Grade 10 Students’ Epistemological Understanding of Scientific Models and Modeling Learned Using Model-based Learning
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Model-based learning provides students an opportunity to construct their own models to explain scientific phenomena as well as understand the epistemology of scientific models and modeling. The purpose of this research was to study epistemological understanding of scientific models and modeling. The participants were 19 grade 10 students who studied at a secondary school in Khon Kaen.A questionnaire was used to measure students’ epistemological understanding in pre-test and post-test. It covered four dimensions: the nature of models, the purposes of models, the process of modeling and the evaluation of models. Also, the post-lesson interviews were used as a data source. The qualitative data were analyzed inductively to categorize the level of their epistemological understanding. The results indicated that the majority of students could improve their level of epistemological understandings, especially in the dimension of nature of models, the purposes of models, and the process of modeling. In conclusion, model-based learning is an instructional model which could help students to construct an epistemological understanding of scientific models and modeling as well as reflect the acquisition of scientific knowledge.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
หากผู้เสนอบทความมีความจำเป็นเร่งด่วนในการตีพิมพ์โปรดส่งลงตีพิมพ์ในวารสารฉบับอื่นแทน โดยกองบรรณาธิการจะไม่รับบทความหากผู้เสนอบทความไม่ปฏิบัติตามเงื่อนไขและขั้นตอนที่กำหนดอย่างเคร่งครัด ข้อมูลของเนื้อหาในบทความถือเป็นลิขสิทธิ์ของ Journal of Inclusive and Innovative Education คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
References
ธณัฏฐา คงทน, บุญนาค สุขุมเมฆ, และชาตรี ฝ่ายคำตา. (2559). การพัฒนาแนวคิดเรื่องเคมีอินทรีย์ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โดยการจัดการเรียนรู้ที่ใช้แบบจำลองเป็นฐาน. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 7(1), 62-76.
ธีรตา ชาติวรรณ, ธิติยา บงกชเพชร, และอนุสรณ์ วรสิงห์. (2562). การจัดการเรียนรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐานร่วมกับเทคโนโลยีเสมือนจริงเพื่อพัฒนาแบบจำลองทางความคิด เรื่อง พันธะโคเวเลนต์. วารสารมนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์ บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยราชภัฏพิบูลสงคราม, 13(1), 266-281.
นพักษร สังวาลเพ็ชร์, ชาตรี ฝ่ายคําตา และอภิสิฏฐ์ ศงสะเสน. (2560). การพัฒนาความเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ของนักเรียนห้องเรียนพิเศษวิทยาศาสตร์ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ในหน่วยการเรียนรู้เรื่องโครงสร้างอะตอม. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 8(2), 271-296.
ภรทิพย์ สุภัทรชัยวงศ์, ชาตรี ฝ่ายคำตา, และพจนารถ สุวรรณรุจิ. (2557). ความเข้าใจธรรมชาติของแบบจำลองของ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4. วารสารศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตปัตตานี, 25(1), 37-50.
รวีวรรณ เมืองรามัญ และศศิเทพ ปิติพรเทพิน. (2556). การส่งเสริมความเข้าใจแนวคิดวิทยาศาสตร์ เรื่อง โลกของเรา ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ด้วยการเรียนรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 4(1), 38-45.
ลฎาภา ลดาชาติ และลือชา ลดาชาติ. (2560). มุมมองความและความเข้าใจเกี่ยวกับแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ของครู วิทยาศาสตร์. วารสารการวิจัยเพื่อพัฒนาชุมชน, 10(3), 149-162.
ลือชา ลดาชาติ และลฎาภา ลดาชาติ. (2561). ความรู้เดิมของนักเรียน: อุปสรรคหรือทรัพยากร. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 9(2), 324-339.
ศุภกาญจน์ รัตนกร. (2552). การศึกษาแบบจำลองทางความคิดและความเข้าใจธรรมชาติของแบบจำลองของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 เรื่องกรด-เบส (วิทยานิพนธ์ปริญญาศิลปศาสตรมหาบัณฑิต). สาขาวิชาการสอน วิทยาศาสตร์ คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
สำนักวิชาการและมาตรฐานการศึกษา. (2558). การรู้เรื่องวิทยาศาสตร์ (scientific literacy). เข้าถึงจาก http://www.dusitaram.ac.th/download/pisa_training/4_Science/4.pdf.
สุริยะ คุณวันดี. (2560). การส่งเสริมความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์และความเข้าใจเกี่ยวกับ แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โดยการจัดการเรียนรู้ด้วยการสร้างแบบจำลองเรื่อง ภาวะเรือนกระจก (วิทยานิพนธ์ปริญญาศึกษาศาสตรมหาบัณฑิต). สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ศึกษา คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น.
Bergqvist, A., Drechsler, M., De Jong, O., & Rundgren, S., (2013). Representations of chemical bonding models in school textbooks – help or hindrance for understanding?. Chemical Education Research and Practice, 14(4), 589-606.
Buckley, B. C., Gobert, J. D., Kindfield, A. C., Horwiz, P., Tinker, R. F., Gerlits, B., et al. (2004). Model-based teaching and learning with biologicaTM: What do they learn? how do they learn? how do we know?. Journal of Science Education and Technology, 13(1), 23-41.
Coll, R. K. (1999). Learners’ mental models of chemical bonding (Thesis of Doctor Degree). Curtin University of Technology.
Conley, A. M., Pintrich, P. R., Vekiri, I., & Karrison, D. (2004). Change in epistemoloogical beliefs in elementary science students. Contemporary Educational Psychology, 29(2), 186-204.
Gobert, J.D., & Buckley, B.C. (2000). Introduction to model-based teaching and learning in science education. International Journal of Science Education, 22(9), 891-894.
Grosslight, L., Unger, C., Jay, E., & Smith, C.L. (1991). Understanding models and their use in science: Conceptions of middle and high school students and experts. Journal of Research in Science Teaching, 28(9), 799-822.
Hammer, D. (1994). Epistemological beliefs in introductory physics. Cognition and Instruction, 12(2), 151-183.
Harrison, A.G., & Treagust, D.F. (2000). A typology of school science models. International Journal of Science Education, 22(9), 1011-1026.
Joki, J., & Asksela, M., (2018). The challenges of learning and teaching chemical bonding at different school levels using electrostatic interactions instead of the octet rule as a teaching model. Chemical Education Research Practice, 19, 932-953.
Jonassen, D. H., Strobel, J., & Gottdenker, J. (2005). Modelling for meaningful learning. In Learning sciences and Technologies Group (Ed.), Engaged learning with emerging technologies (pp. 1–28). Dordrecht, The Netherlands: Springer Verlag.
Justi, R.S., & Gilbert, J.K. (2002). Modelling, teachers' views on the nature of modelling, and implications for the education of modellers. International Journal of Science Education, 24(4), 369-387.
Margarita, K., Margarita, D., & Georgios, T. (2005). Instrucrtional misconceptions in acid-base equilibria: An analysis from a history and philosophy of science perspective. Science & Education, 14, 173-193.
Namdar, B., & Shen, J. (2015). Modeling-oriented assessment in K-12 science education: A synthesis of research from 1980 to 2013 and new directions. International Journal of Science Education, 37(7), 993-1023.
Papaevripidou, M., Nicolaou, C.T., & Constantinou, C.P. (2014). On Defining and Assessing Learners’ Modelling Competence in science Teaching and Learning. In Annual Meeting of American Educational Research Association (AERA). (pp. 115-131). USA: American Educational Research Association.
Schwarz, C. V. & White, B. Y. (2005). Metamodeling knowledge: developing students’understanding of scientific modeling. Cognition and Instruction, 23(2), 165-205.
Sins, P. H. M., Savelsbergh, E. R., van Joolingen, W. R., & van Hout-Wolters, B. H. A. M. (2009). The relation between students’ epistemological understanding of computer models and their cognitive processing on a modelling task. International Journal of Science Education, 31(9), 1205–1229.
Spector, J. M. (2000). System dynamics and interactive learning environments: Lessons learned and implications for the future. Simulation and Gaming, 31(4), 528–535.
Spector, J. M., & Davidsen, P. I. (1997). Creating engaging courseware using system dynamics. Computers in Human Behaviour, 13(2), 127–155.
Treagust, D. F., Chittleborough, G. D., & Mamiala T. L. (2004). Students’ understanding of the descriptive and predictive nature of teaching models in organic chemistry. Research in Science Education, 34(1), 1-20.
Verhoeff, R. P., Waarlo, A. J., & Boersma, K. T. (2008). Systems modelling and the development of coherent understanding of cell biology. International Journal of Science Education, 30, 543–568.
