The level of mastery of the concept of chemical reaction rate by 9th grade students

• Autorzy: Michalisková R. , Prokša M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/cdem-2018-0005

Warianty tytułu

PL

Poziom wiedzy najlepszych uczniów dziewiątej klasy na temat reakcji chemicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, we focused on the results of research, which we have conducted to ascertain the knowledge of Slovak students who have just finished their lower secondary education concerning the topic of chemical reaction rate. The study was attended by a total of 320 15-year-old graduates of basic chemistry education belonged to several schools. Students’ knowledge was found through didactic test consisted of 1 item related to clustering and several two-level tasks. The results were analyzed in terms of deeper insight into the students’ understanding of the issue and students’ misconceptions were also identified. The findings related to the problems connected with acquiring the concept of chemical reaction rate, especially in relation to the students’ grasp the mentioned topic at submicroscopic, macroscopic and symbolic levels of representation were analyzed. We managed to investigate the students’ various difficulties associated with mentioned topic. Several problems were found. Students have a problem with understanding the basic term “chemical reaction rate”, relating it to bodies in motion, which they know from physics lessons and everyday life. They also have problems to distinguish and interconnect information at different levels of representation. Students often do not know which factors affect the rate of reaction and how. They do not understand the concepts of concentration and catalyst and do not distinguish the terms temperature and heat. Students’ knowledge is often only formal and lacks a real conceptual understanding of the problem. Their solving of problems does not go beyond the algorithmic level of solution and they are not able to solve tasks that are not typically school-related issues.

PL

Opisano wyniki badań dotyczących wiedzy słowackich absolwentów gimnazjum na temat szybkości reakcji chemicznych. W badaniu wzięło udział łącznie 320 15-letnich absolwentów kilku szkół, którzy ukończyli kurs podstawowej edukacji chemicznej. Wiedza uczniów została oceniona poprzez test dydaktyczny składający się z jednej pozycji związanej z tworzeniem klastrów i kilkoma zadaniami dwupoziomowymi. Wyniki analizowano pod kątem głębszego zaangażowania uczniów w zrozumienie problemu i zidentyfikowano błędne przekonania uczniów. Omówiono wyniki związane z problemami rozumienia pojęcia szybkości reakcji chemicznych, zwłaszcza w odniesieniu do opanowania przez uczniów wspomnianego tematu na submikroskopowych, makroskopowych i symbolicznych poziomach reprezentacji. Udało się określić różne rodzaje trudności uczniów związane z tym tematem. W związku z tym znaleziono kilka problemów. Uczniowie mają kłopot ze zrozumieniem podstawowego pojęcia „szybkość reakcji chemicznych”, odnosząc je do poruszających się ciał, które znają z lekcji fizyki i życia codziennego. Mają także problemy z rozróżnianiem i łączeniem informacji na różnych poziomach reprezentacji. Uczniowie często nie wiedzą, które czynniki i w jaki sposób wpływają na szybkość reakcji. Nie rozumieją także pojęć stężenie i katalizator oraz nie rozróżniają terminów temperatura i ciepło. Wiedza absolwentów jest często tylko formalna i nie zawiera prawdziwego konceptualnego zrozumienia problemu. Ich sposób rozwiązywania problemów nie wykracza poza poziom algorytmiczny, nie są w stanie rozwiązać zadań, które nie są typowo szkolne.

Słowa kluczowe

EN

chemical reaction rate; level of understanding; misconceptions; misunderstandings

PL

szybkość reakcji chemicznych; poziom zrozumienia; błędne koncepcje; niezrozumienie

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemistry-Didactics-Ecology-Metrology
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 23, NR 1-2
• Strony: 81--95
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Michalisková R.

• Department of Didactics in Science, Psychology and Pedagogy, Faculty of Natural Sciences, Comenius University in Bratislava, Mlynská dolina, 842 15 Bratislava, Slovak Republic, phone [phone]

autor

Prokša M.

• Department of Didactics in Science, Psychology and Pedagogy, Faculty of Natural Sciences, Comenius University in Bratislava, Mlynská dolina, 842 15 Bratislava, Slovak Republic, phone [phone]

Bibliografia

• [1] Kolomuç A, Tekin S. Chemistry teachers’misconceptions concerning concept of chemical reaction rate. Eurasian J Phys Chem Educ. 2011;3(2):84-101. http://www.ijpce.org/Issue-2-2011,2968.
• [2] Cakmakci G. J Chem Educ. 2010;87(4):449-455. DOI: 10.1021/ed8001336.
• [3] Bektaşli B, Cakmakci G. Consistency of students’ ideas about the concept of rate across different contexts. Educ Sci. 2011;36(162):273-287. http://egitimvebilim.ted.org.tr/index.php/EB/article/viewFile/1034/327.
• [4] Yalçinkaya E, Taştan-Kirik Ö, Boz Y, Yildiran D. Res Sci Technol Educ. 2012;30(2):151-172. DOI: 10.1080/02635143.2012.698605.
• [5] Taştan Kirik Ö, Boz Y. Chem Educ Res Pract. 2012;13:221-236. DOI: 10.1039/C1RP90072B.
• [6] Cakmakci G, Leach J, Donnelly J. Int J Sci Educ. 2006;28(15):1795-1815. DOI: 10.1080/09500690600823490.
• [7] Yan YK, Subramaniam R. Chem Educ Res Pract. 2016;17:1114-1126. DOI: 10.1039/C6RP00168H.
• [8] Çakmakçi G. A cross-sectional study of the understanding of chemical kinetics among Turkish secondary and undergraduate students. [PhD Thesis]. Leeds: The University of Leeds; 2005. https://core.ac.uk/download/pdf/160748590.pdf.
• [9] Suwandy FI, Irhasyuarna Y. J Res Meth Educ. 2017;7(1):54-61. DOI: 10.9790/7388-0701045461
• [10] Chairam S, Klahan N, Coll, R. Eurasia J Math Sci Tech Ed. 2015;11(5):937-956. DOI: 10.12973/eurasia.2015.1365a.
• [11] Garnett PJ, Garnett PJ, Hackling MW. Stud Sci Educ. 1995;25(1):69-95. DOI: 10.1080/03057269508560050.
• [12] Justi RS, Raus RM. Quimica Nova na Escola. 1997;5:23-26. http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc05/.
• [13] Sözbilir M, Pınarbaşı T, Canpolat N. Eurasia J Math Sci Tech Ed. 2010;6(2):111-120. DOI: https://doi.org/10.12973/ejmste/75232.
• [14] Turányi T, Tóth Z. Chem Educ Res Pract. 2013;14:105-116. DOI: 10.1039/C2RP20015E.
• [15] Milenković DD, Hrin, TN, Segedinac MD, Horvat S. J Subject Did. 2017;1(1);3-12. DOI: 10.5281/zenodo.55468.
• [16] Johnstone AH. Chem Educ Res Pract. 2001;1(1):9-15. DOI: 10.1039/A9RP90001B.
• [17] Sirhan G. Learning difficulties in chemistry: An overview. J Turk Sci Educ. 2007;4(2):2-20. https://dspace.alquds.edu/bitstream/handle/20.500.12213/742/RES_52_JOURNAL_paper_1.pdf?sequence=1&isAllowed=y.
• [18] Prokša M, Michalisková R. Mastering the concept of chemical reactions rate after the bachelor degree preparation of future teachers at the Faculty of Natural Sciences of Comenius University in Bratislava. In: Nodzyńska M, Kopek-Putała W, editors. Teaching of Science Subjects in Higher & Highest Education. Kraków: Pedagogical University of Cracow; 2016. ISBN: 9788080829933.
• [19] Prokša M, Michalisková R. Žiacke chápania konceptu rýchlosť chemickej reakcie (The pupils’understanding of the concept of Chemical Reaction Rate). In: Held Ľ, editor. Východiská prípravy prírodovedného kurikula pre základnú školu 2020 (The Basics for the Preparation of Natural Sciences Curriculum for Elementary School 2020). Trnava: Trnavská Univerzita v Trnave; 2016. ISBN: 9788380840386.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).