指導前の問題解決(PS-I):能力の異なる学生の評価と介入のためのプロトコル

Summary

このプロトコルは、研究者や教育者に対して、学部統計クラスにおける指導前アプローチ(PS-I)の実装を導きます。また、PS-Iの有効性が異なる認知的および情動的素因を持つ学生の学習と動機の観点から測定されるこの実装の組み込み実験的評価についても説明する。

Abstract

今日では、生徒の反射的思考を奨励する方法は、様々な教育レベルの教師にとって主な関心事の1つです。STEM(科学、技術、工学、数学)のコースなど、高いレベルの反射を伴うタスクに直面する場合、多くの学生が困難を抱えています。多くはまた、そのようなコースに対する根深い不安と動機付けを持っています。これらの認知的および情動的な課題を克服するために、研究者は「指導前の問題解決」(PS-I)アプローチの使用を提案している。PS-Iは、後に授業で解決される問題に対する個別の解決策を生み出す機会を学生に与えることから成り立っています。これらのソリューションは、レッスン内容のプレゼンテーションと共に、次の指示段階で正規のソリューションと比較されます。このアプローチでは、学生は概念的理解を深め、異なるタスクやコンテキストに学習を移し、知識のギャップをより意識し、モチベーションを維持するのに役立つ以前の知識の個人的な構造を生成することが示唆されています。利点にもかかわらず、このアプローチは、学生がソリューション生成の初期段階で目的のない試行錯誤に多くの時間を費やす可能性があり、将来の学習に悪影響を及ぼす可能性のあるこのプロセスに不満を感じる可能性があるため、批判されています。さらに重要なことは、既存の学生の特徴がこのアプローチから利益を得る(または役立たない)方法についての研究はほとんどありません。現在の研究の目的は、学部生の統計学習に適用されるPS-Iアプローチの設計と実施、および学生の既存の違いを考慮した有効性を評価するために使用される方法論的アプローチを提示することです。

Introduction

教師が現在最も懸念している質問の一つは、学生の反省を刺激する方法です。この懸念は、多くの概念の抽象化が高度な反射を必要とするSTEMコース(科学、技術、工学、数学)などの数学的性質のコースで一般的ですが、多くの学生は純粋にメモリベースの方法¹を通じてこれらのコースに近づいていると報告しています。また、概念^1,2,3の表面的な学習を行うことがよくあります。しかし、学生が反省やディープラーニングのプロセスを適用する困難は、認知だけではありません。多くの学生は、これらのコース^4、5に直面して不安と意欲を感じています。実際、これらの困難は学生の教育全体を通して持続する傾向^{があります 6}.したがって、異なる素因に関係なく、深層学習のために学生を動機づけ、認知的に準備する教育戦略を探求することが重要です。

典型的な指導的アプローチを補完する戦略を見つけることは特に有用である。最も典型的なものの1つは直接指導です。直接指導とは、これらの概念に関する明確な情報を持つ新しい概念の導入から学生を完全に....

Protocol

このプロトコルは、人間との研究のためのヘルシンキ倫理原則の宣言に従いますが、これらの原則は、教育³²の実際の設定内の研究を統合する追加の困難に適用されます。具体的には、学習条件の割り当ても参加の決定も、学生の学習機会に影響を及ぼす可能性はありません。また、評価を担当する教員であっても、生徒の機密性や匿名性は維持されます。議定書の目的、範囲、手順は、アストゥリアス公国(スペイン)の研究倫理委員会によって承認されています(参考:242/19)。

ユーザーが PS-I アプローチの実装にのみ関心がある場合は、ステップ 6 (参加者を制御条件に割り当てずに) とステップ 7 のみが関連します。それでも、ステップ5と9は、学生のための練習練習として追加することができます。ユーザーが実験評価にも関心を持っている場合は、ステップ 4、5、6、および 9 で個別に作業することが重要です。したがって、これらのステップでは、学生の座席が各学生の横に空きスペースが存在するように配置することをお勧めします。

利便性に応じて、ステップは単一のクラス セッション内で継続的に実装することも、別のクラス セッションの後続のステップで実装することもできます。

1. 研究目的・手順に関する学生向け情報

1. 授業期間の10分をとって,生徒に....

Results

このプロトコルは、能力の感覚、習得的アプローチ目標、メタ認知、および発散思考の観点から学生の素因の尺度を除いて、以前の研究²³で十分に実施された。

これらの素因に対処するために、このプロトコルには、以前に検証され、高いレベルの信頼性を示しているメジャーが含まれています (表 1)。

PS-I条件の発明問題で学生によって生成された典型的な解決策は、図3A-Dに見ることができます。通常、学生は標準偏差の正規解を生成しません。しかし、最適ではない解は、標準偏差の関連する側面(例えば、範囲、総和偏差、または平均偏差)に関する反射を明らかにします。これまでの研究では、PS-Iにおける初期問題における様々な解が、応答⁴⁴の正しさに関係なく、高等教育に関連付けられていることが示されている。それにもかかわらず、この問題に応.......

Discussion

このプロトコルの目的は、実際の教室のコンテキストでPS-Iアプローチの実装と評価に研究者や教育者を導くものです.いくつかの以前の経験によると、PS-Iは、学生^19、21、24の深い学習とモチベーションを促進することができますが、異なる能力と動機付けの素因を持つ学生の有効性についてのより多くの研究が必要です^14,27.具体的には、このドキュメントを使用して、教育者は、PS-Iの文献11、13、20、50(ステップ6-7)で最も広く受け入れられている原則に従って設計された統計クラスのPS-I実装プロトコルに従うことができます。

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
SPSSプログラム	International Business Machines Corporation (IBM)		一般的なデータ分析のための他のプログラムは、代わりに使用することができます
PROCESSプログラム	Andrew F. Hayes (オハイオ州立大学)		で自由にアクセスできます:http://www.processmacro.org。メディエーション、モデレーション、または条件付きプロセス分析のための他のプログラムは、代わりに使用される可能性があります
統計に対する態度の調査における認知能力尺度 (SATS-28)	キャンディス・シャウ (アリゾナ州立大学)		著作権を持つ著者にリクエスト
-改訂された	Andrew J. Elliot (University of Rochester)		それが使用される場合、リクエストは著者からリクエストする必要があります
メタ認知認識インベントリの認知スケールの規制	グレゴリー・シュロー (ネバダ大学ラスベガス)		それを使用する場合は、作成者にリクエストする必要があります