Előadások
A problémamegoldás és metakogníció összefüggésének vizsgálata az egyetemi képzésbe belépő hallgatók körében
Revákné Markóczi Ibolya Debreceni Egyetem Kulcsszavak: problémamegolás; metakogníció; felsőoktatás
A hazai felsőoktatásba belépő hallgatók természettudományos tudásának és a tudás alkalmazásának alacsony szintjét több hazai kutatás is igazolta (Tóth és Radnóti, 2009;
Radnóti, 2010a, 2010b). A háttérben kognitív, affektív, módszertani és szociális tényezők állnak, amelyek szerepének feltárása komplex, többszempontú vizsgálatot igényel. Előadásunkban ezek közül a problémamegoldás és a metakogníció kapcsolatára vonatkozó kutatás eredményeit mutatjuk be. A metakogníció problémamegoldásban betöltött szerepére vonatkozó vizsgálatok szerint a metakogníció szintje jó előrejelzője a tanulók problémamegoldásban nyújtott teljesítményének (Veenman, 2005). Artz és Armour (1992) kimutatta, hogy a problémamegoldás sikertelenségének egyik oka az, hogy a tanulók nem tudják monitorozni a megoldás közbeni mentális folyamataikat, nem ismerik a problémamegoldás egyes lépéseit. Ezt az összefüggést tára fel Cooper és Urena (2009) is, akik egy általuk kifejlesztett mérőeszközt (Metacognitive Activities Inventory, MCAI) alkalmaztak a kémiai problémamegoldás sikerességének vizsgálatára.
Az eszközt mi is adaptáltuk kutatásunk elvégzéséhez. Vizsgálatunk célja az egyetemi képzésbe belépő, természettudományokat (biológia) tanuló hallgatók problémamegoldása és a megoldásra vonatkozó metakognitív tevékenységek közötti összefüggések feltárása volt. A vizsgálatot 2014 szeptemberében végeztük 155, BSc képzésbe belépő, biológiát tanuló hallgatóval. A jelöltek egy hat feladatból álló feladatsort (két szakmaspecifikus és négy természettudományos ismeretek mindennapi alkalmazását igénylő feladat) oldottak meg és az MCAI kérdőívet töltötték ki. Az adatokat a leíró statisztikai eljárások mellett a nonparametikus opció és az ANOVA segítségével, valamint klaszteranalízissel és korrelációvizsgálattal elemeztük. Az eredmények szerint a problémamegoldási folyamat egyes fázisainak szintje több ponton közepes vagy gyenge, de szignifikáns együttjárást mutatott az MCAI kérdőív állításaival.
A klaszteranalízis alapján ez az összefüggés nem ilyen egyértelmű. A „felülértékelő”
hallgatók esetében kapott negatív korrelációk hátterében az áll, hogy ők az MCAI-ben magas pontszámokat adtak maguknak, ugyanakkor a problémamegoldásban gyengék voltak. Az MCAI kérdőív, ha gyengén is, előrejelezte a problémamegoldásban nyújtott teljesítményt. A vizsgálat fontos tanulsága, hogy a hallgatók nem rutinosak (és nem reálisak) a hasonló metakognitív tevékenységek végzésében és megítélésében. A megoldási folyamat tudatosságára neveléssel tehát érdemes foglalkozni az oktatás minden szintjén. Ennek egyik eszköze a megoldási stratégiák explicit fejlesztésére irányuló tanítási módszerek alkalmazása.
A kutatást a Természettudományos tantárgy-pedagógiai kutatások újszerű, interdiszciplináris megközelítésben című OTKA K105262 pályázat támogatta.
Felsőoktatási tanulmányaikat kezdő hallgatók természettudományos problémamegoldásának oktatásmódszertani háttérvizsgálata
Huszti Anett Debreceni Egyetem Kulcsszavak: problémamegoldás; módszerek; felsőoktatás
Manapság a magyar felsőoktatásban a természettudományos alapszakokra belépő hallgatók többsége nem rendelkezik a tanulmányaik megkezdéséhez szükséges megfelelő szintű tudással és képességekkel, így megfelelő szintű problémamegoldással sem (Tóth és Radnóti, 2009; Radnóti, 2010). A probléma hátterében álló tényezők közül az előadásban az oktatási módszerek és a problémamegoldási folyamatra vonatkozó teljesítményszint közötti összefüggéseket emeltük ki. A tanulói problémamegoldás fejlesztése a 20. század eleje óta áll a kutatások középpontjában. A fejlesztés érdekében alkalmazott tanítási és tanulási módszerek sokfélék, melyek közül napjainkban a kutatás-, probléma- és projektalapú tanítás-tanulás, valamint az IKT-val támogatott kollaboratív tanulás élvez elsőbbséget. A hatásvizsgálatok szerint ezek a módszerek pozitívan befolyásolják a problémamegoldás sikerességét (Bas, 2011; Defeyter és German, 2003; Sendag, 2012). Vita folyik arról, hogy a fejlesztésben az explicit vagy az implicit módszerek a hatékonyabbak, bár a kutatások mindkét módszer hatékonyságát igazolták a helyes és megfelelő alkalmazások esetében (Péntek, 2000; Lin, 2001).
Hazánkban a NAT (2012) által meghatározott természettudományos kompetenciák fejlesztése jelenti az oktatási módszerek alkalmazásának alapját, melyek a természettudományos megismerés módszerei. Kutatásunkban ezért a kísérletezés, a megfigyelés módszerét és a tanítási órán, illetve azon kívüli különböző problémamegoldási lehetőségeket figyelembe véve kerestük, milyen módszertani problémák állnak a gyenge problémamegoldás hátterében. A vizsgálatot 2014 őszén, a felsőoktatásba belépő 155 biológia BSc szakos hallgatóval végeztük, akiknek egy hat feladatból álló problémamegoldó (természettudományos problémák) feladatsort és egy, a középiskolai természettudományok tanítására és tanulására vonatkozó módszertani kérdőívet kellett kitölteni. A szignifikanciavizsgálatot, a változók jellegétől függően, nonparametikus és ANOVA opciókkal végeztük, továbbá korrelációvizsgálatokat hajtottunk végre. Az eredmények azt mutatják, hogy a gyenge problémamegoldó képesség hátterében a természettudományos órákon alkalmazott módszerek tekintetében a még mindig tanárközpontú módszerek, az összefüggések nélküli, mechanikus és felszínes szaktárgyi tudás, a kísérletezés hiánya, az ismeretek gyakorlati alkalmazásának alacsony színvonala áll. A tanulók nem ismerik a problémamegoldó stratégiákat és keveset dolgoznak önállóan, aktívan a természettudományos órákon. Az eredmények ugyan diagnosztikus értékűek, de mindenképpen jelzik, hogy milyen módszereket alkalmazzunk és melyeket ne az oktatásban a problémamegoldás fejlődése érdekében.
A kutatást a Természettudományos tantárgy-pedagógiai kutatások újszerű, interdiszciplináris megközelítésben című OTKA K105262 pályázat támogatta.
Általános természettudományos és tantárgyi (biológiai) problémamegoldás a középiskola 12. évfolyamán
Malmos Edina Debreceni Egyetem Kulcsszavak: problémamegoldás; pilot; természettudomány
A problémamegoldás olyan kulcskompetencia, amely lényeges eleme az egyén boldogulásának az élet minden területén. Az a képesség, amit a munkáltatók is kivétel nélkül megjelölnek a sikeres munkavégzés feltételeként. A természettudományos megismerés sem létezik problémamegoldás nélkül (Revákné, 2003; Taifi, 2014; Molnár, 2006). Duncker (1945) és Mayer (1998) szerint a sikeres problémamegoldáshoz az alapvető fontosságú procedurális tudás mellett a problémamegoldó személy kognitív, affektív és szociális kompetenciái (Frensch és Funke, 1995; Revákné, 2013) is szükségesek. Vizsgálatunk egy hallgatói eredményességet több szempontból elemző kutatás előzménye, melyen belül a hallgatók problémamegoldó képességének fejlődését is analizáljuk. A vizsgálat problémamegoldásra vonatkozó része felöleli a szakmaspecifikus és általános problémamegoldó képességet, vizsgálja azok összefüggéseit az oktatási módszerek és a szociális háttérváltozók mentén.
Előadásunkban ennek a vizsgálatnak a pilot szakaszát mutatjuk be, melynek célja egyrészt az általános természettudományos és a szaktárgyak közül a biológiai problémamegoldó képesség jellemzőinek és összefüggéseinek bemutatása, másrészt a mérőeszközök megbízhatóságának és validitásának javítása. A vizsgálatot egy vidéki nagyváros 153 végzős középiskolás tanulójával végeztük abból a meggondolásból, hogy ez a korosztály közel áll a nagymintás mérésben szereplő kiindulási célcsoport (képzésbe belépő hallgatók) életkorához és tudásához. Az adatfelvétel 2016 áprilisában történt. A szaktárgyi (biológiai) problémamegoldó képességet egy összetett, 16 itemet tartalmazó írásbeli problémafeladattal mértük. A természettudományos problémafeladat (interdiszciplináris tartalmú, autentikus feladat) tíz itemet tartalmazott. A két feladat megoldására 60 perc állt a tanulók rendelkezésére. Az értékelés kiterjedt a tanulók megoldásifolyamat-elemeinek képességszintjére, továbbá a megoldás szakmai sikerességére. A folyamatelemek közül a hipotézisalkotás képessége, a megoldás összekapcsolása a problémareprezentációval és a divergens gondolkodásra épülő több megoldási út keresése a legalacsonyabb szintű a válaszadók körében. Az eredmények alapján a vizsgált mintában szereplő tanulók rendelkeznek a megoldási folyamat elemeinek kifejezési képességével, ugyanakkor az adott folyamatelem szakmai tartalma szempontjából gyakran nem sikeres a megoldás. Ez azt jelzi, hogy a problémamegoldás alkalmazható háttértudást igényel. Ezt a tanulói teljesítmények klaszteranalízise, továbbá a szakmai és természettudományos problémafeladatok összefüggés-vizsgálata is alátámasztotta. Eredményeink lehetővé teszik a mérőeszközök tökéletesítését és rámutatnak a megoldási folyamat problémás elemeire, amelyek fejlesztésére a tanítási-tanulási folyamatban nagyobb figyelmet kell fordítani.
A kutatást a Természettudományos tantárgy-pedagógiai kutatások újszerű, interdiszciplináris megközelítésben című OTKA K105262 pályázat támogatta.
Számítógépes problémamegoldás Csernoch Mária
Debreceni Egyetem Informatikai Kar Kulcsszavak: problémamegoldás; számítógép; hatékonyság
A számítógépek széles körű elterjedésével megjelent az igény a jól képzett nem professzionális felhasználók (end-users) iránt, akik a három alapkészség mellett rendelkeznek a negyedik, a számítógépes gondolkodás készségével is. Kutatások azonban egyértelműen bizonyítják, hogy a közoktatásban elfogadott számítógéppel támogatott problémamegoldási megközelítések alacsony mathability szintű, zárt, felület- és nyelvspecifikus vizsgaorientáltságú módszerek, és nem alkalmasak a tanulók számítógépes gondolkodásának hatékony fejlesztésére. Napjainkra egyértelművé vált továbbá, hogy az informatikaoktatás megismétli, esetenként halmozza azokat a hibákat, amelyeket más hagyományos tantárgyak esetében már lényegesen korábban sikerült felismerni. Az informatikaoktatás nem használja ki a későn érkezők előnyeit, alig épít más tantárgyak bizonyítottan hatékony módszereire, nem kínál valódi alternatívát valós problémák számítógéppel támogatott megoldására. Célunk egyrészt olyan kutatási módszerek kidolgozása, amelyekkel ezen hiányosságok feltárhatók és prezentálhatók.
További céljaink között szerepel tanárok, tanárjelöltek képzése annak érdekében, hogy felismerjék a problémát, nyitottak legyenek magas mathability szintű megközelítések és tudástranszfer alapú módszerek befogadására, valamint képesek legyenek ezen módszerekkel tanítani és alkalmazni számítógéppel támogatott problémamegoldások során. A 2011–2012-es tanévben indítottuk el a Testing Algorithmic and Application Skills című projektet, mely keretein belül 158, felsőoktatási tanulmányaikat megkezdő hallgató (nem csak informatikus) számítógépes gondolkodását és algoritmikus készségét teszteltük. A mérésre használt speciális szoftver alkalmazásával kapott eredmények egyértelműen azt mutatják, hogy a jelenlegi, széles körben elterjedt számítógépes problémamegoldási módszerek nem hatékonyak, nem eredményezik a tudás tárolását a hosszú távú memóriában. Ugyanakkor a számonkérési módszerek, beleértve az érettségit is, nem mérik a számítógépes gondolkodás mint készség szintjeit.
Az említett projekt olyan módszereket kínál, amelyek segítségével lehetővé válik a sémakonstrukció, a koncepcióalapú problémamegoldás és a procedurális gondolkodás fejlesztése, következményként a hallgatói és tanulói teljesítmények javulása.
A kutatást a Természettudományos tantárgy-pedagógiai kutatások újszerű, interdiszciplináris megközelítésben című OTKA K105262 pályázat támogatta.