Journal of Educational Innovations

Journal of Educational Innovations

Analysis and classification of the structure of learners' learning outcomes on the concept of friction force using the SOLO model

Document Type : Original Article

Authors
1 , MA in Physics Education, Faculty of Basic Sciences, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
2 Fāteme Ahmadi (PhD), Associate Professor, Department of Physics, Faculty of Basic Sciences, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
Abstract
Successful education requires an effective assessment of learning, as an efficient assessment can identify students' mental schemas and misconceptions, and help to remove the learning barriers. One of the most practical assessment models is the SOLO taxonomy. This study aims to investigate students' understanding of the concept of friction force using a researcher-made test, based on the SOLO model. It was a descriptive survey research. The statistical population consisted of 12th grade students in Falāvarjān city, Isfahan province, from whom 216 students were selected using a convenience sampling method. The results of descriptive statistics indicated that 83.3% of the students are at the unistructural level, 29.8% at the multistructural level, and 2.5% at the relational level, while none have reached the highest level of learning in the SOLO model. Additionally, the students' misconceptions about friction force were identified using the SOLO taxonomy, and some  suggestions have been provided to enhance their learning levels.
Keywords

ایزدی، محمد، و ریحانی، ابراهیم. (۱۴۰۰). بررسی درک دانش‌آموزان دورهٔ دوم ابتدایی شهر تهران از مفهوم کسر (زیرساختار جزء به کل) براساس دو نظریهٔ APOS و SOLO. پژوهش در برنامه‌ریزی درسی، ۱۸(۶۸)، ۱۲۴-۱۴۱. https://doi.org/10.30486/jsre.2021.1875155.1435
بصیری، ناصر. (۱۳۹۴). بررسی سیر تاریخی تحول مفهوم جرم و شناسایی کج‌فهمی‌های دانشجویان کارشناسی فیزیک در مورد مفهوم جرم [پایان‌نامهٔ کارشناسی‌ ارشد، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی]. ایرانداک. https://ganj.irandoc.ac.ir/#/articles/fcd3e08f9d1544c924bdd01fa0dbdb2f
تقی‌پور، مینا، و احمدی، فاطمه. (۱۳۹۹، 25 شهریور). بررسی سطح یادگیری فراگیران در درس فیزیک به کمک طبقه‌بندی Bloom و مدل SOLO ]مقالة ارائه‌شده در کنفرانس.[ ششمین کنفرانس بین‌المللی روان‌شناسی، علوم تربیتی و سبک زندگی، تفلیس، گرجستان. https://www.sid.ir/paper/900345/fa
تقی‌پور، مینا. (1399). بررسی ساختار نتایج یادگیری قابل‌مشاهدهٔ فراگیران از فیزیک شناوری به کمک حل یک تکلیف [پایان‌نامۀ کارشناسی ‌ارشد، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی[. ایرانداک. https://ganj.irandoc.ac.ir/#/articles/e9fd6ee34d9f23e6b5741d24d6e36a5a
تقی‌عجمی، رعنا. (1399). طبقه‌بندی ساختار یادگیری قابل‌مشاهدۀ فراگیران از قوانین نیوتن و بررسی سطوح یادگیری آن‌ها [پایان‌نامۀ کارشناسی ‌ارشد، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی]. ایرانداک. https://ganj.irandoc.ac.ir/#/articles/a4617c78a38021784486b30eeb12f9bd
حق‌جو، سعید، و ریحانی، ابراهیم. (۱۳۹۸). مطالعۀ عملکرد دانش‌آموزان دورۀ دوم متوسطه در حل یک تکلیف توانایی فضایی با استفاده از نظریۀ SOLO. نشریۀ علمی - پژوهشی فناوری آموزش، ۱۵(4)، ۶۳۶-۶۵۳. https://doi.org/10.22061/jte.2018.3687.1918
زمانی، زهرا. (1394). شناسایی مدل‌های ذهنی و کج‌فهمی‌های دبیران و دانش‌آموزان سال دوم دبیرستان در زمینۀ نیروی اصطکاک و طراحی چند فعالیت جهت تدریس این نیرو و رفع کج‌فهمی‌ها [پایان‌نامۀ کارشناسی‌ارشد، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی]. ایرانداک. https://ganj.irandoc.ac.ir/#/articles/b0b39538986eb2b0c82f784087ed1a79
سازمان پژوهش و برنامه‌ریزی آموزشی. (1398). راهنمای معلم فیزیک ۳ پایۀ دوازدهم. شرکت چاپ و نشر کتاب‌های درسی ایران. http://chap.sch.ir/books/7950
سجادی، سید هدایت. (۱۴۰۰). علم‌شناسی و آموزش علوم: چارچوبی نظری در به‌کارگیری تاریخ و فلسفۀ علم در آموزش علوم‌تجربی. فصلنامۀ تعلیم‌وتربیت، ۱۷ (3)، ۷-۲۶ . https://qjoe.ir/article-1-3121-fa.html
فولادی، فاطمه، و کریمی حاجی خادمی، عادله. (۱۳۹۷، 1 اردیبهشت). چگونه می‌توان دانش‌آموزان را به درس فیزیک علاقه‌مند کرد؟ ]مقالۀ ارائه‌شده در کنفرانس.[ چهارمین همایش علمی‌پژوهشی استانی از نگاه معلم، میناب، بندرعباس. https://civilica.com/doc/778821/
محبوبی، خدیجه، وصالی، منصور و سعادت، مهدی (۱۳۹۰). بررسی تأثیر آموزش تاریخ فیزیک بر دانش و نگرش شاگردان دختر پایۀ دوم دبیرستان. نوآوری‌های آموزشی، ۱۰(۳۷)، ۵۳-۷۰. https://noavaryedu.oerp.ir/article_78939.html
هیوئیت، پل. (1399). فیزیک مفهومی (جلد اول: مکانیک) (منیژه رهبر، مترجم، چاپ هشتم). نشر فاطمی.
یوسفی‌نژاد، اکرم. (1397). شناسایی اثربخش‌ترین فنون تدریس در الگوی آموزش مستقیم براساس پیشرفت تحصیلی دانش‌آموزان در آموزش دروس محاسباتی ]پایان‌نامۀ کارشناسی ‌ارشد، دانشکدۀ علوم انسانی، دانشگاه کاشان[. https://lib.kashanu.ac.ir/Inventory/7/11344.htm
 Biggs, J., & Collis, K. F. (1982). Evaluating the quality of learning: The SOLO taxonomy (Structure of the Observed Learning Outcome). Academic Press.
Davies, O., & Mansour, N. (2022). Exploring the use of cognitive science approaches alongside SOLO taxonomy as a pedagogical framework to build deeper knowledge in science and foundation subjects at primary schools in the UK. Education Sciences, 12(8), Article 523. https://doi.org/10.3390/educsci12080523
Dharmasaroja, P. (2023). The use of SOLO taxonomy in medical education training for medical teachers. Ramathibodi Medical Journal, 46(2), 54–63. https://doi.org/10.33165/rmj.2023.46.2.262412
Ginat, D., & Menashe, E. (2015). SOLO taxonomy for assessing novices' algorithmic design. In A. Decker, K. Eiselt, J. Tims, & C. Alphonce (Eds.), SIGCSE’15, Proceedings of the 46th ACM Technical Symposium on Computer Science Education (pp. 452-457). Association for Computing Machinery. https://doi.org/10.1145/2676723.2677311
Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2014). Fundamentals of physics (10th ed., Vol. 1). Wiley.
Hewitt, P. G. (2015). Conceptual physics (12th ed.). Pearson Education.
Knight, R. D. (2013). Physics for scientists and engineers: A strategic approach (3rd ed.). Pearson.
Lucander, H., Bondemark, L., Brown, G., & Knutsson, K. (2010). The structure of observed learning outcome (SOLO) taxonomy: A model to promote dental students’ learning. European Journal of Dental Education, 14(3), 145-150. https://doi.org/10.1111/j.1600-0579.2009.00607.x
Morris, J. (2001). The conceptions of the nature of learning of first-year physiotherapy students and their relationship to students’ learning outcomes. Medical Teacher, 23(5), 503-507. https://doi.org/10.1080/01421590120057067a
Pegg, J. (1992). Assessing students’ understanding at the primary and secondary level in the mathematical sciences. In J. Izard & M. Stephens (Eds.), Proceedings of the Reshaping Assessment Practice: Assessment in the Mathematical Sciences Under Challenge Conference (pp. 368–385). Australian Council of Educational Research. https://B2n.ir/t10053
Pegg, J., & Tall, D. (2005). The fundamental cycle of concept construction underlying various theoretical frameworks. ZDM – The International Journal on Mathematics Education, 37(6), 468-475. http://dx.doi.org/10.1007/BF02655855
Putri, U. H., Mardiyana, M., & Saputro, D. R. S. (2017). How to analyze the students’ thinking levels based on SOLO taxonomy? International Conference on Mathematics and Science Education, Journal of Physics: Conference Series, 895, Article 012031. https://doi.org/10.1088/1742-6596/895/1/012031
Redish, E. F. (2003). Teaching physics with the Physics Suite (CD-ROM / Trade Paperback). John Wiley & Sons.
Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2014). Physics for scientists and engineers with modern physics (9th ed.). Cengage Learning.
Tian, P., Fan, Y., Sun, D., & Li, Y. (2024). Evaluating students’ computation skills in learning amount of substance based on SOLO taxonomy in secondary schools. International Journal of Science Education, 46(15), 1578–1600. https://doi.org/10.1080/09500693.2023.2291691
Williams, M., Lluka, L. J., Meyer, J., & Chunduri, P. (2019). SOLO-based task to improve self-evaluation and capacity to integrate concepts in first-year physiology students. Advances in Physiology Education, 43(4), 486-494. https://doi.org/10.1152/advan.00040.2019

  • Receive Date 26 January 2024
  • Revise Date 27 July 2024
  • Accept Date 09 April 2025