Mathematical competencies and the role of mathematics in physics education: A trend analysis of TIMSS Advanced 1995 and 2008
DOI:
https://doi.org/10.5617/adno.1113Emneord (Nøkkelord):
mathematics in physics, competence, TIMSS Advanced, algebra, trend analysisSammendrag
As students advance in their learning of physics over the course of their education, the requirement of mathematical applications in physics-related tasks increases, especially so in upper secondary school and in higher education. Yet there is little empirical work (particularly large-scale or longitudinal) on the application of mathematics in physics education compared with the research related to the conceptual knowledge of physics. In order to clarify the nature of mathematics in physics education, we developed a theoretical framework for mathematical competencies pertinent to various physics tasks based on theoretical frameworks from mathematics and physics education. We used this synthesis of frameworks as a basis to create a model for physics competence. The framework also served as a tool for analyzing and categorizing trend items from the international large-scale survey, TIMSS Advanced 1995 and 2008. TIMSS Advanced assessed students in upper secondary school with special preparation in advanced physics and mathematics. We then investigated the changes in achievements on these categorized items across time for nations who participated in both surveys. The results from our analysis indicate that students whose overall physics achievement declined struggled the most with items requiring mathematics, especially items requiring them to handle symbols, such as manipulating equations. This finding suggests the importance of collaboration between mathematics and physics education as well as the importance of traditional algebra for physics education.Nedlastinger
Publisert
2013-10-10
Hvordan referere
Nilsen, T., Angell, C., & Grønmo, L. S. (2013). Mathematical competencies and the role of mathematics in physics education: A trend analysis of TIMSS Advanced 1995 and 2008. Acta Didactica Norge, 7(1), (Art. 6, 21 sider). https://doi.org/10.5617/adno.1113
Utgave
Seksjon
Artikler
Lisens
Innhold publisert
i tidsskriftet Acta Didactica er - dersom ikke annet er uttrykt - lisensiert gjennom Creative Commons Lisens BY-NC-ND-4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/). Dette betyr at innhold kan kopieres, distribueres og spres i hvilket som helst medium eller format, så lenge disse vilkårene er fulgt:
- Kreditering: Du må oppgi korrekt kreditering og oppgi en lenke til lisensen.
- Ikke-kommersiell bruk: Du kan ikke benytte materialet til kommersielle formål.
- Ingen bearbeidelser: Du kan ikke distribuere bearbeidete versjoner av materialet.
NB: Creative Commons-lisensen gir deg ikke nødvendigvis alle de tillatelser som er nødvendig for din tiltenkte bruk. For eksempel kan andre rettigheter, som reklame-, personvern-, eller ideelle rettigheter, sette begrensninger på hvordan du kan bruke materialet.
Forfattere som publiserer i Acta Didactica aksepterer følgende vilkår:
- Forfatter(ne) beholder opphavsretten til artikkelen og gir Acta Didactica rett til første publisering, samtidig som artikkelen blir lisensiert under Creative Commons Lisens BY-NC-ND-4.0. Denne lisensen tillater deling av artikkelen for ikke-kommersielle formål, så lenge forfatteren og første publiseringssted Acta Didactica krediteres. Lisensen tillater ikke publisering av bearbeidede versjoner av artikkelen.
- Forfatteren står fritt til å publisere og distribuere arbeidet/artikkelen etter publikasjon i Acta Didactica, så lenge det henvises til tidsskriftet som første publiseringssted. Innsendte bidrag som er antatt for publikasjon eller som er til vurdering i Acta Didactica kan ikke samtidig være under vurdering for publikasjon i andre tidsskrifter, antologier, monografier eller lignende. Ved å sende inn bidrag aksepterer forfatteren at bidraget publiseres digitalt i Acta Didactica.