Abstract
This article presents results from a long-term study of science learning that began with 6 children during their Grade 5 study of the topic light and has now followed the original participants for 18 years. This report features details of the story of 1 participant, Donnie, and provides information on the approach to the larger program of research. The research takes three main thrusts: First, it studies how concepts in science, in this case, light, are developed over a lifetime of learning. Second, it studies the nature of the experience of science learning in school and now into the adult lives of participants. Third, the research seeks to understand the nature of changes in personal orientations to science learning over the years, from elementary education to adult life, a construct developed in the original case studies to describe features of each individual’s approach to learning science (Shapiro, 1994a). Research insights highlight concept development and the importance of building self-reflection opportunities into the curriculum and address the career and lifetime impacts of school-science learning experience.
Sommaire exécutif
Dans cet article, nous présentons les résultats d’une étude à long terme sur l’apprentissage scientifique, étude qui a commencé avec 6 élèves de cinquième année, et porte sur leur étude de la lumière. Les participants ont été suivis, pendant toute leur formation scolaire et une partie de leur vie adulte, au cours des 18 dernières années. Ce compte-rendu fournit un résumé des données relatives à un cas, celui de Donnie, jusqu’à l’âge de 28 ans. La recherche suit trois directions principales. D’abord, elle analyse la façon dont les concepts-ici le concept de lumière-évoluent au cours d’une vie d’apprentissage des sciences. En second lieu, elle étudie l’apprentissage des sciences dans un contexte plus vaste, car elle tente cerner la signification et la valeur de la science au cours de la vie d’un individu, de la formation scolaire aux autres expériences vécues, d’abord en milieu scolaire puis à l’extérieur en tant qu’adulte. Enfin, elle s’intéresse tout particulièrement à la nature des changements qui affectent l’orientation personnelle de l’individu par rapport à l’apprentissage des sciences, dans les années qui vont de l’école primaire jusqu’à la vie adulte. Cet aspect a d’abord été développé dans les études de cas décrivant les approches qui caractérisent chaque individu devant l’apprentissage des sciences (Shapiro, 1994). Poursuivant la même réflexion, l’étude fournit de riches observations, des récits et des commentaires des participants sur leur propre vécu en matière d’apprentissage des sciences, et explique en quoi les résultats remettent en question l’image actuelle de l’apprenant en sciences. La recherche souligne d’une part l’importance de réfléchir sur l’expérience d’apprentissage dans la planification pédagogique et la création d’une culture de l’apprentissage des sciences, et d’autre part l’importance d’aider les étudiants à réfléchir sur leur propre façon d’aborder l’apprentissage des sciences.
Le présent projet exploite les mêmes questions que la première étude (Shapiro, 1994), auxquelles plusieurs autres se sont ajoutées:
-
1.
Comment les idées sur la nature de la lumière, chez les participants, évoluent-elles pendant les années qui suivent les expériences vécues au cours de leur cinquième années scolaire? Comment leurs définitions et leurs idées sur la nature des sciences évoluent-elles au fil des années?
-
2.
Comment les sentiments des participants sur l’étude des matières scientifiques évoluent-ils?
-
3.
Comment les construits personnels sur l’apprentissage des sciences évoluent-ils?
-
4.
Comment l’opinion qu’ils ont d’eux-mêmes comme apprenants en sciences évolue-t-elle?
-
5.
Comment leurs choix de programmes en sciences évoluent-t-ils?
-
6.
Quelle expérience de la science, à l’intérieur et à l’extérieur du contexte scolaire, les participants font-ils au fil des années?
-
7.
Quelle est leur opinion sur la valeur des études et des connaissances scientifiques au cours de leurs études et de leur vie d’adulte?
-
8.
Que pensent-ils du type et de la qualité des cuniculums scientifiques et de l’enseignement des sciences à l’école?
-
9.
Comment réagissent-ils à l’expérience d’avoir participé à cette étude longitudinale?
-
10.
Comment les parents et la famille réagissent-ils au fait que les élèves participent à cette étude?
S’ajoute à chacune de ces 10 questions la sous-question suivante: ≪Comment l’évolution des idées des participants est-elle conditionnée par leurs expériences en apprentissage des sciences à l’école? Quels sont les autres facteurs susceptibles de les influencer à cet égard?≫
La recherche a été conçue de façon à donner aux enseignants des connaissances qui leur permettront d’aider les apprenants à remettre en question leurs idées, de chercher des moyens d’aider les participants à réfléchir sur leur apprentissage et à canaliser leurs efforts pour améliorer la qualité de l’apprentissage. Cette recherche conteste l’image que les didacticiens se font de l’apprenant et encourage l’inclusion de facteurs autres que la cognition dans notre analyse du développement des signifiés, des orientations et des cadres personnels utilisés par les apprenants pour acquérir des connaissances scientifiques. Ce compte-rendu vise à fournir une source d’informations et de données détaillées sur les façons dont on apprend les sciences, source qui se fonde sur deux prémisses. D’abord, la recherche individuelle de signifiés influence un apprentissage des sciences multidimensionnel, tel qu’entendu dans le construit ≪Orientation per-’sonnelle en apprentissage des sciences≫. Ensuite, dans la vie d’un individu, il existe de nombreux éléments susceptibles d’influencer l’apprentissage, y compris toute une série de cadres sociaux et culturels dont il se sert comme ressources et qui influencent ses choix en matière d’apprentissage scientifique. Le but de cette recherche est d’attirer l’attention sur la nature et l’impact de ces éléments, d’en analyser la valeur pour l’enseignement et pour la planification des cuiriculums, et de construire le savoir sur l’apprentissage des sciences
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Similar content being viewed by others
References
Aikenhead, G. (1996). Science education: Border crossing into the subculture of science. Studies in Science Education, 27, 27–1.
Bloom, J. (1992, April). Conceptual change or contextual flexibility: The myth of restructuring and replacing conceptions. Paper presented at the annual meeting of the American Educational Research Association, San Francisco, CA.
Bloom, J. (1995). Assessing and extending the scope of children’s contexts of meaning: Context maps as a methodological perspective. International Journal of Science Education, 17, 167–187.
Brophy, J.E. (1982). Schooling as students experience it. Elementary School Journal, 82(5), 519–529.
Crookes, J., & Goldby, G. (1984). How we see things: An introduction to light. Leicestershire, UK: Science Process Curriculum Group, The Science Curriculum Review in Leicestershire.
Dharmadasa, K. (1994, November). Personal meaning as a metacognitive process. Paper presented at the Mid-South Educational Research Association, Nashville, TN.
Feher, E. (1990). Interactive museum exhibits as tools for learning: Explorations with light. International Journal of Science Education, 12, 12–35.
Feher, E., & Meyer, K. (1992). Children’s concept of color. Journal of Research in Science Education, 295, 503–520.
Fetherstonahugh, T., & Treagust, D.F. (1992). Students’ understanding of light and its properties: Teaching to engender conceptual change. Science Education, 766, 653–672.
Guesne, E. (1978). Children’s ideas about light. In New trends in physics teaching, IV. Paris: UNESCO.
Guesne (1985). Light. In R. Driver, E. Guesne, & A. Tiberghien (Eds.), Children’s ideas in science (pp. 10–32). Milton Keynes, UK: Open University Press.
Head, J. (1979). Personality and the pursuit of science. Studies in Science Education, 6, 6–23.
Hodson, D. (1998). Teaching and learning science: Towards a personalized approach. Philadelphia: Open University Press.
Keeves, J.P. (1998). Methods and processes in research in science education. In B. Fraser & K. Tobin (Eds.), International handbook of science education, Part 2 (pp. 1127–1153). Boston, MA: Kluwer Academic.
Krugly-Smolska, E. (1995). Scientific culture, multiculturalism and the science classroom. Science Education, 17, 17–21.
LaRosa, C., Mayer, M., Patrizi, P., & Vincenti, M. (1984). Common sense knowledge in optics: Preliminary results of an investigation on the properties of light. European Journal of Science Education, 6(4), 387–397.
Leach, J., & Scott, P. (2003). Individual and sociocultural views of learning in science education. Science and Education, 121, 91–113.
Lemke, J. (1990). Talking science: Language, learning and values. Norwood, NJ: Ablex.
Piaget, J. (1974). The child’s conception of physical causality. London: Routledge.
Ramadas, J., & Driver, R. (1989). Aspects of secondary students’ ideas about light. Leeds, UK: Children’s Learning in Science Project, CSSME, University of Leeds.
Reiss, M. (2000). Understanding science lessons. Philadelphia: Open University Press.
Ritchie, TJ. (1982). In praise of idiosyncratic study. Interchange, 134, 31–38.
Roth, W.-M. (2002). Taking science education beyond schooling. Canadian Journal of Science, Mathematics and Technology Education, 2, 2–37.
Roth, W.-M., & Lawless, D. (2002). Science, culture, and the emergence of language. Science Education, 86, 86–368.
Scott, P.H. (1997). Developing science concepts in science classrooms: An analysis of pedagogical interactions from a Vygotskian perspective. Unpublished doctoral dissertation, The University of Leeds.
Shapiro, B. (1983). Young children talk about what science is. Unpublished manuscript, University of Alberta.
Shapiro, B. (1988). What children bring to light: Towards understanding what the primary school science learner is trying to do. In P. Fensham (Ed.), Development and dilemmas in science education. New York: Falmer Press.
Shapiro, B. (1989). What children bring to light: Giving high status to learners’ views and actions in science. Science Education, 736, 711–733.
Shapiro, B. (1992). A life of science learning: An approach to the study of personal, social and cultural features in the initiation to school science. In Proceedings of the Second International Conference, History and Philosophy of Science in Science Education: Vol. 2 (pp. 429–447). Kingston: Queen’s University Press.
Shapiro, B. (1994a). What children bring to light: A constructivist perspective on children’s learning in science. New York: Teachers College Press.
Shapiro, B. (1994b). ‘That’s not true-It doesn’t make sense’: An approach to understanding students’ views of scientific ideas. International Journal of Qualitative Studies in Education, 71, 19–32.
Shapiro, B. (1998). Reading the furniture: The semiotic interpretation of science learning environments. In B. Fraser & K. Tobin, (Eds.), International handbook of science education, Vol.1 (pp. 609–621). Dordrecht, The Netherlands: Kluwer.
Shapiro, B. (2003). Six case studies of science learning: A program of longitudinal research. Unpublished manuscript, University of Calgary.
Shapiro, B.L., & Kirby, D. (1998). An approach to consider the messages of science learning culture. Journal of Science Teacher Education, 93, 221–240.
Shapiro, B., Richards, L., Ross, N., & Kendal-Knitter, K. (1998). Time and the environments of schooling. Learning Environments Research—An International Journal 2, 1–19.
Tyson, L.M., Venville, G.J., Harrison, A.G., & Treagust, D.F. (1997). A multidimensional framework for interpreting conceptual change events in the classroom. Science Education, 81, 387–404.
von Glasersfeld, E. (1986, October). Knowledge from a constructivist point of view. Paper presented at the Moscow Institute for Systems Studies, Moscow.
von Glasersfeld, E. (1989). Cognition, construction of knowledge, and teaching. Synthese, 80, 121–40.
von Glasersfeld, E. (1992). Constructivism reconstructed: A reply to Suchting. Science and Education, 1, 1–379.
White, R. (2001). The revolution in research on science teaching. In V. Richardson (Ed.), Handbook of research on teaching. New York: Macmillan.
Zylbersztajn, A., & Watts, M. (1982). Throwing some light on color. Unpublished manuscript, University of Surrey, England.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Shapiro, B. Studying Lifeworlds of Science Learning: A Longitudinal Study of Changing Ideas, Contexts, and Personal Orientations in Science Learning. Can J Sci Math Techn 4, 127–147 (2004). https://doi.org/10.1080/14926150409556601
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1080/14926150409556601