UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA
ŠPELA LIKOVIČ
ZNANJE UČENCEV 6. IN 7. RAZREDA OSNOVNE ŠOLE O CELICI
DIPLOMSKO DELO
LJUBLJANA, 2018
UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA
DVOPREDMETNI UČITELJ BIOLOGIJA - KEMIJA
ŠPELA LIKOVIČ
Mentorica: izr. prof. dr. Jelka Strgar
ZNANJE UČENCEV 6. IN 7. RAZREDA OSNOVNE ŠOLE O CELICI
DIPLOMSKO DELO
LJUBLJANA, 2018
Zahvala
Iskreno se zahvaljujem mentorici izr. prof. dr. Jelki Strgar za vodstvo, nasvete in pomoč pri pripravi diplomske naloge. Zahvaljujem se tudi učiteljicam, ki so bile pripravljene sodelovati.
Največja zahvala gre moji družini, ki me je vsa leta šolanja podpirala, mi pomagala in me spodbujala. Posebej se zahvaljujem možu Luku in sinu Žigu za vso potrpežljivost. Njim gre zahvala, da sem lahko uresničila svoje cilje.
POVZETEK
V diplomskem delu smo se osredotočili na temo celice, ki jo obravnavamo v 6. in 7. razredu osnovne šole pri naravoslovju. Tema celica je ena izmed težjih vsebin, ki se skozi leta izobraževanja nadgrajuje. Pomembno je, da učenci že v 6. razredu dobro razumejo obravnavano snov, saj imajo tako kasneje manj težav. Pregledali smo literaturo o vplivu metod pouka na razumevanje učne vsebine in trajnost znanja. Učenje je uspešnejše, če poteka s samostojnim iskanjem in razmišljanjem. Ugotovili smo, da uporaba modelov pri pouku spodbudi zanimanje učencev za obravnavano snov. Tako učenci aktivno sodelujejo pri pouku in so bolj notranje motivirani, zato je tudi njihovo znanje trajnejše. Analizirali smo učni načrt za naravoslovje v osnovni šoli, pri čemer smo se osredotočili na vsebinske skope v 6. in 7. razredu, ki zajemajo temo celice.
Preverjali smo znanje učencev 6. in 7. razreda o celici in ugotavljali, ali imajo o tem napačna pojmovanja. Pripravili smo vprašalnik o celici, ki zajema 13 nalog različnih tipov. Razdelili smo jih 202 učencema 6. in 7. razreda na treh slovenskih osnovnih šolah. Znanje učencev 6. in 7. razreda smo tudi primerjali in ugotovili statistično pomembne razlike. Ugotavljali smo tudi, ali se znanje učencev o celici razlikuje glede na spol in šolo. V sklopu raziskave smo ugotovili, da je znanje učencev 6. in 7. razreda o celici dobro. Učenci 7. razreda imajo več znanja o celici, saj so naloge reševali bolje od učencev 6. razreda. Sklepamo lahko tudi, da imajo učenci težave pri razlikovanju celičnih struktur rastlinske in živalske celice. Pogosto ne razlikujejo mitohondrija in kloroplasta ter zamenjujejo pojma celična stena in celična membrana.
Na temelju dobljenih rezultatov smo izdelali pripravo na učno uro o celici, ki naj bi pripomogla h kakovostnejšemu in trajnejšemu znanju. Učinkovitost te učne priprave bomo preverili v nadaljevanju raziskave prihodnje šolsko leto.
KLJUČNE BESEDE
Celica, trajnost znanja, učenje z razumevanjem, učenje z modeli, napačne predstave.
ABSTRACT
In the bachelor’s thesis, we focused on the topic of cells which we discuss in the 6th and the 7th grade of the elementary school within natural sciences. The topic of the cell is one of the more difficult contents which is upgraded in the years of education. It is important that the students understand the discussed subject well already in the 6th grade. Thus, they have fewer troubles later. We reviewed the literature on the influence of the methods of the lessons on understanding the school lessons and the durability of the knowledge. Learning is more successful if it occurs with independent searching and thinking. We ascertained that the use of the models in the school lessons arouses the interest of the students for the discussed subject. Thus, the students actively participate in school lessons and are more internally motivated. Therefore, their knowledge is more durable. We analyzed the curriculum for natural sciences in the elementary school. We focused on the content complexes in the 6th and the 7th grade which embrace the topic of the cell.
We checked the knowledge of the students of the 6th and the 7th grade on the cell and ascertained, whether they have the wrong conceptions regarding the topic. We prepared a questionnaire on the cell which embraces 13 tasks of various types. We distributed them to 202 students of the 6th and the 7th grade in three Slovenian elementary schools. We also compared the knowledge of the students of the 6th and the 7th grade and ascertained statistically significant differences. We were also ascertaining whether the knowledge of the students on the cell varies with regards to the gender and the school. Within the framework of the research, we ascertained that the knowledge of the students of the 6th and the 7th grade on the cell is good. The students of the 7th grade have more knowledge on the cell: they performed the tasks better in comparison to the students of the 6th grade. We can also conclude that the students have difficulties in distinguishing of the cell structures of the plant and the animal cell. They often do not distinguish between the mitochondria and the chloroplast. They often mistake the concepts of the cell wall and the cell membrane.
Based on the acquired results, we produced preparations for the lesson on the cell which should contribute to more qualitative and more durable knowledge. The efficiency of the lesson will be checked in the continuation of the research in the following school year.
KEYWORDS
Cell, durability of the knowledge, learning with understanding, learning with models, wrong impressions.
KAZALO VSEBINE
1. UVOD ... 1
1.1. Opredelitev problema ... 1
1.2. Cilji ... 1
1.3. Raziskovalna vprašanja ... 1
2. TEORETIČNI DEL... 2
2.1. Kakovostno in trajnostno znanje ... 2
2.2. Pridobivanje znanja in pomnjenje ... 3
2.3. Pozabljanje ... 4
2.4. Uporaba modelov pri pouku ... 6
2.5. Napačna razumevanja ... 7
2.6. Celica ... 7
2.7. Analiza učnega načrta ... 8
3. MATERIAL IN METODE ... 10
3.1. Vprašalnik ... 10
3.2. Vzorec ... 11
3.3. Postopek zbiranja in obdelave podatkov ... 12
4. REZULTATI ... 12
4.1. Naloga 1 ... 12
4.2. Naloga 2 ... 13
4.3. Naloga 3 ... 14
4.4. Naloga 4 ... 15
4.5. Naloga 5 ... 16
4.6. Naloga 6 ... 17
4.7. Naloga 7 ... 18
4.8. Naloga 8 ... 19
4.9. Naloga 9 ... 20
4.10. Naloga 10 ... 22
4.11. Naloga 11 ... 23
4.12. Naloga 12 ... 24
4.13. Naloga 13 ... 25
5. PRIPRAVA NA UČNO URO ... 28
6. RAZPRAVA ... 28
7. SKLEPI ... 29
8. VIRI IN LITERATURA ... 31
9. PRILOGA ... 1
Priloga A: Vprašalnik ... 1
Priloga B: Priprava na učno uro ... 5
KAZALO SLIK
Slika 1: Ebbinghausova krivulja pozabljanja (Marentič–Požarnik, 2016, str. 65) ... 4Slika 2: Krivulja pozabljanja različnih vrst snovi (Marentič–Požarnik, 2016, str. 66) ... 5
Slika 3: Krivulja serialnega učenja (Marentič Požarnik, 2016, str. 66) ... 6
KAZALO GRAFOV
Graf 1: Delež učencev glede na šolo, ki jo obiskujejo. ... 11Graf 2: Delež učencev glede na spol. ... 11
Graf 3: Delež učencev, glede na razred osnovne šole ... 12
Graf 4: Grafična predstavitev odgovorov učencev na prvo vprašanje. ... 13
Graf 5: Grafična predstavitev učencev na drugo vprašanje. ... 14
Graf 6: Grafična predstavitev odgovorov učencev na tretje vprašanje. . ... 15
Graf 7: Grafična predstavitev odgovorov učencev na četrto vprašanje. ... 16
Graf 8: Grafična predstavitev odgovorov učencev na peto vprašanje. ... 17
Graf 9: Grafična predstavitev odgovorov učencev na šesto vprašanje. ... 18
Graf 10: Grafična predstavitev odgovorov učencev na sedmo vprašanje. ... 19
Graf 11: Grafična predstavitev odgovorov učencev na osmo vprašanje. ... 20
Graf 12: Grafična predstavitev odgovorov učencev na deveto vprašane. ... 21
Graf 13: Grafična predstavitev odgovorov učencev na deseto vprašanje... 22
Graf 14: Grafična predstavitev odgovorov učencev na enajsto vprašanje. ... 24
Graf 15: Grafična predstavitev odgovorov učencev na dvanajsto vprašanje ... 25
Graf 16: Grafična predstavitev odgovorov učencev na trinajsto vprašanje. ... 27
1
1. UVOD
1.1. Opredelitev problema
V raziskavo znanja učencev o celici smo vključili učence 6. in 7. razreda osnovne šole, saj je takrat v učnem načrtu prvič predvidena obsežnejša obravnava teme celica. Takrat se oblikujejo osnove razumevanja pojmov, delovanja posameznih organelov, celice in razlikovanje med rastlinsko in živalsko celico. Ker se tema ponavlja in nadgrajuje več let, nas je zanimalo, s kakšnimi metodami dela pri učencih doseči dobro razumevanje in čim trajnejše znanje. Celica je ena od bolj problematičnih tem za poučevanje. Učenci si težko predstavljajo majhne stvari, ki jih ni mogoče opazovati s prostim očesom. Poznati morajo tudi zahtevnejše pojme, povezane s celico. Na podlagi ugotovitev po pregledu literature o tem, kako dosegati znanje z razumevanjem in trajnostno znanje, ter pregledu učnega načrta, smo zasnovali učno uro o temi celica. Pri zasnovi učne priprave smo bili pozorni tudi na rezultate raziskave, ki smo jih dobili s preverjanjem znanja učencev o izbrani temi. S pomočjo raziskave smo ugotovili, kakšno je znanje učencev o celici, ali obstajajo kakšne napačne predstave in ali imajo starejši učenci več znanja.
1.2. Cilji
Najpomembnejša cilja naše raziskave sta:
- ugotoviti, kakšno je znanje učencev 6. in 7. razreda o celici;
- narediti pripravo za učno uro, pri kateri bodo učenci usvojili učne cilje, povezane s celico, in usvojili trajnejše znanje.
1.3. Raziskovalna vprašanja
Postavili smo naslednja raziskovalna vprašanja:
1. Kako obsežno in poglobljeno je v učnem načrtu za 6. in 7. razred osnovne šole predstavljena tema celica?
2. Kakšno je znanje učencev 6. in 7. razreda o celici?
3. Ali je znanje učencev 7. razreda boljše kot znanje učencev 6. razreda?
4. Ali imajo učenci v povezavi s celico napačne predstave, in če jih imajo, katere?
2
2. TEORETIČNI DEL
2.1. Kakovostno in trajnostno znanje
Učenje imamo lahko za znano – neznani pojem. Poznamo ga iz številnih lastnih izkušenj. Vsi, ki se ukvarjamo z izobraževanjem, ga vsakodnevno uporabljamo pri svojem delu. Učenje je v naši predstavi najpogosteje povezano s šolskim učenjem ob knjigi. Pomembno je, katero ključno besedo uporabimo, ko opredeljujemo učenje. Ali je to predvsem sprejemanje, kopičenje, pridobivanje, spoznavanje nečesa ali pa tudi razvijanje, spreminjanje, širjenje obzorja. Kot pravi B. Marentič-Požarnik (2016), v praksi še vedno prevladuje pojmovanje učenja kot kopičenja spoznanj, do katerih so prišli drugi. Pouk se tako pojmuje kot transmisija – prenašanje gotovega znanja. To znanje je velikokrat ločeno od izkušenj učencev in konkretnih življenjskih okoliščin. Posledica takšnega učenja je manjša trajnost znanja in pomanjkanje uporabnega znanja. Vse več raziskovalnih dokazov potrjuje, da je kakovostno učenje tisto, ki učenca celostno miselno in čustveno aktivira. Kakovost znanja se ne meri le po količini znanih dejstev, temveč tudi po njegovi trajnosti in uporabnosti za zastavljanje in reševanje novih problemov, po razumevanju sebe, drugih in okolja in po sposobnosti pridobivanja novega znanja. Učenje je uspešnejše, če poteka s samostojnim iskanjem in razmišljanjem. To je aktivno učenje. Tako učenje bo verjetno dalo trajnejše znanje, ki bo uporabno v novih situacijah. Pouk ni več transmisija, ampak živa transakcija, pri čemer poteka interakcija med učenci in učiteljem in učenci samimi, in končno tudi transformacija, ki vpliva na spreminjanje učenčevih pojmovanj o svetu in tudi spreminjanje osebnosti (Marentič-Požarnik, 2016).
Znanje ni le obilica na pamet naučenih podatkov, pojmov in zakonitosti, saj tako znanje ni kakovostno, ni trajnostno in ima majhno uporabno vrednost (Rutar-Ilc, 2003). Le kakovostno znanje omogoča identifikacijo problemov, postavljanje vprašanj, pridobivanje ustreznih podatkov in njihovo razumevanje ter uporabo. Kakovostno znanje omenjajo tudi avtorji Bele knjige o vzgoji in izobraževanju v Republiki Sloveniji, kjer navajajo, da je kakovostno znanje, ki vključuje splošno razgledanost in odprtost duha, prepričanja, zmožnosti za vrednotenje in ravnanje, predpogoj, ki pripravlja na življenje v informacijski družbi (Metljak in Krek, 2011).
B. Marentič-Požarnik (2011) je opredelila dobro znanje kot rezultat izobraževanja z naslednjimi glavnimi značilnostmi:
- kakovostno znanje je razmeroma trajno, odporno proti pozabljanju, pri čemer gre tudi za dolgoročne učinke izobraževanja;
3
- omogoča nam boljše razumevanje sebe, narave, družbe, sveta okoli nas;
- je uporabno, saj nam daje osnovo za uspešnejše reševanje podobnih teoretičnih in praktičnih problemov;
- znanje je dinamično – ob vse boljšem znanju v posamezniku raste interes in želja spoznati še več;
- dobro znanje obsega tudi razmislek o lastnem spoznavanju – metakognicijo;
- poleg vsebin vsebuje tudi spoznavne procese in spretnosti: kako znanje pridobimo, kaj z njim naredimo (Marentič-Požarnik, 2011).
Temeljni cilj šole je kakovostno znanje, ki je tudi trajnejše. Kakovostno znanje dosežemo z učenjem z razumevanjem. Poučevanje in učenje z razumevanjem pa sta naporna tako za učence, kot tudi za učitelje. V človeški naravi je težnja po čim bolj ekonomičnih poteh za dosego ciljev.
Razumevanja ne moremo doseči z vedenjem in spretnostmi, ne da bi si zanj posebej prizadevali.
Vsebino mora učitelj skrbno načrtovati in predvidevati, kaj morajo učenci delati, da bodo cilj dosegli. Pripraviti je treba tudi načrt konkretnega dela z učenci in glede na to slediti cilju (Glažar idr., 2005).
2.2. Pridobivanje znanja in pomnjenje
Russell (2001) razdeli znanje glede na način, kako ga pridobimo. Na spoznavno znanje, kadar ga pridobivamo s pomočjo lastnih izkušenj in zaznav, in na opisno, če ga pridobimo pisno, ustno ali na kakšen drugačen način od drugih ljudi. Če si sami ne moremo pridobiti spoznavnega znanja o določenem dogodku, pojmu ali pojavu, ga lahko pridobimo s pomočjo druge osebe, ki ima o pojmu ali pojavu pravo spoznavno znanje. Znanje je torej odvisno od lastnega spoznanja oziroma izkušenj ali pa od spoznanja drugih. Kadar znanje pridobimo z neposrednim stikom z dogodkom, pojavom ali pojmom, je poudarek na lastni izkušnji, ki je lahko čutna ali miselna (Russell, 2001).
Ljudje smo se sposobni naučiti izjemno veliko število različnih stvari. Vse to učenje pa bi bilo brez pomena, če si tega, kar se naučimo, ne bi mogli zapomniti. Brez pomnjenja bi se na vsako situacijo odzvali tako, kot da smo se v njej znašli prvič. Vrednost pomnjenja je tudi to, da presojamo s pomočjo že naučenih dejstev. Vendar pa tudi pozabljamo, med drugim tudi stvari, ki bi si jih želeli zapomniti. Predpogoj za nemoteno delovanje spomina sta ohranjanje pozornosti in sposobnost učinkovitega procesiranja informacij (Šešok, 2006).
4
Pri pouku oz. v celotnem izobraževanju izhajamo iz predpostavke, da so rezultati učenja razmeroma trajni. Rezultati in izkušnje kažejo, da trajnost šolskih rezultatov ni ravno optimalna.
V raziskavah bi bilo treba dosledno ugotavljati, katere luknje v znanju lahko pripišemo pozabljanju in katere so nastale, ker se nismo dovolj temeljito naučili (Marentič-Požarnik, 2011).
Podobno snov in tisto, ki ima smiselnost oz. pomen, si lažje zapomnimo. Na smiselnost vpliva, kako razumemo izraz, težavnost izgovorjave in vrednost vizualne predstave. Besede, za katere imamo vizualne predstave, si lažje zapomnimo (Lutz, 1994). Pri zapomnitvi bolj smiselne vsebine in učenju z globljim razumevanjem pride v poštev namerna uporaba raznih zahtevnejših strategij (Marentič-Požarnik, 2011).
2.3. Pozabljanje
Pri vprašanjih, kako si stvari zapomnimo in zakaj jih pozabljamo, obstajata dva raziskovalna pristopa (Marentič-Požarnik, 2016). Ebbinghaus je bil pravzaprav prvi raziskovalec, ki se je ukvarjal s sistematičnim preučevanjem pozabljanja. Eksperimente je izvajal na osnovi učenja in zapomnitve nesmiselnih zlogov. Ugotovil je, da je pozabljanje logaritmična funkcija (Slika 1). Na začetku je padec krivulje izjemno hiter, nato pa proti koncu vse počasnejši. Opravljene so bile številne raziskave, ki so potrdile njegovo ugotovitev. Pozabljanje zrcali stopnjo izgube informacij oz. njihovo dostopnost. Nezmožnost spominjanja ne pomeni, da je informacija dokončno izgubljena. Pozabljanje v okviru kratkoročnega spomina ima celo pozitivno funkcijo, saj bi se v nasprotnem primeru naš um zapolnil z mnogimi nepomembnimi informacijami. Imeli bi težavo izbrati tiste, ki bi jih potrebovali v določeni situaciji. Lahko trdimo, da nam pozabljanje nepomembnega omogoča, da si zapomnimo pomembno (Šešok, 2006).
Slika 1: Ebbinghausova krivulja pozabljanja (Marentič-Požarnik, 2016, str. 65).
5
Podobno je raziskoval tudi Bartlett, ki je za razliko od Ebbinghausa uporabil smiselno gradivo.
Testirancem je predstavil zgodbo, ki ni bila iz iste kulture, kot so ji pripadali sami (npr. o Indijancih). Osebe so morale zgodbo obnoviti po različno dolgih časovnih obdobjih. Obnove so se precej razlikovale od originala. Testiranci so zgodbe skrajšali in vključili nove pojme, ki so bili povezani z njihovo kulturo. To dokazuje težnjo k smislu (Bartlett in Nyhof, 2001). Tudi poznejši eksperimenti so dokazali, da je pozabljanje odvisno od smiselnosti in vrste gradiva.
Do najhitrejšega pozabljanja pride pri učenju nesmiselnih zlogov, pri smiselnih zlogih pa je pozabljanje počasnejše. Najdlje si zapomnimo rezultate miselne aktivnosti. Oblika krivulje pa se vseeno ohranja (Marentič-Požarnik, 2016; Slika 2).
Slika 2: Krivulja pozabljanja različnih vrst snovi (Marentič – Požarnik, 2016, str. 66).
Pri učenju daljše serije podatkov je ugotovljeno, da si bolje zapomnimo tiste na začetku in na koncu serije ter posebej izstopajoče (Slika 3). V poznejših raziskavah so ugotovili, da podobno velja tudi za predavanja. Učenci si najbolje zapomnijo podatke, povedane na začetku in koncu učne ure ter izstopajoče podatke (Marentič-Požarnik, 2016).
6
Slika 3: Krivulja serialnega učenja (Marentič-Požarnik, 2016, str. 66).
2.4. Uporaba modelov pri pouku
Teoretiki različno pojmujejo izkustveno učenje v izobraževanju. Nekateri povezujejo izkustveno učenje z izobraževanjem, ki vnaša v izobraževalni proces vse več neposrednega izkustva. Drugi pa so mnenja, da lahko o izkustvenem učenju govorimo le takrat, ko poteka v življenju izven šole. Izkustvo ljudi je podlaga za izbiro poti in ciljev pri izobraževanju. Pri načrtovanju pouka moramo vključevati izkustveno učenje, saj omogoča boljše možnosti za uspešno učenje tudi učencem, ki imajo težave z verbalnim učenjem (Mijoč, 1995).
Modeli so poenostavljen prikaz zapletenejših sistemov, ki so v pomoč znanstvenikom pri strukturiranju znanja, ki ga pridobijo. Modeli so vsestranski v znanstvenih raziskavah in pri poučevanju. Pouk stremi k temu, da učencem na čim preprostejši način približamo znanost, zato so modeli postali nepogrešljiv pripomoček. Z uporabo modelov pri pouku učencem bolj približamo želeno vsebino in jo lažje razložimo, zato so postali pri poučevanju in učenju nepogrešljivi. Ker poenostavljeno prikažejo bolj zapletene sisteme, pomagajo pri strukturiranju znanja (Models in ngss, n. d.). Model je predstavitev idej, predmetov, dogodkov, procesa ali sistema. Poznamo več vrst modelov. Mentalne modele uporabljamo za opis in razlaganje pojavov, ki jih ne moremo neposredno izkusiti. To so miselni modeli, ki jih uporabljamo, ko razmišljamo o abstraktnih pojmih in teorijah. Mentalni model pa postane izražen model, ko z izdelkom ali opisom predstavimo svoje dejanske predstave (Teaching with models, n. d.).
Učenci lahko razumejo model drugače, kot je predvideval učitelj ali avtor modela (Gobert in Buckley, 2000).
7
Eden od načinov, kako pomagati učencem, da vizualizirajo stvari, kot so celice, virusi ali molekule, je uporaba modelov. Ko učenci vidijo narisane celice ali jih opazujejo skozi mikroskop, si težko predstavljajo tridimenzionalno strukturo. V članku Dealing with challenging ideas in science (n. d.) avtorji priporočajo, da učenci sami izberejo primeren material za izdelavo modela. Nato modele izdelajo in jih predstavijo sošolcem.
2.5. Napačna razumevanja
Otroci si o naravnih pojavih in procesih spontano ustvarijo alternativna pojmovanja, ki se pogosto razlikujejo od splošno sprejetih. Alternativna pojmovanja so pogosto tako močno zasidrana, da jih je težko preoblikovati, saj prihaja do interakcije med obstoječimi in novimi (Tanner in Allen, 2005). V tuji literaturi se najpogosteje uporabljajo izrazi misconceptions, alternative conceptions in preconceptions. Pri nas pa se najbolj uveljavljajo izrazi, kot so naivne predstave, nepopolne ali napačne predstave oz. napačna pojmovanja (Dolenc-Orbanić in Battelli, 2015).
Velikokrat imajo učenci napačne predstave o celici. Predstavljanje velikosti celice in njene oblike je za učence težko. Raziskave so pokazale, da učenci zamenjujejo celice in molekule in niso prepričani o njihovi velikosti. Čeprav so v učbenikih prikazane tudi tridimenzionalne slike celic, so fotografije pod mikroskopom drugačne, kar učence zmede. Napačno razumevanje je tudi, da so rastlinske celice obdane s celično steno namesto s celično membrano in ne z obema (Dealing with challenging ideas in science, n. d.). Veliko učencev misli, da imajo mitohondrije le živalske celice, rastlinske pa imajo namesto mitohondrijev kloroplaste (Eucaryotic cell strustures review, n. d.).
2.6. Celica
Z mikroskopom lahko ugotovimo, kako so živa bitja zgrajena. Robert Hook je v 17. stoletju prvi uporabil mikroskop za opazovanje zgradbe rastlin. Ugotovil je, da je pluta zgrajena iz majhnih kock, ki jih je poimenoval celice (Bačič idr., 2011).
Vsa živa bitja so zgrajena iz celic. Celica je osnovna gradbena in funkcionalna enota živih bitij.
Nekateri preprosti organizmi so zgrajeni iz ene same celice, večcelične organizme pa gradi več milijonov milijard celic (Bačič idr., 2011). Poznamo dve skupini organizmov: evkarionte in prokarionte. Prokarionti so nizko na evolucijskem deblu, vendar so najbolj pogosti in razširjeni organizmi. Najbolj razširjeni prokariontski organizmi so bakterije. Rastlinsko in živalsko celico uvrščamo med evkariontske celice. Posebna značilnost evkariontskih celic je prostorsko
8
ločevanje celičnih komponent na razdelke, ki tudi prostorsko ločujejo biološke procese. Te razdelke imenujemo organeli. Organeli so z membrano ločeni skupki urejenih makromolekul, v katerih potekajo za celico pomembni procesi. (Boyer, 2005). V evkariontski celici so naslednji organeli: jedro, endoplazemski retikulum, ribosomi, Golgijev aparat in mitohondriji. V živalski celici poleg naštetih najdemo še lizosome in peroksisome, v rastlinski pa kloroplaste, glioksisome in vakuole. Rastlinske celice poleg membrane obdaja še celična stena (Jezernik, 2012).
2.7. Analiza učnega načrta
V 1., 2. in 3. razredu osnovne šole pri predmetu spoznavanje okolja ni vsebine o celici (Učni načrt. Program osnovna šola. Spoznavanje okolja, 2011).
S pojmom celica se učenci prvič srečajo v 4. razredu osnovne šole pri predmetu naravoslovje in tehnika, ko obravnavajo temo človeka. Operativni učni cilj v 4. razredu je, da učenci:
- znajo pojasniti, da so ljudje in tudi vsa druga živa bitja zgrajena iz celic. (Učni načrt.
Program osnovna šola. Naravoslovje in tehnika, 2011):
Tema celica se v osnovni šoli poglobljeno obravnava pri naravoslovju v 6. in 7. razredu, pri vsebinskem sklopu živa narava. Operativni učni cilji v 6. razredu so, da učenci:
- spoznajo, da z uporabo lupe in mikroskopa lahko vidimo stvari, ki so s prostim očesom nevidne,
- razumejo, da so organizmi zgrajeni iz celic in da imajo celice notranjo zgradbo,
- spoznajo, da so celice zelo majhne in da so mnogi večcelični organizmi (tudi človek) zgrajeni iz mnogih tisočev milijard celic,
- spoznajo osnovno zgradbo celice (rastlinske, živalske), - spoznajo, da celice vsebujejo mnogo različnih snovi,
- spoznajo, da se v rastlinskih in živalskih celicah v procesu celičnega dihanja sprošča energija za poganjanje življenjskih procesov, ter vedo katere snovi se pri tem porabljajo in katere nastajajo,
- razumejo, da posamezni deli rastlinske in živalske celice (celični organeli) opravljajo posebne naloge (mitohondrij – celično dihanje, kloroplast – fotosinteza),
- razumejo, da v vseh rastlinskih in živalskih celicah poteka celično dihanje, v tistih rastlinskih celicah, ki vsebujejo kloroplaste pa tudi fotosinteza. (Učni načrt. Program osnovna šola. Naravoslovje, 2011):
9 Operativni učni cilji v 7. razredu so, da učenci:
- spoznajo podobnosti in razlike med rastlinsko, živalsko, glivno in bakterijsko celico (jedro, celična stena, mitohondrij, kloroplast, celična membrana) in razumejo, da posamezni deli celice (celični organeli) opravljajo različne naloge (delitev nalog znotraj celice),
- spoznajo, da v rastlinskih, živalskih in glivnih celicah poteka celično dihanje (v mitohondrijih); samo v rastlinskih celicah pa poteka fotosinteza (v kloroplastih), - spoznajo, da so zgornje lastnosti celice povezane z vlogo organizma v ekosistemu kot
proizvajalca (rastline) oziroma potrošnika (živali, glive),
- spoznajo, da na podlagi razlik v celični zgradbi organizme razvrščamo v širše skupine (bakterije, glive, rastline in živali),
- spoznajo, da virusi niso celice in jih zato ne uvrščamo med organizme. (Učni načrt.
Program osnovna šola. Naravoslovje, 2011):
V 8. razredu pri pouku biologije učenci znanje o celici nadgradijo pri vsebinskem sklopu celica in dedovanje. Operativni učni cilji so, da učenci:
- spoznajo in uporabijo raziskovalne metode za proučevanje celic (npr. mikroskopiranje), - prepoznajo, skicirajo in označijo pod svetlobnim mikroskopom razvidne dele celice, - primerjajo zgradbo in delovanje celice človeka s celicami drugih živali, rastlin, gliv n
bakterij,
- razumejo vlogo celičnih organelov (jedro, membrana, kloroplast, mitohondrij) in primerjajo njihovo delovanje v različnih tkivih in v različnih organizmih,
- razumejo, da imajo celice vseh organizmov enotno osnovno zgradbo in delovanje, - razumejo, da celice izmenjujejo snovi z okoljem skozi celično membrano,
- razumejo, da celice gliv, rastlin in živali v jedru vsebujejo molekule DNA, ki so nosilci dedne informacije (genov). (Učni načrt. Program osnovna šola. Biologija, 2011):
Zgradbo in delovanje celice obravnavajo tudi v 9. razredu pri vsebinskem sklopu dedovanje.
Operativni učni cilj je, da učenci:
- ponovijo zgradbo celice in razumejo, da je v vsaki celici (celičnem jedru) organizma dedni zapis za njegove lastnosti. (Učni načrt. Program osnovna šola. Biologija, 2011):
10
3. MATERIAL IN METODE 3.1. Vprašalnik
Podatke smo zbrali z vprašalnikom (Priloga A). S prvimi vprašanji smo zbrali demografske podatke (šola, razred, spol), z nadaljnjimi trinajstimi pa preverili, ali so učenci dosegli naslednje operativne cilje iz učnega načrta za 6. razred:
Učenci:
- spoznajo, da z uporabo lupe in mikroskopa lahko vidimo stvari, ki so s prostim očesom nevidne,
- razumejo, da so organizmi zgrajeni iz celic in da imajo celice notranjo zgradbo,
- spoznajo, da so celice zelo majhne in da so mnogi večcelični organizmi (tudi človek) zgrajeni iz mnogih tisočev milijard celic,
- spoznajo osnovno zgradbo celice (rastlinske, živalske), - spoznajo, da celice vsebujejo mnogo različnih snovi,
- spoznajo, da se v rastlinskih in živalskih celicah v procesu celičnega dihanja sprošča energija za poganjanje življenjskih procesov, ter vedo katere snovi se pri tem porabljajo in katere nastajajo,
- razumejo, da posamezni deli rastlinske in živalske celice (celični organeli) opravljajo posebne naloge (mitohondrij – celično dihanje, kloroplast – fotosinteza),
- razumejo, da v vseh rastlinskih in živalskih celicah poteka celično dihanje, v tistih rastlinskih celicah, ki vsebujejo kloroplaste pa tudi fotosinteza (Učni načrt. Program osnovna šola. Naravoslovje, 2011):
Vprašalnik zajema tudi naslednje operativne cilje iz učnega načrta za 7. razred:
Učenci:
- spoznajo podobnosti in razlike med rastlinsko, živalsko, glivno in bakterijsko celico (jedro, celična stena, mitohondrij, kloroplast, celična membrana) in razumejo, da posamezni deli celice (celični organeli) opravljajo različne naloge (delitev nalog znotraj celice),
- spoznajo, da v rastlinskih, živalskih in glivnih celicah poteka celično dihanje (v mitohondrijih); samo v rastlinskih celicah pa poteka fotosinteza (v kloroplastih). (Učni načrt. Program osnovna šola. Naravoslovje, 2011):
11
S tem vprašalnikom nismo preverjali znanja o glivni in bakterijski celici, saj ju učenci v 6.
razredu osnovne šole ne obravnavajo.
3.2. Vzorec
V raziskavi sta sodelovala 202 učenca treh slovenskih osnovnih šol z Gorenjske. Vprašalnike so reševali leta 2018 pri rednih učnih urah naravoslovja. 124 (61,4%) učencev prihaja iz šole 1, 41 (20,3%) učencev iz šole 2 in 37 (18,3%) učencev iz šole 3 (Graf 1). Sodelovalo je 106 (52,5
%) učencev 6. razreda in 96 (47,5 %) učencev 7. razreda (Graf 3). Približno polovica (52,5 %) sodelujočih je bilo moškega spola (Graf 2).
Graf 1: Delež učencev glede na šolo, ki jo obiskujejo.
Graf 2: Delež učencev glede na spol.
61,4
20,3 18,3
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
šola 1 šola 2 šola 3
Delež učencev [%]
Šola
52,5 47,5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
moški ženski
Delež učencev [%]
Spol
12 Graf 3: Delež učencev, glede na razred osnovne šole.
3.3. Postopek zbiranja in obdelave podatkov
Zbrane podatke smo vpisali v vnosno preglednico v programu Excel, jih nato prenesli v statistični program SPPSS in analizirali. Najprej smo izvedli osnovno opisno statistiko (frekvence, odstotki). Nato smo ugotavljali statistično pomembnost razlik med odgovori učencev posameznih skupin (šola, razred, spol), za kar smo uporabili preizkus χ2, saj podatki niso bili normalno porazdeljeni.
4. REZULTATI 4.1. Naloga 1
S katero napravo opazujemo celice?
A S prostim očesom.
B Z mikroskopom.
C Z rentgenom.
Č Z ultrazvokom.
52,5 47,5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
6 razred 7 razred
Delež učencev [%]
Razred
13
Graf 4: Grafična predstavitev odgovorov učencev na prvo vprašanje.
Iz Grafa 4 opazimo, da se je večina učencev (99 %) odločila za odgovor B, ki je hkrati tudi pravilen odgovor.
Statistično pomembnih razlik med šolami, spoloma in razredoma nismo našli (p > 0,05).
4.2.
Naloga 2
Katere od naštetih struktur so v živalski in rastlinski celici?
a Celična stena.
b Celična membrana.
c Celično jedro.
č Citoplazma.
d Mitohondrij.
e Vakuola.
0
99
0 0,5 0,5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
s prostim očesom
z mikroskopom z rentgenom z ultrazvokom ni odgovoril
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
14 Graf 5: Grafična predstavitev učencev na drugo vprašanje.
Iz Grafa 5 je razvidno, da je več kot polovica učencev (55 %) izbrala nepravilno kombinacijo odgovorov. Malo manj kot polovica učencev (44,5 %) pa je izbrala pravilno kombinacijo odgovorov.
Statistično pomembne razlike smo našli med šolami (p < 0,05). Učenci 1. šole (37,4 %) so odgovarjali najslabše, učenci 2. šole (68,3 %) pa najbolje. Med spoloma in razredoma statistično pomembnih razlik nismo našli (p > 0,05).
4.3. Naloga 3
Kakšna je naloga mitohondrija?
A Celici daje oporo in trdnost.
B Omogoča celično dihanje.
C Nadzoruje delovanje celice.
Č Sodeluje pri fotosintezi.
44,5
55
0,5 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
pravilna kombinacija nepravilna kombinacija ni odgovoril
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
15
Graf 6: Grafična predstavitev odgovorov učencev na tretje vprašanje.
Iz Grafa 6 je razvidno, da se je večina (83,6 %) učencev odločila za odgovor B, ki je pravilen.
Majhen delež učencev je kot odgovor navedlo, da sodeluje pri fotosintezi (9,4 %), celici daje oporo in trdnost (3 %), nadzoruje delovanje celice (3 %).
Statistično pomembnih razlik med šolami, spoloma in razredoma nismo našli (p > 0,05).
4.4. Naloga 4
Kaj je naloga celičnega jedra?
A Celici daje oporo in trdnost.
B Omogoča celično dihanje.
C Nadzoruje delovanje celice.
Č Sodeluje pri fotosintezi.
3
83,6
3
9,4
1 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
celici daje oporo in trdnost
omogoča celično dihanje
nadzoruje delovanje celice
sodeluje pri fotosintezi
ni odgovoril
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
16
Graf 7: Grafična predstavitev odgovorov učencev na četrto vprašanje.
Iz Grafa 7 lahko razberemo, da se je večina učencev (85 %) odločila za pravilen odgovor C.
Ostali učenci so odgovorili, da daje celici oporo in trdnost (5,9 %), omogoča celično dihanje (5
%), sodeluje pri fotosintezi (2,5 %).
Statistično pomembnih razlik med šolami, spoloma in razredoma nismo našli (p
> 0,05).
4.5. Naloga 5
Katera od označenih struktur je celična membrana?
A Struktura 1.
B Struktura 2.
C Struktura 3.
Č Struktura 4.
D Nobena.
5,9 5
85,1
2,5 1,5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
celici daje oporo in trdnost
omogoča celično dihanje
nadzoruje delovanje celice
sodeluje pri fotosintezi
ni odgovoril
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
1
2
3
4
17
Graf 8: Grafična predstavitev odgovorov učencev na peto vprašanje.
Iz Grafa 8 lahko razberemo, da je odgovor na vprašanje poznala približno polovica učencev (51,5 %). Skoraj četrtina učencev (22,3 %) na vprašanje ni odgovorila. Ostali učenci so izbrali strukturo 1 (4 %), strukturo 2 (11,4 %), strukturo 3 (7,4 %) in odgovor nobena (3,5 %).
Statistično pomembne razlike smo našli med razredoma (p < 0,05). Učenci 7. razreda (68,8 %) so bolje odgovarjali od učencev 6. razreda (63,8 %). Med šolami in spoloma ni statistično pomembnih razlik (p > 0,05).
4.6. Naloga 6
Kako imenujemo vsebino celice med jedrom in celično membrano?
Citoplazma.______________________________________________________
4
11,4 7,4
51,5
3,5
22,3
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
struktura 1 struktura 2 struktura 3 struktura 4 nobena ni odgovoril
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
18
Graf 9: Grafična predstavitev odgovorov učencev na šesto vprašanje
Iz Grafa 9 lahko razberemo, da je pravilni odgovor, citoplazma, poznala več kot polovica učencev (63,4 %). Ostali učenci so se odločili še za odgovore mitohondrij (4,5 %), vakuola (3
%), celična membrana (1 %) in drugo (6,9 %). Skoraj četrtina učencev (21,3 %) pa na vprašanje ni odgovorila.
Statistično pomembnih razlik med šolami, spoloma in razredoma nismo našli (p > 0,05).
4.7. Naloga 7
Kako imenujemo strukturo, ki notranjost celice ločuje od okolja in omogoča prehod snovi v celico in iz nje?
Celična membrana.______________________________________________________
63,4
4,5 3 1 6,9
21,3
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
citoplazma mitohondrij vakuola celična membrana
drugo ni odgovoril
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
19
Graf 10: Grafična predstavitev odgovorov učencev na sedmo vprašanje.
Iz Grafa 10 lahko razberemo, da je več kot polovica učencev (55,4 %) poznala odgovor na vprašanje. Ostali učenci so odgovorili še celična stena (18,3 %) in drugo (6,7 %). Skoraj petina učencev (19,3 %) pa na vprašanje ni odgovorila.
Statistično pomembne razlike smo našli med spoloma in razredoma (p < 0,05). Učenke (76,0
%) so bolje odgovarjale od učencev (62,5 %). Učenci 6. razreda (70,4 %) so bolj pravilno odgovarjali od učencev 7. razreda (67,4 %). Med šolami ni statistično pomembnih razlik (p >
0,05).
4.8. Naloga 8
Ustrezno poveži strukture v levem s stolpcu s funkcijami v desnem stolpcu.
Jedro celici daje trdnost in oporo Kloroplast vsebuje pretežno celični sok.
Celična stena vsebuje klorofil.
Vakuola nosi informacije o zgradbi celice.
Jedro → nosi informacije o zgradbi celice.
Kloroplast → vsebuje klorofil.
Celična stena → celici daje trdnost in oporo.
Vakuola → vsebuje pretežno celični sok.
55,4
18,3
6,7
19,3
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
celična membrana celična stena drugo ni odgovoril
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
20
Graf 11: Grafična predstavitev odgovorov učencev na osmo vprašanje
Iz Grafa 11 lahko razberemo, da je večina učencev (83,8 %) pravilno povezala strukture v levem stolpcu s funkcijami v desnem. Manjši del učencev (16,3 %) pa struktur ni pravilno povezal s funkcijami.
Statistično pomembnih razlik med šolami, spoloma in razredoma nismo našli (p > 0,05).
4.9. Naloga 9
Besedilo dopolni s pojmi, ki so napisani spodaj v poudarjenem tisku. Nekaj pojmov je odveč, te prečrtaj.
Pojmi: jedro, voda, celična membrana, mitohondrij, kloroplast, celična stena, vakuola.
Rastlinske in živalske celice so si v marsičem podobne, a hkrati zelo različne. Rastlinsko in živalsko celico obdaja celična membrana. To je tanka ovojnica okrog celice. Obe vrsti celice imata mitohondrij, v katerih potekajo procesi celičnega dihanja. Pravilno delovanje celice uravnava jedro. V rastlinski celici opazimo mehurčku podobno strukturo, ki daje celici trdnost. To je vakuola. Značilnost rastlinske celice je celična stena, ki daje celici obliko in jo varuje.
83,8
16,3
0,5 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
je pravilen ni pravilen ni odgovoril
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
21
Graf 12: Grafična predstavitev odgovorov učencev na deveto vprašanje.
Iz Grafa 12 lahko razberemo, da je večina učencev (69,4 %) pravilno dopolnila besedilo s pojmi.
Pojem celična membrana je pravilno razvrstila več kot polovica učencev (69,3 %), nepravilno pa skoraj tretjina (27,7 %), nekaj učencev (3 %) pojma ni razvrstilo. Mitohondrij je pravilno razvrstila večina učencev (80,7 %), nekaj pa napačno (14,4 %), malo učencev (5 %) pojma ni razvrstilo. Jedro je pravilno razvrstilo več kot tri četrtine učencev (76,2 %), nekaj pa nepravilno (14,4 %), 9,4% učencev pojma ni razvrstilo. Pojem vakuola je pravilno razvrstila več kot polovica učencev (63,9 %), skoraj četrtina (24,3 %) je pojem razvrstila nepravilno, 11,9 % učencev pa pojma ni razvrstilo. Celično steno je pravilno razvrstilo več kot polovica učencev (56,9 %), skoraj tretjina (31,7 %) jih je pojem razvrstilo nepravilno, najmanj učencev (11,4 %) pa pojma ni razvrstilo.
Pri razvrščanju pojma celična membrana so bile statistično pomembne razlike med šolami in razredoma (p < 0,05). Učenci 2. šole (90,0 %) so odgovarjali najbolje, učenci 1. šole (64,5 %) pa najslabše. Učenci 7. razreda (82,1 %) so odgovarjali bolje od učencev 6. razreda (61,4 %).
Med spoloma ni statistično pomembnih razlik (p > 0,05).
Pri razvrščanju pojma mitohondrij smo našli statistično pomembne razlike med razredoma (p
< 0,05). Učenci 7. razreda (90,6 %) so odgovarjali bolje od učencev 6. razreda (79,2 %). Med šolami in spoloma ni statistično pomembnih razlik (p > 0,05).
Pri razvrščanju pojma jedro smo našli statistično pomembne razlike med razredoma (p < 0,05).
Učenci 7. razreda (93,4 %) so odgovarjali bolje od učencev 6. razreda (75,4 %). Med šolami in spoloma ni statistično pomembnih razlik (p > 0,05).
69,3
80,7 76,2
63,9
56,9
27,7
14,4 14,4
24,3
31,7
3,0 5,0 9,4 11,9 11,4
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
celična membrana
mitohondrij jedro vakuola celična stena
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
je pravilen ni pravilen ni odgovoril
22
Pri razvrščanju pojma vakuola nismo našli statistično pomembnih razlik med šolami, spoloma in razredoma (p > 0,05).
Pri razvrščanju pojma celična stena smo našli statistično pomembne razlike med šolami (p <
0,05). Učenci 2. šole so odgovarjali najbolje (81,6 %), učenci 3. šole pa najslabše (56,1 %).
Med spoloma in razredoma ni statistično pomembnih razlik (p > 0,05).
4.10. Naloga 10
Na sliki je shema rastlinske celice. Napiši vsaj dva razloga, zakaj je to rastlinska in ne živalska celica.
______vakuola, celična stena, kloroplasti_________
___________________________________________
Graf 13: Grafična predstavitev odgovorov učencev na deseto vprašanje.
48,5 47
58,4
35,6 37,1
25,7
15,8 15,8 15,8
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
vakuola celična stena kloroplasti
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
je izbran ni izbran ni odgovoril
23
Iz Grafa 13 lahko razberemo, da je skoraj polovica učencev napisala kot razlog vakuolo (48,5
%), ravno tako nekaj manj kot polovica učencev (47 %) pa celično steno. Nekaj več kot polovica učencev (58,4 %) pa je kot razlog navedlo kloroplaste.
Pri navajanju razloga celična stena smo opazili statistično pomembne razlike med razredoma (p < 0,05). Pravilen odgovor celična stena so večkrat napisali učenci 7. razreda (63,6 %), kot učenci 6. razreda (47,6 %). Statistično pomembnih razlik med šolami in spoloma nismo opazili (p > 0,05).
Pri navajanju razloga kloroplasti nismo našli statistično pomembnih razlik med šolami, spoloma in razredoma (p > 0,05).
Pri navajanju razloga vakuola smo opazili statistično pomembne razlike med šolami (p < 0,05).
Vakuola so največkrat napisali učenci 2. osnovne šole (80,0 %), najmanjkrat pa učenci 1.
osnovne šole (50,9 %). Med spoloma in razredoma nismo opazili statistično pomembnih razlik (p > 0,05).
4.11. Naloga 11
Katera od slik prikazuje mitohondrij?
A B C
24
Graf 14: Grafična predstavitev odgovorov učencev na enajsto vprašanje.
Iz Grafa 14 lahko razberemo, da je pravilni odgovor izbrala več kot polovica učencev (71,8 %).
Nekaj učencev (14,4 %) ni odgovorilo pravilno, nekaj učencev (3 %) pa na vprašanje ni odgovorilo.
Statistično pomembnih razlik med šolami, spoloma in razredoma nismo našli (p > 0,05).
4.12. Naloga 12
Napiši imena celičnih struktur, ki jih kažejo puščice.
Pravilni odgovori: 1. črta = mitohondrij, 2. črta = celično jedro, 3. črta je celična membrana.
71,8
14,4
3 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
slika A slika B slika C
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
25
Graf 15: Grafična predstavitev odgovorov učencev na dvanajsto vprašanje.
Iz Grafa 15 lahko razberemo, da je mitohondrij pravilno označilo več kot tri četrtine učencev (77,7 %), nekaj učencev (13,9 %) strukture ni označilo pravilno, del učencev (8,4 %) pa na vprašanje ni odgovorilo. Jedro je pravilno označila večina učencev (90,6 %), manj (2,5 %) učencev je odgovorilo nepravilno, nekaj učencev (6,9 %) pa na vprašanje ni odgovorilo. Celično membrano je pravilno označila več kot polovica učencev (67,3 %), skoraj četrtina učencev (24,8
%) jih je odgovorila nepravilno, nekaj učencev (7,9 %) pa na vprašanje ni odgovorilo.
Pri odgovorih na prvi črti (mitohondrij) nismo našli statistično pomembnih razlik med šolami, spoloma in razredoma (p > 0,05).
Pri odgovorih na drugi črti (celično jedro) so statistično pomembne razlike med šolami (p <
0,05). Učenci 1. šole so imeli največ pravilnih odgovorov (100 %), učenci 3. šole pa najmanj (86,2 %). Med spoloma in razredoma nismo našli statistično pomembnih razlik (p > 0,05).
Pri odgovorih na tretji črti (celična membrana) so statistično pomembne razlike med spoloma (p < 0,05). Učenke (81,5 %) so večkrat napisale pravilen odgovor kot učenci (64,9 %). Med šolami in razredoma ni statistično pomembnih razlik (p > 0,05).
4.13. Naloga 13
Shema prikazuje določevalni ključ za določanje delov celice. Na črte spodaj napiši imena delov celice, ki jih predstavljajo oznake od A do E.
77,7
90,6
67,3
13,9
2,5
24,8
8,4 6,9 7,9
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Mitohondrij Jedro Celična membrana
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
je pravilen ni pravilen ni odgovoril
26 A Kloroplast
B Celična stena C Vakuola Č Mitohondrij D Jedro
E Celična membrana
Ali je struktura prisotna samo v rastlinski celici?
DA
Ali struktura vsebuje klorofil?
DA A
NE
Ali daje struktura celici oporo?
DA B
NE
Struktura služi za shranjevanje snovi
C
NE
Ali v strukturi poteka celično dihanje?
DA Č
NE
Ali struktura vsebuje DNA?
DA D
NE
Struktura omogoča izmenjavo snovi med celico in njenim
okoljem E
27
Graf 16: Grafična predstavitev odgovorov učencev na trinajsto vprašanje.
Iz Grafa 16 je razvidno, da je na vprašanja pravilno odgovorila približno polovica učencev.
Kloroplast je pravilno prepoznala več kot polovica učencev (54 %), del učencev (12,4 %) na vprašanje ni odgovoril pravilno, več kot tretjina (33,7 %) pa jih na vprašanje ni odgovorila.
Celično steno je pravilno prepoznala manj kot polovica učencev (43,6 %), skoraj petina učencev (18,3 %) je odgovorila nepravilno, več kot tretjina učencev (38,1 %) pa na vprašanje ni odgovorila. Vakuolo je pravilno prepoznala več kot tretjina učencev (34,2 %), skoraj četrtina (23,5 %) je odgovorila nepravilno, nekaj manj kot polovica učencev (42,6 %) pa na vprašanje ni odgovorila. Mitohondrij je pravilno prepoznala več kot polovica učencev (51 %), skoraj desetina (9,9 %) jih je odgovorila nepravilno, več kot tretjina (39,1 %) pa na vprašanje ni odgovorila. Jedro je pravilno prepoznala nekaj več kot tretjina učencev (35,6 %), manj učencev (15,3 %) je na vprašanje odgovorilo nepravilno, skoraj polovica učencev (49%) pa na vprašanje ni odgovorilo. Celično membrano je pravilno prepoznala več kot tretjina učencev (39,1 %), del učencev (12,9 %) je na vprašanje odgovorilo nepravilno. Skoraj polovica učencev (48 %) pa na vprašanje ni odgovorilo.
Pri prepoznavanju kloroplasta (A) nismo našli statistično pomembnih razlik med šolami, spoloma in razredoma (p > 0,05).
Pri prepoznavanju celične stene (B) so statistično pomembne razlike med šolami (p < 0,05).
Učenci 2. šole so odgovarjali najbolje (90,5 %), učenci 1. šole pa najslabše (63,4 %). Statistično pomembnih razlik med spoloma in razredoma ni (p > 0,05).
54
43,6
34,2
51
35,6 39,1
12,4 18,3 23,3
9,9 15,3 12,9
33,7 38,1 42,6 39,1
49 48
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Delež učencev [%]
Odgovor učencev
je pravilen ni pravilen ni odgovoril
28
Pri prepoznavanju vakuole (C) so statistično pomembne razlike med razredoma (p < 0,05).
Učenci 7. razreda (76,1 %) so bolje odgovarjali od učencev 6. razreda (33,3 %). Statistično pomembnih razlik med šolami in spoloma ni (p > 0,05).
Pri prepoznavanju mitohondrija (D) so prisotne statistično pomembne razlike med šolami in razredoma (p < 0,05). Učenci 2. šole so odgovarjali najbolje (90,0 %), učenci 1. šole pa najslabše (61,3). Učenci 7. razreda (83,9 %) so bolje odgovarjali od učencev 6. razreda (48,8
%). Statistično pomembnih razlik med spoloma ni (p > 0,05).
Pri prepoznavanju celične membrane (E) so statistično pomembne razlike med razredoma (p <
0,05). Učenci 7. razreda (86,2 %) so bolje odgovarjali od učencev 6. razreda (57,6 %).
Statistično pomembnih razlik med šolami in spoloma ni (p > 0,05).
5. PRIPRAVA NA UČNO URO
Na temelju dobljenih rezultatov smo izdelali učno pripravo, v katero smo vključili uporabo modela celice. Učencem bomo tako omogočili učenje z eksperimentiranjem. Pri magistrskem delu pa bomo učinkovitost uporabe modela celice tudi preverili. Priprava na učno uro je v prilogi (Priloga B: Priprava na učno uro).
6. RAZPRAVA
Na 1. vprašanje, kako opazujemo celice, je 99 % učencev odgovorilo pravilno. Iz tega lahko sklepamo, da učenci razumejo velikost celice in vedo, da celice opazujemo z mikroskopom.
Pri 2. in 10. nalogi smo preverjali, ali učenci vedo, kateri organeli so v živalski in rastlinski celici. Pri 2. nalogi več kot polovica (55 %) učencev ni izbrala pravilne kombinacije odgovorov, iz česar sklepamo, da ne ločijo med strukturami v živalski in rastlinski celici. Tudi pri 10.
nalogi, kjer so morali učenci navesti vsaj dva razloga, zakaj je na sliki rastlinska in ne živalska celica, so imeli težave. Manj kot polovica (48,5 % in 47 %) jih je navedla, da zaradi vakuole in celične stene. Nekoliko več pa jih je navedlo, da zaradi prisotnosti kloroplastov, kar potrjuje, da slabo razlikujejo med strukturami v živalski in rastlinski celici.
S 3., 4. in 8. nalogo smo preverjali, ali učenci poznajo nalogo celičnih organelov. Učenci so nalogi zelo dobro reševali. Na 3. vprašanje jih je 83,6 % odgovorilo pravilno, da v mitohondriju poteka celično dihanje, majhno število učencev (9,4 %) pa je zamešalo mitohondrij s
29
kloroplastom in odgovorilo, da v mitohondriju poteka fotosinteza. Na 4. vprašanje je 85,7 % učencev odgovorilo pravilno, da celično jedro nadzoruje delovanje celice. Tudi pri 8. nalogi, kjer so povezali strukture s svojimi nalogami, so se dobro odrezali. 83,8 % učencev je vse strukture pravilno povezala z nalogo teh struktur.
Pri 5., 11., in 12. nalogi smo preverjali, kako dobro učenci prepoznavajo celične strukture.
Nalogo 5 je pravilno rešilo 51,54 % učencev, ki so vedeli, da je celična membrana struktura 4.
11,4 % učencev pa je mislilo, da je celična membrana struktura 2, ki prikazuje celično steno.
Kar 22,3 % učencev na vprašanje ni odgovorilo, ker je prišlo do napake pri tiskanju vprašalnikov na eni šoli in so bile puščice zamaknjene. Enajsto vprašanje so učenci zelo dobro reševali, saj jih je 71,8 % vedelo, katera slika prikazuje mitohondrij. Večina učencev, ki je odgovorila napačno, pa je mislila, da mitohondrij prikazuje 2. slika (kloroplast). Tudi 12. nalogo so dobro reševali. Kar 90,6 % učencev je pravilno prepoznalo jedro, 77,7 % mitohondrij in 67,3
% celično steno. 24,8 % učencev pa je menilo, da tretja puščica označuje celično membrano in ne celične stene. Nekateri so napačno odgovorili, da prva puščica označuje kloroplast, ne mitohondrija.
Pri 6. in 7. nalogi so morali učenci iz opisa ugotoviti, da gre za citoplazmo in celično membrano.
63,4 % jih je pravilno ugotovilo, da gre za citoplazmo, in nekoliko manj (55,4 %), da gre za celično membrano. Večje število učencev (21,3 % in 19,3 %) pa na vprašanje ni odgovorilo.
Trinajsta naloga, pri kateri so morali rešiti določevalni ključ, je bila po mnenju učencev najtežja in tudi najslabše reševana naloga v vprašalniku. Naloga je netipična in veliko učencev ni razumelo principa reševanja, zato je pogosto niso rešili. Približno polovica učencev je vseeno pravilno odgovarjala. Več težav so imeli pri prepoznavanju jedra - pravilno je odgovorilo le 35,6 % učencev - in vakuole, kjer je pravilno odgovorilo le 34,2 %.
7. SKLEPI
V sklopu raziskave smo ugotovili, da je znanje učencev 6. in 7. razreda o celici dobro. V povprečju so učenci dosegli 62,7 % pravilnih odgovorov.
Našli smo 10 statistično pomembnih razlik med razredoma. Učenci 7. razreda so pri 9 nalogah (ali delih nalog, kjer so bile naloge razdeljene na več delov) bolje odgovarjali kot učenci 6.
razreda. Tako lahko sklepamo, da je znanje učencev 7. razreda boljše od znanja učencev 6.
30
razreda. Statistično pomembne razlike so bile tudi med odgovori učenk in učencev, vendar ne moremo sklepati, čigavo znanje je boljše, saj sta se razliki pojavili le dvakrat. Sedemkrat smo opazili tudi statistično pomembne razlike med šolami. Petkrat so učenci iz šole 2 pokazali največ znanja, sledili so učenci iz šole 3, najmanj znanja pa so pokazali učenci iz šole 1.
V raziskavi smo ugotavljali tudi, ali imajo učenci napačne predstave, povezane s celico.
Sklepamo lahko o naslednjih napačnih predstavah učencev:
- pogosto ne razlikujejo mitohondrija in kloroplasta ter zamenjujejo njuni funkciji;
- pogosto zamenjujejo pojma celična stena in celična membrana in ne vedo, katera od teh struktur je v kateri celici.
Na podobna napačna razumevanja učencev smo naleteli tudi med pregledom literature.
Pri pregledu učnega načrta smo ugotovili, da tema celica zajema veliko specifičnih učnih ciljev v 6. razredu (8 ciljev) in 7. razredu (5 ciljev). Po pregledu literature in rezultatih raziskave smo se odločili, da preizkusimo učno uro o celici izpeljati z uporabo modela in tako izboljšati razumevanje učencev in trajnost njihovega znanja.
31
8. VIRI IN LITERATURA
Bačič, T., Vilfan, M., Strgulc-Krajšek, S., Dolenc-Koce, J., Krajšek, V., 2011). Spoznavamo naravo 6 : Učbenik za naravoslovje v 6. razredu osnovne šole. Učbenik. Pridobljeno s http://botanika.biologija.org/spoznavamonaravo/Spoznavamo-naravo-6.pdf.
Barrett, J. L. in Nyhof, M. A. (2001). Spreading non-natural concepts: The role of intuitive conceptual structures in memory and transmission of cultural materials. Journal of cognition and culture, 1(1), 69-100.
Boyer, R. F., Renko, M., Poklar Ulrih, N., Plemenitaš, A., Žakelj-Mavrič, M., Zorko, M. in Drobnič-Košorok, M. (2005). Temelji biokemije. Ljubljana, Študentska založba.
Dealing with challenging ideas in science. (n. d.). Pridobljeno s http://www.open.edu/openlearncreate/mod/oucontent/view.php?id=104023.
Dolenc-Orbanić, N. in Battelli, C. (2015). Z ustreznimi pristopi do preoblikovanja alternativnih pojmovanj. Vodenje v vzgoji in izobraževanju. 1, 25–37. Pridobljeno s https://www.dlib.si/stream/URN:NBN:SI:DOC-5THY22CI/8dc26e35-0b8b-42e5-b58d- e19df9816926/PDF.
Eucaryotic cell structures review. (n. d.) Pridobljeno s https://www.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-cells/hs-eukaryotic-cell-
structures/a/hs-eukaryotic-cell-structures-review.
Glažar, S. A., Plut Pregelj, L., Pergar Kuščer, M., Krnel, D., Vogrinc, J. Urbančič, M. in Hodošček, M. (2005). Vpliv ocenjevanja znanja na kakovost znanja učencev in na njihov interes za naravoslovje: Uvajanje novega učnega predmeta naravoslovje v 7. razredu in prizadevanja za kakovostno naravoslovno znanje učencev. Ljubljana. Univerza v Ljubljani. Pedagoška fakulteta.
Gobert, J. D. in Buckley, B. C. (2000). Introduction to model-based teaching and learning in science education. International Journal of Science Education. 22(9), 891–894.
Godec, G., Grubelnik, L. in Glažar, S. (2018). Naravoslovje 6. I učbenik za naravoslovje v 6.
razredu osnovne šole. Pridobljeno s http://eucbeniki.sio.si/nar6/index.html.
