Study of Formal Reasoning Patterns by Means of Three Piagetian Tasks: Implications for Science Education

Abstract

SummariesEnglish This is the first report of our research into the correlation between intellectual development and students' understanding of scientific concepts and operational science processes. The main aim of the research is the reorganization of the physics contents of high-school courses. We refer to Piaget's cognitive theory because of its relevance to the learning of the formal structure of science.Problems connected with measures of formal level are discussed. Results are reported concerning the reliability and validity of a Piagetian or Piagetian-like task as a measure of students' level of formal reasoning.Correlations between performance on tasks and chronological age, socioeconomic status, students' sex and type of school, are reported and compared with similar known results, obtained in different social and cultural environments. Implications for curricular planning and evaluation are discussed. Conclusions are drawn concerning the necessity of planning science courses in terms of concepts and conceptual schemes rather than in terms of topics. DeutschDies ist unser erster Forschungsbericht über die Wechselbeziehungen zwischen intellektueller Entwicklung und dem Verständnis wissenschaftlicher Begriffe und operativer wissenschaftlicher Prozesse. Das Hauptziel der Untersuchung ist die Reorganisation physikalischer Inhalte für den Unterricht an höheren Schulen. Wir beziehen uns dabei auf Piagets Erkenntnistheorie in Anbetracht deren Wichtigkeit für das Erlernen des formalen wissenschaftlichen Struktur. Es werden Probleme diskutiert, die im Zusammenhang stehen mit der Bewertung des, formalen Niveaus. Es werden Ergebnisse wiedergegeben, die die Verlässlichkeit und Gültigkeit einer Piaget-Aufgabe oder einer piagetähnlichen Aufgabe betreffen als Maß für das Niveau des formalen Denkens des Schülers. Es werden die Wechselbeziehungen zwischen den Ergebnissen der Aufgaben, dem Alter, der sozioökonomischen Lage, dem Geschlecht des Schülers und der Schulart wiedergegeben und mit ähnlichen, schon bekannten Ergebnissen verglichen, die in einer anderen gesellschaftlichen und kulturellen Umgebung erzielt wurden. Diskutiert werden die Folgerungen für die Planung und Bewertung von Lehrplänen. Die daraus gezogenen Schlüsse betreffen die Notwendigkeit, den naturwissenschaftlichen Unterricht vielmehr nach Begriffen und begrifflichen Schemata als nach Themen zu planen. ‡Present address: Centro Scolastico J. J. Rousseau, Palermo, Italy. Downloaded by [Monash University Library] at 06:53 04 February 2015 68 RESEARCH REPORTS FrançaisC'est le premier rapport concernant notre recherche sur les corrélations entre le développement intellectuel et la compréhension des concepts scientifiques et des procédés opérationnels de la Science.Le but principal de cette recherche est la réorganisation des contenus de la Physique pour les cours de l'école secondaire. On se réfère à la théorie cognitive de Piaget à cause de son importance pour l'étude de la structure formelle de la Science.On a discuté des problèmes connexes aux mesures du ni...

The relationship between science process abilities of teachers and science achievement of students: An experimental study

“…(2) FRT: a short version (6 items) of the Classroom Test of Formal Reasoning (Lawson, 1978). To 60 students, randomly selected from the group of 780, three interview Piagetian tasks were administered (Aiello-Nicosia et al, 1980). The rank correlation coefficient between the scores on the classroom test and the total scores on the three Piagetian tasks was r = 0.73 ( p 0.001).…”