Secondary School Students’ Teleology and Essentialism Conceptions in the Context of Genetics

(1)

Thesis

Reference

Secondary School Students' Teleology and Essentialism Conceptions in the Context of Genetics

STERN, Florian

Abstract

Biology education research has shown that intuitions such as design teleology (organisms' characteristics are designed to fulfil some goal) and psychological essentialism (organisms have fixed essences) are conceptual obstacles for learning evolution. The present study investigates whether these obstacles also occur when learning genetics concepts. To this end, a questionnaire and an implicit association test to probe for teleology and essentialism (mis)conceptions in the context of genetics were developed. The development and validation process of both tests was a goal by itself, for which qualitative and quantitative methods were used on a study sample of 1010 Swiss and French secondary school students. Results indicated that students 1/ exhibit teleology and essentialism misconceptions in the context of genetics; 2/ implicitly associate genetics and teleology concepts, as well as genetics and essentialism concepts, leading to recommendations to improve teaching about genetics.

STERN, Florian. Secondary School Students' Teleology and Essentialism Conceptions in the Context of Genetics. Thèse de doctorat : Univ. Genève, 2020, no. Sc. 5465

DOI : 10.13097/archive-ouverte/unige:144113 URN : urn:nbn:ch:unige-1441130

Available at:

http://archive-ouverte.unige.ch/unige:144113

Disclaimer: layout of this document may differ from the published version.

1 / 1

(2)

UNIVERSITÉ DE GENÈVE FACULTÉ DES SCIENCES

Section de physique Professeur Andreas Müller

Secondary School Students’ Teleology and Essentialism Conceptions in the Context of Genetics.

THÈSE

Présentée à la Faculté des sciences de l’Université de Genève

Pour obtenir le grade de Docteur ès sciences, mention didactique des sciences

Par Florian Stern

de

Strasbourg (France)

Thèse N° : 5465

Numéro d’étudiant : 15-335-466

Genève 2020

(3)

FRONTMATTER Abstract __________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

i Abstract (English version)

Biology education research has shown that students’ understanding of biological phenomena can be influenced by deeply-rooted intuitions. One example is design teleology, i.e. the intuition that characteristics of living beings were designed for a goal (e.g. “eagles’ wings were designed in order to fly”). Another example is psychological essentialism, i.e. the intuition that organisms have “ essences”, in the sense of underlying properties that are characteristic of them, which are fixed (e.g. “eagles have a fixed essence”). As both have been found to be conceptual obstacles to understanding and learning evolution, the present study extends this to the question whether these obstacles also occur when learning genetics -genetics is understood here in the sense of heredity- concepts. The following main achievements were obtained in this framework:

First, a theoretical and empirical background analysis: 1/ we pointed out the existence of conceptual incoherence in the presentation of genetics concepts in current secondary school biology textbooks^; 2/ we reviewed 151 references about genetics education research, and proposed a detailed inventory of students’ misconceptions about genetics^*; 3/ we showed that teleology and essentialism intuitions are still present among first year of biology studies at university^*.

Second, we developed an explicit test, the Genetic Essentialism & Teleology-questionnaire (GET-Questionnaire), in order to measure students’ explicit teleology and essentialism (mis)conceptions in the context of genetics^*. The development and validation process of the GET-Questionnaire was a goal by itself, for which we used qualitative and quantitative methods on a total study sample of 917 Swiss and French secondary school students. We conducted 52 individual interviews, submitted items to biology experts for revision, and ran four pilot studies with 662 students, and administered the GET-Questionnaire in a main study with 203 students.

We performed exploratory factor analysis showing the three-dimensional structure of the GET- Questionnaire including 20 items, and statistical indicators such as Cronbach alpha values indicated a sufficient internal consistency.

Third, we developed an implicit test, the Genetic Essentialism & Teleology-Implicit Association Test (GET-IAT), in order to measure students’ implicit associations of genetics and teleology concepts, and of implicit associations of genetics and essentialism concepts. The total sample of the study involved 684 Swiss and French secondary school students. We tested 85 different genetic, teleology and essentialism concepts during the development of the GET- IAT, selected the most relevant ones through biology experts’ revision and three pilot studies involving 516 students, and then performed a main study with 168 students. The outcome of the process of development and validation was the selection of a list of 54 relevant genetic, teleology and essentialism concepts to be used to test associations with the GET-IAT.

The three main results found by using these two independent methods (explicit with the GET- Questionnaire, and implicit with the GET-IAT) were the following: 1/ explicit teleology misconceptions and explicit essentialism misconceptions in the context of genetics are clearly

Results with an asterisk are already published

(4)

__________________________________________________________________________________

ii present among secondary school learners ; 2/ the variable “age“ has a significant effect on students explicit teleology conceptions, but not on explicit essentialism conceptions, consistent with the interpretation that secondary school teaching addresses teleology conceptions but not essentialism ones; 3/ students exhibit moderate implicit associations between genetics and teleology concepts, as well as moderate implicit associations between genetics and essentialism concepts.

There are some further findings of interest: 1/ the potential moderator variables “gender” or

“previous knowledge” have no significant impact on students’ explicit teleology or explicit essentialism conceptions in the context of genetics; 2/ the variables “gender”, “previous knowledge” or “age” have no significant impact on any implicit association; 3/ there is no significant correlation between teleology and essentialism thinking in the context of genetics among students; 4/ the explicit and implicit measures are not significantly correlated.

Altogether, these results reflect a tendency of secondary students to think about genes in a scientifically incorrect, deeply rooted teleological and essentialist stance. We therefore suggest two recommendations for secondary school science education: first, to make students and teachers aware of the existence of intuitions such as teleology and essentialism; second, to point out the necessity of being very cautious when using metaphorical ways of speaking related to teleology or essentialism in the context of genetics, as these may strengthen the development and the persistence of already present misconceptions. A particular emphasis could be put on addressing essentialism, which does not seem to be addressed as strongly as teleology by school teaching.

Abstract (French version)

La recherche en biologie de l’éducation a montré que la compréhension des phénomènes biologiques peut-être influencée par certaines intuitions humaines prononcées. Un premier exemple est la téléologie fondée sur le dessein, c’est-à-dire l’intuition selon laquelle les caractéristiques des êtres vivants ont été conçues pour remplir un but (p. ex. « les ailes des aigles ont été conçues pour voler »). Un autre exemple est l’essentialisme psychologique, c’est-à-dire l’intuition selon laquelle les organismes ont des « essences », au sens de propriétés sous- jacentes qui leur sont caractéristiques, qui sont fixes (p. ex. « les aigles ont une essence fixe »).

Il a été démontré que ces deux intuitions sont des obstacles conceptuels pour comprendre et apprendre la théorie de l’évolution ; ainsi, la présente étude se propose d’étendre cette question et de savoir si ces obstacles sont aussi présents lors de l’apprentissage des concepts génétiques – ici, le terme « génétique » est entendu au sens d’hérédité.

Dans ce cadre, les principales réalisations accomplies sont les suivantes :

Premièrement, une analyse empirique et théorique : 1/ nous avons mis en évidence l’existence d’une incohérence conceptuelle dans la présentation des concepts génétiques dans des manuels

(5)

__________________________________________________________________________________

iii scolaires actuels de biologie de niveau secondaire^ ; 2/ nous avons passé en revue 151 documents portant sur la recherche en éducation de la génétique, et nous avons proposé un inventaire détaillé des conceptions erronées des élèves en génétique^* ; 3/ nous avons montré que les intuitions de téléologie et d’essentialisme sont toujours présentes chez les étudiants de première année de biologie à l’université^*.

Deuxièmement, nous avons développé un test explicite, le « Genetic Essentialism and Teleology – Questionnaire » (GET-Questionnaire), afin de mesurer les conceptions - correctes ou erronées – des élèves dans le contexte de la génétique^*. Le développement et le processus de validation du GET-Questionnaire était un objectif en soi, pour lequel nous avons utilisé des méthodes qualitatives et quantitatives sur un échantillon total de 917 élèves Suisses et Français de niveau secondaire. Nous avons effectué 52 entretiens individuels, avons soumis les items à des experts en biologie pour d’éventuelles corrections, nous avons effectué 4 études pilotes avec 662 élèves, et nous avons fait passer le questionnaire dans une étude principale comprenant 203 élèves. Nous avons réalisé une analyse des facteurs qui a mis en évidence la structure tri- dimensionnelle du GET-Questionnaire, comprenant 20 items, et des indicateurs statistiques tels que le Cronbach Alpha ont montré une consistance interne satisfaisante.

Troisièmement, nous avons développé un test implicite, le « Genetic Essentialism & Teleology- Implicit Association Test » (GET-IAT), afin de mesurer les associations implicites de concepts génétiques et téléologiques, et les associations implicites de concepts génétiques et essentialistes. L’échantillon total de l’étude comportait 684 élèves de niveau secondaire, Suisses et Français. Nous avons testé 85 concepts génétiques, téléologiques et essentialistes différents lors du développement du GET-IAT, nous avons sélectionné les concepts les plus pertinents grâce à une revue d’experts en biologie et grâce à trois études pilotes impliquant 516 élèves, et nous avons effectué une étude principale à laquelle ont participé 168 élèves. Le processus de développement et de validation nous a permis de sélectionner une liste de 54 concepts génétiques, téléologiques et essentialistes pertinents pour tester des associations avec le GET-IAT.

Les trois résultats principaux mis en lumière par l’utilisation de ces deux méthodes indépendantes (explicite avec le GET-Questionnaire, et implicite avec le GET-IAT) sont les suivants : 1/ les élèves de niveau secondaire ont, de façon claire, des conceptions erronées explicites de téléologie et des conceptions erronées explicites d’essentialisme ; 2/ la variable

« âge » a un effet significatif sur les conceptions explicites de téléologie des élèves, mais pas sur les conceptions explicites d’essentialisme des élèves, ce qui est cohérent avec l’interprétation selon laquelle l’enseignement secondaire corrige les conceptions téléologiques, mais pas les conceptions essentialistes ; 3/ les élèves montrent des associations implicites modérées entre les concepts génétiques et téléologiques, ainsi que des associations implicites modérées entre les concepts génétiques et essentialistes.

D’autres résultats présentent un intérêt particulier : 1/ les potentielles variables modératrices

« genre » ou « connaissances préalables en biologie » n’ont pas d’impact, dans le contexte de

Results with an asterisk are already published

(6)

__________________________________________________________________________________

iv la génétique, sur les conceptions explicites téléologiques ou sur les conceptions explicites essentialistes des élèves ; 2/ les variables « genre », « connaissances préalables en biologie » ou

« âge » n’ont pas d’impact significatif sur les associations implicites ; 3/ il n’y a pas de corrélation significative entre la pensée téléologique et la pensée essentialiste des élèves, dans le contexte de la génétique ; 4/ les mesures explicites et implicites ne sont pas corrélées significativement

Pour résumer, ces résultats traduisent la tendance des élèves de niveau secondaire de penser aux gènes de manière incorrecte, en se fondant sur des intuitions téléologiques et essentialistes prononcées. Nous suggérons donc deux recommandations pour l’éducation des sciences au niveau secondaire : premièrement, de faire prendre conscience aux élèves et aux enseignants de l’existence de telles intuitions telles que la téléologie et l’essentialisme ; deuxièmement, de souligner la nécessité d’être très prudent en utilisant des expressions métaphoriques liées à la téléologie ou à l’essentialisme dans le contexte de la génétique, car celles-ci pourraient renforcer le développement et la persistance de conceptions erronées déjà existantes. Une attention particulière peut être portée à la correction de l’essentialisme, qui ne semble pas être corrigé aussi fortement que la téléologie par l’éducation formelle.

(7)

FRONTMATTER Acknowledgments __________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

v Acknowledgments

I am highly grateful to the University of Geneva, the faculty of sciences and its biology and physics sections for the unique opportunity to conduct a doctoral research in such a prestigious university. I acknowledge the financial support of the Swiss National Foundation for funding my research project during four years, as well as the “Département de l’Instruction Publique”

(DIP) and the “Direction Générale de l’Enseignement Supérieure” (DGES) of Geneva, for approving and authorizing the present project. I would like to particularly thank the professor who supervised the project and my thesis, Prof. Dr. Andreas Müller. Thank you for your time, patience, and long discussions especially about the methodology, your extremely valuable feedback throughout the whole project and your constant encouragements, that were crucial to move forward in the project. I am also grateful to Prof. Dr. Bruno J. Strasser, many thanks for your high and constant support, for the beneficial discussions about the project, and for your personalized feedback that considerably helped me to improve the quality of the manuscript. I would also like to give a special thank to Dr Kostas Kampourakis. I am indebted to your continuous support during the project, especially for your help to understand the conceptual framework; more generally, you provided me with extremely useful advices about conducting a research project, writing and publishing articles or communicating scientific results, that were all essential for me. I would also like to specially thank Prof. Dr Nicolas Robin for accepting to be in the jury of the thesis defense; it is a great honour for me. Also, thank you Marine Delaval, your great collaboration and regular discussions were highly beneficial and considerably contributed to the success of the research project. I am indebted to all students, teachers, schools and directors of school that accepted to take part in the study: without you, the research project could not have been achieved. I would like to thank all IUFE colleagues & collaborators, for the welcoming atmosphere and nice collaboration, it has been a pleasure to work with you. I would like to thank my family, who always and invaluably supported me in every aspect throughout the doctoral thesis. Finally, thank you Aneta for your never-ending support, for your happiness and ‘joie de vivre’.

(8)

FRONTMATTER Acknowledgments __________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

vi Statement

The presented manuscript is a cumulative dissertation consisting of six scientific articles. The first four papers (see Chapters 2, 3, 4 and 5) are already published in scientific journals. The next two papers (see Chapters 6 and 7) are included in the present thesis just as they were submitted to the respective journals. Due to the different journal publishing policies, terminological and formatting inconsistencies might occur. Also, as this manuscript is composed of papers published individually, some of its parts may seem redundant to the reader, such as the theoretical background presented at the beginning of Chapters 2-7.

(9)

FRONTMATTER Organization of the Manuscript __________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

vii Organization of the Manuscript

In Chapter 1, the definition of terms, rationale for the study and the research process including research questions are detailed. In Chapters 2 and 3, the theoretical background is presented in more details. In Chapter 4, a preliminary study about students’ teleology and essentialism conceptions is described. In Chapters 5 and 6, the development and results of the explicit test to measure students’ genetics essentialism and genetic teleology conceptions (GET- questionnaire) are detailed. In Chapter 7, the development and results of the implicit test to measure students’ associations of genetics and teleology or essentialism concepts (GET-IAT) are described. In Chapter 8, the results of the GET-questionnaire and the GET-IAT are presented in more details and for a larger sample, and theaw are also compared. In Chapter 9, all the results are summarized and discussed.

Note also that each chapter has its own numbering of tables and figures starting from 1.

(10)

FRONTMATTER __________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

viii THISPAGELEFTINTENTIONALLYBLANK

(11)

FRONTMATTER Summary __________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

ix Extended summary (English version)

The main goal of the project was to investigate secondary school students’ teleology and essentialism thinking in the context of genetics.

Overview and Research Need

Research in genetics education has revealed the persistence of students’ misconceptions about genetics. At the same time, conceptual development research suggests that students’

conceptions about science can stem from psychological intuitions such as design teleology, the intuition that the characteristics of organisms exist for a given purpose; and psychological essentialism, the intuition that organisms have fixed essences. Most interestingly, these two intuitions have been shown to be conceptual obstacles for understanding evolution. It may therefore be the case that students’ conceptual difficulties about genetics are not only due to the complexity of the topic, but may instead be caused by intuitive thinking based on teleology or essentialism. Therefore, the overall goal of the project is to investigate the prevalence of secondary school students’ conceptions about genetics, and analyse their relations with two human intuitions, teleology and essentialism. If genetics misconceptions are associated with teleology or essentialism, then it may be worth to explicitly address these two intuitions during formal teaching, in order to improve genetics education.

Preliminary Analysis

First, a conceptual analysis of the definition of “gene” was carried out across six biology secondary school textbooks. High conceptual inconsistencies were observed within and between biology education textbooks about the ‘gene’ concept. For example, we found that such a concept was sometimes described using a molecular definition, sometimes using a classical definition (or sometimes even both) in the textbooks, which may generate confusion among students (Kampourakis & Stern, 2018).

Second, 151 scientific references related to science education or genetics education were reviewed. We documented various kinds of misconceptions about genetics reported by past studies, and we suggested that these could be summarized and classified in three categories:

misconceptions about the nature of genetic material; misconceptions about the role of the genetic material; and misconceptions about the potential of genetic technologies. Eventually, we suggested that the development and persistence of misconceptions about genetics could have

(12)

__________________________________________________________________________________

x four origins: genetic essentialism, teachers, textbooks or the mass media (Stern & Kampourakis, 2017).

Third, a preliminary study was conducted in order to investigate the prevalence of teleology and essentialism conceptions in a general way (not necessarily connected to genetics) among 93 biology undergraduate students. Results provided evidence for the persistence of teleological and essentialist misconceptions among students: almost all of them agreed with at least one of the six misconception statements, and half of them agreed with at least half of the misconception statements. Besides, no significant correlations were found between teleology thinking and essentialism thinking, nor by a Pearson correlation test (r(74)=0.03 (90 % CI¹=[-.16,.22]) p=.80), nor by regression analyses considering teleological thinking as a dependent variable (β=.12, t(90)=1.08, p=.29), or essentialism thinking as a dependent variable (β=-.04, t(90)=- .05, p=0.60) (Stern et al., 2018).

Development of the Explicit (GET-Questionnaire) and Implicit (GET-IAT) Instruments

On the one hand, the Genetic Essentialism and Teleology - Questionnaire (GET-questionnaire) was developed, in order to investigate the prevalence of explicit teleology and essentialism conceptions in the context of genetics (referred respectively as genetic teleology and genetic essentialism conceptions). The validation and developmental process consisted of 52 interviews, biology experts’ reviews, four pilot studies with 662 students, and a main study with 203 students, involving overall 917 Swiss and French secondary school students. Eventually, exploratory factor analysis (RMSR=0.07, RMSEA=0.149 and TLI=0.59) supported a three- dimensional structure of the GET-questionnaire including 20 items: 10 items about genetic teleology, 5 items about genetic essentialism (homogeneity of genes), and 5 items about genetic essentialism (fixity of genes). Psychometrics indicators supported an acceptable to good quality of genetic teleology items (difficulty range: [.25,.44]; discrimination range: [.41,.86]; internal consistency: α=.87, CI=[.85,.89]) and of genetic essentialism items (difficulty range: [.13,.46];

discrimination range: [.39–0.72]; internal consistency (homogeneity of genes): α=.64, CI=[.59, .68]; internal consistency (fixity of genes): α=.65, CI=[.60, .71]) (Stern et al., 2020a).

On the other hand, the Genetic Essentialism and Teleology – Implicit Association Test (GET- IAT) was developed in order to investigate the association of teleology and essentialism

1 In the rest of the manuscript, “CI” stands for “confidence interval”.

(13)

__________________________________________________________________________________

xi concepts with genetics ones. Implicit measures can reveal intuitions that people would not necessarily express in an explicit manner; and this was the main reason for developing a second methodological approach to the same topic, with a different approach. The validation and developmental process of the GET-IAT consisted of three pilot studies with 516 students, and a main study with 168 students, involving overall 684 Swiss and French secondary school students. Eventually, the outcome of the developmental process was a list of words belonging to six categories: ‘genes’, ‘environment’, ‘teleology’, ‘chance’, ‘essentialism’ and ‘change’, and was used to test students’ conceptual associations (Stern et al., 2020b, under review).

Then, these two instruments (GET-questionnaire and GET-IAT) were used to investigate the extent to which students’ conceptions about genetics are related to teleology and essentialism (Stern et al., 2020b, under review, 2020c, under review). Additionally, the impact of control variables (gender, age, previous knowledge of biology in/outside school) on genetic teleology and genetic essentialism conceptions was investigated, as well as the potential correlation between teleology and essentialism thinking in the context of genetics. Eventually, the correlation between the explicit and implicit measures, respectively provided by the GET- questionnaire and the GET-IAT, was investigated.

Selected Results

On the one hand, the GET-Questionnaire provided the following results:

i. First, secondary school students of all group ages exhibited explicit genetic teleology misconceptions (e.g. among the youngest students, 75% and 67% for past and future processes respectively), and explicit genetic essentialism misconceptions (e.g. among the youngest students, 32% and 36% for the homogeneity and the fixity of genes respectively).

ii. Second, a multilevel analysis was carried out, as the intraclass correlation (i.e. the variance of genetic teleology or genetic essentialism thinking due to the variation between classes) was very high for genetic teleology thinking (past events, 34%; future events, 28%) and moderate for genetic essentialism thinking (homogeneity of genes, 8%; fixity of genes, 10%). It was found no significant impact of control variables such as gender or previous learning of biology on secondary school students’ explicit genetic teleology or explicit genetic essentialism conceptions; however the impact of the control

(14)

__________________________________________________________________________________

xii variable ‘age’ was found significant on genetic teleology conceptions about past events (F(3,36.5)=11.4, p<.001) and future events (F(3,36.9)=9.2, p<.001), but non-significant on genetic essentialism conceptions about the homogeneity of genes (F(3,37)=1.37, p=.27) or about the fixity of genes (F(3,39.4)=1.48, p=.24).

iii. Third, no correlation was found between explicit genetic teleology conceptions and explicit genetic essentialism conceptions (r(585)=.01 (90% CI: [-.05, .08]), p=.82).

On the other hand, the GET-IAT provided the following results:

iv. Fourth, secondary students exhibited a significant implicit association of genetics and teleology concepts (t(336)=2.51, p<0.01), and a significant implicit association of genetics and essentialism concepts (t(336)=4.64, p<0.001).

v. Fifth, no correlation was found between the implicit genetics/teleology association and the implicit association genetics/essentialism (r(337)=.05 (90% CI: [-.04, .14]), p=.33).

vi. Sixth, there was no significant impact of control variables such as gender, age, or previous learning of biology on secondary school students’ tendency to implicitly associate genetics and teleology concepts (F(33,303)=1.11, p=.31), or on secondary school students’ tendency to implicitly associate genetics and essentialism concepts F(33,303)=1.2, p=.22).

Finally, comparing the explicit (GET-questionnaire) and implicit (GET-IAT) tests:

vii. Seventh, no significant correlation was found between explicit (GET-Questionnaire) and implicit measures (GET-IAT) of genetic teleology (r(330)=0.04 (90% CI: [-.05, .013]), p=0.43), nor between explicit and implicit measures of genetic essentialism (r(330)=.07 (90% CI: [-.01, .017]), p=.16). Similar conclusions were drawn when using structural equation modelling: no significant correlation between the explicit and the implicit latent constructs was found in the case of genetic teleology (r=.05 (90% CI: [- .06, .16]), p=0.46, good model fit: χ²(52, N=332)=66.7, p=.08; NNFI=.99; CFI=.99;

RMSEA=.029); nor in the case of genetic essentialism (r=.12 (90% CI: [-.01, .025]) p=.14, good model fit: χ²(14, N=332)=17.5, p=.23; NNFI=.99; CFI=.99;

RMSEA=0.027).

Discussion and Implications

(15)

FRONTMATTER

xiii Summary __________________________________________________________________________________

The main result of our study is that secondary school students exhibit explicit genetic teleology thinking and explicit genetic essentialism thinking (result (i)); and show significant implicit association of genetics and teleology concepts, as well as significant implicit association of genetics and essentialism concepts (result (iv)). It therefore seems that students tend to think of genes as if they have a goal, and of genes as if they constitute our essence. We suggest that it may have considerable practical implications for genetics teaching at secondary school, as addressing teleology and essentialism thinking could improve genetics literacy. Such a hypothesis could be investigated in more details, for instance with intervention studies focusing on the effect on genetics understanding of explicitly addressing secondary students’ teleological and essentialist conceptions.

Another finding of interest is provided by the results using the explicit instrument (GET- Questionnaire): explicit genetic teleology conceptions significantly decrease with age, but not explicit genetic essentialism conceptions neither regarding homogeneity nor fixity of genes about the homogeneity of genes, nor explicit genetic essentialism conceptions about the fixity of genes (result (ii)). It therefore seems that teaching of natural selection at secondary level has a significant impact on students’ genetic teleology conceptions. However, this does not seem to be the case for genetic essentialism conceptions, and it may be worth explicitly addressing students’ essentialist thinking during formal genetics education. Contrarily to the variable

“age”, the variables “gender” and “previous knowledge in biology” have no significant impact on students’ explicit genetic teleology conceptions, nor on explicit genetic essentialism conceptions. Similarly, the variables “gender”, “previous knowledge in biology” and “age”

have no impact on students’ implicit associations (result (vi)). This may be surprising, especially as previous knowledge that has been shown by previous studies to be a strong predictor of learning. Further research could be conducted to clarify the roles of these moderator variables, e.g. through an intervention study including pre/post-tests.

Also, both explicit and implicit approaches support the absence of the correlation between teleology and essentialism in the context of genetics (results (iii) and (v)), in line with past research about these intuitions in the context of biology. Regarding the absence of correlation between explicit and implicit measures (result (vii)), the divergence in the measures could be explained by students’ bias in explicit self-reports (in the sense of the “strength” of the intuition). It could also be the case that the convergence of explicit and implicit measures would __________________________________________________________________________________

(16)

__________________________________________________________________________________

xiv be improved by administering the implicit test under time pressure conditions. It should also be noted that our results are constrained by some limitations: the participation of a majority of students from ‘Formation Gymnasiale’ which provides a general training based on languages, natural sciences, humanities and arts, and that leads to university studies; the specificity of the context (genetics) of the study; the conceptual approach of genetics preferred over an approach focusing on socio-scientific issues; the language of the study (French); the possible improvement of the reliability of genetic essentialism scales of the GET-Questionnaire (homogeneity: α=0.64; fixity: α=0.65); some rather small sample sizes (e.g. n=42 for the oldest students who completed the GET-Questionnaire); the design of the IAT that can lead to alternative conclusions without the administration of a single-target IAT; the specificity of the subdimension of genetic essentialism investigated (fixity of genes) in the GET-IAT.

Extended summary (French version)

Le but principal du projet était d’étudier la pensée téléologique et essentialiste dans le contexte de la génétique, chez les élèves du secondaire.

Aperçu et besoin de recherche

La recherche en éducation de la génétique a mis en lumière la persistance de conceptions erronées des élèves sur le sujet de la génétique. En même temps, la recherche en développement conceptuel soutient que les conceptions scientifiques des élèves peuvent être causées par des intuitions psychologiques telles que le « dessein téléologique », c’est-à-dire l’intuition que les caractéristiques des organismes existent pour remplir un certain but ; et l'essentialisme psychologique, c’est-à-dire l'intuition que les organismes ont des essences fixes. Il a été démontré, et cela est de première importance, que ces deux intuitions sont des obstacles conceptuels à la compréhension de l'évolution. Il se pourrait donc que les conceptions erronées des élèves sur le sujet de la génétique ne soient pas seulement dues à la complexité du sujet, mais plutôt à un mode de pensée intuitif fondé sur la téléologie ou l'essentialisme. Par conséquent, l'objectif général du projet est d'étudier la fréquence des conceptions erronées en génétique des élèves du secondaire et d'analyser le lien de ces conceptions avec deux intuitions humaines, la téléologie et l'essentialisme. S’il se trouve que les conceptions erronées en génétique sont associées à la téléologie ou à l'essentialisme, alors il pourrait être utile de corriger

(17)

__________________________________________________________________________________

xv explicitement ces deux intuitions à l’école lors de l'enseignement formel, afin d'améliorer l'éducation de la génétique.

Analyse préliminaire

Premièrement, une analyse conceptuelle de la définition du “gène” a été menée à travers l’analyse de six manuels scolaires de biologie de l’enseignement secondaire. Nous avons ainsi mis en évidence une forte incohérence conceptuelle relative au concept de “gène” entre les différents manuels, et même au sein d’un même manuel. Par exemple, nous avons trouvé que le gène était parfois décrit à partir d’une définition moléculaire, et parfois à partir d’une définition classique (et parfois même, à partir des deux) dans les manuels, ce qui peut causer des incompréhensions chez les élèves (Kampourakis & Stern, 2018).

Deuxièmement, une analyse de 151 articles traitant des sciences de l’éducation ou de l’éducation de la génétique a été effectuée. Nous avons résumé les différents types de conceptions erronées trouvées par des études passées en éducation de la génétique, et nous avons proposé que celles-ci pouvaient être classées en trois catégories : les conceptions erronées sur la nature du matériel génétique, les conceptions erronées sur le rôle du matériel génétique, et les conceptions erronées sur le potentiel des technologies fondées sur la génétique. De plus, nous avons suggéré que le développement et la persistance des conceptions erronées en génétique pouvait avoir quatre origines : l’essentialisme génétique, les enseignants, les manuels scolaires, ou les médias (Stern & Kampourakis, 2017).

Troisièmement, une étude préliminaire a été effectuée pour étudier la fréquence des conceptions téléologiques et essentialistes de façon générale (pas nécessairement dans le contexte de la génétique) chez 93 étudiants en bachelor de biologie. Les résultats ont mis en évidence la persistance de conceptions erronées téléologiques et essentialistes chez les élèves : presque tous étaient d’accord avec au moins l’un des six énoncés comprenant une conception erronée, et la moitié d’entre eux étaient d’accord avec au moins la moitié des énoncés. De plus, aucune corrélation significative n’a été trouvée entre la pensée téléologique et la pensée essentialiste, ni avec le test de corrélation de Pearson (r(74)=0.03 (90 % IC²=[-.16,.22]), p=.80), ni avec une analyse de régression considérant la pensée téléologique comme variable dépendante, (β=.12, t(90)=1.08, p=.29), ou la pensée essentialiste comme variable dépendante (β=-.04, t(90)=-.05,

2 Dans le reste du manuscrit, “IC” désigne “intervalle de confiance”.

(18)

__________________________________________________________________________________

xvi p=0.60) (Stern et al., 2018).

Développement des instruments explicite (GET-Questionnaire) et implicite (GET-IAT)

D’une part, le “Genetic Essentialism and Teleology – Questionnaire” (GET-Questionnaire) a été développé pour investiguer la fréquence de conceptions explicites téléologiques et essentialistes dans le contexte de la génétique (désignées respectivement par les termes téléologie génétique et essentialisme génétique). Le processus de validation et de développement a impliqué 52 entretiens, des revues d’experts biologistes, quatre études pilotes avec 662 élèves, une étude principale avec 203 élèves, auxquels ont participé au total 917 élèves Suisses et Français de niveau secondaire. In fine, une analyse factorielle exploratoire (RMSR=0.07, RMSEA=0.149 and TLI=0.59) a soutenu une structure tri-dimensionnelle du GET-Questionnaire, incluant 20 items: 10 items sur la téléologie génétique, 5 items sur l’essentialisme génétique (homogénéité des gènes), et 5 items sur l’essentialisme génétique (fixité des gènes). Les indicateurs psychométriques étaient acceptables à bons pour les items sur la téléologie génétique (difficulté : [.25,.44]; discrimination : [.41,.86]; consistance interne:

α=.87, IC=[.85,.89]) et pour les items sur l’essentialisme génétique (difficulté : [.13,.46];

discrimination : [.39–0.72]; consistance interne (homogénéité des gènes): α=.64, CI=[.59, .68];

consistance interne (fixité des gènes): α=.65, IC=[.60, .71]) (Stern et al., 2020a).

D’autre part, le “Genetic Essentialism and Teleology – Implicit Association Test (GET-IAT) a été développé pour investiguer l’association de concepts téléologiques et essentialistes avec des concepts génétiques. Les mesures implicites peuvent révéler des intuitions que des individus n’exprimeraient pas forcément de manière explicite ; et cela était la raison principale de développer une seconde approche méthodologique sur le même sujet, en utilisant une approche différente. Le processus de validation et de développement du GET-IAT a consisté en trois études pilotes avec 516 élèves, et une étude principale avec 168 élèves, impliquant au total 684 élèves Suisses et Français de niveau secondaire. Finalement, le résultat de ce processus de développement a été une liste de six mots appartenant à six catégories : gènes, environnement, téléologie, chance, essentialisme, changement, qui a été utilisée pour tester les associations conceptuelles chez les élèves (Stern et al., 2020b, soumis).

Ensuite, ces deux instruments (GET-Questionnaire et GET-IAT) ont été utilisés pour investiguer la mesure dans laquelle les conceptions génétiques des élèves sont liées à la téléologie ou à l’essentialisme. De plus, nous avons analysé l’impact de variables de contrôle

(19)

__________________________________________________________________________________

xvii (genre, âge, connaissances préalables - formelles ou informelles - en biologie) sur les conceptions de téléologie génétique et d’essentialisme génétique, ainsi que la possibilité d’une corrélation entre la pensée téléologique et la pensée essentialiste dans le contexte de la génétique. In fine, la possible corrélation entre mesures explicites et implicites, respectivement fournies par le GET-Questionnaire et le GET-IAT, a été analysée.

Sélection de résultats

D’une part, l’administration du GET-Questionnaire a fourni les résultats suivants :

i. Premièrement, les élèves du secondaire de tous âges ont des conceptions explicites erronées de téléologie génétique (par exemple, parmi les élèves les plus jeunes, 75% et 67% pour les évènements passés et futurs respectivement), et des conceptions explicites erronées d’essentialisme génétique (par exemple, parmi les élèves les plus jeunes, 75%

et 67% pour l’homogénéité et la fixité des gènes, respectivement).

ii. Deuxièmement, une analyse multi-niveaux a été effectuée, car la corrélation intra-classe (i.e. la variance de la pensée essentialiste en génétique ou téléologique en génétique causée par la variation entre les classes) était élevée pour la pensée téléologique en génétique (évènements passés, 34% ; évènements futurs, 28%) et modérée pour la pensée essentialiste en génétique (homogénéité des gènes, 8% ; fixité des gènes, 10%).

Il a été trouvé qu’il n’y a pas d’impact significatif des variables de contrôle telles que le genre ou les connaissances préalables en biologie sur les conceptions explicites de téléologie génétique ou les conceptions explicites d’essentialisme génétique chez les élèves du secondaire; cependant, l’impact de la variable de contrôle « âge » est significatif sur les conceptions de téléologie génétique à propos des évènements passés (F(3,36.5)=11.4, p<.001) et futurs (F(3,36.9)=9.2, p<.001), mais non-significatif sur les conceptions d’essentialisme génétique à propos de l’homogénéité des gènes (F(3,37)=1.37, p=.27) ou de la fixité des gènes (F(3,39.4)=1.48, p=.24).

iii. Troisièmement, aucune corrélation significative n’a été trouvée entre les conceptions explicites de téléologie génétique et les conceptions explicites d’essentialisme génétique (r(585)=.01 (90% IC: [-.05, .08]), p=.82).

D’autre part, l’administration du GET-IAT a fourni les résultats suivants :

iv. Quatrièmement, les élèves du secondaire ont montré une tendance significative à

(20)

__________________________________________________________________________________

xviii associer implicitement les concepts génétiques avec les concepts téléologiques (t(336)=2.51, p<0.01), et une tendance significative à associer implicitement les concepts génétiques avec les concepts essentialistes (t(336)=4.64, p<0.001).

v. Cinquièmement, aucune corrélation significative n’a été trouvée entre l’association implicite génétique/téléologie et l’association implicite génétique/essentialisme (r(337)=.05 (90% IC: [-.04, .14]), p=.33).

vi. Sixièmement, il n’y avait pas d’impact significatif des variables de contrôle telles que le genre, l’âge, ou les connaissances préalables en biologie, sur la tendance à associer implicitement les concepts génétiques avec les concepts téléologiques (F(33,303)=1.11, p=.31) ou sur la tendance à associer implicitement les concepts génétiques avec les concepts essentialistes F(33,303)=1.2, p=.22).

Finalement, la comparaison des tests explicite (GET-questionnaire) et implicite (GET- IAT) a donné le résultat suivant :

vii. Septièmement, il n’y avait pas de corrélation significative entre les mesures explicites (GET-Questionnaire) et implicites (GET-IAT) relative à la téléologie génétique (r(330)=0.04 (90% CI: [-.05, .013]), p=0.43), ni de corrélation significative entre les mesures explicites (GET-Questionnaire) et implicites (GET-IAT) relative à l’essentialisme génétique (r(330)=.07 (90% CI: [-.01, .017]), p=.16). Des conclusions similaires ont été obtenues en utilisant la modélisation par équations structurales : il n’y pas de corrélation significative entre les variables latentes explicites et implicites dans le cas de la téléologie génétique (r=.05 (90% CI: [-.06, .16]), p=.46, bon ajustement de modèle : χ²(52, N=332)=66.8, p=.07; NNFI=.99; CFI=.99; RMSEA=.029); ni dans le cas de l’essentialisme génétique (r=.12 (90%CI: [-.01, .025]), p=.14., bon ajustement de modèle: χ²(14, N=332)=17.5, p=.23; NNFI=.99; CFI=.99; RMSEA=0.027).

Discussion et implications

Le résultat principal de notre étude est que les élèves du secondaire ont des conceptions explicites erronées de téléologie génétique et des conceptions explicites erronées d’essentialisme génétique (résultat (i)) ; et ont une tendance significative à associer implicitement les concepts génétiques avec les concepts téléologiques ce significative à associer implicitement les concepts génétiques avec les concepts essentialistes (résultat (iv)). Il semble

(21)

__________________________________________________________________________________

xix ainsi que les élèves sont inclinés à penser aux gènes comme si ceux-ci avaient un but, et aux gènes comme si ceux-ci constituaient notre essence. Nous soutenons que cela pourrait avoir des conséquences importantes pour l’enseignement de la génétique à l’école secondaire, car la correction de la pensée téléologique et de la pensée essentialiste pourrait améliorer la compréhension de la génétique. Une telle hypothèse pourrait être analysée plus en détail, par exemple avec une étude de type « intervention » dont l’objet serait l’effet de la correction explicite des conceptions de téléologie génétique et des conceptions d’essentialisme génétique sur la compréhension de la génétique, chez les élèves du secondaire.

Un autre résultat intéressant est que les conceptions explicites de téléologie génétique diminuent significativement avec l’âge, mais pas les conceptions explicites d’essentialisme génétique à propos de l’homogénéité des gènes, ni celles explicites d’essentialisme génétique à propos de la fixité des gènes (résultat (ii)). Il semble donc que l’enseignement de la sélection naturelle au niveau secondaire a un impact significatif sur les conceptions de téléologie génétique des élèves

; cependant cela n’est pas le cas pour les conceptions d’essentialisme génétique, et cela pourrait être utile de corriger explicitement la pensée essentialiste des élèves pendant l’enseignement formel de la génétique. Contrairement à la variable « âge », les variables « genre » et

« connaissances préalables en biologie » n’ont pas d’impact significatif sur les conceptions explicites de téléologie génétique, ni sur les conceptions explicites d’essentialisme génétique.

De façon similaire, les variables « genre », « connaissances préalables en biologie » et « âge » n’ont pas d’impact significatif sur les associations implicites des élèves (resultat (vi)). Cela peut sembler surprenant, étant donné que des études précédentes ont montré que les connaissances préalables constituent un fort prédicteur de l’apprentissage. Une étude de recherche complémentaire pourrait être menée afin de clarifier le rôle de ces variables modératrices, p.

ex. avec une étude de type « intervention » incluant un pre-post test.

De plus, l’approches explicite et implicite soutiennent chacune l’absence de corrélation entre la téléologie et l’essentialisme dans le contexte de la génétique (résultats (iii) et (v)), conformément aux recherches passées relatives à ces deux intuitions dans le contexte de la biologie. Concernant l’absence de corrélation entre les mesures explicites et implicites (résultat (vii)), la divergence de ces mesures pourrait être expliquée par le biais des élèves lors de l’autoévaluation explicite (dans le sens de la « force » des intuitions). Il pourrait également s’avérer que la convergence des mesures explicites et implicites soit améliorée en faisant passer

(22)

__________________________________________________________________________________

xx le test sous des conditions de pression temporelle. Il est également important de noter que nos résultats sont limités par plusieurs facteurs : la participation d’une majorité d’élèves de

« Formation Gymnasiale », qui propose une formation basée sur les langues, les sciences naturelles, les sciences humaines et les arts, et qui mène à des études universitaires ; la spécificité du contexte (génétique) de l’étude ; l’ adoption d’une approche conceptuelle de la génétique, plutôt qu’une approche s’intéressant aux problèmes socio-scientifiques ; la langue de l’étude (français) ; la potentielle amélioration de la fiabilité des dimensions d’essentialisme génétique du GET-Questionnaire (homogénéité : α=0.64; fixité : α=0.65) ; certaines tailles d’échantillon assez petites (par exemple, n=42 pour les élèves les plus âgés qui ont passé le GET—Questionnaire) ; la structure du IAT qui peut mener à des conclusions alternatives sans l’administration du « Single-target IAT » ; la spécificité de la sous-dimension étudiée (fixité des gènes) dans le GET-IAT.

(23)

FRONTMATTER Contents in Brief __________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

xxi

C ONTENTS IN B RIEF

INTRODUCTION ... 1 2. AN EXAMPLE OF CONCEPTUAL INCOHERENCE IN BIOLOGY EDUCATION TEXTBOOKS ... 17 3. THEORETICAL BACKGROUND:REVIEW OF GENETICS EDUCATION RESEARCH ... 22 4. STUDENTS’TELEOLOGY AND ESSENTIALISM CONCEPTIONS: A PRELIMINARY STUDY ... 56 5. DEVELOPMENT AND VALIDATION OF THE GENETIC ESSENTIALISM &TELEOLOGY

QUESTIONNAIRE (GET-QUESTIONNAIRE) ... 83 6. RESULTS OF THE GET-QUESTIONNAIRE ... 119 7. DEVELOPMENT AND RESULTS OF THE GENETICS ESSENTIALISM &TELEOLOGY IMPLICIT ASSOCIATION TEST (GET-IAT) ... 139 8. COMPLETE SAMPLE ANALYSIS OF THE GET-QUESTIONNAIRE, OF THE GET-IAT, AND COMPARISON OF THE GET-QUESTIONNAIRE AND THE GET-IATRESULTS ... 181 9. DISCUSSION AND CONCLUSIONS ... 209

(24)

FRONT MATTER Contents in Details __________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

xxii

C ONTENTS IN D ETAILS

INTRODUCTION ... 1 1.1. The Need for Genetics Literacy ... 2 1.2. Definitions ... 3 1.1.1. Main Definitions ... 3 1.2.1. Explicit Measures ... 4 1.2.2. Implicit Measures ... 4 1.3. Research Process ... 5 1.3.1. Rationale ... 5 1.3.2. Theoretical Research ... 6 1.3.3. Empirical Research ... 7 1.4. References ... 14 2. AN EXAMPLE OF CONCEPTUAL INCOHERENCE IN BIOLOGY EDUCATION TEXTBOOKS ... 17

2.1. Introduction ... 18 2.2. The Concept of "Gene" ... 18 2.3. The Concept of "Adaptation“ ... 20 2.4. Textbook Sampling: What is Found There ... 21 2.5. Conclusions ... 21 3. THEORETICAL BACKGROUND:REVIEW OF GENETICS EDUCATION RESEARCH ... 22

3.1. Introduction ... 23 3.2. Public Understanding of, and Attitudes Towards, Genetic Testing ... 25 3.3. Secondary Students’ Misconceptions about Genetics ... 28 3.3.1. Misconceptions about the Nature of the Genetic Material ... 29 3.3.2. Misconceptions about the Role of the Genetic Material ... 30 3.3.3. Misconceptions about the Nature and the Potential of Genetic Technologies ... 31 3.3.4. Instruments for Assessing Students’ Conceptual Understanding of Genetics ... 33 3.4. Origins of Misconceptions about Genetics ... 34 3.4.1. Genetic Essentialism ... 34 3.4.2. Teachers ... 35 3.4.3. Textbooks ... 36 3.4.4. Mass Media ... 40 3.5. Conclusions and Suggestions for Improving Genetics Literacy... 41 3.5.1. Acquiring the Necessary Knowledge ... 43 3.5.2. Avoid Problematic Metaphors and Correct Distortions of Scientific Research ... 44 3.5.3. Reconsidering Genetics Curricula ... 46

(25)

__________________________________________________________________________________

xxiii 3.5.4. Summing up ... 47 3.5.5. References ... 49 4. STUDENTS’TELEOLOGY AND ESSENTIALISM CONCEPTIONS: A PRELIMINARY STUDY ... 56

4.1. Introduction ... 57 4.2. Theoretical Background: Teleology and Essentialism ... 59 4.2.1. Teleological Thinking in Biology ... 59 4.2.2. Essentialist Thinking in Biology ... 61 4.2.3. Research Questions ... 62 4.3. Methods ... 63 4.3.1. Misconception Statements ... 63 4.3.2. Participants ... 64 4.3.3. Research Instrument ... 64 4.3.4. Analysis ... 64 4.4. Results ... 67 4.4.1. Prevalence of Misconceptions among Students ... 67 4.4.2. Students’ Consistency within Items ... 69 4.4.3. Students’ Consistency between Items ... 71 4.4.4. Overall Relation between Teleological and Essentialist Conceptions ... 72 4.5. Discussions ... 74 4.5.1. Comparison of Results to Those in the Coley & Tanner Study ... 74 4.5.2. Limitations of the Present Study ... 76 4.5.3. Conclusions from the Present Study and Implications for Undergraduate Biology Education ... 76 5. DEVELOPMENT AND VALIDATION OF THE GENETIC ESSENTIALISM &TELEOLOGY

QUESTIONNAIRE (GET-QUESTIONNAIRE) ... 83 5.1. Introduction ... 84 5.2. Theoretical Background ... 86 5.2.1. Assessment of Students’ Conceptions Related to Genetics ... 86 5.2.2. Genetic Teleology ... 87 5.2.3. Genetic Essentialism ... 88 5.2.4. Genetic Determinism ... 89 5.2.5. Summary of Constructs ... 90 5.3. Overview of the Study ... 91 5.3.1. Context of Study and Participants ... 91 5.3.2. Process of Development and Validation of the Instrument ... 92 5.4. Development and Validation of the Instrument by Qualitative Methods ... 92 5.4.1. Interviews ... 92

(26)

__________________________________________________________________________________

xxiv 5.4.2. Pilot Studies 1–3 (P1–P3) ... 95 5.5. Validation of the Instrument by Quantitative Methods ... 97 5.5.1. Pilot Study 4 (P4) ... 97 5.5.2. Description of the Questionnaire ... 98 5.5.3. Statistical Analyses ... 100 5.6. Discussion ... 106 5.7. Potential Use of the GET Questionnaire ... 108 5.8. References ... 110 6. RESULTS OF THE GET-QUESTIONNAIRE ... 119

6.1. The Problem ... 121 6.2. Current Knowledge about the Problem ... 121 6.2.1. Genetic Teleology ... 122 6.2.2. Genetic Essentialism ... 125 6.2.3. Measuring Students’ Genetic Teleology and Genetic Essentialism Conceptions ... 127 6.3. Methods ... 128 6.3.1. Participants ... 128 6.3.2. Item and Instrument Development ... 129 6.3.3. Analysis ... 130 6.4. Results ... 130 6.4.1. Genetic Teleology ... 130 6.4.2. Genetic Essentialism ... 132 6.5. Discussion ... 132 6.6. What Remains to Be Done ... 133 6.7. References ... 135 7. DEVELOPMENT AND RESULTS OF THE GENETICS ESSENTIALISM &TELEOLOGY IMPLICIT ASSOCIATION TEST (GET-IAT) ... 139

7.1. Introduction ... 142 7.2. Research Background ... 144 7.2.1. Implicit Measures ... 144 7.2.2. The Implicit Association Test ... 145 7.2.3. Genetic Teleology ... 148 7.2.4. Genetic Essentialism ... 149 7.2.5. Relations between Teleology and Essentialism ... 151 7.2.6. The Impact of Learners’ Characteristics ... 151 7.2.7. Research Hypothèses ... 152 7.3. Methods ... 153 7.3.1. Participants ... 153

(27)

__________________________________________________________________________________

xxv 7.3.2. Apparatus ... 154 7.3.3. Design ... 154 7.3.4. Procedure of Constructing the IAT ... 156 7.3.5. Genetics & Teleology IAT ... 157 7.3.6. Genetics & Essentialism IAT ... 158 7.3.7. Learner Characteristics (Control Variables) ... 159 7.3.8. Statistical Methods ... 160 7.4. Results ... 161 7.4.1. Genetics & Teleology IAT ... 161 7.4.2. Genetics & Essentialism IAT ... 161 7.4.3. Genetics & Teleology IAT vs. Genetics & Essentialism IAT ... 162 7.4.4. Analysis of Covariance ... 162 7.5. Discussion ... 163 7.6. References ... 167 7.7. Appendix ... 174 8. COMPLETE SAMPLE ANALYSIS OF THE GET-QUESTIONNAIRE, OF THE GET-IAT, AND COMPARISON OF THE GET-QUESTIONNAIRE AND THE GET-IATRESULTS ... 181

8.1. Explicit Measures: GET-Questionnaire ... 183 8.1.1. Sample ... 183 8.1.2. Materials ... 184 8.1.3. Research Questions ... 185 8.1.4. Methods ... 185 8.1.5. Results ... 187 8.2. Implicit measures: GET-IAT ... 191 8.2.1. Sample ... 191 8.2.2. Materials ... 193 8.2.3. Research Questions ... 193 8.2.4. Methods ... 194 8.2.5. Results ... 195 8.3. Explicit vs. Implicit Measures ... 198 8.3.1. Sample ... 199 8.3.2. Materials ... 199 8.3.3. Research Question ... 199 8.3.4. Methods ... 199 8.3.5. Results ... 203 8.4. References ... 207 9. DISCUSSION AND CONCLUSIONS ... 209

(28)

__________________________________________________________________________________

xxvi 9.1. Summary of the Results ... 210 9.2. Discussion of the Research Questions ... 211

9.2.1. Do Secondary School Students Exhibit Explicit Genetic Teleology or Genetic

Essentialism Conceptions? (RQ1) ... 211 9.2.2. Do Control Variables such as Gender, Age, Previous Learning of Biology Have an Impact on Secondary School Students’ Explicit Genetic Teleology or Genetic Essentialism Conceptions? (RQ2) ... 212 9.2.3. Are Secondary School Students’ Genetic Teleology and Genetic Essentialism

Conceptions Correlated? (RQ3). ... 214 9.2.4. Do Secondary School Students Exhibit an Implicit Association of Genetics and

Teleology Concepts, or of Genetics and Essentialism Concepts? (RQ4) ... 214 9.2.5. Is There a Correlation Between the Implicit Genetics/Teleology Association and the Implicit Association Genetics/Essentialism? (RQ5) ... 216 9.2.6. Do Control Variables such as Gender, Age, Previous Learning of Biology Have an Impact on Secondary School Students’ Implicit Association of Genetics and Teleology Concepts, or on Students’ Implicit Association of Genetics and Essentialism Concepts? (RQ6) ... 216 9.2.7. Is There a Correlation Between the Explicit and the Implicit Genetic Teleology

Conceptions, or Between the Explicit and the Implicit Genetic Essentialism Conceptions? (RQ7) 217

9.3. Limitations... 218 9.4. Practical Implications ... 220 9.5. References ... 222