Διερεύνηση της κατανόησης θεμάτων χημικής κινητικής από μαθητές της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης

Abstract

In this study we quantitatively and qualitatively investigated the learning difficulties that 11th grade Greek students encounter with "Chemical Kinetics". For the qualitative phase of the research a questionnaire consisting of multiple choice questions and short answer objective type questions was developed, following its evaluation, it was administered to 619 students, in 27 General high schools across the country. The qualitative phase of the research had the form of a personal semi-structured interview and was conducted with 15 students. Moreover, the way in which the structure and content of the textbook approach the facts and concepts of Chemical Kinetics were analyzed with specific criteria. Research results show that students face difficulties in:•recognizing the conventions of symbolic representations•performing the mathematical operations required•recognizing and / or understanding the plethora of information conveyed in diagrams as well as their abstractions•distinguishing between kinetic and thermodynamic concepts•verbally describing and explaining phenomena using appropriate chemical terms.Textbook analysis indicated that its presentation at several points does not facilitate the conceptual understanding of the subject matter, and can contribute, to rote instead of meaningful learning, development of alternative conceptions, and a lack of student motivation to appreciate, enjoy and devote time to the study of Chemistry, resulting from an incomplete understanding of its content.

Στην παρούσα έρευνα διερευνήθηκαν ποσοτικά και ποιοτικά οι δυσκολίες που αντιμετωπίζουν στη «Χημική Κινητική» οι μαθητές Λυκείου. Για την ποιοτική φάση της διερεύνησης σχεδιάστηκε ένα ερωτηματολόγιο αποτελούμενο από ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής και ερωτήσεις σύντομης απάντησης αντικειμενικού τύπου, το οποίο αφού αξιολογήθηκε, διακινήθηκε σε 619 μαθητές, 27 Γενικών Λυκείων της χώρας. Η ποιοτική φάση της διερεύνησης είχε τη μορφή προσωπικής ημιδομημένης συνέντευξης και πραγματοποιήθηκε με 15 μαθητές. Επιπλέον αναλύθηκε και εξετάσθηκε με συγκεκριμένα κριτήρια ο τρόπος με τον οποίο η δομή και το περιεχόμενο του σχολικού βιβλίου προσεγγίζει τα γεγονότα και τις έννοιες της Χημικής Κινητικής. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν ότι αρκετοί μαθητές αντιμετωπίζουν δυσκολίες να:•αναγνωρίσουν τις συμβάσεις των συμβολικών αναπαραστάσεων •εκτελέσουν τις μαθηματικές πράξεις που απαιτούνται •αναγνωρίσουν ή/και να κατανοήσουν το πλήθος των πληροφοριών που μεταφέρουν τα διαγράμματα και τις αφαιρέσεις τους•διακρίνουν κινητικές και θερμοδυναμικές έννοιες•περιγράψουν λεκτικά και να εξηγήσουν φαινόμενα, χρησιμοποιώντας κατάλληλους χημικούς όρους.Η εξέταση του σχολικού βιβλίου έδειξε ότι σε αρκετά σημεία η παρουσίαση του περιεχομένου από το κείμενο και τις εικόνες, δεν διευκολύνει την εννοιολογική κατανόηση και μπορεί να συμβάλει σε μηχανική μάθηση αντί μάθηση με κατανόηση, στην ανάπτυξη εναλλακτικών ιδεών και στην αποθάρρυνση των μαθητών να εκτιμήσουν, να αγαπήσουν και να αφιερώσουν χρόνο στη μελέτη της Χημείας, λόγω της ελλιπούς κατανόησης του περιεχομένου της.