Συγκριτική ανάλυση των σχολικών εγχειριδίων μαθηματικών, φυσικής και χημείας της Β΄ τάξης του γυμνασίου ως προς τις γνώσεις περιεχομένου, τις πρακτικές και τη γνωστική απαίτηση των δραστηριοτήτων τους

Abstract

Η έρευνα που εστιάζεται στην ανάλυση των δραστηριοτήτων των σχολικών εγχειριδίων ως προς την ενοποίηση γνώσεων και πρακτικών σε αυτές, τη γνωστική τους απαίτηση και τις «συνδέσεις» μεταξύ των Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών που παρουσιάζονται σε αυτές είναι περιορισμένη. Επιπρόσθετα, είναι ιδιαίτερα περιορισμένη η έρευνα που επικεντρώνεται στη συγκριτική ανάλυση των δραστηριοτήτων των σχολικών εγχειριδίων διαφορετικών γνωστικών αντικειμένων. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας είναι η συγκριτική ανάλυση των σχολικών εγχειριδίων Φυσικής, Χημείας και Μαθηματικών της Β’ Γυμνασίου ως προς την «ενοποίηση» γνώσεων περιεχομένου και πρακτικών, τη γνωστική απαίτηση των δραστηριοτήτων τους, καθώς επίσης και τις «συνδέσεις» Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών που υπεισέρχονται στο περιεχόμενό τους. Στην παρούσα εργασία αναλύθηκαν 263 δραστηριότητες που περιλαμβάνονται στο σχολικό εγχειρίδιο Φυσικής Β’ Γυμνασίου, 95 δραστηριότητες που περιλαμβάνονται στο σχολικό εγχειρίδιο Χημείας Β’ Γυμνασίου και 504 δραστηριότητες που περιλαμβάνονται στο σχολικό εγχειρίδιο Μαθηματικών Β’ Γυμνασίου. Για την ανάλυση των δραστηριοτήτων των σχολικών εγχειριδίων χρησιμοποιήθηκε το πλαίσιο ανάλυσης Task Analysis Guide in Science (TAGS) των Tekkumru-Kisa, Stein και Schunn (2015), και το πλαίσιο ανάλυσης δραστηριοτήτων STEM των So, Zhan, Chow και Leung (2018). Προέκυψε ότι μόνο οι μισές δραστηριότητες εμπλέκουν γνώσεις και πρακτικές, ενώ το μεγαλύτερο ποσοστό των δραστηριοτήτων είναι χαμηλής γνωστικής απαίτησης. Επίσης, διαπιστώθηκε ότι μολονότι κυριαρχούν οι δραστηριότητες απομνημόνευσης περιεχομένου και προδιαγεγραμμένων διαδικασιών για το περιεχόμενο υπάρχουν διαφοροποιήσεις μεταξύ των εγχειριδίων. Ειδικότερα, οι δραστηριότητες απομνημόνευσης περιεχομένου τείνουν να εμφανίζονται στα εγχειρίδια της Χημείας και της Φυσικής, οι δραστηριότητες προδιαγεγραμμένων διαδικασιών για το περιεχόμενο τείνουν να εμφανίζονται στο εγχειρίδιο των Μαθηματικών και οι δραστηριότητες προαγωγής της κατανόησης του περιεχομένου τείνουν να εμφανίζονται στο εγχειρίδιο της Φυσικής. Επιπρόσθετα, προέκυψε ότι και στα τρία εγχειρίδια είναι περιορισμένη η εμφάνιση δραστηριοτήτων που συνδέουν τα Μαθηματικά με τις Φυσικές Επιστήμες.

The existing research that focuses on the analysis of tasks in textbooks concerning the “integration” of content and practices in these tasks, their cognitive demands and the "connections" between Mathematics and Science featured in them, is limited. In addition, there is very limited research focusing on the comparative analysis of tasks in textbooks of different subjects.

The purpose of this research is the comparative analysis of the textbooks of Physics, Chemistry and Mathematics of the 2nd grade of secondary education concerning the "integration" of content and practices, the cognitive demands of their tasks, as well as the "connections" of Mathematics and Science that enter into their content.

In this research, 263 tasks included in the textbook of Physics 2nd grade of secondary education, 95 tasks included in the textbook of Chemistry 2nd grade of secondary education and 504 tasks included in the textbook of Mathematics 2nd grade of secondary education were analyzed. The Task Analysis Guide in Science (TAGS) by Tekkumru-Kisa, Stein and Schunn (2015) and the STEM activity analysis framework by So, Zhan, Chow and Leung (2018) were used to analyze the textbook tasks.

It was noted that only half of the tasks involve content and practices, while the majority of the tasks are of low cognitive demand. It was also found that although the tasks of “Memorized Content” and “Scripted Content” are dominant, there are differences among the textbooks. In particular, “Memorized Content” tasks tend to appear in the Chemistry and Physics textbooks, “Scripted Content” tasks tend to appear in the Mathematics textbook, and “Guided Content” tasks tend to appear in the Physics textbook. In addition, it turned out that in all three textbooks the tasks that connect Mathematics with Science are limited.