Analysis of Senior High School Students’ Understanding and Application of Green Chemistry in Palu City, Indonesia, for Instructional Media Development
Deze studie naar 343 leerlingen van de bovenbouw van het voortgezet onderwijs in Palu City, Indonesië, onthult dat hoewel hun algemene begrip van groene chemie matig is, significante variaties tussen scholen voornamelijk worden gedreven door factoren in het klaslokaal in plaats van individuele disposities, wat een kritische nulmeting biedt voor de ontwikkeling van gerichte spelgebaseerde instructiemedia.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Chemie heeft vaak de reputatie een abstract, moeilijk onderwerp te zijn, een verzameling formules die losgekoppeld voelen van de echte wereld. Toch houdt deze discipline de sleutel in handen voor het oplossen van enkele van de meest urgente uitdagingen van de mensheid, van het opruimen van industrieel afval tot het ontwerpen van materialen die de bodem niet vergiftigen. Om de kloof tussen het laboratorium en de planeet te overbruggen, hebben wetenschappers een raamwerk ontwikkend dat bekend staat als groene chemie. Deze benadering is gebouwd op twaalf leidende principes die chemici aanmoedigen om afval te voorkomen voordat het wordt gecreëerd, veiligere materialen te gebruiken en producten te ontwerpen die na gebruik ongevaarlijk afbreken. Het doel is om deze ideeën in de manier waarop chemie wordt onderwezen te verweven, zodat de volgende generatie studenten het onderwerp niet alleen ziet als een set regels om te memoriseren, maar als een instrument voor het beschermen van het milieu. Echter, om deze ideeën wortel te laten schieten, moeten onderwijzers weten of studenten ze daadwerkelijk begrijpen, en of de kwaliteit van dat begrip afhangt van de school waar ze naartoe gaan.
In de stad Palu, gelegen in het centrale deel van Sulawesi, Indonesië, gingen een team onderzoekers op zoek naar antwoorden op deze vragen. Zij richtten zich op 343 middelbare scholieren, ongeveer zestien tot achttien jaar oud, die acht verschillende openbare en particuliere scholen bezochten. De onderzoekers wilden zien hoe goed deze jongeren de twaalf principes van groene chemie begrepen en of zij die kennis in hun dagelijks leven konden toepassen. Hiervoor gaven zij de studenten een enquête bestaande uit eenendertig stellingen. De studenten werd gevraagd aan hoeveel mate zij het met elke stelling eens waren, waarbij vijf verschillende gebieden werden behandeld: wat zij wisten, hun houding ten opzichte van leren, hoe zij handelden in het klaslokaal, hun gevoelens over het milieu in het dagelijks leven en hun werkelijke gewoonten buiten de school. De enquête was ontworpen om precies te zijn, waarbij elke vraag werd gekoppeld aan specifieke principes van groene chemie, zoals het ontwerpen van chemicaliën die veiliger te hanteren zijn of het creëren van producten die natuurlijk afbreken.
De resultaten schetsen een beeld dat zowel bemoedigend als onthullend is. Over het algemeen toonden de studenten een matig niveau van begrip en toepassing van groene chemie. Ze waren over het algemeen op de hoogte van de concepten en hadden een positieve houding tegenover het onderwerp. De gegevens lieten echter zien dat dit begrip niet gelijkmatig verdeeld was. De studenten waren het sterkst in het idee van het ontwerpen van veiligere chemicaliën, een concept dat intuïtief aanvoelt en direct gerelateerd is aan het vermijden van schade. In contrast hiermee hadden zij de meeste moeite met meer technische principes, zoals het voorkomen van vervuiling in real-time of het ontwerpen van chemicaliën die volledig afbreken na gebruik. Deze moeilijke concepten vereisen vaak een dieper, meer gespecialiseerd begrip van hoe chemische processen werken, wat suggereert dat hoewel studenten het algemene idee van veiligheid begrijpen, de fijnere technische details nog steeds ongrijpbaar blijven.
Misschien wel de meest significante bevinding van de studie was dat de school die een student bezocht matter was dan de persoonlijke achtergrond van de student. De onderzoekers vonden duidelijke en meetbare verschillen in testscores tussen de acht scholen. Studenten op sommige scholen toonden een aanzienlijk sterker begrip van groene chemie dan studenten op andere scholen. Wanneer de onderzoekers de gegevens analyseerden, ontdekten zij dat deze verschillen bijna volledig geconcentreerd waren in gebieden die gerelateerd zijn aan het klaslokaal, zoals wat de studenten wisten en hoe zij zich tijdens de lessen gedroegen. De scholen hadden een krachtige invloed op wat er binnen de muren van het klaslokaal gebeurde. In tegenstelling hiertoe waren de houdingen en gewoonten van studenten buiten de school, in hun huizen en gemeenschappen, veel meer vergelijkbaar over alle verschillende scholen heen. Dit suggereert dat een school weliswaar effectief kan leren hoe een student over chemie moet denken in een laboratorium, maar veel minder controle heeft over de gewoonten en middelen die een student heeft zodra hij het gebouw verlaat.
De studie onderzocht ook hoe de verschillende aspecten van het begrip van de studenten met elkaar samenhingen. De onderzoekers vonden dat de vijf gemeten gebieden allemaal sterk met elkaar verbonden waren. Een student die veel wist over groene chemie, had de neiging een positieve houding tegenover het onderwerp te hebben en was eerder geneigd het in de klas toe te passen. Dit geeft aan dat het begrip van de studenten een samenhangend geheel vormde in plaats van een verzameling losse, ongerelateerde feiten. De link tussen wat er in het klaslokaal gebeurde en wat er thuis gebeurde was echter iets zwakker, wat het idee versterkt dat de schoolomgeving de primaire drijfveer is voor het leren van dit specifieke onderwerp.
Deze bevindingen hebben directe implicaties voor hoe het chemieonderwijs verbeterd kan worden, met name in Indonesië. De onderzoekers merkten op dat de meeste studenten in de studie smartphones bezaten en deze al gebruikten voor het leren, wat suggereert dat digitale hulpmiddelen een effectieve manier kunnen zijn om hen te bereiken. Nog belangrijker is dat de gegevens wijzen op een specifieke behoefte aan ondersteuning. Omdat de verschillen tussen de scholen zo uitgesproken waren in de klasgerelateerde gebieden, zou een "one-size-fits-all"-benadering voor het onderwijzen van groene chemie waarschijnlijk falen. Scholen met lagere scores, met name waar studenten worstelden met de meer technische principes, zouden het meeste baat hebben bij gerichte interventies. De studie concludeert dat door middel van deze gedetailleerde diagnose, onderwijzers leermiddelen kunnen ontwerpen, zoals interactieve spellen of apps, die specifiek de hiaten in kennis adresseren. Dit zorgt ervoor dat de inspanning om duurzaamheid te onderwijzen niet slechts een algemene lezing is, maar een precies instrument dat elke student, ongeacht de school die zij bezoeken, helpt te begrijpen hoe chemie de planeet kan dienen.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.