Browsing by Subject "evolution"
Now showing items 1-3 of 3
-
(2021)Education research has for decades acknowledged that prior knowledge is a strong predictor of academic success. This idea is largely based on constructivist theory of learning which postulates that all learning occurs by actively building on existing knowledge. When this prior knowledge conflicts with the normative scientific understanding, students are dealing with incompatible knowledge structures, or misconceptions. Misconceptions need to be revised and sometimes even replaced through a learning process called conceptual change. Research shows that the level of prior knowledge can determine students’ academic success and performance. Undergraduate biology students enrol to university with diverse levels of prior knowledge and concepts regarding topics such as photosynthesis, cellular respiration, primary production in ecosystems, and Darwinian evolution. These topics present challenges for learning because of their complexity. At the same time, a robust understanding of them is essential. These topics are at the heart of mitigating and resolving the climate crisis and other global natural threats. This study explored the level of prior knowledge and the nature of misconceptions held by undergraduate biology students at the beginning of their academic degree in fall of 2019, and further sought to describe how their conceptual understanding developed during the first academic year. Students (N = 41) completed a questionnaire consisting of eight open-ended questions that were designed to assess declarative knowledge of facts and meaning, and procedural integration and application of knowledge. This pre-test measurement was conducted in September 2019. In the post-test measurement, the same questionnaire was repeated a year later. The data were analysed with a mixed methods approach where the answers were quantitatively scored as well as qualitatively analysed for misconceptions. The qualitative content analysis of the answers relied both on existing literature and on the content of the answers themselves. Results showed that the students’ prior knowledge was relatively poor in the beginning of their studies. Most students performed well in tasks measuring knowledge of facts and meaning but struggled in tasks measuring integration and application of knowledge. During the first academic year, the students’ understanding generally improved as demonstrated by the improvement in mean scores of the tasks. Misconceptions were robust and pervasive. The most pervasive misconceptions reflected difficulties in understanding emergent properties and processes. Misconceptions related to the process of Darwinian evolution became more prominent in the post-test. Persistent misconceptions became integrated with the new conceptual frameworks that the students acquired during the first academic year. If students held no misconceptions in the post-test, they performed significantly better in both tests than those with misconceptions. During this first academic year learning seemed to be mainly additive as conceptual change turned out to be rare. The need for more encompassing biology teaching at least in the University of Helsinki became evident. Introductory courses should acknowledge the large degree of variation in students’ prior knowledge and assess the most common and serious misconceptions even over course theme disciplines to ensure more equal learning outcomes.
-
(2022)Studerande i början av sina akademiska studier har en varierande nivå av förhandskunskaper och det är väl rapporterat inom pedagogisk forskning att den tidigare kunskapen påverkar studerandens inlärning av olika koncept. Den konstruktivistiska inlärningsteorins grundprincip är att all ny kunskap byggs ovanpå den tidigare kunskapen och därför kan den tidigare kunskapen i stor mån förutspå hur väl inlärningen sker. Teorier kring konceptuell förändring bygger vidare på den konstruktivistiska inlärningsteorin och förklarar konceptuell förändring som den delen av inlärningen där mottagningen av den nya kunskapen leder till en omorganisering av den tidigare erfarna kunskapen, så att den tidigare kunskapen bearbetas och revideras så att den passar in med den nya kunskapen. De olika teorierna kring konceptuell förändring lyfter också fram att den tidigare kunskapen kan stå i strid med den nya kunskapen, och att det i dessa fall kan leda till att inlärningen av den nya kunskapen försvåras. I denna avhandling används begreppet missuppfattningar då man avser förståelse av koncept där tidigare kunskap står i strid med den nya kunskapen. Missuppfattningar kan delas in i faktuella och robusta missuppfattningar baserat på hur grova de är och i fyra olika kategorier enligt deras typ: felaktiga antaganden, bristfälliga mentala modeller, misskategorisering och avsaknad av schema. Denna studie undersökte utvecklingen av studerandes förståelse mellan det första, andra och tredje akademiska studieåret och förekomsten av missuppfattningar under det tredje akademiska studieåret. Studerandena som deltog i studien började studera i kandidatprogrammet i miljövetenskaper år 2019 och har besvarat studien under hösten i tre år i rad: år 2019 (N = 46) , 2020 (N = 37) och 2021 (N = 34). Studerandena besvarade ett frågeformulär med åtta öppna frågor som gällde centrala biologiska koncept: fotosyntesen, cellandningen, växternas roll ur näringskedjans perspektiv, växternas roll ur atmosfärens perspektiv och evolutionen. Svaren analyserades sedan kvantitativt för att undersöka utvecklingen av studerandenas förståelse mellan det första, andra och tredje akademiska studieåret. Dessutom analyserades svaren från det tredje (N = 34) akademiska studieåret kvalitativt för att undersöka vilka (miss)uppfattningar som förekom hos studerandena. Resultaten visar att studerandena klarade sig bättre i de uppgifter som mätte förmågan att ange fakta och sämre i de uppgifter som mätte förmågan att tillämpa kunskap. Det var en större variation mellan studerandenas svar i de faktabaserade uppgifterna, vilket överensstämmer med tidigare studiers resultat. I de tillämpade uppgifterna var studerandenas svar ganska korta och ytliga. Studerandenas prestationer under det tredje året varierade beroende på uppgift, och som förväntat baserat på tidigare studiers resultat hade den största utvecklingen skett i uppgiften som handlade om växternas roll ur näringskedjans perspektiv, medan studerandena i uppgiften om evolutionen presterat sämre under tredje året än under andra året. Evolutionen var också det koncept som hade flest grova missuppfattningar av typen avsaknad av schema, vilket indikerar att det finns en bristfällig förståelse för evolutionen. Då man känner till hur viktig roll den tidigare kunskapen har för inlärningen och hur väl kunskapen i början av de akademiska studierna kan förutspå studerandens inlärningsförmåga och prestationer i fortsatta akademiska studier förstår man hur viktigt det är att förstå sig på konceptuell förändring.
-
(2021)Prey defend themselves from predators using a range of tactics, including evolving distasteful compounds and advertising their unprofitability with aposematic warning signals. Therefore, before attacking a potential prey, predators need to assess whether it is palatable and profitable to consume. Previous studies have demonstrated that predators can rely on personal experience (personal information) and/or observe the foraging behaviour of others (social information) to assess prey profitability. ‘Social avoidance learning’, where predators observe a negative foraging experience associated with beak wiping, has been suggested to be important to explain how novel warning signals evolve. However, in previous studies observers saw a very strong “disgust response” of the demonstrators, when in fact there is variation in how strongly birds respond to unpalatable food. Therefore, to understand how social avoidance learning can work in nature I investigated how blue tits (Cyanistes caeruleus) use social information from demonstrators that show a weaker response to unpalatable food. I provided social information to observers using video playback of a demonstrator bird consuming a novel conspicuous prey item and showing: (1) a strong disgust response (65-95 beak wipes) as in previous studies, (2) a weak disgust response (12-25 beak wipes), or (3) no disgust response (control, no beak wiping). Next, I investigated birds’ foraging choices using a miniature novel world protocol where birds encountered novel aposematic (conspicuous and unpalatable) and cryptic (camouflaged and palatable) prey. Tested individuals consumed fewer aposematic prey after seeing a strong response but seeing a weak response did not influence their foraging choices. My results, therefore, suggest that information about novel aposematic prey may be less likely to spread socially than previously thought. However, more work is needed to determine both the availability and salience of graded social information.
Now showing items 1-3 of 3