Ефикасност примене системичког приступа у средњошколској настави органске хемије

Abstract

Многе студије посвећене настави и учењу органске хемије истичу чињеницу да ученици средњошколског узраста показују значајне тешкоће током савладавања концепата из овог домена. На основу тога, циљ овог истраживања био је да се помогне ученицима у превазилажењу тих тешкоћа, применом системичких задатака (СЗ) као инструкционог метода. У истраживању су учествовали ученици III разреда гиманзије „Јован Јовановић Змај” из Новог Сада, а истраживање је спроведено током школске 2012/13. године. За потребе истраживања конструисани су тестови знања који су садржали два основна типа задатака: конвенционалне, линеарне задатке (ЛЗ) и системичке задатке (СЗ). Поред тестова знања примењена је и седмостепена Ликертова скала за самопроцену уложеног менталног напора. Резултати истраживања су показали да ученици обучавани системичким приступом (експериментална група), остварују боља постигнућа на финалном тесту знања (како у ЛЗ, тако и у СЗ) од ученика контролне групе, који су обучавани применом традиционалног приступа. Виша постигнућа ученика експерименталне групе праћена су нижим нивоима уложеног менталног напора, у односу на ученике контролне групе. Испитана веза између постигнућа и менталног напора резултовала је високом релативном ефикасношћу за инструкциони метод заснован на примени СЗ, и ниском релативном ефикасношћу за традиционални приступ. При томе је установљено да је инструкциони метод примењен у експерименталној групи више погодан за испитанике женског пола, него за испитанике мушког пола. Са друге стране, традиционална настава је била једнако неповољна за испитанике оба пола. Надаље, након примене експлораторне факторске анализе, СЗ су окарактерисани као валидни и релијабилни алати за процену ученичког смисленог разумевања. Поред СЗ, конвенционални есејски задаци, као и задаци допуњавања са више од два захтева такође су се показали ефикасним за процену ученичког смисленог разумевања. На крају овог истраживања, СЗ су окарактерисани као алати који ефикасно процењују нивое ученичког системског мишљења. У овом делу истраживања је потврђено да су управо испитаници женског пола у оквиру експерименталне групе достигли највиши очекивани ниво системског мишљења – ниво комплексног повезивања концепата у домену органске хемије.

Mnoge studije posvećene nastavi i učenju organske hemije ističu činjenicu da učenici srednjoškolskog uzrasta pokazuju značajne teškoće tokom savladavanja koncepata iz ovog domena. Na osnovu toga, cilj ovog istraživanja bio je da se pomogne učenicima u prevazilaženju tih teškoća, primenom sistemičkih zadataka (SZ) kao instrukcionog metoda. U istraživanju su učestvovali učenici III razreda gimanzije „Jovan Jovanović Zmaj” iz Novog Sada, a istraživanje je sprovedeno tokom školske 2012/13. godine. Za potrebe istraživanja konstruisani su testovi znanja koji su sadržali dva osnovna tipa zadataka: konvencionalne, linearne zadatke (LZ) i sistemičke zadatke (SZ). Pored testova znanja primenjena je i sedmostepena Likertova skala za samoprocenu uloženog mentalnog napora. Rezultati istraživanja su pokazali da učenici obučavani sistemičkim pristupom (eksperimentalna grupa), ostvaruju bolja postignuća na finalnom testu znanja (kako u LZ, tako i u SZ) od učenika kontrolne grupe, koji su obučavani primenom tradicionalnog pristupa. Viša postignuća učenika eksperimentalne grupe praćena su nižim nivoima uloženog mentalnog napora, u odnosu na učenike kontrolne grupe. Ispitana veza između postignuća i mentalnog napora rezultovala je visokom relativnom efikasnošću za instrukcioni metod zasnovan na primeni SZ, i niskom relativnom efikasnošću za tradicionalni pristup. Pri tome je ustanovljeno da je instrukcioni metod primenjen u eksperimentalnoj grupi više pogodan za ispitanike ženskog pola, nego za ispitanike muškog pola. Sa druge strane, tradicionalna nastava je bila jednako nepovoljna za ispitanike oba pola. Nadalje, nakon primene eksploratorne faktorske analize, SZ su okarakterisani kao validni i relijabilni alati za procenu učeničkog smislenog razumevanja. Pored SZ, konvencionalni esejski zadaci, kao i zadaci dopunjavanja sa više od dva zahteva takođe su se pokazali efikasnim za procenu učeničkog smislenog razumevanja. Na kraju ovog istraživanja, SZ su okarakterisani kao alati koji efikasno procenjuju nivoe učeničkog sistemskog mišljenja. U ovom delu istraživanja je potvrđeno da su upravo ispitanici ženskog pola u okviru eksperimentalne grupe dostigli najviši očekivani nivo sistemskog mišljenja – nivo kompleksnog povezivanja koncepata u domenu organske hemije.

Many studies dedicated to the teaching and learning of organic chemistry courses have emphasized that high school students have shown significant difficulties in mastering the concepts of this discipline. Therefore, the aim of our study was to help students to overcome these difficulties by applying systemic questions (SQs) as the instructional method. Тhis study included third grade students from one high school („Jovan Jovanović Zmaj”) in Novi Sad, Serbia. The experiment was conducted during the 2012/13. school year. For the purpose of this research, knowledge tests with conventional, linear questions (LQs) and systemic questions (SQs) were constructed. In addition to knowledge tests, the seven-point Likert scale for measuring of mental effort was applied. This work shows that students from the group exposed to the new teaching method (application of SQs) achieved higher scores on final testing than students from the control group, who were taught by the traditional method, when students’ achievements in LQs and in SQs, were studied. These results were followed by observation of lower levels of mental effort by students from the experimental group, and higher levels of mental effort in the control group, invested during solving both types of questions. This correlation between achievement and mental effort resulted in high instructional efficiency for the applied method in the experimental group, and low instructional efficiency for the traditional teaching and learning method applied in the control group. In addition it was found that the application of SQs was more suited to female students than for male students in experimental group, while traditional method was less effective for both genders in control group. Furthermore, after conducting an exploratory factor analysis on the obtained data, SQs were characterized as valid and reliable tools for assessing students’ meaningful understanding. Apart from this, essay questions and completion type of questions with three or more requests were found to be useful in assessing students’ meaningful understanding. At the end of this study, SQs were characterized as effective tools for assessing different levels of students’ systems thinking. These results emphasized the fact that female students from experimental group reached the highest expacted level of systems thinking – level of complex connection of concepts from organic chemistry domain.