Μάθηση και διδασκαλία γυμνασιακής χημείας
Authors: Πανταζή Γιαννούλα 
Published: September 2021

Στη διατριβή αυτή, διερευνούμε κατά πόσο οι μαθητές/τριες της Β΄ τάξης Γυμνασίου εξοικειώνονται με τα άτομα, τα μόρια, τα χημικά σύμβολα και τα προσομοιώματά τους και κατά πόσο έχουν κατανοήσει την έννοια της χημικής αντίδρασης. Επίσης, εξετάζουμε και την επίδραση διδακτικής παρέμβασης, σύμφωνα με την οποία οι χημικές αντιδράσεις διδάχθηκαν μετά την εισαγωγή των εννοιών των ατόμων, των μορίων και των συμβολισμών τους. (Σύμφωνα με το πρόγραμμα σπουδών, πρώτα εισάγονται μακροσκοπικώς οι αντιδράσεις, ακολουθούν οι έννοιες του ατόμου, του μορίου και ο συμβολισμός τους και στη συνέχεια ακολουθεί η απεικόνιση των αντιδράσεων με χημικές εξισώσεις/με σύμβολα ή με προσομοιώματα.) Τέλος, αναλύουμε την εικονογράφηση και τους υπερσυνδέσμους στα διαδραστικά βιβλία Χημείας γυμνασίου του «Ψηφιακού Σχολείου» για να εξετάσουμε κατά πόσο ο/η μαθητής/τρια εξοικειώνεται με τα τρία επίπεδα της χημείας, το μακροσκοπικό, το συμβολικό και το υπομικροσκοπικό. Για την αξιολόγηση των μαθητών/τριων συντάξαμε και εφαρμόσαμε ένα τεστ και ένα διαγώνισμα, ενώ για τη στατιστική επεξεργασία χρησιμοποιήσαμε το SPSS 23 και το EXCEL. Σύμφωνα με τα ευρήματα, και ανεξάρτητα από τη διδακτική παρέμβαση, οι μαθητές/τριες χαμηλής επίδοσης μεταβαίνουν ευκολότερα από το συμβολικό στο υπομικροσκοπικό επίπεδο, ενώ οι μαθητές/τριες σχετικά υψηλής επίδοσης ανταποκρίνονται το ίδιο. Ως προς τη διδακτική παρέμβαση, στο σύνολο των μαθητών/τριων δεν υπάρχει στατιστικώς σημαντική διαφορά μεταξύ πειραματικών και τμημάτων ελέγχου στο τεστ. Εξάλλου, σε τέσσερις ομάδες μαθητών/τριων, χαμηλής, μέτριας, καλής και υψηλής επίδοσης, εντοπίσαμε στατιστικά σημαντική υπεροχή της πειραματικής ομάδας μόνο στην ομάδα καλής επίδοσης (13≤Μ.Ο.<16). Ανεξάρτητα από την διδακτική παρέμβαση, η επίδοση των μαθητών/τριων στο διαγώνισμα ήταν χαμηλή (7,11/20). Η πλειονότητα των μαθητών/τριων δεν κατενόησε την έννοια της χημικής αντίδρασης. Έναν σχεδόν αποδεκτό ορισμό έδωσε το 37% των μαθητών/τριων, ενώ λιγότερο από 2% έδωσε τον πλήρη ορισμό της. Με μεγαλύτερη ευκολία αιτιολόγησαν την ποσότητα του νερού που θα σχηματιστεί από υδρογόνο και οξυγόνο σε μη στοιχειομετρική αναλογία, σε σχέση με την αιτιολόγηση της μεταβολής της μάζας του άνθρακα κατά την καύση του ή του σιδήρου κατά την οξείδωσή του. Επίσης, υπάρχει στατιστικώς σημαντική διαφορά υπέρ της αιτιολόγησης της μεταβολής της μάζας του σιδήρου κατά την οξείδωσή του, σε σχέση με τη μεταβολή της μάζας του άνθρακα κατά την καύση του. Ως προς τη διδακτική παρέμβαση βρέθηκε ότι στο σύνολο των μαθητών/τριων δεν υπάρχει στατιστικώς σημαντική διαφορά στο διαγώνισμα μεταξύ πειραματικών και τμημάτων ελέγχου. Ωστόσο, τόσο στο τεστ όσο και στο διαγώνισμα, διαπιστώθηκε η τάση των πειραματικών τμημάτων να ανταποκρίνονται καλύτερα από τα τμήματα ελέγχου. Τέλος, οι 255 εικόνες των διαδραστικών βιβλίων Β΄ Γυμνασίου ταυτοποιήθηκαν ως: 61,96% μακροσκοπικές, 27,06% συμβολικές, 3,92% υπομικροσκοπικές, 6,67% πολλαπλές, 0,39% υβριδικές και 0,0% μεικτές. Οι αντίστοιχοι αριθμοί για τις 233 εικόνες στο βιβλίο της Γ΄ Γυμνασίου ήταν: 47,21%, 33,91%, 4.72%,13,30%, 0,86% και 0%. Τέλος ελάχιστοι υπερσύνδεσμοι του βιβλίου Γ΄ Γυμνασίου οδηγούν στα τρία χημικά επίπεδα.