[论文解读] Peer Instruction: Comparing Clickers to Flashcards

Nathaniel Lasry|ArXiv.org|Feb 21, 2007

Innovative Teaching Methods参考文献 7被引用 6

一句话总结

本研究比较了在物理课堂环境中使用答题器与闪卡进行同伴教学的效果，发现两种方法在概念性学习和问题解决能力方面无显著差异。然而，答题器在数据收集速度和课堂管理方面具有实际教学优势，尽管其在学习效果上并无明显优于低成本闪卡的优势。

ABSTRACT

Peer Instruction (PI) is a student-centered instructional approach developed at Harvard by Eric Mazur (1997). The method has been welcomed by the science community and adopted by a large number of colleges and universities, due among other reasons to its common sense approach and its documented effectiveness. In PI, the progression of any given class depends on the outcome of real-time student feedback to ConcepTests: multiple-choice conceptual questions. In the early 1990s, students responded to ConcepTests using flashcards showing their answer. Instructors would then estimate the proportion of students holding each alternative conception. A few years later Mazur began using wireless handheld devices - colloquially called clickers- to replace the flashcards. Previous users of clickers in university classrooms had reported benefits such as increased rates of attendance and decreased rates of attrition (Owens et al., 2004; Lopez-Herrejon & Schulman, 2004). This paper empirically measures the specific contribution of clickers to conceptual learning and traditional problem solving skills as compared to low-budget flashcards. Results show that clickers do not provide any learning advantage when compared to flashcards. Nevertheless, clickers offer many advantages from a teaching perspective which should be considered.

研究动机与目标

• 评估答题器在同伴教学中是否相较于低成本闪卡在概念性学习方面具有可测量的优势。
• 评估答题器与闪卡对学生在大学物理课程中传统问题解决能力的影响。
• 识别答题器在学习成果之外的实际教学优势，例如时间效率和学生参与度。
• 确定答题器在高等教育中被广泛采用是否基于学习成效的提升，或仅基于后勤优势。

提出的方法

• 本研究采用对比实验设计，在大学物理课程中使用同伴教学与概念测验（ConcepTests）。
• 学生被随机分配至使用无线手持答题器或实体闪卡来回答多项选择题形式的概念问题。
• 实时收集并分析两组的响应数据，以比较响应模式与学习成果。
• 通过与概念测验对齐的课前与课后评估测量概念性学习。
• 通过在教学前后实施的标准物理考试题目评估问题解决表现。
• 统计分析比较了答题器组与闪卡组在学习进步与响应准确率方面的差异。

实验结果

研究问题

• RQ1 在同伴教学中，使用答题器是否相较于闪卡带来更大的概念理解提升？
• RQ2 使用答题器与使用闪卡的学生在传统问题解决表现上是否存在显著差异？
• RQ3 在同伴教学环境中，答题器相较于闪卡有哪些实际教学优势？
• RQ4 答题器更高的成本与更复杂的基础设施投入是否由学生学习的可测量提升所证明？

主要发现

• 使用答题器与使用闪卡的学生在概念性学习进步方面无统计学显著差异。
• 使用闪卡的学生在概念评估中的表现与使用答题器的学生相当，表明学习成果相同。
• 答题器并未提升学生在传统问题解决任务中的表现，相较于闪卡无优势。
• 尽管无学习优势，答题器仍提供了显著的教学优势，包括更快的数据汇总与更优的课堂管理。
• 教师报告称，使用答题器能更轻松地监控学生理解情况并促进同伴讨论。
• 本研究结论认为，答题器的主要价值在于操作效率，而非学习效果的提升。