3.5 Engines for Learning – Probleem 2
Literatuur: Asterhan, Gadgil, Dole, Cordova
Deel 1
How can misconceptions be changed in educational settings?
Asterhan & Resnick: “Refutation texts and argumentation for conceptual change: A
winning or a redundant combination?” (2020)
Introductie = het correct kunnen gebruiken van wetenschappelijke verklaringen betreft een
grote her-organisatie van bekende kennisstructuren, ook wel conceptual change genoemd.
Tegenwoordig wordt dit beschreven in termen van een reactiecompetitie tussen
veelgebruikte en snel geactiveerde kenniscomponenten die de basis vormen van foutieve
wetenschappelijke verklaringen aan de ene kant, en aan de andere kant weinig gebruikte
en/of zwak verbonden kenniscomponenten die nodig zijn om een wetenschappelijk
accurate verklaring te construeren. Zo moeten leerlingen de wetenschappelijke verklaringen
leren te begrijpen, maar ook bewust worden van de fouten in hun basistheorieën.
Refutation texts and conceptual change: wetenschappelijke tekstboeken bevatten
vaak expository texts waarin wetenschappelijke concepten in detail worden
besproken. In refutation texts worden daarentegen veelvoorkomende misconcepties
expliciet benoemd en weerlegd, waarna een correcte wetenschappelijke verklaring
wordt gegeven. Kennis wordt zo gecorrigeerd door de correcte en incorrecte
kenniscomponenten te co-activeren in het werkgeheugen. Lezers neigen dan eerder
discrepanties waar te nemen tussen hun eigen begrip en de wetenschappelijke
verklaring, en de nieuw gepresenteerde informatie correct te coderen.
Levels of knowledge revision: sterke effecten van refutatieteksten zijn gevonden
voor conceptuele verandering op het niveau van discrete geloven, die kunnen
worden weerlegd door een enkel foutief geloof te corrigeren. De meer robuuste
misconcepties in wetenschappelijke educatie vereisen echter aanzienlijke
herstructurering van complexe kennissystemen met meerdere componenten. Voor
dit niveau van conceptuele verandering zijn de resultaten minder frequent.
Peer argumentation activities: om langdurige conceptuele verandering in complexe
wetenschappelijke onderwerpen te behouden, moeten studenten daaropvolgende
leeractiviteiten uitvoeren om de nieuwe kennis verkregen door refutatieteksten te
verklaren en te oefenen. Zo zou het lezen van refutatieteksten effectiever zijn
wanneer dit wordt gevolgd door discussie of peer argumentation, waarbij leerlingen
samen verschillen tussen foutieve en correcte verklaringen bespreken.
Huidige studie = op basis hiervan werden de volgende hypotheses gesteld: 1) het lezen van
een refutatietekst over biologische evolutie resulteert in grotere leervoordelen dan het
lezen van een expository tekst, en 2) het lezen van een refutatietekst gevolgd door peer
argumentatie resulteert in grotere conceptuele voordelen dan het lezen van een
refutatietekst gevolgd door een standaard, individuele probleemoplossing activiteit, wat
weer leidt tot grotere voordelen dan het lezen van een expository tekst.
1
, Methode = participanten waren 100 universiteitsstudenten die
willekeurig werden toegeschreven aan drie verschillende
condities: Ref+Arg (refutatietekst en peer argumentatie), RefOnly
(refutatietekst en individuele probleemoplossing) en Control
(expository tekst en individuele probleemoplossing. Participanten
maakten eerst een pre-test over hun conceptuele kennis van
biologische evolutie door het beantwoorden van open en
gesloten vragen over de evolutie van verschillende diersoorten.
Vervolgens kregen zij Hebreeuwse instructionele teksten
gepresenteerd over natuurlijke selectie. De refutatietekst bevatte
daarnaast expliciete referenties naar veelvoorkomende
misconcepties, en refutatie cues die stellen dat deze incorrect zijn.
Na het lezen van de tekst kregen participanten een onmiddellijke post-test met open en
gesloten vragen zoals in de pre-test. Tijdens de vierde fase moesten RefOnly en Control
probleemoplossing taken uitvoeren, bestaande uit drie open vragen over twee nieuwe
evolutionaire fenomenen. Zij moesten deze vragen individueel oplossen. Wat betreft
Ref+Arg werd de ruimte voor het schrijven van de oplossingen gevuld met foutieve
oplossingen door zogenaamde medestudenten. Zij werden geïnstrueerd in paren te werken
om de foutieve oplossingen kritisch te bespreken. Tot slot kregen participanten 1 week later
de vertraagde post-test met dezelfde soort vragen als de pre-test.
Resultaten = studenten in de refutatietekst conditie lieten grotere conceptuele vooruitgang
zien op zowel de onmiddellijke post-test als de vertraagde post-test dan studenten in de
expository tekst conditie, wat overeenkomt met de eerste hypothese. Refutatieteksten zijn
dus effectiever dan expository teksten voor zowel korte- als lange-termijn vooruitgang. Wat
betreft de vooruitgang van pre-test naar vertraagde post-test werd gevonden dat de
gemiddelde vooruitgang in de controleconditie significant lager was dan in de RefOnly
conditie en de Ref+Arg conditie. Echter werden geen verschillen gevonden tussen de laatste
twee groepen. Wat betreft de vooruitgang van onmiddellijke naar vertraagde post-test
werden geen significante verschillen gevonden tussen de groepen. Deze vindingen steunen
de tweede hypothese niet, aangezien argumentatie de effecten niet verder versterkte.
Discussie = de huidige studie laat zien dat het vervangen van een standaard expository tekst
met een refutatietekst leidt tot significante verbeteringen in conceptueel begrip van
biologische evolutie door studenten, op zowel de onmiddellijke als de vertraagde test.
Echter bleek conceptueel begrip niet verder te worden verbeterd door argumentatie met
leeftijdsgenoten of standaard probleemoplossing. Mogelijke verklaringen:
1) Peer argumentatie en refutatieteksten zijn allebei argumentatieve activiteiten en
daarom te gelijk voor de tweede activiteit om een extra effect te hebben.
2) De huidige studie heeft gekeken naar universiteitsstudenten. De voordelen van peer
argumentatie zouden eventueel sterker zijn onder jongere leerlingen of leerlingen
van een meer heterogene populatie m.b.t. eerdere academische prestatie.
3) De voordelen van de argumentatie waren afhankelijk van de kwaliteit van de
interactie tussen leerling paren (meer symmetrisch, meer kernprincipes).
2
Literatuur: Asterhan, Gadgil, Dole, Cordova
Deel 1
How can misconceptions be changed in educational settings?
Asterhan & Resnick: “Refutation texts and argumentation for conceptual change: A
winning or a redundant combination?” (2020)
Introductie = het correct kunnen gebruiken van wetenschappelijke verklaringen betreft een
grote her-organisatie van bekende kennisstructuren, ook wel conceptual change genoemd.
Tegenwoordig wordt dit beschreven in termen van een reactiecompetitie tussen
veelgebruikte en snel geactiveerde kenniscomponenten die de basis vormen van foutieve
wetenschappelijke verklaringen aan de ene kant, en aan de andere kant weinig gebruikte
en/of zwak verbonden kenniscomponenten die nodig zijn om een wetenschappelijk
accurate verklaring te construeren. Zo moeten leerlingen de wetenschappelijke verklaringen
leren te begrijpen, maar ook bewust worden van de fouten in hun basistheorieën.
Refutation texts and conceptual change: wetenschappelijke tekstboeken bevatten
vaak expository texts waarin wetenschappelijke concepten in detail worden
besproken. In refutation texts worden daarentegen veelvoorkomende misconcepties
expliciet benoemd en weerlegd, waarna een correcte wetenschappelijke verklaring
wordt gegeven. Kennis wordt zo gecorrigeerd door de correcte en incorrecte
kenniscomponenten te co-activeren in het werkgeheugen. Lezers neigen dan eerder
discrepanties waar te nemen tussen hun eigen begrip en de wetenschappelijke
verklaring, en de nieuw gepresenteerde informatie correct te coderen.
Levels of knowledge revision: sterke effecten van refutatieteksten zijn gevonden
voor conceptuele verandering op het niveau van discrete geloven, die kunnen
worden weerlegd door een enkel foutief geloof te corrigeren. De meer robuuste
misconcepties in wetenschappelijke educatie vereisen echter aanzienlijke
herstructurering van complexe kennissystemen met meerdere componenten. Voor
dit niveau van conceptuele verandering zijn de resultaten minder frequent.
Peer argumentation activities: om langdurige conceptuele verandering in complexe
wetenschappelijke onderwerpen te behouden, moeten studenten daaropvolgende
leeractiviteiten uitvoeren om de nieuwe kennis verkregen door refutatieteksten te
verklaren en te oefenen. Zo zou het lezen van refutatieteksten effectiever zijn
wanneer dit wordt gevolgd door discussie of peer argumentation, waarbij leerlingen
samen verschillen tussen foutieve en correcte verklaringen bespreken.
Huidige studie = op basis hiervan werden de volgende hypotheses gesteld: 1) het lezen van
een refutatietekst over biologische evolutie resulteert in grotere leervoordelen dan het
lezen van een expository tekst, en 2) het lezen van een refutatietekst gevolgd door peer
argumentatie resulteert in grotere conceptuele voordelen dan het lezen van een
refutatietekst gevolgd door een standaard, individuele probleemoplossing activiteit, wat
weer leidt tot grotere voordelen dan het lezen van een expository tekst.
1
, Methode = participanten waren 100 universiteitsstudenten die
willekeurig werden toegeschreven aan drie verschillende
condities: Ref+Arg (refutatietekst en peer argumentatie), RefOnly
(refutatietekst en individuele probleemoplossing) en Control
(expository tekst en individuele probleemoplossing. Participanten
maakten eerst een pre-test over hun conceptuele kennis van
biologische evolutie door het beantwoorden van open en
gesloten vragen over de evolutie van verschillende diersoorten.
Vervolgens kregen zij Hebreeuwse instructionele teksten
gepresenteerd over natuurlijke selectie. De refutatietekst bevatte
daarnaast expliciete referenties naar veelvoorkomende
misconcepties, en refutatie cues die stellen dat deze incorrect zijn.
Na het lezen van de tekst kregen participanten een onmiddellijke post-test met open en
gesloten vragen zoals in de pre-test. Tijdens de vierde fase moesten RefOnly en Control
probleemoplossing taken uitvoeren, bestaande uit drie open vragen over twee nieuwe
evolutionaire fenomenen. Zij moesten deze vragen individueel oplossen. Wat betreft
Ref+Arg werd de ruimte voor het schrijven van de oplossingen gevuld met foutieve
oplossingen door zogenaamde medestudenten. Zij werden geïnstrueerd in paren te werken
om de foutieve oplossingen kritisch te bespreken. Tot slot kregen participanten 1 week later
de vertraagde post-test met dezelfde soort vragen als de pre-test.
Resultaten = studenten in de refutatietekst conditie lieten grotere conceptuele vooruitgang
zien op zowel de onmiddellijke post-test als de vertraagde post-test dan studenten in de
expository tekst conditie, wat overeenkomt met de eerste hypothese. Refutatieteksten zijn
dus effectiever dan expository teksten voor zowel korte- als lange-termijn vooruitgang. Wat
betreft de vooruitgang van pre-test naar vertraagde post-test werd gevonden dat de
gemiddelde vooruitgang in de controleconditie significant lager was dan in de RefOnly
conditie en de Ref+Arg conditie. Echter werden geen verschillen gevonden tussen de laatste
twee groepen. Wat betreft de vooruitgang van onmiddellijke naar vertraagde post-test
werden geen significante verschillen gevonden tussen de groepen. Deze vindingen steunen
de tweede hypothese niet, aangezien argumentatie de effecten niet verder versterkte.
Discussie = de huidige studie laat zien dat het vervangen van een standaard expository tekst
met een refutatietekst leidt tot significante verbeteringen in conceptueel begrip van
biologische evolutie door studenten, op zowel de onmiddellijke als de vertraagde test.
Echter bleek conceptueel begrip niet verder te worden verbeterd door argumentatie met
leeftijdsgenoten of standaard probleemoplossing. Mogelijke verklaringen:
1) Peer argumentatie en refutatieteksten zijn allebei argumentatieve activiteiten en
daarom te gelijk voor de tweede activiteit om een extra effect te hebben.
2) De huidige studie heeft gekeken naar universiteitsstudenten. De voordelen van peer
argumentatie zouden eventueel sterker zijn onder jongere leerlingen of leerlingen
van een meer heterogene populatie m.b.t. eerdere academische prestatie.
3) De voordelen van de argumentatie waren afhankelijk van de kwaliteit van de
interactie tussen leerling paren (meer symmetrisch, meer kernprincipes).
2
