ArticlePDF Available

Conceptual change approach in the teaching of physics

Authors:

Abstract

Last twenty years witnissed many researches of the physics teaching practice, aimed at examining the students' misconceptions and the possibilities of surpassing this problem. The large number of these researches originates in the fact that misconcetions are the most important factor of poor academic achievement of students. It is worth noting that the majority of the researches deal with the conceptual changes aimed at eliminating the problem of misconceptions and improve learning. Conceptual change approach involves the application of various teaching strategies related to concepts, principles and phenomena in physics. The paper offers, after the explanation of the main features of the conceptual change approach, the review of some teaching strategies and methods, developed within this approach, which may be helpful for teaching physics.
573
Максуда Муратовић
Гимназија Живинице
Природно-математички факултет
Универзитета у Тузли, Босна и Херцеговина
ПРИСТУП КОНЦЕПТУАЛНЕ ПРОМЕНЕ У НАСТАВИ ФИЗИКЕ
Последњих двадесет година обављено је много истраживања која за
предмет имају наставу физике, а усмерена су ка испитивању ученичких
мисконцепција и могућности и начина превазилажења тог проблема. Бројност
таквих истраживања проистиче из чињенице да су мисконцепције најзначајнији
фактор који негативно утиче на ученички академски успех. Може се приметити
да се већина истраживања бави приступом концептуалне промене, чији је циљ
елиминисати проблем мисконцепција и побољшати учење. Приступ концептуалне
промене односи се на примену многих стратегија подучавања које се тичу концепата,
принципа и феномена у физици. У овом раду дат је, након објашњења основних одлика
приступа концептуалне промене, приказ неких стратегија подучавања и метода
које се могу користити у настави физике а које су развијене у оквиру тог приступа.
Кључне речи: концепти, мисконцепција, настава физике, приступ концептуалне
промене.
CONCEPTUAL CHANGE APPROACH IN THE TEACHING OF PHYSICS
Last twenty years witnissed many researches of the physics teaching practice,
aimed at examining the students’ misconceptions and the possibilities of
surpassing this problem. The large number of these researches originates in the fact that
misconcetions are the most important factor of poor academic achievement of students.
It is worth noting that the majority of the researches deal with the conceptual changes
aimed at eliminating the problem of misconceptions and improve learning. Conceptual
change approach involves the application of various teaching strategies related to concepts,
principles and phenomena in physics. The paper oers, after the explanation of the main
features of the conceptual change approach, the review of some teaching strategies and
methods, developed within this approach, which may be helpful for teaching physics.
Keywords: concepts, misconceptions, physics teaching, conceptual change approach.
UDK - 371.3::53
DOI: 10.5937/nasvas1503573M
Стручни рад
НВ год. LXIV 3. 2015
Примљено: 03. 07. 2014.
Прихваћено за штампу: 01. 06. 2015.
Апстракт
Abstract
574
Максуда Муратовић
КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ
В течение последних 20 лет были проведены многочисленные
исследования о различных проблемах в преподавании физики,
направленные на изучение ученических возможностей и заблуждений (мисконцепции)
и путей преодоления этих проблем. Обилие таких исследований связано с тем, что
заблуждения в обучении – один из самых важных факторов, который отрицательно
влияет на успеваемость учащихся. Следует отметить, что в большинстве
исследований рассматривается подход концептуального изменения, который
направлен на устранение проблемы недопонимания и на улучшение обучения.
Этот подход дотрагивает реализацию многих учебных стратегий, таких
как концепция, принципы и явления в физике. В данной статье обсуждаются
основные характеристики подхода концептуальных изменений и приводится
обзор некоторых стратегий обучения и методов, разработанных в рамках
этого подхода, которые могут быть использованы в преподавании
физики.
Ключевые слова: концепция, заблуждение в обучении, преподавание физики, подход
концептуальных изменений.
Увод
У различитим подручјима живота свакодневно се сусрећемо са бројним
феноменима из области физике и усвајамо и развијамо опште идеје и схватања
тих феномена. Међутим, понекад ти концепти, који су развијени у складу с нашим
свакодневним искуством, не одговарају научним чињеницама. Искуство које се не
поклапа с научним чињеницама резултира појавом мисконцепција. Мисконцепције
ометају структурирање стеченог и развијеног знања. Да би се то избегло, потребно
је ревидирати усвојене податке и извршити одређене измене података, што се
може означити процесом концептуалне промене (Smith et al., 1993).
На полазним основама учења Пијажеа (Piaget) и Цајтгајста (Zeitgeist)
приступ концептуалне промене је разрадио Познер (Posner) са сарадницима:
Страјком (Strike), Хјусоном (Hewson) и Герцогом (Gertzog) (Posner et al., 1982).
Полазећи од Пијажеових принципа асимилације, регулације и противтеже,
приступ концептуалне промене је усмерен ка томе да охрабри ученике да уклоне
мисконцепције и да уместо њих усвоје научно знање (Chambers & Andre, 1997;
Wang & Andre, 1991). Процесом асимилације ученици упоређују нове концепте са
својим старим знањем и додавањем нових информација и значења своје знање
реструктурирају. Када је постојеће, развијено знање непотпуно или погрешно,
постојеће концепте је потребно преиспитати и редефинисати. Уколико знање не
одговара научним концептима, односно када су развијене мисконцепције, процес
Резюме
575
Приступ концептуалне промене у настави физике
учења се не може успешно одвијати. Приступ концептуалне промене темељи се
на следећа четири услова:
• ученик мора бити свестан да је стари концепт неадекватан, да његова
схватања нису у складу са реалношћу (незадовољство);
• новиконцептморабитиразумљив(разумљивост);
• новиконцептмораиматисмислазаученика;онморавероватидајенови
концепт истинит (веродостојност);
• нови концепт мора бити користан за ученика, односно ученик треба да
буде у могућности да реши сличне проблеме у будућности ослањајући се на нови
концепт (плодност) (Posner et al., 1982).
Истраживања су показала да ученици имају мишљење о томе како се ствари
догађају и да очекују да су у могућности да предвиде будуће догађаје (Nussbaum &
Novak, 2006). С обзиром на то да се мишљење формирано на основу свакодневног
искуства тешко и споро мења, потребно је време да се савладају исправни научни
појмови (Schmidt, 1997). Заправо, ради се о томе да мисконцепције нису погрешни
одговори узроковани неисправношћу или недостатком информација, већ су то
информације које су потпуно другачије од научних дефиниција концепата. Ако
ученици покушавају да образложе своје концепте који су различити од научних
концепата и притом са сигурношћу наводе образложења, онда можемо говорити о
ученичким мисконцепцијама. Резултати истраживања показују да су мисконцепције
дубоко укорењене и да ће вероватно остати у ученичкој когнитивној структури или
чак поново испливати на површину након неколико недеља завршеног наставног
рада током којег су ученици показали почетно разумевање научних концепата.
Зато се може рећи да су мисконцепције критичан проблем у настави и да њихово
превладавање има важну улогу за ефективно и трајно учење.
Најзначајнији захтев конструктивистичког приступа учењу и подучавању,
на којем почива и приступ концептуалне промене, јесте да наставник треба више
да усмерава ученике него да директно подучава. Наставник треба да се позива на
учениково развијено знање и искуство, да исправља мисконцепције ако постоје,
надокнађује пропуштене информације и омогућава ученицима да, активно
учествујући у раду, повезују своје постојеће знање са новим знањем. Наставници
могу да користе многе стратегије у намери да идентификују ученичке мисконцепције
и да их исправе. У истраживањима која су имала за циљ да преведу ученичке
мисконцепције у научно разумевање како би се развиле личне концептуалне
шеме веома често се користе текстови који провоцирају концептуалну промену,
концептуално мапирање и аналогије (Stavy, 1991). У тексту који следи даје се
приказ наведених и других стратегија које се могу користити у оквиру приступа
концептуалне промене.
576
Максуда Муратовић
Приступ концептуалне промене – основне одлике
Шта су концепти?
Концепти су умне представе које, у свом најједноставнијем облику, могу
бити изражене једном речју, као што су биљка или животиња, смрт или живот,
сто или столица, јабука или наранџа (Carey, 2004). Концепти су пакети значења;
они обухватају сличности и разлике, узроке или везе међу објектима, догађајима
и другим концептима (Novak, 1996). Формирање концепата је интелектуална
операција у којој учествују менталне функције памћења, опажања и закључивања,
а у којој је водич језик. Означавање ствари и појава речима од есенцијалне је
важности при учењу и тај процес зависи од интеракције наставник–ученик,
јер ученик не може сам да открије вокабулар који се користи у науци. Ученик
формира појам/концепт кроз интеракцију говора и стварног искуства, али не само
на спонтан начин, већ и уз помоћ наставника. Концепти могу имати многострука
значења и могу се употребљавати у различите сврхе (Кršnik, 2001). Због њихове
комплексности, процес усвајања концепата је дуготрајан и никада се не завршава.
Наиме, не постоји коначно усвајање концепта, постоји само мењање значења
концепата како се усвајају нове релације.
Статус ученичких концепата
Статус ученичких концепата се мења, односно концептуална промена се
дешава само онда када ученик одлучи, имплицитно или експлицитно, да су услови
за то испуњени. Хјусон и Торли (Hewson & Тhorley, 1989) наводе следеће услове:
1. Да ли је концепт разумљив ученику? То јест, да ли ученик познаје његово
значење?
2. Да ли је концепт веродостојан за ученика? То јест, да ли ученик верује да је
истинит?
3. Да ли је концепт користан за ученика? То јест, да ли концепт доприноси
нечему што има вредност за ученика? Да ли упућује на нове могућности, правце и
идеје?
Мера у којој концепт испуњава ова три услова назива се статусом концепта.
Што више услова концепт испуњава, виши је његов статус. Ако је нови концепт у
конфликту са постојећим концептом, не може бити прихваћен све док се статус
постојећег концепта не промени и постане нижи. То се догађа само ако ученик
који има развијен концепт истовремено има и разлог да буде незадовољан с
њим. Ученичка концептуална екологија игра кључну улогу у одређивању статуса
концепта јер, између осталог, обезбеђује критеријум по којем ученик одлучује да
ли је дати услов задовољен.
577
Приступ концептуалне промене у настави физике
Процес концептуалне промене
Пошто нам концепти помажу у интерпретацији искуства, решавању проблема
и суочавању с емоционалним потребама, често остајемо привржени усвојеним и
развијеним концептима. Преиспитивање постојећих и усвајање нових концепата
не треба да се дешава на штету користи које имамо од постојећих концепата. Са
стајалишта учења и педагогије, за описивање потребних услова за концептуалне
промене корисно је размишљати у категоријама и терминима асимилације,
акомодације и неуравнотежености (Posner et al., 1982).
Асимилација је препознавање да се догађај уклапа у постојећи концепт.
Овај процес препознавања је такође селективно игнорисање разлика које
се сматрају недовољно истакнутим. Асимилација јача постојећа уверења или
убеђења. Акомодација је промена у уверењу о томе како свет функционише,
тј. промена у концепту која омогућује да догађај буде асимилован а што није
било могуће са претходним концептом. Акомодација се може посматрати као
такмичење између концепата (Posner et al., 1982). Када год статус нових концепата
премашује статус постојећих, догађа се акомодација. Научни, као и свакодневни,
концепт не прихвата се одједном у потпуном облику, већ се развија током
времена. Постоји кретање напред и натраг у ученичком уму између спонтаних и
неспонтаних концепата док се уклапају у систем. Да би се догодила акомодација,
ученик мора постати мотивисан за промену, што се постиже уласком у стање
когнитивне неуравнотежености. Неуравнотеженост се може јавити када ученичка
очекивања нису испуњена, тј. догађај се не уклапа у постојећа ученичка уверења.
Неуравнотеженост је концептуална непримереност, а не контрадикција, односно
логичка недоследност.
Учвршћивање концептуалне промене
Резултати истраживања концептуалне промене упућују на то да је задатак
наставника да дијагностикују (односно упознају се са...) гледишта својих ученика
(знање, претконцепције, мисконцепције, или алтернативне оквире), а затим да
изазову когнитивни сукоб како би променили постојеће оквире ученика у научно
прихваћене (Hewson & Тhorley, 1989). Битно је створити окружење у учионици
у којем су ученици слободни да предлажу идеје и онда да их тестирају без
забринутости о исправности тих идеја, као и да учествују у расправи која се темељи
на аргументацији сопственог и уважавању туђег мишљења. Приступ концептуалне
промене подразумева да наставници изводе наставу на такав начин да ученици
доживе свет као рационално и разумљиво место (Strike & Posner, 1992). Учење
са разумевањем је оно на чему треба темељити наставу, а не пуко меморисање
података. Оно што је одлика приступа концептуалне промене је стављање нагласка
на везу између концепата, експерименталних доказа и ученичке концептуалне
578
Максуда Муратовић
екологије (О’Loughlin, 1992). Ефективна настава треба да буде усмерена на
разумевање, а не на тачне одговоре.
Концептуална промена у учионици
Учење у учионици може се одвијати на најмање три различита начина. У
првом случају, ученик можда нема претходног знања или информација о појмовима
који се усвајају, мада може имати неко знање о сродним појмовима. У том случају,
претходно знање недостаје, а процес учења се састоји од додавања новог знања.
У другом случају, ученик може имати тачно претходно знање о појмовима који
се усвајају, али је то знање непотпуно. Учење се тада може одвијати као процес
„попуњавања празнина“. У трећем случају ученик је можда стицао идеје, или у
школи или из свакодневног искуства, које су у конфликту са појмовима који се
усвајају. Стицање знања је у овом трећем случају концептуална промена, односно
тај процес није додавање новог знања или допуњавање непотпуног знања, већ
мењање претходног нетачног знања у тачно знање.
Стратегије и методе подучавања физике на поставкама приступа
концептуалне промене
Текстови који провоцирају концептуалне промене
Када ученици први пут почну да уче физику, они већ имају неке
информације, потпуно другачије од научних информација, које отежавају
ефективну и ефикасну наставу физике. Они верују да их ове информације уче
важним стварима о свету. Традиционалним начином извођења наставе није
могуће уочити ученичке мисконцепције (Dewеy et al., 1992). У томе могу бити
од користи текстови који провоцирају концептуалну промену, наглашавају
ученичке мисконцепције, разјашњавају разлоге њиховог постојања и
објашњавају на убедљивим примерима зашто оне нису довољно добре (Guzzetti
et al., 1997). Ти текстови увек почињу с питањем које активира мисконцепцију у
ученичкој свести. У следећем кораку мисконцепција се презентира и ученицима
се давањем разних доказа показује зашто нису у праву. Сврха је подстаћи
ученике да преиспитују своје концепте и да увиде њихову неадекватност. Када
то ураде, неопходно је представити им нови сет информација и примера како би
у својој свести заменили мисконцепције с исправним концептима. Истраживања
су показала да ученици уз помоћ оваквих текстова преиспитују сопствене
мисконцепције, схватају да не знају довољно и да замењују мисконцепције с
научним концептима.
579
Приступ концептуалне промене у настави физике
Концептуалне мапе
Поред поменутих текстова који провоцирају концептуалну промену, и
концептуалне мапе су често коришћен алат за смислено учење физике (Czerniak
& Haney, 1998; Guastello et al., 2000; Williams, 1998). Концептуалне мапе су цртежи
који показују однос између једног концепта и других концепата из исте категорије.
Концептуална мапа је дводимензионална шема која илуструје међусобну повезаност
између појмова. Концептуалне мапе ослањају се на Новаков (Novak, 1996) приступ.
Новак наглашава важност предзнања као могућност да се уче нови појмови и да
концептуална мапа никада није довршена јер се наше схватање нечега стално
развија. Новак објашњава да обликовање концептуалне мапе може бити и начин
вредновања разумевања градива. Концептуалне мапе помажу ученицима да науче
концепте на смислен начин, да повежу своје старо знање са новим, да интегришу
старе и нове информације и да их уреде у систем знања.
Аналогије за превладавање мисконцепција
Аналогије су један од најчешће коришћених метода за превладавање
мисконцепција при подучавању физике. Аналогија се може дефинисати као
објашњење непознате појаве помоћу познатог или сличног феномена. У овом
случају, познати феномен је описан као извор, док је непознати циљ. Да бисмо дошли
до циља, повезујемо се са доступним изворима. Примена аналогија подразумева да
је процес учења, који се одвија корак по корак, ученицима олакшан и смисленији.
Наставници физике имају користи од коришћења метода аналогија (Brown, 1994)
јер примена те методе подстиче ученичко активно учествовање у настави, развија
ученичку креативност, као и вештине и способности решавања проблема. Све то
резултира трајнијим знањем.
Обучавање наставника за примену приступа
концептуалне промене у настави физике
Увидом у резултате бројних истраживања ученичких мисконцепција
у области физике, наставници могу да упознају основне одлике приступа
концептуалне промене и да сагледају предности његове примене (Novak, 1996).
Поред тога, наставници могу да сазнају и да ли и у коликој мери долази до напретка
у разумевању науке и математичких концепата код ученика уколико се примењује
приступ концептуалне промене. Мартенс (Маrtens) и Крозијер (Crosier) су у свом
истраживању утврдили да се, уколико је приступ концептуалне промене „уграђен“
у програме формалног образовања наставника, будућим наставницима може
обезбедити педагошко искуство које ће променити њихове концепте о предавању
и учењу науке (Маrtens & Crosier, 1994). У складу са поменутим резултатима
истраживања, Хјусон (Hewson) је са сарадницима развио и применио одговарајући
580
Максуда Муратовић
програм образовања будућих наставника на универзитету Висконсин (Hewson et
el., 1999).
Јип (Yip) је предложио да би требало да програми за обучавање наставника
имају за циљ развој следећих знања, способности и вештина:
• знања о резултатима истраживања ученичких мисконцепција у науци
(помаже наставницима да развију свест и разумевање природе и извора
ученичких мисконцепција, што је први корак у изради одговарајућих
наставних стратегија);
• „знањео“испособностприменеметодазадијагностиковањеученичких
мисконцепција (омогућује наставницима праћење проблема које
ученици имају у учењу, као и анализу ефеката примењених наставних
стратегија);
• вештине осмишљавања и примене стратегија подучавања које
„нападају“ ученичке мисконцепције (односно стратегија базираних
на конструктивистичком приступу који има за циљ промовисање
концептуалних промена и њиховог развоја, попут: коришћења примера и
аналогија, когнитивних конфликата, концептуалних мапа, демонстрација
и ученичких активности...);
• предметна знања, односно познавање концепата који се у настави
усвајају (нпр. понављање одабраних подручја са којим наставници имају
концептуалних проблема у циљу „освежавања“ знања и „консолидације“
разумевања одређених концепата) (Yip, 1998).
Закључак
Да би ученици научили концепт с разумевањем, они морају да спроведу
когнитивне процесе који изграђују везе између елемената информација садржаних
у концепту. Наставници би, вероватно, били успешнији у свом раду уколико би
разумели препреке с којима се ученици сусрећу у процесу учења нових концепата,
као и када би били упознати са истраживањима о ученичким мисконцепцијама.
Настава усмерена ка концептуалној промени темељи се на поставкама
конструктивизма, односно полази од конструктивистичког разумевања процеса
учења и подучавања. Конструктивисти разумеју чињеницу да се ученичко
концептуално знање развија током времена, и да ће многе мисконцепције природно
нестати како ученици стичу и развијају нова знања, али да је за то потребно време.
Друга важна напомена коју треба имати на уму тиче се важности језика у развоју
концепата. Концепт није у потпуности схваћен све док се не презентује речима.
Стога, дијалог између наставника и ученика и између самих ученика игра кључну
улогу у учењу и усвајању нових концепата.
581
Приступ концептуалне промене у настави физике
Иако активност ученика у настави, нпр. лабораторијске и практичне
активности у настави физике, доприносе учењу с разумевањем, активност ученика
неће сама по себи повећати ученичко разумевање науке. Неопходно је практичне
и лабораторијске активности ученика повезати са теоријским изучавањем науке.
Учење са разумевањем подразумева добро дизајниране, и практичне и теоријске,
активности које изазивају ученике и наводе их да преиспитују и реконструишу
своје личне концепте. Учење науке обухвата увођење у идеје и процедуре научне
заједнице и разјашњавање тих идеја и процедура на индивидуалном нивоу (Driver et
al., 1994). Разумевање концепата је кључно и требало би да буде у фокусу наставног
рада. Дакле, концептуално учење, а не пуко меморисање. Наставници би требало да
скрену ученицима пажњу на процес научног сазнања, а не само на његов садржај,
јер су ученици који разумеју процес стизања до сазнања боље припремљени за
усвајање садржаја тог сазнања (Basili & Sanford, 1991).
Резултати истраживања о приступу концептуалне промене почели су да се
користе у наставној пракси, али и даље је приметна разлика између теоријског и
истраживачког знања и праксе наставног рада у учионици. Наставници физике још
увек нису довољно добро информисани о приступу концептуалне промене и не
примењују препоручене стратегије подучавања и наставне методе на поставкама
тог приступа (Duit et al., 2008).
Литературa
Basili, P. A. & Sanford, J. P. (1991). Conceptual change strategies and cooperative group work in
chemistry. Journal of Research in Science Teaching, Vol. 28, No. 4, 293-304.
Brown, D. E. (1994). Facilitating conceptual change using analogies and explanatory models.
International Journal of Science Education, Vol. 16, No. 2, 201-214.
Carey, S. (2004). Science as education conceptual change. Journal of Applied Developmental
Pshycology, Vol. 21, No. 1, 13-19.
Chambers, S. K. & Andre, T. (1997). Gender, prior knouwledge, interest and experience in electricity
and conceptual change text manipulations in learning about direct current. Journal of
Research in Science Teaching, Vol. 34, No. 2, 107-123.
Czerniak, C. M. & Haney, J. J. (1998). The eect of collaborative concept mapping on elementary
preservice teachers’ anxiety, ecacy, and achievement in physical science. Journal of
Science Teacher Education, Vol. 9, No. 4, 303-320.
Dewey, I., Dykstra, J. R., Boyle, C. F. & Monarch, I. A. (1992). Studying conceptual change in learning
physics. Science Education, Vol. 76, No. 6, 615-652.
Driver, R., Asoko, H., Leach, J., Mortimer, E. & Scott, P. (1994). Constructing scientic knowledge in
the classroom. Educational Researcher, Vol. 23, No. 4, 5-12.
Duit, R., Treagust.D. F. & Widodo, A. (2008). Teaching science for conceptual change: theory and
practices. In S. Vosniadu (Ed.), International Handbook on Conceptual Change (pp.629- 646).
NewYork: Routledge.
582
Максуда Муратовић
Guastello, E. F., Beasley, T. M. & Sinatra, R. C. (2000). Concept mapping eects on science content
comprehension of low-achieving inner-city seventh graders. Remedial and Special
Education, Vol. 21, No. 6, 356-364.
Guzzetti, B. J., Williams, W. O., Skeels, S. A. & Wu, S. M. (1997). Inuence of text structure on learning
counterintuitive physics concepts. Journal of Research in Science Teaching, Vol. 34, No. 7,
701-719.
Hewson, P. W. & Thorley, N. R. (1989). The conditions of conceptual change in the classroom.
International Journal of Science Education, Vol. 11, No. 5, 541-553.
Hewson, W. P., Tabachnick, R. B., Zeichner, M. K. & Blomker, B. K. (1999). Educating prospective
teachers of biology: introduction and research methods. Science Education, Vol. 83, No. 3,
247-273.
Kršnik, R. (2001). Metodički priručnik za nastavnike, Fizika 1. Zagreb: Školska knjiga.
Martens, M. L. & Crosier, S. (1994). Sharon’s Story: The usefulness of conceptual change constructs
in promoting student reection. Journal of Science Teacher Education, Vol. 5, No. 4, 139-145.
Novak, J. D. (1996). Concept mapping as a tool for improving science teaching and learning. In D.
F. Treagust, R. Duit & B. J. Fraser (Eds.), Improving Teaching and Learning in Science and
Mathematics (pp. 32-43). London: Teachers College Press.
Nussbaum, J. & Novak, J. D. (2006). An assessment of childrens concepts of the earth utilizing
structured interviews. Science Education, Vol. 60, No. 4, 535-550.
O’Loughlin, M. (1992). Rethinking science education: beyond Piagetian constructivism toward a
sociocultural model of teaching and learning. Journal of Research in Science Teaching, Vol.
29, No. 8, 791-820.
Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W. & Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of a scientic
conception: toward a theory of conceptual change. Science Education, Vol. 66, No. 2, 211-
227.
Schmidt, H. J. (1997). Students misconceptions’ looking for a pattern. Science Education, Vol. 81,
No. 2, 123-135.
Smith, E. L., Blakeslee, T. D. & Anderson, C. W. (1993). Teaching strategies associated with conceptual
change learning in science. Journal of Research in Science Teaching, Vol. 30, No. 2, 111-126.
Strike, K. A. & Posner, G. J. (1992). A revisionist theory of conceptual change. In R. A. Duschl & R.
J. Hamilton (Eds.), Philosophy of Science, Cognitive Psychology, and Educational Theory and
Practice (pp. 147-176). New York: New York University Press.
Stavy, R. (1991). Using analogy to overcome about conservation of matter. Journal of Research in
Science Teaching, Vol. 28, No. 4, 305-313.
Wang, T. & Andre, T. (1991). Conceptual change text versus traditional text application questions
versus no questions in learning about electricity. Contemporary Educational Psychology,
Vol. 16, No. 1, 103-116.
Williams, C. G. (1998). Using concept maps to assess conceptual knowledge of function. Journal for
Research in Mathematics Education, Vol. 29, No. 4, 414-42.
Yip, D. Y. (1998). Identication of misconceptions in novice biology teachers and remedial
strategies for improving biology learning. International Journal of Science Education, Vol.
20, No. 4, 461-477.
583
Приступ концептуалне промене у настави физике
Подаци о аутору
Мр Максуда Муратовић је професор физике у Гиманзији у Живиницама и асистент на Природно-
математичком факултету Универзитета у Тузли, Босна и Херцеговина.
E-mail: maxymuratovic@hotmail.com
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
Article
Full-text available
A new instrument was devised to identify misconceptions in biology and probe into the causes of misunderstanding in a relatively quick way. It revealed that novice biology teachers held a number of conceptual errors which were prevalent among secondary school students. They showed serious misunderstandings in cellular metabolism, the nutritional process, gaseous exchange, the circulatory system, homeostasis, reproduction and variation. The problem has been attributed to inadequate mastery of subject knowledge and imprecise use of terminology. Specific teaching strategies were suggested to prevent the propagation of these misconceptions in students. Teacher education programmes should aim at promoting the awareness of teachers as to children's learning difficulties and developing their professional skills in facilitating children's conceptual development.
Article
Full-text available
Low-achieving seventh-grade students from an urban parochial school were randomly assigned to two equally sized groups (n = 62, each group). One group was taught by a read-and-discuss, teacher-directed method, and the second group, given the same type of introductory lesson as the first, followed a model of concept mapping that connected major and minor concept ideas. A criterion-referenced test based on the content of a science chapter served as the dependent variable. Prior to any teaching, a pretest was administered. An analysis of covariance with pretest scores as the covariate showed a statistically significant difference in comprehension between the pretest and posttest for the experimental group. Effect size estimates revealed that concept mapping can be expected to improve comprehension scores of low-achieving seventh graders by approximately six standard deviations over a traditional instructional technique. When students lack background information on a topic to aid comprehension, the active participation in constructing semantic or concept maps may help students form a cognitive schema to assimilate and relate the new topic information.
Article
The view that knowledge cannot be transmitted but must be constructed by the mental activity of learners underpins contemporary perspectives on science education. This article, which presents a theoretical perspective on teaching and learning science in the social setting of classrooms, is informed by a view of scientific knowledge as socially constructed and by a perspective on the learning of science as knowledge construction involving both individual and social processes. First, we present an overview of the nature of scientific knowledge. We then describe two major traditions in explaining the process of learning science: personal and social constructivism. Finally, we illustrate how both personal and social perspectives on learning, as well as perspectives on the nature of the scientific knowledge to be learned, are necessary in interpreting science learning in formal settings.
Article
The conceptual change model has two major components: the conditions that need to be satisfied for a person to experience conceptual change and the person's conceptual ecology that provides the context in which the conceptual change occurs. A literature review shows that the conditions have been used to analyse interview data and to plan instruction but not to interpret interactions in the classroom. An analysts of the ways in which students can and do produce evidence of meeting conditions shows that this only happens when they are able to monitor and comment on the scientific content of their conceptions. Implications that this conclusion has for classroom teaching are considered.
Article
Learning in the sciences is increasingly viewed as a process of conceptual change rather than simply conceptual growth. Recent research indicates that the use of ‘bridging’ analogies can be effective in facilitating conceptual change. These bridging analogies are conceptually intermediate between situations drawing out valid ‘anchoring’ intuitions (e.g., that springs can exert forces when compressed) and target problems drawing out naive conceptions (e.g., that a table cannot exert an upward force on a book resting on the table). For example, a sequence of bridging analogies from a hand pressing on a spring, to a book resting on a flexible table, to a book resting on a solid table can help the student make sense of the upward force from the table. In this study, 40 high school students who indicated the table would not exert an upward force interacted with a written, bridging explanation. Students responded in writing to questions embedded throughout the explanation. Analyses of these written responses support the following hypotheses raised in earlier interviewing studies: (1) analogies which might seem appropriate to the scientist may not appear so to the student, who would thus reject the analogy relation; (2) in such cases, bridging analogies may be necessary in order to establish analogical relationships; and (3) these analogies may need to help students construct an explanatory model in order to aid learning (in this case, the model of a table as springy on a microscopic scale). This previously unrecognized microscopic springiness can help the student make sense of the idea that the solid table can exert an upward force by helping the student focus on previously hidden mechanisms operating in the target situation.
Article
The present study investigated relationships between gender, interest and experience in electricity, and conceptual change text manipulations on learning fundamental direct current concepts. Conceptual change text has been shown to lead to better conceptual understanding of electrical concepts than traditional didactic text, but previous research suggested that the effect interacted with the gender of the participants. We hypothesized that interest moderated this interaction. In this study, men and women who had higher or lower interest in electricity and greater or lessor experience with electricity read conceptual change or traditional text. When interest level, experience, and prior knowledge were not included in the analysis, both gender and text type produced significant main effects. When interest level, experience, and prior knowledge were included in the analysis, conceptual change text led to better understanding of electricity concepts than did the traditional text, and the effect of gender was eliminated. This finding supports the hypothesis that prior interest level, experience, and knowledge mediate apparent gender differences in learning about electricity. It suggests that conceptual change text manipulations are likely to be effective for both men and women. © 1997 John Wiley & Sons, Inc. J Res Sci Teach 34: 107–123, 1997.