Ефикасност програмиране наставе биологије уз помоћ компјутера у основној школи

Abstract

У докторској дисертацији је најпре сагледана теоријска основа програмиране наставе и проучена њена заступљеност у настави природних наука. Након тога је реализовано педагошко истраживање са паралелним групама(експерименталном и контролном) током кога је сагледана ефикасност примене програмиране наставе уз помоћ компјутера(ПУПК) у настави биологије у односу на традиционалну наставу. Експеримент је реализован на узорку од214 ученика(106 ученика у Е групи и108 ученика у К групи). Ученици Е групе су садржаје наставне подтеме Хордати према програму биологије у6. разреду основне школе током19 часова реализовали применом програмиране наставе уз помоћ компјутера, док су ученици контролнe групе исте садржаје у исто време обрадили традиционалном наставом. Инструменти примењени у истраживању су иницијални тест, финални тест и ретест. Свa три теста су обухваталa питања из три когнитивна домена(нивоа знања): ниво познавања чињеница (нивоI), ниво разумевања појмова(нивоII) и ниво анализе и резоновања− примене знања(нивоIII). Осим тестова знања инструмент коришћен у истраживању је анкета за ученике Е групе и наставнике биологије о примени ПУПК у настави биологије у основној школи. Статистичка обрада података добијених на тестовима знања и анкетама извршена је применом програмског пакетаSPSS 14.0. Експериментална и контролна група ученика су уједначене на почетку истраживања према општем успеху, оцени из биологије и резултатима иницијалног теста. Просечно постигнуће ученика Е групе на иницијалном тесту било је68,18 поена, а ученика К групе68,80 поена. Остварена разлика између две групе на иницијалном тесту није статистички значајна. Након реализације наставне подтеме Хордати применом различитих одела наставе у Е и К групи ученици обе групе су тестирани финалним тестом знања. На финалном тесту ученици Е групе имали су просечно постигнуће85,82 поена, а ученици К групе68,87 поена. Након90 дана ученици обе групе тестирани су истим тестом(ретестом). Ученици Е групе имали су на ретесту просечно остигнуће85,16 поена, а ученици К групе67,71 поена. Анализа резултата финалног теста и ретеста је показала да су ученици Е групе остварили већи квантитет и квалитет знања на сва три когнитивна домена и на тестовима знања у целини, у односу на ученике К групе. Остварене разлике у постигнућу ученика Е и К групе на финалном тесту и ретесту на сва три когнитивна домена и на тестовима у целини у корист Е групе су статистички значајне. Од посебног је значаја знатно бољи резултат ученика Е групе у односу на К групу, у решавању тежих питања и задатака(нивоII иIII) и на финалном тесту и ретесту у целини у односу на иницијални тест, односно испољена већа способност ученика Е групе у решавању комплекснијих питања и задатака у односу на ученике К групе. Експериментално доказани, статистички знатно бољи резултати ученика Е групе на тестовима знања(финалном тесту и ретесту) у односу на ученике К групе, као и резултати анкета за ученике Е групе и наставнике биологије препоручују већу заступљеност програмиране наставе уз помоћ компјутера у настави биологије и других природних и друштвених наука на свим нивоима образовања, са циљем повећања њиховог квалитета и ефикасности.

U doktorskoj disertaciji je najpre sagledana teorijska osnova programirane nastave i proučena njena zastupljenost u nastavi prirodnih nauka. Nakon toga je realizovano pedagoško istraživanje sa paralelnim grupama(eksperimentalnom i kontrolnom) tokom koga je sagledana efikasnost primene programirane nastave uz pomoć kompjutera(PUPK) u nastavi biologije u odnosu na tradicionalnu nastavu. Eksperiment je realizovan na uzorku od214 učenika(106 učenika u E grupi i108 učenika u K grupi). Učenici E grupe su sadržaje nastavne podteme Hordati prema programu biologije u6. razredu osnovne škole tokom19 časova realizovali primenom programirane nastave uz pomoć kompjutera, dok su učenici kontrolne grupe iste sadržaje u isto vreme obradili tradicionalnom nastavom. Instrumenti primenjeni u istraživanju su inicijalni test, finalni test i retest. Sva tri testa su obuhvatala pitanja iz tri kognitivna domena(nivoa znanja): nivo poznavanja činjenica (nivoI), nivo razumevanja pojmova(nivoII) i nivo analize i rezonovanja− primene znanja(nivoIII). Osim testova znanja instrument korišćen u istraživanju je anketa za učenike E grupe i nastavnike biologije o primeni PUPK u nastavi biologije u osnovnoj školi. Statistička obrada podataka dobijenih na testovima znanja i anketama izvršena je primenom programskog paketaSPSS 14.0. Eksperimentalna i kontrolna grupa učenika su ujednačene na početku istraživanja prema opštem uspehu, oceni iz biologije i rezultatima inicijalnog testa. Prosečno postignuće učenika E grupe na inicijalnom testu bilo je68,18 poena, a učenika K grupe68,80 poena. Ostvarena razlika između dve grupe na inicijalnom testu nije statistički značajna. Nakon realizacije nastavne podteme Hordati primenom različitih odela nastave u E i K grupi učenici obe grupe su testirani finalnim testom znanja. Na finalnom testu učenici E grupe imali su prosečno postignuće85,82 poena, a učenici K grupe68,87 poena. Nakon90 dana učenici obe grupe testirani su istim testom(retestom). Učenici E grupe imali su na retestu prosečno ostignuće85,16 poena, a učenici K grupe67,71 poena. Analiza rezultata finalnog testa i retesta je pokazala da su učenici E grupe ostvarili veći kvantitet i kvalitet znanja na sva tri kognitivna domena i na testovima znanja u celini, u odnosu na učenike K grupe. Ostvarene razlike u postignuću učenika E i K grupe na finalnom testu i retestu na sva tri kognitivna domena i na testovima u celini u korist E grupe su statistički značajne. Od posebnog je značaja znatno bolji rezultat učenika E grupe u odnosu na K grupu, u rešavanju težih pitanja i zadataka(nivoII iIII) i na finalnom testu i retestu u celini u odnosu na inicijalni test, odnosno ispoljena veća sposobnost učenika E grupe u rešavanju kompleksnijih pitanja i zadataka u odnosu na učenike K grupe. Eksperimentalno dokazani, statistički znatno bolji rezultati učenika E grupe na testovima znanja(finalnom testu i retestu) u odnosu na učenike K grupe, kao i rezultati anketa za učenike E grupe i nastavnike biologije preporučuju veću zastupljenost programirane nastave uz pomoć kompjutera u nastavi biologije i drugih prirodnih i društvenih nauka na svim nivoima obrazovanja, sa ciljem povećanja njihovog kvaliteta i efikasnosti.

The first part of doctoral thesis gives a theoretical basis for programmed classes and studies the presence of such classes in teaching of natural sciences. After that, pedagogical research was conducted with parallel groups (an experimental one and a control one) during which the efficiency of applying computer assisted programmed learning (CAPL) in biology classes was analysed in relation to the traditional classes. The experiment was realised onthe sample of 214 students (of which 106 were in the experimental group and 108 in the control group). With the students from the experimental group, 19 lessons of Chordates teaching subunit, placed in the 6th grade of primary school according to the programme for biology, was done by using computer assisted programmed learning, while the students form the control group covered the same content in a traditional way. Instruments used in the research were: initial test, final test and retest. All three tests included questions from three cognitive domains (levels of knowledge): the level of knowing the facts (level I), the level of understanding concepts (level II) and the level of analysis and reasoning – applying knowledge (level III). Apart from tests, questionnaires for the students from the experimental group and for biology teachers on application of CAPL in teaching biologyin primary schools were used as another research instrument. Statistical processing of data obtainedfrom the tests and questionnaires was done by using SPSS 14.0 software package. Both experimental and control student groups were balanced at the beginning of research according to overall success in school, grade from Biology and the results of the initial test. The average score of students from the experimental group on the initial test was 68.18 points, while the average score of students from control group was 68.80 points. The difference in results from the initial test for the two groups is not statistically significant. After realisation of the Chordates teaching subunit, by pplying different teaching methods in experimental and control groups, the students from both groups were tested in the final test. The average score of students from the experimental group on the final test was 85.82 points, while the average score of students from control group was 68.87 points. After 90 days, the students of both groups were tested with the same test (retest). Theaverage score of students from the experimental group on the retest was 85.16 points, while the average score of students from control group was 67.71 points. The analysis of the results from the final test andretest has shown that the students from the experimental group achieved higher quality and quantity of knowledge in all three cognitive domains and on the tests as a whole, in relation to the students from the control group. The differences in achievement of the students from experimental and control groups on final test and retest in all three cognitive domains and on tests as whole are statistically significant in favour of the experimental group. It is also important to observe the significantly better result of the students from the experimental group in relation to the control group, in answering harder questions (levels II and III), both on the final tests and retest as a whole, in relation to the initial test, i.e. students from the experimental group showed greater competence in solving complex questions and tasks in relation to the students from the control group. Experimentally proved, statistically significant better results of the students from the experimental group on tests (final test and retest) in relation to the students from the control group, as well as the results of questionnaires for students of the experimental group and biology teachers, recommend greater presence of computer assisted programmed learning and classes of other natural sciences and humanities on all levels of education, with aim to increase their quality and efficiency.