Ten Essential Delocalization Learning Outcomes: How Well Are They Achieved?
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE: Delocalization (resonance) is a concept in organic chemistry that influences the chemical reactivity, activity, structure, and physical properties of molecules. However, the concept has proven challenging for students. The goal of the present study was to investigate to what extent ten essential delocalization learning outcomes (LOs) were achieved by students, how students use and reason about delocalization as well as the connections between the LOs. The goal is to discover where and how students may be struggling when answering delocalization-related exam questions and uncover potential barriers to learning delocalization. METHODS: We analyzed students’ responses (N = 3787) on twelve exam questions related to seven of the ten LOs for the degree of achievement, common errors, and scientific reasoning. RESULTS: The achievement on the LOs was variable. We report types of errors and strategies used, the errors are primarily related to drawing resonance structures or the resonance. Six key findings emerged from the analysis: (1) the majority of answers had few (<10%) representational errors (2) in an implicit question where delocalization or inductive effect concepts could be used to justify a response, half the students used delocalization concepts, (3) delocalization was used in 10–20% of answers when relevant but not prompted or required, (4) strategies that helped students reason with the representations (i.e., drawing out electrons or expanding a structure) were correlated with higher achievement of the LOs, (5) students’ reasoning aligned with course expectations, and (6) students who achieved later LOs typically (60–95%) also achieved LO1 and LO2 (Identify that electron delocalization is relevant, Draw resonance structures). CONCLUSIONS: The findings have implications on how students achieve the LOs and suggest ways educators can better support learners with the tools to achieve the LOs. IMPLICATIONS: The findings from this work could be used to design and evaluate new teaching techniques or materials, including scaffolding concepts. Further investigations could lead to a deeper understanding of students’ mental models and thought processes related to delocalization concepts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,015 | 0,065 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».