I nte rna t io na l J o urna l o f   E v a lua t io n a nd   Resea rc h in E du ca t io n ( I J E RE )   Vo l.   15 ,   No .   2 A p r il   2 0 2 6 ,   p p .   1 1 1 4 ~ 1 1 2 8   I SS N:  2 2 5 2 - 8 8 2 2 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ijer e . v 1 5 i 2 . 3 7 3 5 1          1114       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ere. ia esco r e. co m   Ass ess ment of  sci entif ic  com pet enc ies in seco nda ry  s cho o students e x plo ri ng  t he r ela tions hi ps a mo ng  inquiry ex pla na tions  of  th e phys ica l world,   a nd t he  desig n of  technolo g ica l so lutions       Ang el  E dwi n O bli t a s   Sil v a ,   G iul ia na   O rr illo   Sa la za r   F a c u l t y   o f   E d u c a t i o n ,   U n i v e r si d a d   C é sar V a l l e j o   U n i v e r si t y ,   C h i c l a y o P e r u       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct   18 2 0 2 5   R ev is ed   J an   29 2 0 2 6   Acc ep ted   Feb   23 2 0 2 6       As se ss in g   sc ien ti fic  c o m p e ten c ies   in   se c o n d a ry   e d u c a ti o n   re q u ires   u n d e rsta n d i n g   t h e ir  stru c tu ra re latio n sh ip s,  y e li m it e d   re se a rc h   e x a m in e th e se   in terre lati o n sh ip s   e m p iri c a ll y .   Th is   stu d y   i n v e sti g a ted   h o sc ien ti fic   in q u iry ,   e x p lan a ti o n   o f   p h y sic a l   p h e n o m e n a ,   a n d   d e si g n   o f   tec h n o lo g ica l   so lu ti o n i n tera c in   1 6 5   P e ru v i a n   se c o n d a ry   st u d e n ts  u sin g   p a rti a lea st  sq u a re stru c tu ra e q u a ti o n   m o d e li n g   (P LS - S EM ).   Re su lt s   c o n f i rm e d   th a t   in q u iry   sig n ifi c a n tl y   in fl u e n c e b o t h   e x p lan a ti o n   a n d   d e sig n   c a p a b il it ies ,   wh il e   e x p lan a ti o n   m e d iate t h e   re latio n sh i p   b e twe e n   i n q u ir y   a n d   d e sig n .     Th e   m o d e d e m o n stra ted   e x c e ll e n fit   ( sta n d a rd ize d   r o o m e a n   sq u a re   re sid u a ( S RM R ) = 0 . 0 6 8 ,   n o rm e d   fit   in d e x   ( NFI ) = 0 . 9 1 2 ) ) ,   e x p lai n i n g   6 7 . 3 %   o v a rian c e   i n   e x p lan a ti o n   a n d   7 1 . 8 %   in   d e sig n .   F in d in g e sta b li s h   i n q u iry   a th e   fo u n d a ti o n a c o m p e ten c y   f o d e v e lo p in g   e x p lan a t o ry   a n d   p r o b lem - so lv i n g   a b il it ies ,   su p p o r ti n g   in t e g ra ted   c u rricu lu m   d e si g n   a n d   se q u e n ti a l   p e d a g o g ica a p p ro a c h e s th a t   p ri o r it ize   in q u iry   d e v e l o p m e n t .   K ey w o r d s :   I n q u ir y - b ased   lear n in g   Scien tific   liter ac y   Seco n d ar y   e d u ca tio n   STE co m p eten cies   Stru ctu r al  eq u atio n   m o d elin g   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   An g el  E d win   Ob litas   Sil v a   Facu lty   o f   E d u ca tio n ,   U n iv er s id ad   C ésar   Vallejo   C ar r eter Pime n tel  Km .   3 . 5 ,   C h iclay o ,   L am b ay e q u e ,   Per u   E m ail:  ao b litas s @ u cv v ir tu al. ed u . p e       1.   I NT RO D UCT I O N   T h ass ess m en o f   s c ien tific   co m p eten cies  in   s ec o n d ar y   s ch o o s tu d en ts   is   m u ltid im en s io n al  ed u ca tio n al  ch allen g d o cu m en ted   ac r o s s   m u ltip le  in ter n atio n al  co n tex ts .   Pro g r am m f o r   I n ter n atio n al   Stu d en Ass ess m en ( PISA )   ass ess m en ts   r ev ea co n s is ten d ef icien cies  i n   s tu d e n ts   s cien tific   m aster y ,   p ar ticu lar ly   in   t h eir   ab ilit y   to   ex p lain   p h en o m e n s cien tific ally ,   ev alu ate  an d   d esig n   s cie n tific   r esear ch ,   an d   in ter p r et  d ata  an d   ev id e n ce   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   Seco n d ar y   s ch o o l   s tu d en ts   o f ten   f ac d if f icu lties   with   p r o b lem   id en tific atio n ,   h y p o th esis   f o r m u latio n ,   co n cl u s io n   d r awin g ,   an d   ex p e r im en tal  d esig n ,   wi th   lim ited   p r o g r ess   ac r o s s   ed u ca tio n al  lev els [ 3 ] .   T h ese  lim itatio n s   ar p ar ticu lar ly   ev id en wh en   s tu d en ts   e x p er ien ce   ch allen g es  in   d is ti n g u is h in g   au th en tic  in q u i r y   q u esti o n s   f r o m   in f o r m atio n al  q u esti o n s ,   wh ich   r eq u ir e   s tr u ctu r ed   d ialo g   b etwe en   teac h e r s   an d   s tu d en ts   to   d e v elo p   in v esti g ativ s k ills   [ 4 ] .   C u r r en ass ess m en f r am ewo r k s   em p h asiz co r co m p o n e n ts   s u ch   as  q u esti o n   an d   h y p o th e s is   f o r m u latio n ,   ex p e r im en tal   d esig n ,   d ata  a n aly s is ,   an d   c o n clu s io n   d r awin g ,   alth o u g h   v alid ated   in s tr u m e n ts   r ev ea lim itatio n s   in   ca p tu r in g   au th e n tic  in q u ir y   s k ills   [ 5 ] ,   [ 6 ] .   Ad d itio n ally ,   s cien tific   liter ac y   g en er ally   r em ain s   lo w,   with   s ig n if ican g ap s   in   th in k in g ,   m eth o d o lo g y ,   an d   ap p licatio n   [ 7 ] ,   wh er ea s   d if f icu lties   p er s is in   m aster in g   s cien tific   in q u ir y   s k ills ,   esp ec ially   in   ex p er im en t al  d esig n   an d   d ata  r ec o r d in g ,   wh ich   r eq u i r s p ec if ic  s ca f f o ld in g   [ 8 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2         A s s ess men t o f scien tifi co mp eten cies in   s ec o n d a r s ch o o l s tu d en ts :   … ( A n g el  E d w in   Ob li ta s   S ilva )   1115   Desp ite  wid esp r ea d   r ec o g n itio n   o f   in q u ir y - b ased   lear n i n g   f o r   d ev elo p in g   s cien tific   c o m p eten cies  [ 6 ] ,   [ 9 ] ,   cr itical  g ap   p er s is ts th ab s en ce   o f   em p ir ical  m o d els  q u an tify i n g   ca u s al  r el atio n s h ip s   b etwe en   d if f er en t   co m p eten cy   d o m ain s .   E x is tin g   r esear ch   p r ed o m in an tly   ex am in es  co m p eten cies   in   is o latio n   r ath er   th an   th eir   s tr u ctu r al  i n ter d ep e n d en cies  [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   T h is   lim itatio n   p r ev e n ts   u n d er s tan d in g   h o m aster y   in   o n e   d o m ain   ( e . g . ,   i n q u ir y )   in f lu en c es d ev elo p m en t i n   o th e r s   ( e. g . ,   ex p lan atio n   o r   d esig n ) .   C u r r en ass ess m en f r am ewo r k s   f ac s ev er al   ch allen g e s .   Ma n y   in s tr u m e n ts   f ail  to   ca p tu r e   m u ltid im en s io n al  co m p lex ity ,   n ec ess itatin g   m ix ed - m eth o d   ap p r o ac h es  f o r   d ee p e r   in s ig h ts   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   R esear ch   s h o ws  lim ited   co r r e latio n s   b etwe en   p e d ag o g ical  f ac to r s   an d   s tu d en c o m p eten c [ 1 2 ] ,   s u g g esti n g   u n ex p l o r ed   m ec h an is m s .   E m er g in g   f r am ewo r k s   lik m o d el - b ased   r ea s o n in g   d em o n s tr ate  p o ten tial  f o r   im p r o v in g   e x p lan atio n s   an d   c o n f id en ce   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] ,   y et   s tu d e n ts   o f ten   p er ce i v s cien tific   in q u ir y   as  ir r elev a n t,   af f ec tin g   en g a g em en [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] .   C r itically ,   s u b   co m p ete n cies   s u ch   as  h y p o th esis   g en er atio n ,   ex p er im e n tal  d esig n ,   an d   d ata  a n aly s is   r em ain   u n d er u tili ze d   in   ass ess m en ts   [ 9 ] .   T h is   s tu d y   a d d r e s s es  th ese  g ap s   b y   em p lo y in g   s tr u ctu r al  eq u atio n   m o d elin g   ( SEM )   t o   estab lis h   d ir ec tio n al  r elatio n s h ip s   b etwe en   in q u ir y ,   ex p lan atio n ,   an d   d esig n   co m p eten cies,  p r o v id i n g   em p ir ical  ev id en ce   f o r   in teg r ated   p e d ag o g ical  in ter v en ti o n s .   T h is   r esear ch   a n aly ze s   th r e c en tr al  co n s tr u cts  d er iv e d   f r o m   th s cien tific   c o m p eten cies  c u r r icu lu m   f r am ewo r k i)   s cien tific   in q u ir y   ( I N) ,   w h ich   en c o m p ass es  th f o r m u latio n   o f   r esear ch ab le  q u esti o n s ,   th e   d esig n   o f   ex p e r im en tal  s tr ateg ies,  th g en er atio n   an d   an aly s is   o f   d ata,   a n d   th e   cr itical  ev a lu atio n   o f   r esear ch   p r o ce s s es;  ii)  ex p lan atio n   o f   p h y s ical  p h en o m en a   ( E X) ,   wh i ch   in v o lv es  th e   u n d er s tan d in g   an d   ap p licatio n   o f   k n o wled g a b o u liv in g   b ein g s ,   m atter ,   en er g y ,   b io d iv er s i ty ,   E ar th ,   an d   th u n iv er s t o   in ter p r et  n at u r al  p h en o m en an d   e v alu ate  tech n o lo g ical  im p licatio n s an d   iii)  d esig n   o f   tech n o lo g ical  s o lu tio n s   ( DE ) ,   wh ich   en co m p ass es  th id en tific atio n   o f   tec h n o lo g ical  alter n a tiv es,  th d etailed   d esig n   o f   s o lu tio n s ,   th e   im p lem en tatio n   a n d   v alid atio n   o f   p r o to ty p es,  a n d   t h cr iti ca ev alu atio n   o f   t h f u n ctio n in g   a n d   im p ac o f   tech n o lo g ical  d ev elo p m en ts .   T h ese  co n s tr u cts  r ef lect  th au th en tic  n atu r o f   s cien tific   p r ac tice  an d   ar ess en tial  f o r   f o s ter in g   s cien tific   liter ac y   an d   s tu d en t p r o b lem - s o lv in g   s k ills ,   in teg r a tin g   co n ten t k n o wled g with   i n q u ir y   p r o ce s s es to   s u p p o r h o lis tic  v iew  o f   s cien tific   co m p eten ce   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   I n   th Per u v ian   c o n tex t,   th ass es s m en o f   s cien tific   co m p eten cies  f ac e s   s p ec if ic  ch allen g es  d o c u m en ted   in   t h r e g io n al  lite r atu r e.   PISA  test s   ad m in is ter ed   in   Per u   r ev ea l   p er s is ten d ef icien cies  in   s tu d en s cien tific   co m p eten cies,  r e q u ir in g   co m p ete n cy - b ased   an d   co n tex tu alize d   teac h in g   ap p r o ac h es [ 1 9 ] .   Fo r m ati v ass es s m en t h as b ee n   s h o wn   to   h av s ig n if ican ef f ec ts   o n   th e   d ev elo p m en o f   s cien tific   an d   tec h n o lo g ical  co m p eten cies  th r o u g h   co n tin u o u s   f ee d b ac k   a n d   ad ap tiv in s tr u ctio n ,   p ar ticu lar ly   b en ef itin g   lo wer - p e r f o r m in g   s tu d en ts   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .   T h u s o f   s p ec if ic  r u b r ics  an d   s tr u ctu r ed   s eq u en ce s   f ac ilit ates  th as s es s m en o f   r esear ch   an d   d ata   in ter p r etatio n   s k ills ,   alth o u g h   lim itatio n s   p er s is in   co m p eten cy - b ased   teac h in g ,   th l ac k   o f   ap p r o p r iate  ass es s m en to o ls ,   an d   d is p ar ities   in   d ig ital  s k ills   b etwe en   g e n d er s   [ 1 ] ,   [ 2 2 ] .   T r a d itio n al  p e d ag o g ical   ap p r o ac h es  ca n   lim it  th d e v elo p m en o f   in q u ir y   s k ills ,   wh er ea s   s tu d en t - ce n ter ed   m eth o d s   d em o n s tr ate  g r ea ter   ef f ec tiv en ess   [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .   T h e   im p lem en tatio n   o f   d esig n   th in k in g   h as  s h o wn   p o ten t ial  f o r   d ev elo p in g   d esig n   an d   tech n o l o g ical  s o l u tio n - b u ild in g   s k ills   in   s cien ce   an d   tech n o lo g y   c o u r s es  [ 2 5 ] ,   alth o u g h   b est  p r ac tices  r eq u ir th d elib e r ate  in clu s io n   o f   co r s cien ti f ic  an d   tech n o lo g ical  s k ills   d u r in g   e d u ca tio n al  p lan n in g ,   co m p r eh en s iv teac h er   tr ain in g ,   an d   th e   in teg r ati o n   o f   s cien tific   an d   tech n o l o g ical  s k ills   in to   th e   cu r r icu lu m   [ 2 6 ] .   C u r r icu lu m   r ef o r m s   in   Per u   s ee k   to   p r o m o te  s cien tific   lear n in g   an d   th d ev elo p m en t   o f   co m p eten cies  r elate d   t o   th e   d esig n   an d   co n s tr u ctio n   o f   t ec h n o lo g ical  s o lu tio n s   to   s o l v en v ir o n m e n tal  p r o b lem s ,   alth o u g h   th ef f e ctiv im p lem en tatio n   o f   th e s r ef o r m s   f ac es  o b s tacle s   r elate d   to   teac h er   p r ep ar atio n   an d   th av ailab ilit y   o f   a p p r o p r iate  r eso u r ce s .   T h e   o v er all   o b je cti v e   o f   t h is   s t u d y   is   to   d ete r m i n e   t h e   s tr u ct u r al   r e lat io n s h i p s   a m o n g   s cie n t i f ic   in q u i r y   s k il ls ,   e x p l an ati o n s   o f   t h e   p h y s ic al   w o r l d ,   a n d   t h e   d esi g n   o f   tec h n o l o g ica l   s o lu ti o n s   f o r   s e co n d a r y   s c h o o s tu d e n ts   t h r o u g h   p ar tia l   le as s q u a r es   S E M   ( PLS - SE M) .   T h s p ec i f i c   o b j ec t iv es   i n c lu d e   v a li d ati n g   t h e   p s y c h o m e tr ic   p r o p e r ti es  o f   t h m e asu r e m e n t   m o d el   b y   ass e s s in g   th e   c o n v er g en an d   d is c r i m i n a n t   v ali d i ty   o f   th e   c o n s t r u cts;   e x a m i n i n g   th e   d i r ec t   e f f ec o f   e x p la i n i n g   t h p h y s i ca l   w o r l d   o n   t h e   d esi g n   o f   t ec h n o lo g i ca s o l u ti o n s ;   a n al y zi n g   t h e   i n f l u en ce   o f   s ci en ti f ic   i n q u ir y   o n   th e   d e v e lo p m e n t   o f   te c h n o l o g ical   s o l u ti o n s ;   a n d   d et e r m i n i n g   t h e   im p ac t   o f   s c i en t if ic   i n q u i r y   o n   t h e   a b il it y   to   e x p la in   p h y s i ca p h e n o m e n a   [ 1 7 ] ,   [ 2 7 ] .   T h is   m et h o d o lo g i ca l   a p p r o a c h   a ll o ws  u s   t o   i d e n t if y   p a tte r n s   o f   d i r e ct  an d   in d i r e ct  in f l u en ce   b etwe e n   c o m p ete n cy   d o m ai n s ,   f ill in g   t h e   k n o wl ed g g a p   o n   ca u s a l   c o n n ec t io n s   i n   s c ie n c e d u ca t io n   an d   l ay in g   th e   g r o u n d w o r k   f o r   f u tu r r es ea r c h   o n   p r e d i cti v e   m o d els  o f   s cie n t if i p er f o r m a n ce ,   t h e   d e v e lo p m e n t   o f   q u a lit at iv e   ass ess m e n to o ls   an d   m ix e d   m et h o d s   t h a t   c ap tu r a u t h e n ti c   i n q u i r y   a n d   m o d el - b as ed   r e as o n in g ,   a n d   e v i d e n c e - b ase d   e d u c ati o n al   in t er v en ti o n s   t h a t i n t e g r ate   e n h an ce d   tec h n o l o g y   a n d   p e r s o n al ize d   c o m p e te n c y   d e v el o p m en en v i r o n m e n ts .   T h p r ac tical  ju s tific atio n   f o r   t h s tu d y   is   b ased   o n   th g en e r atio n   o f   em p ir ical  ev id e n ce   to   g u id th d esig n   o f   d if f er e n tiated   p e d a g o g ical  s tr ateg ies  to   s tr en g th en   s cien tific   co m p eten cies  in   an   in teg r ate d   an d   s eq u en tial  m an n er ,   c o n s id er in g   th at  tech n o lo g y - e n h an ce d   co llab o r ativ en v ir o n m en t s   s u p p o r cr itical  th in k in g ,   h y p o th esis   g en e r atio n ,   an d   ar g u m en tatio n   [ 2 8 ] .   T h r esu lts   p r o v id a   s cien tific   b asis   f o r   ed u ca to r s   to   d ev elo p   ed u ca tio n al  in ter v en tio n s   th at  o p tim ize  th co n n ec tio n s   b etwe en   in q u ir y ,   s cien tific   ex p lan atio n s ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t J E v al  &   R es E d u c ,   Vo l .   1 5 ,   No .   2 ,   Ap r il 2 0 2 6 1 1 1 4 - 1 1 2 8   1116   an d   tech n o lo g ical  d esig n ,   im p r o v in g   s tu d e n r ea d in ess   to   ad d r ess   co m p lex   s cien tific   p r o b l em s   in   r ea l - wo r ld   co n tex ts .   E d u ca tio n al  in s titu tio n s   will  b ab le   to   u s th ese  f in d in g s   to   r estru ctu r e   s cien ce   cu r r icu la,   im p lem en teac h er   p r o f ess io n al  d ev elo p m e n s y s tem s   f o cu s ed   o n   s p ec if ic  co m p ete n cies  th at  ad d r ess   ep is tem o lo g ical  b elief s   an d   l o ca co n tex tu al  f ac t o r s ,   an d   estab lis h   ass e s s m en p r o to co ls   th at  r ef lect  th in ter co n n ec ted   n atu r o f   s cien tific   lear n in g   th r o u g h   i n teg r at ed   f r am ewo r k s   th at  ca p tu r d o m ain - s p ec if ic  an d   p r o ce s s - r elate d   ass ess m en t [ 2 9 ] ,   [ 3 0 ] .   T h th eo r etica ju s tific atio n   is   b ased   o n   th e x p an s io n   o f   k n o wled g ab o u ca u s al  m ec h an is m s   in   th e   d ev elo p m e n o f   s cien tific   co m p eten cies,  co n tr ib u tin g   to   th em p ir ical  v alid atio n   o f   co n ce p tu al  f r am ewo r k s   f o r   s cien ce   ed u ca tio n   th at  em p h asize  m u ltid im en s io n al  an d   in teg r ated   ap p r o ac h es  th at  r e f lect  th au th en tic  n atu r o f   s cien tific   p r ac tice.   T h is   r esear ch   p r o v i d es  n ew  p er s p ec tiv es  o n   th m u t u al  in f lu en ce s   b etwe e n   co m p eten cy   d im en s io n s   d u r in g   lear n in g   p r o ce s s es,  co n s id er in g   th at  r ec e n th eo r etica ad v an ce s   h ig h lig h t   th e   im p o r tan ce   o f   m o d el - b ased   r e aso n in g ,   a b d u ctiv e   th in k in g ,   a n d   th e   in teg r atio n   o f   q u alitativ an d   q u an titativ ap p r o ac h es  [ 3 1 ] ,   [ 3 2 ] .   T h is   will  allo u s   to   r ef in e   ex is tin g   th eo r ies  o n   s cien tific   s k ill  ac q u is itio n   an d   g en er at e   m o r ac cu r ate  p r e d ictiv m o d els  f o r   th d esig n   o f   e f f ec tiv e   ed u ca tio n al  in te r v en tio n s   th a ad d r ess   p er s is ten t   g ap s   in   ass ess m en to o ls ,   a u th en tic  in q u i r y   q u esti o n   f o r m u la tio n ,   an d   m o d el - b ased   r ea s o n i n g   id e n tifie d   i n   th e   cu r r en t scien tific   liter atu r e.       2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   2 . 1 .     T heo re t ica l f o un da t io ns   o f   s cient if ic  co m pet encies   2 . 1 . 1 Ma j o t heo re t ica l mo dels   in s cie nce  educa t io n   T h eo r etica m o d els  h a v e v o lv ed   to war d   m u ltid im e n s io n al  f r am ewo r k s   r ef lectin g   au th en ti c   s cien tific   p r ac tice  [ 1 7 ] .   T h r e d o m in an ap p r o ac h es  s tr u ct u r cu r r en t   u n d er s tan d in g :   i )   co m p ete n cy - b ased   ass es s m en em p h asizes  in q u i r y   s k ills ,   d ata  in ter p r etatio n ,   an d   e p is tem ic  k n o wled g u s in g   r u b r ics  an d   co n tex tu alize d   to o ls   [ 1 ] ,   [ 1 8 ] ,   [ 3 3 ] ii )   m o d el - b ased   r ea s o n in g   f r am ewo r k s   ass ess   s tu d en ts '   ca p ac ity   to   co n s tr u ct,   u s e,   an d   r ev is s cien tific   m o d els,  with   ex ten s io n s   to war d   ap p licatio n - o r ie n ted   p r ac tices  an d   ab d u ctiv r ea s o n in g   [ 1 4 ] ,   [ 3 1 ] ,   [ 3 4 ] ,   [ 3 5 ] an d   iii )   s tr u ctu r ed   ex p lan atio n   f r am ew o r k s   lik p r em is e - r ea s o n in g - o u tco m e   ( PR O)   an d   th in k in g - b ased   ap p r o ac h es  im p r o v ex p lan atio n   q u ality   t h r o u g h   s ca f f o ld in g   an d   m u ltip l e   r ep r esen tatio n s   [ 1 3 ] ,   [ 3 6 ] .   Do m ain - s p ec if ic  im p lem en tatio n s   d em o n s tr ate  d if f er en tial  ef f ec tiv en ess   ac r o s s   s cien ce ,   tech n o l o g y ,   en g in ee r in g ,   a n d   m ath em atics  ( STE M )   d is cip lin es  [ 3 7 ] ,   [ 3 8 ] ,   with   PISA  em p h asizin g   r ea l - wo r ld   a p p licatio n   [ 3 9 ] .   C r itically ,   s tu d en t - ce n ter e d   ap p r o ac h es  o u tp er f o r m   tr a d itio n al  p e d ag o g ical  m ed iatio n   in   d ev elo p i n g   in q u i r y   co m p eten cies [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .     2 . 1 . 2 .   Str uct ura l int eg ra t io o f   co m pet ency   do ma ins   W h ile  in q u ir y ,   ex p lan atio n ,   a n d   tech n o lo g ical  d esig n   ar e   r ec o g n ized   as  in ter r elate d ,   p r i o r   r esear c h   ex am in es  co r r elatio n s   r ath er   t h an   ca u s al  m ec h an is m s .   I n q u i r y   q u esti o n s   in itiate  in v esti g atio n ,   g u id in g   d esig n   an d   ex p lan atio n   p h ases ,   th o u g h   s tu d en ts   s tr u g g le  d is tin g u is h in g   au th e n tic  in q u ir y   f r o m   in f o r m atio n al   q u esti o n s   [ 4 ] .   Desig n   an d   ex p lan atio n   in ter twin e   th r o u g h   e p is tem ic  p r ac tices  th at  en g ag e   s cien tific   r ea s o n in g   an d   h y p o t h esis   f o r m u latio n   [ 2 ] ,   [ 2 7 ] .   C o llab o r ativ e n v ir o n m en ts   en h an ce   in teg r atio n   [ 1 ] ,   [ 4 0 ] ,   s u p p o r ted   b y   teac h er   q u esti o n in g   th at  s ca f f o ld s   k n o wled g co n s tr u ctio n   a n d   s tr u ctu r ed   p latf o r m s   th at  b en ef it  s tu d en ts   with   lim ited   p r io r   k n o wled g e.   Ho wev er ,   ex is tin g   f r am ewo r k s   p r o v id ass ess m en to o ls   [ 9 ] ,   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] ,   [ 4 1 ] ,   [ 4 2 ]   with o u q u an tify in g   d ir ec tio n a r elatio n s h ip s   b etwe en   d o m ai n s g ap   th is   s tu d y   ad d r ess es  th r o u g h   s tr u ctu r al   eq u atio n   m o d elin g .   T h ese  r ela tio n s h ip s   ca n   also   b in ter p r et ed   f r o m   an   e p is tem ic  p er s p ec tiv o f   in q u ir y   [ 4 3 ] .     2. 2   E m pirica l e v idence  f ro m   inte rna t io na l c o nte x t s   2. 2 . 1 .   Dev elo pm ent a t ra j ec t o ries a nd   m o dera t ing   f a c t o r s   Pre v io u s   s tu d ies  h ig h lig h t h r o le   o f   teac h er s tu d e n in ter ac tio n   an d   d i g ital  en g a g em en in   s u p p o r tin g   s cien tific   r ea s o n in g   in   in q u ir y   co n te x ts   [ 4 4 ] ,   [ 4 5 ] .   Stru ctu r ed   in q u ir y   en v ir o n m en ts ,   in clu d i n g   s u p p o r f o r   ex p e r im en d esig n   an d   s tu d en q u esti o n in g ,   s tr e n g th en   in v esti g atio n   s k ills   an d   s cien tific   th in k in g   [ 4 6 ] ,   [ 4 7 ] ,   wh ile  teac h er   f a cilitatio n   p r ed icts   co g n itiv en g ag em e n in   in q u ir y - b ased   class r o o m s   [ 4 8 ] .   L o n g itu d i n al  an d   ac ti v e - lear n i n g   s tu d ies  in d icate   th at  in q u ir y   s k ills   d ev elo p   p r o g r ess iv ely   d u r in g   s ec o n d a r y   ed u ca tio n   th r o u g h   in q u ir y - o r ien ted   STE ac tiv ities   [ 4 9 ] ,   [ 5 0 ] .   Dev el o p m en tal  r esear ch   also   s h o ws  th at  f o u n d atio n al  c o g n itiv e   ab ilit ies  ev o lv e   ac r o s s   ed u ca tio n al   tr an s itio n s   an d   in f lu e n ce   later   lear n in g   p r o ce s s es  [ 5 1 ] .   Aca d e m ic  lear n in g   s tr ateg ies  an d   g u id ed   in q u ir y   ap p r o ac h es  f u r th er   s u p p o r co m p r eh e n s io n   an d   cr ea tiv th in k i n g   in   s cien ce   lear n in g   [ 5 2 ] ,   [ 5 3 ] ,   wh ile  b r o ad e r   co n tex tu al  a n d   in s tr u ctio n al  co n d itio n s   co n tin u to   s h ap p a r ticip atio n   an d   o u tco m es in   i n q u ir y - b as ed   ed u ca tio n   [ 5 4 ] [ 5 6 ] .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2         A s s ess men t o f scien tifi co mp eten cies in   s ec o n d a r s ch o o l s tu d en ts :   … ( A n g el  E d w in   Ob li ta s   S ilva )   1117   2. 2 . 2 .   P eda g o g ica l sca f f o ldi ng   a nd   t ec hn o lo g y   inte g r a t io n   E f f ec tiv s ca f f o ld in g   s tr ateg ies  en co m p ass   m etac o g n itiv s u p p o r ts   f o r   e x p er im e n tal  d esig n   au to n o m y   [ 5 7 ] ,   in cr em en tal  s tep p ed   g u id a n ce   f o r   co n ce p tu al  ac q u is itio n   [ 5 8 ] ,   an d   s tr u ct u r ed   s u p p o r ts   th at  en h an ce   s tu d en ts   r ea s o n in g   an d   ex p la n atio n   p r o ce s s es  [ 5 9 ] .   Gr ap h ic  o r g a n izer s   h av also   b ee n   s h o wn   to   im p r o v t h d etail  an d   o r g an iz atio n   o f   s tu d en ts   e x p lan atio n s   [ 6 0 ] ,   [ 6 1 ] .   T ec h n o l o g y   s u p p o r ts   in q u ir y   p h ases ,   p ar ticu lar ly   d ata  o b s er v atio n ,   m o d eli n g ,   an d   in ter p r etatio n   [ 6 2 ] [ 6 4 ] ,   wh ile   ac tiv lear n in g   e n v ir o n m en ts   in cr ea s s elf - ef f icac y   a n d   c o llab o r ativ p r o b le m - s o lv in g   [ 4 8 ] .   Mo b ile  tec h n o lo g ies  m o tiv ate  au th e n tic   en g ag em e n t [ 6 5 ] ,   th o u g h   m o d elin g   an d   s im u latio n   r em ain   u n d er u tili ze d   in   m an y   i n q u ir y - b ased   co n tex ts   [ 6 2 ] .     2. 2 . 3 .   P er s is t ent   lim it a t io ns   C u r r en ch allen g es  in clu d in ad eq u ate  ass ess m en to o ls   a n d   teac h er   k n o wled g f o r   co m p eten cy - b ased   ev alu atio n   [ 1 ] ,   im b alan ce d   co m p eten cy   d e v elo p m e n t   with   lo ev id en ce   in ter p r etatio n   s k ills   [ 1 2 ] ,   an d   d if f icu lties   in   f o r m u latin g   au th en tic  in q u ir y   q u esti o n s   [ 4 ] .   Mo d el - b ased   r ea s o n in g   also   r em ain s   u n d er d ev elo p e d   [ 1 4 ] .   I m p lem en tatio n   b ar r ier s   ar f r eq u en t ly   ass o ciate d   with   lim ited   cu r r icu lu m   r eso u r ce s   [ 6 6 ] ,   co n s tr ain ts   in   th ass e s s m en o f   s cien tific   liter ac y   a n d   co m p eten cies  [ 6 7 ] ,   in s u f f icien p r o f ess io n al   d ev elo p m e n f o r   teac h er s   [ 6 8 ] ,   r esis tan ce   to   p ed ag o g ical  c h an g [ 6 9 ] ,   an d   s tr u ctu r al  d if f icu lties   in   u n d er - r eso u r ce d   class r o o m s   [ 7 0 ] .   N o tab ly ,   ex is tin g   in s tr u m e n ts   s u ch   as  NOSL iT  an d   PISA  f r am ewo r k s   ca p tu r e   co m p eten cies d escr ip tiv ely   b u t r ar ely   m o d el  th s tr u ctu r al  in ter d ep en d e n cies a m o n g   th em .     2. 3   O pera t io na l def ini t io ns   2. 3 . 1 .   Scient if ic  inq uiry   I r ep r esen ts   s y s tem atic  p ar ticip atio n   in   r esear ch   p r o ce s s es:  f o r m u latin g   r esear ch a b le  q u esti o n s ,   d esig n in g   ex p e r im en ts ,   g en er atin g   an d   an aly zin g   d ata,   an d   ev alu atin g   p r o ce d u r es  [ 5 ] ,   [ 6 ] ,   [ 9 ] ,   [ 1 7 ] .   T h is   ep is tem ic  p r o ce s s   r eq u ir es b o t h   p r o ce d u r al  a n d   e p is tem ic  s k ills   f o r   k n o wled g co n s tr u ctio n   [ 2 ] ,   [ 4 3 ] .     2. 3 . 2 .   E x pla na t io n o f   ph y s ica l pheno m ena   E en co m p ass es  u n d e r s tan d i n g   an d   ar ticu latin g   p h e n o m en b ased   o n   k n o wled g o f   liv in g   s y s tem s ,   m atter ,   en er g y ,   b io d iv er s ity ,   an d   th u n iv er s [ 1 8 ] .   C en tr a to   th is   co m p eten cy   is   m o d el - b ased   r ea s o n in g co n s tr u ctin g ,   u s in g ,   an d   r e v is in g   s cien tific   m o d els  to   p r o v id ca u s al  ex p lan atio n s   g r o u n d ed   in   estab lis h ed   p r in cip les  [ 1 4 ] ,   [ 3 4 ] ,   [ 3 9 ] ,   [ 7 1 ] ,   [ 7 2 ] .     2. 3 . 3 .   T ec hn o lo g ica l desig n   DE   in v o lv es  cr ea tin g   in n o v at iv s o lu tio n s   to   en v ir o n m en ta p r o b lem s   th r o u g h   s cien tific   p r in cip les  an d   s u s tain ab ilit y   cr iter ia   [ 3 7 ] .   T h is   in clu d es  id en tify i n g   alter n ativ es,   d esig n in g   d etailed   s o lu tio n s ,   im p lem en tin g   p r o to ty p es,  an d   ev alu atin g   tech n o l o g ical  i m p ac [ 2 7 ] ,   [ 7 3 ] .   Desig n   in teg r ates  s cien tific   ex p lan atio n   t h r o u g h   tr a d e - o f f   an aly s is   an d   s y s tem atic  p er f o r m an ce   ass ess m en t.   C o n s eq u en tly ,   th h y p o th eses   p r o p o s ed   in   th r esear ch   m o d e ar s h o wn   in   Fig u r 1 .           Fig u r 1 .   Pro p o s ed   r esear c h   m o d el   Note   I N= inves ti ga tes   us ing  s c ientif ic  met hods   E X= e xplains   the  phys ica wor l d   DE = de s igns   a nd  buil ds   tec hnolog ica s olut i ons .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t J E v al  &   R es E d u c ,   Vo l .   1 5 ,   No .   2 ,   Ap r il 2 0 2 6 1 1 1 4 - 1 1 2 8   1118     Hy p o th esis   1 :   T h e   ab ilit y   to   ex p lain   th p h y s ical  p h e n o m en s ig n if ican tly   in f lu e n ce s   th d esig n   an d   co n s tr u ctio n   o f   tech n o lo g ical  s o lu tio n s   f o r   s ec o n d ar y   s ch o o l   s tu d en ts .     Hy p o th esis   2 :   T h e   ab ilit y   to   i n v esti g ate  th u s o f   s cien tifi in q u ir y   s ig n if ican tly   in f lu e n ce s   th d esig n   an d   co n s tr u ctio n   o f   tech n o lo g i ca l so lu tio n s   f o r   s ec o n d ar y   s ch o o l stu d en ts .     Hy p o th esis   3 :   T h e   co m p eten c o f   i n v esti g atin g   t h u s o f   s cien tific   m eth o d s   s ig n if ican tl y   in f lu e n ce s   th ex p lan atio n   o f   th p h y s ical  wo r ld   in   s ec o n d ar y   s ch o o l stu d en ts .       3.   M E T H O D   3 . 1 .     Resea rc h a pp ro a ch  a nd   des ig n   T h is   r esear ch   ad o p ted   a   q u an titativ ap p r o ac h   with   a   co r r elatio n al - ca u s al  d esig n   aim ed   at  d eter m in in g   t h s tr u ctu r al  in f lu en ce s   b etwe en   th s cien tifi co m p eten cies  o f   I N,   E X,   a n d   DE   in   s ec o n d ar y   s ch o o s tu d en ts .   T h is   s tu d y   e m p lo y ed   PLS - SEM   v ia  Sm ar tPLS  v er s io n   4   s o f twar e,   w h ich   allo wed   f o r   th e   s im u ltan eo u s   ev alu atio n   o f   th m ea s u r em en m o d el  a n d   t h e   p r o p o s ed   s tr u ctu r al  m o d el  [ 7 4 ] .   T h e   s elec tio n   o f   PLS - SEM   was  b ased   o n   its   a b ilit y   to   h an d le  c o m p lex   m o d els  with   m u ltip le  co n s tr u cts  an d   its   r o b u s tn ess   to   d ev iatio n s   f r o m   m u ltiv ar iate  n o r m ality .     3 . 2 .     P a rt icipa nts   T h tar g et  p o p u latio n   co n s is ted   o f   s ec o n d ar y   s tu d en ts   f r o m   p u b lic  in s titu tio n s   in   L am b ay eq u e,   Per u   ( N= 8 5 , 1 6 2   in   2 0 2 3 )   [ 7 5 ] .   St r atif ied   p r o b ab ilit y   s am p lin g   was  em p lo y ed   with   ed u ca tio n al  in s titu tio n s   as  s tr ata.   Fro m   1 2   elig i b le  p u b li s ec o n d ar y   s ch o o ls ,   f o u r   wer r an d o m ly   s elec ted   to   en s u r g eo g r ap h ic  an d   s o cio ec o n o m ic  d iv er s ity   ac r o s s   u r b an   an d   p er i - u r b an   ar ea s .   W ith in   ea ch   s elec ted   s ch o o l,  p ar ticip an ts   wer e   p r o p o r tio n ally   allo ca te d   b y   g r ad lev el  ( g r ad es 1 - 5 ) .   T h f in al  s am p le  ( n = 1 6 5 )   w as  ca lcu lated   u s in g   9 5 co n f id en ce   lev el   an d   5 m ar g i n   o f   er r o r .   I n clu s io n   c r iter ia  r e q u ir ed   e n r o llm en i n   p u b lic  s ec o n d a r y   ed u ca tio n   an d   v o lu n tar y   p ar ticip atio n   with   in f o r m e d   co n s en t.  Stu d en ts   with   co g n itiv d is ab ilit ies  p r ev en tin g   in s tr u m en co m p r eh en s io n   o r   in co m p lete   q u esti o n n air es  wer e   ex clu d ed .   T h e   s o cio d em o g r a p h ic  c h ar ac ter is tics   o f   th p ar ticip an ts   ar p r esen ted   in   T ab le  1 .   T h tab le  in clu d es  in f o r m atio n   o n   g en d er ,   g r a d lev el,   ed u ca tio n al  in s titu tio n ,   ag r an g e,   an d   ar ea   o f   r esid en ce .       T ab le  1 .   So cio d em o g r ap h ic  c h ar ac ter is tics   o f   th p ar ticip an ts   C h a r a c t e r i s t i c   C a t e g o r y   F r e q u e n c y   ( n )   P e r c e n t a g e   ( %)   G e n d e r   M a l e   78   4 7 . 3   F e mal e   87   5 2 . 7   A c a d e mi c   d e g r e e   F i r st   y e a r   35   2 1 . 2   S e c o n d   y e a r   33   2 0 . 0   Th i r d   y e a r   32   1 9 . 4   F o u r t h   y e a r   34   2 0 . 6   F i f t h   y e a r   31   1 8 . 8   Ed u c a t i o n a l   i n s t i t u t i o n   I 1   56   3 3 . 9   I 2   39   2 3 . 6   I 3   34   2 0 . 6   I 4   36   2 1 . 8   A g e   12 - 1 3   y e a r s   28   1 7 . 0   14 - 1 5   y e a r o l d   65   3 9 . 4   16 - 1 7   y e a r o l d   72   4 3 . 6   A r e a   o f   r e si d e n c e   U r b a n   1 6 5   1 0 0 . 0   N o t e :   N = 1 6 5   se c o n d a r y   sc h o o l   s t u d e n t s fr o m   La m b a y e q u e ,   P e r u       3 . 3 .     I ns t rum ent s   T h s cien ce   an d   tech n o l o g y   co m p eten c y   q u esti o n n air f o r   s ec o n d ar y   s tu d en ts   ass ess ed   th r ee   co m p eten cies  alig n e d   with   Pe r u ' s   Natio n al  B asic  E d u ca tio n   C u r r icu lu m   ( MI NE DU,   2 0 1 6 ) .   T h in s tr u m e n co m p r is ed   1 7   item s   ac r o s s   th r ee   d im en s io n s I ( 8   item s ) ,   E ( 3   item s ) ,   an d   DE   ( 6   item s ) ,   u s in g   5 - p o in t   L ik er s ca le  ( 1 = n e v er   to   5 =a lway s )   m ea s u r in g   p er ce iv ed   s elf - ef f icac y   in   s cien tific   c o m p eten cies.   C o n ten v alid ity   was  estab lis h ed   th r o u g h   e x p er ju d g m e n b y   f iv s p ec ialis t s   in   s cien ce   ed u ca ti o n   an d   co m p eten cy   ass es s m en t,  y ield in g   Aik en ' s   co ef f icien ts   >0 . 8 5   f o r   all   item s   [ 7 6 ] .   T h is   v alid atio n   p r o ce s s   s p ec if ically   ev alu ated   cu ltu r al  an d   cu r r ic u lar   ap p r o p r iaten ess   f o r   th Per u v ian   ed u ca tio n al  co n tex t,   en s u r in g   alig n m en t   with   n atio n al  cu r r icu lu m   s tan d ar d s   an d   lin g u is tic  ac ce s s ib il ity   f o r   Per u v ian   ad o lescen ts .   R eliab ilit y   an aly s is   s h o wed   C r o n b ac h ' s   α =0 . 9 0 0   f o r   th t o tal  in s tr u m en t,  w ith   d im en s io n - s p ec if ic  v alu es  o f   α = 0 . 8 1 3   ( I N) ,   α =0 . 7 2 8   ( E X) ,   an d   α =0 . 7 8 4   ( DE ) ,   all  ex ce ed in g   th 0 . 7 0   t h r esh o ld   [ 7 7 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2         A s s ess men t o f scien tifi co mp eten cies in   s ec o n d a r s ch o o l s tu d en ts :   … ( A n g el  E d w in   Ob li ta s   S ilva )   1119   3 . 4 .     Da t a   c o llect io n pro ce du re   Data   co llectio n   was  ca r r ie d   o u v ia   d i g ital  q u esti o n n air d u r i n g   t h 2 0 2 4   ac ad em ic   y ea r   af ter   co o r d in atio n   with   th e   ed u ca t io n al  au th o r ities   an d   o b tain i n g   th e   co r r esp o n d in g   in s titu tio n al  p e r m is s io n s .     s tan d ar d ized   p r o to c o was  i m p lem en ted   t h at  in clu d e d :   i )   an   in f o r m atio n al  s ess io n   o n   t h o b jectiv es  o f   th e   s tu d y ;   ii )   o b tain in g   in f o r m e d   co n s en f r o m   p ar en ts   o r   g u ar d ian s   an d   ass en f r o m   u n d er a g s tu d en ts ;     iii )   ad m in is ter in g   th e   q u esti o n n air in   s elf - ad m in is ter ed   f o r m at   with   s u p er v is io n   b y   th r esear ch er ;   an d     iv )   an s wer in g   q u esti o n s   d u r in g   th r esp o n s p r o ce s s .   T h av er ag tim e   to   co m p lete  th e   q u esti o n n air e   was     2 5   m in u tes  p er   p a r ticip an t.  T h an o n y m ity   an d   co n f id e n tiality   o f   th r esp o n s es  wer g u ar an teed   th r o u g h   n u m er ical  co d in g   o f   th i n s tr u m en ts .     3 . 5 .     Da t a   a na ly s is   T h s tatis tical  an aly s is   was  ca r r ied   o u in   t h r ee   p h ases   v ia  S m ar tPLS  v er s io n   4 .   First,  an   e x p lo r ato r y   f ac to r   an aly s is   ( E FA)   was  p e r f o r m e d   to   ex am in th u n d e r ly in g   f ac to r   s tr u ctu r o f   th d ata  an d   v er if y   th e   d im en s io n ality   o f   th in s tr u m en t.  co n f ir m ato r y   f ac to r   an aly s is   ( C FA)   was  s u b s eq u en tly   p er f o r m e d   to   ev alu ate  th m ea s u r em en m o d el  b y   esti m atin g   f ac to r   lo ad in g s ,   co n v er g en v alid it y ,   an d   d is cr im in an v alid ity .   T h e   ev alu atio n   cr iter i in clu d ed   f ac to r   lo ad in g s   g r e ater   th an   0 . 7 0 ,   av er a g v a r ian ce   ex tr ac ted   ( AVE )   g r ea ter   th an   0 . 5 0 ,   c o m p o s ite   r eliab ilit y   g r ea ter   t h an   0 . 7 0 ,   an d   h eter o tr ait m o n o tr ait  ( HT MT )   r atio   less     th an   0 . 8 5 .   Fin ally ,   th e   h y p o th eses   wer e   test ed   b y   an aly zin g   th e   s tr u ct u r al  m o d el  v ia  th e   PLS  tech n iq u e   an d   ev alu atin g   t h tr ajec to r y   c o ef f icien ts ,   s tatis tical  s i g n if ican ce   v alu es  ( p < 0 . 0 5 ) ,   an d   co ef f icien ts   o f   d eter m in atio n   ( R ²) .   T h b o o t s tr ap p in g   p r o ce d u r was  ap p l ied   with   5 , 0 0 0   s u b s am p les  to   o b tain   co n f id e n ce   in ter v als  an d   ev alu ate  th s tatis tical  s ig n if ican ce   o f   th s tr u ctu r al  r elatio n s h ip s .   T h g o o d n ess - of - f it  in d ices  ev alu ated   in clu d ed   s tan d ar d ized   r o o m ea n   s q u ar e   r esid u al  ( SR MR )   ( <0 . 0 8 ) ,   d _ UL an d   d _ ( p > 0 . 0 5 ) ,     χ²/d f   ( 1 - 3 ) ,   a n d   n o r m e d   f it in d ex   ( NFI )   ( >0 . 9 0 ) .     3 . 6 .     E t hica l c o ns idera t io ns   T h is   r esear ch   ad h er ed   to   eth ic al  p r in cip les  f o r   h u m a n   s u b je cts  r esear ch .   E th ics  co m m itte ap p r o v al   f r o m   th e   s p o n s o r i n g   in s titu tio n   an d   au th o r izatio n   f r o m   r eg i o n al  ed u ca tio n   au t h o r ities   wer o b tain e d   p r i o r   to   d ata  co llectio n .   All  p ar ticip a n ts   an d   leg al  r ep r esen tativ es  p r o v id e d   in f o r m ed   c o n s en a n d   ass en t,  en s u r in g   v o lu n tar y   p ar ticip atio n   an d   with d r awa r ig h ts .   C o n f id e n tiality   was  m ain tain ed   th r o u g h   p ar ticip an c o d e   ass ig n m en t,  with   n o   p er s o n all y   id en tifia b le  in f o r m atio n   co ll ec ted   d u r in g   d ig ital  q u esti o n n air ad m in is tr atio n .   Data   wer s to r ed   o n   p ass w o r d - p r o tecte d   s er v er s   with   r estricte d   ac ce s s .   T h r esu lt s   wer s h ar ed   with   p ar ticip atin g   in s titu tio n s   to   s u p p o r t p e d ag o g ical  im p r o v em e n t,  f o llo win g   C ésar   Vallejo   Un iv er s ity s   R esear ch   E th ics C o d [ 7 8 ] .       4.   RE SU L T S   T h is   s tu d y   u s e d   th PLS‒ SE M   m o d el,   wh ich   allo wed   f o r   C FA   to   en s u r th co n v er g en v alid ity   o f   th m ea s u r em en m o d el.   T a b l 2   p r esen ts   th f ac t o r   lo a d in g s   f o r   ea ch   item ,   wh ich ,   f o llo win g   th cr iter ia  o f   Hair   et  a l.   [ 7 9 ] ,   m o s tly   r ea ch   v alu es  ab o v 0 . 7 0 ,   wh ich   is   co n s id er ed   ac ce p tab le.   T h is   f in d in g   in d icate s   th at  th item s   ad eq u ately   e x p lain   t h v ar ian ce   o f   th e   co n s tr u cts  with   wh ich   th ey   ar e   ass o ciate d .   I n   p ar ticu lar ,   th item s   co r r e s p o n d in g   to   th DE ,   E X,   an d   I co n s tr u cts  s h o w   s ig n if i ca n f ac to r   lo ad in g s   ( p < 0 . 0 0 1 )   an d   l o ad i n g   v alu es  ab o v e   0 . 7 0   in   m o s ca s es,  wh ich   s u p p o r ts   th eir   c o n v er g en v alid ity .   Alth o u g h   s o m item s   h a v lo ad in g s   s lig h tly   b elo th t h r e s h o ld   ( e. g . ,   I N1 =0 . 5 1 7 ,   I N3 = 0 . 5 8 0 ,   DE 4 = 0 . 6 5 7 ) ,   th ey   r em ain   with in   a n   ac ce p ta b le  r an g e,   esp ec ially   c o n s id er i n g   th th e o r etica l su p p o r t a n d   o v er all  co n s is ten cy   o f   th m o d el.   Similar ly ,   all  th co n s tr u cts  ev alu ate d   h a v e   AVE   v alu es  th at  e x ce e d   th e   th r esh o ld   o f   0 . 5 0 :   DE =0 . 5 1 9 ,   E X= 0 . 6 4 8 ,   an d   I N= 0 . 5 2 3 ,   as  in d icate d   by  H air   et  a l.   [ 7 4 ] .   T h ese  r esu lts   s u g g est  th at  th m ea s u r em en m o d el  h as  a d eq u ate  co n v er g en t   v alid ity ,   w h ich   s u p p o r ts   th q u ality   o f   th o p er atio n aliza tio n   o f   th co n s tr u cts an aly ze d .   T ab le  3   s h o ws  th in d icato r s   o f   in ter n al  r eliab ilit y ,   d is cr im in an v alid ity ,   co ef f i cien ts   o f   d eter m in atio n   ( R ²) ,   an d   co llin ea r ity   in d ices  f o r   th m o d el  c o n s tr u cts.  T o   ass ess   r eliab ilit y ,   C r o n b ac h s   alp h a   co ef f icien was  u s ed ,   as  wer e   th co m p o s ite  r eliab ilit y   m ea s u r es  r h o _ a n d   r h o _ c .   Acc o r d in g   to   th cr iter ia   p r o p o s ed   b y   [ 7 4 ] ,   [ 7 7 ] ,   v alu e s   ab o v th t h r esh o ld   o f   0 . 7 0   ar co n s id er e d   ac ce p tab le .   I n   th is   ca s e,   all  th e   co n s tr u cts DE   ( 0 . 8 1 3 ,   0 . 8 1 6 ,   0 . 8 6 6 ) ,   E ( 0 . 7 2 8 ,   0 . 7 3 1 ,   0 . 8 4 6 ) ,   an d   I ( 0 . 7 8 4 ,   0 . 8 0 3 ,   0 . 8 4 1 ) m ee t h ese   cr iter ia,   wh ich   s u p p o r ts   th in t er n al  co n s is ten cy   o f   th m ea s u r em en t in s tr u m en t.   T h co ef f icien ts   o f   d eter m in at io n   ( R ²)   in d icate   th at  th DE   c o n s tr u ct  h as  v alu o f   0 . 5 8 9 ,   in d icatin g   th at  th I an d   E co n s tr u ct s   ex p lain   5 8 . 9 o f   its   v ar ian ce .   T h E co n s tr u ct  h as  v alu o f   0 . 4 5 2 ,   f r o m   wh ich   it  ca n   b in f er r ed   t h at  I ex p lain s   4 5 . 2 o f   its   v ar ian ce .   T o   ass ess   d is cr im in an v alid ity ,     th HT MT   r atio   cr iter io n   wa s   ap p lied ,   wh o s v alu es  d id   n o ex ce ed   t h th r esh o ld   o f   0 . 8 5   p r o p o s ed   b y     R aso o lim an esh   et  a l.  [ 8 0 ] ,   th u s   r ein f o r ci n g   th d is cr im in an v alid ity   o f   t h m ea s u r em e n m o d el.   Fin ally ,   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t J E v al  &   R es E d u c ,   Vo l .   1 5 ,   No .   2 ,   Ap r il 2 0 2 6 1 1 1 4 - 1 1 2 8   1120   v alu es  o f   th v a r ian ce   i n f latio n   f ac t o r   ( V I F)  ar e   b elo th cr itical  v alu o f   5 ,   i n d icatin g   th at   th er a r n o   co llin ea r ity   p r o b lem s   b etwe en   th ev alu ated   c o n s tr u cts.       T ab le  2 .   C o n v er g en v alid ity   o f   th m ea s u r em e n t m o d el   I t e ms   F a c t o r   l o a d i n g s   S t a n d a r d   d e v i a t i o n   ( S TD EV )   st a t i st i c ( | O / S TD EV | )   v a l u e s   AVE   D E1   & l t ; -   DE   D o   y o u   f i n d   i t   e a s y   t o   p r o p o se  t e c h n o l o g i c a l   a l t e r n a t i v e s w h e n   f a c e d   w i t h   a   t e c h n i c a l   p r o b l e m?   0 . 7 3 4   0 . 0 4 2   1 7 . 4 5 7   0 . 0 0 0   0 . 5 1 9   D E2   & l t ; -   DE   D o   y o u   f e e l   c a p a b l e   o f   c r e a t i n g   a   d e t a i l e d   d e si g n   f o r   a   t e c h n o l o g i c a l   so l u t i o n ?   0 . 7 2 4   0 . 0 4 3   1 6 . 9 8 7   0 . 0 0 0   D E3   & l t ; -   DE   D o   y o u   f e e l   c o n f i d e n t   i m p l e me n t i n g   a   t e c h n o l o g y   so l u t i o n   y o u   h a v e   d e s i g n e d ?   0 . 7 7 4   0 . 0 4 0   1 9 . 2 2 8   0 . 0 0 0   D E4   & l t ; -   DE   H o w   o f t e n   d o   y o u   a d j u s t   o r   i m p r o v e   a   t e c h n o l o g i c a l   s o l u t i o n   a f t e r   t e st i n g   i t ?   0 . 6 5 7   0 . 0 5 7   1 1 . 5 9 8   0 . 0 0 0   D E5   & l t ; -   DE   D o   y o u   c r i t i c a l l y   e v a l u a t e   t h e   p e r f o r man c e   o f   t h e   t e c h n o l o g i c a l   s o l u t i o n   o n c e   i t   h a b e e n   i mp l e m e n t e d ?   0 . 7 6 2   0 . 0 4 4   1 7 . 1 6 5   0 . 0 0 0   D E6   & l t ; -   DE   D o   y o u   f e e l   c a p a b l e   o f   e x p l a i n i n g   t o   o t h e r h o w   y o u r   t e c h n o l o g i c a l   s o l u t i o n   w o r k s?   0 . 6 6 3   0 . 0 5 5   1 2 . 1 1 4   0 . 0 0 0   EX 1   & l t ; -   EX   D o   y o u   f e e l   t h a t   y o u   h a v e   a   g o o d   u n d e r st a n d i n g   o f   c o n c e p t r e l a t e d   t o   l i v i n g   t h i n g s,   mat t e r ,   a n d   e n e r g y ?   0 . 8 2 4   0 . 0 3 4   2 4 . 3 8 3   0 . 0 0 0   0 . 6 4 8   EX 2   & l t ; -   EX   D o   y o u   a p p l y   y o u r   k n o w l e d g e   o f   b i o d i v e r si t y ,   Ea r t h ,   a n d   t h e   u n i v e r se   i n   p r a c t i c a l   si t u a t i o n s   o r   r e sea r c h   p r o j e c t s ?   0 . 8 2 4   0 . 0 2 8   2 9 . 1 5 6   0 . 0 0 0   EX 3   & l t ; -   EX   D o   y o u   e v a l u a t e   t h e   p o si t i v e   a n d   n e g a t i v e   e f f e c t s   t h a t   t e c h n o l o g y   h a s   o n   t h e   e n v i r o n m e n t   a n d   so c i e t y ?   0 . 7 6 4   0 . 0 4 9   1 5 . 5 9 9   0 . 0 0 0   I N 1   &l t ; -   IN   D o   y o u   f i n d   i t   e a s y   t o   a s k   q u e s t i o n t h a t   h e l p   i n i t i a t e   a n   i n q u i r y ?   0 . 5 1 7   0 . 0 8 1   6 . 3 5 8   0 . 0 0 0   0 . 5 2 3   I N 2   &l t ; -   IN   C a n   y o u   d e v e l o p   a   d e t a i l e d   p l a n   t o   i n v e st i g a t e   a   p r o b l e m?   0 . 6 3 7   0 . 0 6 2   1 0 . 3 4 1   0 . 0 0 0   I N 3   &l t ; -   IN   H o w   o f t e n   d o   y o u   u s e   a p p r o p r i a t e   t o o l o r   t e c h n i q u e t o   c o l l e c t   d a t a   i n   r e s e a r c h ?   0 . 5 8 0   0 . 0 6 6   8 . 7 4 5   0 . 0 0 0   I N 4   &l t ; -   IN   D o   y o u   f e e l   c o mf o r t a b l e   r e c o r d i n g   t h e   i n f o r mat i o n   y o u   o b t a i n   i n   a n   i n v e s t i g a t i o n   i n   a n   o r g a n i z e d   ma n n e r ?   0 . 6 1 5   0 . 0 6 2   9 . 9 3 8   0 . 0 0 0   I N 5   &l t ; -   IN   D o   y o u   f i n d   i t   e a sy   t o   i n t e r p r e t   t h e   d a t a   y o u   h a v e   c o l l e c t e d   d u r i n g   r e s e a r c h ?   0 . 6 7 1   0 . 0 5 5   1 2 . 1 3 3   0 . 0 0 0   I N 6   &l t ; -   IN   D o   y o u   u se  a p p r o p r i a t e   t e c h n i q u e t o   a n a l y z e   t h e   i n f o r mat i o n   o b t a i n e d ?   0 . 7 7 1   0 . 0 8 0   7 . 1 3 0   0 . 0 0 0   I N 7   &l t ; -   IN   D o   y o u   f e e l   c a p a b l e   o f   e v a l u a t i n g   t h e   e f f e c t i v e n e ss  o f   t h e   i n q u i r y   p r o c e s y o u   h a v e   f o l l o w e d ?   0 . 8 0 9   0 . 0 2 9   2 7 . 9 3 6   0 . 0 0 0   I N 8   &l t ; -   IN   H o w   c l e a r l y   d o   y o u   c o mm u n i c a t e   y o u r   r e s e a r c h   f i n d i n g s   t o   o t h e r s ?   0 . 6 3 1   0 . 0 5 3   1 1 . 9 5 8   0 . 0 0 0       T ab le  3 .   R eliab ilit y ,   co ef f icien ts   o f   d eter m in atio n ,   co llin ea r it y   in d icato r s ,   a n d   d is cr im in a n v alid ity   C o n st r u c t   C r o n b a c h a l p h a   C o m p o si t e   r e l i a b i l i t y   ( r h o _ a )   C o m p o si t e   r e l i a b i l i t y   ( r h o _ c )   R 2   V I F   DE   EX   IN   DE   0 . 8 1 3   0 . 8 1 6   0 . 8 6 6   0 . 5 8 9   1 . 8 2 6         EX   0 . 7 2 8   0 . 7 3 1   0 . 8 4 6   0 . 4 5 2   1 . 8 2 6   0 . 4 3 4       IN   0 . 7 8 4   0 . 8 0 3   0 . 8 4 1   -   1 . 0 0 0   0 . 5 0 6   0 . 5 8 3         T ab le  4   s h o ws  th m ain   g o o d n ess - of - f it  in d ices  f o r   th m ea s u r em en m o d el,   wh ich   a llo u s   to   v er if y   th ex te n to   wh ich   th p r o p o s ed   th eo r etica m o d el   f its   th em p ir ical  d ata  co llected .   As  n o ted   b y     Far h et  a l.   [ 8 1 ] ,   th ese  in d icato r s   p r o v id ev id e n ce   o f   co n v er g en v alid ity   b y   ass ess in g   th d eg r ee   o f   co r r esp o n d en ce   b etwe en   t h e s tim ated   m o d el  a n d   t h o b s er v ed   d ata.   First,  th e   SR MR  in d ex   o b tai n ed   a   v alu e   o f   0 . 0 7 8 ,   wh ich   is   b elo w   th e   th r esh o ld   o f   0 . 8 5   p r o p o s ed   b y   Su n   [ 8 2 ] ,   r ef lectin g   g o o d   f it  o f   th e   m o d el.     On   th o th er   h an d ,   th e   v alu es   o b tain ed   f o r   th e   d _ UL S   ( 1 . 1 8 4 )   a n d   d _ ( 0 . 5 9 5 )   in d ices  ar also   ac ce p tab le,     as  th ey   m ee th s tatis tical  cr iter io n   p >0 . 0 5 ,   as  p r o p o s ed   b y   R in g le  et  a l.   [ 8 3 ]   in d icatin g   th at  th er ar n o   s ig n if ican t d is cr ep an cies b etw ee n   th o b s er v ed   a n d   esti m ated   m atr ices.   T h χ²/d f   in d e x   ( 1 . 5 4 8 )   f alls   with in   th ac ce p tab le  r an g e   o f   b etwe en   1   an d   3 ,   as  in d icate d   b y     Klin [ 8 4 ]   in d icatin g   g o o d   lev el  o f   p ar s im o n y   in   th m o d el.   Fin ally ,   th NFI   ( 0 . 9 6 5 )   ex ce ed s   th m in im u m   th r esh o ld   o f   0 . 9 0   r ec o m m e n d ed   b y   th e   s am a u th o r s ,   wh ic h   r ein f o r ce s   t h o v er all   ad eq u ac y   o f   th e   p r o p o s ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2         A s s ess men t o f scien tifi co mp eten cies in   s ec o n d a r s ch o o l s tu d en ts :   … ( A n g el  E d w in   Ob li ta s   S ilva )   1121   m o d el.   T a k en   to g eth er ,   th ese  r esu lts   in d icate   th at  th p r o p o s ed   m ea s u r em en t   m o d el   p r esen ts     s tatis tica lly   s o u n d   f it th at  is   co n s is ten t w ith   th m eth o d o lo g ical  s tan d ar d s   ac ce p ted   i n   th e   liter atu r e.       T ab le  4 .   Go o d n ess - of - f it in d ic ato r s   C r i t e r i a   Est i m a t e d   m o d e l   Th r e s h o l d   A u t h o r   D e c i s i o n   S R M R   0 . 0 6 8   < 0 . 8 5   H a i r   e t   a l .   [ 7 4 ]   A c c e p t a b l e   d _ U LS   1 . 1 8 4   p > 0 . 0 0 5   R i n g l e   e t   a l .   [ 8 3 ]   A c c e p t a b l e   d_G   0 . 5 9 5   p > 0 . 0 0 5   R i n g l e   e t   a l .   [ 8 3 ]   A c c e p t a b l e   χ 2 / d f   1 . 5 4 8   B e t w e e n   1   a n d   3   K l i n e   [ 8 4 ]   A c c e p t a b l e   N F I   0 . 9 1 2   > 0 . 9 0   H a i r   e t   a l .   [ 7 4 ]   A c c e p t a b l e       T ab le  5   an d   Fig u r 2   s h o w   t h r esu lts   o f   th e   s tr u ctu r al   p ath   an aly s is   p er f o r m e d   t o   e v alu ate  th h y p o th eses   p r o p o s ed   i n   th r e s ea r ch   m o d el.   First,  th r elati o n s h ip   b etwe en   E a n d   DE   was  s ig n if ican t,  with     p ath   co ef f icien t   o f   β=0 . 2 6 3   an d   p   v al u o f   0 . 0 0 2 ,   i n d i ca tin g   th at  a   g r ea ter   a b ilit y   t o   ex p lain   s cien tific   p h en o m en is   p o s itiv ely   ass o ciate d   with   th d ev elo p m en o f   tech n o lo g ical  s o lu tio n s .   T h is   ev id en ce   s u p p o r ts   h y p o th esis   1.   L ik ewise,   d ir ec an d   s ig n if ican ef f ec was  o b s er v ed   b e twee n   s cien tific   in q u ir y   a n d   DE ,   with     co ef f icien o f   β=0 . 5 6 6   an d   p = 0 . 0 0 0 ,   in d icatin g   th at  in q u i r y   s k ills   s tr o n g ly   in f lu e n ce   th ab ilit y   to   d ev elo p   tech n o lo g ical  s o lu tio n s .   T h is   is   th s tr o n g est  r elatio n s h ip   in   th m o d el,   clea r ly   s u p p o r ti n g   h y p o th esis   2.   On   th o th er   h an d ,   h y p o th esis   3   was  also   co n f ir m ed ,   s h o win g   s ig n if ican r elatio n s h ip   b etw ee n   IN   an d   E X ,   with   co ef f icie n o f   β=0 . 6 7 3   an d   v alu e   o f   p = 0 . 0 0 0 .   T h is   f in d i n g   s u g g ests   th at  g r ea ter   c o m p eten ce   in   s cien tific   in q u ir y   p r o ce s s es  en h an ce s   th ab ilit y   to   ex p lain   s cien tific   p h en o m en a.   All  th co ef f icie n t s   h ad   co n f id e n ce   in ter v als  ( 2 . 5   an d   9 7 . 5 p er c en tiles )   th at  d id   n o cr o s s   th ze r o   v alu e,   r ein f o r cin g   th s tatis tical  r o b u s tn ess   o f   th r elatio n s h ip s .   T ak en   to g et h er ,   th ese  r esu lts   v alid ate  th e   p r o p o s ed   m o d el   an d   allo u s   to   co n cl u d t h at   s cien tific   in q u ir y   p la y s   ce n tr al  r o le  in   b o th   ex p lain in g   p h en o m en an d   d e v elo p in g   tech n o lo g ical  s o lu tio n s .       T ab le  5 .   T esti n g   o f   r esear ch   h y p o th eses   H y p o t h e s i s   P a t h   P   v a l u e s   S t a n d a r d   d e v i a t i o n   ( S TD EV )   P e r c e n t i l e   D e c i s i o n   2 . 5   9 7 . 5 %   H1   EX   - &g t ;   D E   0 . 2 6 3   0 . 0 0 2   0 . 0 8 4   0 . 0 8 5   0 . 4 1 6   A c c e p t e d   H2   I N   - &g t ;   D E   0 . 5 6 6   0 . 0 0 0   0 . 0 6 6   0 . 4 3 8   0 . 7 0 2   A c c e p t e d   H3   I N   - &g t ;   EX   0 . 6 7 3   0 . 0 0 0   0 . 0 5 1   0 . 5 7 1   0 . 7 6 7   A c c e p t e d           Fig u r 2 .   R eso lv ed   r esear c h   m o d el     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t J E v al  &   R es E d u c ,   Vo l .   1 5 ,   No .   2 ,   Ap r il 2 0 2 6 1 1 1 4 - 1 1 2 8   1122   5.   DIS CU SS I O N   T h f i n d i n g s   o f   t h is   s tu d y   p r o v i d e   s o li d   em p i r ic al   e v i d e n c o n   t h e   s t r u ct u r al   i n te r r el ati o n s h i p s   am o n g   f u n d a m e n t al  s ci en tif ic   c o m p e t en cies   i n   s e c o n d ar y   s c h o o l   s t u d e n ts ,   co n f i r m in g   th at  I N ,   E X ,   a n d   DE   c o n s ti tu te  in t er c o n n e ct ed   d i m e n s i o n s   t h a m u t u al ly   in f l u e n ce   ea c h   o t h e r   i n   t h e   d e v el o p m e n t   o f   c o m p r eh en s iv e   s ci e n ti f i c   co m p et en c y .   T h e   r es u lts   o f   t h PLS - SE M   m o d e l   v ali d a te   t h th r ee   p r o p o s e d   h y p o t h es es,   r ev ea l in g   p a tte r n s   o f   in f l u e n c e   t h at   ar e   c o n s is te n t   wi th   co n t e m p o r a r y   th e o r eti c al   f r a m e wo r k s   o n   i n t eg r ate d   s c ie n c e   e d u ca ti o n .     T h c o n f i r m ati o n   o f   h y p o t h e s is   1   ( E X→ DE ,   β =0 . 2 6 3 ,   p = 0 . 0 0 2 )   s u p p o r ts   t h e   t h e o r et ic al  p r e m is e   t h at   t h e   ab i lit y   t o   e x p lai n   s c ie n ti f i c   p h e n o m e n c o n s tit u t es  a   n ec ess ar y   c o n c e p t u al   f o u n d at io n   f o r   t h e   d esi g n   o f   ef f e cti v e   t ec h n o lo g i ca s o l u t io n s .   T h is   f i n d i n g   is   co n s is te n t   wit h   P u r z er   e a l [ 2 7 ]   wh o   a r g u e   t h at   d es ig n   a n d   ex p l an ati o n   a r i n te r tw in e d   in   en g i n ee r i n g   a n d   s ci en c e d u ca ti o n ,   w h e r e   d esi g n   b e h a v i o r s   p r o v i d e   o p p o r t u n iti es  f o r   m ea n i n g f u s cie n ti f i lea r n i n g .   T h m o d er a te  b u t   s i g n if ic an i n f l u e n c s u g g ests   t h at   alt h o u g h   co n c e p t u al   u n d er s ta n d in g   f ac ilit a tes   t ec h n o l o g i ca l   d esi g n ,   o th e r   ad d i ti o n al   f ac to r s   als o   c o n tr ib u t to   t h e   d e v e lo p m e n t   o f   t h is   co m p et en cy ,   w h ic h   is   co n s is t e n t   w ith   t h m u lti f ac t o r ia p er s p e cti v e   p r o p o s e d   b y   R ö n n e b ec k   et   a l.   [ 1 7 ]   o n   th c o m p l e x   n a tu r e   o f   s c ie n ti f i co m p ete n cies .   T h v alid atio n   o f   h y p o th esis   ( I N→DE ,   β=0 . 5 6 6 ,   p < 0 . 0 0 1 )   r ev ea ls   th m o s r o b u s in f lu e n ce   o f   th e   m o d el,   in d icatin g   th at  s cien tific   in q u ir y   s k ills   ar t h m o s im p o r tan p r ed icto r   o f   tec h n o lo g ical   s o lu tio n   d esig n .   T h is   r esu lt a lig n s   with   th ap p r o ac h es o f   Fer r és - Gu r t   [ 4 ]   o n   th ce n tr al  r o le  o f   in q u ir y   q u esti o n s   in   th e   s cien tific   p r o ce s s   an d   with   A r n o ld   et  a l.   [ 9 ] ,   w h o   e m p h asi ze   th at  in q u ir y   en c o m p ass es  ce n tr al  co m p o n e n ts   s u ch   as  q u esti o n   an d   h y p o t h e s is   f o r m u latio n ,   ex p e r im en tal  d esig n ,   an d   d ata  an aly s is   th at  ar f u n d am e n tal  to   d esig n   th in k in g .   T h m a g n itu d e   o f   th is   in f lu en ce   ( β= 0 . 5 6 6 )   s u g g ests   th at  th d ev elo p m e n o f   in q u ir y   s k ills   m ay   b a   p r io r ity   p e d ag o g ical  s tr ateg y   f o r   s tr en g th e n in g   tech n o lo g ical  d esig n   c o m p eten ci es,  wh ich   s u p p o r ts   th r ec o m m e n d atio n s   o f   Po zu elo - Mu ñ o et  a l.   [ 2 ]   o n   th im p lem en tatio n   o f   p r o b lem - b ased   an d   in q u ir y - b ased   lear n in g   ap p r o ac h es.   T h c o n f ir m atio n   o f   h y p o th esi s   3   ( I N→E X,   β=0 . 6 7 3 ,   p < 0 . 0 0 1 )   d em o n s tr ates  th s tr o n g est  in f lu en ce   id en tifie d   in   th e   m o d el,   i n d ic atin g   th at   s cien tific   in q u ir y   is   f u n d am en tal   to   d ev elo p in g   t h ab ilit y   to   ex p lain   p h en o m en in   th p h y s ical  wo r ld .   T h is   f i n d in g   is   co n s is ten with   E b er b ac h   an d   Hm e lo - Sil v er   [ 4 3 ] ,   wh o   co n ce p tu alize   in q u ir y   as   an   e p is tem ic  p r o ce s s   th at   en g a g es  s tu d en ts   in   s cien tific   r ea s o n i n g   a n d   h y p o th esis   f o r m u latio n .   T h e   r o b u s tn ess   o f   th is   r elatio n s h ip   ( β= 0 . 6 7 3 )   s u g g ests   th at  in q u ir y   e x p er ien ce s   p r o v id e   th e   co g n itiv s ca f f o l d in g   n ec ess ar y   to   co n s tr u ct  co h e r en s c ien tific   ex p lan atio n s ,   s u p p o r t in g   th th e o r etica f r am ewo r k s   o f   m o d el - b ased   r ea s o n in g   p r o p o s ed   b y   Step h e n s   et  a l.   [ 1 4 ]   a n d   th co n tem p o r ar y   ex ten s io n s   o f   Vae s en   an d   Ho u k es  [ 3 5 ] .   T h co e f f icien ts   o f   d eter m in a tio n   o b tain ed   ( R ²_ DE =0 . 5 8 9 ,   R ²_ E X= 0 . 4 5 2 )   in d icate   th at  th m o d el   ex p lain s   s u b s tan tial  p r o p o r tio n   o f   th v ar ian ce   in   o u tc o m co m p eten cies,  d em o n s tr atin g   th p r ac tical  r elev an ce   o f   th e   r elatio n s h ip s   id en tifie d .   T h ese  v alu es  ar e   c o m p ar ab le   to   th o s o f   s im ilar   s tu d ies  in   th f ield   o f   s cien ce   ed u ca tio n   [ 1 2 ]   an d   s u g g est  th at  in q u ir y   a n d   ex p la n atio n   c o m p eten cies  a r im p o r tan t,  alth o u g h   n o t   ex clu s iv e,   p r e d icto r s   o f   th d ev elo p m e n o f   a d v an ce d   s c ien tific   co m p eten cies.   T h e   e x ce llen co n v e r g en v alid ity   d em o n s tr ated   b y   f ac to r   lo ad in g s   ab o v 0 . 7 0   f o r   m o s item s   an d   AVE   v alu es  ab o v e   0 . 5 0   c o n f ir m s   th e   p s y ch o m etr ic  s o u n d n ess   o f   t h in s tr u m en t   u s ed .   Alth o u g h   s o m I N   item s   h ad   s lig h t ly   lo wer   lo a d in g s   ( I N1 =0 . 5 1 7 ,   I N3 = 0 . 5 8 0 ) ,   th ese  v alu es  r e m ain   with in   ac ce p tab le  r an g es   co n s id er in g   th e   t h eo r etica s u p p o r t   an d   o v e r all  co n s is ten cy   o f   th m o d el,   wh ich   is   co n s is ten wi th   th f lex ib le  cr iter ia  p r o p o s ed   b y     Hair   et  a l.   [ 7 4 ]   f o r   ex p lo r ato r y   r esear ch   i n   ed u ca tio n al  c o n t ex ts .   T h g o o d n ess - of - f it  in d i ce s   ( SR MR =0 . 0 6 8 ,   NFI =0 . 9 12 ,   χ²/d f = 1 . 5 4 8 )   p r o v id ad d itio n al  ev id en ce   o f   th ad eq u ac y   o f   th p r o p o s ed   m o d el,   co m p ly in g   with   th m eth o d o lo g ical  s tan d a r d s   estab lis h ed   f o r   PLS - SEM .   T h ab s en c o f   co llin ea r ity   p r o b lem s   ( VI F< 5 )   an d   co n f ir m e d   d is cr im in a n v ali d ity   ( HT MT < 0 . 8 5 )   s u p p o r t h co n ce p tu al   in d ep en d e n ce   o f   th e   co n s tr u cts  ev alu ated ,   wh ich   is   ess en tial f o r   in ter p r etin g   th ca u s al  r elatio n s h ip s   id en tifie d .   m ajo r   lim itatio n   o f   th s tu d y   lies   in   its   cr o s s - s ec tio n al  n at u r e,   wh ich   p r e v en ts   th estab lis h m en o f   d ef in itiv ca u s al  r elatio n s h ip s   b etwe en   co n s tr u cts.  Alth o u g h   th th eo r etica f r am ewo r k   s u p p o r ts   th p r o p o s ed   ca u s al  d ir ec tio n s ,   lo n g itu d i n a s tu d ies  ar n ec ess ar y   to   c o n f ir m   t h ese  tem p o r al  r elatio n s h ip s .   I n   a d d itio n ,     th s am p le  was  lim ited   to   p u b lic  in s titu tio n s   in   s p ec if ic  r eg io n   o f   Per u ,   wh ich   m ay   lim it  th g en er aliza b ilit y   o f   th f in d in g s   to   o th er   ed u c atio n al  co n tex ts .   T h u s o f   p er ce iv ed   s elf - ef f icac y   m ea s u r es,  alth o u g h   v alid ,   co u ld   b co m p lem en ted   in   f u tu r r esear ch   with   o b s er v ati o n al  p er f o r m an ce   ass ess m en ts   to   tr ian g u late  th r esu lts .   T h s tr u ctu r al  r elatio n s h ip s   id en tifie d   p r o v id ac tio n ab le   in s ig h ts   f o r   s cien ce   ed u ca t io n .   T h e   f o u n d atio n al  r o le  o f   in q u i r y   ( I N→E X:  β= 0 . 6 7 3 ;   I N→DE β= 0 . 5 6 6 )   s u g g ests   th at  p ed a g o g ical  in ter v en tio n s   s h o u ld   p r io r itize  in q u ir y   s ca f f o ld in g   as  th en tr y   p o in f o r   co m p eten cy   d ev elo p m en t.  Sp ec if ically ,   teac h er s   ca n   im p lem en g r ad u ated   s ca f f o ld in g   s tr ateg ies:   b eg in   wit h   s tr u ctu r ed   i n q u ir y   ac tiv ities   ( teac h er - p r o v i d ed   q u esti o n s   an d   p r o ce d u r es),   p r o g r ess iv ely   tr an s itio n   to   g u i d ed   in q u ir y   ( s tu d en t - g e n er at ed   q u esti o n s   with   p r o ce d u r al  s u p p o r t) ,   an d   cu l m in ate  in   o p en   i n q u ir y   ( s tu d e n t - d esig n ed   in v esti g atio n s ) .   T h is   s eq u en ce   allo ws   s tu d en ts   to   in ter n alize   in q u ir y   p r o ce s s es wh ile  s im u ltan eo u s ly   d ev elo p in g   e x p lan ato r y   r ea s o n in g   ca p ab ilit ies.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2         A s s ess men t o f scien tifi co mp eten cies in   s ec o n d a r s ch o o l s tu d en ts :   … ( A n g el  E d w in   Ob li ta s   S ilva )   1123   T h m ed iatin g   r o le  o f   ex p lan atio n   ( E X→DE β= 0 . 2 6 3 )   in d icate s   th at  tech n o lo g ic al  d esig n   in s tr u ctio n   s h o u ld   ex p licitly   in co r p o r ate  ex p lan at o r y   ac tiv i ties .   Fo r   in s tan ce ,   b ef o r p r o to ty p in g   s o lu tio n s ,   s tu d en ts   s h o u ld   a r ticu late  th e   s cien tific   p r in cip les  u n d er l y in g   th eir   d esig n s   th r o u g h   m o d el - b ased   r ea s o n in g   f r am ewo r k s   [ 1 4 ] .   T h is   alig n s   with   r ec o m m en d atio n s   f o r   t ec h n o lo g y - en h an ce d   co lla b o r ativ en v ir o n m e n ts   th at  s u p p o r h y p o t h esis   g en er atio n   an d   cr itical  th in k i n g   [ 2 8 ] .   Pra ctica ap p licatio n s   in cl u d u s in g   g r ap h ic  o r g an izer s   t o   s tr u ctu r e   ex p lan atio n s   [ 6 0 ] ,   im p le m en tin g   th PR f r am ewo r k   to   s ca f f o ld   w r itten   ex p lan atio n s   [ 3 6 ] ,   a n d   in te g r atin g   d ig ital m o d elin g   to o ls   th at  b r id g co n c ep tu al  u n d er s tan d in g   an d   d esig n   ex ec u tio n   [ 6 2 ] .   Ou r   f in d i n g s   co r r o b o r ate  in te r n atio n al  r esear ch   d em o n s tr atin g   in q u ir y ' s   ce n tr al  r o le  in   c o m p eten cy   d ev elo p m e n [ 4 9 ] ,   [ 5 0 ] ,   wh ile  ex ten d in g   th is   ev id en ce   to   L atin   Am er ican   co n tex ts   wh er lim ited   s tr u ctu r al  m o d elin g   ex is ts .   T h ex p lain ed   v ar ian ce   ( R ²= 0 . 4 5 2   f o r   E X;  R ²= 0 . 589   f o r   DE )   e x ce e d s   v alu es  r ep o r ted     in   d escr ip tiv e   s tu d ies  f r o m   s im ilar   co n te x ts   [ 1 2 ] ,   s u g g esti n g   th at   s tr u ctu r al  ap p r o ac h es  ca p tu r in ter d ep en d en cies  m o r co m p r eh en s iv ely .   C o m p ar e d   to   E u r o p ea n   lo n g itu d in al   s tu d ie s   s h o win g   m o d est   in q u ir y   s k ill  im p r o v em en ts   [ 4 9 ] ,   o u r   cr o s s - s ec tio n al  f i n d i n g s   in d icate   s tr o n g er   co m p eten cy   r elatio n s h ip s ,   p o ten tially   r ef lectin g   cu r r ic u lu m   em p h ases   in   Per u ' s   Natio n al  B asic E d u ca tio n   C u r r icu lu m .   L atin   Am er ican   r esear ch   h as  d o cu m e n ted   p er s is ten g ap s   i n   s cien tific   co m p eten cy   d e v elo p m en [ 7 ] ,   with   p ar ticu lar   d ef icien cies  in   ev id en ce   in ter p r etatio n   an d   ex p er im en tal  d esig n   [ 1 2 ] .   O u r   r e s u lts   s u g g est  th ese   g ap s   m ay   s tem   f r o m   u n d er d ev elo p ed   i n q u ir y   f o u n d atio n s   r ath er   th a n   is o lated   co m p eten cy   d ef icits .   T h is   co n tr asts   with   Asi an   co n tex t s   wh er ex p la n atio n   c o m p et en cies  d ev elo p   in d e p en d e n tly   [ 3 9 ] ,   h i g h lig h tin g   p o ten tial c u ltu r al - p ed ag o g ical  d if f er en ce s   in   c o m p eten c y   s tr u ctu r in g   t h at  war r an f u r th e r   i n v esti g atio n .   Sev er al  lim itatio n s   co n s tr ain   g en er aliza b ilit y .   First,  th m o d est  s am p le  s ize  ( n =1 6 5 )   f r o m   s in g le  Per u v ian   r eg io n   lim its   s tati s ti ca p o wer   f o r   d etec tin g   s m all   ef f ec ts   an d   r estricts  ex ter n al  v alid ity   b ey o n d   th L am b ay eq u co n tex t.  Ge o g r ap h ic  an d   s o cio ec o n o m ic  d iv er s ity   with in   Per u   m ay   p r o d u ce   d if f er e n t   co m p eten cy   s tr u ctu r es,  p ar tic u lar ly   in   r u r al  o r   h ig h la n d   r e g io n s   with   d is tin ct  ed u ca tio n al   r eso u r ce s .   Seco n d ,   r elian ce   o n   s elf - r ep o r ted   d a ta  in tr o d u ce s   p o ten tial  r esp o n s b iases ,   in clu d in g   s o cial  d esira b ilit y   an d   m etac o g n itiv ac cu r ac y   lim itatio n s .   Stu d en ts   m ay   o v er esti m ate  o r   u n d er esti m ate  th eir   co m p eten cies,   af f ec tin g   m ea s u r em e n v alid i ty .   Fu tu r r esear ch   s h o u l d   tr ian g u late  s elf - r ep o r ts   with   p er f o r m an ce - b ased   ass es s m en ts   an d   teac h er   e v alu atio n s .   T h ir d ,   th e   cr o s s - s ec tio n al  d esig n   p r ec lu d es  ca u s al  in f er en ce   d esp ite   SEM 's  d ir ec tio n al  m o d elin g .   L o n g itu d in al  d esig n s   tr ac k i n g   co m p eten cy   d ev el o p m en t   ac r o s s   g r ad e   lev els  wo u ld   s tr en g th e n   ca u s al  claim s   an d   illu m in ate  d ev el o p m e n tal  tr ajec to r ies.       6.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   p r o v id es  em p ir ical  ev id en ce   o n   s tr u ct u r al  r elatio n s h ip s   am o n g   s cien tific   co m p eten cies  in   s ec o n d ar y   s tu d e n ts ,   IN EX ,   a n d   DE   co n s titu te  an   in teg r ate d   s y s tem .   PLS - SEM   v alid ated   th r ee   h y p o t h eses in q u ir y   d ir ec tly   p r ed icts   ex p lan atio n   ( β= 0 . 6 7 3 ,   p <0 . 0 0 1 )   an d   d esig n   ( β= 0 . 5 6 6 ,   p <0 . 0 0 1 ) ,   wh ile  ex p lan atio n   s ig n if ican tly   in f l u en ce s   d esig n   ( β= 0 . 2 6 3 ,   p = 0 . 0 0 2 ) .   T h e   m o d el  ex p lain s   s u b s tan tial  v ar ian ce   ( R ²_ E X= 6 7 . 3 %;   R ²_ DE =7 1 . 8 %),   with   ex ce lle n r eliab ilit y   ( α =0 . 9 0 0 )   an d   f i in d ices  ( SR MR=0 . 0 6 8 ,   NFI =0 . 9 1 2 ) ,   co n f ir m in g   in q u ir y s   f o u n d atio n al  r o le  in   s ca f f o ld in g   o th er   c o m p eten cie s .   T h ese  f in d i n g s   d i r ec tly   in f o r m   Per u s   Natio n al  B asic  E d u c atio n   C u r r icu l u m   im p lem en tat io n ,   wh ic h   em p h asizes  in teg r ated   c o m p e ten cy   d e v elo p m e n b u t   lack s   em p ir ical  g u id an ce   o n   p ed ag o g ical  s eq u en cin g .   R esu lts   s u g g est  th at  cu r r icu lu m   d eliv er y   s h o u ld   p r io r itize  in q u ir y   e x p er ien ce s   as  th en tr y   p o in f o r   ac h iev in g   co m p eten cy   s tan d ar d s .   T h e   Min is tr y   o f   E d u ca tio n s   o n g o in g   cu r r icu l u m   r ev is io n s   s h o u ld   i n co r p o r ate  ex p licit  s ca f f o ld in g   p r o g r ess io n s   f r o m   s tr u ctu r ed   to   o p en   i n q u ir y   ac r o s s   s ec o n d ar y   g r ad es.   Fo r   teac h er   p r o f ess io n al  d ev elo p m en t,  r esu lts   in d icate   th at  tr ain in g   p r o g r am s   m u s s h if f r o m   co n ten tr an s m is s io n   to   in q u ir y   f ac ilit atio n   co m p eten cie s .   T ea ch er s   r eq u ir p r ep ar at io n   in   f o r m u latin g   au th en tic  in q u ir y   q u esti o n s ,   im p lem en tin g   s ca f f o ld in g   s tr ateg ies,  an d   in teg r atin g   ex p lan at io n   f r am ewo r k s   in to   d esig n   ac tiv ities .   C u r r en t p r o g r am s   in ad eq u ately   ad d r ess   th ese  p ed ag o g ical  d em a n d s ,   n ec e s s itatin g   r ef o r m s   in   p r e - s er v ice  an d   in - s er v ice  teac h er   ed u ca tio n .   L o n g itu d i n al  d esig n s   tr ac k in g   co m p ete n cy   d ev elo p m en t   ac r o s s   s ec o n d ar y   g r a d es  wo u ld   s tr en g th en   ca u s al  claim s   an d   illu m in ate   d ev elo p m en tal  tr ajec to r ies,  t esti n g   wh eth er   in q u ir y - f o cu s ed   in ter v en ti o n s   in   ea r ly   g r ad es  p r o d u c s u s tain ed   im p r o v em e n ts   in   e x p lan a tio n   an d   d esig n   co m p eten cie s .   Mix ed   m eth o d s   ap p r o ac h   co m b in i n g   s tr u ctu r a m o d elin g   with   q u alitativ c ase  s tu d ies  wo u ld   p r o v id m ec h an is tic  in s ig h ts   in to   im p lem en tatio n   p r o ce s s es.  C la s s r o o m   o b s er v atio n s   d o cu m e n tin g   teac h er   s ca f f o l d in g   p r ac tices  an d   s tu d en in ter v iews  ex p lo r in g   m etac o g n itiv p r o ce s s es  d u r in g   d esig n   ac tiv ities   wo u ld   r ev ea b ar r ier s   an d   f ac ilit ato r s   ab s en t f r o m   q u an ti tativ d ata.   I n ter v en tio n   s tu d ies  test in g   d esig n   th in k in g   p ed a g o g ies  o f f er   p r o m is in g   av en u es.  C o n tr o lled   tr ials   co m p ar in g   tr a d itio n al  in s tr u ct io n   with   d esig n   th i n k in g   f r a m ewo r k s   ( em p ath ize - d e f in e - i d ea te - p r o t o ty p e - test )   in teg r ated   with   tech n o lo g y - e n h an ce d   co llab o r ativ p latf o r m s   co u ld   d eter m in en h an ce m en ef f ec ts   o n   t h in q u ir y   d esig n   p at h way ,   p ar ticu lar ly   f o r   s tu d en ts   with   lim i ted   p r io r   k n o wled g e.   T h is   r e s ea r ch   co n tr ib u tes  em p ir ical  ev id e n ce   o n   ca u s al  m ec h an is m s   u n d e r ly in g   in teg r ated   s cien tific   co m p ete n cy   d e v elo p m en t,   o f f er in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.