The Development of Scientific Explanation Ability with Scientific Model on Electrochemistry of Grade 11 Students Using Model-Based Inquiry Combining with Animation
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Scientific explanation is necessary for students to engage in scientific inquiry and answer the questions that how and why the phenomenon occurred. Moreover, scientists often use scientific model to explain phenomena or abstracts easily. The purposes of this research were to develop students’ scientific explanation ability, constructing scientific model ability, and study relationship between students’ constructing scientific model ability and scientific explanation ability in electrochemistry. The participants were 32 grade 11th students derived from purposive sampling. This research was conducted via mixed method. Research instruments were composed of 1) lesson plans 2) scientific explanation ability tests in topics of electrochemistry 3) constructing scientific model ability sheets in topics of electrochemistry 4) semi-structured Interview and 5) reflective journal. Descriptive statistics, e.g. percentage, Wilcoxon Test and Pearson Correlation analyze data. It was found that students’ scientific explanation after learning in all topics was higher than before learning at .05 level of significance. The ability in construction of modified scientific model of students in all topics was higher than initial constructing scientific model ability at .05 level of significance. And student’s constructing scientific model ability was positively correlated in low-moderate level with scientific explanations ability in redox reaction and electroplating cell. On the other hand, students’ constructing scientific model was trivial negative correlated with the students’ scientific explanation ability in galvanic cell.
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
พัณนิดา มีลา และ ร่มเกล้า อาจเดช. (2560). การสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐานและการอธิบายทางวิทยาศาสตร์: การส่งเสริมการสร้างความหมายในชั้นเรียน. วารสารศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร, 19(3),
-15.
โพธิศักดิ์ โพธิเสน และ ชาตรี ฝ่ายคำตา. (2560). ฉันควรพัฒนาแบบจำลองทางความคิดของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ในเรื่องอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีอย่างไร?: การวิจัยปฏิบัติการในชั้นเรียน. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 8(1), 101-122.
ไพศาล วรคำ. (2559). การวิจัยทางศึกษา. มหาสารคาม: ตักสิลาการพิมพ์.
รัตนา สุทำมา และ ร่มเกล้า จันทราษี. (2565). ความเข้าใจญาณวิทยาเกี่ยวกับแบบจำลองและกระบวนการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่เรียนรู้ด้วยการจัดการเรียนรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน. ศึกษาศาสตร์สาร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 6(2), 31-45.
ศศิมน ศรีกุลวงศ์ และ ลฎาภา ลดาชาติ. (2564). การใช้แบบจำลองและการสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2. ศึกษาศาสตร์สาร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 5(1), 12-27.
Abd-El-Khalick, F., BouJaoude, S., Duschl, R., Lederman, N. G., Mamlok-Naaman, R., Hofstein, A., Niaz, M., Treagust, D., Tuan, H.-L. (2004). Inquiry in science education: International perspectives. Science Education, 88(3), 397–419.
Akerson, V. L., Townsend, J. S., Donnelly, L. A., Hanson, D. L., Tira, P., & White, O. (2009). Scientific Modeling for Inquiring Teachers Network (SMIT’N): The Influence on Elementary Teachers’ Views of Nature of Science, Inquiry, and Modeling. Journal of Science Teacher Education, 20(1), 21-40.
Andrade, V. D., Freire, S., & Baptista, M. (2019). Constructing Scientific Explanations: A System of Analysis for Students’ Explanations. Research in Science Education, 49(3), 787–807.
Bybee, R. W. (2004). Scientific inquiry and science teaching. In Flick, L. B., & Lederman, N. G. (Eds.). Flick, L. B., & Lederman, N. G. (Eds.), Scientific Inquiry and Nature of Science. (pp.1-22). Dordrecht: Springer.
Canning, D. R., & Cox, J. R. (2001). Teaching the Structural Nature Of Biological Molecules: Molecular Visualization In The Classroom And In The Hands Of Students. Chemistry Education: Research and Practice In Europe, 2(2), 109-122.
Cheng, M. F., Lin, J. L., Chang, Y. C., Li, H.-W., Wu, T. Y., & Lin, D. M. (2014). Developing Explanatory Model of Magnetic Phenomena Trough Model-Based Inquiry. Journal of Baltic Science Education, 13(3), 351-360.
Coll, R. K., & Lajium, D. (2011). Modeling and the Future of Science Learning. In M. S. Khine, and I. M. Saleh (Eds.), Models and Modeling (pp.3-21). Dordrecht: Springer.
De Paola, M., & Gioia, F. (2016). Who performs better under time pressure? Results from a field experiment. Journal of Economic Psychology, 53(C), 37–53.
Garnett, P. J., & Treagust, D. F. (1992). Conceptual Difficulties Experienced by Senior High School Students of Electrochemistry: Electrochemical (Galvanic) and Electrolytic Cells. Journal of Research in Science Teaching, 29(10), 1079–1099.
Gilbert, J. K., Justi, R., & Queiroz, A. S. (2009). The Use of a Modelling to Develop Visualization During the Learning of Ionic Bonding. In Tasar, M. F. & Cakmakcl, G. (Eds.), Contemporary science education research: international perspectives (pp.43-51). Ankara: Pegem Akademi.
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.
McNeill, K. L., & Krajcik J. (2008). Scientific explanation: Characterizing and Evaluating the Effects of Teachers’ instructional Practices on Student Learning. Journal of research in science teaching, 45(1), 53-78.
McNeill, K. L., & Krajcik J. (2012). Framework for Constructing Scientific Explanations. Supporting Grade 5-8 Students in Constructing Explanations in Science: The Claim, Evidence, and Reasoning Framework for Talk and Writing. New Jersey: Pearson.
McNeill, K. L., Lizotte, D. J., Krajcik, J., & Marx, R. W. (2006). Supporting Students’ Construction of Scientific Explanations by Fading Scaffolds in Instructional Materials. The journal of the learning sciences, 15(2), 153-191.
Neilson, D., Campbell, T., & Allred, B. (2010). Model-Based Inquiry in Physics: A Buoyant Force Module. The Science Teacher, 77(8), 38-43.
Oh, P. S., & Oh, S. J. (2011). What Teachers of Science Need to Know about Models: An overview. International. Journal of Science Education, 33(8), 1109–1130.
Ozmen, H. (2011). Effect of Animation Enhanced Conceptual Change Texts on 6th Grade Students’ Understanding of the Particulate Nature of Matter and Transformation during Phase Changes. Computers & Education, 57(1), 1114–1126.
Ruiz-Primo, M. A., Li, M., Tsai, S. P., & Schneider, J. (2010). Testing One Premise of Scientificc Inquiry in Science Classrooms: Examining Students’ Scientific Explanations and Student Learning. Journal of Research in science Teaching, 47(5), 583-608.
Schwarz, C. V., Reiser, B. J., Davis, E. A., Kenyon, L., Ache, A., Fortus, D., Shwartz, Y., Hug, B., & Krajcik, J. (2009). Developing a Learning Progression for Scientific Modeling: Making Scientific Modeling Accessible and Meaningful for Learners. Journal of research in science teaching, 46(6), 632-654.
Soulios, I., & Psillos, D. (2016). Enhancing student teachers’ epistemological beliefs about models and conceptual understanding through a model-based inquiry process. International Journal of Science Education, 38(7), 1212-1233.
Suits, J. P., & Sanger, M. J. (2013). Dynamic Visualizations in Chemistry Courses. In Suits, J. P. & Sanger, M. J. (Eds.), Pedagogic Roles of Animations and Simulations in Chemistry Courses (pp.1-13). Washington: American Chemical Society.
Supasorn, S. & Amatatongchai, M. (2016). Development of Conceptual Understanding Of Acid Base By Using Inquiry Experiments In Conjunction With Particulate Animations For Grade 8 Students. The Turkish Online Journal of Educational Technology, 15(Special Issue for INTE 2016), 674-681.
Treagust, D. F., Chittleborough, G., & Mamiala, T. L. (2003). The Role of Submicroscopic and Symbolic Representations in Chemical Explanations. International Journal of Science Education, 25(11), 1353-1368.
Treagust, D. F., Mthembu, Z., & Chittleborough, A. L. (2014). Evaluation of the Predict-Observe-Explain Instructional Strategy to Enhance students’ Understanding of Redox Reaction. Learning with understanding in chemistry classroom. In I. Devetak and S. A. Glazar (Eds.), Learning with Understanding in the Chemistry Classroom (pp.265-286). Dordrecht: Springer
Wang, J., Guo, D., & Jou, M. (2015). A Study on the Effects of Model-Based Inquiry Pedagogy on Students’ Inquiry Skills in a Virtual Physics Lab. Computers in Human Behavior, 49(C), 658–669.
Windschitl, M., Thompson, J., & Braaten, M. (2008). Beyond the Scientific Method: Model-Based Inquiry as a New Paradigm of Preference for School Science Investigations. Journal of Science Education, 92(5), 941-967.
Yang, H. T., & Wang, K. H. (2014). A teaching model for scaffolding 4th grade students’ scientfic explanation writing. Research in Science Education, 44(4), 531-548.
