Livscykeldiagram finns överallt i naturvetenskapliga läroböcker, och de kan behöva uppdateras. En ny studie visar att enkla designförändringar i dessa diagram kan ha en dramatisk inverkan på studenters förmåga att förstå viktiga biologiska begrepp.
"Vi blev chockade över studieresultaten", säger Jennifer Landin, motsvarande författare till studien och en biträdande professor i biologiska vetenskaper vid North Carolina State University. "Att göra två små justeringar hade en djupgående inverkan på studenters förmåga att svara på frågor relaterade till ekologi och evolution korrekt."
För studien värvade forskare 684 studenter. Varje studiedeltagare fick ett av tre olika livscykeldiagram och ombads svara på sex frågor relaterade till en organisms utveckling och dess avkommas överlevnad.
Ett diagram var det "traditionella" formatet, som visar livscykeln som en cirkel med organismen som producerar en enda avkomma. Ett andra diagram visade livscykeln som en cirkel men gav organismen flera avkommor. Det tredje diagrammet gav organismen flera avkommor men presenterade livscykeln i ett linjärt format, från vänster till höger.
På frågor om avkommans överlevnad fann forskarna att elever som fick ett diagram som visar flera avkommor fick 28 % till 30 % högre poäng än elever som hade diagrammet som bara visade en enda avkomma. Elever som fick det linjära diagrammet fick 19 % till 30 % högre poäng än de andra eleverna på frågor om evolution.
Totalt sett fick elever som fick det linjära diagrammet med flera avkommor den högsta genomsnittliga poängen – svarade på 54,5 % av frågorna korrekt. Elever som fick det traditionella diagrammet - en cyklisk layout med en enda avkomma - hade lägst medelpoäng. De kunde bara svara rätt på 26,1 % av frågorna.
"Det finns ett par exempel som understryker hur kraftfull effekten av design kan vara", säger Landin. "Till exempel är en vanlig missuppfattning bland studenter att alla avkommor överlever till vuxen ålder. Vi fann att 30 % av studiedeltagarna som fick det traditionella diagrammet med en enda avkomma svarade på denna missuppfattning. Men endast 3 % till 5 % av deltagarna som fick diagram som visar flera avkommor trodde att alla avkommor överlevde. Det är en meningsfull skillnad."
"Ett annat exempel är den vanliga missuppfattningen att avkommor är identiska med sina föräldrar när vi vet att barn faktiskt har olika egenskaper än sina föräldrar", säger Landin.
När forskare gav studiedeltagarna diagram med ett cykliskt format, trodde 68 % till 78 % av dessa studiedeltagare att avkommor skulle ha identiska egenskaper som sina föräldrar. Av studiedeltagarna som fick det linjära diagrammet trodde dock endast 38 % att avkommor skulle ha identiska egenskaper som sina föräldrar.
"Detta är ett viktigt koncept för biologistudenter, och formatet på dessa diagram verkar göra stor skillnad för att hjälpa eleverna att förstå det konceptet", säger Landin.
"Denna studie tyder på att läroboksförlag kan förbättra elevernas förståelse för nyckelbegrepp genom att se över utformningen av dessa livscykeldiagram. Dessutom tyder våra resultat på att det kan vara värde i att studera designelementen i andra life science-diagram för att se om vi kan göra dem mer effektiva undervisningsverktyg."
Studien, "Redesign of a Life Cycle Figure Improves Student Conceptions of Ecology and Evolution", publiceras med öppen tillgång i tidskriften Education Sciences .
Mer information: Jennifer M. Landin et al, Redesign of a Life Cycle Figure Improves Student Conceptions of Ecology and Evolution, Education Sciences (2024). DOI:10.3390/educsci14040403
Tillhandahålls av North Carolina State University
