A PISA 2006 eredményeinek publikálása óta ismert, hogy probléma van a magyar természettudományos közoktatással (PISA, 2007). Az adatok elemzéséből arra lehetett következtetni, hogy Magyarországon a tanítási és tanulási folyamat során ritkán került szóba, hogyan gyűjtik és értékelik a tudósok a természettudományos kutatások során az empirikus bizonyítékokat. Ez a tény pedig korlátozza a megszerzett tudás alkalmazhatóságát az egészséges és környezettudatos életvitel megtervezésekor, a felelős állampolgári magatartás kialakításakor, valamint az áltudományok által állított csapdák felismerésekor. 2015-ben pedig, amikor ismét a természettudományok kerültek a PISA-vizsgálatok fókuszába, az derült ki, hogy a részt vevő hatvanegy ország tanulói közül a magyar diákok átlagteljesítménye mutatott a negyedik legnagyobb mértékű átlagos csökkenést a programban való részvétel kezdete óta (PISA, 2016).

 

A következőkben a Magyar Tudományos Akadémia Tantárgy-pedagógiai Kutatási Programja (URL3) keretében alapított MTA–ELTE Kutatásalapú Kémiatanítás Kutatócsoport (URL4) „Megvalósítható kutatásalapú kémiatanítás” projektje (URL5) során kaptunk lehetőséget egy négy tanévre tervezett longitudinális vizsgálat megvalósítására. A projektbe 2016 szeptemberében bevont 920 tanulót tizennyolc iskolában minden évben a kutatócsoportunk huszonhárom–huszonöt kémiatanár tagja tanította. Az erre a célra készített 24 db feladatlapunk kitöltetése által a projekt kezdetekor 7. osztályos diákok négy évig tartó kötelező kémiaoktatását kívántuk befolyásolni. (Ehhez természetesen a tanulóknak mind a négy éven keresztül ugyanabban az oktatási intézményben kellett maradniuk. Így csak a legalább hatosztályos gimnáziumok diákjai kerülhettek a mintába, ami ebből következően sajnos nem reprezentatív.) A diákokat a projekt kezdetén véletlenszerűen három csoportba osztottuk. Az 1. csoport (kontrollcsoport) tanulói csak receptszerű leírás alapján végeztek csoportos tanulókísérleteket. A 2. csoport ugyanúgy végezte ugyanazokat a kísérleteket, de az 1. tanévben ezen kívül papíron megoldandó kísérlettervező feladatokat is kaptak. A 3. csoport diákjainak pedig ugyanazon kísérletek végrehajtása előtt meg kellett tervezniük azok egy vagy több lépését. Mind a négy tanévre hat-hat feladatlapot és tanári útmutatót fejlesztettünk, három változatban a három fenti csoport számára.

 

A számított adatokból kitűnik az is, hogy a projekt 2. és 3. évében az iskola már mindkét alteszten sokkal nagyobb mértékben befolyásolta a diákok teljesítményét, mint a mi beavatkozásunk. Ennek magyarázata az lehet, hogy a projektben részt vevő „magasabb rangú”, azaz „erősebb” kategóriába eső hat- vagy nyolc- (esetleg tizenkét) osztályos gimnáziumok népszerűbbek a többi ilyen intézménynél, és ezért sokkal több jelentkező közül válogathatják ki a diákjaikat, akiknek így az átlagteljesítménye magasabb és fejleszthetősége is jobb a többi iskola tanulóiénál. A diplomás anyák (és a család) pedig a korai fejlesztő hatáson túl a motiváció terén is befolyásolhatják gyermekeik teljesítményét. Az anya iskolai végzettségének hatása az 1. tanév végén már nem volt szignifikáns, ellentétben az iskola rangjának a hatásával, amely a 9. és a 11. osztályban is minden más vizsgált hatásnál nagyobbnak mutatkozott. Ivan Snook és munkatársai (2009) figyelmeztetnek arra, hogy milyen nehéz definiálni a diákok teljesítményét befolyásoló paramétereket. A magyar iskolarendszer szelektivitását és annak káros hatásait pedig sajnos a PISA-mérések is rendszeresen igazolják (PISA, 2007; PISA, 2016).

 

 

Az előzőekben leírtak szerint a kutatócsoportunk eddigi tapasztalatai tehát óvatosságra intenek abban a tekintetben, hogy milyen fokú önállóság és mekkora lelkesedés várható el az ilyen korú tanulóktól a kutatásalapú módszer kémiatanítás során történő alkalmazásakor. Ezért úgy gondoltuk, hogy a jövőbeni munkánk során a diákok kognitív terhelésének további csökkentésére van szükség. Emiatt az MTA Közoktatás-fejlesztési Kutatási Programja (URL8) keretében 2021 őszén indított újabb, négy tanévig tartó, „Kutatásalapú kémiatanítás és rendszerszemléletű gondolkodás” (URL9) című projektünkben a kísérlettervezés folyamatának tanulását egy szakirodalmi forrásban (Cothron et al., 2000) talált séma használatával könnyítjük meg a tanulók számára. Az előző projekt 2. évétől alkalmazott kutatási modellt tehát a jelen projektben csak annyiban módosítottuk, hogy a 2. számú kísérleti csoport a receptszerű kísérletek elvégzése után azonosítja a független és a függő változókat, valamint a függő változó értékeinek vizsgálati módját és azokat a paramétereket, amelyeket állandó értéken kell tartani. A 3. számú kísérleti csoportok esetében pedig a kísérletek megtervezését segítjük a fentiekre vonatkozó kérdésekkel, mielőtt a diákoknak az elvégzendő kísérletek lépéseit le kellene írniuk. Továbbá, a tanulók az előző projekthez képest egyszerűbben megfogalmazott és rövidebb idő alatt megoldható feladatokat kapnak. Mindhárom csoport összes feladatlapjához elkészítjük a távolléti oktatáshoz használható „digitális” verziókat is.

 

A tanulmány elkészítését a Magyar Tudományos Akadémia Közoktatás-fejlesztési Kutatási Programja támogatta.