如何ACT数学成绩与课堂智能手机干扰和数学焦虑相关

如何ACT数学成绩与课堂智能手机干扰和数学焦虑相关 杰夫施耶尔 摘要 近期大规模测试计划（例如，ACT）的结果测试（国际学生评估项目）显示，高中生数学成绩随时间下降。这种下降可能对许多人造成担忧，包括学生、家长和教育工作者。数学成绩下降可能与几个因素有关，包括COVID19大流行、数学课堂中的技术干扰以及数学焦虑。本研究调查了ACT数学成绩与两个因素之间的关系：数学课堂中来自智能手机的干扰和数学焦虑。 研究报告的主要发现简要描述如下。 数学课堂上智能手机的干扰无论是来自学生的智能手机还是来自其他学生的智能手机被发现在与随后的ACT数学测试成绩之间存在着显著的负相关关系，即使研究在控制了重要的学生背景变量（例如，性别、种族民族、高中平均成绩点数、高中所修数学课程数量）后也是如此。 数学学焦和数学价焦均与ACT数学成呈著相关。即使在控制了学生背景 量后，这一现象仍然明显。 数学并非唯一可能引起特定域焦的学科。通ACT科学量的科学成也被 与科学学习焦虑呈显著负相关。 引言 学生过去几年的数学成绩似乎有所下降。这一现象的部分证据来自于2022年国际学生评估项目 （PISA）的评估，该评估对81个国家的近70万名15岁学生进行了阅读、科学和尤其是在数学方面的表现评估。结果显示，平均数学分数自上次评估（2018年）以来下降了近15分。这种下降是前所未有的；截至2022年，平均分数的变化从未超过4分（OECD，2023）。 在其发布PISA成绩报告中，经济合作与发展组织指出，数学分数点下降“表明了COVID19对大多数国家冲击效应”（OECD，2023，第27页）。然而，他们也指出，大流行可能不是唯一因素，因为科学成绩在2018年和2022年之间平均没有显著变化。在此期间，PISA科学成绩平均仅下降了2分。 另一个关于数学成绩下降假设是，技术在学生数学课上分散了他们注意力。PISA发现，报告在大多数或所有数学课上分心学生，在数学成绩上平均比那些报告这种情况从未发生或几乎从未发生学生成绩低15分（OECD，2023）。其他研究也支持这一假设，发现大学生使用智能手机与他们学术表现之间存在负面关系。Amez和Baert（2020）总结了这些研究发现。 ACT数学成绩在近年来也有所下降。例如，2019年平均分为204分，而2023年为190分（ACT，2023）。然而，与PISA科学成绩不同，ACT科学成绩也有所下降（2019年为206分，2023年为196分）。由于两项评估使用标度不同，ACT成绩下降幅度似乎小于PISA成绩下降幅度。ACT成绩标度范围从1到36，平均分下降1或2分可能是实质性。相比之下，PISA成绩在理论上没有最低或最高分，而是根据约正态分布进行标度，平均分约为500分，标准差约为100分（OECD，2023）。因此，PISA成绩中类似1或2分下降通常不算实质性。 可能导致疫情加剧因素，如数学焦虑，也可能与数学成绩下降有关。研究表明，数学焦虑与数学成绩下降（RichardsonSuinn，1972）以及在面对数学问题时影响自信心和清晰思维有关，尤其是对于女高中生（EscaleraChvez等人，2017）。 COVID19大流行被发现与大学生样本中数学焦虑水平显著增加有关（Soysal等人，2022年） 。此外，有限技术获取和在与教师充分沟通方面能力不足与大学生在受大流行驱使紧急过渡到远程学习后数学焦虑增加有关（Lanius等人，2022年）。可能大流行以类似方式导致了高中生数学焦虑增加，以及ACT和PISA数学分数下降。 本研究目是探讨1）数学课堂上技术干扰（特别是智能手机使用导致）与ACT数学测试成绩之间关系，以及2）数学焦虑与ACT数学测试成绩之间关系。此外，为了确定智能手机干扰和焦虑是否可能与除数学以外学科表现有关， 本研究探讨了在科学课堂上智能手机分心、科学焦虑以及ACT科学测试成绩之间关系。 本研究数据来源于一组参加了2023年12月或2024年2月国家ACT考试高中生，或者已经报名但尚未参加2024年4月考试学生。在2024年4月，这些学生被问及一系列旨在评估以下内容 问题：1）他们在数学和科学课上受到自己或其他学生智能手机干扰程度；2）他们在数学和科学方面焦虑程度。1 假设数据显示数学焦虑与ACT数学成绩之间存在着负相关关系（即焦虑水平越高，表现水平越低 ），以及数学课上智能手机分心与ACT数学成绩之间也存在类似负相关关系（即分心程度越高 ，表现水平越低）。预计在科学领域也会得出相似发现。 发现 数学成绩在数学课程中手机干扰研究 课堂中由学生自身智能手机引起数学课分心 学生被询问他们在数学课期间因自己智能手机而被分心频率。随着智能手机干扰频率增加，平均ACT数学成绩下降（图1）。2例如，那些表示他们从未或几乎从未被手机分心学生 平均得分（228）高于那些表示他们几乎总是被手机分心学生平均得分（203）。本研究中，用于均值得分差异统计检验alpha水平为01。 尽管根据这一标准，这两组平均值之间差异并不显著（q310p0104，均值下降规律表明，学生在ACT数学测试中表现与他们在数学课堂上被智能手机分心频率之间存在负相关关系。随后本节中描述回归分析证实了这一点。 置信区间99，平均ACT数学成 图1学生自用智能手机干扰频率对数学课平均ACT数学分数影响 228 221 216 203 26 25 24 23 22 21 20 19 18 从不或几乎从不 有时经常 几乎总是 无效4输1入19。无效2输3入39。无效5输61入。 怎样频繁地被智能手机分心 无效2输58入。 课堂中其他学生智能手机引起数学课分心 学生们被问及在他们数学课上因其他学生智能手机而分散注意力频率。与观察到来自学生自己智能手机干扰情况相似，随着来自其他学生智能手机干扰频率增加，平均ACT数学成绩往往呈下降趋势（图2）。一个意外发现是，“几乎总是”这一级别平均值略大于“经常”这一级别平均值（分别为205和198；这两个平均数之间差异不具有统计学意义；）q083p 8401。一个可能解释是，那些表示他们在数学课上几乎总是被其他学生智能手机分散注意力学生已经很好地适应了频繁干扰，因此他们能够像那些报告较少干扰学生一样学习数学概念。重要是要记住，由于样本量相对较小，对这些干扰水平结果解释可能有限（无效输入 。183 置信区间99，平均ACT数学成 图2从其他学生智能手机干扰频率看数学课堂平均ACT数学成绩 228 224 205 198 26 25 24 23 22 21 20 19 18 从不或几乎从不有时经常几乎总是 无效4输8入10。无效1输7入38。无效4输51入。 学生被其他同学智能手机分心频率是多少 无效1输83入。 另一个解释是，“几乎总是”被干扰水平中有不成比例高成就学生，并且他们能够专注于数学课程，无论智能手机干扰频率如何。这一可能性得到了一项研究支持，该研究检验了在学校禁止使用手机后，高中学生学业表现。该研究发现表明，高成就学生无论手机是否被禁止，都能够在课堂上集中精力，并且不受手机使用任何负面影响（BelandMurphy，2016）。然而，当前研究并没有发现“几乎总是”水平中有不成比例高成就者证据（学生成就水平由数学高级课程、加速课程或荣誉课程注册情况、修读数学课程数量以及高中平均成绩点数决定）。 如果全校范围内禁止使用智能手机情况与这一发现有关，则比较了不同分心水平下被禁止使用智能手机学生比例（参见技术附录中调查工具部分第5题）。这些比例没有显著差异。此外，在预测ACT数学成绩回归模型中发现该模型包括一个表示其他分心变量 学生们智能手机，学校范围内智能手机禁令一个变量，以及与学生背景相关变量结果显示，学校范围内智能手机禁令回系数在统计上并不显著（b071t245p 01443这表明，在控制了学生背景变量后，智能手机禁令与ACT数学成绩无关，以及学生其他智能手机造成干扰无关。 存在另一种可能性，我们可能需要考虑。也许这个意外发现与这个问题所使用量表有关。也就是说，如果学生难以区分“经常”和“几乎总是”这两个水平，那么这些水平之间均值差异可能是测量误差结果。然而，在关于数学课堂中学生自己智能手机干扰问题上并没有出现类似发现，而该问题使用了相同量表。因此，测量误差似乎不太可能是解释原因。 预计在数学课中智能手机干扰和学生学习背景变量对ACT数学成绩预期下降 回分析用于进一步探索ACT数学成绩与智能手机干扰之间关系。ACT数学成绩模为数学课堂上学生自己智能手机或其他学生智能手机干扰频率函数，以及与ACT数学成绩相关 几个学生背景变量。这些变量包括性别、种族民族、家庭收入类别、高中GPA、所修数学课程数量，以及学生是否选修了数学高级课程、加速课程或荣誉课程。 回分析结果表明，当控制学生背景变量时，每个学生智能手机干扰水平上升一个单位，预期ACT数学成绩将下降约042个标准分数点。例如，如果学生智能手机干扰水平从“几乎从不”增加到“几乎总是”，增加了三个单位，那么预期ACT数学成绩将下降126个标准分数点（b 042t259p0097；参见技术附录中表A2，模型1）。 预期ACT数学成绩因其他学生智能手机干扰而下降程度大于因学生自身智能手机干扰而下降程度：每增加一个干扰程度单位，分数大约下降070个等级分数点。例如，如果来自其他学生智能手机干扰程度从“从不或几乎从不”增加到“几乎总是”，那么预期数学成绩下降将达210个等级分数点（）。b070t411p0001表A2，模型2）。显然，这些发现表明智能手机分心与ACT数学测试成绩之间存在负相关关系，即使控制了重要学生背景变量影响也是如此。 ACT数学表现与数学焦虑 为了评估学生数学焦虑程度，学生们受了简化数学焦虑量表（AMAS；Hopko等，2003） 。AMAS包含九个项目。 五个测量与学习数学相关焦虑（LMA），四个测量数学评估焦虑（MEA）。LMA子量表得分范围从5到25，MEA子量表得分范围从4到20。有关AMAS更多信息，可在技术附录调查工具部分找到。 学习数学焦虑 置信区间99，平均ACT数学成绩 平均ACT数学成绩随着与学习数学相关焦虑水平增加而下降（图3）。例如，相对焦虑程度较低学生（即LMA分量表得分为5或6，占本研究LMA分数分布底部四分之一）平均数学成绩为246，而相对焦虑程度较高学生（即LMA分量表得分为13至25之间，占顶部四分之一 ）平均数学成绩为192。这两个平均值之间差异具有统计学意义（）。q 1487p0001d1014 图3不同数学焦虑程度下平均ACT数学成绩 246 237 224 192 26 25 24 23 22 21 20 19 18 数学评估焦虑 56 无效1输9入72。 78 无效1输14入6。 学习数学焦虑量表得分 912 无效1输6入20。 1325 无效1输3入38。 观察到与数学学习焦虑和ACT数学成绩之间负相关关系类似，对于与数学评估相关焦虑也存在。随着评估焦虑增加，平均ACT数学成绩下降，降幅为37个量表分数点。 置信区间99，平均ACT数学成绩 均值分数差异（differenceinmeanscores）q862p0001d065之间学生（即，MEA子量表得分为4至10分，MEA得分分布底部四分之一）和焦虑程度相对较高学生 （即，MEA子量表得分为19或20分，顶部四分之一；图4）。 图4根据数学评估焦虑程度不同，平均ACT数学分数。 243 230 221 206 26 25 24 23 22 21 20 19 18 410 无效1输5入61。 1114 无效1输54入4。 数学评估焦虑量表得分 1518 无效1输9入58。 1920 无效1输0入63。 预期ACT数学成绩随数学焦虑和背景变量变化下降 多元线性回用于将A