AD ALTA 

 

JOURNAL OF INTERDISCIPLINARY RESEARCH

 

 

 

However, latest researches have found contrary results. Nagdi et 
al. (2018) identified cooperation, flexibility, the knowledge of 
pupils’ needs and openness to equality and inclusion as the key 
elements of the personal characteristics of STEM (science, 
technology, engineering and mathematics) teachers. The notions 
conform to the literature on teacher identity (Akkerman, Meijer, 
2011; Franzak, 2002; Schutz et al., 2018) where the nature of 
teacher identity is considered a dialogue concept in which 
personal and professional experiences interact with the so-called 
STEM-skill. Searching the problem from the students’ aspect, 
one will find that the pupils’ STEM knowledge, skills and 
abilities can be supported by the informal learning environment 
(Denson et al., 2015), which can have a positive impact on 
pupils’ interest in STEM (Denson et al., 2015; Mohr-Schroeder 
et al. 2014) and may increase the probability of the continuation 
of a STEM career during higher education studies (Kitchen et al. 
2018; Kong et al., 2014).  
 
2 Aim of research 
 
The main objective of the empiric research was to (1) determine 
the development of the inductive, and within that the abstract 
and analogue thinking of teacher students starting their studies in 
higher education, (2) find the background variables by means of 
which significant differences can be detected between the 
various groups of students and (3) respond to the question 
whether any conclusions regarding the performance expected in 
the inductive test can be drawn based on the time spent on 
solving the exercises. 
 
3 Materials and methods in research 
 
We face a question here: how could it be possible to measure 
reliably the students’ inductive, and within that abstract 
reasoning without the specific subject knowledge and 
competences (e.g. in mathematics or physics). There are several 
methods available, like some intelligence tests (e.g. Raven), tests 
measuring abstract reasoning or measuring tools focusing at the 
given competence component.  

During our research we applied the measurement tools 
elaborated by Psychometric Success WikiJob Ltd. (UK, London) 
that lays great stress on labour market expectancies (Newton, 
Bristoll, s.a.). These tests were built on single- and multiple-
factor intelligence theories (Mackintosh, 1998). 

Spearman, for example, was of the opinion that there is one or 
several common factors existing in terms of the solution of each 
intellectual task that is a pledge of success (Mackintosh, 1998). 
He divided the g-factor of intelligence into two parts: (1) 
inductive logical (eductive) and (2) reproductive skills related to 
storing and recalling information. The Raven-test, for example, 
connects to the previous one, while vocabulary test belongs to 
the latter (Kane, Brand, 2003). 

Eductive competences refer to logical operations based on 
conclusion by means of which, through the recognition and 
comprehension of interconnections and the consideration of the 
contextual content, new knowledge is created from the perceived 
information.   To understand the whole of the problem, holistic 
approach is needed while its solution demands the ability to 
recognize the relations and interdependences between the parts. 
Understanding the problem is more than comprehensive pattern 
recognition (Gestalt); it is also necessary to highlight the essence 
and neglect unimportant elements. In most cases, these are not 
possible to be verbalized, therefore, the measuring tools mainly 
consist of geometrical figures (squares, polygons, circles etc.). 
The perception of these geometrical forms, the recognition of 
their typical characteristics and the comprehension of the 
relations between them is dependent on the existing knowledge 
on one hand and certain cultural effects on the other (Kane, 
Brand, 2003). The previous one is in harmony with the inductive 
operations (Klauer, Phye, 2008). As for the latter, one of the 
main advantages of the test must be stressed: it is, to a certain 
extent, culture-independent.  

Paul Newton and Helen Bristoll (s.a.) elaborated an inductive 
reasoning test building on the Raven eductive skills 
measurement test but paying more attention to career aspects in 
nature sciences. To examine cognition based on inductive 
reasoning and thinking, they developed the skills structure 
presented in Figure 1.  

The problem for the solver lies in the difficulty to realize the 
logical relations hiding behind the patterns in the tasks. The 
problems root in the difficulty to recognize the changes or the 
iteration of the following characteristics: (1) form, (2) size), (3) 
colour and (4) pattern. The tasks consist of visual patterns and 
geometrical figures, and the series (one-or two-dimension 
matrices) must be continued, or the elements not fitting be 
found, relying on the recognition of the logical interrelations 
behind them. 
 
Figure 1: The task system examining inductive reasoning and 
thinking 

 

In our research, we used an inductive and abstract reasoning 
online test made of 30 items where the certain types of exercises 
contained 6 items:  

 

Continuation of one-dimension series 

 

Recognition of the (’odd-one-out’) elements not fitting in 
the one-dimension series  

 

Recognizing an analogue 

 

Recognizing regularity – unknown operation (examination 
of diagrammatic reasoning)  

 

Recognizing regularity – known operation (examination of 
diagrammatic reasoning) 

 
One- (series) and two-dimension matrices demand the capability 
to recognize various interconnections that in many cases are not 
evident at the first instance. The recognition of connections 
between geometric figures can be isolated from the identification 
of single figures. This latter one must be clear-cut for each 
person in the experiment. According to Spearman (1927), the 
perception of the geometrical forms immediately elicits 
knowledge created about the connections, and this is true vica 
versa, as well. All this means that perception, observation and 
abstract thinking make one whole during cognition. When 
solving the problem, each characteristic of the geometrical 
figures must be observed simultaneously, their interconnections 
must be understood and perception must be precise to the 
smallest details.  No good solution can be born without 
recognizing the “whole”, however, identifying the “parts” is of 
decisive importance, as well (Georgiev, 2008). 

In terms of identifying analogues, already Sternberg pointed to 
the fact that the difficulty of the problems lies in the recognition 
of regularities originating in the change of the characteristics of 
the certain objects (A, B, C, D) for which the relation(s) (R) in 
terms of A and B must be recognized and then applied in terms 
C and D to identify D (Sternberg, 1977): 

A – R – B :: C – R – D 

He found that the experimentee may follow two strategies in 
selecting object D: (1) (s)he considers the potential D candidates 
one by one, and examining each of their characteristics chooses 
the object fitting in the recognized relation the most (sequential 
search), or (2) examines the characteristics one by one in terms 
of each potential object D and then selects the one in the case of 

- 139 -