Scientists Measure How Well Students Actually Understand Biochemistry Visuals
Researchers developed the first reliable test to assess whether biochemistry students can properly interpret diagrams and animations—tools that now dominate lab and classroom instruction. The finding matters because companies and universities investing in visual learning materials need to know whether students possess the cognitive skills to benefit from them.
Originaltitel: Assessment of visualisation skills in biochemistry students
Studenter inom biokemi har svårt att tolka animationer och diagram om de saknar visual literacy — en förmåga som blir allt viktigare när undervisningen förlitar sig på externa visuella representationer. Forskare vid Linköpings universitet, University of Johannesburg och Purdue University utvecklade ett mätinstrument för att kartlägga vilka visualiseringsförmågor som är kritiska för att procesera dessa bilder. Genom att kombinera modifierad Bloom's taxonomi med Rasch-modellen identifierade de specifika kognitiva nivåer — från enkel igenkänning till komplicerad tolkning — och rangordnade dem efter svårighetsgrad. Resultaten bekräftade att visualiseringsförmågor kan mätas tillförlitligt och att svårighetsgraden varierar väsentligt mellan olika färdigheter. För biochemistutbildare och läromedelsutvecklare innebär detta en konkret ram för att designa undervisningsmaterial anpassat efter studenters aktuella kompetensnivå, snarare än att utgå från antaganden om deras visuella tolkningsförmåga.
<p>In the field of biochemistry, the use of external representations such as static diagrams and animations has increased rapidly in recent years. However, their effectiveness as instructional tools can be hindered if students lack the visual literacy and cognitive skills necessary for processing and interpreting such representations. We aimed to identify and assess visualisation skills necessary for effective processing of external representations in biochemistry. We used a modified Bloom’s taxonomy to identify the cognitive skills essential for optimal visual literacy, and designed probes based on those skills to develop a test instrument. Student responses to the probes were scored and processed with the Rasch model. This approach enabled us to rate the degree of difficulty of each visualisation skill on a linear logit scale, and to generate a person–item map to measure biochemistry students’ level of visual literacy. The results showed that the identified visualisation skills could be measured reliably, and the Rasch model was effective both for ranking the skills according to level of difficulty and for estimating a student’s relative level of visual literacy.</p>