Naslov
Istraživanje studentskog razumijevanja grafova u fizici i matematici
(Exploring student understanding of graphs in physics and mathematics)

Autori
Kazotti, Elizabeta

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Prirodoslovno-matematički fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
10.07

Godina
2015

Stranica
69

Mentor
Sušac, Ana

Ključne riječi
grafovi, nagib i površina ispod grafa funkcije, mjerenje pokreta očiju, vrijeme rješavanja zadataka, kontekst zadatka, transfer znanja
(graphs, slope and area under the graph function, eye tracking, period of question solving, context of question, knowledge transfer)

Sažetak
Istraživanje studentskog razumijevanja grafova u fizici i matematici provedeno je na 45 studenata nastavničkih studija fizike Prirodoslovno-matematičkog fakulteta i na 47 studenata psihologije Filozofskog fakulteta i Hrvatskih studija u Zagrebu uglavnom četvrte godine studija. Konstruiran je test koji je sadržavao četiri para paralelnih zadataka koji su ispitivali isti matematički koncept i sadržavali potpuno jednake grafove, samo je kontekst u pola zadataka bio iz kinematike (fizika), a u drugoj polovici svakodnevni kontekst vezan uz novac (matematika). Zadatci su ispitivali kvalitativno i kvantitativno razumijevanje nagiba i površine ispod grafa. Ispitanici su prvo rješavali zadatke na računalu prilikom čega su im snimani pokreti očiju. Nakon toga su iste zadatke rješavali na papiru te uz odabrani odgovor napisali i svoja obrazloženja. Kategorizacija obrazloženja ispitanika je dala uvid u najčešće korištene ispravne i pogrešne strategije u rješavanju zadataka iz konceptualnih područja nagiba i površine. Rezultati su pokazali da je studentima ideja nagiba (derivacije) intuitivno jasnija od ideje površine ispod grafa (integrala) funkcije te da su im kvalitativni zadatci lakši od kvantitativnih. Studenti fizike su bili bolji u rješavanju zadataka s grafovima od studenata psihologije u oba konteksta, ali jedan dio njih svoje razvijene postupke rješavanja fizikalnih zadataka s grafovima nije primijenio na analognim zadatcima u novim kontekstima, tj. fizikalne zadatke rješavao je bolje nego matematičke. Nasuprot tome, studenti psihologije su bili bolji u rješavanju kvalitativnih zadataka u kontekstu matematike, odnosno svakodnevnog života, nego fizike jer im je vjerojatno pomoglo svakodnevno iskustvo. Pomoću uređaja za mjerenje pokreta očiju dobiveno je vrijeme rješavanja zadataka. Dulje vrijeme rješavanja zadatka je ukazivalo na veću težinu zadatka jer su lošije riješeni zadatci uglavnom rješavani dulje vrijeme, npr. zadatci iz površine dulje su rješavani nego zadatci iz nagiba. Studenti su brže rješavali kvalitativne zadatke u kontekstu fizike dok su kvantitativne zadatke rješavali podjednako dugo u oba konteksta. Daljnja analiza načina gledanja i rješavanja zadataka pokazala je da su studenti fizike više analizirali svaki pojedini dio zadatka dok su se studenti psihologije već nakon kratke analize odlučili za odgovor koji smatraju točnim. Nadalje, studenti su općenito dulje gledali/analizirali pojedine dijelove zadatka u kontekstu matematike nego u kontekstu fizike što ukazuje na to da lakše i brže dolaze do rješenja zadataka kada se mogu osloniti na konkretne formule kojih se sjećaju iz školovanja, nego u slučaju kada trebaju primijeniti znanje u konkretnim situacijama i novim kontekstima. Slični rezultati dobiveni su i iz analize studentskih strategija. Rezultati ovog istraživanja ukazuju na to da transferi znanja između matematičkog i prirodoslovnog područja postoje, ali u nedovoljnoj mjeri te da nastavu tih predmeta treba osmišljavati, planirati i provoditi tako da se taj transfer poveća. U tu svrhu treba inzistirati na konceptualnom razumijevanju i integriranju sadržaja svakog predmeta zasebno, ali i između predmeta te manje inzistirati na zaključivanju pomoću formula i poticati argumentaciju riječima jer se njome razvija kritičko-logičko razmišljanje i način pristupa složenijim problemima, tj. treba primjenjivati interaktivne nastavne metode poučavanja koje prodrazumijeva istraživački usmjerena nastava.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Matematika, Fizika

POVEZANOST RADA