wpływ na osiągnięcia, skuteczność i metapoznanie studentów biologii
poniżej znajduje się przedruk artykułu z czasopisma ” Concept mapping as a learning strategy: Impact on ungraduate biology students 'achievement, self-efficiency, and metacognition,” napisany przez dr Catherine Martin-Dunlop i pierwotnie opublikowany na Research Outreach. Został udostępniony na licencji Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Tekst i linki zostały odtworzone tak, jak są w oryginalnym artykule. Aby uzyskać więcej informacji na temat autora, a nawet więcej badań, odwiedź oryginalną stronę za pośrednictwem powyższego linku!
mapowanie koncepcji to aktywna technika uczenia się, która polega na przedstawianiu powiązań między pomysłami w sposób schematyczny. Dyrektor Center for Excellence in Teaching and Learning Na Morgan State University, Dr Catherine Martin-Dunlop prowadzi badania nad strategią uczenia się, aby potwierdzić, czy może to być klucz do poprawy wyników w nauce, własnej skuteczności i umiejętności metacognitive, w szczególności, niedostatecznie reprezentowanych studentów studiów licencjackich studiujących biologię.
każdy, kto studiował na uczelni wyższej lub Uniwersytecie, dobrze pamięta tradycyjny format wykładu. Twój profesor recytował temat lub przekazywał Ci teorię zza mównicy, czasami wraz ze slajdami lub prezentacją PowerPoint. Gorączkowo robiłeś notatki, próbując uchwycić wszystkie kluczowe punkty i nieuchronnie przegapiłeś większość lekcji. Wiele razy wracałeś do swoich bazgrołów w późniejszym terminie, aby odkryć, że nie możesz zrozumieć, co napisałeś, lub jak fakt w ogóle związany z tematem. Równie dobrze, być może byłeś studentem, który po prostu słuchał w nadziei, że niektóre informacje zapadną się w (i pozostaną w!).
chociaż te bardziej pasywne metody uczenia się pasują do niektórych studentów, coraz bardziej prawdopodobne jest, że instruktorzy i wykładowcy będą stosować bardziej aktywne techniki uczenia się, aby pomóc zaangażować i zmotywować studentów, a ostatecznie poprawić wyniki w nauce.
jedną z takich technik jest „Concept mapping”, strategia opracowana przez Josepha D. Novak i zespół na Cornell University w 1970 roku jako sposób reprezentowania wschodzącej wiedzy naukowej studentów. Mapa pojęć jest schematycznym sposobem przedstawiania relacji między ideami, słowami lub obrazami. Kluczowe idee, słowa lub obrazy są połączone strzałkami z łączącymi słowami, które wyjaśniają związek między dwoma punktami i są ułożone w hierarchiczny, wielopoziomowy sposób. Celem mapowania koncepcji jest rozwijanie logicznego myślenia i skutecznych umiejętności uczenia się poprzez ujawnianie powiązań między rzeczami i wyzwanie uczniom do myślenia poza indywidualnymi faktami i myślami, aby zobaczyć szerszy obraz. To aktywne narzędzie do nauki ma potencjał, aby zwiększyć retencję wiedzy podczas lekcji, ponieważ uczniowie nie są już biernymi odbiorcami informacji; uczniowie muszą uczestniczyć z umysłem i ciałem podczas nauki. Dodatkowo, poprzez uczynienie zrozumienia ucznia (lub jego braku) wyraźnie widocznym w formie diagramu, instruktorzy lub inni koledzy z klasy mogą „zobaczyć” proces myślenia i uczenia się; błędy są łatwo identyfikowane i korygowane. Dodanie elementów wspólnego uczenia się do podejścia może jeszcze bardziej ulepszyć metodę; uczniowie pracują razem, aby debatować i budować mapy. Zmiana map koncepcyjnych może pomóc uczniom zachować informacje na dłużej, a także poprawić metapoznanie i skuteczność samego siebie w miarę przechodzenia do bardziej akademickiego środowiska uczenia się w instytucji szkolnictwa wyższego.
” Mapa pojęć jest schematycznym sposobem przedstawiania relacji między pomysłami-pokazuje, co i jak myślą uczniowie…”
pomimo, że wykłady okazały się nieskuteczną metodą nauczania, jeśli są używane w 100 procentach czasu, nadal jest to najczęstsze podejście do nauczania w edukacji naukowej na całym świecie. Niewielu wykładowców uniwersyteckich odbywa formalne szkolenia, na których metody uczenia się ich studenci mogą znaleźć najbardziej skuteczne, a tradycja wykładu utrzymuje się. Ten dogmatyzm może mieć bezpośredni wpływ na wyniki w nauce i liczbę studentów (szczególnie słabo reprezentowanych grup studenckich) kontynuujących studia na kierunkach ścisłych, technicznych, inżynieryjnych i matematycznych (STEM) w Stanach Zjednoczonych. Badania przeprowadzone na największym historycznie Black College/University (HBCU) w stanie Maryland, Morgan State University, wykazały, że 27% studentów nie zaliczyło pierwszego roku biologii w roku akademickim 2015-2016 (liczba ta nie obejmuje tych, którzy zrezygnowali przed oceną), mimo że jest to najpopularniejszy główny przedmiot w Szkole Nauk Komputerowych, matematycznych i przyrodniczych w tej instytucji. Okazało się, że wielu studentów zamieniło swój kierunek na przedmiot inny niż STEM po pierwszym roku studiów i zapisało się na jeden lub dwa wstępne kursy biologii. Wcześniej potwierdzono, że pierwsze dwa lata studiów są najważniejsze dla utrzymania i rekrutacji kierunków STEM; oczywiste jest, że w tym okresie należy podjąć większy wysiłek, aby zaangażować studentów, tak aby nie tylko ich nauka i stopnie zostały ulepszone, ale aby czuli się pewni swoich umiejętności i nadal zainteresowani oferowanymi tematami STEM. Niektórzy badacze sugerują, że mapowanie pojęć jako technika nauczania i uczenia się może być kluczem do ponownego zaangażowania studentów w edukację na studiach licencjackich z biologii, zwłaszcza że biologia jest tak bogatym w słownictwo przedmiotem tradycyjnie nauczanym poprzez zapamiętywanie i metody rote learning.
badania nad mapowaniem koncepcji
Dr Catherine Martin-Dunlop dołączyła do Morgan State University (MSU) w 2011 roku jako profesor nadzwyczajny Edukacji Naukowej. W 2017 roku została dyrektorem założycielem Centrum Doskonałości w nauczaniu i uczeniu się, które promuje najlepsze praktyki w nauczaniu i uczeniu się, które obejmują różnorodność i prowadzą do sukcesu studentów. Ostatnio Martin-Dunlop poprowadził trzyletni projekt finansowany przez National Science Foundation w MSU, porównując grupę uczniów, którzy zostali wprowadzeni do mapowania koncepcji w swoich klasach (219 uczniów) i grupę kontrolną (175 uczniów), która kontynuowała bardziej tradycyjne metody uczenia się. Średni wiek studentów wynosił 20 lat; 68% stanowiły kobiety, 28% mężczyźni, a 4% osoby transpłciowe. 87% zostało zidentyfikowanych jako Afroamerykanie / Czarni. Uczniowie wybierali własnego instruktora i czas zajęć i nie byli przypisani do żadnej z grup. W latach 2016-2019 czterech instruktorów biologii regularnie korzystało z mapowania koncepcji w swoich klasach, dążąc do poprawy wyników w nauce, własnej skuteczności i umiejętności metakonicznych. Spodziewano się również, że te umiejętności metacognitive zostaną przeniesione na inne przedmioty, co zwiększy ogólny poziom osiągnięć akademickich i odsetek retencji uczniów.
niektórzy badacze sugerują, że mapowanie koncepcji jako technika nauczania i uczenia się może być potężną strategią angażowania uczniów…
obie grupy uczniów zostały poproszone o wypełnienie na początku i na końcu kursu ankiety „Self-efficiency And Learning Survey” (SEALS) umożliwiającej porównanie w ramach i między grupami. SEALS prosi uczestników o ocenę własnych przekonań na temat siedmiu rzeczy: akademickiej samowystarczalności, opracowania, organizacji, metacognitive samoregulacji, metacognitive responsywności, peer learning i krytycznego myślenia. Uczniowie zostali również przesłuchani na temat swoich strategii badawczych dla biologii i 100 map koncepcyjnych zostały zebrane i ocenione za pomocą arkusza wyników, aby wskazać umiejętności ucznia w mapowaniu koncepcji i możliwą korelację z wiedzą biologiczną. Porównano statystycznie relacje między końcowymi ocenami uczniów w obu grupach oraz siedmioma elementami fok.
po analizie wyników badań zespół projektowy zauważył, że chociaż metoda mapowania koncepcji nie miała statystycznie istotnego wpływu na wszystkie umiejętności związane z metacognition ucznia, peer learning dokonał znaczącej poprawy na etapie post-testu dla tej grupy. Ponadto Grupa mapowania koncepcji wykazała znaczną poprawę w metapoznawczej samoregulacji, sugerując, że maperzy koncepcji zadawali sobie więcej pytań, wyznaczali cele i mogli dobrze wyrażać siebie, gdy nie mogli zrozumieć koncepcji w porównaniu z grupą kontrolną. Cytaty z wywiadów studenckich wskazywały, że uczniowie docenili, w jaki sposób mapy koncepcyjne pomogły rozwiązać nieporozumienia dotyczące niektórych trudnych tematów i w jaki sposób ujawniły nowatorskie i różnorodne perspektywy kolegów studentów. Co ciekawe, na zakończenie kursu stwierdzono mniejszą samodzielność akademicką studentów w obu grupach i nie stwierdzono statystycznie istotnej różnicy w ocenach uczniów między grupami.
Transformed Average pozycja Średnia
mapowanie metacognition
więc dlaczego oczekiwana znacząca poprawa wyników w nauce, własnej skuteczności i metacognition nie są widoczne w wynikach tego projektu? Martin-Dunlop i jej zespół sugerują, że może to być wynikiem relatywnie krótkiego czasu trwania każdego kursu (15 tygodni), okresu, w którym nie można oczekiwać poprawy metacognition; ponieważ SEALS nie byli w stanie uchwycić niuansów pozytywnych zmian metacognition ze względu na format „wymuszonych odpowiedzi” ; ponieważ instruktorzy potrzebują więcej szkolenia w metodzie nauczania; lub ponieważ więcej zadań domowych i praktyki mapowania koncepcji było potrzebne do wzmocnienia strategii. W celu dokładniejszej oceny potencjału mapowania koncepcji w celu poprawy doświadczeń uczniów w klasie biologii oraz pozytywnego wpływu, jaki może to mieć na wyniki akademickie i indywidualne metakredytacje, przyszłe badania nad techniką powinny obejmować dłuższy okres realizacji niż jeden semestr i podjąć znacznie więcej wysiłku w celu konsekwentnego instruowania nauczycieli zaangażowanych w strategię. Szerzej, dalsze badania nad mapowaniem koncepcji i metakognicją mogą być przydatne dla tych, którzy chcą zachęcić i zaangażować większą liczbę niedostatecznie reprezentowanych studentów w przedmiotach STEM.
Personal Response
czy planujesz dalsze projekty badawcze dotyczące mapowania koncepcji jako strategii nauczania/uczenia się, a jeśli tak, to jaki będzie to format i jak poprawi się w stosunku do poprzedniego projektu?
tak, rozpocząłem kolejny projekt, w którym skupiam się na szkoleniu instruktorów podczas bezpośrednich i internetowych warsztatów na temat tego, jak mogą pomóc uczniom poprawić ich metapoznawcze umiejętności uczenia się (lub innymi słowy, uczyć uczniów, jak się uczyć). Dwie z nielicznych umiejętności metakognitywnych uznanych w literaturze naukowej przez neurologów to opracowanie i organizacja. Nadal uważam, że mapowanie koncepcji pomaga w rozwoju tych umiejętności i jestem zaskoczony, dlaczego badanie nie wykazało poprawy (wraz z uczeniem się rówieśników i metakognitywną samoregulacją). Tak więc zamiast mapowania koncepcji jako centrum badania, chciałbym mieć metacognition jako centrum-i używać mapowania koncepcji tylko jako przykład tego, jak można ulepszyć opracowywanie i organizację. Powinno to poprawić poprzedni projekt, ponieważ odbędzie się bardziej wstępne szkolenie instruktorów, które pomoże zapewnić zasadność realizacji. Uważam, że dla uczniów ważniejsze jest rozwijanie umiejętności metacognitive niż rozwijanie umiejętności mapowania koncepcji. Dobre umiejętności metacognitive doprowadzi do uczenia się przez całe życie.