Преподавание моль концепции использования метода концептуального изменения на уровне колледжа
Химия это наука, которая занимается химическое изменение процессов с участием молекул, молекулы, частицы концепции, а также математические вычисления. Как известно, моль понятие используется в качестве единицы для расчета количества веществ, участвующих в химической реакции и изделия, образующие в конце. Таким образом, правильному пониманию моль концепция имеет важное значение для решения вопросов стехиометрии правильно (Schmidth, 1990, 1994). Многочисленные исследования были проведены в прошлом в отношении преподавания и изучения молекул концепции (Диркс, 1981; Furio, Azcona, Guisasola
Было установлено, что учащиеся испытывают трудности в понимании концепции моль и ее использование в решении проблем, связанных с стехиометрии. В этих исследованиях были предприняты усилия по выяснению источников непонимания ..
Уже давно известно, что при первых трудностях, многие студенты испытывают трудности в отношениях с количественными и полуколичественного проблемы, содержащих химические формулы и концепции моль (Гейбел
Концептуальные изменения были исследованы темы часто в естественно-научного образования. Как Duit (1994, 1996) подчеркнул, концептуальные изменения стала торговой маркой в конструктивистских преподавания и обучения. Duit объяснил концептуальных изменений как процесс изучения концепции, начиная с другой концепцией. В химии этот процесс заменяет химических понятий соответствующих концепций и улучшает понимание изучаемых понятий. Существуют многочисленные исследования по концептуальные изменения в химии образования (Ozkaya, UCE
Дело и Фрейзер (1999) "кабинет является одним из примеров, и в данном исследовании ученые работали с образцами химических инженерного дела. Ясно, что необходимы дополнительные исследования по использованию концептуальные изменения в преподавании моль. В данном исследовании мы использовали метод концептуальных изменений научить моль концепции образца студентов и оценивать ее влияние с точки зрения уровня достижения в теме ..
Метод
Дизайн исследования
В данной работе предтестовая-posttest контрольной группе опытно-конструкторских исследование было использовано. Исследование имело место в 20062007 учебном году со студентами в основной естественно-научного образования в своих основных первый год в университете в Стамбуле, Турция. Две секции студентов с курса общей химии были рандомизированы в контрольной и экспериментальной групп (Френкеля
Обе группы были учил инструктор же в ходе исследования, автор этой статьи. Обучение период длился 12 часов лекций, каждая 50 минут, все завершено в течение трех недель. В контрольной группе, учитель-центре традиционной методике, в то время как в экспериментальной группе, концептуальные изменения метода была использована. Инструктор разработаны концептуальные изменения в тексты учить моль концепции в экспериментальной группе. Эти тексты включены шаг-за-шагом процедуры внедрения и разработки по концепциям и проектировались на экран, проектор.
Достижения науки испытаний
Для измерения степени достижения студентов по предмету моль, множество, состоящее из 50 вопросов была разработана. Некоторые вопросы были взяты из прошлого для поступления в университет Examinaton вопрос множеств (OSYM, 2008), а остальные были разработаны автором. Эти вопросы были критически рассмотрены оценки и анализа, а также экспертом области. Некоторые вопросы были устранены и другие были пересмотрены. Количество вопросов было сокращено до 33, которые легли в науке достижения испытаний (СБ). Все оценки были сделаны с помощью этих вопросов. СБ был применен дважды в ходе исследования, однажды в начале (предтестовая) и один раз в конце (posttest). Цель предварительной проверки заключалась в оценке студентов до уровня знаний в данном вопросе и найти, если какие-либо существенные различия между контрольной и экспериментальной групп.
Posttest целью оценки возможности значительных различий с точки зрения знания предмета между группами появились. Эти же вопросы были назначены в обоих тестах, но расположение вопросов был изменен в posttest. [А]-надежность коэффициент рассчитывается как 0,86 к СБ ..
Концептуальные изменения текстов, используемых в экспериментальной группе
Содействовать концептуальные изменения в процессе обучения моль понятие, концептуальные тексты изменения были подготовлены инструктора и используются с экспериментальной группой в пять этапов. Некоторые образцовой части концептуальных текстов изменения заключаются в следующем:
Шаг 1: Учащимся было предложено определить срок моль. Некоторые из студентов ответы приведены ниже:
- Атомной или молекулярной массы вещества, выраженная в граммах 1 моль.
--Mass/molar Массы или N = M / M (отношение массы к молярной массе) 1 моль.
- Как и многие карандаши, как число Авогадро (NA) является 1 моль.
- 16 грамм атомов кислорода 1 моль.
Все заявления соответствуют действительности, но ни один из них является правильное определение моль. Инструктор сделал правильное определение моль после получения этих ответов от студентов. "Крот количество вещества, которое содержит такое же количество элементарных единиц Есть [sup.12] C атомов в 12,00000 г [sup.12] C."
Шаг 2: На данном этапе студентам было предложено определить атомная единица массы (а.е.м.). Ниже приводятся некоторые из ответов, полученных от студентов.
- Масса какого-либо одного атома 1 а.е.м. или 1 а.е.м. = м / M.
- 1 а.е.м. = 1/NA (правильно, но не определения а.е.м.).
- 1 а.е.м. = NA.
Все заявления соответствуют действительности, но ни один из них является правильное определение. Инструктор дал правильное определение после получения этих ответов от студентов. "1 а.е.м. является 1/12th массы один [sup.12 атома] C. Согласно этому определению, масса один [sup.12 атома] С 12,00000 а.е.м.".
Шаг 3: Связь между числом Авогадро, атомная единица массы и массы объяснил следующим образом: Было установлено экспериментально, что Есть также много [sup.12] C атомов, число Авогадро в 12,00000 грамма [sup.12] C, и массой один [sup.12 атома] C был принят в качестве 12 а.е.м. в соответствии с определением Амударьи. Учитывая, что 12 грамм [sup.12] С 1 моль (по определению моль), число [sup.12] атомов C в 12 грамм [sup.12] С 6.02x [10.sup.23 ] (экспериментально рассчитанная). Тогда,
Сколько грамм 1 а.е.м.? (1 а.е.м. =? Г)
12 (грамм) = (12x6.02x [10.sup.23]) ат (когда обе стороны делятся на 12), л (г) = 6.02x [10.sup.23] а.е.м., а следовательно, 1 а.е.м. = (1/6.02x [10.sup.23]) грамм = 1.66x [10.sup.-24] грамм.
Шаг 4: Связь между молярной массой и относительной атомной массой [sup.12] C Почему число постоянных для молярная масса в граммах для любого атома то же самое число постоянных для относительной массы в атомных единицах массы на один атом?
Рассмотрим атом аргона. Истинная масса атома аргона 10 / 3 раза истинная масса [sup.12 атома] C. В частности, относительная масса атома аргона 40 а.е.м. (12 а.е.м. х 10 / 3 = 40 а.е.м.). В соответствии с определением молекул, 6.02x [10.sup.23] Ar атомов 1 моль. Таким образом, масса 1 атома Ar инструмента равна 40 а.е.м. х НС. Потому что 1 грамм = NA а.е.м. 1 моль атома Ar составляет 40 грамм. В результате, относительная масса 1 атома Аг 40 а.е.м. и масса 1 моль атома Ar составляет 40 грамм.
Шаг 5: отношения между молярной массой и относительной атомной массой, а также между моль и атомной единицы массы были объяснены. Некоторые предпосылки для определения моль и атомной единицы массы, заключаются в следующем:
Успенский 1: Предположим, что 1 а.е.м. определяется как 1/6th массы [sup.12] C вместо 1/12th массы [sup.12 атома] C. В этом случае масса [sup.12] C будет принято как 6 а.е.м., а не 12 ат.
В этом случае, что бы относительная атомная масса в а.е.м. (по отношению к массе [sup.12 атома] C) и молярная масса в граммах атома аргона?
Так как масса атома аргона 10 / 3 раза выше, чем [sup.12] C, относительная атомная масса будет 20 а.е.м. (относительная масса атома аргона = 6 х 10 а.е.м. / 3 = 20 а.е.м.). С другой стороны, 12 грамм = (6x6.02x [10.sup.23]) ат. Если обе стороны будут разделены на 12, 1 грамм равна 3.01x [10.sup.23] а.е.м. (1 грамм = 3.01x [10.sup.23]), и, следовательно, 1 а.е.м. будет 3.32x [10. sup.-24] грамм.
По определению, 6.02x [10.sup.23] Аргон атома 1 моль. Потому что 1 грамм 3.01x [10.sup.23] а.е.м., масса 1 моль атома Ar будет опять 40 грамм (1 моль атома Ar = 20x6.02x [10.sup.23] а.е.м. х 1/3.01x [ 10.sup.23] г / а.е.м. = 40 грамм).
Результат: относительная масса 1 атома Ar составляет 20 ат. Масса 1 моль атома Ar составляет 40 граммов.
Успенский 2: Допустим, что 1 моль определяется как количество вещества, которое содержит столько же химические (атомов, молекул и т.д.), а число [sup.12] атомов C в 6 г [sup.12] C, а не в 12 г [sup.12] C. В этом случае, 6 грамм [sup.12] C будет 1 моль, а число [sup.12] атомов C в 6 грамм [sup.12] C будет 3.01x [10.sup.23], а не 6.02x [10.sup.23] (в результате экспериментальных расчетов), то есть, 3.01x [10.sup.23] частиц будет 1 моль.
В этом случае, что бы относительная атомная масса в а.е.м., а молярная масса в граммах атома аргона быть?
Так как масса атома Аг 10 / 3 раза превосходит по массе [sup.12] C, опять же, его относительная атомная масса будет 40 а.е.м. (относительная атомная масса Ar = 12 а.е.м. х 10 / 3 = 40 а.е.м.). С другой стороны, это 1gram 6.02x [10.sup.23] а.е.м., поэтому 1 а.е.м. будет 1.66x [10.sup.-24] грамм (1 а.е.м. = l/6.02x [10.sup.23] грамм = l.66x [10.sup.-24] грамм).
Согласно этому определению, масса 1 моль атома Аг 40x3.01x [10.sup.23] ат. С 1 грамм = 6.02x [10.sup.23], масса 1 моль атома Ar бы 20 грамм.
Результат: относительная масса 1 атома Ar составляет 40 ат. Молярная масса атома Ar составляет 20 граммов.
Успенский 3: Допустим, что 1 а.е.м. определяется как 1/6th массы один [sup.12] C атом вместо 1/12th массы один [sup.12 атома] C и 1 моль определяется как количество вещества, которое содержит столько же химические (атомов, молекул и т.д.), а число [sup.12] атомов C в 6 г [sup.12] C, а не в 12 г [sup.12] C.
В этом случае масса одного [sup.12 атома] C будет принято как 6 а.е.м., а не 12 ат. С другой стороны, 6 грамм [sup.12] C будет 1 моль, а число [sup.12] атомов C в 6 грамм [sup.12] C будет 3.01x [10.sup.23], а в 6.02x [10.sup.23], так как 3,0 х 1 [10.sup.23] частиц будет 1 моль.
Что бы относительная атомная масса в а.е.м., а молярная масса в граммах атома Ar быть в соответствии с этими предположениями?
Потому что масса атома Аг 10 / 3 раза превосходит по массе [12.sup] C относительная масса Ar будет 20 а.е.м. (относительная масса атома Ar = 6 х 10 а.е.м. / 3 = 20 а.е.м.). С другой стороны, 1 грамм = 3,01 х [10.sup.23] а.е.м., поэтому 1 а.е.м. будет 3.32x [10.sup.-24] грамм (1 а.е.м. = l/3.01x [10.sup.23 ] грамм = 3.32x [10.sup.-24] грамм).
По определению предполагается, моль 3,01 х [10.sup.23] Ar атомов будет 1 моль, и, следовательно, 1 моль атома Ar бы (20x3.01x [10.sup.23]) ат. С 1 грамм 3.01x [10.sup.23] а.е.м., масса 1 моль атома Ar бы 20 грамм.
Результат: относительная масса 1 атома Аг 20 а.е.м., молярная масса атома Ar составляет 20 граммов.
Результаты
Данные, полученные при исследовании был проанализирован SPSS (статистический пакет для социальных наук) программного обеспечения. Статистический уровень доверия был как минимум 0,05. Результаты приведены в таблицах ниже.
Предварительная проверка средств для экспериментальной и контрольной групп являются 12,215 и 12,176, соответственно (табл. 2). Вероятность значение превышает 0,05 (т = -0,100, р = 0,921). Предварительная проверка средней оценки по контрольной и опытной групп очень похожи. Эти результаты показали, что не было статистически значимых различий между контрольной и экспериментальной групп в начале исследования с точки зрения знаний химии студентов на моль концепции.
Предварительная проверка и posttest средней оценки по контрольной группы 12,176 и 21,313, соответственно (табл. 3). Значение вероятности меньше, чем 0,05. Существовал значительная разница между предварительной проверки и posttest результаты в контрольной группе. Это свидетельствует о том, что улучшение успеваемости учащихся с помощью традиционных методов преподавания.
Предварительная проверка и postest средней оценки по экспериментальной группы, 12,215 и 24,431, соответственно (табл. 4). Как видно из таблицы, имеется статистически значимой разницы между предварительной проверки и posttest результатов.
Средний балл в экспериментальной группе является 24,431 то время как в контрольной группе 21,313 (табл. 5). Значение вероятности меньше, чем 0,05. Поскольку это значение указано, было статистически значимых различий между группами. Эти результаты показали, что обучение использованием метода концептуального изменения значительно улучшилась успеваемость учащихся больше, чем традиционные методы обучения.
Выводы и последствия
В данной работе эффект обучения моль, атомная масса, относительная атомная масса и молярная масса понятий, являющихся неотъемлемой частью университета первокурсник общеобразовательной программе химии, используя метод концептуальных изменений на успех студентов исследовалась.
По данным СБ результатов обучения поддержке концептуальные тексты изменений улучшение успехов учеников в процессе обучения моль концепции по сравнению с традиционными обучения.
Предварительная проверка средств контроля и экспериментальных групп были очень похожи друг на друга, как и ожидалось (табл. 2). Обе группы получили средний балл из 12 в десятичной точки друг от друга. Причина группы могут отвечать моль вопросы до любого обучения на университетском уровне в том, что они видели предметом в школе. Высшая школа химии программу в Турции включает в себя обучение моль концепции в 9 классах и L0 в течение 8 часов лекции.
Предварительная проверка и posttest средней оценки по контрольной группы 12,176 и 21,313, соответственно (табл. 3). Существует статистически значимые различия между студентами знаний до и после обучения знания. Результаты показывают, что успеваемость учащихся улучшена за счет традиционного обучения на ~ 9 средних баллов.
В соответствии с зависимой т-тест для пред-и пост-SAT результаты экспериментальной группы, среднее оценки будут признаны 12,215 и 24,431 соответственно. Это свидетельствует о том, что увеличение средней posttest оценки (на ~ 12 средних баллов), тем больше, чем в опытной группе, где концептуальных текстов изменения были использованы, чем в контрольной группе. Другими словами, обучение поддержке концептуальных текстов изменения значительно улучшает успеваемость учащихся и, следовательно, могут быть использованы в качестве альтернативного метода обучения.
Студенты могут стать скучно из-за абстрактные термины и понятия в области химии и, следовательно, они могут утратить интерес и концентрации в курсе. Способность к критическому мышлению, вряд ли улучшится в студенты, которые теряют интерес к науке курсов. Тем не менее, энтузиазм по отношению к науке курсов можно легко улучшить путем поддержки обучения в текстах, которые способствуют концептуального понимания. Этот метод также может помочь изменить трудности, студенты сталкиваются одновременно с изучением химии и сделать их обучение более приятным.
Химия лекции не должно быть основано только на практике примеры и решения проблем, вместо этого понятия должны быть изучены надлежащим образом обеспечить информированное понимание со стороны учащихся. Для эффективного использования метода концептуального изменения, инструкторы должны сначала определить до уровня знаний учащихся, подготовить концептуальные тексты изменений, соответственно, и их интеграции в лекции.
В заключение, химия в целом является предметом построена на абстрактных понятиях. В науке курсов, студенты должны исследования причинно-следственных связей и укрепить свои знания, понимание концепции хорошо. Это может быть достигнуто путем хорошо продуманные, полные концептуальных текстов, знания, полученные таким образом, может быть прочным. Концептуальные изменения подхода к обучению может быть полезным в плане содействия обучению в области химии и в других научных курсов (Ozkaya, ПХВ, Saricayir
Ссылки
Авраам, M.R.
Андерссон, Б. 1986. Учащихся объяснения некоторых аспектов химических реакций. Естественно-научное образование 79, 549-567.
Андерссон, Б. 1990. Школьников представлений о материи и ее трансформации (возраст 12-16). Исследования в области науки образования 18, 53-85.
Bargellini, А. 1997. От наивного представления научных концепций. Бумага случае химии представлены на 4-м Европейских Конференции по исследованиям в области химического образования (ECRICE). Йорке, Англия.
Бен-Цви, Р., Eylon, B.
Berkheimer, G.D., Андерсон, C.W., Ли, О.
Berkheimer, G.D., Андерсон, C.W.
BouJaoude, S.B. 1991. Изучение природы понимания студентов о концепции горения. Журнал исследований в области преподавания науки 28, 687-704.
Диркс, В. 1981. Преподавание моль. Европейский журнал по естественно-научное образование 3 (2), 145-158.
Duit, Р. 1994. Концептуальные подходы изменения в сфере естественнонаучного образования. Пересмотренный вариант документа, представленный на симпозиуме по концептуальным изменениям. Friedrich-Schiller-университета Йена, Германия, 1-3 сентября 1994 года.
Duit, Р. 1996. Lernen ALS Konzeptwechsel им naturwissenschaftlichen Unterricht. В деле R. Duit и К. фон Rhonneck (ред.), Lernen в логове Naturwisseschaften. Beitrage цу Эйнем семинар-дер-Padagogischen Hochschule Людвигсбург (стр. 145-162), Киль, Германия.
Френкеля, J.R.
Фридель, А. В.
Furio, C., Azcona Р., Guisasola, J.
Гейбел Д., Шервуд, Р. D.
Габель, D.
Genyea, J. 1983. Улучшение навыков решения проблем студентов. Журнал химического образования 60, 478-482.
Горин, Г. 1994. Моль и химических суммы. Журнал химического образования 71 (2), 114-116.
Гауэр, Д. М., Дэниелс, D. J.
Гессен, мировой судья
Джонсон, П. 1988. Прогресс в понимании детского "основе" теории частиц: исследование. Международный научный журнал "Наука Образование 20, 393-412.
Karasar, Н. 2003 Bilimsel Arastirma Yontemi (научных методов исследования). Нобелевская Yayin Dagitim, Анкара.
Krishnan, С. Р.
Лазонби, J. Н., Морис, J. Е.
Нельсон, П. Г. 1991. Неуловимый моль. Образование в области химии 28 (4), 103-104.
Ozkaya, A.R., ПХВ, М.
Ozkaya, A.R., ПХВ, М., Saricayir, H.
Ogrenci Secme ве Yerlestirme Меркези (2008). Ogrenci Secme ве yerlestirme Sistemi. Анкара. Вы можете помочь World Wide Web, 05 марта 2008 года с <a target="_blank" href="http://www.osym.gov.tr/BelgeGoster.aspx?F6" rel="nofollow"> http:// www.osym.gov.tr/BelgeGoster.aspx?F6 </ A> E10F8892433CFFAC8287D72AD903BE8F5 9EC4393613791.
Pfundt, H.
Шмидт, H.J. 1990. Учащийся средней школы стратегий в стехиометрии. Международный научный журнал "Наука Образование 12 (4) ,457-471.
Шмидт, Х. J. (1994). Стехиометрический решению проблем в высокой химии средней школы. Международный научный журнал "Наука Образование 6 (2), 191-200.
Шмидт, H.J. 1994. Стехиометрии, Международный научный журнал "Наука Образование 12 (4) ,457-471.
Ставер, J. Р.
Ставер, J. Р.
DR. MUSA UCE
Ататюрка педагогический факультет
Департамент науки и математического образования
Университет Мармара Стамбул, Турция.
