Cấu trúc kiến thức của sinh viên đại học và lý luận phi chính thức về việc sử dụng thực phẩm biến đổi gen: Phân tích đa chiều

Springer Science and Business Media LLC - Tập 43 - Trang 1873-1890 - 2012
Ying-Tien Wu1
1Graduate Institute of Network Learning Technology, National Central University, Jhongli City, Taiwan

Tóm tắt

Nghiên cứu này nhằm cung cấp hiểu biết về vai trò của cấu trúc kiến thức của người học về một vấn đề xã hội-khoa học (SSI) trong lý luận phi chính thức của họ về vấn đề đó. Tổng cộng có 42 sinh viên không thuộc chuyên ngành khoa học được đánh giá cấu trúc kiến thức và lý luận phi chính thức thông qua các phân tích đa chiều. Qua cả phân tích định tính và định lượng, nghiên cứu này đã chỉ ra rằng những sinh viên có cấu trúc kiến thức mở rộng và tổ chức tốt hơn, cũng như những người thường xuyên sử dụng các chế độ xử lý thông tin cấp cao hơn, có xu hướng đạt được chất lượng lý luận phi chính thức tốt hơn. Các phân tích hồi quy còn cho thấy rằng "sự phong phú" của các cấu trúc kiến thức của sinh viên giải thích 25% sự biến động trong việc xây dựng lập luận phản biện, một chỉ số quan trọng về chất lượng lý luận, cho thấy tầm quan trọng của vai trò của cấu trúc kiến thức tinh vi của sinh viên trong lý luận SSI. Bên cạnh đó, nghiên cứu này cũng cung cấp một số bằng chứng ban đầu cho vai trò quan trọng của khái niệm "cốt lõi" trong cấu trúc kiến thức của một người trong lý luận SSI của họ. Những phát hiện trong nghiên cứu này gợi ý rằng, trong các phương pháp giảng dạy dựa trên SSI, các giảng viên khoa học nên cố gắng xác định các khái niệm cốt lõi của sinh viên trong kiến thức trước của họ về SSI, và sau đó cố gắng hướng dẫn sinh viên xây dựng và cấu trúc các khái niệm hoặc ý tưởng liên quan đến SSI dựa trên các khái niệm cốt lõi của họ. Như vậy, sinh viên có thể đạt được cấu trúc kiến thức mở rộng và tổ chức tốt, điều này sẽ giúp họ thực hiện việc chuyển giao học tập tốt hơn trong việc xử lý các SSI.

Từ khóa

#cấu trúc kiến thức #lý luận phi chính thức #thực phẩm biến đổi gen #phân tích đa chiều #giáo dục khoa học

Tài liệu tham khảo

Abell, S. K., & Lederman, N. G. (Eds.). (2007). Handbook of research on science education. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associations. American Association for the Advancement of Science. (1989). Science for All Americans. New York: Oxford University Press. American Association for the Advancement of Science. (1993). Benchmarks for Science Literacy. New York: Oxford University Press. Anderson, O. R., & Demetrius, O. J. (1993). A flow-map method of representing cognitive structure based on respondents’ narrative using science content. Journal of Research in Science Teaching, 30, 953–969. Cajas, F. (2001). The science/technology interaction: Implications for science literacy. Journal of Research in Science Teaching, 38, 715–729. Clark, R., Nguyen, F., & Sweller, J. (2006). Efficiency in learning: Evidence-based guidelines to manage cognitive load. San Francisco: Pfeiffer. Ekborg, M. (2008). Opinion building on a socio-scientific issue. The case of genetically modified plants. Journal of Biological Education, 42(2), 60–65. Erduran, S., Simon, S., & Osborne, J. (2004). TAPping into argumentation: Developments in the application of Toulmin’s argument pattern for studying science discourse. Science Education, 88, 915–933. Evans, J. S., & Thompson, V. A. (2004). Informal reasoning: Theory and method. Canadian Journal of Experimental Psychology, 58, 69–74. Fowler, S. R., Zeidler, D. L., & Sadler, T. D. (2009). Moral sensitivity in the context of socioscientific issues in high school science students. International Journal of Science Education, 31(2), 279–296. Haskell, R. E. (2001). Transfer of learning: Cognition, instruction, and reasoning. San Diego: Academic Press. Hogan, K. (2002). Small groups’ ecological reasoning while making an environmental management decision. Journal of Research in Science Teaching, 39, 341–368. Kolstø, S. D. (2001). Scientific literacy for citizenship: Tools for dealing with the science dimension of controversial socioscientific issues. Science Education, 85, 291–310. Kuhn, D. (1993). Connecting scientific and informal reasoning. Merrill-Palmer Quarterly, 39, 74–103. Kuhn, D., & Udell, W. (2003). The development of argument skill. Child Development, 74, 1245–1260. Laugksch, R. C. (2000). Scientific literacy: A conceptual overview. Science Education, 84, 71–94. Mason, L., & Scirica, F. (2006). Prediction of students’ argumentation skills about controversial topics by epistemological understanding. Learning and Instruction, 16, 492–509. Means, M. L., & Voss, J. F. (1996). Who reasons well? Two studies of informal reasoning among children of different grade, ability, and knowledge levels. Cognition and Instruction, 14, 139–178. Mintzes, J. J., Wandersee, J. H., & Novak, J. D. (2001). Assessing understanding in biology. Journal of Biological Education, 35, 118–124. National Research Council. (1996). National Science Education Standards. Washington, DC: National Academy Press. Nussbaum, E. M. (2002). How introverts versus extroverts approach classroom argumentative discussions. The Elementary School Journal, 102, 183–197. Patronis, T., Potari, D., & Spiliotopoulou, V. (1999). Students’ argumentation in decision-making on a socio-scientific issue: Implications for teaching. International Journal of Science Education, 21, 745–754. Pines, A. L. (1985). Toward a taxonomy of conceptual relations and the implications for the evaluation of cognitive structures. In L. H. T. West & A. L. Pines (Eds.), Cognitive structures and conceptual change (pp. 101–115). Orlando: Academic Press. Potgieter, M., Harding, A., & Engelbrecht, J. (2008). Transfer of algebraic and graphical thinking between mathematics and chemistry. Journal of Research in Science Teaching, 45, 197–208. Rittle-Johnson, B. (2006). Promoting transfer: The effects of direct instruction and self-explanation. Child Development, 77(1), 1–15. Sadler, T. D. (2004). Informal reasoning regarding socioscientific issues: A critical review of research. Journal of Research in Science Teaching, 41, 513–536. Sadler, T. D. (2005). Evolutionary theory as a guide to socioscientific decision-making. Journal of Biological Education, 39, 68–72. Sadler, T., Barab, S., & Scott, B. (2007). What do students gain by engaging in socioscientific inquiry? Research in Science Education, 37(4), 371–91. Sadler, T. D., & Donnelly, L. A. (2006). Socioscientific argumentation: The effects of content knowledge and morality. International Journal of Science Education, 28, 1463–1488. Sadler, T. D., & Fowler, S. (2006). A threshold model of content knowledge transfer for socioscientific argumentation. Science Education, 90, 986–1004. Sadler, T. D., & Zeidler, D. L. (2005a). The significance of content knowledge for informal reasoning regarding socioscientific issues: Applying genetic knowledge to genetic engineering issues. Science Education, 89, 71–93. Sadler, T. D., & Zeidler, D. L. (2005b). Patterns of informal reasoning in the context of socioscientific decision making. Journal of Research in Science Teaching, 42, 112–138. Shavelson, R. J. (1974). Methods for examining representations of a subject-matter structure in a student’s memory. Journal of Research in Science Teaching, 11, 231–249. Shavelson, R. J., Carey, N. B., & Web, N. M. (1990). Indicators of science achievement: Options for a powerful policy instrument. Phi Delta Kappan, 71(9), 692–697. Shaw, V. F. (1996). The cognitive processes in informal reasoning. Thinking and Reasoning, 2, 51–80. Tsai, C.-C. (2001). Probing students’ cognitive structures in science: The use of a flow map method coupled with a meta-listening technique. Studies in Educational Evaluation, 27, 257–268. Tsai, C.-C., & Chou, Y.-R. (2005). The role of “core” and “anchored” concepts in knowledge recall: A study of knowledge organization of learning thermal physics. Knowledge Organization, 32, 143–158. Tsai, C.-C., & Huang, C.-M. (2002). Exploring students’ cognitive structures in learning science: A review of relevant methods. Journal of Biological Education, 36, 163–169. Van der Zande, P. A. M., Brekelmans, M., Vermunt, J. D., & Waarlo, A. J. (2009). Moral reasoning in genetics education. Journal of Biological Education, 44(1), 31–36. Wu, Y.-T., & Tsai, C.-C. (2005a). Development of elementary school students’ cognitive structures and information processing strategies under long-term constructivist-oriented science instruction. Science Education, 89(5), 822–846. Wu, Y.-T., & Tsai, C.-C. (2005b). Effects of constructivist-oriented instruction on elementary school students’ cognitive structures. Journal of Biological Education, 39(3), 113–119. Wu, Y.-T., & Tsai, C.-C. (2007). High school students’ informal reasoning on a socio-scientific issue: Qualitative and quantitative analyses. International Journal of Science Education, 29, 1163–1187. Wu, Y.-T., & Tsai, C.-C. (2011a). The effects of different on-line searching activities on high school students’ cognitive structures and informal reasoning regarding a socio-scientific issue. Research in Science Education, 41, 771–785. Wu, Y.-T., & Tsai, C.-C. (2011b). High school students’ informal reasoning regarding a socio-scientific issue, with relations to scientific epistemological beliefs and cognitive structures. International Journal of Science Education, 33, 371–400. Wu, Y.-T., & Tsai, C.-C. (2011c). The effects of university students’ argumentation on socio-scientific issues via on-line discussion in their informal reasoning regarding this issue. In M. S. Khine (Ed.), Perspectives on scientific argumentation theory, practice and research (pp. 221–234). Dordrecht, Netherlands: Springer. Yang, F. Y., & Anderson, O. R. (2003). Senior high school students’ preference and reasoning modes about nuclear energy use. International Journal of Science Education, 25, 221–244. Zeidler, D. L., & Sadler, T. D. (2008). The role of moral reasoning in argumentation: Conscience, character and care. In S. Erduran & M. Pilar Jimenez-Aleixandre (Eds.), Argumentation in science education: Perspectives from classroom-based research (pp. 201–216). The Netherlands: Springer Press. Zeidler, D. L., Sadler, T. D., Simmons, M. L., & Howes, E. V. (2005). Beyond STS: A research-based framework for socioscientific issues education. Science Education, 89, 357–377. Zohar, A., & Nemet, F. (2002). Fostering students’ knowledge and argumentation skills through dilemmas in human genetics. Journal of Research in Science Teaching, 39, 35–62.