Διερεύνηση της επίδρασης των χωρικών τροποποιήσεων και εναλλαγών του εκπαιδευτικού υλικού στις αντιλήψεις και επιδόσεις μαθητών στην χημεία
Authors: Κασιάρα Σοφία 
Published: March 2021

Στη παρούσα μελέτη διερευνήθηκε η επίδραση των χωρικών τροποποιήσεων και εναλλαγών του εκπαιδευτικού υλικού Χημείας στις αντιλήψεις και επιδόσεις προπτυχιακών και μεταπτυχιακών φοιτητών του Τμήματος Χημείας ΑΠΘ. Στην ερευνητική διαδικασία συμμετείχαν 60 φοιτητές του Τμήματος Χημείας, προπτυχιακοί και μεταπτυχιακοί, ενώ ανήκαν σε πέντε διαφορετικούς Τομείς Ειδίκευσης (πρωτοετείς φοιτητές, τριτοετείς φοιτητές, φοιτητές Χημικής Εκπαίδευσης, φοιτητές Βιοχημείας, φοιτητές Ανόργανης Χημείας). Ειδικότερα, το ερευνητικό μέρος ταξινομήθηκε σε τρεις φάσεις. Στην πρώτη φάση, μελετήθηκε το επίπεδο των συμμετεχόντων φοιτητών σε διάφορους γνωστικούς παράγοντες όπως η λογική σκέψη (Logical Thinking), η εξάρτηση/ ανεξαρτησία από το πεδίο (Field Dependence/ Independence), η προϋπάρχουσα γνώση (Prior Knowledge). Αυτό πραγματοποιήθηκε με γραπτές αξιολογήσεις για κάθε έναν από αυτούς τους γνωστικούς παράγοντες. Στη δεύτερη ερευνητική φάση, δόθηκε στους συμμετέχοντες ατομικά ένα απόσπασμα Χημείας με αντικείμενο τη Χημική Κινητική και Κατάλυση. Με τη χρήση του οφθαλμικού καταγραφέα Eye Tracker, έγινε η ανάγνωση και επεξεργασία του αποσπάσματος ενώ ελήφθησαν ποσοτικά δεδομένα (χρόνοι εστίασης, αριθμός εστιάσεων) και ποιοτικά δεδομένα (θερμικοί χάρτες, διαδρομές βλέμματος) για τα διάφορα σημεία του αποσπάσματος. Μετά την ανάγνωση, εφαρμόστηκε η μέθοδος ομιλούντων υποκειμένων (Think Aloud Protocol) κατά την οποία οι συμμετέχοντες φοιτητές χρειάστηκε να περιγράψουν μεγαλόφωνα τον τρόπο με τον οποίο επεξεργάστηκαν το απόσπασμα που τους δόθηκε. Στη συνέχεια, συμπλήρωσαν την τελική αξιολόγηση με ερωτήματα ανοιχτού τύπου που αφορούσαν το απόσπασμα. Στην τρίτη και τελευταία φάση, δόθηκε στους συμμετέχοντες το ίδιο απόσπασμα έχοντας εφαρμόσει χωρικές τροποποιήσεις και εναλλαγές στη θέση των χημικών αναπαραστάσεων. Η διαδικασία ήταν η ίδια με αυτή που εφαρμόστηκε και στη δεύτερη φάση. Μετά από τη συλλογή των ποσοτικών δεδομένων, έγινε ανάλυση με το στατιστικό πρόγραμμα R. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως οι συμμετέχοντες με υψηλές επιδόσεις στις αξιολογήσεις των γνωστικών παραγόντων είχαν στατιστικά υψηλότερες επιδόσεις στις τελικές αξιολογήσεις. Επίσης, κατέγραψαν τόσο χαμηλότερους χρόνους εστίασης όσο και αριθμό εστιάσεων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός της ευχέρειας που έχουν να επεξεργάζονται τις χημικές αναπαραστάσεις και να εντοπίζουν με ευκολία τις πληροφορίες που χρειάζονται από τα αποσπάσματα Χημείας. Παράλληλα, διαπιστώθηκε πως οι μεταπτυχιακοί φοιτητές είχαν καλύτερες επιδόσεις στις γραπτές αξιολογήσεις των γνωστικών παραγόντων όσο και στις τελικές αξιολογήσεις, συγκριτικά με τους προπτυχιακούς φοιτητές. Επίσης, οι χρόνοι εστίασης και οι αριθμοί εστίασης ήταν μικρότεροι στους μεταπτυχιακούς φοιτητές. Ωστόσο, οι προπτυχιακοί φοιτητές πραγματοποίησαν μικρότερο αριθμό συσχετίσεων μεταξύ κειμένου και αναπαραστάσεων αλλά και μεταξύ των αναπαραστάσεων. Επιπρόσθετα, με βάση τον Τομέα Ειδίκευσης, οι φοιτητές της Ανόργανης Χημείας συγκριτικά με τους φοιτητές των υπόλοιπων Τομέων, είχαν καλύτερες επιδόσεις στις γραπτές αξιολογήσεις των γνωστικών παραγόντων όσο και στις τελικές αξιολογήσεις. Επίσης, οι χρόνοι εστίασης και οι αριθμοί εστίασης ήταν μικρότεροι στους φοιτητές της Ανόργανης Χημείας. Ωστόσο, οι πρωτοετείς και τριτοετείς φοιτητές πραγματοποίησαν μικρότερο αριθμό συσχετίσεων μεταξύ κειμένου και αναπαραστάσεων αλλά και μεταξύ των αναπαραστάσεων. Κατά την επεξεργασία της διάταξης όπου υπήρχε διαχωρισμός κειμένου και αναπαραστάσεων, οι συμμετέχοντες κατέγραψαν στατιστικά σημαντικά μικρότερους χρόνους εστίασης και αριθμούς εστιάσεων. Επίσης, οι επιδόσεις τους στην τελική αξιολόγηση της δεύτερης διάταξης ήταν σημαντικά υψηλότερες, δείχνοντας έτσι την προτίμηση σε αυτή τη δομή και διάταξη.