Εκτίμηση της επίδρασης των ατομικών διαφορών στην κατανόηση της Χημικής αλλαγής

Ημερομηνία:23/05/2015

Θέμα: Φιλοσοφία και αγωγή

Θεματική ενότητα συνεδρίου: Εκτίμηση της επίδρασης των ατομικών διαφορών στην κατανόηση της Χημικής αλλαγής, από μαθητές Γυμνασίου και Λυκείων της Καβάλας 

Εισηγητής: Νικόλαος Κυπραίος, Εκπαιδευτικός Β/θμιας, Δρ. Χημείας

ΔΙΑΦΑΝΕΙΕΣ ΟΜΙΛΙΑΣ

ΒΙΝΤΕΟ

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ: Θετικές-Τεχνολογικές επιστήμες / Χημεία

ΕΙΔΟΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ: Προφορική ανακοίνωση

Ένας μεγάλος αριθμός ερευνών εδώ και δεκαετίες, έχει αναζητήσει τα αίτια των δυσκολιών που παρουσιάζει η κατανόηση του φαινομένου της χημικής αλλαγής από τους μαθητές. Οι δυσκολίες αυτές πηγάζουν τόσο από τη φύση του ίδιου του αντικειμένου (Ozmen & Ayas, 2003, Papageorgiou, Grammatikopoulou & Johnson, 2010), όσο και από τις ατομικές διαφορές των μαθητών (Tsitsipis, Papageorgiou & Stamovlasis, 2010), είτε αυτές ερμηνεύονται με τη μορφή ορισμένων ψυχομετρικών μεταβλητών, είτε αφορούν σε κάποια άλλα χαρακτηριστικά όπως η τάξη, η ηλικία ή ακόμη και η κατεύθυνση που ακολουθεί ο μαθητής. Στην παρούσα έρευνα εξετάστηκαν κάποιες γνωσιακές (ανεξάρτητες) μεταβλητές, όπως η τυπική συλλογιστική, η εξάρτηση/ανεξαρτησία από το πεδίο, η συγκλίνουσα σκέψη και η αποκλίνουσα σκέψη. Το δείγμα αποτέλεσαν μαθητές (Ν=374) Β’ Γυμνασίου, Α’ Λυκείου και Γ’ Λυκείου Θετικής και Τεχνολογικής κατεύθυνσης από την πόλη της Καβάλας. Όλοι οι μαθητές συμπλήρωσαν τα ίδια ψυχομετρικά τεστ και ένα ειδικά σχεδιασμένο ερωτηματολόγιο για την κατανόηση της χημικής αλλαγής (εξαρτημένη μεταβλητή). Σύμφωνα με το εκπαιδευτικό πρόγραμμα και τη διδασκαλία, θα πρέπει να εμφανίζεται βελτίωση στην επίδοση των μαθητών πάνω στην κατανόηση της χημικής αλλαγής όσο βαδίζουμε προς μεγαλύτερες τάξεις (και κατ’ επέκταση μεγαλώνει η ηλικία). Στο πλαίσιο αυτό, έγινε ανάλυση που εστίασε στην επίδραση της ομάδας, ως μία επιπρόσθετη, ανεξάρτητη μεταβλητή. Τα αποτελέσματα ανέδειξαν ως ένα αρκετά σημαντικό εύρημα ότι δεν επιβεβαιώθηκαν διαφορές στην κατανόηση των μαθητών πάνω στη χημική αλλαγή μεταξύ των διαφορετικών ομάδων, όπως αυτές απεικονίζονται μέσω των ηλικιών και των σχολικών τάξεων, με εξαίρεση τη διαφοροποίηση των κατευθύνσεων στη Γ’ Λυκείου (Kypraios, Papageorgiou, Stamovlasis, 2014). Το γεγονός αυτό δεν ήταν αναμενόμενο με βάση τα μέχρι τώρα βιβλιογραφικά δεδομένα (Stavridou & Solomonidou, 1998, Solsona et al., 2003). Με άλλα λόγια, δεν υπάρχει βελτίωση μεταξύ των διαφορετικών ομάδων στην επίδοση, με εξαίρεση την περίπτωση της θετικής κατεύθυνσης της Γ΄Λυκείου. Η στατιστική ανάλυση έδειξε ότι και τα τρία χαρακτηριστικά των ομάδων (κατεύθυνση, τάξη, αλλά κυρίως η ηλικία) έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην επίδοση των γνωστικών μεταβλητών, αλλά δεν είχαν αντίστοιχη επίδραση στην εξαρτημένη μεταβλητή. Οι ηλικιακές ομάδες αντιπροσωπεύονται από τα διαφορετικά επίπεδα τάξεων και κατά συνέπεια, αποτελούν έμμεση εκτίμηση για την επάρκεια της διδασκαλίας και του προγράμματος σπουδών. Προκύπτει λοιπόν ένα ζήτημα αναφορικά με τη διδασκαλία και το πρόγραμμα σπουδών που υιοθετείται. Χρήσιμα συμπεράσματα προκύπτουν και από τα αποτελέσματα που έδειξε το ερωτηματολόγιο της χημικής αλλαγής. Ελάχιστοι μαθητές εμφάνισαν μια ολοκληρωμένη και συγκροτημένη νοητική αναπαράσταση της χημικής αλλαγής. Ήταν εμφανής η απουσία ενεργειακών αντιλήψεων αλλά και η ελάχιστη χρήση του όρου ενέργεια. Οι μαθητές ακόμη και όταν έκαναν χρήση κάποιων επιστημονικών ορολογιών, αυτή γινόταν με μηχανιστικό τρόπο. Ιδιαίτερα οι μαθητές που φοιτούν στο Λύκειο, μαθαίνουν μόνο ότι θεωρείται θέμα εξετάσεων: «διαβάζεται μόνο ότι αξιολογείται». Οι συνέπειες αφορούν όχι μόνο στους καθηγητές φυσικών επιστημών της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης, αλλά και των υπολοίπων βαθμίδων. Παράλληλα, αποτελούν απαραίτητη πληροφορία και για όλους εκείνους που εμπλέκονται στον σχεδιασμό προγραμμάτων σπουδών και εκπαιδευτικών βιβλίων. Το γεγονός ότι, παρόλο που εμφανίζεται βελτίωση στις επιδόσεις των μαθητών όσο μεγαλώνουν πάνω στους γνωστικούς παράγοντες, δεν υπήρχε ανάλογη βελτίωση και στον τρόπο που κατανοούν το φαινόμενο της χημικής αλλαγής εγείρει το ερώτημα: μήπως το θέμα της κατανόησης της χημικής αλλαγής δεν είναι τόσο αναπτυξιακό, αλλά κατά βάση, εκπαιδευτικό; Ενδεικτική Βιβλιογραφία Kypraios, N., Papageorgiou, G., & Stamovlasis, D. (2014). The role of some individual differences in understanding chemical changes: A study in secondary education. International Journal of Environmental and Science Education, 9(4), 413- 427. Ozmen H. & Ayas A. (2003), Students’ difficulties in understanding of the conservation of matter in open and closed system chemical reactions, Chemistry Education: Research and Practice, 4(3), 279-290. Papageorgiou G., Grammaticopoulou M. & Johnson P.M. (2010), Should we teach primary pupils about chemical change?, International Journal of Science Education, 32(12), 1647-1664. Solsona, N., Pla, J., Izquierdo, M. & De Jong, O. (2003), Exploring the development of students’ conceptual profiles of chemical change. International Journal of Science Education, 25(1), 3-12. Stavridou, H. & Solomonidou, C. (1998), Conceptual reorganization and the construction of chemical reaction concept during secondary education. International Journal of Science Education, 20(2), 205-221. Tsitsipis, G., Stamovlasis, D., & Papageorgiou, G. (2010). The effect of three cognitive variables on students’ understanding of the particulate nature of matter and its changes of state. International Journal of Science Education, 32(8), 987-1016.