Research and evaluation of the cognitive content of general chemistry by first year students

In recent decades, there has been a systematic effort to improve the teaching of General Chemistry and Natural Sciences (NST) in general, because the correct way of teaching NST helps students to acquire the scientific becoming, that is, to master the scientific method and to understand the mentality of the scientist. These elements are absolutely necessary for the creation of the scientifically cultured citizens of the future, who will base their decisions on objective data. As is well known, children before they go to school have formed an opinion about natural phenomena and have given their own interpretation of them (Trowbridge, McDermott, 1981). Students' ideas about natural phenomena have a universality and form interpretive models. Children form their ideas through interactions, social contact and language and with them they try to interpret how the world works. In addition, they use these ideas to predict and interpret what succumbs to their perception. Numerous studies in the field of Science Teaching and Cognitive Psychology prove that students' knowledge, in various fields of Science, is often incompatible with science (Koulaidis, 1994). Exploring students' perceptions It has also been shown that many students at all levels of education, even after teaching, retain these interpretive models of natural phenomena (Gunstone, 1987), and have serious difficulties in both understanding and applying them. basic concepts in simple physical processes (Driver, 1993). Similar difficulties have been observed even in students (Kotsis 2002). In the present analysis, a brief bibliographic review is made and the ideas of the first-year students of the Departments of Chemistry, Pharmacy and Geology of the Aristotle University of Thessaloniki are examined for basic concepts in the course of General Chemistry and the difficulties encountered during work and study are presented. obstacles that lead them to wrong conclusions. There is generally a tendency to apply rules devised by students without applying general principles. Many times the answers seem correct, but the explanations given show only a superficial understanding. Two questionnaires were distributed to conduct the research, one before the respective lecture of theoretical and laboratory courses and a questionnaire immediately after one semester. The research question of the present research is to find out if there are misconceptions among the students of different departments. The perceptions of students who, during their university studies, will study the subject of General Chemistry were investigated. The results of the research show that there are serious misunderstandings and misconceptions in concepts of General Chemistry, while it seems that laboratory teaching helps in some subjects and has a lasting effect on the consolidation of children's knowledge. Finally, some suggestions for more effective teaching are presented.Τις τελευταίες δεκαετίες παρατηρείται μια συστηματική προσπάθεια για τη βελτίωση της διδασκαλίας της Γενικής Χημείας και γενικότερα των Φυσικών Επιστημών (Φ.Ε.), διότι ο σωστός τρόπος διδασκαλίας των Φ.Ε. βοηθάει τους μαθητές να αποκτήσουν το επιστημονικό γίγνεσθαι, δηλαδή να κατακτήσουν την επιστημονική μέθοδο και να κατανοήσουν τη νοοτροπία του επιστήμονα. Τα στοιχεία αυτά είναι τελείως απαραίτητα για τη δημιουργία των επιστημονικά καλλιεργημένων πολιτών του μέλλοντος, που θα στηρίζουν τις αποφάσεις τους σε αντικειμενικά δεδομένα. Όπως είναι γνωστό, τα παιδιά πριν ακόμη φοιτήσουν στο σχολείο έχουν διαμορφώσει άποψη για τα φυσικά φαινόμενα και έχουν δώσει την δική τους ερμηνεία γι’ αυτά (Trowbridge, McDermott, 1981). Οι ιδέες των μαθητών για τα φυσικά φαινόμενα έχουν μια παγκοσμιότητα και συγκροτούν ερμηνευτικά μοντέλα. Τα παιδιά διαμορφώνουν τις ιδέες τους μέσω των αλληλεπιδράσεων, την κοινωνική επαφή και τη γλώσσα και με αυτές προσπαθούν να ερμηνεύσουν πώς λειτουργεί ο κόσμος. Επιπλέον αυτές τις ιδέες τις χρησιμοποιούν για να προβλέψουν και να ερμηνεύσουν ότι υποκύπτει στην αντίληψη τους. Πλήθος ερευνών από το χώρο της Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών και της Γνωστικής Ψυχολογίας αποδεικνύουν ότι οι γνώσεις των μαθητών, σε διάφορους τομείς των Φυσικών Επιστημών, είναι συχνά ασυμβίβαστες με τις επιστημονικές (Κουλαϊδής, 1994). Η διερεύνηση των αντιλήψεων των φοιτητών Επίσης, έχει αποδειχθεί ότι πολλοί μαθητές όλων των βαθμίδων της εκπαίδευσης ακόμη και μετά την διδασκαλία διατηρούν αυτά τα ερμηνευτικά μοντέλα για τα φυσικά φαινόμενα (Gunstone, 1987), και έχουν σοβαρές δυσκολίες τόσο στην κατανόηση όσο και στην εφαρμογή των βασικών εννοιών σε απλές φυσικές διαδικασίες (Driver, 1993). Ανάλογες δυσκολίες έχουν παρατηρηθεί ακόμη και σε φοιτητές (Κώτσης 2002). Στην παρούσα εργασία γίνεται µια σύντοµη βιβλιογραφική ανασκόπηση και εξετάζονται οι ιδέες που έχουν οι πρωτοετείς φοιτητές των τμημάτων Χημείας, Φαρμακευτικής και Γεωλογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης για βασικές έννοιες στο μάθημα της Γενικής Χημείας και παρουσιάζονται οι δυσκολίες που συναντούν κατά τη διάρκεια προαιρετικών εργαστηριακών ασκήσεων και τα εµπόδια που τους οδηγούν σε λανθασµένα συµπεράσµατα. Γενικά παρατηρείται η τάση για εφαρµογή κανόνων που επινοούν οι φοιτητές χωρίς να εφαρµόζουν γενικές αρχές. Πολλές φορές οι απαντήσεις φαίνονται σωστές, όµως οι εξηγήσεις που δίνονται δείχνουν απλώς µια επιφανειακή κατανόηση. Για τη διεξαγωγή της έρευνας διανεμήθηκαν δύο ερωτηματολόγια, ένα πριν την αντίστοιχη διάλεξη των θεωρητικών και εργαστηριακών μαθημάτων αλλά και ένα ερωτηματολόγιο αμέσως μετά την πάροδο ενός εξαμήνου. Το ερευνητικό ερώτημα της παρούσας έρευνας είναι να διαπιστώσει αν υπάρχουν εσφαλμένες αντιλήψεις μεταξύ των φοιτητών διαφόρων τμημάτων. Ερευνήθηκαν οι αντιλήψεις φοιτητών οι οποίοι, κατά την διάρκεια των πανεπιστημιακών σπουδών τους, θα παρακολουθούν το γνωστικό αντικείμενο της Γενικής Χημείας. Τα αποτελέσματα της έρευνας καταδεικνύουν ότι υπάρχουν σοβαρές παρανοήσεις και εσφαλμένες αντιλήψεις σε έννοιες της Γενικής Χημείας, ενώ φαίνεται ότι η εργαστηριακή διδασκαλία βοηθά σε ορισµένα θέµατα και επιφέρει µόνιµο αποτέλεσµα στην εδραίωση των γνώσεων των παιδιών. Τέλος παρουσιάζονται ορισµένες προτάσεις για µια πιο αποτελεσµατική διδασκαλία