Teaching thermodynamics with augmented interaction and learning analytics
Teaching thermodynamics with augmented interaction and learning analytics
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通过增强交互和学习分析来教授热力学
DOI：
10.1016/j.compedu.2023.104726
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发表时间：
2023
影响因子：
12
通讯作者：
Xie, Charles
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xing, Wanli;Huang, Xudong;Li, Chenglu;Xie, Charles
从K到12年级，学习热力学概念对学生来说仍然具有挑战性。在这项研究中，我们提出了一个基于设计的研究计划，旨在设计和检查一个创新的应用程序--红外探测器，它将物理实验与虚拟环境有机地结合在一起。依托具体淡化理论，我们使用红外成像和多通道分析来增强学生与物理材料的互动。通过设计和测试两次迭代，我们分析了各种数据源，发现学生在物理实验过程中积极使用该应用程序。这种技术应用可以让学生突出突出的信息，消除令人困惑的细节，从而使学生对热概念的概念理解得到进一步发展。通过这个迭代开发过程，我们还综合了一些因素(例如，多任务处理和认知负荷)，以在设计和实施支持学习的物理和虚拟环境的混合技术时进行考虑。这项研究展示了通过创新技术使用具体性褪色来设计科学学习体验的前景，并确定了在设计和实施阶段需要考虑的重要因素。
Learning thermodynamics concepts remains challenging to students through grades K-12. In this study, we presented a design-based research program that aims to design and examine an innovative application, Infrared Explorer, that organically integrates physical experiments with a virtual environment. Relying on the theory of concreteness fading, we use infrared imaging and multimodal analytics to augment students' interaction with physical materials. Through two iterations of design and testing, we analyzed a variety of data sources and found that students actively used the application during their physical experimentation process. This technological application can allow students to highlight salient information and remove confusing details such that students’ conceptual understanding of thermal concepts can develop further. Through this iterative development process, we also synthesized factors (e.g., multitasking and cognitive load) to consider when designing and implementing technologies to blend physical and virtual environments supporting learning. This research showed the promise of using concreteness fading to design science learning experiences through innovative technologies and identified important factors to consider during the design and implementation phases.
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DOI：
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
作者：
Seán P. Madden;Loretta L. Jones;Jrène Rahm
通讯作者：
Jrène Rahm
计算机模拟与物理实验：基于探究的传热活动实施方法的性别比较
DOI：
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
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作者：
Katharyn Nottis;Margot Vigeant;M. Prince;Amy F. Golightly;C. Gadoury
通讯作者：
C. Gadoury
互动讲座演示对学生对热和温度理解的影响：泰国的一项研究
DOI：
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发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
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作者：
Choksin Tanahoung;R. Chitaree;C. Soankwan;M. Sharma;I. D. Johnston
通讯作者：
I. D. Johnston
适合所有人的交互式传热模拟
DOI：
10.1119/1.3694080
发表时间：
2012
期刊：
The Physics Teacher
影响因子：
--
作者：
C. Xie
通讯作者：
C. Xie
影响因子：
4.8
作者：
Wanli Xing;Chenglu Li;Guanhua Chen;Xudong Huang;J. Chao;Joyce Massicotte;Charles Xie
通讯作者：
Wanli Xing;Chenglu Li;Guanhua Chen;Xudong Huang;J. Chao;Joyce Massicotte;Charles Xie