Phát triển và Xác thực Bảng Tiêu chí Đánh giá Kiến thức và Khó khăn Đối với Thiết kế Thí nghiệm của Sinh viên
Tóm tắt
Việc dạy sinh viên về thiết kế thí nghiệm là rất cần thiết, vì điều này giúp nâng cao hiểu biết sâu sắc của họ về cách hầu hết các kiến thức sinh học được hình thành và cung cấp cho họ công cụ để thực hiện các nghiên cứu của riêng mình. Mặc dù tầm quan trọng của lĩnh vực này, thật ngạc nhiên khi rất ít điều được biết về những gì sinh viên thực sự học từ việc thiết kế các thí nghiệm sinh học. Trong bài báo này, chúng tôi mô tả một bảng tiêu chí cho thiết kế thí nghiệm (RED) có thể được sử dụng để đo lường kiến thức và chẩn đoán các khó khăn trong thiết kế thí nghiệm. Việc phát triển và xác thực RED đã được thông báo bởi một cuộc xem xét tài liệu và phân tích thực nghiệm về phản hồi của sinh viên đại học ngành sinh học đối với ba đánh giá được công bố. Năm lĩnh vực khó khăn trong thiết kế thí nghiệm đã được xác định: các thuộc tính của biến thí nghiệm; các biến điều chỉnh; đo lường kết quả; tính đến sự biến động; và phạm vi suy diễn phù hợp cho các phát hiện trong thí nghiệm. Những phát hiện của chúng tôi đã cho thấy rằng một số khó khăn, được ghi lại cách đây khoảng 50 năm, vẫn tồn tại trong sinh viên đại học của chúng tôi, trong khi những khó khăn khác vẫn chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng. RED cho thấy tiềm năng lớn trong việc chẩn đoán kiến thức thiết kế thí nghiệm của sinh viên trong các buổi giảng, khóa học thực hành trong phòng thí nghiệm, thực tập nghiên cứu, và các trải nghiệm nghiên cứu dựa trên khóa học cho sinh viên đại học. Nó cũng cho thấy tiềm năng trong việc hướng dẫn phát triển và lựa chọn các hoạt động đánh giá và giảng dạy nhằm thúc đẩy thiết kế thí nghiệm.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
American Association for the Advancement of Science, 2010, Vision and Change: A Call to Action
Association of American Colleges and Universities, 2013, Scientific Thinking and Integrative Reasoning Skills
Association of American Medical Colleges and the Howard Hughes Medical Institute, 2009, Report of Scientific Foundations for Future Physicians Committee
Beck CW, 2012, Ecosphere, 3, 112
Box GE, Hunter JS, Hunter WG (2005). Statistics for Experimenters: Design, Innovation, and Discovery In: 2nd ed Hoboken, NJ: Wiley.
Bullock M, 1999, Individual Development from 3 to 12, 38
Chi MT, 1988, The Nature of Expertise
College Board (2006). AP Statistics Free-Response Questions In: http://apcentral.collegeboard.com/apc/public/repository/_ap06_frq_statistics_51653.pdf (accessed 20 December 2013).
College Board (2009). AP Statistics Free-Response Question Form B In: http://apcentral.collegeboard.com/apc/public/repository/ap09_frq_statistics_formb.pdf (accessed 20 December 2013).
Duschl RA, 2007, Taking Science to School: Learning and Teaching Science in Grades K-8
Fuller RG (ed.), 2002, A Love of Discovery: Science Education—The Second Career of Robert Karplus, 10.1007/978-94-007-0876-1
Gill J, 2010, Encyclopedia of Research Design
Griffith AB, 2007, Teach Issues Exp Ecol, 5, Research #2
Grunwald S, 2010, J Coll Sci Teach, 39, 28
Harker AR, 2009, J Coll Sci Teach, 29, 97
Holmes D, 2011, Research Methods for the Biosciences
Kish L, 1965, Survey Sampling
Kloser M, 2013, J Coll Sci Teach, 42, 72
Laursen S, 2010, Undergraduate Research in the Sciences: Engaging Students in Real Science
Lopatto D, 2003, Counc Undergrad Res Q, 24, 139
Lopatto D, 2008, Creating Effective Undergraduate Research Programs in Science, 112
National Institute of Standards and Technology/SEMATECH (2003). Engineering Statistics Handbook, Section 3.1.3.6 In: www.itl.nist.gov/div898/handbook/ppc/section1/ppc136.htm (accessed 20 December 2013).
National Research Council, 2007, Rising above the gathering storm: energizing and employing America for a brighter economic future
Picone C, 2007, Teach Issues Exp Ecol, 5, Research #1
Purdue University (2010). Second Purdue Symposium on Psychological Sciences—Psychology of Science: Implicit and Explicit Processes In: http://www.purdue.edu/hhs/psy/research/symposium/2ndPSPS2010.php (accessed 20 December 2013).
Ramsey FL, 2012, The Statistical Sleuth: A Course in Methods of Data Analysis
Ruxton GD, 2006, Experimental Design for the Life Sciences
Salangam J (2007). The impact of a prelaboratory discussion on non-biology majors abilities to plan scientific inquiry In: Master's Thesis, Fullerton: California State University.
Shi J, 2011, Int J Sch Teach Learn, 5, 1
Singer S, 2006, America's Lab Report: Investigations in High School Science
Sirum K, 2011, Bioscene, 37, 8
SRI International (2003). Diffusion and Testing a New Drug 1. http://pals.sri.com/tasks/9-12/Testdrug/ (accessed 20 December 2013).
Wuensch KL (2001). When Does Correlation Imply Causation? http://core.ecu.edu/psyc/wuenschk/stathelp/Correlation-Causation.htm (accessed 20 December 2013).