Summary
Bu protokol, bir lisans istatistik sınıfında Öğretim Öncesi Sorun Çözme yaklaşımının (PS-I) uygulanmasında araştırmacılara ve eğitimcilere rehberlik eder. Ayrıca, farklı bilişsel ve duyuşsal yatkınlıkları olan öğrencilerde PS-I'nin etkinliğinin öğrenme ve motivasyon açısından ölçüldüğü bu uygulamanın gömülü bir deneysel değerlendirmesini açıklar.
Abstract
Günümüzde, öğrencilerin yansıtıcı düşüncelerinin nasıl teşvik edilir, çeşitli eğitim düzeylerindeki öğretmenler için temel endişelerden biridir. Birçok öğrenci, STEM (Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) dersleri gibi yüksek düzeyde yansıma içeren görevlerle karşılaştığında zorluklarla karşı karşıyadır. Birçoğunda da bu tür kurslara karşı köklü bir kaygı ve demotivasyon vardır. Araştırmacılar, bu bilişsel ve duyuşsal zorlukların üstesinden gelmek için "Talimat öncesi Problem Çözme" (PS-I) yaklaşımlarının kullanılmasını önermiştir. PS-I, öğrencilere daha sonra sınıfta çözülen sorunlara bireysel çözümler üretme fırsatı vermekten oluşur. Bu çözümler, dersin bir sonraki aşamasındaki kurallı çözümle, ders içeriğinin sunumuyla karşılaştırılmıştır. Bu yaklaşımla öğrencilerin kavramsal anlayışlarını artırabilecekleri, öğrendiklerini farklı görev ve bağlamlara aktarabilecekleri, bilgilerindeki boşlukların daha fazla farkına varabilecekleri ve motivasyonlarını korumaya yardımcı olabilecek önceki bilgilerin kişisel bir yapısını oluşturabilecekleri öne sürülüyor. Avantajlara rağmen, öğrenciler çözüm üretmenin ilk aşamasında amaçsız deneme yanılma için çok fazla zaman harcayabilecekleri veya hatta gelecekteki öğrenmeye zarar verebilecek bu süreçte hayal kırıklığına uğrayabilecekleri için bu yaklaşım eleştirildi. Daha da önemlisi, önceden var olan öğrenci özelliklerinin bu yaklaşımdan yararlanmalarına (veya etmemelerine) nasıl yardımcı olabileceği hakkında çok az araştırma vardır. Mevcut çalışmanın amacı, lisans öğrencilerinde istatistik öğrenimine uygulanan PS-I yaklaşımının tasarımını ve uygulanmasının yanı sıra öğrencilerin önceden var olan farklılıkları göz önünde bulundurularak etkinliğini değerlendirmek için kullanılan metodolojik bir yaklaşımı sunmaktır.
Introduction
Öğretmenlerin şu anda en çok endişe duyduğu sorulardan biri, öğrencilerin yansımalarını nasıl teşvik etmek olduğudur. Bu endişe, birçok kavramın soyutlanması yüksek derecede yansıma gerektirdiği STEM dersleri (Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) gibi matematiksel nitelikteki derslerde yaygındır, ancak birçok öğrenci bu derslere sadece hafıza tabanlı yöntemlerle yaklaştığını bildirmektedir1. Buna ek olarak, öğrenciler genelliklekavramlarınyüzeysel öğrenme gösterir 1,2,3. Bununla birlikte, öğrencilerin yansıma ve derin öğrenme süreçlerini uygularken yaşadıkları zorluklar sadece bilişsel değildir. Birçok öğrenci bu derslerle karşı karşıya kaldığı kaygı ve indirgeme hissediyor4,5. Aslında, bu zorluklar öğrencilerin eğitimleri boyunca devam etme eğilimindedir6. Bu nedenle, farklı yatkınlıklarına bakılmaksızın öğrencileri motivasyonel ve bilişsel olarak derin öğrenmeye hazırlayan eğitim stratejilerini araştırmak önemlidir.
Tipik öğretim yaklaşımlarını tamamlayan stratejiler bulmak özellikle yararlıdır. En tipik olanlardan biri doğrudan talimattır. Doğrudan öğretim, öğrencilere bu kavramlar hakkında açık bilgilerle yeni kavramların tanıtılmasından tam olarak rehberlik etmek, daha sonra problem çözme faaliyetleri, geri bildirim, tartışmalar veya daha fazla açıklama gibi konsolidasyon stratejileri ile7,8. Doğrudan talimat, içeriğinkolaycailetilmesi için etkili olabilir 8,9,10. Bununla birlikte, öğrenciler genellikle içeriğin kişisel bilgileriyle nasıl ilişkili olduğu veya işe yarayabilecek potansiyel prosedürler gibi önemli yönleri yansıtmaz ve11. Bu nedenle, öğrencilerin eleştirel düşünmelerini sağlamak için tamamlayıcı stratejiler sunmak önemlidir.
Bu stratejilerden biri Talimattan Önce Problem Çözme (PS-I) yaklaşımı12Buluş yaklaşımı11 veya Üretken Başarısızlık yaklaşımı13. PS-I, öğrencilerin kavramlarla doğrudan tanıştırılmadıklarına dair doğrudan öğretimden farklıdır, bunun yerine öğrencilerin çözme prosedürleri hakkında herhangi bir açıklama almadan önce sorunlara bireysel çözümler aradıkları tipik doğrudan öğretim faaliyetlerinden önce bir problem çözme aşaması vardır.
Bu ilk sorunda, öğrencilerin hedef kavramları tam olarak keşfetmeleri beklenmemektedir13. Öğrenciler ayrıca bilişsel aşırı yüklenme14 , 15,16hissedebilir ve hatta belirsizlik ve dikkate alınması gereken birçok yön ile17'yi olumsuz etkileyebilir. Ancak, bu deneyim uzun vadede üretken olabilir, çünkü önemli özellikler hakkında eleştirel düşünmeyi kolaylaştırabilir. Özellikle, ilk sorun öğrencilerin bilgilerindeki boşlukların daha fazla farkına varmak için yardımcı olabilir18,13'ükapsayacak şekilde içerikle ilgili önceki bilgileri etkinleştirin ve öğrenmelerini kişisel bilgilere dayandırabilme fırsatı nedeniyle motivasyonu artırın7,17,19.
Öğrenme açısından, SONUÇLAR derin öğrenme göstergeleri ile değerlendirildiğinde PS-I'nin etkileri genel olarak görülür20,21. Genel olarak, PS-I aracılığıyla öğrenen öğrenciler ile doğrudan öğretim yoluyla öğrenenler arasında, öğrenilen prosedürleri yeniden üretme yeteneğini ifade eden prosedür bilgisi20,22açısından hiçbir fark bulunmamıştır. Bununla birlikte, PS-I'den geçen öğrenciler genelliklekavramsal bilgi 7,19,23' te daha yüksek öğrenme sergilerler, bu da kapsanan içeriği anlamayı ifade eder ve bu anlayışı yeni durumlara uygulama kapasitesini ifade eden7,15,19,24'ü aktarır. Örneğin, istatistiksel değişkenlik hakkında bir sınıfta yapılan yeni bir çalışma, bu konudaki genel kavramlar ve prosedürler hakkında açıklama almadan önce istatistiksel değişkenliği ölçmek için kendi çözümlerini icat etme fırsatı verilen öğrencilerin, herhangi bir problem çözme etkinliğine katılmadan önce ilgili kavram ve prosedürleri doğrudan inceleyebilenlere göre sınıfın sonunda daha iyi anlaşılmasını bozmuştur23. Bununla birlikte, bazı çalışmalar PS-I ve doğrudan öğretim alternatifleri arasında16,25,26 veya motivasyon19,26 öğrenmede veya doğrudan öğretim alternatiflerinde14,26'da daha iyi öğrenmede hiçbir fark göstermemektedir ve potansiyel değişkenlik kaynaklarını göz önünde bulundurmak önemlidir.
PS-I uygulamasının altında kalan tasarım özellikleri önemli bir özelliktir20. Sistematik bir inceleme20, PS-I müdahaleleri iki stratejiden en az biriyle uygulandığında PS-I için doğrudan öğretim alternatiflerine göre öğrenme avantajının daha yüksek olduğunu, ilk sorunu zıt vakalarla formüle ettiğini veya sonraki talimatı öğrencilerin çözümleri hakkında ayrıntılı geri bildirimle oluşturduğunu buldu. Zıt durumlar, birkaç önemli özellik11'de farklılık gösteren basitleştirilmiş örneklerden oluşur (örnek olarak Şekil 1'e bakın) ve öğrencilerin ilk sorun11,20sırasında ilgili özellikleri belirlemelerine ve kendi çözümlerini değerlendirmelerine yardımcı olabilir. Öğrencilerin çözümleri üzerine inşa edilen açıklamalar sağlayan ikinci strateji13, öğrenciler tarafından oluşturulan çözümlerin karşılanabilirlikleri ve sınırlamaları hakkında geri bildirimde bulunurken kurallı kavramın açıklanmasından oluşur, bu da öğrencilerin ilgili özelliklere odaklanmasına ve kendi bilgilerindeki boşlukları değerlendirmesine yardımcı olabilir20, ancak ilk problem çözme aşaması tamamlandıktan sonra (öğrencilerin tipik çözümlerinden iskele örneği için Şekil 3'e bakın).
Literatürde bu iki stratejiye verilen destek, zıt vakalar ve öğrencilerin çözümleri üzerine öğretim oluşturma göz önüne alındığında, PS-I'nin gerçek eğitim pratiğine dahil edilmesini teşvik ederken bunları göz önünde bulundurmak önemlidir. Protokolümüzün ilk hedefi budur. Protokol, bu iki ilkeyi içeren bir PS-I müdahalesi için malzeme sağlar. Uyarlanabilir olsa da, ps-i29literatürde genellikle hedef popülasyonlar olan üniversite ve lise öğrencileri için çok yaygın bir ders olan istatistiksel değişkenlik üzerine bir ders için bağlamsallaştırılan bir protokoldür. İlk problem çözme aşaması, ülkelerdeki gelir dağılımları için değişkenlik önlemleri icat etmekten oluşur ve bu da birçok öğrenme alanındaki öğrencilere tanıdık gelebilecek tartışmalı bir konuolan 30'dur. Daha sonra öğrencilerin bu soruna yönelik çözümleri çalışılmış bir örnekte incelemeleri ve gömülü uygulama sorunlarıyla birlikte öğrenciler tarafından üretilen ortak çözümlerin tartışılmasını içeren bir ders için materyaller sağlanır.
Protokolümüzün ikinci amacı, PS-I'nin deneysel değerlendirmesini eğitimciler ve araştırmacılar için erişilebilir hale getirmektir, bu da PS-I'nin daha çeşitli açılardan araştırılmasını kolaylaştırabilir ve bazı koşulları literatür genelinde sabit tutmaktadır. Yine de bu deneysel değerlendirmenin koşulları değişikliklere göre esnektir. Protokolde açıklanan deneysel değerlendirme sıradan derslerde uygulanabilir, çünkü tek bir sınıftaki öğrencilere PS-I koşulu için materyaller veya aynı anda doğrudan öğretim koşulu için materyaller atanabilir (Şekil 4). Bu doğrudan öğretim koşulu araştırma ve eğitim ihtiyaçlarına da uyarlanabilir, ancak başlangıçta protokolde açıklandığı gibi öğrenciler, çalışılan örnekle hedef kavram hakkında ilk açıklamaları alarak başlarlar ve daha sonra bu bilgiyi bir uygulama sorunuyla pekiştirirler (sadece PS-I öğrencilerinin ilk soruna harcadıkları zamanı telafi etmek için bu durumda sunulur) ve ders23. Potansiyel uyarlamalar arasında dersten başlayıp daha sonra öğrencilerin ps-i durumunu karşılaştırmak için tipik bir kontrol koşulu olan problem çözme etkinliğini yaptırmak yer almaktadır7, 13,19,26. Alternatif olarak, kontrol durumu, doğrudan öğretim yaklaşımlarının başlangıçta önerilenden daha basitleştirilmiş bir versiyonu olmasına rağmen, literatürde daha yaygın olmasına ve ps-I15,24'te daha iyi öğrenmeyi gösteren bazı çalışmalar ve bu tür doğrudan öğretim koşulundan daha iyi öğrenmeyi gösteren diğerleri ile çeşitli sonuçlara yol açan ders aşamasının ardından çalışılmış bir örneğin keşfine indirgenebilir14,26.
Son olarak, protokolün üçüncü bir amacı, farklı yatkınlıklara ve bilişsel yeteneklere sahip öğrencilerin PS-I15'tennasıl yararlanabileceğini değerlendirmek için kaynak sağlamaktır. Bu yatkınlıkların değerlendirilmesi, bazı öğrencilerin STEM dersleriyle sık sık sahip olduğu olumsuz yatkınlıkları ve PS-I'nin bazı durumlarda hala olumsuz tepkiler üretebilmesini göz önünde bulundurursak özellikle önemlidir14. Ancak, bu konuda çok az araştırma var.
Bir yandan, PS-I öğrenmeyi sadece resmi bilgi yerine bireysel fikirlerle ilişkilendirmeyi kolaylaştırdığı için, PS-I, düşük akademik seviyelerden öğrencileri, düşük yetkinlik duygularına sahip olanları veya konu hakkında düşük motivasyonu olan öğrencileri motive etmeye yardımcı olabileceğim varsayımında bulunabilir13,27. Bir çalışma, düşük ustalık yönelimine sahip öğrencilerin, yani kişisel öğrenme ile ilgili daha az hedefin, PS-I'den27öğrenmek için daha yüksek motivasyona sahip olanlardan daha fazla yararlandığını göstermiştir. Öte yandan, diğer profillere sahip öğrenciler PS-I'ye dahil olduklarında zorluklarla karşılaşabilirler. Daha spesifik olarak, üst biliş PS-I31'deönemli bir rol oynar ve düşük kodlama becerilerine sahip öğrenciler, bilgi boşluklarının farkında olma veya ilgili içeriği ayırt etmedeki zorluklar nedeniyle PS-I'den yararlanamayabilir15. Buna ek olarak, PS-I'ın ilk aşaması bireysel çözümlerin üretimine dayandığından, düşük farklı yeteneklere sahip öğrenciler, belirli bir durumda çeşitli yanıtlar üretmekte güçlük çeken öğrenciler, PS-I'den diğer öğrencilere göre daha az yararlanabilir. Protokol, bu yatkınlıkları değerlendirmek için güvenilir araçlar sunar (Tablo 1) ancak diğerleri düşünülebilir.
Özetle, bu protokol PS-I literatüründe kabul edilen ilkeleri takip eden bir PS-I müdahalesinin uygulanmasını eğitimciler ve araştırmacılar için erişilebilir hale getirmeyi amaçlamaktadır. Ek olarak, protokoller bu müdahalenin deneysel bir değerlendirmesini sağlar ve öğrencilerin bilişsel ve motivasyonel yatkınlıklarının değerlendirilmesini kolaylaştırır. Yeni teknolojilere veya belirli kaynaklara erişim gerektirmeyen ve araştırma ve eğitim ihtiyaçlarına göre değiştirilebilen bir protokoldür.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Bu protokol Helsinki İnsanlarla Araştırma Etik İlkeleri Bildirgesi'ni takip eder, ancak bu ilkeleri araştırmayı eğitimde gerçek yaşam ayarlarına entegre ederek ek zorluklara uygular32. Özellikle, ne öğrenme koşullarının atanması ne de katılma kararı öğrencilerin öğrenme fırsatları için sonuçlar doğuramaz. Ayrıca, değerlendirmeden sorumlu öğretmenler olsa bile öğrencilerin gizliliği ve anonimliği korunur. Protokolün amaçları, kapsamı ve prosedürleri Asturias Prensliği Araştırma Etik Kurulu (İspanya) tarafından onaylanmıştır (Referans: 242/19).
Kullanıcı yalnızca PS-I yaklaşımını uygulamakla ilgileniyorsa, yalnızca Adım 6 (katılımcıları kontrol koşuluna atamadan) ve Adım 7'nin alakalı olduğunu lütfen unutmayın. Buna rağmen, 5. ve 9. Kullanıcı deneysel değerlendirmeyle de ilgileniyorsa, öğrencilerin Adım 4, 5, 6 ve 9 sırasında ayrı ayrı çalışması önemlidir. Bu nedenle, bu adımlar sırasında, her öğrencinin yanında boş bir alan olacak şekilde öğrenci oturması düzenlenmesi önerilir.
Kolaylığa bağlı olarak, adımlar tek bir sınıf oturumunda veya farklı bir sınıf oturumunda sonraki adımlarla sürekli olarak uygulanabilir.
1. Öğrenciler için çalışmanın amacı ve prosedürleri hakkında bilgi
- Öğrencileri çalışma hakkında bilgilendirmek için bir ders süresinin 10 dakikasını ayırın.
- Öğrencilere çalışmanın genel amacını, katılma izni verme özgürlüklerini, serbestçe geri çekilebilecekleri gerçeğini ve veri işlemede anonimlik ve gizlilik güvencesini açıkça açıklayın.
- Onlara çalışmanın genel amacının farklı eğitim yaklaşımlarının etkinliğini araştırmak ve öğrencilerin bilişsel ve duyuşsal eğilimlerinin bu yaklaşımların etkinliği üzerindeki etkisini değerlendirmek olduğunu söyleyin.
- İki yaklaşımdan birine atanacak olmalarına rağmen, iki koşulda kapsanan içeriğin aynı olacağını söyleyin. Her iki koşulda da kullanılan etkinliklerin çalışma sonunda tüm öğrencilere açık olacağını bildirin.
- Çalışmaya katılmakta özgür olduklarını ve öğrenme fırsatlarını veya notlarını etkilemeden istedikleri zaman çalışmadan ayrılabileceklerini bilmelerini bildirin. Çalışmaya katılmak istemiyorlarsa, öğrenme etkinliklerini teslim etmeden yapabilirler. Buna ek olarak, katılımcılar anketleri tamamlarken, katılımcı olmayanlar diğer materyalleri inceleyebilirler.
- Katılımlarının anonim olacağını ve gizliliğin her zaman korunacağını, verileri farklı oturumlarda ve etkinliklerde birleştirmek için rastgele bir kimlik numarası kullanılacağını bildirin.
- Öğrencilere, araştırmacının iletişim bilgilerini de içeren bilgilendirilmiş onay formunun(Ek A)iki kopyasını sağlayın. Bir kopyasını sizin için imzalamalarını ve diğer kopyayı kendileri için saklamalarını isteyin.
NOT: Bu protokol, ebeveyn iznine gerek duyulmadığı üniversite öğrencilerine yöneliktir. Yasal olarak reşit olmayan öğrenciler için ebeveyn tarafından bilgilendirilmiş rızaya da ihtiyaç duyulsa da, daha düşük eğitim seviyelerine genellenebilir. - Öğrenciler protokolün sonraki aşamalarında çalışmaya eklenirse, çalışmaya katılmadan önce bu bölümde açıklandığı gibi bilgilendirilmiş onayı tamamlamalarını isteyin.
2. Öğrencilere diğer kayıtlarla ilişkisi kesilmiş bir kimlik numarası sağlama
- Öğrencilerin yanıtlarının anonimliğini korumak için, her öğrenciye rastgele bir kimlik numarası atayın (örneğin, rastgele numaraların olduğu bir çanta hazırlayın ve her öğrenciden bir tane seçmesini isteyin, her öğrenciye bir web uygulaması aracılığıyla rastgele bir numara e-postası gönder). Protokoldeki sonraki değerlendirmelerde numaraya erişilebileceği bir yerdeki numarayı not etmelerini isteyin.
NOT: Çalışma, öğrenci yanıtlarının anonim olarak izlenmesini sağlayan çevrimiçi bir uygulama aracılığıyla yapılırsa, bu gerekli değildir.
3. Bilişsel ve duyuşsal yatkınlıklar ve temel demografik veriler hakkında anketlerin tamamlanması
- Anketleri sınıftaki tüm öğrencilere yönetmek için bir sınıf döneminde 10 dakika ayırın.
- Deneye katılmamaya karar veren öğrencilere, diğer içerikler üzerinde ayrı ayrı çalışmak gibi diğer öğrenme seçeneklerini verin.
- Öğrencilerden yatkınlıkları hakkındaki anketleri doldurmalarını isteyin, bu ek B'dekianketler kullanılarak yapılabilir. Bireysel olarak çalışmalarını isteyin.
NOT: Ek B'deki anket seti, İstatistiklere Yönelik Tutumlar Araştırması'nda Bilişsel Yeterlilik Ölçeğini (SATS-28) 33, Başarı Hedefi Anketinde Ustalık Yaklaşım Ölçeğini-Revize Edilmiş34 , Üst Bilişsel Farkındalık Envanterinin Biliş Ölçeğinin Düzenlenmesi35ve demografik soruları içerir.- Öğrencilerin anketleri tamamlama sırasına ilişkin olası kirletici etkileri kontrol etmek için, soru formlarının sunulma sırasına göre değişen anket sayfalarının farklı sürümlerini rastgele teslim edin. Ek B-1'de, önerilen anketlerin farklı siparişlerle farklı basılı sürümleri vardır.
NOT: Anketler dijital olarak tamamlanırsa, farklı siparişlerle bağlantılar oluşturun ve dört bağlantıyı sınıftaki öğrenciler arasında rastgele dağıtın (örneğin, alfabetik sırayla oluşturulan gruplar arasında).
- Öğrencilerin anketleri tamamlama sırasına ilişkin olası kirletici etkileri kontrol etmek için, soru formlarının sunulma sırasına göre değişen anket sayfalarının farklı sürümlerini rastgele teslim edin. Ek B-1'de, önerilen anketlerin farklı siparişlerle farklı basılı sürümleri vardır.
- Öğrencilere anketleri tamamlamaları için 7 dakika verin. Talimatlar anketlere dahildir ve ek talimatlara gerek yoktur.
4. Farklı düşünme testinin yönetimi
- Bu testin ilgi çekici olması durumunda, sınıftaki tüm öğrenciler için farklı düşünme akıcılığını ölçen Alternatif Kullanım görevi36,37'yi yönetmek için bir sınıf döneminde 10 dakika ayırın.
- Her öğrenciye boş kağıt sağlayın ve kimlik numaralarını yazmalarını isteyin.
- Testin talimatlarını açıklayın.
- Onlara ortak bir kullanıma sahip bir nesne sağlanacağını, ancak ellerinden geldiğince çok başka kullanım alanları olması gerektiğini söyleyin.
- Onlara bir örnek verin (örneğin, size yaygın olarak okumak için kullanılan bir gazete sunarsam, sizi güneşten korumak veya bir seyahat çantasının altını hizalamak için geçici bir şapka olarak kullanmak gibi alternatif kullanımlar yazmanız gerekir)38.
- Testteki ilk öğeyi yüksek sesle okuyun ve tahtaya yazın: "Bir tuğla için düşünebileceğiniz kadar çok kullanım yazın". Öğrencilere yanıtlarını yazmaları için iki dakika verin. İki dakika bittiğinde, öğrencilerden kağıtlarını diğer tarafa çevirmelerini isteyin.
- Testteki ikinci öğeyi yüksek sesle okuyun ve tahtaya yazın: "Bir ataç için düşünebileceğiniz kadar çok kullanım yazın". Öğrencilere yanıtlarını yazmaları için iki dakika verin.
- İki dakika bittiğinde, öğrencilerden yazmayı bırakmalarını ve kağıtlarını toplamalarını isteyin.
5. Önceki akademik bilginin ön testinin tamamlanması
- Ek C'deönceki akademik bilgi ön testini uygulamak için bir sınıf döneminde 15 dakika ayırın.
NOT: Ön test, Adım 67'dekisonraki öğrenme koşullarında öğrenilebilirlik ile ilgili içeriği özümsemek için ilgili olan merkezi eğilimle ilgilidir. Bu ön sınavın yönetimi ile Adım 6 arasında öğrencilere merkezi eğilim hakkında sınıf içeriği verilmemelidir. Ayrıca, bu ön testin farklı bir ön test kapsama değişkenliği ile ikame edilmesi önerilmez, çünkü bu deney sonuçlarını kirletebilecek bir PS-I etkisi oluşturabilir26. - Ön testi öğrencilere dağıtın. Bu noktadan sonra, bireysel olarak çalışmalarını isteyin.
- Öğrencilere ön testi tamamlamaları için 10 dakika verin. Talimatlar teste dahildir ve daha fazla spesifikasyona gerek yoktur. Zaman geçtikten sonra öğrencilerden kağıtlarını ters çevirip size teslim etmelerini isteyin.
6. İki öğrenme koşulunun atanması ve yönetilmesi
- Aynı sınıftaki iki öğrenme koşulunun yönetimi için bir sınıf süresinin 35 dakikasını ayırın.
NOT: Zaman nedeniyle güvenilirlik hatalarını önlemek için, 2. - Görev kitaplarının iki koşul için malzemeleri içeren uygun şekilde hazırlandığından emin olun.
NOT: Kişi başına GsyİH, bu öğrenme materyallerini çeşitli nedenlerle bağlamsallaştırmak için seçilmiştir: birincisi, birçok öğrenme alanından öğrencilere tanıdık gelebilecek tartışmalı bir konu30'dur ve ikincisi, ders sırasında tartışılan farklı değişkenlik önlemlerinin (aralık, interquartile aralığı, standart sapma, varyans ve değişim katsayısı) kullanılmasına izin veren bir oran değişkenidir.- PS-I koşulu için, ilgili görev kitabını Ek D-1'de yazdırın: öğrencilerden eşitsizlik indeksi icat etmelerinin istendiği Buluş Sorunu etkinliği; öğrencilerin bu sorunun çözümlerini inceleyebilecekleri İşlenmiş Örnek etkinliği.
- Doğrudan yönerge koşulu için, ilgili görev defterini Aşağıdakileri içeren Ek D-1'de yazdırın: Çalışılan Örnek etkinliği (PS-I koşuluna verilen aynı Çalışılmış Örnek); Bu Çalışılan Örnekle eşleştirilmiş Alıştırma Sorunu.
NOT: Bu durum için malzemelerde yer alan uygulama sorununun PS-I koşulunda bulunmaması önemlidir. PS-I öğrencilerinin buluş sorunu için harcadıklarına verilen ekstra zamanı deneysel olarak telafi etmek için dahildir. PS-I tasarımlarının içsel bir sınırlaması, hem zaman hem de malzeme açısından eşdeğerlik için kontrol edilme zorluğudur. PS-I koşulunun ve kontrol koşulunun yalnızca öğrenme materyallerinin sunulma sırasına göre farklılık gösteren tasarımlarda bile (yani, açık bir öğretim aşamasından önce bir sorun sunmak veya aynı açık öğretim aşamasından sonra aynı sorunu sunmak), eşdeğerlik sağlanmamıştır, çünkü öğretimden önce çözülen bir sorunun talimattan daha fazla zaman alması beklenir. Bu protokol, bu sorunu diğer çalışmalarla aynı şekilde ele almaktadır24, doğrudan öğretim koşuluna ekstra materyaller dahil ederek. - Her görev kitabındaki iki etkinliği, ikinci aktiviteye karşılık gelen kağıtları (örneğin, bir klip veya yapışkan notla) birbirine bağlayarak ayırın, böylece öğrenciler ilk etkinliği yaparken ikinci etkinliğin içeriğini göremezler.
- Bu özel adımda izlenecek prosedür hakkında öğrencileri bilgilendirin.
- Atandıkları görev defterine bağlı olarak, iki farklı etkinlik çiftine sahip olacaklarını, ancak tüm öğrencilerin aynı içeriği göreceğini ve dersin sonunda hepsinin tüm etkinliklere erişeceğini söyleyin.
- İlk aktiviteye ne zaman başlayacaklarının ve ikinci aktiviteye ne zaman geçmeleri gerektiğinin söyleneceğini bildirin. Ayrıca, ikinci faaliyetin kağıtlarının uygun süreden önce bakmalarını önlemek için bağlı olduğunu söyleyin.
- Başarısız olma korkusuyla ilgili potansiyel hayal kırıklığını azaltmak için, bazı aktiviteleri zor bulsalar da, bu zorlukları öğrenme fırsatları olarak görmeye çalışmaları gerektiğini söyleyin39.
- İki görev kitabını sınıftaki öğrencilere rastgele atama
NOT: Öğrencilerin oturduğu yerle ilgili kirletici faktörleri önlemek için görev kitaplarını sınıfın farklı bölümlerine homojen bir şekilde dağıtın. Örneğin, sınıfta dolaşırken PS-I görev kitabını bir öğrenciye, ardından doğrudan öğretim görev kitabını bir sonraki öğrenciye verin. - Görev kitaplarını sınıftaki tüm öğrencilere dağıttıktan sonra, ilk etkinlikte bireysel olarak çalışmaya başlamalarını isteyin.
- Öğrencilere ilk etkinlik için 15 dakikaları olduğunu söyleyin. Talimatlar kağıtlara dahildir ve daha fazla genel talimata gerek yoktur.
- Onlara herhangi bir soru için uygun olduğunuzu söyleyin, ancak öğrencilere görev kitaplarında sahip oldukları dışında herhangi bir ekstra içerik vermekten kaçının.
NOT: Özellikle buluş sorununu çözen öğrenciler için, onları geleneksel çözümlere yönlendirmekten kaçının, çünkü kendi bilgilerinin geliştirilmesini kestirebilir11. Bunun yerine, öğrenci sorularına üç olası yanıt öneriyoruz11: a) ne yaptıklarını açıklamalarını isteyerek kendi süreçlerini netleştirmelerine yardımcı olun; b) hangi ülkede diğer ülkelerden daha fazla eşitsizlik olduğunu düşündüklerini sorarak sezgileriyle kendilerine yol göstermelerine yardımcı olmak; c) Gördükleri farklılıkları hesaba katacak genel indeksler üretmelerini isteyerek etkinliğin amacını anlamalarına yardımcı olun, diğer nicel indekslerden örnekler sağlayabilirsiniz (örneğin, "ortalama, bir dağıtımdaki merkezi değeri hesaplamak için bir dizindir").
- İlk etkinlik için 15 dakika sona erdiğinde, öğrencilerden klibi veya yapışkan notu kaldırmaları gereken ilgili ikinci etkinliklerine ilerlemelerini isteyin.
- onlara ikinci aktivite için 15 dakikaları olduğunu söyle. Talimatlar kağıt sayfalarında yer almaktadır ve ek genel talimatlara gerek yoktur. Herhangi bir soru için uygun olduğunuzu söyleyin.
NOT: Öğrenciler önceki etkinlikteki içeriğe erişebilir.
- onlara ikinci aktivite için 15 dakikaları olduğunu söyle. Talimatlar kağıt sayfalarında yer almaktadır ve ek genel talimatlara gerek yoktur. Herhangi bir soru için uygun olduğunuzu söyleyin.
- 15 dakika bittikten sonra, tamamlanan malzemeyi size vermelerini isteyin.
7. Ders içeriğinin yönetimi
- Sınıftaki tüm öğrencilere istatistiksel değişkenlik hakkında ders vermek için bir veya birkaç sınıf dönemi içinde 40 dakika ayırın.
NOT: Protokol, ders sırasında herhangi bir noktada kesintiye uğrayabilir ve sonraki sınıf oturumunda devam edebilir. - Dersi vermek için, aşağıdaki bağlantıda bulunabilecek slaytları izleyin: https://www.dropbox.com/sh/aa6p3hs8esyf5xa/AACTvpVlEbdEtLVfBIbe9j7aa?dl=0.
NOT: Dosya, içeriği kademelendirecek animasyonlar, öğrencilere verilmesi önerilen açıklamalarla ilgili yorumlar ve her açıklama için ayrılan yaklaşık süre hakkında göstergeler içerir. Dahil edilen içerik ve etkinlikler değişkenlik tanımı, farklı değişkenlik önlemlerinin kullanımı (aralık, interquartile aralığı, varyans, standart sapma ve değişim katsayısı), bu önlemlerin özellikleri ve bunların birbirlerine ve diğer alt çözümlere göre avantaj ve dezavantajlarıhakkındadır 13. Önerilen bu dersin başka bir açıklamasını Ek E'de bulabilirsiniz. Kullanıcı, belirli içerik gibi farklı faktörlere bağlı olarak bu materyalleri sınıfta kapsayacak şekilde uyarlayabilir, tercih edilen öğretim ilkeleri veya farklı kültürel ifadeler.
8. Merak anketinin tamamlanması
- Dersin sonunda öğrencilere Epistemik İlgili Duygular Anketi40 (Ek F)adresinden Merak Ölçeği verin ve tamamlamaları için 2 dakika verin. Öğrencilere kimlik numaralarını geri vermeden önce soru formuna yazmalarını hatırlatın.
NOT: Literatürde merak genellikle buluş faaliyeti ve buna karşılık gelen kontrol faaliyetlerinden hemen sonra ölçülür14,17. Protokol bu ve bu konudaki diğer olası uyarlamalara karşı esnektir. Basitlik için, ps-I'ın merak üzerindeki uzun vadeli etkilerini incelemekle ilgili olduğu için ve buluş faaliyetinden hemen sonra artan merak, buluş etkinliği sırasında öğrencilerin kontrol olarak kullanılan alternatif faaliyetlere göre daha az bilgi almasıyla kısmen açıklanabildiği için, dersin sonunda merakın ölçülmesine yer verdik.
9. Test sonrası öğrenmenin yönetimi
- Her sınıftaki öğretmene uygun olarak, test sonrası uygulamak için bir sınıf döneminde 30 dakika ayırın.
- Ek G'deki test sonrası öğrencileri dağıtın. Bireysel olarak çalışmalarını isteyin.
- Öğrencilere sınav sonrası yapmaları için 25 dakika verin. Talimatlar test sonrası eklenmiştir ve ek genel talimatlara gerek yoktur.
- 25 dakika bittiğinde, test sonrası size geri vermelerini isteyin.
10. Öğrencilere geri bildirim ve tüm öğrenme materyallerinin sağlanması
- Bu ders için kullanılan materyalleri öğrencilerin kullanımına açık hale getirin. Güç noktası slaytları, iki öğrenme koşulu için materyaller ve ön test ve test sonrası çözümleri Ek H'demevcuttur.
11. Verilerin kodlanıyor
- Her soru formu ölçeğindeki tüm madde puanlarını bir araya getirerek soru formlarındaki farklı ölçeklerin puanlarını hesaplayın (önerilen soru formlarındaki soru formu öğelerinin özeti için ek B'ye bakın).
- Alternatif Kullanımlar Görevi37'deki her iki öğede de her öğrenci tarafından verilen tüm uygun yanıtları sayarak, farklı düşünme akıcılığı için puanı hesaplayın.
NOT: Esneklik, özgünlük ve detaylandırma gibi Genellikle Alternatif Kullanımlar Görevi'nden kodlanan diğer önlemler de36,37olarak kabul edilebilir. - Ek I-1'deki yanıt anahtarını kullanarak her öğeye not vererek ve ardından tüm öğelerin puanlarını bir araya getirerek önceki bilgi ön testinin puanını hesaplayın.
- Ek I-2'deki yanıt anahtarını kullanarak test sonrası her öğeye not vererek ve ardından her öğrenme ölçüsü için puanları bir araya getirerek farklı öğrenme ölçülerini hesaplayın: prosedürel öğrenme ölçüsü için 1 ila 3 arasındaki öğelerdeki puanlar, kavramsal öğrenme ölçüsü için 4-8 arasındaki öğelerdeki puanlar ve öğrenme ölçüsünün aktarılması için 9-11 arasındaki öğelerdeki puanlar.
NOT: Öğrencilerin buluş problemi sırasında ürettikleri çözüm sayısı veya tüm problem çözme faaliyetlerinde çözümlerin doğruluğu gibi öğrenme süreci ile ilgili diğer önlemler göz önünde bulundurulabilir, ancak bu protokolde açıklanmayacaktır.
12. Verilerin analizi
Bu bölümdeki referansların SPSS ve PROCESS yazılımı ile analizlerin nasıl gerçekleştirilebileceğine dair pratik kılavuzlara atıfta bulunduğunu, ancak diğer programların da kullanılabileceğini lütfen unutmayın.
- PS-I'ın genel etkinliğini değerlendirmek için, PS-I durumunun merak ve öğrenme puanlarını kontrol durumunun merak ve öğrenme puanları ile karşılaştırın.
NOT: Varsayımlar yerine getirildikçe, öncelikle ANCOVA'nın kovaryaların yatkınlığını kontrol etmesini öneririz. İkinci bir seçenek olarak bağımsız gruplar için t-testleri öneriyoruz ve üçüncü bir seçenek olarak Mann-Whitney U testlerini öneriyoruz41. Bu analizler için minimum örnek boyutu gerekmez, ancak önceki literatürdeki etki boyutları göz önüne alındığında (d = .43)21, etkilerin önemli olarak tanımlanmasını kolaylaştırmak için grup başına en az 118 öğrenciden oluşan bir örnek önerilecektir (bağımsız araçlar arasındaki farklar için iki kuyruklu güç analizleri, α = .05, β = .95,). Grup başına 30'dan büyük öğrenciler, ANCOVA veya t-testleri41için normallik varsayımlarını karşılamayı kolaylaştırır. - Arabuluculuğun etkilerini (örneğin, merakın öğrenme üzerindeki arabuluculuğu) ve/veya yatkınlıkların ılımlı etkisini sezgisel olarak araştırmak için, iki öğrenme koşulunda arabulucu değişkeni (örneğin, merak) ve öğrenme değişkeni (örneğin kavramsal bilgi) arasında korelasyonel analizler yapın.
NOT: Varsayımlar yerine getirildikçe, öncelikle Pearson korelasyonlarının kullanılmasını öneririz ve ikinci bir seçenek olarak Spearman korelasyonlarını öneriyoruz42. Bu analizler için minimum örnek boyutu gerekmez, ancak büyük örnekler (örneğin, grup başına 30'dan fazla öğrenci) Pearson korelasyonları için gereken normallik varsayımlarını yerine getirmeyi kolaylaştırır. Olası moderasyon etkileri, bir öğrenme koşulunda diğerine karşı farklı korelasyon değerlerine sahip yatkınlık değişkenleri ile gösterilir. Olası bir arabuluculuk etkisi (örneğin, merakın öğrenme üzerinde arabuluculuğu), aracılık değişkeninin en az bir durumdaki öğrenme sonuçlarıyla ilişkili olması ve bu değişkenin seviyelerinin bir öğrenme koşulunda diğerine kıyasla farklı olması durumunda belirtilir (Bkz. Adım 12.1'deki sonuçlar). - Öğrenme ve/veya öğrencilerin yatkınlıklarının moderatör etkisi üzerinde bir arabuluculuk etkisini değerlendirmeye devam etmek için,43'ütest etmek için kavramsal modele bağlı olarak arabuluculuk analizi, moderasyon analizi veya koşullu süreç analizi (arabuluculuk ve moderasyon analizini birleştiren) gerçekleştirin , bu da seçilen hipotezlere ve/veya Adım 12.2'deki ön analize bağlı olarak değişir.
NOT: Bu analizler birden fazla gerilemeye dayandığından ve bu nedenle sabit etkili istatistiksel bir yaklaşıma dayandığından, sonuçları mümkün olduğunca genelleştirilebilir hale getirmek için, kavramsal modelde yer alan arabuluculuk değişkeni başına en az 15 öğrenci ve modelde yer alan moderasyon değişkeni başına 30 öğrenci öneriyoruz. PROCESS gibi bazı programlar aynı anda yalnızca en fazla iki moderatör değişkeninin eklenmesine izin verir. Daha fazla moderatör değişkeni dahil etmek için, dahil edilen moderatörleri değiştirerek çeşitli analizlerin çalıştırılması gerekir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Bu protokol, öğrencilerin yetkinlik duygusu, ustalık yaklaşımı hedefleri, üst biliş ve farklı düşünme açısından yatkınlıklarının önlemleri dışında, daha önceki bir çalışmada tatmin edici bir şekilde uygulanmıştır23.
Bu yatkınlıkları gidermek için, bu protokol daha önce doğrulanmış ve yüksek güvenilirlik düzeyleri gösteren ölçüleri içerir (Tablo 1).
PS-I durumunun icat probleminde öğrenciler tarafından üretilen tipik çözümler Şekil 3A-D'degörülebilir. Öğrenciler genellikle standart sapmanın kurallı çözümünü üretmezler. Bununla birlikte, ürettikleri alt optimal çözümler, standart sapmanın ilgili yönleri (örneğin, aralık, sapmaları toplama veya ortalama sapmalar) hakkında yansımayı ortaya çıkarır. Önceki araştırmalar, PS-I'deki ilk problemdeki çözüm çeşitliliğinin, yanıtın doğruluğuna bakılmaksızın daha yüksek öğrenme ile ilişkili olduğunugöstermiştir 44. Bununla birlikte, bu sorunda yanıt olmamasının öğrencilerin bundan yararlanmadığının bir göstergesi olmadığını belirtmek önemlidir, çünkü öğrenciler görünür bir sonuç üretmeden sorun hakkında eleştirel bir şekilde yansıtabilirler.
Kontrol koşulunda kullanılan uygulama probleminde öğrenciler tarafından üretilen tipik bir çözüm (Şekil 2) Şekil 3 E'de gösterilmiştir. Bu çözümler daha homojendir ve standart sapmanın kurallı kavramına uygundur, çünkü Çalışılan Örnekte (Ek D-2)kavramları ve prosedürleri inceledikten sonra sunulan bir sorundur.
Şekil 5, deneysel değerlendirmede PS-I ile doğrudan öğretim arasındaki genel farklılıkları raporlamak için bir örnek üreter. Ps-I koşulundaki öğrencilerin prosedür bilgisi, bilgi aktarımı, merak veya önceki bilgilerde farklılık göstermediği, ancak kavramsal bilgi bakımından farklılık gösteren bu protokol23'ü izleyen önceki bir çalışmanın sonuçlarına dayanmaktadır.
Şekil 6, önerilen öğrenci yatkınlıklarından birinin, üstkoşül yeteneklerinin moderatör etkisini raporlamak için bir örnek göstermektedir. Bu varsayımsal örnekte, daha düşük üstel yeteneklere sahip öğrenciler ps-I'den daha fazla doğrudan öğretimden daha fazla şey öğrenirken, daha yüksek üstel yeteneklere sahip olanlar PS-I'den doğrudan öğretimden daha fazla yararlandı.
Şekil 1: PS-I Koşulunda Buluş Sorunu. Bu sorunda, PS-I durumundaki23 öğrenciden dört ülkedeki eşitsizliği ölçmek için nicel indeksler icat etmesi istenmemektedir. Zıt Vakalar11tekniği ile formüle edilmiştir : ülkeler ilgili özelliklerle ilgili tutarlılıklar ve varyasyonlar gösterir ve bu varyasyonların hesaplanışı kolaydır. Örneğin, Pinpanpun ve Toveo aynı ortalamaya (5), aynı sayıda vakaya (7), aynı aralığa (10) ancak farklı dağılımlara sahiptir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Doğrudan Öğretim Koşulunda Uygulama Sorunu. Bu sorunda doğrudan öğretim koşulunda23 öğrenciden, Çalışılan Örnek'te öğrenilen kavram ve prosedürleri uygulamaları istenir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Buluş Probleminde ve Uygulama Probleminde Ortak Çözümler. Görüntüler A-D, arka doğrudan talimat aşamasında iskele içeriğine kullanılabilecek Buluş Sorunu'nda ortak çözümler gösterir: (A) Aralık - hesaplaması kolay, ancak tüm sakinlerdeki farklılıkları hesaba katmaz-; (B) Aralık tabanlı ölçü - maksimum değerler tekrarlandığında yükseltildiğinde aralıktan daha fazla sakini dikkate alır, ancak tüm değerleri dikkate almaz-; (C) Sapmaların ortalaması - tüm sakinlerdeki farklılıkları oluşturur, ancak olumsuz sapmalar pozitif sapmalardan çıktığı için kafa karıştırıcıdır-; (D) Mutlak sapmaların ortalaması -standart sapmanın kurallı çözümüne benzer kavramsal olarak eksiksiz bir çözüm-; (E) Kontrol durumunun uygulama sorununa tipik bir çözüm. Bu durumdaki öğrenciler zaten Çalışılmış Örneği incelediler ve bu nedenle çoğu standart sapmanın kurallı çözümlerini doğru bir şekilde çoğaltabiliyor ve yorumlayabiliyor. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Deneysel Değerlendirme Tasarımı. Öğrencilerin yatkınlıklarını ölçmek için yapılan anket ve testlerin tamamlanmasından sonra, öğrenciler rastgele iki öğrenme koşulunun faaliyetlerine atanır (tüm öğrenciler aynı sınıfta kalır). Öğrenciler bu etkinlikleri tamamladıktan sonra, istatistiksel değişkenlik hakkında aynı dersi alırlar. Öğrenme sürecinin sonunda merak ve öğrenme ölçülür. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: PS-I'nin Etkinliği ve Doğrudan Öğretim hakkındaki sonuçlar. Grafikler, ps-i koşulu ile her bağımlı değişken içindeki doğrudan yönerge koşulu arasındaki karşılaştırmanın tipik bir sonucunu, bu protokolü kullanan önceki bir çalışmanın verilerini kullanarakgörüntüler 23. Her grafikteki iki çubuk iki koşulun araçlarını temsil ederken, karşılık gelen hata çubukları bu araçlara ilişkin +/- 1 standart hatasını temsil eder. * .05 önem düzeyinde önemli sonuçlar gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 6: Öğrencilerin Yatkınlıklarının Moderatörlük Etkileri Hakkında Varsayımsal Sonuçlar. Grafikler, PS-I'nin yalnızca orta ve yüksek üstel yetenekleri bildiren öğrenciler için doğrudan öğretimden daha etkili olduğu, öğrenmeyi teşvik etmek için üstel yeteneklerin PS-I'nin göreceli etkinliği üzerindeki moderatör etkisi hakkında varsayımsal bir sonuç görüntüler. 43, 16,50 ve86yüzdelik öneriler sırasıyla düşük, orta ve yüksek üstel yeteneklere sahip öğrencileri temsil etmek için kullanılmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
| Yapmak | Ölçü ve Açıklama | ||
| Yetkinlik Duygusu | İstatistiklere Yönelik Tutumlar Araştırmasında Bilişsel Yeterlilik Ölçeği (SATS-28)33 kullanılabilir (Ek B2). Öğrencilere yetkinlik öğrenme istatistikleri hakkındaki ifadelere ne kadar katıldığını soran 6 maddeden oluşur (örneğin,"İstatistikleri öğrenebilirim"). İç, yakınsak ve tahmine dayalı geçerlilik ve yüksek güvenilirlik göstermiştir (α = .71 - .93)45. | ||
| Ustalık Yaklaşımı Hedefleri | Başarı Hedefi Anketi-Revize 34'teki Ustalık Yaklaşım Ölçeği kullanılabilir (Ek B3). Öğrencilere kişisel öğrenmeye odaklanan öğrenme hedeflerine sahip olma konusundaki ifadelere ne kadar katılmadıklarını soran 3 maddeden oluşur (örneğin, "Bu dersin içeriğini mümkün olduğunca iyi anlamaya çalışıyorum"). İç, yakınsak ve tahmine dayalı geçerlilik ve yüksek iç güvenilirlik göstermiştir (α =.84)34. | ||
| ÜstEl Düzenleme | Üstbilgisel Farkındalık Envanteri46'nın Biliş ÖlçeğiNin Düzenlenmesi (Ek B4) kullanılabilir. Öğrencilere farklı üstel stratejiler kullanmalarının ne kadar tipik olduğunu soran 35 maddeden oluşur (örneğin, "Kafam karıştığında varsayımlarımı yeniden değerlendiriyorum"). İç ve tahmine dayalı geçerlilik ve yüksek güvenilirlik göstermiştir (α = .88)46. | ||
| Farklı Düşünme | Alternatif Kullanımlar Görevi36'daki Akıcılık puanı kullanılabilir. Öğrencilere çeşitli nesneler (örneğin, bir ataş) sunmak ve belirli bir süre içinde her nesne için nadir kullanımlar sağlamalarını istemekten oluşur. Dahili olarak doğrulanmış 47 ve farklı uzantılara sahip sürümlerde, sunulan 1 ila 20 nesne arasında değişen ve her nesne için verilen 1 ila 3 dakika arasında tahmine dayalı geçerlilik gösteren güvenilir bir puandır (H =.631) 37,48,49. Eğitim ayarları içindeki zaman kısıtlamaları için, bu protokolde iki nesnenin kısa bir sürümü ve nesne başına iki dakika37 önerilir. | ||
| Önceki Akademik Bilgi | Bu protokolde ele alınan belirli içeriklere uyum sağlamak için, önceki bir çalışmada kullanılan güvenilir (α =.75) bir ön testten bir öğrenme ön testi (Ek C) uyarlanmıştır 7. Öğrencilere değişkenlik içeriklerinin asimilasyonu ile ilgili merkezi eğilim önlemlerini soran 5 maddeden oluşur. | ||
Tablo 1: Öğrencilerin Yatkınlıklarını Değerlendirmek için Önerilen Yapılar ve Önlemler. Öğrencilerin yatkınlıkları hakkında beş yapının PS-I'nin etkinliği açısından moderatör olarak değerlendirilmesi önerilmektedir. Her yapı için önerilen bir ölçü, öğe sayısı, öğelerin açıklaması ve geçerlilik ve güvenilirlik hakkındaki kanıtlarla ilgili olarak açıklanmıştır.
| Yapmak | Ölçü ve Açıklama | ||
| Merak | Epistemik İlişkili Duygular Anketi40'taki Merak Ölçeği kullanılabilir (Ek F). Öğrencilerden meraklı, ilgili ve meraklı hissettikleri yoğunluğu derecelendirmelerini isteyen üç maddeden oluşur. İç ve tahmine dayalı geçerliliği ve yüksek güvenilirliği göstermiştir (α = .88)40. | ||
| Öğrenme (prosedürel, kavramsal ve transfer) | Bu protokolde kapsanan belirli değişkenlik içerikleri hakkında öğrenmeyi değerlendirmek için, önceki bir çalışmada kullanılan güvenilir (α =.84) bir test sonrası testten bir öğrenme testi (Ek G) uyarlanmıştır7. 12 maddeden oluşur: prosedürel öğrenmeye atıfta bulunulan üç öğe (örneğin, öğrencilerin standart sapmayı hesaplamak zorunda olduğu madde 1), kavramsal öğrenmeye atıfta bulunulan altı öğe (örneğin, öğrencilerin standart sapma formülünün bileşenleri hakkında akıl yürütmeleri gereken madde 4) ve transfere atıfta bulunulan üç madde (örneğin, öğrencilerin puanları farklı ölçümlerle karşılaştırmak için bir prosedür çıkarması gereken madde 10). | ||
Tablo 2: PS-I'nin etkinliğini değerlendirmek için önerilen yapılar ve önlemler. Merakı ve üç tür öğrenmeyi (prosedürel, kavramsal ve aktarım) ölçmek için önerilen araçlar, öğe sayısı, öğelerin tanımı ve geçerlilik ve güvenilirlik hakkındaki kanıtlar dahil olmak üzere açıklanmaktadır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bu protokolün amacı, PS-I yaklaşımının gerçek sınıf bağlamlarında uygulanması ve değerlendirilmesi için araştırmacılara ve eğitimcilere rehberlik etmektir. Önceki bazı deneyimlere göre, PS-I öğrencilerde derin öğrenme ve motivasyon teşvik yardımcı olabilir19,21,24, ama farklı yeteneklere ve motivasyon yatkınlıkları olan öğrencilerde etkinliği hakkında daha fazla araştırmaya ihtiyaçvardır 14,27. Daha spesifik olarak, bu belgeyi kullanarak, eğitimciler PS-I literatüründe en çok kabul gören ilkelere göre tasarlanmış bir istatistik sınıfı için PS-I uygulama protokolünü takip edebilir11,13,20,50 (Adım 6-7). Ayrıca, eğitimciler ve araştırmacılar, farklı motivasyonel ve/veya bilişsel yatkınlıkları olan öğrencilerde (tüm Adımlar) bu uygulamanın etkinliği hakkında gömülü bir deneysel değerlendirmeyi takip edebilir. Bu deney, fırsatların eşitliği, katılmak için ücretsiz izin veya öğrenci gizliliğine saygı gösterme eğitim ilkeleriyle çelişmez ve yeni teknolojileri kullanmak gerekli değildir.
Protokol esnektir ve yeni araştırma veya eğitim ihtiyaçlarına göre değiştirilebilir veya uygulanabilir. Bununla birlikte, bu belgede açıklandığı gibi, protokol, PS-I'ın etkinliğinin, kavramsal bilgi ve bilgi aktarımı gibi derin öğrenme gerektiren öğrenme önlemlerinin yanı sıra prosedür bilgisi gibi mutlaka derin öğrenme gerektirmeyen öğrenme önlemleri de dahil olmak üzere merak ve farklı öğrenme türleri açısından değerlendirilmesine izin verir. Hem motivasyon hem de derin öğrenme tüm eğitmenler için önemli endişelerdir. STEM ders tasarımcıları özellikle bu konularla ilgilenirler, çünkü öğrencilerin büyük bir kısmı bu dersleri anlamakla zorlanır1,2,3 ve çeşitli motivasyon sorunlarıyaşarlar 4,5. Protokol ayrıca, PS-I'nin öğrencilerdeki etkinliğinin, STEM eğitiminde de endişe kaynağı olan bazı bilişsel ve/veya motivasyonel yatkınlıklar açısından ve PS-I'nin göreceli etkinliği açısından değerlendirilmesi için rehberlik sağlar. Protokolde önerilen yatkınlıklar arasında önceki akademik bilgi, ustalık-yaklaşım hedefleri, konuyu öğrenen yetkinlik duygusu, üst biliş ve farklı düşünme yer almaktadır.
Literatürde önerilen fikirlere dayanarak protokolde yapılan değişikliklere örnek olarak, koşullardaki problem sayısının artırılması15, öğrencilere problem keşfi için daha fazla zaman verilmesi44ve arabuluculuk öğrenme süreçlerini hesaba katmak için farklı değişkenler dahil14,15,24. Protokol, farklı sınıf oturumları üzerinde farklı adımların uygulanması konusunda da esnektir. Her adım önceki adımla aynı sınıf döneminde gerçekleştirilebilir ve araştırmacılar ve eğitimciler adımları kendi rahatlıklarına göre nasıl düzenleyeceklerine karar verebilirler.
Bununla birlikte, değerlendirme için kritik bir faktör, öğrencilerin değerlendirme kurallarına uymada işbirliği yapmasıdır. Örneğin, bazı adımlarda, aralarındaki olası etkileşimlerin sonuçları kirletmemesi için ayrı ayrı çalışmaları gerekir. Bunu başarmak için, öğrencilerin prosedürler hakkında bilgi sahibi olmaları ve protokolün1. Bireysel çalışma gerektiren etkinlikler için, öğrenciler arasında boşluklar kalmasını da önerdik.
Özetle, bu protokol PS-I ve deneysel değerlendirmesini eğitimciler ve araştırmacılar için daha erişilebilir hale getirmek, onlara materyal ve rehberlik sağlamak, araştırma ve eğitim ihtiyaçlarına göre uygulama esnekliği sağlamak ve farklı örnek boyutlarına uyum sağlayan analiz seçenekleri önermek için yararlı olabilir. Ancak, burada olası bir sınırlama, öğrenci yatkınlıkları hakkındaki anketleri ve testleri tamamlamak için gereken süre olabilir. Kullanıcı bu yatkınlıkları değerlendirmekle ilgilendiğinde, ancak sınıf sırasında bunu yapmak için kullanılabilir bir zaman olmadığında, bu anketler sınıf dışında bir ödev olarak tamamlanabilir. İkinci bir sınırlama, değişkenlik önlemlerinin öğrenilmesinde özellikle bağlamsallaştırılmış değil, genel öğrenme (üstbiliş ve farklı düşünme) veya genel istatistik öğreniminde (ustalık yaklaşım hedefleri ve yetkinlik duygusu) önerilen bazı yatkınlık önlemlerinin potansiyel ölçüm hatasıdır. Bu hata, bu protokolle yapılan çalışmaların potansiyel bir sınırlaması olarak değerlendirilmelidir. Son bir sınırlama, önceki bilgi ön testi ve test sonrası öğrenmenin, uygulamanın içeriği çok spesifik olduğundan ve onlar için doğrulanmış önlemler mevcut olmadığından, önceki literatürde doğrulanmış önlemler olmamasıdır. Ancak, bu protokolün gelecekteki uygulamasının doğrulamalarını ilerleteceği bekleniyor.
Benzer hatlarda, protokolün gelecekteki uygulaması da yeni araştırma ihtiyaçlarını ve uygulanacak yeni varyasyonları tanımlayacaktır. Protokolün ortak bir kaynak olması, farklı çalışmalarda belirli bir sistematik yapının sağlanmasına katkıda bulunabilir. Buna ek olarak, eğitimciler bu protokolün deneysel değerlendirmesini eğitim uygulamalarıyla uyumlu buldukları sürece, bu protokol eğitimcilerin PS-I araştırmalarına katılımını teşvik edebilir, bu da araştırma sürecinde daha geniş bir profesyonel bakış açısı ve örneklere daha iyi erişim anlamına gelir32.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Acknowledgments
Bu çalışma Asturias Prensliği'nin (FC-GRUPIN-IDI/2018/000199) bir projesi ve İspanya Eğitim, Kültür ve Spor Bakanlığı'nın (FPU16/05802) ön doktora ödeneği ile desteklendi. Stephanie Jun'a öğrenme materyallerinde İngilizce düzenlemede yardımcı olduğu için teşekkür ederiz.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| SPSS Program | International Business Machines Corporation (IBM) | Other programs for general data analysis might be used instead | |
| PROCESS program | Andrew F. Hayes (Ohio State University) | Freely accesible at: http://www.processmacro.org. Other programs for mediation, moderation, or conditional process analyses might be used instead | |
| Cognitive Competence Scale in the Survey of Attitudes towards Statistics (SATS-28) | Candace Schau (Arizona State University) | In case it is used, request should be requested from the author, who holds the copyright | |
| Mastery Approach Scale in the Achievement Goal Questionnaire-Revised | Andrew J. Elliot (University of Rochester) | In case it is used, request should be requested from the author | |
| Regulation of Cognition Scale of the Metacognitive Awareness Inventory | Gregory Schraw (University of Nevada Las Vegas) | In case it is used, request should be requested from the creator |
References
- Silver, E. A., Kenney, P. A. Results from the seventh mathematics assessment of the National Assessment of Educational Progress. Council of Teachers of Mathematics. , (2000).
- OECD. Results (Volume I): Excellence and Equity in Education. PISA, OECD. , OECD publishing. Paris, France. (2016).
- Mallart Solaz, A. La resolución de problemas en la prueba de Matemáticas de acceso a la universidad: procesos y errores. , (2014).
- García, T., Rodríguez, C., Betts, L., Areces, D., González-Castro, P. How affective-motivational variables and approaches to learning predict mathematics achievement in upper elementary levels. Learning and Individual Differences. 49, 25-31 (2016).
- Lai, Y., Zhu, X., Chen, Y., Li, Y. Effects of mathematics anxiety and mathematical metacognition on word problem solving in children with and without mathematical learning difficulties. PloS one. 10 (6), 0130570 (2015).
- Ma, X., Xu, J. The causal ordering of mathematics anxiety and mathematics achievement: a longitudinal panel analysis. Journal of Adolescence. 27 (2), 165-179 (2004).
- Kapur, M.
- Kirschner, P. A., Sweller, J., Clark, R. E. Why Minimal Guidance During Instruction Does Not Work: An Analysis of the Failure of Constructivist, Discovery, Problem-Based, Experiential, and Inquiry-Based Teaching. Educational Psychologist. 41 (2), 75-86 (2006).
- Stockard, J., Wood, T. W., Coughlin, C., Khoury, C. R. The Effectiveness of Direct Instruction Curricula: A Meta-Analysis of a Half Century of Research. Review of educational research. 88 (4), 479-507 (2018).
- Clark, R., Kirschner, P. A., Sweller, J. Putting students on the path to learning: The case for fully guided instruction. American Educator. , (2012).
- Schwartz, D. L., Martin, T. Inventing to prepare for future learning: The hidden efficiency of encouraging original student production in statistics instruction. Cognition and instruction. 22 (2), 129-184 (2004).
- Loibl, K., Rummel, N. The impact of guidance during problem-solving prior to instruction on students' inventions and learning outcomes. Instructional Science. 42 (3), 305-326 (2014).
- Kapur, M., Bielaczyc, K.
- Glogger-Frey, I., Fleischer, C., Grueny, L., Kappich, J., Renkl, A. Inventing a solution and studying a worked solution prepare differently for learning from direct instruction. Learning and Instruction. 39, 72-87 (2015).
- Glogger-Frey, I., Gaus, K., Renkl, A. Learning from direct instruction: Best prepared by several self-regulated or guided invention activities. Learning and Instruction. 51, 26-35 (2017).
- Likourezos, V., Kalyuga, S. Instruction-first and problem-solving-first approaches: alternative pathways to learning complex tasks. Instructional Science. 45 (2), 195-219 (2017).
- Lamnina, M., Chase, C. C. Developing a thirst for knowledge: How uncertainty in the classroom influences curiosity, affect, learning, and transfer. Contemporary educational psychology. 59, 101785 (2019).
- Loibl, K., Rummel, N. Knowing what you don't know makes failure productive. Learning and Instruction. 34, 74-85 (2014).
- Weaver, J. P., Chastain, R. J., DeCaro, D. A., DeCaro, M. S. Reverse the routine: Problem solving before instruction improves conceptual knowledge in undergraduate physics. Contemporary educational psychology. 52, 36-47 (2018).
- Loibl, K., Roll, I., Rummel, N. Towards a Theory of When and How Problem Solving Followed by Instruction Supports Learning. Educational psychology review. 29 (4), 693-715 (2017).
- Darabi, A., Arrington, T. L., Sayilir, E. Learning from failure: a meta-analysis of the empirical studies. Etr&D-Educational Technology Research and Development. 66 (5), 1101-1118 (2018).
- Chen, O. H., Kalyuga, S. Exploring factors influencing the effectiveness of explicit instruction first and problem-solving first approaches. European Journal of Psychology of Education. , (2019).
- González-Cabañes, E., García, T., Rodríguez, C., Cuesta, M., Núñez, J. C. Learning and Emotional Outcomes after the Application of Invention Activities in a Sample of University Students. Sustainability. 12 (18), 7306 (2020).
- Schwartz, D. L., Chase, C. C., Oppezzo, M. A., Chin, D. B. Practicing Versus Inventing With Contrasting Cases: The Effects of Telling First on Learning and Transfer. Journal of educational psychology. 103 (4), 759-775 (2011).
- Chase, C. C., Klahr, D. Invention Versus Direct Instruction: For Some Content, It's a Tie. Journal of Science Education and Technology. 26 (6), 582-596 (2017).
- Newman, P. M., DeCaro, M. S. Learning by exploring: How much guidance is optimal. Learning and Instruction. 62, 49-63 (2019).
- Belenky, D. M., Nokes-Malach, T. J. Motivation and Transfer: The Role of Mastery-Approach Goals in Preparation for Future Learning. Journal of the Learning Sciences. 21 (3), 399-432 (2012).
- Bergold, S., Steinmayr, R. The relation over time between achievement motivation and intelligence in young elementary school children: A latent cross-lagged analysis. Contemporary educational psychology. 46, 228-240 (2016).
- Mazziotti, C., Rummel, N., Deiglmayr, A., Loibl, K. Probing boundary conditions of Productive Failure and analyzing the role of young students' collaboration. NPJ science of learning. 4, 2 (2019).
- Stiglitz, J. E.
- Holmes, N. G., Day, J., Park, A. H., Bonn, D., Roll, I. Making the failure more productive: scaffolding the invention process to improve inquiry behaviors and outcomes in invention activities. Instructional Science. 42 (4), 523-538 (2014).
- Herreras, E. B. La docencia a través de la investigación-acción. Revista Iberoamericana de Educación. 35 (1), 1-9 (2004).
- Schau, C., Stevens, J., Dauphinee, T. L., Delvecchio, A. The development and validation of the survey of attitudes toward statistics. Educational and Psychological Measurement. 55 (5), 868-875 (1995).
- Elliot, A. J., Murayama, K. On the measurement of achievement goals: Critique, illustration, and application. Journal of educational psychology. 100 (3), 613-628 (2008).
- Schraw, G., Dennison, R. S.
- Guilford, J. P. The nature of human intelligence. , (1967).
- Zmigrod, L., Rentfrow, P. J., Zmigrod, S., Robbins, T. W. Cognitive flexibility and religious disbelief. Psychological Research-Psychologische Forschung. 83 (8), 1749-1759 (2019).
- Wilson, S. Divergent thinking in the grasslands: thinking about object function in the context of a grassland survival scenario elicits more alternate uses than control scenarios. Journal of Cognitive Psychology. 28 (5), 618-630 (2016).
- Autin, F., Croizet, J. -C. Improving working memory efficiency by reframing metacognitive interpretation of task difficulty. Journal of experimental psychology: General. 141 (4), 610 (2012).
- Pekrun, R., Vogl, E., Muis, K. R., Sinatra, G. M. Measuring emotions during epistemic activities: the Epistemically-Related Emotion Scales. Cognition and Emotion. 31 (6), 1268-1276 (2017).
- Pallant, J. Statistical techniques to compare groups. SPSS survival manual. , McGraw-Hill Education. UK. 211 (2013).
- Pallant, J. Statistical techniques to explore relationships among variables. SPSS survival manual. , McGraw-Hill Education. UK. 125-149 (2013).
- Hayes, A. F. Introduction to mediation, moderation, and conditional process analysis: A regression-based approach. , Guilford publications. New York, NY. (2017).
- Kapur, M. Productive failure in learning the concept of variance. Instructional Science. 40 (4), 651-672 (2012).
- Nolan, M. M., Beran, T., Hecker, K. G. Surveys Assessing Students' Attitudes Toward Statistics: A Systematic Review of Validity and Reliability. Statistics Education Research Journal. 11 (2), (2012).
- Schraw, G., Dennison, R. S.
- Dumas, D., Dunbar, K. N. Understanding Fluency and Originality: A latent variable perspective. Thinking Skills and Creativity. 14, 56-67 (2014).
- Roberts, R., et al. An fMRI investigation of the relationship between future imagination and cognitive flexibility. Neuropsychologia. 95, 156-172 (2017).
- Chamorro-Premuzic, T. Creativity versus conscientiousness: Which is a better predictor of student performance. Applied Cognitive Psychology: The Official Journal of the Society for Applied Research in Memory and Cognition. 20 (4), 521-531 (2006).
- Kapur, M. Examining productive failure, productive success, unproductive failure, and unproductive success in learning. Educational Psychologist. 51 (2), 289-299 (2016).
