Penggunaan taksonomi literasi ilmiah untuk menilai pengembangan literasi kimia antara siswa SMA

Yael Shwartz * †, Ruth Ben-Zvi dan Avi Hofstein

Departemen Ilmu Pengajaran, Weizmann Institute of Science, Rehovot,, 76100 Israel

e-mail: yaels@umich.edu

Diterima 26 April 2006, diterima 1 Agustus 2006

Abstrak: Penelitian ini meneliti pencapaian melek kimia antara 10-12 siswa kelas kimia di Israel. Berdasarkan kerangka teoritis yang ada, alat penilaian dikembangkan, yang diukur kemampuan siswa untuk: a) mengakui konsep kimia seperti (literacy nominal), b) mendefinisikan beberapa-konsep kunci (keaksaraan fungsional), c) menggunakan pemahaman mereka tentang konsep kimia untuk menjelaskan fenomena (literasi konseptual), dan d) menggunakan pengetahuan mereka di bidang kimia untuk membaca sebuah artikel pendek, atau menganalisis informasi yang diberikan dalam iklan komersial atau sumber daya internet (multi-dimensi literasi). Ditemukan bahwa siswa meningkatkan keaksaraan mereka nominal dan fungsional, namun, tingkat yang lebih tinggi literasi kimia, sebagaimana didefinisikan dalam kerangka kerja ini, hanya sebagian terpenuhi. Temuan dapat membantu dalam proses merancang kurikulum baru, dan menekankan strategi instruksional tertentu dalam rangka mendorong melek kimia. [Chem. Educ. Res. Pract, 2006., 7 (4), 203-225]

Kata kunci: literasi ilmiah, melek kimia, ilmu kimia SMU

Pendahuluan

Dalam ilmu pendidikan kita beroperasi di era di mana mencapai keaksaraan ilmiah untuk semua siswa merupakan salah satu tujuan utama (NRC, 1996). The National Research Council (NRC) dari Amerika Serikat, dan Asosiasi Amerika untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan menerbitkan standar baru dan benchmark mengenai konten, pedagogi, dan penilaian melek kimia (AAAS, 1993; NRC, 1996). Literasi ilmiah adalah istilah yang luas yang menggabungkan ide-ide ilmiah dan konsep di dalam dan di berbagai disiplin ilmu, serta praktek-praktek ilmiah. Dalam rangka untuk memahami berbagai komponen literasi ilmiah, ada kebutuhan untuk menyelidiki komponen unik Melek Huruf di subjek ilmiah yang beragam. Beberapa upaya dilakukan untuk mengidentifikasi berbagai dimensi kesadaran biologi (BSCS, 1993). Upaya untuk membangun definisi teoritis untuk keaksaraan kimia dilakukan oleh Yfrach (1999), Holman (2002), dan lebih baru-baru ini oleh Atkins (2005), dan oleh Shwartz, Ben-Zvi dan Hofstein (2005). Definisi terakhir ini digunakan sebagai kerangka kerja untuk studi saat ini, seperti yang akan dijelaskan dalam bagian berikut.

Penilaian literasi ilmiah

Penilaian merupakan komponen penting dari belajar dan belajar. Hal ini juga penting ketika pencapaian literasi ilmiah adalah tujuan belajar utama. Dua dari program survei paling komprehensif yang bertujuan untuk menilai literasi ilmiah adalah: Program untuk

Pusat untuk Bahan Kurikulum di Science University of Michigan School of Education, Ann Arbor, MI, USA International Student Assessment (PISA) dari Organisasi untuk Kerjasama Ekonomi dan Pembangunan (OECD, PISA, 2005), dan Tren dalam Matematika dan Sains Studi (TIMSS) (NCES, 2006).Sedangkan TIMSS berfokus terutama pada penarikan kembali isi diajarkan, PISA cenderung berfokus pada 'pengetahuan praktis dalam aksi', yakni mengakui pertanyaan yang ilmiah, mengidentifikasi bukti yang relevan, kritis mengevaluasi kesimpulan, dan mengkomunikasikan ide-ide ilmiah (Fensham dan Harlen 1999; Backer, 2001 , Harlen 2001, OECD / PISA, 2005).

Selain itu, filosofi yang berbeda, kerangka teoritis yang berbeda, serta agenda penelitian yang berbeda memimpin pengembangan alat berbagai penelitian yang mencoba untuk menilai aspek yang berbeda dari literasi ilmiah, yang biasanya berfokus pada salah satu dari berikut:

• Mengukur recall yang dihasilkan dari pengetahuan sains sekolah. Pengetahuan Konten biasanya dianggap penting untuk literasi ilmiah, dan oleh karena itu, aspek sebagian besar dinilai oleh guru dan pendidik sains (Laugksch dan Spargo, 1996a, 1996b). • Mengukur kemampuan untuk menerapkan prinsip-prinsip ilmiah dalam konteks non-akademik. Karakteristik utama dari alat tersebut sedang merancang tugas-tugas otentik (seperti membaca informasi pada gas atau tagihan listrik), dan mengevaluasi kemampuan kinerja. Dalam pendekatan ini mengingat pengetahuan konten ilmiah adalah sekunder, dan penilaian difokuskan pada keterampilan terwujud (Champagne dan Newell, 1992; Zuzovsky, 1997, Champagne dan Kouba, 1998; Fensham dan Harlen, 1999). • Mengukur kemampuan keaksaraan dalam konteks ilmiah, yaitu, untuk mengevaluasi kemampuan individu untuk membaca, menulis, alasan, dan meminta informasi lebih lanjut (Wandersee, 1988; Champagne, 1997, Phillips dan Norris, 1999; Duschl dan Osborne, 2002; Norris dan Philips, 2003; Simon et al, 2006).. Beberapa contoh dari pendekatan ini menilai kemampuan untuk menggunakan laporan media penelitian ilmiah (Norris dan Philips, 1994, 2003, Champagne, 1997;. Korpan et al, 1997). • Mengukur 'pemahaman tentang sifat ilmu (NOS), dan siswa siswa pemahaman ilmu pengetahuan dan sikap terhadap Sains-Teknologi-Masyarakat (STS) topik. Misalnya, The Views on Sains-Teknologi-Masyarakat (VOSTS) instrumen yang dikembangkan dan divalidasi oleh Aikenhead dan Ryan (1992). Penilaian literasi ilmiah - perspektif teoritis Dalam rangka untuk menilai setiap aspek literasi ilmiah, beberapa masalah teoritis perlu

ditangani: yang pertama adalah pemahaman bahwa menjadi melek ilmiah bukanlah 'ya atau tidak' situasi. Ada berbagai tingkatan dan ekspresi dari literasi ilmiah. Misalnya, Shen (1975), Pella (1976), Scribner (1986) dan Shamos, (1995) menyarankan semua tingkat yang sama. Tingkat terendah sering disebut keaksaraan fungsional dan praktis atau mengacu pada kemampuan seseorang untuk berfungsi secara normal dalam kehidupan sehari-hari mereka, sebagai konsumen dari produk ilmiah dan teknologi.Ini berkaitan dengan kebutuhan dasar manusia seperti pangan, kesehatan, dan tempat tinggal. Tingginya tingkat melek huruf, seperti membaca sipil (atau literasi sebagai kekuatan), mengacu pada kemampuan seseorang untuk berpartisipasi bijak dalam debat sosial tentang isu-isu ilmiah dan teknologi yang terkait.Keaksaraan budaya atau ideal mencakup apresiasi terhadap usaha ilmiah, dan persepsi ilmu pengetahuan sebagai aktivitas intelektual besar.Shamos (1989) juga menyarankan 'pasif untuk aktif' skala, yang membedakan mengingat pengetahuan dan menghafal dari berkomunikasi dan menggunakan ide-ide ilmiah.

Bybee (1997) dan BSCS (1993) menyarankan skala teoritis yang komprehensif yang lebih cocok untuk penilaian literasi ilmiah selama studi sains di sekolah, karena hierarki dapat dengan mudah ditransfer ke tujuan instruksional. Skala ini digunakan sebagai salah satu kerangka teoritis untuk studi saat ini. Skala ini menunjukkan tingkat berikut keaksaraan ilmiah:

 Ilmiah buta huruf: Siswa yang tidak dapat berhubungan dengan, atau menanggapi pertanyaan

yang masuk akal tentang ilmu pengetahuan.Mereka tidak memiliki kosa kata, konsep, konteks, atau kapasitas kognitif untuk mengidentifikasi pertanyaan ilmiah.

Nominal ilmiah melek. Siswa mengakui konsep yang terkait dengan ilmu pengetahuan, namun tingkat pemahaman jelas menunjukkan kesalahpahaman.

Fungsional ilmiah melek. Siswa dapat menggambarkan konsep dengan benar, tetapi memiliki pemahaman yang terbatas itu.

Konseptual ilmiah melek. Siswa mengembangkan beberapa pemahaman tentang skema konseptual utama disiplin dan berhubungan mereka skema untuk pemahaman umum mereka ilmu pengetahuan. Kemampuan prosedural dan pemahaman tentang proses penyelidikan ilmiah dan desain teknologi juga termasuk dalam tingkat melek huruf.

Multidimensional ilmiah melek. Ini perspektif literasi ilmiah menggabungkan pemahaman ilmu pengetahuan yang melampaui konsep disiplin ilmu dan prosedur penyelidikan ilmiah. Ini mencakup dimensi filosofis, historis, dan sosial dari ilmu pengetahuan dan teknologi. Berikut siswa mengembangkan beberapa pemahaman dan apresiasi ilmu pengetahuan dan teknologi mengenai hubungannya dengan kehidupan sehari-hari mereka. Lebih khusus lagi, mereka mulai membuat koneksi dalam disiplin ilmu, dan antara ilmu pengetahuan, teknologi, dan isu-isu yang lebih besar menantang masyarakat.

Bybee (1997) mengacu pada kerangka kerja ini sebagai: "Sebuah perspektif yang unik yang memberikan arahan kepada mereka yang bertanggung jawab

untuk kurikulum, penilaian, penelitian, pengembangan profesional, dan ilmu pengajaran untuk berbagai siswa" (hal.86). Hal ini juga penting untuk dicatat, bahwa Bybee (1997) adalah menyadari fakta bahwa mencapai literasi ilmiah multidimensi di semua domain ilmiah mungkin tidak mungkin, atau tugas seumur hidup, dan mungkin tidak dicapai sama sekali. Satu dapat mencapai tingkat melek huruf yang tinggi, mengacu pada topik yang sangat spesifik (bahkan tanpa menjadi seorang ahli dalam hal karir, misalnya: beberapa orang yang membangun model pesawat sebagai hobi dapat mencapai pemahaman yang mendalam penerbangan fisika), tetapi rendah tingkat dalam topik lain seperti genetika molekular.

Taksonomi tingkat literasi ilmiah tidak menunjukkan urutan mengajar, melainkan pandangan horisontal serta pengembangan vertikal. Mengembangkan keaksaraan fungsional, dengan memperbesar siswa kosakata, harus dilakukan dengan cara yang juga akan meningkatkan siswa 'pengetahuan konseptual dengan memahami hubungan antara konsep-konsep dan ide-ide utama yang mendasari rincian. Tantangan bagi pengembang bahan pembelajaran adalah untuk mengenali dan meningkatkan semua tingkat melek huruf sehubungan dengan pengembangan pribadi siswa dan kepentingan.

Isu kedua yang harus diatasi ketika menilai literasi ilmiah, terutama dari siswa muda, adalah pemahaman bahwa pencapaian literasi ilmiah dianggap sebuah proses seumur hidup (Solomon dan Thomas, 1999). Dalam konteks ini, Dewan Riset Nasional (1996) di Amerika Serikat menulis bahwa:

"Melek Scientific memiliki derajat yang berbeda dan bentuk, melainkan memperluas dan memperdalam lebih seumur hidup, tidak hanya selama tahun di sekolah. Tapi sikap dan nilai didirikan terhadap ilmu pengetahuan di tahun-tahun awal akan membentuk perkembangan seseorang literasi ilmiah sebagai orang dewasa ". (Hal.22

Jelas, bahwa menilai literasi ilmiah selama bertahun-tahun sekolah tidak menentukan tingkat akhir melek seseorang akan mencapai. Tujuannya hanya untuk mengukur efektivitas studi ilmu dalam sikap membangun, nilai-nilai, keterampilan dasar, pengetahuan dan pemahaman ilmu. Dengan

demikian, menilai literasi ilmiah selama siswa tahun di sekolah menunjukkan apakah 'benih melek' telah menemukan tempat mereka di siswa pikiran, tidak lebih. Teoritis kerangka kerja untuk studi saat ini

Penelitian ini dirancang dalam terang dari dua kerangka teoritis. Yang pertama adalah tingkat berbagai literasi ilmiah seperti yang disarankan oleh Bybee (1997) dan BSCS (1993), seperti yang dijelaskan di bagian sebelumnya. Kerangka teoritis kedua menyediakan aspek unik dari melek kimia (Shwartz, 2004, Shwartz et al, 2005.). Definisi rinci untuk melek kimia dikembangkan, dengan tujuan memperoleh konsensus luas di kalangan ilmuwan (ahli kimia), pendidik, dan SMA guru kimia. Proses pengembangan terdiri dari tahapan sebagai berikut:

• Mewawancarai ahli kimia dan peneliti ilmu mengajar.Wawancara disediakan berbagai ide yang digunakan sebagai pemicu untuk musyawarah lanjut. • Melakukan program selama setahun pengembangan profesional, dimana kimia SMA guru dibahas dan tercermin pada berbagai isu tentang 'literasi ilmiah', 'literasi kimia, dan kimia mengajar (Shwartz et al., 2005).Pandangan guru memberikan rasa apa definisi praktis dan bekerja akan terlihat seperti, berbeda dengan definisi ideal seorang terpelajar, yang hanya sedikit benar-benar akan mencapai. • Pengujian tingkat kesepakatan mengenai isi definisi yang dihasilkan dari tahap sebelumnya (Shwartz et al., 2006).

Tabel 1.Kimia melek - gambaran umum. 1. Ilmiah dan kimia konten pengetahuan

Seseorang kimia melek memahami ide-ide berikut:

1a General ilmiah ide • Kimia adalah disiplin eksperimental.Kimiawan melakukan penyelidikan ilmiah, membuat generalisasi, dan menyarankan teori untuk menjelaskan dunia alam. • Kimia memberikan pengetahuan yang digunakan untuk menjelaskan fenomena di daerah lain, seperti ilmu bumi dan ilmu kehidupan.

 

1b. Karakteristik kimia (ide kunci)

• e struktur molekul materi.

Kimia mencoba untuk menjelaskan fenomena makroskopik dalam hal th •

Kimia menyelidiki dinamika proses dan reaksi. •

Kimia menyelidiki perubahan energi dalam reaksi kimia. • Kimia bertujuan untuk memahami dan menjelaskan kehidupan dalam hal struktur kimia dan proses sistem kehidupan. • Kimiawan menggunakan bahasa tertentu. Orang melek tidak harus menggunakan bahasa ini, tetapi harus menghargai kontribusinya terhadap perkembangan disiplin.

 

2. Kimia dalam konteks

Seseorang kimia melek mampu: •

Mengakui pentingnya pengetahuan kimia dalam menjelaskan fenomena sehari-hari. • Gunakan / nya pemahamannya tentang kimia dalam / hidupnya sehari-hari, sebagai konsumen dari produk baru dan teknologi, dalam pengambilan keputusan, dan berpartisipasi dalam debat sosial yang berkaitan dengan kimia-isu terkait.

• Memahami hubungan antara inovasi dalam proses kimia dan sosiologis.

 

3. Tingkat tinggi belajar keterampilan

Seseorang kimia melek mampu mengajukan pertanyaan, mencari informasi dan berhubungan dengan itu, bila diperlukan. Dia / dia bisa menganalisis kerugian / keuntungan dalam debat apa pun. (Daftar keterampilan dan konteks kimia yang tepat diberikan dalam dokumen penuh mendefinisikan 'melek kimia'.)

4. Afektif aspek

Seseorang kimia melek memiliki pandangan yang tidak memihak dan realistis kimia dan aplikasinya. Selain itu, ia / dia mengungkapkan minat dalam isu-isu kimia, terutama dalam kerangka kerja non-formal (seperti program TV).

Akibatnya, definisi keaksaraan kimia terdiri dari empat domain, yang diuraikan dalam Tabel 1. Menyatakan definisi rinci apa yang setiap lulusan SMA diharapkan untuk mengetahui setiap ide-ide kunci, dan dapat dilakukan dengan pengetahuan itu. Hal ini juga membedakan antara pengetahuan dan keterampilan dari mereka yang memilih untuk utama dalam ilmu, dan mereka yang tidak (Shwartz, 2004). Hal ini penting untuk dicatat, bahwa meskipun ilmu pengetahuan pendidik dan SMA guru terlibat dalam proses mendefinisikan keaksaraan kimia, definisi tidak didasarkan pada, atau terkait dengan kurikulum kimia saat ini di Israel. Para pengembang berusaha untuk membangun sebuah definisi umum, dan untuk melakukannya, membahas pandangan para ilmuwan dan ahli kimia, yang tidak akrab dengan kurikulum saat ini. Para guru peserta juga harus mewawancarai orang-orang yang berprofesi membutuhkan pengetahuan kimia (misalnya ahli gizi, dokter, penata rambut, dan listrik), mengenai pandangan mereka tentang literasi kimia yang diperlukan bagi masyarakat.

Penelitian Sebagai bagian dari upaya reformasi di Israel, sebuah komite yang ditunjuk oleh Departemen

Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan (1992) 'Besok 98', direkomendasikan bahwa semua siswa SMA (usia 15 tahun dan lebih tua) harus belajar ilmu pengetahuan. Pada tahun pertama mereka sekolah tinggi (kelas 10) semua siswa harus belajar tiga program dasar: fisika, biologi, dan kimia (3 periode per minggu per mata kuliah), atau delapan periode seminggu 'ilmu untuk semua' yang interdisipliner program. Dalam prakteknya, pilihan terakhir tidak tersedia di sebagian besar sekolah tinggi. Oleh karena itu sebagian besar siswa (sekitar 80%) yang mengambil kursus disiplin dasar tidak melanjutkan studi mereka kimia untuk kursus lanjutan (11 th -12 th nilai).Situasi ini membuat mata kuliah dasar yang sangat penting dalam hal literasi ilmiah dari semua siswa.

Objective of the Study : Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memberikan wawasan tentang manifestasi dari berbagai

aspek 'literasi kimia' di kalangan siswa SMA di dua tingkat studi kimia: tingkat dasar, yang ditujukan untuk memberikan beberapa latar belakang ilmiah untuk semua sekolah tinggi- siswa, dan tingkat mahir, yang ditujukan bagi para siswa yang memilih untuk mengkhususkan diri dalam kimia sebagai subjek utama mereka di SMA.

Lebih khusus lagi, pertanyaan penelitian dari penelitian ini adalah:

1. Bagaimana kuliah kimia dasar (kelas 10 th) memberikan kontribusi pada berbagai tingkat 'melek kimia'?

2. Bagaimana kursus kimia maju (11-12 th kelas) memberikan kontribusi pada berbagai tingkat 'melek kimia'?

Penelitian ini didasarkan pada dua kerangka teoritis: Definisi 'melek kimia' (. Shwartz, 2004; Shwartz et al, 2005), dan skala tingkat literasi ilmiah yang dikembangkan oleh BSCS (1993) dan Bybee (1997), dijelaskan di bagian sebelumnya. Kerangka ini dapat digunakan untuk menilai pencapaian berbagai komponen keaksaraan kimia. Temuan ini juga dapat mempengaruhi beberapa aspek pengajaran kimia, dan apakah aspek yang berbeda harus ditekankan. Sebagai contoh, adalah mungkin bahwa pengajaran kimia menekankan keaksaraan fungsional (kemampuan untuk mendefinisikan konsep dengan benar), tetapi tidak melek struktural (menghubungkan konsep-konsep ini menjadi sebuah gambar yang koheren). Penting untuk dicatat bahwa meskipun aspek afektif dianggap menjadi bagian dari kedua melek ilmu pengetahuan dan kimia dan pengukuran sikap terhadap kimia berlangsung, mereka tidak akan dilaporkan dalam studi saat ini. Dalam penelitian ini kami memilih untuk fokus terutama pada aspek kognitif melek kimia.

Tabel 2.Distribusi dari populasi siswa. Tujuan pengumpulan data

T Sekolah

T Kelas-kelas

T Anak-anak .

...

Kelas

Pilot studi 2 4 131 10 th

kelas

Penilaian tingkat nominal, fungsional, dan konseptual 'melek kimia'

7 14 423 10 kelas

7 9 161 Kelas XI

5 9 168 Kelas XII

Penilaian kemampuan untuk membaca dan berhubungan artikel toan tentang masalah kimia

1 1 22 10 kelas

2 2 40 Kelas XI

2 2 42 Kelas XII

Wawancara mendalam 18 10 kelas

3 Kelas XII

Metodologi Penelitian sampel

Para siswa yang terlibat dalam penelitian ini adalah siswa SMA yang belajar kimia di tingkat dasar (kelas 10 th) dan tingkat lanjutan (11-12 th kelas), berjumlah sekitar 1000 orang.Distribusi populasi mahasiswa disajikan pada Tabel 2.

Pengembangan alat penilaian

Karena keaksaraan kimia adalah istilah multi-dimensi dan kompleks, sulit untuk menilai semua aspek dan komponen. Oleh karena itu, berdasarkan pada kerangka teoritis, serangkaian alat penilaian dikembangkan. Untuk setiap tingkat melek huruf aspek tertentu dipilih dan dinilai oleh berbagai alat.

Kuesioner 1: "Mengidentifikasi dan mendefinisikan konsep kimia '

Hal ini bertujuan untuk menilai tingkat nominal dan fungsional keaksaraan kimia.Kuesioner terdiri dari daftar konsep-konsep seperti: atom, elektron, dan ozon. Para siswa diminta untuk menilai tingkat kenalan dengan konsep masing-masing pada skala Likert-jenis (1-3) yang bervariasi dari "Tidak tahu konsep sama sekali" untuk "Memahami arti dari itu".Mereka juga harus menilai keinginan mereka untuk mendengar lebih banyak tentang konsep masing-masing pada skala 1-3 bervariasi dari "Tidak tertarik sama sekali" untuk "Sangat tertarik".

Tabel 3.Kategorisasi konsep kimia. Kategori

Item: α Cronbach koefisien

reliabilitas

Umum ilmiah konsep Hukum konservasi, temperatur, model, kesimpulan, fakta teori, ilmiah.

0.68

Struktur: sub-mikro konsep Atom, isotop, elektron, ion, molekul, ikatan kimia.

0.82

Bahan: umum jenis zat Asam, basa, asam lemak, protein, unsur, mineral, logam, polimer, senyawa, solusi.

0.78

Bahan: spesifik zat Ozon, udara, minyak mentah, karbon, baja.

0.70

Konsep yang berkaitan dengan reaksi kimia

Reaksi kimia, laju reaksi, elektrolisis, pembakaran

0.71

Validasi Isi: Konsep termasuk dalam kuesioner yang dibutuhkan untuk mencerminkan ide-ide utama dalam definisi 'kimia melek'.Oleh karena itu, lima anggota kelompok kimia divalidasi t alignmen konsep dengan ide-ide utama. Konsep juga dikelompokkan menjadi lebih umum konten-Kategori terkait, seperti yang dijelaskan dalam Tabel 3. Hanya konsep yang setidaknya 4 dari 5 hakim setuju untuk dimasukkan dalam kategori tertentu dimasukkan. Α-Cronba ch koefisien reliabilitas untuk semua item adalah 0,93.Pada bagian kedua dari kuesioner siswa harus menjelaskan dengan kata-kata mereka sendiri enam konsep berikut: molekul, reaksi kimia, ikatan kimia, asam, ozon, dan

suhu. Tiga pertama merupakan konsep konsep kimia penting (konsep inti) dan terakhir tiga konsep yang lebih sehari-hari dan akrab dianggap.

Penjelasan siswa dikategorikan sebagai benar, sebagian benar, dan salah. Kategorisasi ini juga dibedakan antara penjelasan yang menggunakan bahasa makroskopik dan mereka yang menggunakan istilah molekul. Contoh untuk masing-masing kategori akan diberikan dalam bagian hasil.

Kuesioner 2: 'penjelasan Kimia fenomena sehari-hari'

Dalam kuesioner ini kemampuan siswa untuk merujuk pada penjelasan mengenai fenomena kimia tertentu dinilai. Pengembangan instrumen ini terdiri dari langkah-langkah berikut:

1. Fenomena kimia Familiar dipilih sebagai dasar dari kuesioner ini, misalnya, lilin terbakar, sebuah paku berkarat, mencampur air dan minyak.

2. Kelompok wawancara dengan delapan belas siswa (2-6 siswa dalam setiap kelompok), pada akhir 10 th penelitian kelas kimia. Para siswa diminta untuk menunjukkan penjelasan untuk fenomena dan mendiskusikan saran-saran mereka. Diskusi ini adalah audio direkam, dan transkrip rinci diperoleh.

3. Siswa 'tanggapan selama wawancara lisan menjabat sebagai dasar untuk menyusun kuesioner 2, yang dirancang untuk menilai kemampuan siswa untuk menjelaskan fenomena kimia. Analisis transkrip memberikan penjelasan yang benar dan salah dari fenomena masing-masing. Jawaban ini digunakan sebagai item dalam kuesioner. Prosedur ini meningkatkan validitas isi kuesioner.

Sebagai hasil dari proses pembangunan yang dijelaskan di atas 11 fenomena yang dipilih untuk kuesioner akhir. Hampir semua item memiliki rasa kontekstual, yakni relevansi dengan pengalaman sehari-hari siswa. Dimasukkannya 11 fenomena yang berbeda dalam alat penilaian tampak penting karena dapat meningkatkan generalisasi dari data yang dihasilkan. Untuk menghindari kelelahan siswa dan reaksi negatif terhadap kuesioner yang membosankan, dan meningkatkan kegunaan dari kuesioner, 11 fenomena dibagi menjadi dua versi yang berbeda: satu terdiri dari 5, dan yang kedua dari 6 fenomena yang berbeda, fenomena masing-masing diikuti oleh kalimat 5-7 berhubungan dengan itu. Dalam masing-masing kelas 50% dari siswa menjawab setiap versi acak.

Keandalan internal setiap versi diperoleh dengan korelasi internal (perpecahan prosedur setengah): α A = 0,75, α B = 0,80. Juga, prosedur uji t memastikan bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan antara nilai rata-rata dalam versi yang berbeda (Versi A: M = 0,38, SD = 0,16, versi B: M = 0,38, S D = 0,15). Hasil ini memastikan bahwa tingkat item dalam setiap versi dan tingkat total kedua versi adalah serupa.

Siswa menjawab kuesioner diminta untuk mengacu pada beberapa kalimat yang berkaitan dengan fenomena masing-masing dan menentukan apakah kalimat ini benar atau tidak. Mereka

juga bisa memilih kemungkinan "Saya tidak tahu".Berikut adalah contoh dari salah satu item dalam kuesioner 2:

"Ketika sebotol parfum yang dibiarkan terbuka di ruang - setelah beberapa menit bau parfum mengisi ruangan. Berikut ini adalah beberapa pernyataan yang berkaitan dengan fenomena ini. Anda perlu memutuskan apakah pernyataan itu benar atau salah. Anda juga dapat memilih 'Saya tidak tahu' pilihan.

Pernyataan Benar pernyataan Salah Pernyataan Saya tidak tahu a. Beberapa molekul parfum meninggalkan cairan dan berubah menjadi

bentuk gas b. Transisi ke bentuk gas akan terjadi hanya jika titik didih parfum lebih

rendah dari suhu ruangan c Molekul-molekul parfum menyebar ke seluruh ruangan melalui

tabrakan dengan molekul lain di udara d. Semakin tinggi suhu di dalam ruangan, semakin cepat akan penguapan e. Sebuah bentuk ikatan yang lemah kimia antara molekul parfum dan

reseptor khusus yang ditemukan di hidung kita f. Ikatan antara molekul parfum dan reseptor bau di hidung bukanlah

ikatan kimia melainkan ikatan biologis

Kuesioner 3: 'membaca Kritis dari sebuah paragraf singkat yang tidak diketahui'

Kuesioner ini bertujuan untuk menilai kemampuan siswa untuk menganalisis sebuah paragraf, yang melibatkan informasi kimia. Aspek ini dianggap sebagai bagian dari literasi kimia konseptual dan multi-dimensi. Untuk menilai manifestasi tinggi-order keterampilan kognitif (analisis, sintesis dan interpretasi informasi) dalam konteks kimia, kami mengembangkan tiga paragraf singkat: 'Green chemistry', yang disajikan peran kimia dalam mengurangi masalah polusi dan limbah; 'Manusia dan bahan melalui sejarah', yang melakukan review atas penggunaan dan produksi bahan dengan manusia sebagai fungsi dari pemahaman yang tumbuh dari struktur materi, dimulai dengan Zaman Batu dan Zaman Besi, dan berakhir dengan nano-teknologi sebagai ilmiah berikutnya cakrawala. Paragraf terakhir berhubungan dengan masalah kesehatan seperti yang disajikan dalam iklan. Ini terdiri dari dua kutipan dari media: salah satu membahas potensi bahaya dari konsumsi garam berlebihan, dan lainnya menyajikan iklan senyawa herbal alami, membantu orang untuk mengurangi berat badan. Empat anggota kelompok kimia merevisi paragraf, dan sepakat bahwa siswa SMA harus memahami mereka dan dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan terkait. Paragraf tersebut diikuti oleh pertanyaan-pertanyaan terbuka, yang dapat dibagi menjadi empat kategori:

1. Memahami informasi yang termasuk dalam ayat (pemahaman bacaan);

2. Berkaitan dengan pengetahuan kimia mantan;

3. Keputusan-keputusan atau penalaran;

4. Mengajukan pertanyaan lebih lanjut.

Setiap siswa harus mengacu pada satu paragraf. Semua tiga paragraf yang diberikan dalam setiap kelas secara acak.

Tabel 4 merangkum alat yang digunakan untuk menilai berbagai tingkat melek kimia. Kimia

Tabel 4: Penilaian melek

kimia.Tingkat melek huruf

Domain Chemical keaksaraan

Aspek spesifik (kemampuan)

Peralatan

Nominal keaksaraan

Isi Buku Kenalan dengan

konsep kimia Likert-jenis skala

Fungsional keaksaraan

Isi Buku

Kemampuan untuk

mendefinisikan / menjelaskan konsep kimia

Terbuka kuesioner

Konseptual keaksaraan

Konten dan Konteks

Kemampuan untuk merujuk

pada penjelasan kimia fenomena

sehari-hari

Kuesioner pilihan ganda

Multi-dimensi literasi

Konteks + Keterampilan

Kemampuan untuk merujuk kepada ayat tertulis

Terbuka kuesioner

Pengumpulan data

Kontribusi dari kuliah kimia dasar untuk 'melek kimia siswa diukur dengan perbandingan pre-post.Dalam rangka untuk menentukan kontribusi terus menerus dari program lanjutan untuk siswa 'dua' kimia literasi 'titik waktu yang dipilih: tengah kursus lanjutan dan akhir kursus lanjutan.

Kebanyakan siswa (N ~ 750 siswa) menjawab kuesioner no. 1 dan 2.Hanya 5 kelas (N = 104 siswa) yang dipilih untuk kuesioner pemahaman bacaan (kuesioner 3). Hal ini karena tugas semacam ini sangat memakan waktu, dan menyajikannya ke kelas yang menjawab semua kuesioner lain adalah tidak mungkin.Kelas-kelas yang menjawab kuesioner pemahaman bacaan mewakili sampel khas dari populasi penelitian. Namun, karena merupakan sampel yang berbeda dalam ukuran dan identitas - hasil ini bagian dari penelitian akan disajikan dalam bagian terpisah.

Data analisis dan interpretasi

Analisis kuesioner siswa terdiri dari dua jenis perbandingan:

1. Membandingkan hasil siswa pada awal kursus dasar (kelas 10 th) dan akhir itu, dalam rangka untuk menilai kontribusi dari kursus dasar untuk berbagai tingkat 'melek kimia' (t prosedur tes).Pra-dan pasca-tes diberikan dalam kelas yang sama.

2. Analisis statistik Varians (ANOVA) digunakan untuk membandingkan kontribusi dari masing-masing nilai, yaitu 10 th, 11 th, dan 12 th nilai, untuk 'melek kimia' dan untuk memungkinkan gambaran terus menerus SMA kimia di semua tingkatan .Prosedur ini diikuti dengan uji jarak berganda Duncan (Winer, 1971), untuk kasus-kasus di mana ANOVA menunjukkan perbedaan yang signifikan.

 Menganalisis tanggapan siswa terhadap paragraf yang ditulis

Kami dikategorikan jawaban siswa, sesuai dengan skala 1-3 berikut:

1. Jawaban yang salah dan penjelasan yang mengungkapkan tidak ada pemahaman atau penalaran tidak relevan.

2. Sebagian benar: mengandung bukti beberapa pemahaman, dan kemampuan terbatas untuk alasan.

3. Jawaban yang benar: menunjukkan kemampuan penalaran dan pemahaman.

Selain itu, analisis dua arah varians (ANOVA) dilakukan untuk mengungkapkan apakah ada perbedaan yang signifikan antara paragraf sendiri.

 Hasil

Prestasi siswa di setiap tingkat melek huruf kimia yang ditafsirkan dalam terang ide-ide konten dan keterampilan yang seharusnya dipelajari dalam dasar dan dicanggih kimia kursus. Juga, beberapa referensi untuk diharapkan pra-syarat dari studi sains di sekolah menengah disertakan. Hal ini untuk menunjukkan nilai dari definisi umum dan alat penilaian untuk mengukur setiap kurikulum kimia, dan kemampuan mereka untuk menghubungkan apa yang sebenarnya telah diajarkan dalam program tersebut untuk manifestasi siswa melek kimia.

Kontribusi dari kursus dasar untuk berbagai tingkat melek kimia

Nominal keaksaraan

Analisis kenalan siswa dengan konsep berbagai reaksi kimia pra dan pasca kursus dasar disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Perbedaan antara berarti, mewakili kenalan dengan konsep kimia, pra dan pasca kursus dasar (pada skala 1-3).

Kategori Pra dasar saja

(N = 422)

Posting kursus dasar (N = 338)

Rata-rata (sd) Rata-rata

(sd) T (p.

Ilmiah Permintaan 2.45

(0.41) 2.61

(0.42) 5.32 ≤ 0,0001

Struktur: sub-mikro konsep 2.43

(0.45) 2.76

(0.37) 11.14 ≤ 0,0001

Bahan: umum jenis zat 2.46

(0.33) 2.50

(0.36) 1.60 NS

Bahan: spesifik zat 2.69

(0.35) 2.71

(0.35) 0.84 NS

Reaksi kimia 2.12

(0.50) 2.43

(0.45) 8.75 ≤ 0,0001

Cara yang relatif tinggi untuk sebagian besar kategori (sekitar 2,5), disajikan dalam Tabel 5, menunjukkan bahwa sebagian besar siswa sudah terbiasa dengan konsep kimia pada awal kursus dasar.Hal ini berlaku terutama untuk konsep termasuk dalam kategori berikut: penyelidikan ilmiah, sub-mikro konsep, jenis umum zat, dan material khusus. Hal ini menunjukkan bahwa banyak konsep dalam kategori akrab dari studi sains di sekolah menengah (misalnya: atom dan molekul), dan dari kehidupan sehari-hari (misalnya: udara). Konsep yang termasuk dalam kategori 'Reaksi kimia' kurang akrab bagi para siswa (rata-rata 2.1) pada awal program dasar. Tidak ada perbedaan signifikan yang ditemukan tentang 'jenis Umum zat' kategori dan 'bahan khusus'. Hal ini dapat dijelaskan oleh fakta bahwa banyak item yang sudah dinilai pada tingkat maksimal dalam tes pra-oleh sebagian besar siswa, terutama dalam kategori "bahan tertentu" (barang-barang seperti udara, ozon logam, dan), sedangkan barang-barang lainnya kurang familiar pada awal kursus dan tetap seperti itu, karena mereka tidak dibahas dalam silabus kursus dasar dan tidak dibahas selama kursus. Untuk meringkas, membandingkan hasil siswa pada awal kursus dasar (kelas 10 th) dan pada akhir itu (kelas yang sama) menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam perkenalan siswa dengan konsep termasuk dalam tiga dari lima kategori.Kenalan tumbuh dengan konsep kimia juga ditunjukkan dalam perubahan persentase siswa yang memilih konsep tertentu sebagai asing. Tabel 6 dan Gambar 1 menyajikan perubahan tingkat kenalan untuk konsep-konsep kimia yang un-akrab bagi 30% dari mahasiswa kuliah kimia dasar pada pre-test.

Tabel 6.Konsep yang paling asing. Persentase siswa yang memilih 'tidak tahu konsep'

Kategori Spesifik Konsep

Pra dasar saja (N =

429)

Posting kursus dasar (N = 343)

Chi 2 nilai (df = 1)

(p.

Sub-mikro konsep Isotop 54.89 10.09 165.0 ≤ 0,001 Konsep Ilmiah Teori Ilmiah 29.54 19.88 9.1 ≤ 0,05

Jenis zat Polimer 37.26 26.65 9.5 ≤ 0,05

Reaksi kimia

Elektrolisa 29.74 13.25 28.7 ≤ 0,001

Laju reaksi 33.57 21.39 13.5 ≤ 0,001

Katalis 53.86 36.04 23.6 ≤ 0,001

Gambar 1 Persentase siswa yang memilih 'tidak tahu konsep'.

Seperti Tabel 6 dan Gambar 1 menunjukkan, penurunan yang signifikan dalam jumlah siswa yang tidak mengakui konsep diamati. Misalnya, 54,9% dari siswa melaporkan bahwa mereka tidak akrab dengan 'Isotop' konsep sebelum kursus dasar, sedangkan hanya 10% siswa mengatakan hal itu dalam post test. Kecenderungan yang sama ditemukan untuk semua konsep yang kurang familiar di awal kursus dasar.

Gambaran keseluruhan menunjukkan bahwa kuliah kimia dasar pasti memberikan kontribusi ke tingkat nominal melek kimia, yaitu kenalan dengan konsep kimia.

Fungsional keaksaraan

Penjelasan siswa untuk konsep berbagai reaksi kimia yang dikategorikan sebagai (1) jawaban yang salah atau tidak bermakna, (2) yaitu sebagian benar mengandung beberapa unsur yang benar, tetapi tidak akurat atau lengkap, dan (3) yang benar. Fase kedua dari kategorisasi diperiksa apakah penjelasan siswa terdapat istilah molekul atau makro, dan apakah itu termasuk beberapa elemen dari bahasa kimia (simbol, atau gambar dari molekul). Akhirnya, penilaian terdiri dari enam kategori: yang benar, penjelasan molekuler sebagian benar, dan salah, dan benar, penjelasan makro sebagian benar, dan salah. Sebuah analisis chi 2 digunakan untuk menunjukkan apakah ada perbedaan yang signifikan dalam distribusi jawaban sebelum dan setelah kursus dasar mengenai konsep masing-masing.Tabel 7 menyajikan persentase siswa memberikan jawaban yang benar dan

sebagian. Persentase jawaban yang salah tidak disajikan pada Tabel 7, tapi itu dipertimbangkan dalam analisis 2 chi.

Tabel 7.Mahasiswa penjelasan konsep kimia.

Hasil yang disajikan dalam Tabel 7 menunjukkan beberapa kecenderungan menarik:

• Persentase siswa yang memberikan jawaban yang benar baik sebelum dan sesudah kursus dasar relatif rendah dan tidak melebihi total 50%.

• Untuk semua item, kecuali 'molekul' dan 'suhu', sebagian besar siswa memberikan jawaban yang dikategorikan sebagian benar, yaitu yang mengandung beberapa unsur yang benar, tetapi jawaban tidak akurat atau lengkap.

• Secara umum, siswa cenderung untuk menjelaskan konsep-konsep pada tingkat makroskopik lebih dari satu molekul, pra maupun pasca kursus dasar.

• Chi 2 analisis menunjukkan bahwa untuk semua konsep, kecuali molekul, ada perbedaan yang signifikan dalam distribusi jawaban pra dan pasca kursus dasar.

Dalam kasus di mana perbedaan yang signifikan ditemukan, perbandingan post-hoc beberapa proporsi sampel dilakukan untuk mengidentifikasi penyebab perbedaan dalam distribusi (Marasculio dan McSweeney, 1977).

Itu jelas dari jawaban siswa, pada akhir kursus dasar, bahwa mereka memiliki lebih pengetahuan tentang item tertentu, dan bahwa mereka menggunakan kosakata kimia yang kaya. Namun, jawaban

mereka menunjukkan bahwa sebagian besar dari mereka tidak bisa menggunakan pengetahuan ini dengan benar. Untuk

Sebagai contoh, pada akhir kursus dasar beberapa siswa menjelaskan 'molekul' konsep

tanpa mengacu pada tingkat molekuler: "Ini adalah gabungan dari satu atau beberapa elemen",

"menentukan sifat materi"; "non-logam elemen molekul unsur ".Jawaban ini, meskipun tidak

mencerminkan setiap pemahaman pada tingkat molekuler, menunjukkan bahwa siswa

memperoleh pengetahuan beberapa. Selain itu, sebagian besar siswa (81,2% sebelumnya, dan

86,8% setelah kursus dasar) mengacu pada struktur dalam molekul, misalnya "Molekul terdiri

dari beberapa atom".Penjelasan seperti itu dikategorikan sebagai 'zoom in'. Hanya sebagian kecil

dari populasi siswa (5,2% dalam pre test dan 4,8% pada post test) disebut hanya untuk aspek

yang 'zoom out', seperti "molekul adalah blok bangunan materi".Sekitar 13,5% dari siswa

sebelum kursus dasar dan 8,4% dari siswa setelah dirujuk ke kedua aspek. Temuan ini

menunjukkan bahwa pemahaman siswa dari molekul konsep agak terbatas, dan bahwa mereka

memiliki kesulitan dalam berhubungan pemahaman mereka terhadap skema konseptual yang

lebih luas dari struktur materi ('zoom out'). Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk

membangun pernyataan tersebut.

Bahkan penjelasan yang salah diberikan indikasi penggunaan pengetahuan yang baru diperoleh. Misalnya, 'penjelasan yang salah dari konsep' siswa reaksi kimia ': "Reaksi kimia terjadi ketika reaktan bereaksi dengan produk", atau "Reaksi kimia adalah ketika Anda menulis reaktan, maka panah, dan akhirnya Anda menulis produk .Anda juga harus menyeimbangkannya ".Penjelasan ini menunjukkan bahwa siswa menggunakan pengetahuan yang baru diperoleh, namun tidak mampu menunjukkan setiap pemahaman mendalam tentang konsep.

Ada kemungkinan bahwa penggunaan penjelasan makroskopik daripada yang molekul, dan fakta bahwa sebagian besar jawaban yang diberikan oleh siswa dikategorikan sebagai 'sebagian benar' dan bukan sebagai 'benar' jawaban, juga bisa terjadi akibat beberapa keterbatasan dari penilaian tool. Instruksi yang cukup umum: "Jelaskan dengan kata-kata Anda sendiri, atau menentukan konsep berikut".Pendekatan umum dipilih untuk mengatasi siswa ide, dan tidak 'memimpin mereka' menuju jenis yang diinginkan jawaban. Sebuah ungkapan yang lebih spesifik, seperti "menggunakan istilah molekul dalam penjelasan Anda, bila memungkinkan" bisa

memberikan hasil yang berbeda, tapi kemudian interpretasi hasilnya juga akan berbeda.Selain itu, alat ini menilai kemampuan siswa untuk menghasilkan penjelasan atau definisi. Hal ini dianggap menjadi tugas yang sulit, karena sebagian besar siswa tidak memenuhi kriteria untuk jawaban yang benar dan akurat. Hal ini juga penting untuk dicatat bahwa kurangnya pengambilan belum tentu menunjukkan kurangnya pengetahuan (Arzi et al., 1986). Hal ini menunjukkan bahwa tugas yang berbeda bisa memicu ingatan siswa pengetahuan berbeda. Tapi terlepas dari hal ini, dapat disimpulkan bahwa tingkat asosiatif langsung pengambilan ditunjukkan oleh sebagian besar siswa tidak memenuhi tingkat fungsional 'melek kimia'.

 Konseptual keaksaraan Kami fokus pada kemampuan siswa untuk merujuk pada kebenaran penjelasan kimia untuk

fenomena sehari-hari. Tabel 8 menyajikan hasil pra dan pasca tes kursus dasar. Tabel 8. Perbandingan nilai rata-rata mengenai penjelasan fenomena pra dan pasca kursus

dasar.

Tabel 8 menunjukkan bahwa persentase yang relatif kecil dari siswa mencapai tingkat melek kimia konseptual pada akhir kursus dasar. Kemampuan siswa untuk menentukan laporan kimia yang benar mengenai fenomena familiar sangat miskin. Persentase jawaban yang benar berkisar 21-55 di akhir kursus dasar. Skor relatif rendah menyiratkan bahwa tugas itu dianggap sebagai yang sulit, dan tugas yang sama sekali berbeda dari yang biasanya dilakukan di kelas. Juga, beberapa item yang terkandung pengetahuan kimia yang tidak dibahas dalam kursus dasar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada akhir kursus dasar sebagian besar siswa masih kurang

memiliki kemampuan untuk menggunakan pengetahuan yang mereka peroleh dalam studi kimia mereka dalam konteks yang berbeda, seperti penjelasan dari fenomena sehari-hari. Kursus kimia dasar tidak memberikan kontribusi kemampuan ini, karena tidak ada perbedaan yang signifikan dalam pra skor siswa dan pasca kursus dasar.

Hal ini dapat disimpulkan bahwa pencapaian utama dari kuliah kimia dasar secara signifikan

meningkatkan literasi nominal siswa. Sementara tingkat ini dianggap sebagai non-cukup, penting

untuk diingat, bahwa mencapai keaksaraan kimia untuk semua tidak selalu tujuan utama

pengajaran. Untuk beberapa guru, tujuan utama untuk kursus dasar mencari mahasiswa yang

tertarik dalam mempelajari kursus lanjutan, dan menyediakan mereka dengan pengetahuan

dasar yang mereka butuhkan (Shwartz et al., 2005).

Kontribusi dari kursus kimia maju dengan berbagai tingkat melek kimia Pada akhir kursus dasar (kelas 10 th) siswa dapat memilih untuk mengikuti kursus lebih maju

dalam ilmu pengetahuan, atau berhenti belajar ilmu pengetahuan.Hal ini masuk akal untuk mengasumsikan bahwa kursus kimia maju lebih lanjut akan mengembangkan melek kimia siswa menyelesaikannya. Namun, kami tidak tertarik untuk mengidentifikasi kontribusi spesifik dari kursus lanjutan. Untuk mengatasi tujuan ini, kami membandingkan prestasi siswa pada akhir kursus dasar (akhir kelas 10 th), tengah kursus lanjutan (kelas 11 th), dan pada akhir kursus lanjutan (kelas 12 th) .Tentu, populasi siswa mengambil kursus dasar (kelas 10 th) ditemukan menjadi heterogen.Diputuskan untuk digunakan untuk perbandingan ini hanya prestasi mereka 10 th grader yang memilih untuk belajar ilmu sebagai besar selama 11-12 kelas th.Dasar untuk perbandingan diperoleh dengan analisis yang menunjukkan bahwa kelompok ini adalah mirip dengan kelompok tingkat mahir dalam sikap mereka terhadap belajar kimia (Shwartz, 2004).Karena kelompok-kelompok yang ditemukan serupa dalam hal sikap terhadap pembelajaran kimia, tampaknya logis untuk membandingkan kontribusi lebih belajar berbagai tingkat melek kimia. Untuk analisis varians, kami menggunakan prosedur linier umum model (uji jarak berganda Duncan) (Winer, 1971).

Nominal keaksaraan Tabel 9 menyajikan perkembangan kenalan siswa dengan konsep kimia.

Tabel 9.Perbandingan nilai rata-rata mengenai kenalan dengan konsep kimia, (pada skala 1-3)

Nilai rata-rata dari ketiga kelompok mengekspresikan tingkat tinggi kenalan dengan konsep kimia. Pada akhir kursus maju ada perbaikan yang signifikan dalam kenalan dengan konsep kimia. Klaim ini didukung oleh beberapa hasil yang Duncan berbagai tes. Siswa di tengah kelas 11 th tidak signifikan berbeda dari orang-orang di kelas 10 th.Salah satu penjelasan untuk temuan ini bisa menjadi kurangnya keselarasan antara alat penilaian dan urutan kurikuler: sekitar 2/3 dari item dalam tes ini sudah harus akrab bagi mereka dalam kelas 10 th dan sekitar 1/3 dari mereka adalah bagian dari silabus kelas th 12 (misalnya: polimer, laju reaksi, dan protein).Hanya tiga item dalam daftar diperkenalkan dalam kelas 11 th (asam, basa, dan oksidasi).Penekanan dari 11 studi th grade pada stoikiometri, yang tidak dianggap sebagai penting untuk melek kimia dasar, sehingga siswa kelas 11 th mungkin tahu kimia lebih dari 10 th lulusan kelas, tetapi mirip dengan mereka dalam hal kebutuhan keaksaraan kimia nominal .Temuan ini juga dapat dijelaskan oleh fakta bahwa asimilasi banyak konsep kimia yang baru tidak langsung. Meskipun siswa belajar atau mendengar tentang konsep di kelas 11 th, pemahaman yang nyata tidak tercapai dengan segera, tetapi hanya setelah beberapa bulan.Mengenai kategori 'zat tertentu', semua kelompok dinilai hampir maksimal, karena sebagian besar item termasuk dalam kategori ini sangat terkenal dari kehidupan sehari-hari (udara, ozon, baja, karbon).

Fungsional keaksaraan Tabel 10 menyajikan kemampuan siswa tentang menemukan untuk memberikan penjelasan

yang benar tentang konsep kimia.

Tabel 10.Persentase penjelasan yang benar dari konsep kimia, pada setiap tingkat studi kimia.

* Pentingnya perbedaan didirikan oleh post-hoc beberapa perbandingan menganalisis proporsi sampel

Untuk tiga dari enam konsep ada peningkatan yang signifikan dalam kemampuan siswa untuk menjelaskan dengan benar. Persentase penjelasan yang mengandung tingkat molekuler juga meningkat dalam beberapa kasus. Temuan ini berarti bahwa kursus lanjutan kontribusi terhadap keaksaraan fungsional kimia dari siswa.

Ikatan kimia konsep luar biasa.Ini adalah konsep mendasar dalam memahami apa kimia adalah tentang melainkan dibahas beberapa kali dan di berbagai tingkatan selama canggih, tapi masih, sangat sedikit siswa (15,7%) memberikan penjelasan mengekspresikan pemahaman yang mendalam tentang hal itu. Sebagian besar siswa dalam kursus lanjutan (baik th 11 dan kelas 12 th) memberikan contoh ikatan kimia, tetapi tidak menjelaskan esensi dari konsep.Jawaban yang khas adalah, "Ini adalah ikatan dalam molekul dan antara molekul", "ionik, logam, kovalen, van der Waals, dan ikatan hidrogen adalah ikatan kimia".Jawaban semacam ini digolongkan sebagai 'sebagian benar' tapi tidak 'benar dan akurat' karena jawaban tidak memberikan penjelasan tentang esensi konsep. Ini tidak berarti bahwa siswa yang memberikan penjelasan semacam ini benar-benar tidak tahu apa ikatan kimia. Hal ini lebih mungkin bahwa mereka tidak pernah diminta untuk menjelaskan arti dari itu. Praktek yang biasa dalam kursus lanjutan adalah fokus pada perbedaan antara obligasi (misalnya, Van der Waals obligasi lebih lemah daripada ikatan hidrogen) daripada menjelaskan dasar umum dari semua ikatan kimia. Memahami bahwa ikatan kimia didasarkan pada daya tarik listrik antara

partikel dianggap lebih penting untuk melek huruf kimia, daripada mengutip nama-nama obligasi (Levy-Nahum et al., 2004). Jadi, kami pikir itu dianjurkan untuk menekankan sifat umum dari ikatan kimia, sebelum mengajar tentang berbagai jenis ikatan kimia sebagai potongan terputus pengetahuan.

Wawancara siswa, yang dilakukan pada akhir kursus canggih, juga mengungkapkan bahwa siswa sendiri tidak melihat tingkat nominal keaksaraan sebagai memadai. Mereka mengharapkan kursus kimia untuk menyediakan mereka dengan keaksaraan fungsional mengenai berbagai konsep yang relevan. Misalnya, dalam mengacu pada 'protein' konsep (yang bukan merupakan konsep inti dalam silabus kursus lanjutan), satu siswa mengeluh:

"Sebagai mahasiswa yang belajar di tingkat lanjutan, saya tidak bisa mengatakan apa-apa tentang protein dan bagaimana mereka dibangun, bahkan tidak fakta-fakta dasar. Jadi, jika ini adalah situasi saya setelah 3 tahun belajar kimia dan setelah mengambil ujian matrikulasi, itu membuat saya merasa buruk. Saya berpikir bahwa studi kimia harus memberikan saya dengan dasar-dasar, dengan kemampuan untuk menjelaskan ... " Hal ini dapat disimpulkan bahwa kursus kimia maju telah pasti memberikan kontribusi terhadap pencapaian tingkat fungsional 'melek kimia', karena persentase siswa memberikan jawaban yang benar telah meningkat, serta penggunaan siswa 'istilah molekul.

Tabel 11.Membandingkan nilai rata-rata mengenai penjelasan dari fenomena kimia.

Konseptual keaksaraan

Tabel 11 menyajikan perkembangan dalam kemampuan siswa untuk menentukan kebenaran penjelasan kimia. Perhatikan bahwa kedua versi diberikan di kelas masing-masing, berniat bahwa 50% dari siswa akan menjawab masing-masing. Namun, perbedaan ini N adalah hasil dari sedikit perbedaan dalam jumlah siswa yang benar-benar menanggapi setiap versi. Nilai yang relatif tinggi dari standar deviasi dapat dijelaskan oleh fakta bahwa 10 th populasi kelas agak heterogen.

Hasilnya, disajikan dalam Tabel 11, jelas menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam kemampuan siswa untuk mengevaluasi kebenaran penjelasan kimia. Pada akhir kursus lanjutan, nilai siswa secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan dua kelompok lainnya. Di sisi lain, sarana mutlak untuk fenomena yang paling tetap relatif rendah. Skor relatif rendah menyiratkan bahwa tugas itu dianggap sebagai satu sulit oleh siswa di semua kelas. Persentase "Saya tidak tahu" jawaban (nilai rata-rata untuk semua item) juga menurun dari 37% pada akhir kursus dasar sampai 20% pada akhir kursus lanjutan.

Sebuah peningkatan yang signifikan diamati dalam prestasi 12 siswa kelas th, mengenai tingkat nominal, fungsional, dan konseptual melek kimia.Namun, mengenai kemampuan siswa untuk menentukan penjelasan kimia yang benar - nilai absolut masih relatif rendah. Skor yang relatif rendah pada tingkat konseptual menunjukkan bahwa tingkat melek huruf multidimensi bisa hanya sebagian dipenuhi. Namun, aspek tertentu dari pemahaman bacaan terpilih, seperti yang akan dijelaskan pada bagian berikutnya.

Multi dimensi literasi - membaca dan menganalisis artikel yang ditulis (ayat gaib singkat)

Multi-dimensi literasi ilmiah berarti bahwa siswa mengembangkan beberapa pemahaman dan apresiasi terhadap ilmu pengetahuan dan teknologi, dan hubungannya dengan kehidupan sehari-hari mereka. Lebih khusus, siswa mulai membuat hubungan di dalam dan antar disiplin ilmu, dan antara ilmu pengetahuan, teknologi dan isu-isu yang lebih besar yang menantang masyarakat kita (Bybee 1997). Menilai semua aspek multi-dimensi melek kimia mungkin sangat kompleks dan berada di luar tujuan penelitian saat ini. Penilaian tingkat ini terbatas pada aspek yang sangat spesifik, yaitu kemampuan siswa untuk membaca dan memahami sebuah artikel pendek, yang menghubungkan antara kimia dan aspek pribadi atau sosial yang dinilai. Kemampuan untuk membaca, memahami, untuk menghubungkan informasi baru dengan pengetahuan sebelumnya, mengkritik, dan mengajukan pertanyaan tambahan komponen penting dari dimensi keterampilan dalam definisi keaksaraan kimia. Alat penilaian yang digunakan untuk menilai tingkat melek kimia dijelaskan secara rinci dalam bagian metodologi. Seperti tiga artikel yang dibagikan di setiap kelas secara acak, analisis dua arah varians (ANOVA) dilakukan untuk mengungkapkan apakah terdapat perbedaan yang signifikan antara tanggapan terhadap artikel. Hasil analisis menunjukkan perbedaan antara nilai siswa dalam artikel yang berbeda. Ini berarti bahwa tingkat tugas yang berbeda dalam artikel yang berbeda. Ini terlepas dari fakta bahwa teks-teks direvisi oleh empat hakim yang setuju bahwa mengatasi dengan tiga versi yang dibutuhkan tingkat yang sama pemahaman bacaan dan pengetahuan kimia. Selain itu, beberapa pertanyaan yang benar-benar identik, misalnya, "Jelaskan dengan kata-kata Anda sendiri apa ide-ide utama yang disajikan dalam artikel."Fakta bahwa pada akhirnya artikel ditemukan secara signifikan berbeda, menunjukkan sifat bermasalah dari menilai pengetahuan textualized: teori reader-respon menunjukkan bahwa pembaca dan orientasi terhadap teks merupakan faktor dominan dalam konstruksi makna, karena itu, teks yang berbeda memicu respon siswa berbeda (Morrow dan Gambrell, 2000). Akibat hal ini, prestasi siswa mengenai versi masing-masing disajikan, dan kecenderungan umum dibahas, dan bukan nilai absolut. Hasilnya disajikan dalam Tabel 12.

Tabel 12.Hasil membaca sebuah teks yang tak terlihat (pada skala 1-3).

Untuk sebagian besar kategori, tidak ada perbedaan yang signifikan antara tiga kelompok untuk salah satu dari tiga versi diberikan. Selain itu, ada kesamaan dalam kemampuan siswa di semua tingkatan untuk daftar kata-kata kunci dalam setiap artikel: sebagian besar siswa 'daftar berisi 3-7 kata kunci. Hanya beberapa dari mereka yang disebutkan 1-2 kata kunci atau lebih dari 8 kata. Kata-kata kunci, disebutkan oleh masing-masing kelompok, yang hampir identik. Kesamaan dalam hasil dapat dijelaskan oleh fakta artikel membaca tidak wajib dalam program kimia saat ini (baik di dasar atau lanjutan), oleh karena itu, sebagian besar siswa, di semua tingkat pengajaran, tidak terbiasa dengan tugas semacam ini, dan disajikan tanggapan serupa. Dalam beberapa kasus, siswa kelas 12 th menunjukkan respon yang lebih diartikulasikan.Misalnya, mengenai ayat "Green Chemistry", siswa diminta untuk menjelaskan apa katalis adalah, dan mengapa katalis yang digunakan dalam contoh tertentu yang diberikan dalam paragraf. Karena konsep ini diperkenalkan hanya pada akhir kelas 11 th (atau awal kelas 12 th), ada peningkatan yang signifikan dalam kemampuan siswa untuk menjawab pertanyaan ini.

Diskusi dan ringkasan

Berdasarkan hasil yang diperoleh dalam penelitian ini, kursus kimia dasar berkontribusi terutama untuk tingkat nominal melek kimia. Ada peningkatan yang signifikan dalam deklarasi siswa bahwa mereka tahu konsep kimia dan memahami mereka. Ini berarti bahwa sebagian besar siswa menyelesaikan kursus dasar memiliki beberapa ide tentang apa yang atom, telah mendengar tentang asam, dan dapat mengatakan sesuatu yang cerdas mengenai lapisan ozon. Siswa menyatakan bahwa mereka telah mendengar tentang konsep kimia, dan memahami artinya. Meskipun tingkat melek huruf tidak dianggap sebagai cukup, itu adalah temuan penting, karena perasaan keakraban dan berbagai bentuk recall (bentuk belum tentu akurat) yang penting untuk masa depan mengatasi dengan kimia-isu terkait (Arzi et al., 1986 ).

Penilaian kemampuan siswa untuk mendefinisikan beberapa konsep kimia mengungkapkan bahwa hanya sebagian kecil dari mereka mencapai tingkat fungsional keaksaraan kimia, yaitu, kemampuan

untuk mendefinisikan konsep dengan benar. Apakah mereka belajar kimia apapun? Ya, mereka. Dalam penjelasan mereka pada akhir kursus dasar, siswa menggunakan istilah baru seperti ikatan kovalen atau ionik, reaktan, dan produk, istilah-istilah yang tidak muncul dalam penjelasan mereka dalam tes pra-. Masalahnya adalah bahwa pengetahuan yang baru diperoleh tidak baik berasimilasi, dan dengan demikian tidak memberikan kontribusi bermakna terhadap kemampuan siswa untuk menjelaskan konsep-konsep kimia dasar.

Keaksaraan kimia konseptual dinilai oleh kemampuan siswa untuk menentukan kebenaran penjelasan kimia fenomena sehari-hari. Skor tersebut berkisar antara 21% dan 55%, yang berarti bahwa sebagian besar siswa tidak mencapai tingkat melek huruf. Tidak ada perbedaan yang signifikan antara siswa berprestasi sebelum dan setelah kursus dasar, dari mana dapat disimpulkan bahwa pendidikan dasar tidak berkontribusi pada kemampuan siswa untuk merujuk kepada fenomena yang kompleks. Ini bisa menjadi hasil dari memperkenalkan konsep kimia dan topik tanpa link yang cukup menghubungkan mereka. Sebagai contoh: hukum kekekalan massa telah digunakan terutama dalam menyeimbangkan persamaan reaksi kimia. Fakta bahwa pembakaran karbohidrat hasil dalam pembentukan H 2 O dan CO 2 juga biasanya dibahas dalam praktek laboratorium, dan produk yang sedang diidentifikasi dengan menggunakan indikator tertentu.Namun, menghubungkan dua buah pengetahuan - kekekalan massa reaksi pembakaran, dengan mampu menjelaskan 'mana lilin hilang' - ditemukan menjadi tugas yang sulit bagi siswa. Temuan mengenai pembacaan kritis sebuah artikel menunjukkan bahwa siswa mengerti apa yang mereka baca (membaca pemahaman) dan bisa berhubungan dengan pengetahuan kimia mantan, jika mereka diminta untuk melakukannya. Namun, mereka menunjukkan tingkat yang relatif rendah kemampuan penalaran.

Salah satu penjelasan kinerja siswa dapat bahwa kuliah kimia dasar dianggap sebagai

persiapan untuk tingkat berikutnya belajar dan bukan sebagai entitas pendidikan itu sendiri. Ini

berarti bahwa siswa diperkenalkan dengan aspek relatif sempit kimia, mereka belajar konsep-

konsep teoritis dan berkenalan dengan unsur-unsur dari bahasa kimia, yang mungkin akan

berguna bagi sebagian besar siswa dalam kehidupan masa depan mereka. Guru menganggap

bahwa pandangan yang lebih umum kimia akan diperoleh nanti, di tingkat berikutnya belajar.

(Untuk rincian lebih lanjut tentang tujuan dan keyakinan guru tentang pengajaran kimia melihat

Shwartz et al, 2005.). Memikirkan kembali isi dan penekanan dari program dasar yang diperlukan

jika kita ingin mempromosikan keaksaraan kimia untuk semua siswa.

Kursus kimia maju secara signifikan meningkatkan prestasi siswa, mengenai tingkat nominal, fungsional, dan konseptual melek kimia.Namun, sarana mutlak tetap relatif rendah. Peningkatan pemahaman bacaan dan keterampilan penalaran juga terbatas. Penting untuk diingat bahwa membaca dan mengacu pada paragraf yang ditulis tidak wajib di program kimia diajarkan pada saat penilaian, dan karena itu bukan bagian dari keterampilan dinilai oleh pemeriksaan matrikulasi. Oleh karena itu, guru cenderung mengabaikan aspek ini, dan berkonsentrasi pada latihan yang secara langsung akan berkontribusi bagi keberhasilan siswanya dalam ujian akhir (Levy-Nahum et al., 2004), jadi itu mungkin tugas asing bagi semua siswa yang berpartisipasi. Fakta bahwa siswa dari semua tingkatan kimia bisa mengatasi cukup baik dengan seperti tugas tanpa pengalaman sebelumnya adalah mendorong melainkan menyiratkan bahwa mengatasi pembacaan kritis dan penalaran dalam kelas secara langsung akan memberikan para siswa dengan kesempatan untuk mengembangkan lebih lanjut aspek-aspek melek kimia.

Hasil ini sesuai dengan temuan mengenai kesadaran biologi, dan mendukung argumen umum bahwa program ilmu di sekolah tinggi mengarah ke tingkat fungsional keaksaraan (BSCS, 1993). Tingkat ini dapat dicapai dengan menghafal definisi konsep, tetapi tidak selalu mencerminkan pemahaman yang mendalam.

Hal ini dapat disimpulkan bahwa kriteria untuk tingkat melek huruf yang tinggi, sebagaimana

didefinisikan dalam kerangka penelitian ini, hanya sebagian tercapai. Hal ini terutama berlaku

bagi siswa yang tidak mengambil kursus lanjutan. Karena kebanyakan SMA lulusan (sekitar 80%)

tidak mengambil kursus ini, dapat disimpulkan bahwa tingkat melek huruf menunjukkan kimia

warga negara masa depan yang paling agak terbatas.

Mencapai tingkat yang lebih tinggi literasi oleh semua siswa (tidak hanya mereka ilmu yang

utama), membutuhkan perubahan penekanan dari isi kimia, pedagogi dan kurikulum.

Menempatkan pencapaian melek kimia konseptual dan multi-dimensi sebagai tujuan pengajaran

juga dalam kursus dasar akan menghasilkan tingkat yang lebih tinggi literasi kimia. Karena kursus

dasar harus memenuhi kebutuhan dari dua populasi yang berbeda, mereka yang melanjutkan

studi ilmu mereka, dan mereka yang berhenti setelah kursus dasar, dua platform yang berbeda

dari instruksi harus dibangun: The platform dasar akan memperkenalkan gagasan utama dalam

kimia dalam konteks yang relevan, dan dalam cara yang sangat umum, mengarah pada melek

kimia masyarakat umum. Atas dasar platform ini, unit pendek tambahan akan memberikan

pengenalan yang lebih dalam dan lebih rinci untuk kandungan kimia yang sama, unit-unit ini

akan opsional. Pilihan lain, tentu saja, adalah untuk memberikan dua program yang berbeda

pada kelas 10 th, namun pendekatan ini memiliki kelemahan siswa harus memutuskan apakah

mereka 'berorientasi ilmu' atau tidak, dalam usia yang relatif muda, dan tanpa pengalaman ilmu

yang cukup untuk back-up keputusan ini.

Jika memang, literasi kimia mencapai dianggap sebagai tujuan penting, maka tentu kimia

maju juga harus bertujuan untuk mencapai semua aspek melek kimia. Jika beberapa mahasiswa

tersebut para ilmuwan potensial di masa depan, itu adalah persyaratan logika bahwa mereka

akan kimia melek. Perubahan tersebut meliputi menyajikan berbagai gagasan kimia,

menekankan ide-ide utama dan bukan de spesifik ekor, meningkatkan relevansi studi kimia,

membuat upaya untuk lebih mengatur pengetahuan siswa, berfokus pada pengembangan high-

order keterampilan belajar, dan akhirnya mempertahankan kepentingan dan kebutuhan semua

siswa.Kimia studi di Israel saat ini mengalami perubahan struktural serta kurikuler dalam rangka

mengatasi tujuan keaksaraan kimia untuk semua siswa. Misalnya, item membaca kritis akan

menjadi salah satu item wajib dalam ujian matrikulasi akhir mulai tahun ajaran berikutnya. Ini

adalah sebuah paragraf pendek yang ilmiah siswa harus membaca dan menjawab beberapa

pertanyaan yang berkaitan dengan itu. Diharapkan guru sekarang akan fokus pada keterampilan

membaca siswa mereka dalam rangka untuk memastikan keberhasilan dalam pemeriksaan, yang

mungkin akan menghasilkan dalam mempromosikan aspek melek kimia.

Studi ini menunjukkan nilai menilai dampak dari kurikulum tertentu pada manifestasi dari berbagai aspek melek kimia. Namun, pentingnya penelitian ini melampaui menilai kontribusi kursus khusus untuk melek kimia. Disarankan, bahwa penelitian ini memberikan kontribusi kepada upaya untuk membangun kerangka kerja yang koheren, dan untuk mengembangkan dan

memvalidasi alat penilaian untuk menilai melek kimia. Salah satu tantangan dalam penelitian pendidikan sains adalah untuk membuat hubungan antara kerangka teoritis dan taksonomi untuk penilaian praktis. Dalam penelitian ini ada upaya untuk menggunakan kerangka teoritis kimia dan literasi ilmiah, untuk menilai berbagai aspek melek kimia antara siswa sekolah menengah.

Desain dari alat penilaian adalah penelitian-didorong daripada kurikulum-driven (mengarah pada tujuan pembelajaran dari kurikulum tertentu). Dengan demikian, mereka memungkinkan perbandingan relatif obyektif antara kurikulum kimia yang berbeda, dan pendekatan pengajaran yang bervariasi. Disarankan bahwa penilaian masa depan manfaat kurikulum baru, atau pendekatan baru seperti penyelidikan berbasis pendekatan, akan memanfaatkan kerangka kerja dan alat penilaian yang disajikan di sini.