Assessing Students’ Science Misconceptions and Inductive Reasoning: Cross-Sectional Studies in Indonesian Context

	PDF (disszertáció) Download (4MB)
	PDF (tézisfüzet) Download (671kB)
	PDF (melléklet) Download (167kB)

Magyar nyelvű absztrakt

A jelen disszertáció öt különböző tanulmány kombinációja, amelyek célja a diákok téves elképzeléseinek és induktív érvelésének felmérése indonéziai kontextusban, keresztmetszeti vizsgálati terv alapján. Szisztematikus irodalmi áttekintést végeztek, hogy feltárják azokat a természettudományos témákat, amelyek téves elképzeléseket terjesztenek a diákok körében. A leggyakrabban használt diagnosztikai tesztnek a többszintű teszteket találták (33,06%). A kétszintű, többszörös választásos tesztet a kísérleti és a fő vizsgálatban fejlesztették ki és tesztelték a diákok természettudományos tévképzeteinek felmérésére. Az induktív gondolkodás értékelésére az indonéz változatban adaptált induktív gondolkodási tesztet használták. Az adatgyűjtést ebben a tanulmányban két szakaszban végeztük keresztmetszeti vizsgálati tervvel. Az első szakasz az adatgyűjtés a kísérleti tanulmányhoz 153 felső tagozatos középiskolás diákkal. A második szakasz az adatgyűjtés a fő vizsgálatokhoz 856 végzős középiskolás diákkal és egy felkészítő természettudóssal. A Rasch-mérést az egydimenziós modellel a fő statisztikai elemzésként használják, amely segíti a parametrikus és nem parametrikus statisztikai elemzést. A megállapítás megerősítette, hogy a kísérleti vizsgálatban kifejlesztett kétszintű feleletválasztós teszt érvényes és megbízható a Rasch-paraméterek alapján. A különböző természettudományos fogalmakra vonatkozó tételek nehézségi szintje nem univerzálisan a természettudományos témák alapján, hanem a természettudományos diszciplínák között összefüggő vagy hasonló, különösen a fizikában, a biológiában és a kémiában. A tanulók téves elképzeléseinek feltárása azt mutatta, hogy a tanulóknak téves elképzeléseik vannak a fizika (33,4%), a biológia (35,22%) és a kémia (47,97) természettudományos tantárgyakban. Az iskolai osztályzatok összehasonlításakor az iskolai osztályzatok regresszióelemzése alapján a természettudományos tévképzetek 25,2%-os tanulói varianciáját magyarázták. A lépésenkénti regresszió azt mutatta, hogy csak az iskolai osztályzat előrejelzője tudta szignifikánsan megmagyarázni az átlagpontszámok varianciájának 25,2%-át, F (152) = 10,208, p <,01. Az induktív gondolkodás értékelésében a nők felülmúlták a férfiakat az induktív gondolkodási képességek tekintetében. A 10. és 11. évfolyam kivételével minden csoportban szignifikáns különbségeket találtunk. A tételek nehézségének osztályozása a nehézségi szintek széles skáláját mutatta, ahol a numerikus tételek nehezebbek voltak, mint a figurális tételek. A tanulók többsége magas vagy közepes képességűnek minősült.

Absztrakt (kivonat) idegen nyelven

The present research aims to develop an instrument called the two-tier multiple choice test for assessing students’ misconceptions in science, exploring students’ misconceptions in science, evaluating item difficulty patterns across science disciplines such as Physics, Chemistry, and Biology, and lastly performing comprehensive evaluation for students’ inductive reasoning skills. Before conducting a research activity and data collection, A systematic literature review had been conducted to reveal topics in science that distribute misconceptions to students. The most widely used diagnostic test was found as multiple-tier tests (33.06%). In this study, the two-tier multiple choice test was developed and tested in the pilot and main study to assess students’ misconceptions in Science. To assess inductive reasoning, the adapted inductive reasoning test in the Indonesian version. The data collection in this study was conducted in two-stage using a cross-sectional studies design. The first stage is data collection for the pilot study with 153 students at senior high schools. The second stage is data collection for main studies with 856 senior high school students and a pre-service science. Rasch measurement with the unidimensional model is used as the main statistical analysis assisting parametric and nonparametric statistical analysis. The finding confirmed that the developed two-tier multiple-choice test in the pilot study is valid and reliable based on Rasch parameters. The difficulty level of items on various science concepts is not universally based on science topics, but they are connected or similar across science disciplines, especially in physics, biology, and chemistry. The exploration of students’ misconceptions revealed students have misconceptions in science subjects physics (33.4%), biology (35.22%), and chemistry (47.97). In comparing school grades, based on school grade regression analysis , the 25.2% variance of student misconceptions in science was explained. Stepwise regression showed that only the school grade predictor could significantly explain 25.2% of the variance in mean scores, F (152) = 10.208, p <.01. in assessing inductive reasoning, even though females outperformed males in relation to inductive reasoning abilities, no significant gender differences were found among the grades. Significant differences were found among all the groups, with the exception of the 10th and 11th grades. The classification of the difficulty of items revealed a wide range of difficulty levels, where numeric items were more difficult than figural items. Most of the students were classified as having high or moderate abilities.

Tétel nézet