Creating a new assessment tool for quantitative critical thinking in introductory lab courses

为入门实验课程中的定量批判性思维创建新的评估工具

基本信息

  • 批准号:
    1611482
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29.92万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-07-01 至 2021-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

A great deal of time and money is spent on science lab classes, but there is little evidence they are providing good educational value, and some indication that they are not. Currently, there are no accepted ways to measure whether or not students are learning the desired skills from such classes. This significant project will create a new way to measure students' learning of a particularly important set of skills that such labs can teach: how students reason with experimental data and test the validity of scientific models. These skills are an essential part of all science and are also important in public policy decisions and throughout the technical workforce. This test will be easy to administer to students and will guide instructional improvement. It will provide an essential first step for enabling the widespread improvement of the educational effectiveness of lab courses. Investigators on this project will develop and validate an easy-to-use assessment of quantitative critical thinking skills in the context of introductory physics lab courses. The concise and validated assessment tool will be critical to building evidence about the effectiveness of laboratory instruction and to generate new knowledge about student competencies and difficulties in critical thinking and scientific decision making. The specific set of skills to be assessed include interpreting and drawing conclusions from data with uncertainties, comparing and evaluating models and data, and making decisions about improving the experimental design or data acquisition. These skills were identified as key goals for an undergraduate science curriculum and for which labs have unique affordances for teaching. Development of the instrument will involve cycles of revisions through: evaluating think-aloud interviews with students and experts; evaluating written responses from a wide range of students enrolled in physics lab courses; and through statistical tests of reliability and validity.
在科学实验课上花费了大量的时间和金钱,但几乎没有证据表明它们提供了良好的教育价值,有些迹象表明它们并没有提供良好的教育价值。目前,还没有公认的方法来衡量学生是否从这些课程中学到了所需的技能。这个重要的项目将创造一种新的方法来衡量学生对这些实验室可以教授的一套特别重要的技能的学习:学生如何用实验数据进行推理和测试科学模型的有效性。这些技能是所有科学的基本组成部分,在公共政策决策和整个技术人员队伍中也很重要。这个测试对学生来说很容易管理,并将指导教学的改进。这将为广泛提高实验课程的教学效果提供必要的第一步。该项目的研究人员将在物理实验入门课程的背景下开发并验证一种易于使用的定量批判性思维技能评估。简明和有效的评估工具对于建立关于实验室教学有效性的证据,以及产生关于学生批判性思维和科学决策能力和困难的新知识至关重要。需要评估的具体技能包括解释和从具有不确定性的数据中得出结论,比较和评估模型和数据,以及做出关于改进实验设计或数据获取的决定。这些技能被确定为本科科学课程的关键目标,为此实验室具有独特的教学能力。该工具的开发将涉及通过以下方式的修订周期:评估与学生和专家的畅所欲言访谈;对参加物理实验课程的广泛学生的书面答复进行评估;并通过信度和效度的统计检验。

项目成果

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  • 通讯作者:
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  • 资助金额:
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    9012244
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  • 资助金额:
    $ 29.92万
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    2886506
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
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  • 批准号:
    23K12783
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    2023
  • 资助金额:
    $ 29.92万
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    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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    10680769
  • 财政年份:
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    10539209
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    10665851
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.92万
  • 项目类别:
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