Misconceptions and Adaptive Expertise in Statistics. A series of educational studies to understand and improve statistics learning and teaching

Adaptive expertise in de statistiek wordt gedefinieerd als de combinatie van flexibiliteit en efficiëntie bij het oplossen van een statistiekpro bleem. Flexibiliteit verwijst naar het uitkiezen van representaties, pro cedures, en modellen in functie van veranderende omstandigheden. Efficië ntie verwijst naar het zo snel mogelijk vinden van de correcte oplossing . Een correcte oplossing vinden impliceert het vermijden van misvattinge n. Misvattingen worden gedefinieerd als denkfouten, verkeerde vooroordel en, misverstanden, misbruiken, of verkeerde interpretaties van statistis che ideeën die resulteren in systematische foutenpatronen. De studies in dit proefschrift presenteren onderzoek naar misvattingen en hun relatie met adaptive expertise. Specifiek concentreren zij zich op twee concept en (statistische inferentie en correlatie) die erg vatbaar zijn voor mis vattingen maar toch van centraal belang zijn voor de statistische prakti jk en in introductiecursussen een centrale rol toebedeeld krijgen. Twee studies handelen over onderzoek naar misvattingen over statistische infe rentie. Een andere studie rapporteert resultaten over misvattingen in he t redeneren over correlatie. Een laatste studie beschrijft verschillende niveaus van adaptive expertise in het redeneren over correlatie met bet rekking tot de aanwezigheid van de meest bekende misvatting van correlat ie. Het proefschrift is gestructureerd in zes hoofdstukken. Hoofdstuk 1 geef t een algemene inleiding, met de noodzakelijke theoretische achtergrond en een conceptuele en methodologische inbedding van de studies binnen he t bredere gebied van onderzoek naar statistiekonderwijs. Eerst beschrijv en wij de relatie tussen adaptive expertise en de principes van de hervo rmingsbeweging in statistiekonderwijs die tijdens de laatste decennia he eft plaatsgevonden. Ten tweede bespreken wij de fundamentele tegenstelli ng tussen de ontwikkeling van adaptive expertise en de aanwezigheid van misvattingen, die die hervorming motiveerden. Bovendien wordt er een ove rzicht voorgesteld van de methodologieën die bij elke studie worden gebr uikt en de manier waarop zij met elkaar verbonden zijn. Concreet beschri jven wij hoe een combinatie van kwantitatieve en kwalitatieve methoden g ebruikt werd om de onderzoeksvragen van de verschillende studies te bean twoorden. Hoofdstuk 2 bevat een literatuuroverzicht van studies die empi risch bewijsmateriaal presenteren voor misvattingen over statistische in ferentie bij studenten. Systematisch verkeerde interpretaties van < I&gt;p-waarden en de significantieniveaus bij hypothesetoetsen bleken he t meest voor te komen. In Hoofdstuk 3 wordt de aanwezigheid van deze mis vattingen onderzocht voor een groep van 144 studenten. Naast het registr eren van de aanwezigheid van de misvattingen, wordt het vertrouwen van d eelnemers in hun antwoorden bestudeerd. Lagere niveaus van vertrouwen bl ijken meer samen te hangen met misvattingen dan met correcte antwoorden. In Hoofdstuk 4 wordt de transitiviteitmisvatting over de correlatie voo r het eerst onderzocht voor een groep van 279 studenten. Bovendien wordt het verband onderzocht tussen enerzijds studentgebaseerde en taakgebase erde factoren en anderzijds de aanwezigheid van deze misvatting. Voorts wordt het vertrouwen van deelnemers in hun antwoord ook bestudeerd in de ze studie. De transitiviteitsmisvatting komt vaak voor, er worden twee r elevante taakgebaseerde factoren geïdentificeerd, en het gemiddelde vert rouwen is lager dan voor andere vragen. Nochtans worden er geen verschil len in vertrouwen gevonden tussen studenten die correcte antwoorden geve n en studenten die volgens de misvatting antwoorden. In de laatste studi e, beschreven in Hoofdstuk 5, worden er verschillende niveaus van adapti ve expertise in het redeneren over correlatie geïllustreerd door het ver gelijken van gecontroleerde individuele semigestructureerde gesprekken m et studenten, jonge onderzoekers, en statistiekdeskundigen die statistis che problemen oplossen. De drie soorten deelnemers verschillen met betre kking tot het aantal correcte antwoorden (de studenten scoren het slecht st, deskundigen het best, met jonge onderzoekers ertussen), de aanwezigh eid van misvattingen (zelfde rangorde), en de hoeveelheid representaties , procedures, en modellen gebruikt (de jonge onderzoekers gebruiken het meest, studenten en experten ongeveer hetzelfde). Tot slot bespreekt Hoofdstuk 6 implicaties voor verder onderzoek op basi s van de resultaten in dit proefschrift. Onze bevindingen beklemtonen de behoefte aan studies over misvattingen (in zowel statistische inferenti e als het redeneren over correlatie), adaptive expertise in statistiek, vertrouwen en de relatie met correctheid, en de rol van context. Er is v ooral noodzaak aan het ontwerpen van interventiestudies die methoden om misvattingen te overwinnen evalueren. Om af te ronden presenteren we sug gesties voor de praktijk van het statistiekenonderwijs.nrpages: 161status: publishe

Students’ reasoning about sampling distributions before and after the Sampling Distribution Activity

11status: publishe

Attitudes toward statistics and their relationship with short- and long-term exam results

11status: publishe

The non-transitivity of Pearson's correlation coefficient: An educational perspective

11status: publishe

Measuring statistics attitudes: Structure of the survey of attitudes toward statistics

Although a number of instruments for assessing attitudes toward statistics have been developed, several questions with regard to the structure and item functioning remain unresolved. In this study, the structure of the Survey of Attitudes Toward Statistics (SATS-36), a widely used questionnaire to measure six aspects of students' attitudes toward statistics, is investigated. This study addresses the previously unexplored issue of individual item functioning. Based on confirmatory factor analysis using individual items, the results suggest that the SATS-36 can be improved by removing some poorly functioning items and that depending on the goals of a specific study either six subscales could be used or three of them (Affect, Cognitive Competence, and Difficulty) can be combined into one subscale without losing much information. © International Association for Statistical Education (IASE/ISI), May, 2011.status: publishe

Pearsons correlatiecoëfficiënt: Misvattingen bij studenten

status: publishe

Attitudes towards statistics and their relationship with short- and long-term exam results

This study uses the Attitudes Toward Statistics (ATS) scale (Wise 1985) to investigate the attitudes toward statistics and the relationship of those attitudes with short- and long-term statistics exam results for university students taking statistics courses in a five year Educational Sciences curriculum. Compared to the findings from previous studies, the results indicate that the sample of undergraduate students have relatively negative attitudes toward the use of statistics in their field of study but relatively positive attitudes toward the course of statistics in which they are enrolled. Similar to other studies, we find a relationship between the attitudes toward the course and the results on the first year statistics exam. Additionally, we investigate the relationship between the attitudes and the long-term exam results. A positive relationship is found between students' attitudes toward the use of statistics in their field of study and the dissertation grade. This relationship does not differ systematically from the one between the first year statistics exam results and the dissertation grade in the fifth year. Thus, the affective and cognitive measures at the beginning of the curriculum are, equally predictive for long-term exam results. Finally, this study reveals that the relationship between attitudes toward statistics and exam results is content-specific: We do not find a relationship between attitudes and general exam results, only between attitudes and results on statistics exams. Copyright © 2006 by Stijn Vanhoof, Ana Elisa Castro Sotos, Patrick Onghena, Lieven Verschaffel, Wim Van Dooren, Wim Van den Noortgate all rights reserved.status: publishe