Mental representations of 12 year-old children about boiling and evaporation: A probabilistic association with convergent and divergent thinking

Abstract

Summary. Students' understanding of physical phenomena is determined by their relevant representations, which are very crucial for science education. Since these representations are often incompatible with the scientific view, their functional role in the learning processes has been the main interest of a plethora of research work over the last decades. In the present research students' representations for boiling and evaporation are investigated and an attempt is made to correlate them with two cognitive variables, which have been shown to be involved in mental processes of learning science, namely convergent and divergent thinking. The study took place with the participation of 375 sixth-grade elementary school pupils (aged 11-12). Methodologically the ordinal logistic regression was implemented to correlate the categorical-type dependent variable with scale-type independent predictors. The results show that both convergent and divergent thinking are significantly associated with pupils' sufficient responses. Interpretation of the results and implications for science education are discussed.

Conceptual understanding in science learning and the role of four psychometric variables: a person-centered approach

“…Moreover, most investigations on science learning have aimed merely to describe students’ hitches by labeling the difficulties of the specific topic without implementing independent variables within a more comprehensive explanatory framework. However, some researchers have found associations of conceptual change in science with several individual differences and notably cognitive variables, such as logical thinking, field dependence/independence, divergence, and convergence ( BouJaoude et al, 2004 ; Tsitsipis et al, 2010 , 2012 ; Tsikalas et al, 2014 ; Papageorgiou et al, 2016 ). In this endeavor, the selection of the above variables was made from among potential individual differences that were theory and evidence-based, while some others were excluded, e.g., working memory, which is associated with problem-solving and mathematical calculations.…”

Η Επίδραση Γνωστικών Παραγόντων Στην Κατανόηση Της Ατομικής Δομής Από Μαθητές Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης

“…Ανάμεσα στα γνωστικά χαρακτηριστικά που παρουσιάζονται στη βιβλιογραφία, είναι και τα γνωστικά στυλ της συγκλίνουσας και αποκλίνουσας σκέψης (π.χ. Hudson, 1966, Child & Smithers, 1973, Marjoribanks, 1978, Bahar, 1999, Bahar & Hansell, 2000, Danili & Reid, 2006, Heller, 2007, Badgaish, 2008, Hindal, Reid & Badgaish, 2009, 2012, Kypraios et al, 2014, Tsikalas et al, 2014 (Child & Smithers, 1973).…”

“…Πέρα από την αρχική διαπίστωση ότι οι συγκλίνοντες αποδίδουν καλύτερα στις φυσικές επιστήμες (Marjoribanks, 1978), στο πλαίσιο του μαθήματος της Χημείας, φαίνεται ότι τόσο η συγκλίνουσα όσο και η αποκλίνουσα σκέψη σχετίζονται σημαντικά με τις επιδόσεις των μαθητών (ηλικία 12 ετών), γύρω από έργα που αφορούν στο βρασμό και στην εξάτμιση (Tsikalas et al, 2014). Επίσης, η συγκλίνουσα και η αποκλίνουσα σκέψη, μαζί και με άλλες γνωσιακές μεταβλητές, σχετίζονται σημαντικά με τη κατανόηση των μαθητών (ηλικίες 13, 15 και 17 ετών) γύρω από το φαινόμενο της χημικής αλλαγής όπου, οι αποκλίνοντες φαίνεται ότι παρουσιάζουν μεγαλύτερη ικανότητα στη κατανόηση του φαινομένου (Kypraios et al, 2014 (Danili & Reid, 2006).…”

“…Το τεστ για την Αποκλίνουσα Σκέψη (ΑΣ) χρησιμοποιήθηκε ώστε να μετρηθεί ο βαθμός της αποκλίνουσας σκέψης των μαθητών. Το τεστ για την Αποκλίνουσα σκέψη έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως από τον Bahar (1999), αλλά και σε αρκετές έρευνες σε δείγμα Ελλήνων μαθητών, σε διάφορα ηλικιακά και εκπαιδευτικά επίπεδα (Danili & Reid, 2006, 2012, Kypraios et al, 2014, Tsikalas et al, 2014 (Haidar & Abraham, 1991, Haidar, 1997, Nakiboglu, 2003 8. Στο Έργο 8 ζητήθηκε από τους μαθητές να περιγράψουν με λεπτομέρεια πως φαντάζονται να είναι τα «άτομα» που περιέχει ο σίδηρος σε σχέση με αυτά του οξυγόνου, ίδια ή διαφορετικά και να αιτιολογήσουν σε κάθε περίπτωση την απάντησή τους.…”

Συνεκτικά Νοητικά Μοντέλα Και Κατακερματισμένη Γνώση

“…Στην έλλειψη μιας τέτοιας προσέγγισης μπορεί να οφείλεται και η αδυναμία του πεδίου της εννοιολογικής αλλαγής να επιτύχει συναίνεση μεταξύ των αντιθετικών απόψεων καθώς και η αδυναμία ερμηνείας των αντιφατικών εμπειρικών δεδομένων. Προσπάθειες προσέγγισης του νεο-Πιαζετιανού (Neo-Piagetian) πλαισίου με τις νοητικές αναπαραστάσεις των παιδιών έχουν πραγματοποιηθεί, αλλά είναι ελάχιστες (Tsikalas, Stamovlasis, & Papageorgiou, 2014;Tsitsipis et al, 2012). Πρόκειται για ένα ιδιαιτέρως σημαντικό ζήτημα, καθώς η έλλειψη επικοινωνίας του πεδίου της εννοιολογικής αλλαγής με άλλες ψυχολογικές θεωρίες, κυρίως όσον αφορά σε έννοιες των Φυσικών Επιστημών, δεν επιτρέπει την επίλυση των μεθοδολογικών ζητημάτων που έχουν ανακύψει, διότι περιόρισε τη μεθοδολογική ανάπτυξη του πεδίου, με αποτέλεσμα να μην έχουν αναζητηθεί νέες προχωρημένες στατιστικές προσεγγίσεις για τον έλεγχο των σχετικών υποθέσεων, όπως προτείνεται ήδη εδώ και αρκετά χρόνια (diSessa, 2006(diSessa, , 2013.…”