:: časopis "Nastava i vaspitanje" ::

EFIKASNOST RAZLIČITIH METODA NASTAVE I UČENjA HEMIJE U OSNOVNOJ ŠKOLI

Mirjana Marković 
OŠ "Gavrilo Princip", Beograd
Miomir Ranđelović
OŠ "Josif Pančić", Beograd
Dr Dragica Trivić Dr Snežana Bojović
Hemijski fakultet, Beograd
Dr Gordana Zindović-Vukadinović
Geografski fakultet, Beograd
UDK-37.025
Izvorni naučni rad
Tekst objavljen u časopisu "Nastava i vaspitanje" br. 4, 2006. god.

REZIME
Cilj ovog rada jeste kreiranje/izbor metoda nastave i učenja hemije koje omogućavaju dolaženje do trajnih i primenljivih znanja iz teme, Nemetali i njihova jedinjenja" u osnovnoj školi i ispitivanje efikasnosti tih metoda. Najpre su definisani ciljevi učenja teme, a onda je izvršen izbor metoda rada, osmišljeni su zadaci za učenike, odnosno aktivnosti koje vode formiranju znanja i sposobnosti preciziranih u ciljevima. Imajući u vidu opremljenost naših škola, koncipirana su dva pristupa realizaciji sadržaja. Jedan koji bi mogao da se ostvari u okviru postojećih uslova u školama i drugi koji zahteva bolju opremljenost škole. Zajedničko za oba pristupa jeste učenje zasnovano na rezultatima ogleda. Prema prvom pristupu (pristup A) učenicima se prenose gotova znanja kroz razgovor, različite tekstove i demonstracione oglede. Drugi pristup (pristup B) karakteriše učenje kroz istraživanje, samostalni eksperimentalni rad i rešavanje problema. Rezultati završnog testiranja pokazali su da su učenici B-grupe bili uspešniji u uočavanju bitnih promena u ogledima i njihovom objašnjavanju. Takođe, veći broj ovih učenika povezivao je svojstva supstanci sa načinom njihovog dobijanja i sa mogućim reakcijama sa drugim supstancama.

Ključne reči: hemija, demonstracioni ogledi, istraživački/eksperi-mentalni rad učenika, interaktivno učenje, kooperativno učenje

EFFICIENCY OF VARIOUS CHEMISTRY STUDY METHODS IN PRIMARY SCHOOL

The aim of this paper is to create/select those chemistry teaching and learning techniques which would enable the acquisition of permanent and applicable knowledge related to 'Nonmetals and their compounds' in primary school, as well as to examine the efficiency of the selected techniques. First the study targets were defined, and then the method was selected including the tasks for students, i.e. the activities aimed at acquiring knowledge and skills defined in the targets. Bearing in mind different provisional aspects in our schools two approaches were accepted for the realization of the contents: one which could be realized in the existing provisional conditions, and another which requires better provision of teaching aids. What both approaches have in common is that learning is based on the results of experimenting. In the former approach (Approach A) ready knowledge was transmitted to students by discussions, various texts and demonstrational experiments. The latter approach (Approach B) was characterised by students' learning via individual research, independent experimenting and problem solving. The results of the final test showed that the students of the B group were more successful in identifying and explaining the essential changes in the experiments. Furthermore, a larger number of students in this group discovered relations between substance properties, how they can be made, and what possible reactions with other substances there may be.

Uvod

Osnovna pitanja za čijim odgovorima tragaju i nastavnici i meto-dičari nastave različitih predmeta jeste kako omogućiti učenicima dostizanje ciljeva učenja u vezi sa određenim sadržajem za što kraće vreme i kako omogućiti sticanje trajnog znanja, primenljivog u različitim situ-acijama. Ciljevi se mogu ostvariti različitim metodama nastave i učenja, ali je veoma važno izabrati ili kreirati najefikasnije načine.

Glavni cilj i zadatak nastave hemije jeste formiranje hemijski pismenih mladih ljudi. Hemijska pismenost obuhvata razumevanje svojstava supstanci koje se koriste u svakodnevnom životu i, na osnovu toga, bezbedno rukovanje njima. Obuhvata znanja koja omogućavaju procenu tačno-sti informacija, odnosno pouzdanosti različitih izvora. Radi očuvanja sopstvenog zdravlja i zaštite životne sredine, važno je da svaki građanin raspolaže znanjem hemije na osnovu koga može proceniti potencijalnu opasnost nekog incidenta u hemijskoj industriji ili transportu supstan-ci i preduzeti potrebne mere zaštite. Hemijska pismenost trebalo bi da omogući sagledavanje valjanosti rešavanja pitanja zaštite životne sredine i preduzimanje odgovarajućih aktivnosti (Šišović i ostali, 2004).
Rezultati više istraživanja u prethodnih petnaest godina poka-zuju da tokom redovne nastave hemije veliki broj učenika ne postiže taj cilj (Šišović i Bojović, 2001; Šišović, 2005). To pokreće pitanja kako učenici uče na časovima hemije i koje aktivnosti na tim časovima najčešće praktikuju. Rezultati upitnika za učenike i nastavnike u okviru istraživanja TIMSS 2003. (Martin et al., 2004; Šišović, 2005) (TIMSS je skraćenica od the Trends in International Mathematics and Science Study i predstavlja međunarodno ispitivanje nivoa postignuća učenika četvrtog i osmog razreda u domenu matematike i prirodnih nauka. Cilj TIMSS istraživanja jeste sagledavanje odnosa učeničkih postignuća i uslova (školskih i porodičnih) u kojima se ona javljaju. Istraživanja se izvode svake četvrte godine, a do sada su realizovana 1995, 1999. i 2003. godine. U istraživanju 2003. godine učestvovalo je 49 zemalja i, među njima, po prvi put Srbija.) pokazuju da se na časovima uglavnom prenose gotova znanja i da su retke situacije u kojima učenici kroz istraživački rad (prikupljanjem podataka i njihovim sređivanjem, uočavanjem pravilnosti, formulisanjem hipoteza, proveravanjem hipoteza, izvođenjem zaključaka) dolaze do saznanja. Najčešći oblik rada na časovima je frontalni, a veoma retko učenici imaju priliku da radom u grupama, kroz saradnju i razmenu znanja i iskustva uče. Danas se u svetu zahteva, a to se vidi u brojnim dokumentima koja se odnose na obrazovanje, da učenje sadržaja prirodnih nauka bude zasnovano na istraživačkom pristupu i da se pri tome uloga nastavnika u procesu nastave i učenja pomeri iz uloge predavača u ulogu onoga koji vodi i usmerava učenike u procesu saznavanja.

Ti zahtevi su za nas posebno značajni kada se uzme u obzir da je većini naših učenika učenje hemije teško i nezanimljivo (Šišović i Bojović, 1999). Takvom odnosu učenika prema hemiji doprinose apstraktan sadržaj i tumačenje promena supstanci na koje ukazuju određeni makroskopski vidljivi pokazatelji iz ugla strukture supstance (mikronivo). Uz to, hemičari promene opisuju koristeći hemijske simbole, formule i jednačine (simbolički nivo), što za mnoge učenike, ako su procesi samo tako iskazani, predstavlja apstrakciju i izostaje razumevanje kvalitativnog i kvantitativnog značenja hemijskih simbola, formula i jednačina.

Učenje hemije zasnovano na ogledu, bilo da ga učenici samo posmatraju ili samostalno izvode, veoma je važno jer rezultati ogleda mogu pokrenuti misaone aktivnosti kojima će se objediniti tri nivoa predstavljanja hemijskih pojmova: makro, mikro i simbolički nivo. Drugim rečima, ono što se u ogledima zapazi trebalo bi da pokrene razmišljanje i traganje za objašnjenjem na mikronivou i razumevanje značenja simboličkog izraza.

Zbog toga je predmet ovog rada pronalaženje načina za efikasnije izvođenje nastave, odnosno efikasnije učenje hemije u osnovnoj školi, u različitim uslovima realizacije nastave (različita opremljenost škola). Istraživanje koje ovde prikazujemo imalo je za cilj proveru efikasnosti metoda rada u nastavi hemije, za koje smo pretpostavili da će dovesti do najboljih rezultata u obradi sadržaja iz osnovnoškolskog programa hemije. Na osnovu postavljenog cilja, definisali smo sledeće zadatke:
- izbor nastavne teme iz osnovnoškolskog programa hemije, na kojoj će se upoređivati i procenjivati efikasnost različitih metoda za ostvarivanje ciljeva učenja hemije,
- osmišljavanje različitih pristupa realizaciji procesa nastave i učenja prema postavljenim ciljevima (pripremanje nastavnih situacija, zadataka i aktivnosti učenika),
- izrada instrumenata za praćenje i procenjivanje rezultata učenja prema novim načinima rada,
- izvođenje pedagoškog eksperimenta s ciljem upoređivanja efikasnosti odabranih metoda za izvođenja nastavnog procesa, odnosno različitih načina učenja hemije,
- statistička obrada prikupljenih rezultata i njihova interpretacija.

Metodologija istraživanja

Za pedagoški eksperiment izabrali smo nastavnu temu "Nemetali i njihova jedinjenja". Izabrana tema reprezentuje deo programa hemije u osnovnoj školi čije se učenje može zasnovati na ogledima, omogućava povezivanje gradiva sa svakodnevnim životom kroz razmatranje svojstava supstanci i povezivanje svojstava sa praktičnom primenom i obuhvata sadržaje koje bi, kao deo opšteg obrazovanja, trebalo da zna svaki pojedinac (na primer, o zastupljenosti nemetala u živoj i neživoj prirodi, od kojih nemetala je izgrađena Zemljina kora ili živi organizmi, i sl.). ž

Za izabranu temu definisali smo ciljeve koje u procesu nastave i učenja treba dostići. To su :
- usvajanje činjenica o zastupljenosti nemetala u prirodi i uočavanje sličnosti i razlika u zastupljenosti nemetala u neživoj i živoj prirodi,
- razumevanje u kom su vidu zastupljeni nemetali (kiseonik, azot, hlor, vodonik, sumpor, fosfor i ugljenik) na osnovu reaktivnosti njihovih atoma i molekula,
- razumevanje zavisnosti položaja nemetala u tablici Periodnog sistema elemenata od rasporeda elektrona u atomima ovih elemenata,
- razvijanje sposobnosti za posmatranje, objašnjavanje i zaključivanje o svojstvima nemetala i njihovih jedinjenja na osnovu ogleda,
- razvijanje sposobnosti korišćenja informacija datih na različite načine: tekstualno, tabelarno, grafički,
- razumevanje praktičnog značaja nemetala i njihovih jedinjenja - povezivanje svojstava nemetala i njihovih jedinjenja sa praktičnom primenom.

Shodno ovako razrađenim ciljevima, koji zapravo ukazuju na očekivane ishode učenja, izvršen je izbor metoda rada, osmišljeni su zadaci za učenike, odnosno aktivnosti koje vode do potrebnih znanja i sposobnosti. Imajući u vidu opremljenost naših škola, koncipirana su dva pristupa realizaciji sadržaja. Jedan koji bi mogao da se ostvari u okviru postojećih uslova u školama i drugi koji zahteva bolju opremljenost škole. Zajedničk oza oba pristupa jeste učenje zasnovano na rezultatima ogleda. Prema prvom pristupu učenicima se prenose gotova znanja (označen je kao pristup A). Drugi pristup karakteriše učenje kroz istraživanje i rešavanje problema (označen kao pristup B). U pristupu A dominira smisleno receptivno verbalno učenje, bilo da se realizuje kroz razgovor s učenicima, odnosno razmatranje teorijskih pitanja i rezultata demonstriranih ogleda, ili njihov rad na tekstu. Drugi pristup, pristup B, karakteriše učenje putem rešavanja problema i obuhvata samostalan istraživački rad učenika. Dominantan oblik rada u grupi A je frontalni, a u grupi B grupni. Učenje prema oba pristupa karakteriše saradnja, razmena znanja i iskustva, ali u prvom pristupu dominira učenje kroz interakciju na relaciji nastavnik- učenik (interaktivno učenje), a u drugom pristupu kooperativno učenje u grupama učenika (Ivić i ostali, 2001).

Ispitivanje efikasnosti učenja prema ova dva pristupa izvedeno je u pedagoškom eksperimentu s paralelnim grupama (grupe A i B). Pedagoški eksperiment je izveden u školskoj 2005/06. godini, u trajanju od deset školskih časova. Plan realizacije pedagoškog eksperimenta predstavljen je u tabeli 1.

Istraživanjem su obuhvaćeni učenici sedmog razreda dve osnovne škole u Beogradu: OŠ "Josif Pančić" i OŠ "Gavrilo Princip". U svakoj školi po dva odeljenja su učila prema A-pristupu, odnosno B-pristupu. Broj učenika u uzorku bio je 18 5 , od toga je u A-grupi bilo 99, a u B-grupi 86 učenika.

Procedura izvođenja eksperimenta
Kao što se iz tabele 1. vidi, prvi čas obrade teme u grupi A razlikovao se po obliku rada od ostalih. Na početku prvog časa učenici su upoznali ciljeve časa, a potom su u grupama razmatrali tekstove sa podacima o zastupljenosti nemetala u prirodi i ulogama nemetala u živim sistemima. Na kraju časa sumirani su rezultati rada grupa.

Struktura preostalih časova u grupi A obuhvatala je petominutnu proveru znanja na početku časa, a zatim učenje kroz posmatranje demonstracionih ogleda i razgovor. Tokom časa učenici su upućivani da zapažanja, objašnjenja i zaključke zapisuju u svoje sveske prema tabelama koje je nastavnik crtao na tabli. Na kraju časova učenici su, vođeni pitanjima nastavnika, izvodili zaključke.

Tabela 1. Plan realizacije pedagoškog eksperimenta u grupama A i B

Učenici u odeljenjima B-grupe na svim časovima raspoređivani su u šest grupa sa po pet učenika u svakoj. Prvi čas se razlikovao od ostalih časova po tome što nije uključivao eksperimentalni rad, već rad na tekstovima. Zadaci u vezi sa tekstovima za grupu B imali su istraživački karakter.
Za ostale časove, koji su obuhvatali i samostalni eksperimentalni rad učenika, pripremana su radna mesta sa potrebnim supstancama, laboratorijskim posuđem i priborom i radnim listovima. Radni listovi su imali dva dela: u prvom delu su zahtevi za formulisanje zapažanja, objašnjenja i zaključaka na osnovu uvodnog izlaganja nastavnika i demonstracionih ogleda. U drugom delu radnih listova su zahtevi da se navedu zapažanja, objašnjenja i zaključci do kojih su učenici dolazili samostalnim, eksperimentalnim radom.

Osim na prvom času obrade teme, na početku ostalih izvođena je petominutna provera znanja, a zatim uvođenje u temu časa kroz demonstracione oglede i razgovor. Tokom tog dela časa učenici su u radnim listovima, na nivou grupe, upisivali odgovore na postavljena pitanja. Potom su grupe izvodile oglede i popunjavale radne listove. Ogledi koje su učenici samostalno izvodili obuhvatali su ispitivanje fizičkih i hemijskih svojstava nemetala, njihovih oksida i kiselina. Na nekim časovima trebalo je najpre samostalno osmisliti eksperiment kojim će se ispitati nepoznata svojstva supstanci. Zadaci su uvek tako postavljani da od formiranih šest grupa po tri grupe imaju isti zadatak. Po završetku rada po dve grupe sa različitim zadacima su spajane da bi učenici uporedili rezultate do kojih su došli i dopunili svoje radne listove podacima druge grupe (slika 1 - deo radnog lista sa takvim zahtevom). Na taj način je izvođeno objedinjavanje različitih rezultata grupa.

Aktivnosti učenika grupe B bile su: analiziranje tekstova i informacija prikupljenih na času, posmatranje ogleda, slušanje, diskutovanje, predlaganje rešenja, iznošenje zaključaka, zapisivanje, izvođenje ogleda, sumiranje rezultata, tabelarno predstavljanje rezultata.

Slika 1. Primer radnog lista prema kome su radili učenici u grupi B.

Instrumenti u istraživanju
Da bi se ispitala efikasnost učenja prema pristupima A i B, izvedena su testiranja na početku i po završetku procesa nastave/učenja, tj. ispitan je početni nivo znanja učenika i znanje posle obrade teme. Svako testiranje je trajalo jedan školski čas.

Inicijalnim testom ispitivano je znanje učenika o strukturi atoma elemenata, razumevanje povezanosti strukture atoma elementa i položaja elementa u tablici Periodnog sistema, znanje o tipu hemijske veze kojom se međusobno povezuju atomi zadatih elemenata i razumevanje hijerarhije osnovnih hemijskih pojmova učenih na početku sedmog razreda (materija, čista supstanca, element, jedinjenje i smeša).

Prvi zadatak u testu odnosio se na određivanje broja čestica (protona, neutrona i elektrona) u atomu, atomskog broja, masenog broja, simbola i naziva elementa. Zahteve u ovom zadatku učenici su rešavali prema informaciji u instrukciji zadatka i na osnovu podataka u tablici periodnog sistema (datoj uz zadatak).

Drugi zadatak u testu imao je obrnut zahtev, tj. trebalo je među ponuđe-nim modelima strukture atoma izabrati odgovarajuću strukturu na osnovu datih podataka o valenci elemenata u jedinjenjima, a zatim prepoznati atomski broj i simbol elementa i odrediti mesto elementa u tablici periodnog sistema.

Trećim zadatkom proveravano je znanje učenika o tipu hemijske veze u molekulima nemetala i njihovih jedinjenja.

Četvrti zadatak odnosio se na određivanje mesta pojmova u nacrtanoj šemi (mapi pojmova).
Finalnim testiranjem ispitivana je efikasnost učenja prema opisanim pristupima. Pošto su oba pristupa bazirana na ogledima, završnim testiranjem proveravano je koliko su učenici osposobljeni da uočavaju bitne promene u ogledu i da formulišu objašnjenje i zaključak na osnovu zapažanja. Na početku testiranja demonstriran je ogled koji je imao tri dela: najpre je demonstrirana reakcija između kalcijum-karbonata i hlorovodonične kiseline, u kojoj nastaje ugljenik(IV)-oksid. Identifikacija nastalog gasa izvodila se najpre pomoću upaljenog drvceta (koje se gasi), a potom pomoću rastvora kalcijum-hidroksida, pri čemu je dolazilo do izdvajanja taloga (kalcijum-karbonat). U trećem koraku, dodavanjem hlorovodonične kiseline ponovo je došlo do reakcije između kiseline i nastalog kalcijum-karbonata, što se opažalo po nestajanju taloga. Tokom demonstracije ogleda nastavnik je objašnjavao koji pribor i supstance koristi, a učenici su beležili zapažanja, objašnjavali ih i izvodili zaključak.

Pomoću crteža aparatura na finalnom testu proveravano je da li učenici povezuju svojstva gasova sa načinom njihovog laboratorijskog dobijanja, kao i da li na osnovu crteža na kome je predstavljena promena u ogledu mogu da izvedu zaključak o prirodi supstanci. Osposobljenost učenika da izvode zaključke na osnovu rezultata ogleda proveravana je i zadatkom u kome su rezultati ogleda tabelarno predstavljeni. Proveravana je i osposobljenost učenika da planiraju jednostavne oglede kroz zahtev da opišu ogled kojim bi utvrdili u kojoj se posudi nalazi hlorovodonična kiselina, korišćenjem ponuđenih supstanci.
Pored zadataka vezanih za oglede, testom je obuhvaćeno i proveravanje osnovnih činjenica o nemetalima, njihovoj zastupljenosti u živoj i neživoj prirodi, zajedničkim svojstvima i praktičnoj primeni. Znanje o gustini gasova (nemetala i njihovih oksida koji su pri standardnim uslovima u gasovitom agregatnom stanju) proveravano je zadatkom u kome je trebalo poređati gasove prema porastu gustine.

Rezultati i diskusija
Rezultati inicijalnog testiranja

Karakteristike distribucije rezultata na inicijalnom testu prikazane su u tabeli 2. Distribucije rezultata grafički su predstavljene na slikama 2. i 3.

Tabela 2. Karakteristike distribucije rezultata na inicijalnom testu (maksimalan broj poena 53)

Slika 2. Distribucija rezultata na inicijalnom testu u grupi A

Slika 3. Distribucija rezultata na inicijalnom testu u grupi B

Ukupno postignuće učenika u grupi B na inicijalnom testu bilo je bolje od postignuća učenika u grupi A, ali razlika aritmetičkih sredina u grupama A i B nije statistički značajna. To znači da su grupe bile ujedna-čene po predznanju i da se moglo pratiti dejstvo eksperimentalnog faktora. Ukupni procenti tačnih odgovora (grupa A - 75% i grupa B - 80%) pokazuju da je većina učenika imala potrebno predznanje za obradu nove nastavne teme.

Učenici obe grupe najuspešniji su bili u rešavanju prvog zadatka (procenat tačnih odgovora u grupi A kreće se do 91% , a u grupi B do 98%), pri čemu je u većini zahteva bila uspešnija grupa B. Najslabije postignuće u obe grupe na prvom zadatku odnosilo se na određivanje broja valentnih elektrona (grupa A: 56-64%, grupa B: 47-66%), što je osnovno za razumevanje hemijskih svojstava elemenata.

Više od polovine učenika u obe grupe na osnovu podataka o valenci elemenata prepoznalo je modele strukture atoma tih elemenata, odredilo atomski broj i simbol, i upisalo simbol elementa u tablicu periodnog sistema. I u ovom zadatku učenici B-grupe su uspešnije rešavali sve zahteve.
Procenat tačnih odgovora u trećem zadatku pokazuje da oko dve trećine učenika, i više, zna da se atomi nemetala međusobno povezuju kovalentnom vezom, ali je manji broj učenika obe grupe naznačio da li se radi o polarnoj ili nepolarnoj kovalentnoj vezi. Veći broj tačnih odgovora na zahtevima i ovog zadatka postignut je u B-grupi.

Učenici A-grupe uspešnije su rešavali zahteve četvrtog zadatka (određivanje mesta pojmova - materija, čista supstanca, element, jedinjenje i smeša). Najčešće greške bile su zamena mesta pojmova čista supstanca i smeša.

Rezultati finalnog testiranja
Karakteristike distribucije rezultata na završnom testu prikazane su u tabeli 3. Distribucije rezultata na završnom testu u grupama A i B grafički su predstavljene na slikama 4. i 5.
Na finalnom testu postignuće učenika u B-grupi bilo je bolje od postignuća učenika u grupi A. Razlika između aritmetičkih sredina je statistički značajna na nivou 0,01.

Ukupni procenat tačnih odgovora u obe grupe je veći od 50%, a u grupi B je za 9% veći u odnosu na grupu A.

Tabela 3. Karakteristike distribucije rezultata na finalnom testu (maksimalan broj poena je 28).

Slika 4. Distribucija rezultata na završnom testu u grupi A

Slika 5. Distribucija rezultata na završnom testu u grupi B

Od 28 zahteva na finalnom testu, učenici grupe A postigli su bolji rezultat od učenika grupe B na pet zahteva, pri čemu je u jednom slučaju razlika između procenata tačnih odgovora statistički značajna. Procenat tačnih od govor a u grupi B statistički je značajno veći za 1 1 zahteva.

U okviru prvog zadatka veći broj učenika B-grupe naveo je zapažanja u vezi s promenama u demonstriranom ogledu (procenat odgovora kreće se od 30% do 88%) nego u A-grupi (procenat odgovora kreće se od 32% do 73%). U obe grupe procenat tačnih objašnjenja promena i izvedenih zaključaka je značajno niži (u grupi A za objašnjenja se kreće od 8% do 22% i za zaključak je 1 % , a u grupi B za objašnjenja se kreće od 15 % do 38% i za zaključak je 5%). Dobijeni rezultat ukazuje na neosposobljenost (i nesigurnost) naših učenika da samostalno formulišu objašnjenja ili zaključke. Rezultat nije neočekivan kada se uzme u obzir da proces učenja, tokom školovanja, uglavnom obuhvata usvajanje gotovih znanja i kada se uzmu u obzir uobičajene aktivnosti učenika ne samo na časovima obrade novog gradiva, već i na časovima utvrđivanja, sistematizacije i proveravanja znanja, kada se uglavnom očekuje reprodukcija gradiva.

Način rada u grupi B doprineo je da nešto veći broj učenika primenjuje svoje znanje za objašnjavanje u novim situacijama i zato bi trebalo da bude više zastupljen na časovima. S druge strane, važno je imati u vidu i nedostatak grupnog rada - mogućnost da pojedinci u okviru grupe ne uzmu učešće u rešavanju zadatka. Zato je potrebno organizovanje i individualnog eksperimentalno-istraživačkog rada, a u okviru grupnog rada dodeljivanje određenih uloga svakom učeniku u grupi i rotiranje uloga na različitim časovima da bi se izbeglo "specijalizovanje" učenika za jednu ulogu i razvijanje samo onih sposobnosti koje ta uloga zahteva.

Proveravanje da li učenici povezuju svojstva gasova (kiseonika, ugljenik(IV)-oksida, amonijaka i hlorovodonika) sa načinom njihovog laboratorijskog dobijanja izvedeno je pomoću zadatka u kome su prikazani crteži aparatura za dobijanje gasova. Veći procenat učenika u grupi B je tačno odredio aparature za dobijanje amonijaka, kiseonika i ugljenik(IV)-oksida. Razlika u procentima tačnih odgovora je statistički značajno veća za dva zahteva ( dobijanje kiseonika i ugljenik(IV)-oksida). Grupa A postigla je statistički značajno veći procenat tačnih odgovora u određivanju aparature za laboratorijsko dobijanje hlorovodonika. Objašnjenje rezultata može biti što su učenici grupe B neke oglede izvodili sa gasovima (kiseonik i ugljenik(?V)-oksid), a neke sa rastvorima gasova (amonijak i hlorovodonik).

Statistički značajno veći procenat učenika B grupe (4 4%) u odnosu na procenat učenika A grupe (29%) poređao je gasove prema porastu gustine. Može se pretpostaviti da je izvođenje ogleda sa gasovima doprinelo većem procentu tačnih odgovora u grupi B.

Visok procenat učenika u obe grupe (u grupi A: 98%, a u grupi B: 100%) izveo je zaključak o prirodi supstance na osnovu crteža ogleda.

Proveravanje osposobljenosti učenika da izvode zaključke na osnovu tabelarno predstavljenih rezultata ogleda pokazalo je da su učenici podjednako uspešni u određivanju kiseline na osnovu boje lakmusa (grupa A: 87%, grupa B: 85%). Međutim, učenici grupe B postigli su statistički značajno bolji rezultat u određivanju hemijskog ponašanja kiseline - reakcija sa magnezijumom (grupa A: 52%, grupa B: 67%). Učenički opisi ogleda za ispitivanje u kojoj se posudi nalazi hlorovodonična kiselina korišćenjem ponuđenih supstanci pokazali su da manji broj učenika obe grupe može da planira takve eksperimente (u grupi A: 16%, a u grupi B: 27%).

Rezultati testiranja su pokazali da su učenici B-grupe bolje savladali činjenice o zastupljenosti nemetala u prirodi (u grupi A procenat tačnih od g ovora kreće se od 36% do 83%, a u grupi B od 3 1 % do 88%). Pri tome, procenat tačnih odgovora u grupi B bio je statistički značajno veći na dva zahteva od pet. Nešto veći procenat učenika B grupe znao je zajednička svojstva nemetala, ali razlika nije statistički značajna (grupa A: 67%, grupa B: 70%).

Učenici B-grupe su od pet zahteva o praktičnoj primeni nemetala, četiri uspešnije rešili (samo u jednom slučaju razlika je statistički značajna). Procenat tačnih odgovora na ovim zahtevima u A-grupi kreće se od 35% do 80%, a u B-grupi od 36% do 92%.

Zaključak

U dokumentima u vezi s obrazovanjem u mnogim zemljama (kurikulumi, različiti standardi) ističe se važnost da se nastava i učenje prirodnih nauka realizuju kroz istraživački pristup. Takav zahtev povezan je s eksperimentalnom prirodom ovih nauka, tj. sa osnovnim načinom saznavanja u prirodnim naukama. U učionici, učenici bi trebalo da do saznanja dolaze posmatranjem supstanci, pojava i promena, da prikupljaju podatke u eksperimentalnom radu, da uočavaju pravilnosti među podacima, da formulišu pretpostavke, proveravaju ih putem eksperimenata, da daju objašnjenja i izvode zaključke. U većini naših škola nastava hemije se izvodi bez izvođenja ogleda ili demonstriranja nastavnih sredstava. Postojeća situacija se opravdava slabom opremljenošću škola. Rezultat takve nastave jeste da učenici ne razumeju hemiju i uglavnom imaju negativan stav prema predmetu.

U ovom radu opisna je primena dva pristupa obradi teme "Nemetali i njihova jedinjenja" iz programa hemije za osnovnu školu. Oba pristupa zasnovana su na ogledu, ali u jednom slučaju dominira smisleno receptivno verbalno učenje koje obuhvata posmatranje demonstracionih ogleda (pristup A), a u drugom slučaju učenje kroz istraživanje i rešavanje problema, odnosno u većoj meri je zastupljen eksperimentalni rad učenika (pristup B). Aktivnosti učenika prema oba pristupa trebalo bi da vode ostvarivanju ciljeva učenja teme, a u pedagoškom eksperimentu ispitano je koji je pristup efikasniji.

Rezultati su pokazali da je veći broj učenika koji su do znanja došli kroz samostalni eksperimentalni rad uočavao bitne promene u ogledima i objašnjavao ih. Takođe, veći broj ovih učenika povezivao je svojstva supstanci sa načinom njihovog dobijanja i sa mogućim reakcijama sa drugim supstancama. Pored toga, pokazalo se da je rad sa supstancama uticao i na bolje pamćenje određenih činjenica.
Izbor metoda nastave i učenja prvenstveno određuju ciljevi nastave i učenja, a rezultati izvedenog pedagoškog eksperimenta pokazuju da se kroz samostalni eksperimentalni rad učenika i istraživački pristup razvija najveći broj intelektualnih i praktičnih sposobnosti učenika.

Cilj ovog rada nije da se umanji značaj demonstracionih ogleda u nastavi hemije. Demonstracioni ogledi su veoma važni i određeni ogledi samo se tako mogu pokazati učenicima (kada je u pitanju rad sa opasnim supstancama, složenim aparaturama, i u svim situacijama kada učenici nemaju razvijene veštine potrebne za eksperimentalni rad). Iz tih razloga u ovom istraživanju, u okviru pristupa B, takođe su učenicima demonstrirani ogledi. U situaciji slabe opremljenosti škola, kada se ne raspolaže sa laboratorijskim posuđem, priborom i supstancama u količinama potrebnim za samostalni rad učenika, kroz demonstriranje ogleda može se omogućiti učenicima da posmatraju supstance i njihove promene. Pri tome, ne može se očekivati razvoj tehnike rada kod učenika.

Članak predstavlja rezultat rada na projektu "Nastava hemije i istorija nauke i nastave u Srbiji", broj 149028G (2006 - 2010) čiju realizaciju finansira Ministarstvo nauke i zaštite životne sredine Republike Srbije.

Literatura:

• Ivić, I., Pešikan, A., i Antić, S. (2001): Aktivno učenje 2, Institut za psihologiju, Beograd.
• Martin, M.O., Mullis, I.V.S., Gonzales E.J. & Chrostowski S.J. (2004): TIMSS 2003 international science report: findings from IEAs trends in international mathematics and science study at the fourth and eight grades. Chestnut Hill, MA: Boston College.
• Šišović, D. i Bojović, S. (1999): Stavovi učenika prvog razreda gimnazije prema nastavi hemije, Nastava i vaspitanje, 3-4, 352-364.
• Šišović, D. i Bojović, S. (2001): Znanje osnovnih hemijskih pojmova u osnovnoj školi i gimnaziji, Nastava i vaspitanje, 2, 185-197.
• Šišović, D., Jankov, R. , Zindović, G. (2004): Standardi za učenička postignuća u nastavi hemije (? deo), Nastava i vaspitanje, 2-3, 168-179.
• Šišović, D. (2005): Postignuće učenika iz hemije, TIMSS 2003 u Srbiji, Beograd: Institut za pedagoška istraživanja, str. 215-245.

Ostali tekstovi iz časopisa "Nastava i vaspitanje"

Opširnije o časopisu