q和I2統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，通過(guò)對(duì)整體分析檢測(cè)發(fā)現(xiàn)樣本間異質(zhì)性大，（p<0.000 1和I2=94%，）出現(xiàn)樣本異質(zhì)可能的因?yàn)檠芯繕颖緛?lái)源的國(guó)家不同、發(fā)表時(shí)間不同、研究學(xué)段和學(xué)科不同等，因此，本研究選擇隨機(jī)隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，如圖2所示。

4 分析結(jié)果

4.1 IPAD元分析的效應(yīng)模型選擇

鑒于異質(zhì)性檢測(cè)的p<0.000 1和I2=94%，研究選擇隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析。根據(jù)Cohen提出的效應(yīng)值大小的劃分標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)效應(yīng)值為0.2之內(nèi)時(shí)，通常認(rèn)為影響較小;當(dāng)效應(yīng)值為0.2^0.8時(shí)，通常認(rèn)為有中等影響;當(dāng)效應(yīng)值為大于或等于0.8時(shí)，通常認(rèn)為影響較大（Cohen，1977）。由此可見，IPAD對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果具有中等程度的正向影響。

4.2 調(diào)節(jié)變量檢驗(yàn)結(jié)果

4.2.1 不同學(xué)科對(duì)IPAD學(xué)習(xí)促進(jìn)作用的差異

分析可以看到，IPAD信息技術(shù)學(xué)科的學(xué)習(xí)效果影響并不顯著，可能由于有計(jì)算機(jī)特征的信息技術(shù)學(xué)科主要以筆記本電腦及PC機(jī)為主，IPAD 在不同學(xué)科中的學(xué)習(xí)作用效果，如表2所示。

各學(xué)科的最終效應(yīng)值依次是語(yǔ)文（d=0.39，p=0.02<0.05）、數(shù)學(xué)（d=0.61，p=0.000 1）、英語(yǔ)（d=1.05，p=0.003）、生物（d=-0.28，p=0.000 5）、音樂(lè)（d 值均大于0.3，但異質(zhì)性過(guò)高I2=94%，無(wú)法進(jìn)行合并）、物理（d=0.42，p=0.02）。發(fā)現(xiàn)，IPAD對(duì)于語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)的學(xué)習(xí)有一定的積極促進(jìn)作用，對(duì)于生物學(xué)科有顯著差異但為負(fù)影響，對(duì)于英語(yǔ)的學(xué)習(xí)，IPAD表現(xiàn)出其優(yōu)越性，如學(xué)生利用IPAD進(jìn)行閱讀、自我英語(yǔ)測(cè)評(píng)等，如表3所示。

4.2.2 IPAD使用效果在不同學(xué)段的差異分析

按照效應(yīng)值大小依次是高中（d=0.6，p=0.04）、初中（d=0.41，p<0.001）、小學(xué)（d=-0.47，p<0.001），可以看出，初中和高中的合并效應(yīng)值都介于 0.2至0.8 之間，說(shuō)明IPAD對(duì)初中生和高中生的學(xué)習(xí)促進(jìn)作用都是中等層次的影響，但是IPAD在高中層面的學(xué)習(xí)作用效果要高于其他兩個(gè)學(xué)段，而在小學(xué)中，電子書包在促進(jìn)學(xué)習(xí)的效果卻不令人滿意，這可能是因?yàn)榻處煂?duì)小學(xué)生使用媒介的態(tài)度有關(guān)，如表4所示。

4.2.3 不同區(qū)域?qū)PAD學(xué)習(xí)促進(jìn)作用的差異

IPAD在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的合并效應(yīng)值為0.23，略大于0.2，且p<0.000 1，是一個(gè)相對(duì)中等偏下的影響水平，說(shuō)明IPAD在國(guó)內(nèi)學(xué)生的應(yīng)用過(guò)程中對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)效果較好，需要改善的空間仍很大。而國(guó)外的合并效應(yīng)值為0.92，且p=0.000 6，達(dá)到顯著水平，但是影響水平很高，說(shuō)明已有的研究中IPAD在國(guó)外學(xué)生的應(yīng)用過(guò)程中對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有一定積極的影響，國(guó)內(nèi)在IPAD學(xué)習(xí)應(yīng)用上相對(duì)比國(guó)外較弱，如表5所示。

5 總結(jié)

5.1 加強(qiáng)應(yīng)用與創(chuàng)新融合，推進(jìn)IPAD應(yīng)用走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)踐

應(yīng)用驅(qū)動(dòng)是是教育信息化發(fā)展到一定階段的需求，但由于基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)字教育資源和信息化環(huán)境建設(shè)作為我國(guó)教育信息化1.0時(shí)代前期的主要內(nèi)容，使 “應(yīng)用驅(qū)動(dòng)”更多偏向“技術(shù)應(yīng)用”，這也成為我國(guó)教育信息化發(fā)展從“建設(shè)”到“應(yīng)用”過(guò)度期的主要特征，隨著多樣化以“學(xué)”為主的教學(xué)模式構(gòu)建，信息技術(shù)輔助的多元評(píng)價(jià)使得教育教學(xué)評(píng)價(jià)更加合理科學(xué)，對(duì)“應(yīng)用驅(qū)動(dòng)”的認(rèn)識(shí)已從單純 “技術(shù)應(yīng)用”向“深度應(yīng)用和創(chuàng)新融合”轉(zhuǎn)變，然而，我國(guó)IPAD應(yīng)用仍以滿足研究實(shí)驗(yàn)的需要為主，雖樣本量較大，但影響水平相對(duì)較低，究其原因，主要是因?yàn)楦嗟难芯课匆越虒W(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)，這也就要求研究者應(yīng)立足于教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用，不斷探索教學(xué)中存在的問(wèn)題并利用IPAD等信息技術(shù)手段予以解決。

5.2 提高教師創(chuàng)新能力，規(guī)避信息技術(shù)與課程融合的“偏科現(xiàn)象”

創(chuàng)新從1.0發(fā)展到3.0，創(chuàng)新主體（關(guān)系）已從單一的“強(qiáng)調(diào)企業(yè)單體內(nèi)容”轉(zhuǎn)向“產(chǎn)學(xué)研用‘共生”[22]，創(chuàng)新不再是僅僅滿足“消費(fèi)者需求”，“消費(fèi)者”已演變?yōu)榫哂小爱a(chǎn)銷者”特征的用戶，用戶創(chuàng)新也便成為創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中重要的創(chuàng)新源泉，可見，信息化教育實(shí)施關(guān)鍵在于人，在于滿足不同學(xué)生的個(gè)性需求的基礎(chǔ)上促進(jìn)其全面發(fā)展，IPAD學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)的整體效果較為良好，但針對(duì)每個(gè)學(xué)科卻差異明顯，特別是IPAD對(duì)數(shù)學(xué)（d=0.61，p=0.000 1）和英語(yǔ)學(xué)科（d=1.05，p=0.003）的影響很好且受到研究者的關(guān)注，這也是對(duì)信息技術(shù)與課程融合“偏科現(xiàn)象”的反映，我國(guó)新一輪基礎(chǔ)教育課程改革要求課程向綜合化方向發(fā)展，課堂教學(xué)需要適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展動(dòng)向，打破傳統(tǒng)單一學(xué)科的教學(xué)，加強(qiáng)多學(xué)科融合教學(xué)，作為信息技術(shù)手段更應(yīng)該打破學(xué)科的“選擇偏好”，輔助多個(gè)學(xué)科實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息化。因此，學(xué)校與教師應(yīng)結(jié)合學(xué)科內(nèi)容適宜性選擇使用IPAD，徹底打破“科課均用、節(jié)節(jié)使用”的媒體“萬(wàn)能論”。

5.3 堅(jiān)持以學(xué)生為中心，探索IPAD對(duì)不同學(xué)段的適切性

IPAD在中學(xué)比小學(xué)階段效果好，鑒于不同年齡階段的學(xué)生對(duì)事物的接受能力不同，教師在選用教學(xué)媒體時(shí)必須顧及學(xué)生的生理及心理特征，2012年，余勝泉針對(duì)學(xué)生視力下降的問(wèn)題開展的研究[23]發(fā)現(xiàn)：課堂上使用電腦不是學(xué)生視力下降的主要因素。2018年，《綜合防控兒童青少年近視實(shí)施方案》出臺(tái)，大眾誤將青少年近視原因歸結(jié)為各類屏幕媒體的使用，也致使學(xué)校為了滿足家長(zhǎng)的要求，而放棄在小學(xué)階段IPAD常態(tài)化使用的關(guān)鍵，因此，客觀理性的看待屏幕媒體的作用已成為當(dāng)今學(xué)校、家長(zhǎng)和學(xué)生面臨的主要問(wèn)題，但首要需要解決的是：那個(gè)學(xué)段或某學(xué)段的那個(gè)年級(jí)可以使用IPAD或其他屏幕媒體也成為教育研究領(lǐng)域未來(lái)的關(guān)注點(diǎn)。

研究在在對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)元分析基礎(chǔ)上，評(píng)價(jià)了IPAD對(duì)學(xué)習(xí)的作用效果和影響，審視了當(dāng)前IPAD應(yīng)用于學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，但研究依然存在如研究樣本量不夠大、樣本來(lái)源有較小偏倚以及分類還需要更細(xì)致等問(wèn)題，這也將是未來(lái)深入研究IPAD應(yīng)用效果的方向。

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（收稿日期： 2020.06.24）