Impact op de bachelor biologie studenten’ prestatie, zelf-effectiviteit, en metacognitie
Het volgende is een herdruk van het artikel “Concept mapping als een lerende strategie: Impact on undergraduate biology students ‘achievement, self-efficacy, and metacognition,” geschreven door Dr.Catherine Martin-Dunlop en oorspronkelijk gepubliceerd op Research Outreach. Het is gelicenseerd onder een Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationaal (CC BY 4.0) – licentie. Tekst en links zijn overgenomen zoals in het oorspronkelijke artikel. Voor meer informatie over de auteur en nog meer onderzoek, bezoek de originele site via de link hierboven!
Concept mapping is een actieve leertechniek waarbij verbanden tussen ideeën op een diagrammatische manier worden weergegeven. Dr. Catherine Martin-Dunlop, directeur van het Center for Excellence in Teaching and Learning aan de Morgan State University, heeft onderzoek gedaan naar de leerstrategie om te bevestigen of het de sleutel kan zijn tot het verbeteren van de academische prestaties, zelf-effectiviteit en metacognitieve vaardigheden van, in het bijzonder, ondervertegenwoordigde undergraduate studenten die biologie studeren.
iedereen die aan een hogeschool of universiteit heeft gestudeerd, zal zich de traditionele vorm van lesgeven nog goed herinneren. Uw professor reciteerde een onderwerp of vertelde een theorie aan u van achter een lessenaar, af en toe vergezeld van dia ‘ s of een PowerPoint presentatie. U verwoed nam notities, proberen om alle belangrijke punten vast te leggen, en onvermijdelijk miste een groot deel van de les. Vaak ging je terug naar je krabbels op een later tijdstip om te ontdekken dat je niet kon begrijpen wat je had opgeschreven, of hoe een feit betrekking had op het onderwerp helemaal. Ook, je zou een student die gewoon geluisterd in de hoop dat een deel van de informatie zou zinken in (en blijven in!).
hoewel deze meer passieve leermethoden geschikt zijn voor sommige studenten, wordt het steeds waarschijnlijker dat instructeurs en docenten actievere leertechnieken zullen gebruiken om studenten te betrekken en te motiveren, en uiteindelijk de academische prestaties te verbeteren.
een van die technieken is ‘concept mapping’, een strategie ontwikkeld door Joseph D. Novak en team aan Cornell University in de jaren 1970 als een middel om de opkomende wetenschapskennis van studenten vertegenwoordigen. Een conceptkaart is een diagrammatische manier om relaties tussen ideeën, woorden of beelden weer te geven. De belangrijkste ideeën, woorden of beelden zijn verbonden door pijlen met koppelende woorden die de verbinding tussen twee punten verklaren, en zijn gerangschikt in een hiërarchische, multi-level manier. Het doel van concept mapping is om logisch denken en effectieve studievaardigheden te ontwikkelen door de verbanden tussen dingen te onthullen en studenten uit te dagen om verder te denken dan individuele feiten en gedachten om het grotere plaatje te zien. Dit actieve leermiddel heeft het potentieel om de kennisretentie van lessen te verhogen, aangezien studenten niet langer passieve ontvangers van informatie zijn; studenten moeten deelnemen met hun geest en lichaam tijdens het leren. Bovendien kunnen instructeurs of andere klasgenoten het denk-en leerproces ‘zien’ door het begrip (of het gebrek daaraan) van een student duidelijk zichtbaar te maken; fouten worden gemakkelijk geïdentificeerd en gecorrigeerd. Het toevoegen van elementen van collaboratief leren aan de aanpak kan de methode verder verbeteren; studenten werken samen om te debatteren en de kaarten te bouwen. De herziening van conceptkaarten kan studenten helpen informatie langer te bewaren, evenals het verbeteren van metacognitie en zelf-effectiviteit als ze de overgang naar de meer academische leeromgeving van een instelling voor Hoger Onderwijs.
” een conceptkaart is een diagrammatische manier om relaties tussen ideeën weer te geven — het onthult wat en hoe studenten denken…”
ondanks het feit dat lezingen een ineffectieve lesmethode blijken te zijn, is het, als het 100 procent van de tijd wordt gebruikt, nog steeds de meest voorkomende lesmethode in het wetenschappelijk onderwijs over de hele wereld. Weinig universitaire docenten krijgen een formele opleiding die hun studenten waarschijnlijk het meest effectief zullen vinden, en de traditie van de lezing is blijven bestaan. Dit dogmatisme kan wel eens een directe impact hebben op de academische prestaties en het aantal studenten (met name ondervertegenwoordigde studentengroepen) die in de Verenigde Staten afstuderen in de vakken wetenschap, technologie, techniek en wiskunde (STEM). Onderzoek aan de grootste historisch zwarte College/Universiteit (HBCU) in de staat Maryland, Morgan State University, heeft uitgewezen dat 27% van de studenten niet eerstejaars biologie in het academisch jaar 2015-2016 (dit cijfer sluit degenen uit die vÃ3Ã3r de beoordeling), ondanks het feit dat het de meest populaire belangrijke onderwerp in de School van de Computer, wiskundige, en natuurwetenschappen aan de instelling. Veel studenten werden gevonden om hun hoofdvak te ruilen voor een niet-STEM onderwerp na het eerste jaar van studie en inschrijving in een of twee inleidende biologie cursussen. Het is eerder bevestigd dat de eerste twee jaar van de universiteit zijn de meest cruciale voor behoud en rekrutering van STEM majors; het is duidelijk dat een grotere inspanning moet worden gedaan in deze periode om studenten te betrekken, zodat niet alleen hun leren en cijfers worden verbeterd, maar zodat ze vertrouwen in hun capaciteiten en blijven geïnteresseerd in de STEM onderwerpen aangeboden. Sommige onderzoekers hebben gesuggereerd dat concept mapping als een onderwijs – en leertechniek de sleutel kan zijn om studenten opnieuw te betrekken in undergraduate biologie onderwijs, vooral omdat de biologie is zo ‘ n vocabulaire rijk onderwerp traditioneel onderwezen door memorisatie en rote leermethoden.
onderzoek naar concept mapping
Dr Catherine Martin-Dunlop trad in 2011 toe tot de Morgan State University (MSU) als universitair hoofddocent wetenschapsonderwijs. In 2017 werd ze de oprichtende directeur van het Center for Excellence in Teaching and Learning, dat best practices in teaching en learning promoot die diversiteit omarmen en leiden tot studentensucces. Onlangs leidde Martin-Dunlop een driejarig door de National Science Foundation gefinancierd project bij MSU, waarbij een groep studenten werd vergeleken die in hun klassen kennis maakten met concept mapping (219 studenten) en een controlegroep (175 studenten) die verder gingen met meer traditionele leermethoden. De gemiddelde student leeftijd was 20 jaar; 68% was Vrouw, 28% man, en 4% transgender. 87% werd geïdentificeerd als Afro-Amerikaans / Zwart. De studenten kozen hun eigen instructeur en lesuur, en werden niet toegewezen aan een van beide groepen. Tussen 2016 en 2019 gebruikten vier biologieleraren op regelmatige basis concept mapping in hun lessen, met als doel de academische prestaties, zelf-effectiviteit en metacognitieve vaardigheden van de studenten te verbeteren. Ook werd gehoopt dat deze metacognitieve vaardigheden overdraagbaar zouden zijn op andere vakken, waardoor de algemene academische prestaties en retentiepercentages van studenten zouden toenemen.
sommige onderzoekers hebben gesuggereerd dat concept mapping als onderwijs – en leertechniek een krachtige strategie kan zijn om studenten te betrekken…
beide studentengroepen werd gevraagd de ‘Self-Efficacy And Learning Survey’ (SEALS) aan het begin en het einde van de cursus in te vullen, zodat er een vergelijking binnen en tussen groepen mogelijk was. SEALS vraagt deelnemers om hun eigen overtuigingen te beoordelen op zeven dingen: academische zelfefficiëntie, uitwerking, organisatie, metacognitieve zelfregulatie, metacognitieve responsiviteit, peer learning en kritisch denken. Studenten werden ook geïnterviewd over hun studiestrategieën voor de biologie en 100 van de concept kaarten werden verzameld en gescoord met behulp van een scoresheet aan te geven vaardigheid van een student bij concept mapping en een mogelijke correlatie met biologische kennis. De relaties tussen de eindcijfers van de studenten in beide groepen en de zeven elementen van de zegels werden statistisch vergeleken.
na analyse van de studieresultaten merkte het projectteam op dat hoewel de concept mapping leermethode geen statistisch significante invloed had op alle vaardigheden met betrekking tot de metacognitie van studenten, peer learning voor deze groep een significante verbetering betekende ten opzichte van de post-test. Daarnaast toonde de concept mapping group een significante verbetering in metacognitieve zelfregulering, wat suggereert dat de concept mappers zichzelf meer vragen stelden, doelen stelden en zich goed konden uitdrukken wanneer ze een concept niet konden begrijpen in vergelijking met de controlegroep. Citaten uit studenteninterviews gaven aan dat studenten waardeerden hoe conceptkaarten verwarring over bepaalde lastige onderwerpen hielpen oplossen en hoe ze de roman en diverse perspectieven van medestudenten onthulden. Interessant is dat de academische zelfwerkzaamheid van studenten in beide groepen lager bleek te zijn aan het einde van de cursus, en er was geen statistisch significant verschil in studentencijfers tussen groepen.
getransformeerd gemiddelde Postgemiddelde
Mapping metacognitie
dus waarom zijn de verwachte significante verbeteringen in academische prestaties, zelfwerkzaamheid en metacognitie niet zichtbaar in de resultaten van dit project? Martin-Dunlop en haar team suggereren dat het een gevolg kan zijn van de relatief korte duur van elke cursus (15 weken), een periode waarin verbeteringen in metacognitie niet te verwachten zijn; omdat de SEALS niet in staat waren om de nuances van positieve veranderingen in metacognitie op te pikken vanwege het ‘forced-answers’ – formaat; omdat instructeurs meer training in de lesmethode nodig hebben; of omdat meer huiswerk en praktijk van het concept mapping nodig was om de strategie te versterken. Om het potentieel van concept mapping om de student ervaring in de biologielokaal te verbeteren en de positieve impact die dit kan hebben op academische resultaten en individuele metacognitie grondiger te evalueren, moet toekomstig onderzoek naar de techniek een langere implementatieperiode dan een semester omvatten en veel meer inspanningen leveren om de leraren die betrokken zijn bij de strategie op een consistente manier te instrueren. Meer in het algemeen kan verder onderzoek naar concept mapping en metacognitie nuttig zijn voor diegenen die een groter aantal ondervertegenwoordigde studenten in STEM-onderwerpen willen aanmoedigen en betrekken.
Persoonlijke Reactie
Bent u van plan verdere onderzoeksprojecten op het gebied van concept mapping als een leer/leren-strategie, en zo ja, wat is het formaat zal dit duren en hoe zal het verbeteren van het vorige project?
Ja, ik ben een vervolgproject gestart waarin ik me richt op het opleiden van instructeurs tijdens zowel face-to-face als online workshops over hoe ze studenten kunnen helpen hun metacognitieve leervaardigheden te verbeteren (of met andere woorden, leerlingen leren leren). Twee van de handvol metacognitieve vaardigheden die neurowetenschappers in de onderzoeksliteratuur hebben erkend, zijn uitwerking en organisatie. Ik geloof nog steeds dat concept mapping helpt bij de ontwikkeling van deze vaardigheden, en ik ben verbaasd waarom de studie geen verbetering aan het licht bracht (samen met peer learning en metacognitieve zelfregulatie). Dus in plaats van concept mapping als het centrum van de studie te hebben, zou ik metacognitie als het centrum willen hebben–en alleen concept mapping gebruiken als een voorbeeld van hoe uitwerking en organisatie kunnen worden verbeterd. Dit zou een verbetering van het vorige project moeten betekenen, omdat meer voorafgaande opleiding van instructeurs zal worden gegeven om de geldigheid van de uitvoering te waarborgen. Ik geloof nu dat het belangrijker is voor studenten om hun metacognitieve vaardigheden te ontwikkelen dan voor hen om hun concept mapping vaardigheden te ontwikkelen. Goede metacognitieve vaardigheden zullen leiden tot levenslang leren.