Identifying and Analyzing the Misconceptions Associated with the Concept of Chemical Equation/Kako prepoznati i analizirati pogrešna shvaćanja povezana s konceptom jednadžbe kemijske reakcije?

Abstract

Abstract

Education research results point to frequent misconceptions of basic chemical concepts among students at all levels of education. One reason for this is the abstract nature of the subject, which requires higher cognitive abilities of students in the learning process. Considering these insights, research was conducted with the aim to identify and analyze students’ misconceptions associated with the concept of chemical equation. The results served to design and implement a quasi-experiment aiming to enhance teaching of the mentioned concept, which is presently under way. The research, conducted in December 2013, included 357 eighth grade students from several primary schools. Multiple-choice questions were used in assessing the ability of associating two different ways of presenting a chemical reaction, namely chemical equation and particulate drawing. Analysis of the collected data revealed different misconceptions associated with insufficient understanding of the concepts of atom and molecule, stoichiometric number and index, reaction system and elementary reaction, and difficulties in applying the law of conservation of mass. The research results emphasize the value of particulate drawing as a teaching tool whose application in assessing knowledge enables an analysis of the conceptual understanding of the chemical equation.

Key words: basic chemical concepts; chemical equation; misconception; particulate drawing.

---

Sažetak

Rezultati edukacijskih istraživanja ukazuju na učestalost pogrešnih shvaćanja temeljnih kemijskih pojmova kod učenika svih obrazovnih razina. Uzrok tome je i apstraktna priroda nastavnog predmeta koja od učenika zahtijeva više kognitivne sposobnosti pri usvajanju sadržaja. Uzimajući u obzir te spoznaje, provedeno je istraživanje čiji je cilj bio prepoznati i analizirati pogrešna shvaćanja učenika povezana s konceptom jednadžbe kemijske reakcije. Rezultati ovog istraživanja poslužili su za osmišljavanje i provedbu kvazieksperimenta s ciljem unaprjeđenja poučavanja navedenog koncepta, koje je u tijeku. U istraživanju koje je provedeno u prosincu 2013. godine sudjelovalo je 357 učenika osmih razreda osnovnih škola. Zadatcima višestrukog izbora provjeravana je sposobnost povezivanja dvaju načina prikaza kemijske promjene, jednadžbom kemijske reakcije i čestičnim crtežom. Analizom prikupljenih podataka uočena su različita pogrešna shvaćanja povezana s nerazumijevanjem pojmova: atom i molekula, stehiometrijski broj i indeks, reakcijski sustav i elementarna pretvorba, kao i poteškoće primjene zakona o očuvanju mase. Rezultati ovog istraživanja ističu vrijednost čestičnog crteža kao nastavnog alata čija uporaba pri provjeri znanja omogućava analizu konceptualnog razumijevanja jednadžbe kemijske reakcije.

Ključne riječi: čestični crtež; jednadžba kemijske reakcije; pogrešna shvaćanja; temeljni kemijski pojmovi.