Development and implementation of the two-tier multiple-choice diagnostic test for the understanding of dna and genetic code

Abstract

Biology education is an important process that aims to teach the events and concepts that are important in terms of vitality, which deals with the events taking place in living organisms and living systems. It is important that the basic concepts involved in this process are structured correctly and completely by the students. Difficulties are encountered in constructing concepts such as DNA and genetic code in biology education. To structure the student concepts in the correct way and to replace with the truths of the wrong ones, it is necessary to first reveal the concepts that the students have. This study involves the development and application of a two-tier diagnostic test to measure students' DNA and genetic code perceptions. Three general steps of the instrument development process have been followed: to define the content limits of the test, to identify student conceptual misconceptions, and to learn the development of the data collection tool. In addition to the understandings of student conceptions, open-ended multiple-choice questions and data on misconceptions were collected. The data were used to develop a two-tier multiple-choice diagnostic test. The examined conceptual information is understanding of nucleotide, DNA, genes and chromosome concepts in addition to inheritance of traits. The diagnostic tool was applied to 103 high school students. The reliability coefficient of the test was calculated as 0.79. Difficulty indices ranged from 0.36 to 0.75, while discrimination indices ranged from 0.21 to 0.69. The results of DNA and genetic code diagnostic test have shown that students do not get a satisfactory understanding of DNA and genetic code. The uncovered misconceptions and their reasons have been discussed in terms of biology teaching and resources.

Biyoloji eğitimi canlıları ve canlı sistemlerde gerçekleşen olayları konu eden, canlılık bakımından önemli olayların ve kavramların öğretimini hedefleyen önemli bir süreçtir. Bu süreçte yer alan temel kavramların öğrenciler tarafından doğru ve eksiksiz bir biçimde yapılandırılması önem taşımaktadır. Biyoloji eğitiminde yer alan DNA ve genetik kod gibi kavramların yapılandırılmasında zorluklarla karşılaşılmaktadır. Öğrenci kavramlarının doğru bir biçimde yapılandırılması, yanlış olanların doğruları ile değiştirilmesi için öncelikle öğrencilerin sahip olduğu kavramların ortaya çıkarılması gerekmektedir. Bu çalışma, öğrencilerin DNA ve genetik kod anlamalarını ölçmek için iki aşamalı bir tanı testinin geliştirilmesini ve uygulanmasını içermektedir. Enstrüman geliştirme prosedürünün üç genel adımı izlenmiştir: testin içerik sınırlarını tanımlamak, öğrencilerin kavram yanılgılarını belirlemek ve veri toplama aracının gelişimini öğrenmek. Öğrencilerin kavramsal anlamalarının yanı sıra açık uçlu çoktan seçmeli sorularla kavram yanılgıları ile ilgili veriler toplanmıştır. Veriler, iki uçlu çoktan seçmeli tanı testi geliştirmek için kullanılmıştır. İncelenen kavramsal bilgiler, özelliklerin kalıtımına ek olarak nükleotid, DNA, genler ve kromozom kavramlarının anlaşılmasıdır. Tanı aracı 103 lise öğrencisine uygulanmıştır. Testin güvenirlik katsayısı 0,79 olarak hesaplanmıştır. Zorluk indeksleri 0,36 ila 0,75 arasında değişirken, ayrım endeksleri 0,21 ila 0,69 arasında değişmektedir. DNA ve genetik kod tanı testinin sonuçları, öğrencilerin DNA ve genetik kod hakkında tatmin edici bir anlayış elde etmediklerini göstermiştir. Elde edilen kavram yanılgıları ve bunların nedenleri, biyoloji öğretimi ve kaynakları özelinde tartışılmıştır.