Tabiatshunoslik savodxonligini oshirish – bu fan ta’limini o‘zgartirish demakdir.

Ushbu maqola Creative Commons litsenziyasi ostida The Conversationdan qayta nashr etilgan. 2022-yil 12-iyulda chop etilgan asl maqolani oʻqing.

Ilmiy mutaxassislik bo'yicha bitiruv uchun kollej talabalari 40 dan 60 kredit soatgacha bo'lgan fan kurslarini bajarishlari kerak. Bu ularning bakalavriat karerasi davomida sinfda taxminan 2500 soat sarflashni anglatadi.

Biroq, tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, shuncha sa'y-harakatlarga qaramay, ko'pchilik kollej fanlari kurslari talabalarga fundamental ilmiy tushunchalar haqida faqat parcha-parcha tushuncha beradi. O'qitish usuli ma'lumotlardan qanday foydalanishni va bu faktlarni mazmunli bog'lashni o'rganish o'rniga, bir darslik bobidan ikkinchisiga o'tib, ular o'rtasida bog'lanishni shart qilmasdan, alohida faktlarni eslab qolishni kuchaytiradi.

Bu aloqalarni o‘rnatish qobiliyati sinfdan tashqarida ham muhim ahamiyatga ega, chunki bu fan savodxonligining asosi: ilmiy bilimlardan ma’lumotni to‘g‘ri baholash va dalillar asosida qaror qabul qilish uchun foydalanish qobiliyati.

Kimyo taʼlimi tadqiqotchisi sifatida men 2019 yildan buyon hamkasbim Sonia Underwood bilan kimyo talabalari oʻz bilimlarini boshqa ilmiy fanlarga integratsiyalashgani va qoʻllashi haqida koʻproq maʼlumot olish uchun ishlayapman.

Eng so'nggi tadqiqotimizda biz kollej o'quvchilari haqiqiy biologik hodisalarni tushuntirish uchun kimyo bilimlaridan qanchalik to'g'ri foydalanishlari mumkinligini tekshirdik. Biz buni ularga fanlararo aloqalarni o'rnatish uchun mo'ljallangan tadbirlarni bajarish orqali amalga oshirdik.

Biz shuni aniqladikki, ko'pchilik talabalarga o'sha havolalarni yaratishga tayyorlaydigan shunga o'xshash imkoniyatlar berilmagan bo'lsa-da, bu kabi tadbirlar, agar ular o'quv dasturining bir qismi bo'lsa, yordam berishi mumkin.

Uch o'lchovli o'rganish

Katta tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, an'anaviy fan ta'limi fan yo'nalishlari uchun ham, yo'nalish bo'lmaganlar uchun ham fan talabalariga o'z ilmiy bilimlarini qo'llash va ular to'g'ridan-to'g'ri o'rganmagan narsalarni tushuntirishga o'rgatish yaxshi ish qilmaydi.

Shuni yodda tutgan holda, biz "uch o'lchovli o'rganish" deb nomlangan tizim asosida boshqariladigan bir qator fanlararo tadbirlarni ishlab chiqdik.

Muxtasar qilib aytganda, 3DL deb nomlanuvchi uch o'lchovli o'rganish kollej o'quvchilarini o'qitish, o'rganish va baholash fan doirasidagi fundamental g'oyalardan foydalanishni o'z ichiga olishi kerakligini ta'kidlaydi. Shuningdek, u o'quvchilarni fanlar ichida va o'rtasida aloqa o'rnatishda yordam beradigan vositalar va qoidalarni o'z ichiga olishi kerak. Nihoyat, u talabalarni bilimlaridan foydalanishga jalb qilishi kerak. Ramka barcha talabalarga fanni chuqur tushunishga yordam berish usuli sifatida odamlarning qanday o'rganishi asosida ishlab chiqilgan.

Biz buni fan, texnologiya, muhandislik va matematika taʼlimi boʻyicha mutaxassis Rebekka L. Matz bilan hamkorlikda qildik. Keyin biz ushbu tadbirlarni sinfga olib bordik.

Ilmiy aloqalarni o'rnatish

Boshlash uchun biz kollejning fan yoki muhandislik yo‘nalishida tahsil olayotgan 28 nafar birinchi kurs talabalari bilan suhbatlashdik. Hamma kimyo va biologiyaga kirish kurslariga yozildi. Biz ulardan ushbu kurslarning mazmuni va ular har bir kursdan uyga olib boriladigan xabarlar o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlashni so'radik.

Talabalar darsda o'rgangan mavzular, tushunchalar va ko'nikmalarning keng ro'yxati bilan javob berishdi. Har bir fanning asosiy g'oyalarini to'g'ri aniqlagan, ammo hammasi emas. Ular biologiyani tushunishlari uchun kimyo bo'yicha bilimlari muhim ekanligini tushunishgan, ammo buning aksi ham bo'lishi mumkin emas.

Misol uchun, talabalar o'zlarining kimyo kurslarida o'zaro ta'sirlar, ya'ni jozibali va itaruvchi kuchlar haqidagi bilimlari DNKni tashkil etuvchi kimyoviy turlarning qanday va nima uchun birlashishini tushunish uchun muhim bo'lganligi haqida gapirdilar.

Boshqa tomondan, ularning biologiya kursi uchun talabalar eng ko'p gapiradigan asosiy g'oya tuzilish va funktsiya munosabatlari - kimyoviy va biologik turlarning shakli ularning ishini qanday aniqlashi edi.

Keyinchalik, o'quvchilarga kimyo fanining asosiy g'oyalari va bilimlaridan foydalanishga yo'naltirish uchun fanlararo tadbirlar to'plami ishlab chiqilgan bo'lib, ular haqiqiy dunyodagi biologik hodisalarni tushuntirishga yordam beradi.

Talabalar asosiy kimyo g'oyasini ko'rib chiqdilar va bu bilimlardan tanish kimyo stsenariysini tushuntirish uchun foydalandilar. Keyinchalik, ular buni biologik stsenariyni tushuntirish uchun qo'llashdi.

Faoliyatlardan biri okeanning kislotalanishining dengiz qobiqlariga ta'sirini o'rgandi. Bu erda talabalardan dengiz suvidagi karbonat angidrid miqdori ortib borayotgani qobiq quruvchi dengiz hayvonlari, masalan, marjon, mollyuska va istiridyelarga qanday ta'sir qilishini tushuntirish uchun asosiy kimyo g'oyalaridan foydalanishni so'rashdi.

Boshqa mashg'ulotlar talabalardan kimyo bilimlarini osmosni - suvning inson tanasidagi hujayralar ichiga va tashqariga qanday o'tishini yoki harorat inson DNKsining barqarorligini qanday o'zgartirishi mumkinligini tushuntirish uchun qo'llashni so'radi.

Umuman olganda, talabalar o'zlarining kimyo bilimlariga ishonishdi va kimyo stsenariylarini osongina tushuntira olishdi. Ular biologik stsenariylarni tushuntirishda bir xil kimyo bilimlarini qo'llashda qiyinroq vaqt o'tkazishdi.

Okeanlarni kislotalash faoliyatida talabalarning ko'pchiligi karbonat angidridning ko'payishi okeanning kislotali darajasiga qanday ta'sir qilishini aniq taxmin qila oldilar. Biroq, ular har doim ham bu o'zgarishlar qobiqlarning shakllanishiga to'sqinlik qilib, dengiz hayotiga qanday ta'sir qilishini tushuntira olmadilar.

Ushbu topilmalar talabalarning fan kurslarida o'rganganlari va bu ma'lumotni qo'llashga qanchalik yaxshi tayyorgarlik ko'rishlari o'rtasida katta tafovut mavjudligini ta'kidlaydi. 2012-yilda Milliy fan fondi oʻqituvchilarga fan taʼlimini yanada samaraliroq qilishda yordam berish uchun uch oʻlchovli oʻrganish boʻyicha koʻrsatmalar toʻplamini chiqarganiga qaramay, bu muammo saqlanib qolmoqda.

Biroq, bizning tadqiqotimizdagi talabalar, shuningdek, ushbu tadbirlar ularga ikki fan o'rtasidagi aloqalarni ko'rishga yordam berganligini, ular boshqacha tasavvurga ega bo'lmaganini aytishdi.

Shunday qilib, biz kimyo talabalarimiz, hech bo'lmaganda, fanni chuqurroq tushunish va uni qanday qo'llash qobiliyatiga ega bo'lishni xohlashlarini isbotladik.

Muallif Zahilyn D. Roche Allred, Postdoctoral olim, Kimyo va biokimyo kafedrasi, Florida xalqaro universiteti.