RESEARCH PAPER
Exploring challenges and strategies in teaching hypothesis testing to engineering students from the perspective of educators
 
More details
Hide details
1
Universidad Católica de la Santísima Concepción, Concepción, CHILE
 
2
Universidad de Los Lagos, Osorno, CHILE
 
 
Online publication date: 2023-11-05
 
 
Publication date: 2023-12-01
 
 
EURASIA J. Math., Sci Tech. Ed 2023;19(12):em2371
 
KEYWORDS
ABSTRACT
The study of hypothesis tests is essential in the training of engineers and although in recent years students’ knowledge has been investigated, it is necessary to develop studies from the perspective of professors who teach this topic in engineering. For this reason, in this paper we present, from the teachers’ perspective, the difficulties and errors exhibited by engineering students, the teaching methodologies and the resources available in relation to hypothesis testing. For this, a conceptual framework with ideas on statistical reasoning for inference was used. In this qualitative research, 19 teachers participated, to whom two questionnaire-type instruments were applied. Among the main results we have that, students have great difficulties with the approach of statistical hypotheses and the study of parameters in two populations, even when teachers attribute a high degree of importance to hypothesis tests in the subject of statistics for engineers.
 
REFERENCES (46)
1.
Alvarado, H., & Batanero, C. (2007). Dificultades de comprensión de la aproximación normal a la distribución binomial [Difficulties in understanding the normal approximation to the binomial distribution]. Números. Revista de Didáctica de las Matemáticas [Numbers. Mathematics Didactics Magazine], 67, 1-7.
 
2.
Alvarado, H., & Batanero, C. (2008). Significado del teorema central del límite en textos universitarios de probabilidad y estadística [Meaning of the central limit theorem in university texts on probability and statistics]. Estudios Pedagógicos [Pedagogical Studies], 34(2), 7-28. https://doi.org/10.4067/S0718-....
 
3.
Alvarado, H., & Retamal, L. (2010). La aproximación binomial por la normal: Una experiencia de reflexión sobre la práctica [The binomial approximation by the normal one: An experience of reflection on practice]. Paradigma [Paradigm], 31(2), 89-108.
 
4.
Alvarado, H., & Retamal, L. (2012). Dificultades de comprensión del teorema central del límite en estudiantes universitarios [Difficulties in understanding the central limit theorem in university students]. Educación Matemática [Mathematics Education], 24(3), 119-130.
 
5.
Alvarado, H., & Segura, N. (2012). Significado de las distribuciones muestrales en textos universitarios de estadística [Meaning of sampling distributions in university statistics texts]. Revista Electrónica de Investigación en Educación en Ciencias [Electronic Journal of Research in Science Education], 7(2), 54-71. https://doi.org/10.54343/reiec....
 
6.
Alvarado, H., Galindo, M., & Retamal, L. (2018). Evaluación del aprendizaje de la estadística orientada a proyectos en estudiantes de ingeniería [Evaluation of project-oriented statistics learning in engineering students]. Revista Educación Matemática [Mathematics Education Magazine], 30(3), 151-183. https://doi.org/10.24844/EM300....
 
7.
Batanero, C., Díaz, C., Contreras, J., & Roa, R. (2013). El sentido estadístico y su desarrollo [The statistical sense and its development]. Números. Revista de Didáctica de las Matemáticas [Numbers. Mathematics Didactics Magazine], 83, 7-18.
 
8.
Batanero, C., Vera, O., & Díaz, C. (2012). Dificultades de estudiantes de psicología en la comprensión del contraste de hipótesis [Difficulties of psychology students in understanding hypothesis contrast]. Números. Revista de Didáctica de las Matemáticas [Numbers. Mathematics Didactics Magazine], 80, 91-101.
 
9.
Behar, R., Klinger, R., Olaya, J., Andrade, M. Mesa, E., Conde, G., Delgado, J., Arbeláez, D., Trujillo, P., Solano, H., & Díaz, R. (2002). El rol de la estadística en el trabajo del ingeniero [The role of statistics in the engineer’s work]. Ingeniería y Competitividad [Engineering and Competitiveness], 4(1), 1-17. https://doi.org/10.25100/iyc.v....
 
10.
Burrill, G., & Biehler, R. (2011). Fundamental statistical ideas in the school curriculum and in training teachers. In C. Batanero, G. Burrill, & C. Reading (Eds.), Teaching statistics in school mathematics. Challenges for teaching and teacher education–A joint ICMI/IASE study (pp. 57- 69). Springer. https://doi.org/10.1007/978-94....
 
11.
Caamaño, A. (2012). ¿Cómo introducir la indagación en el aula? Alambique [How to introduce inquiry in the classroom? Still]. Didáctica de Las Ciencias, 70, 83-91.
 
12.
Cañadas, C., Batanero, C., Díaz, C., & Roa, R. (2012). Psychology students’ understanding of the Chi-squared test. Statistique et Enseignement [Statistics and Teaching], 3(1), 3-18.
 
13.
Cañadas, G., Molina-Portillo, E., Contreras, J. M., & Álvarez-Arroyo, R. (2019). Las tecnologías en el aula para la enseñanza del contraste de hipótesis [Technologies in the classroom for teaching hypothesis contrast]. Revista Educación Matemática [Mathematics Education Magazine], 31(2), 195-211. https://doi.org/10.24844/EM310....
 
14.
Carrera, P. B., Pino-Fan, L. R., Alvarado, H., & Lugo-Armenta, J. G. (2021). Practices of the random variable proposed in the Chilean mathematics curriculum of secondary education. Mathematics, 9(19), 2435. https://doi.org/10.3390/math91....
 
15.
Chow, L. S. (1996). Statistical significance: Rationale, validity and utility. SAGE.
 
16.
delMas, R., Garfield, J., & Chance, B. (2004). Using assessment to study the development of students’ reasoning about sampling distributions [Paper presentation]. Annual Meeting of American Educational Research Association.
 
17.
Devore, J. (2016). Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias [Probability and statistics for engineering and science]. Cengage Learning Publishers.
 
18.
Díaz, C., & de la Fuente, I. (2004). Controversias en el uso de la inferencia en la investigación experimental [Controversies in the use of inference in experimental research]. Metodología de las Ciencias del Comportamiento [Behavioral Sciences Methodology], 2004, 161-167.
 
19.
Ferrés, C. (2017). El reto de plantear preguntas científicas investigables [The challenge of raising researchable scientific questions]. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias [Eureka Magazine on Science Teaching and Dissemination], 14(2), 410-426. https://doi.org/10.25267/Rev_E....
 
20.
Ferrés, C., Marbà, A., & Sanmartí, N. (2015). Trabajos de indagación de los alumnos: Instrumentos de evaluación e identificación de dificultades [Student inquiry work: Evaluation instruments and identification of difficulties]. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias [Eureka Magazine on Science Teaching and Dissemination], 12(1), 22-37. https://doi.org/10.25267/Rev_E....
 
21.
Figueroa, S., & Baccelli, S. (2019). Significados personales sobre los contrastes de hipótesis en estudiantes de ingeniería [Personal meanings about hypothesis contrasts in engineering students]. In J. M. Contreras, M. M. Gea, M. M. López-Martín, & E. Molina-Portillo (Eds.), Actas del Tercer Congreso Internacional Virtual de Educación Estadística [Proceedings of the 3rd Virtual International Congress on Statistics Education].
 
22.
Inzunza, S., & Islas, E. (2019). Diseño y evaluación de una trayectoria hipotética de aprendizaje para intervalos de confianza basada en simulación y datos reales [Design and evaluation of a hypothetical learning trajectory for confidence intervals based on simulation and real data]. Bolema: Boletim de Educação Matemática [Bulletin: Mathematics Education Bulletin], 33(63), 1-26. https://doi.org/10.1590/1980-4....
 
23.
Inzunza, S., & Jiménez, J. (2013). Caracterización del razonamiento estadístico de estudiantes universitarios acerca de las pruebas de hipótesis [Characterization of the statistical reasoning of university students about hypothesis testing]. Revista Latinoamericana de Investigación en Matemática Educativa [Latin American Journal of Research in Educational Mathematics], 16(2), 179-211. https://doi.org/10.12802/relim....
 
24.
Kahneman, D., Slovic, P., & Tversky, A. (1982). Judgment under uncertainty: Heuristics and biases. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO978....
 
25.
Lind, D., Marchal, W., & Wathen, S. (2019). Estadística aplicada a los negocios y la economía [Statistics applied to business and economy]. McGraw Hill.
 
26.
López-Martín, M., Batanero, C., & Gea, M. (2019). ¿Conocen los futuros profesores los errores de sus estudiantes en inferencia estadística? [Do future teachers know their students’ errors in statistical inference?] Bolema: Boletim de Educação Matemática [Bulletin: Mathematics Education Bulletin], 33(64), 672-693. https://doi.org/10.1590/1980-4....
 
27.
Lugo-Armenta, J. G., & Pino-Fan, L. R. (2021a). Inferential reasoning of secondary school mathematics teachers on the Chi-square statistic. Mathematics, 9(19), 2416. https://doi.org/10.3390/math91....
 
28.
Lugo-Armenta, J. G., & Pino-Fan, L. R. (2021b). Niveles de razonamiento inferencial para el estadístico t-student. Bolema: Boletim de Educação Matemática [Bulletin: Mathematics Education Bulletin], 35, 1776-1802. https://doi.org/10.1590/1980-4....
 
29.
Lugo-Armenta, J. G., & Pino-Fan, L. R. (2022). Razonamiento inferencial de docentes de matemáticas de enseñanza media sobre el estadístico t-student [Inferential reasoning of high school mathematics teachers on the t-student statistic]. Uniciencia [Unscience], 36(1), 1-29. https://doi.org/10.15359/ru.36....
 
30.
Milton, S., & Arnold, J. (2004). Probabilidad y estadística con aplicaciones para ingeniería y ciencias computacionales [Probability and statistics with applications for engineering and computer science]. McGraw Hill.
 
31.
Moreno, A., & Vallecillos, A. (2001). Exploratory study on inferential’ concepts learning in secondary level in Spain. In M. van der Heuvel (Ed.), Proceedings of the 25th Conference of the International Group of the Psychology of Mathematics Education. Freudenthal Institute and Utrecht University.
 
32.
Muñoz, J., & Velarde, J. (2000). Compendio de epistemología [Compendium of epistemology]. Trotta Publishing.
 
33.
Ortiz, F., Viclhis, J., Báez, O., & Alvarado, A. (2010). Aplicación de pruebas de hipótesis para validar los tiempos de paro después de aplicar mantenimiento autónomo [Application of hypothesis tests to validate downtime after applying autonomous maintenance]. Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería, Ciencias Sociales y Administrativas UPIICSA [Interdisciplinary Professional Unit of Engineering, Social and Administrative Sciences UPIICSA], 18(7), 14-21.
 
34.
Pfannkuch, M., & Wild, C. (2004). Towards and understanding of statistical thinking. In D. Ben-Zvi, & J. Garfield (Eds.), The challenge of developing statistical literacy, reasoning and thinking (pp. 17-46). Kluwer Academic Publisher. https://doi.org/10.1007/1-4020....
 
35.
Pino-Fan, L., Parra-Urrea, Y., & Castro, W. F. (2019). Significados de la función pretendidos por el currículo de matemáticas Chileno [Function meanings intended by the Chilean mathematics curriculum]. Revista Internacional de Investigación en Educación [International Journal of Research in Education], 11(23), 201-220. https://doi.org/10.11144/Javer....
 
36.
Retamal, L., Alvarado, H., & Rebolledo, R. (2007). Comprensión de las distribuciones muestrales en un curso de estadística para ingenieros [Understanding sampling distributions in a statistics course for engineers]. Ingeniare [Engineer], 15, 6-17. https://doi.org/10.4067/S0718-....
 
37.
Rodríguez, D. (2016). Importancia de la estadística en ingeniería [Importance of statistics in engineering]. Revista Iberoamericana de Producción Académica y Gestión Educativa [Ibero-American Journal of Academic Production and Educational Management], 3(6), 17.
 
38.
Soto, V., & Delgado, H. (2020). Estimación de la temperatura del aire en la alta montaña mexicana mediante un modelo de elevación del terreno: Caso del volcán Nevado de Toluca (México) [Estimation of air temperature in the Mexican high mountains using a terrain elevation model: Case of the Nevado de Toluca volcano (Mexico)]. Ería, Revista Cuatrimestral de Geografía [Ería, Quarterly Magazine of Geography], XL(2), 167-182. https://doi.org/10.17811/er.2.....
 
39.
Stohl Lee, H., Angotti, R. L., & Tarr, J. E. (2010). Making comparisons between observed data and expected outcomes: Students’ informal hypothesis testing with probability simulation tools. Statistics Education Research Journal, Auckland, 9(1), 68-96. https://doi.org/10.52041/serj.....
 
40.
Vallecillos, A. (1999). Some empirical evidence on learning difficulties about testing hypotheses. In Proceedings of the 52nd Session of the International Statistical Institute (pp. 201-204).
 
41.
Vallecillos, A., & Batanero, C. (1997). Aprendizaje y enseñanza del contraste de hipótesis: Concepciones y errores [Learning and teaching hypothesis testing: Conceptions and errors]. Enseñanza de las Ciencias [Science Teaching], 15(2), 189-197. https://doi.org/10.5565/rev/en....
 
42.
Vera, O. (2017). Análisis de varianza elemental versus contraste de hipótesis: Comprensión de las hipótesis estadísticas mediante la identificación y análisis de conflictos semióticos comparados [Elemental variance analysis versus hypothesis contrast: Understanding statistical hypotheses through the identification and analysis of comparative semiotic conflicts]. In J. M. Contreras, P. Arteaga, G. R. Cañadas, M. M. Gea, B. Giacomone, & M. López-Martín (Eds.), Actas del Segundo Congreso International Virtual sobre el Enfoque Ontosemiótico del Conocimiento y la Instrucción Matemáticos [Proceedings of the 2nd International Virtual Congress on the Ontosemiotic Approach to Mathematical Knowledge and Instruction].
 
43.
Vera, O. (2019). Un elemento de significado en el contraste de hipótesis: La interpretación de los resultados [An element of meaning in the hypothesis contrast: The interpretation of the results]. In J. M. Contreras, M. M. Gea, M. M. López-Martín, & E. Molina-Portillo (Eds.), Actas del Tercer Congreso Internacional Virtual de Educación Estadística [Proceedings of the 3rd Virtual International Congress on Statistics Education].
 
44.
Vieytes, R. (2005). Metodología de la investigación en organizaciones, mercado y sociedad [Research methodology in organizations, market and society]. Sciences Publishing House.
 
45.
Well, A., Pollatsek, A., & Boyce, S. (1990). Understanding the effects of sample size on the variability of the mean. Organizational Behavior and Human Decision Processes, 47, 289-312. https://doi.org/10.1016/0749-5....
 
46.
Wong, J., Ruiz, C., Lerma, D., Lugo, F., & Delgado, X. (2014). Caso de estudio de utilización de prueba de hipótesis en la medición del desempeño en el proceso de suministro de una industria embotelladora [Case study of the use of hypothesis testing in measuring performance in the supply process of a bottling industry]. In M. Ramos, & V. Aguilera (Eds.), Ciencias de la ingeniería y tecnología, handbook T-V ECORFAN [Engineering sciences and technology, handbook T-V ECORFAN] (pp. 1-19).
 
eISSN:1305-8223
ISSN:1305-8215
Journals System - logo
Scroll to top