The Effect of Screen Size on Students’ Cognitive Load in Mobile Learning

Mobile learning is becoming a crucial tool in this era of face-to-face shutdown of education, and however the whole process currently faces a significant deficiency due to the kind of cognitive load that does exist and its relation with mobile device screen display size. It is well-established that certain screen sizes are more effective than others. This study aims to investigate the effect of screen size on students’ cognitive load in mobile learning. Specifically, it investigates whether screen size has a role in cognitive role and draws a comparison to reflect on the most effective size to be used in the context of mobile learning. Other factors that might interfere in the process were also investigated which include course content, gender, age, and students' GPA to see whether they play any additional role in burdening the cognitive load when using different screen sizes. To test the effect of screen size on cognitive load, an online survey was distributed to 1,570 students of the University of Jeddah who are studying at the foundation year for the academic year of 2018-2018, particularly for eight online courses. The sample was chosen randomly, where all members of the population, 6,500 students, had equal opportunities to participate in the study. Participants were invited via e-mail by sending an invitation to participate along with the questionnaire link on the "Qualrrics" platform. This research data analysis technique used ANOVA and curve estimation. The research findings revealed that small screen display size produces the lowest cognitive load as compared with larger display screens. This study also supports the use mobile learning process and gives recommendations to the instructional designers in order to make learning experiences more effective. The results of this study suggest a proper use of screen size can improve learning from smartphones, making them equal to learning from laptops and reducing the overloaded cognitive load that may affect students' understanding and hinder retention. Hence, implications were discussed, and further research recommendations were then provided

Performance, workload, and usability in a multiscreen, multi-device, information-rich environment

Potential benefits of multiscreen and multiple device environments were assessed using three different computing environments. A single factor, within-subject study was conducted with 18 engineering students in a laboratory experiment. Three levels for the computing environment factor included one with a desktop computer with a single monitor (control, condition A); one with a desktop with dual monitors, as well as a single tablet computer (condition B); and one with a desktop with a single monitor, as well as two tablet computers (condition C). There was no statistically significant difference in efficiency or workload when completing scenarios for the three computing environments. However, a dual monitor desktop with a single tablet computer (B) was the ideal computing environment for the information-rich engineering problem given to participants, supported by significantly fewer errors compared to condition C and significantly higher usability ratings compared to conditions A and C. A single desktop monitor with two tablet computers (C) did not provide any advantage compared to a single desktop monitor (A)

Increasing independence in children with autism spectrum disorders using video self modeling.

Independent task completion was examined using a multiple probe across participants research design for three students with autism spectrum disorders (ASD) functioning in an inclusive classroom. Results were positive and suggest that video self-modeling (VSM) is a viable solution to decrease prompt dependence and increase independence and task completion for students with an ASD. Participants quickly reached criterion, generalized behavior, and maintained skills after four weeks at 80-100% independence. Social validity of VSM was also measured by surveying teachers and students and found clear variations between general and special education teachers regarding their perceptions of the independence of students as a result of the VSM. This study also revealed the discrepancy between the levels of prompting between general education and special education teachers

The Influences of Individualized Learning Adapted to Students Conception and Small Group Learning Using Smart Devices in Secondary Chemistry Classes

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 사범대학 과학교육과, 2017. 8. 노태희.스마트 기기를 수업에 활용하려는 시도가 다양하게 이루어지고 있으나 과학 수업에 실제로 적용할 수 있는 교수·학습 방법에 대한 연구는 부족하다. 이에 본 연구에서는 개념 적응적 개별화 학습과 소집단 학습 측면에서 스마트 기기를 활용한 과학 교수·학습 방법을 적용하여 교수 효과와 학생들의 인식을 조사하였다. 또한 스마트 기기를 활용한 소집단 과학 학습 과정에서 나타나는 학생들 간의 언어적 상호작용 양상을 분석하였다. 연구 Ⅰ에서는 스마트 기기를 활용한 개념 적응적 개별화 학습의 효과를 개념 이해도, 개념 파지, 학업 성취도, 학습 동기, 과학 수업에 대한 즐거움, 스마트 기기를 활용한 수업에 대한 인식 측면에서 조사하였다. 서울시의 한 남녀 공학 중학교 1학년 4개 학급(112명)을 통제 집단과 처치 집단으로 배치하고, 7차시 동안 분자의 운동에 대하여 수업을 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 처치 집단의 개념 검사, 개념 파지 검사, 과학 학습 동기 검사, 과학 수업에 대한 즐거움 검사의 점수가 통제 집단에 비하여 유의미하게 높았다(p<.01). 학업 성취도 검사에서는 처치 집단의 점수가 통제 집단보다 높았으나 그 차이가 통계적으로 유의미하지 않았다. 스마트 기기를 활용한 수업에 대한 학생들의 인식도 긍정적인 것으로 나타났다. 연구 Ⅱ에서는 스마트 기기를 활용한 소집단 학습을 고등학교 화학 수업에 적용하고, 그 효과를 학생들의 학업 성취도, 과학 학습 동기, 과학 수업에 대한 태도, 스마트 기기를 활용한 소집단 학습에 대한 인식 측면에서 조사하였다. 서울시에 소재한 남녀 공학 고등학교 2학년 4개 학급(133명)을 통제 집단과 처치 집단으로 무선 배치하였다. 스마트 기기를 활용한 소집단 학습 방법은 협력적 활동지 작성을 강조하였다. 수업 처치는 산과 염기와 중화 반응에 대하여 6차시 동안 실시하였다. 수업 처치 후, 학업 성취도 검사, 학습 동기 검사, 과학 수업에 대한 태도 검사, 스마트 기기를 활용한 소집단 학습에 대한 인식 검사를 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과, 학업 성취도 검사 점수에서 사전 화학 성취도와의 상호작용 효과가 유의미하게 나타났다(p<.05). 스마트 기기를 활용한 소집단 학습에서 하위 수준 학생들이 상위 수준의 학생들에게 도움을 받을 기회가 많아져서 성취도가 유의미하게 향상되었을 수 있다. 학습 동기, 과학 수업에 대한 태도에서 처치 집단의 교정 평균이 통제 집단에 비하여 유의미하게 높았다(p<.01). 스마트 기기를 활용한 소집단 학습에 대한 학생들의 인식도 긍정적인 것으로 나타났다. 이와 같은 연구 Ⅱ의 결과는 스마트 기기를 활용한 소집단 학습이 사전 성취 수준에 따라 학업 성취도에 미치는 영향이 다름을 보여주고, 스마트 기기를 활용한 소집단 학습 과정에서 사전 성취 수준에 따른 학생들 간의 상호작용의 특징을 조사할 필요성을 시사한다. 이에 연구 Ⅲ에서는 스마트 기기를 활용한 소집단 과학 학습 과정에서 학생 사이의 언어적 상호작용 유형을 분류하고, 사전 성취 수준에 따른 언어적 상호작용 양상을 비교하였다. 서울시의 한 남녀 공학 고등학교에서 사전 성취 수준 측면에서 이질적으로 구성된 4개의 소집단(고등학교 2학년 16명)이 연구에 참여하였다. 스마트 기기를 활용한 소집단 과학 학습 과정에서 일어나는 언어적 상호작용을 녹음 및 녹화하고 기록 원고를 작성한 뒤 분석하였다. 학생들 사이의 언어적 상호작용은 개별 진술과 상호작용 단위 수준에서 분석하였다. 연구 결과, 스마트 기기를 활용한 소집단 학습에서 학생 사이의 언어적 상호작용은 과제 관련 진술의 빈도가 높았는데, 특히 정보 설명, 정보 질문, 기준 반성의 빈도가 높았다. 방향 설명, 기준 반성 진행에서는 사전 성취 수준 상위 학생들의 진술 빈도가 높게 나타났고, 방향 질문, 정보 설명에서는 하위 수준 학생들의 진술 빈도가 높게 나타났다. 상호작용단위에서는 지식 구성 상호작용 중 대칭적 정교화 상호작용의 빈도가 가장 높았는데, 특히 누적형과 평가형이 높게 나타났다. 결론적으로 중등 화학 수업에서 스마트 기기를 활용한 개념 적응적 개별화 학습과 정보와 지식의 공유를 촉진하는 소집단 학습은 학생들의 인지적, 정의적 측면에 긍정적인 영향을 미친다고 볼 수 있다. 또한 스마트 기기를 활용한 소집단 학습에서 상위 수준 학생들은 학습 과정과 결과를 점검하는 언어적 행동을 주로 보였고, 기존의 소집단 학습에서 상위 수준 학생들이 학습을 주도했던 것과는 달리 하위 수준 학생들도 스스로 정보를 탐색하고 제공하면서 과제 해결에 적극적으로 참여하였다. 이러한 결과는 스마트 기기를 활용한 개념 적응적 개별화 학습과 소집단 학습이 실제 과학 수업에서 적용 가능한 효과적인 교수·학습 방법임을 시사한다.제 1 장. 서 론 1 1. 연구의 필요성 1 2. 연구 문제 7 3. 연구의 제한점 9 4. 용어의 정의 11 제 2 장. 이론적 배경과 선행 연구 12 1. 스마트 기기 활용 학습 12 1.1 스마트 기기 활용 학습의 이론적 배경 12 (1) 정보통신기술의 발전에 따른 교수·학습 방법의 변화 12 (2) 모바일 러닝과 스마트 러닝의 개념 14 (3) 스마트 기기 활용 학습의 특성과 유형 20 (4) 스마트 기기 활용 학습에 대한 선행 연구 26 1.2 과학 교육과 스마트 기기의 활용 34 (1) 과학 교육에서 스마트 기기를 활용 학습에 대한 선행 연구 34 (2) 과학 교육에서 스마트 기기 활용의 효과적인 방안 37 2. 개별화 학습과 스마트 기기 활용 방법 40 2.1 개별화 학습에 대한 선행 연구 40 2.2 스마트 기기를 활용한 개별화 학습에 대한 선행 연구 46 3. 소집단 학습과 스마트 기기 활용 방법 51 3.1 소집단 학습에 대한 선행 연구 51 3.2 스마트 기기를 활용한 소집단 학습에 대한 선행 연구 52 제 3 장. 중학교 화학 수업에서 스마트 기기를 활용한 개념 적응적 개별화 학습의 효과 (연구 Ⅰ) 58 1. 서론 58 2. 연구 방법 60 2.1 연구 대상 60 2.2 연구 단원 61 2.3 연구 설계와 연구 절차 61 2.4 스마트 기기를 활용한 개념 적응적 개별화 학습 방법 64 2.5 검사 도구 72 2.6 분석 방법 74 3. 연구 결과와 논의 74 3.1 통계 분석을 위한 기본 가정 검토 74 3.2 개념 이해도 및 개념 파지에 미치는 효과 76 3.3 학업 성취도에 미치는 효과 77 3.4 과학 학습 동기에 미치는 효과 78 3.5 과학 수업에 대한 즐거움에 미치는 효과 80 3.6 스마트 기기를 활용한 수업에 대한 학생들의 인식 81 4. 결론 82 제 4 장. 고등학교 화학 수업에서 스마트 기기를 활용한 소집단 학습의 효과(연구 Ⅱ) 84 1. 서론 84 2. 연구 방법 86 2.1 연구 대상 86 2.2 연구 단원 87 2.3 연구 설계와 연구 절차 87 2.4 스마트 기기를 활용한 소집단 학습 방법 90 2.5 검사 도구 92 2.6 분석 방법 94 3. 연구 결과와 논의 95 3.1 통계 분석을 위한 기본 가정 검토 95 3.2 학업 성취도에 미치는 효과 97 3.3 과학 학습 동기에 미치는 효과 99 3.4 과학 수업에 대한 태도에 미치는 효과 101 3.5 스마트 기기를 활용한 소집단 학습에 대한 학생들의 인식 102 4. 결론 103 제 5 장. 스마트 기기를 활용한 소집단 과학 학습에서 학생의 언어적 상호작용 분석(연구 Ⅲ) 105 1. 서론 105 2. 연구 방법 107 2.1 연구 대상 107 2.2 연구 상황 108 2.3 연구 절차 109 2.4 분석 방법 112 (1) 언어적 상호작용의 분석 과정과 분석틀 112 (2) 자료 분석 방법 121 3. 연구 결과와 논의 122 3.1 개별 진술의 일반적 양상 122 3.2 사전 성취 수준에 따른 개별 진술의 양상 비교 124 3.3 상호작용 단위의 양상 127 4. 결론 129 제 6 장. 결론과 제언 131 1. 연구의 요약 131 2. 결론과 제언 134 3. 추후 연구 과제 135 참고 문헌 138 부 록 157 ABSTRACT 176Docto

Exploring the use of MALL with a scaffolded multi-sensory, structured language approach to support development of literacy skills among second-chance EFL learners at a technological-vocational secondary school in Israel

This thesis describes a qualitative mixed-methods study carried out in a vocational-technical secondary school with second-chance adolescent learners of English as a Foreign Language (EFL) in a peripheral area of Israel. The learner population was characterized by complex, socio-economically disadvantaged family backgrounds and a high rate of learning disabilities. The study investigated the effects of a Mobile-Assisted Language Learning (MALL) intervention to support the development of basic EFL literacy skills by students who lacked solid foundational English skills. The intervention provided an interactive educational software application, The English Club™, on iPod Touch devices to scaffold learning and review of letter sounds and rules of English, integrate them into words and texts, and practice reading, writing and comprehension. Learners developed literacy skills depending on the level they reached in the application. The English Club follows a scaffolded Multi-Sensory Structured Language (MSL) approach, adapting for struggling EFL learners the Hickey Multi-Sensory Method (Combley, 2001), developed by Kathleen Hickey of the British Dyslexia Institute. Printed books containing the material complemented the use of the MALL. The English teachers at the school chose the learners who participated and determined how to integrate the intervention into their English classrooms. An investigation of the teachers’ roles was included in the study. The methodology was primarily action research with case studies of individual learners and teachers. Pre-intervention and post-intervention data on learners’ English knowledge, skills, attitudes and opinions and on teachers’ attitudes and opinions about use of this MALL intervention was generated via skills assessments and semi-structured interviews. As a participant-teacher-observer, I observed the intervention’s use in classes and in sessions with individual students. Changes in skills, attitudes and opinions were analyzed in the framework of Vygotsky’s theories of language acquisition and the Zone of Proximal Development as elaborated in Scaffolding Theory. Theories of motivation, literacy and second language acquisition, and how struggling learners experience these, have provided additional lenses for analysis. My goals in performing this study were to understand in depth the whole picture of the intervention, both its effects on students’ English skills and attitudes, and the factors that shaped these outcomes. The study’s findings contribute to an understanding of the ways in which delivering a scaffolded MSL approach to literacy education via MALL can contribute to addressing the world crisis in literacy acquisition, and issues that must be addressed for this type of intervention to be effective. Findings showed that learners who actively engaged in the intervention made significant progress in their English literacy skills, increased their confidence in their ability to learn English and thus their willingness to engage in learning, and demonstrated increased awareness of the connection between their own investment of effort and learning. This success was shaped by many factors, including variation among individual learner profiles, the degree of teachers’ support for the intervention, increasing students’ motivation to invest effort, minimizing disruptions to the students’ learning routine, and maximizing access to charged, working devices and to books. The individual MALL delivery platform enabled an untrained, inexperienced but committed teacher to provide the benefits of this scaffolded method, appropriate to her learners’ needs, in multi-level English classrooms and to provide a solution for students returning from extended absences to catch up with missed classwork. Recommendations for policy and practice include use of such scaffolded MSL MALL applications with struggling language learners in conjunction with printed materials and closely accompanied by committed teachers, who do not have to be highly trained in specialized methods to support learning by struggling students. Schools engaging in such interventions need to ensure that the devices will be fully available for use during learning hours, minimize disruptions to the class schedule, and maximize students’ use of the MALL app and books in class, during free time at school, and at home. If necessary, extrinsic rewards should be offered to overcome students’ learned helplessness