Ефекти интердисциплинарног учења еколошких садржаја у гимназији

Abstract

У докторској дисертацији је најпре анализирано теоријско утемељење корелације (интердисциплинарности) и њена заступљеност у настави природних наука, а затим заступљеност и реализација еколошких садржаја у средњим школама у Србији. На основу те анализе дошло се до сазнања да је због познавања еколошких појмова у животу савременог човека и њиховог бољег разумевања и усвајања од стране ученика неопходно применити ефикасније моделе њихове реализације у средњим школама. Сходно томе је обављено педагошко истраживање у коме је наставна тема Екологија, заштита и унапређивање животне средине у другом разреду гимназије друштвено-језичког смера, реализована током 13 часова применом различитих модела наставе у експерименталној (Е) и контролној (К) групи. Ова наставна тема је у Е групи обрађена интердисциплинарним приступом (корелацијом појмова из биологије, географије, хемије, физике и математике), а у К групи традиционалном наставом. Узорак истраживања чинило је 150 ученика из две гимназије у Београду. Истраживање је реализовано школске 2011/2012. и 2012/2013. године, након чега су анализирани његови резултати. Експериментална и контролна група ученика уједначене су на почетку истраживања на основу општег успеха ученика на полугодишту, оцена из биологије, географије, хемије, физике и математике и на основу резултата иницијалног теста знања из биологије. Након обраде наставне теме Екологија, заштита и унапређивање животне средине на различите начине у Е и К групи извршено је финално тестирање, а затим и ретестирање ученика обе групе. За утврђивање значајности разлика у постигнућу ученика Е и К групе на сва три теста примењен је t тест. За сва три теста израчунати су статистички параметри: број ученика (N), аритметичка средина (М), стандардна девијација (SD), стандардна грешка (SЕ) и граница значајности (p). За испитивање ефекта интеракције фактора тестирање и фактора група, коришћена је комбинована анализа варијансе (Mixed-design ANOVA). За поновљена мерења у циљу испитивања значајности разлика у постигнућу ученика током различитих тестирања, у оквиру сваке групе ученика (Е и К) спроведена је анализа варијансе за поновљена мерења (ANOVA). Поменута мерења односила су се на целину теста и когнитивне домене. Ученици Е групе су остварили знатно бољи успех на финалном тесту (просечно 70,60 поена) и на ретесту (просечно 57,60 поена) од ученика К групе (просечно 51,80 поена на финалном тесту и 40,60 поена на ретесту) од максимално остварљивих 100 поена. Резултати финалног теста и ретеста су показали да је применом модела интердисциплинарног учења садржаја из екологије у гимназији остварен већи ефекат на квантитет и квалитет знања ученика Е групе у односу на традиционални приступ њиховог учења у К групи. Они су такође показали да су знања ученика стечена повезивањем појмова из биологије, географије, хемије, физике и математике олакшала не само разумевање нових појмова из екологије, већ омогућила њихову интеграцију и формирање функционалних знања. Остварени резултати ученика Е групе на финалном тесту и ретесту у односу на ученике К групе указују на потребу веће заступљености интердисциплинарног модела у настави екологије, биологије и других природних наука у односу на традиционалну наставу. У прилог томе су и изражени поз итивни ставови ученика у Е групи према интердисциплинарном моделу учења биологије (екологије).

U doktorskoj disertaciji je najpre analizirano teorijsko utemeljenje korelacije (interdisciplinarnosti) i njena zastupljenost u nastavi prirodnih nauka, a zatim zastupljenost i realizacija ekoloških sadržaja u srednjim školama u Srbiji. Na osnovu te analize došlo se do saznanja da je zbog poznavanja ekoloških pojmova u životu savremenog čoveka i njihovog boljeg razumevanja i usvajanja od strane učenika neophodno primeniti efikasnije modele njihove realizacije u srednjim školama. Shodno tome je obavljeno pedagoško istraživanje u kome je nastavna tema Ekologija, zaštita i unapređivanje životne sredine u drugom razredu gimnazije društveno-jezičkog smera, realizovana tokom 13 časova primenom različitih modela nastave u eksperimentalnoj (E) i kontrolnoj (K) grupi. Ova nastavna tema je u E grupi obrađena interdisciplinarnim pristupom (korelacijom pojmova iz biologije, geografije, hemije, fizike i matematike), a u K grupi tradicionalnom nastavom. Uzorak istraživanja činilo je 150 učenika iz dve gimnazije u Beogradu. Istraživanje je realizovano školske 2011/2012. i 2012/2013. godine, nakon čega su analizirani njegovi rezultati. Eksperimentalna i kontrolna grupa učenika ujednačene su na početku istraživanja na osnovu opšteg uspeha učenika na polugodištu, ocena iz biologije, geografije, hemije, fizike i matematike i na osnovu rezultata inicijalnog testa znanja iz biologije. Nakon obrade nastavne teme Ekologija, zaštita i unapređivanje životne sredine na različite načine u E i K grupi izvršeno je finalno testiranje, a zatim i retestiranje učenika obe grupe. Za utvrđivanje značajnosti razlika u postignuću učenika E i K grupe na sva tri testa primenjen je t test. Za sva tri testa izračunati su statistički parametri: broj učenika (N), aritmetička sredina (M), standardna devijacija (SD), standardna greška (SE) i granica značajnosti (p). Za ispitivanje efekta interakcije faktora testiranje i faktora grupa, korišćena je kombinovana analiza varijanse (Mixed-design ANOVA). Za ponovljena merenja u cilju ispitivanja značajnosti razlika u postignuću učenika tokom različitih testiranja, u okviru svake grupe učenika (E i K) sprovedena je analiza varijanse za ponovljena merenja (ANOVA). Pomenuta merenja odnosila su se na celinu testa i kognitivne domene. Učenici E grupe su ostvarili znatno bolji uspeh na finalnom testu (prosečno 70,60 poena) i na retestu (prosečno 57,60 poena) od učenika K grupe (prosečno 51,80 poena na finalnom testu i 40,60 poena na retestu) od maksimalno ostvarljivih 100 poena. Rezultati finalnog testa i retesta su pokazali da je primenom modela interdisciplinarnog učenja sadržaja iz ekologije u gimnaziji ostvaren veći efekat na kvantitet i kvalitet znanja učenika E grupe u odnosu na tradicionalni pristup njihovog učenja u K grupi. Oni su takođe pokazali da su znanja učenika stečena povezivanjem pojmova iz biologije, geografije, hemije, fizike i matematike olakšala ne samo razumevanje novih pojmova iz ekologije, već omogućila njihovu integraciju i formiranje funkcionalnih znanja. Ostvareni rezultati učenika E grupe na finalnom testu i retestu u odnosu na učenike K grupe ukazuju na potrebu veće zastupljenosti interdisciplinarnog modela u nastavi ekologije, biologije i drugih prirodnih nauka u odnosu na tradicionalnu nastavu. U prilog tome su i izraženi poz itivni stavovi učenika u E grupi prema interdisciplinarnom modelu učenja biologije (ekologije).

The doctoral dissertation first analyses the theoretical foundation of correlation (interdisciplinarity) and its use in teaching natural sciences, then the use and implementation of environmental content in high schools in Serbia. Based on this analysis, it was discovered that due to the importance of environmental concepts in the life of modern man, it is necessary to implement more efficient learning models in high schools in order to facilitate better understanding and acquisition by students. Therefore, pedagogical research was conducted during which the unit Ecology and Environmental Protection and Enhancement was taught to the second-grade students of social sciences-languages stream in 13 lessons by applying different teaching models in the Experimental (E) and Control (C) groups. This unit was done in the E group through an interdisciplinary approach (correlating concepts from biology, geography, chemistry, physics and mathematics), and in the C group using a traditional approach. The study sample consisted of 150 students from two high schools in Belgrade. The survey was conducted in academic years 2011/2012 and 2012/2013, after which the results were analysed. At the beginning of the research the experimental and control groups were equal in terms of students general success at the end of the term, grades in biology, geography, chemistry, physics and mathematics and the results of the initial biology test. After the unit Ecology and Environmental Protection and Enh ancement was done in different ways in the E and C groups, students in both groups were given a final test and then retested. The t -test was used to determine the importance of differences in results in the E and C groups in all three tests. Statistical parameters were calculated for all three tests: number of students (N), arithmetic mean (M), standard deviation (SD), standard error (SE) and the limits of significance (p). To analyse the effect of the interaction between a testing factor and group factor, a combined variance analysis was used (Mixed-Design ANOVA). Repeated measures analysis of variance (ANOVA) was conducted within each group of students (E and C) to analyse the importance of differences in results of the various tests. The above measures were related to the whole test and cognitive domains. Students from the E group achieved better results in the final test (70.60 points average) and retest (57.60 points average) than students from the C group (51.80 points average in the final test and 40.60 points in the retest) of maximum 100 points. Results of the final test and retest showed that the model of interdisciplinary learning of environmental content in high schools had a greater impact on the quantity and quality of knowledge in the E group compared to the traditional approach used in the C group. They also showed that the students' knowledge acquired by linking concepts from biology, geography, chemistry, physics and mathematics facilitated not only the understanding of new environmental concepts, but also their integration and formation of functional knowledge. The results achieved by the E group students in the final test and retest compared to the C group suggest that the interdisciplinary model should be used more in teaching ecology, biolo gy and other natural sciences than the traditional approach. This is supported by positive attitudes of E group students towards the interdisciplinary model of learning biology (ecology).