Investigating General Chemistry Students’ Ideas of the Role of Scientific Instruments
Investigating General Chemistry Students’ Ideas of the Role of Scientific Instruments
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调查普通化学学生对科学仪器作用的看法
DOI：
10.1021/acs.jchemed.1c00647
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发表时间：
2021
影响因子：
3
通讯作者：
Holme, Thomas A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
An, Jiwoo;Holme, Thomas A.
长期以来，科学仪器一直是科学的重要组成部分，为显著的科学进步铺平了道路。这些进步在社会和文化上都改变了世界，尤其是在过去的几十年里。学生可以通过科学的本质（NOS）的概念来了解这个想法：科学观察通常是通过仪器过滤的，可以通过观察得出推论，科学是一种嵌入社会和文化的实践。课程常常没有强调仪器在科学实践中的作用，甚至在教学实验室中也是如此。本研究采用半结构化访谈的方法来调查一年级大学生与科学仪器相关的认知（思想）和情感（感觉）领域，包括学生对仪器的看法。首先，本研究探讨了普通化学学生如何根据三个NOS概念对科学仪器进行概念化。其次，由于数据收集是实验室精神运动学习的重要组成部分，因此调查了学生与实验数据评估相关的实践。第三，询问学生对乐器学习的情感状态。访谈结果表明，大多数参与者对NOS有一定的认识，少数学生在讨论科学仪器时表现出了较好的理解，并且对仪器的学习也有更高的兴趣和动力。
Scientific instruments have long been a vital part of science, paving pathways to remarkable scientific advancements. Such advancements have changed the world both socially and culturally, especially in the past few decades. Students can be introduced to this idea through the concepts of nature of science (NOS): scientific observations are often filtered through apparatus, inferences can be made through observations, and science is a socially and culturally embedded practice. The curriculum often fails to emphasize the role of instruments in scientific practices, even in teaching laboratories. This study uses semistructured interviews to investigate the cognitive (thoughts) and affective (feelings) domains of first-year university students as they relate to scientific instrumentation, including students’ ideas of instruments. First, the study probed how general chemistry students conceptualize scientific instruments in relation to the three NOS notions. Second, students’ practices related to experimental data evaluation were investigated as data collection is a large part of psychomotor learning in laboratory. Third, students’ affective states toward learning about instruments were queried. The interview results suggested that a majority of participants acknowledge some ideas of NOS, while a few students displayed an advanced understanding when discussing scientific instruments and also tended to have higher interest and motivation toward learning about instruments.
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