Journal of Educational Innovations

Journal of Educational Innovations

The effect of misunderstandings of chemistry concepts on the teaching of biology topics in the second cycle of secondary school

Document Type : Original Article

Authors
A’zam Gholāmi 1
Atiye Mahābādi 2
1 (PhD), Assistant Professor, Department of Biology Education, Farhangiān University, Tehran, Iran
2 , MA Student, Department of Biology Education, Farhangiān University, Tehran, Iran
10.22034/jei.2024.406486.2700
Abstract
The current research was qualitative and it was done with the aim of investigating the effect of misunderstandings of chemistry concepts on the teaching of second cycle secondary school biology subjects. The research sample was selected using simple random sampling. The research population consisted of all experimental science 12th grade female students in Javādābād district of Tehran province in the academic year of 1400-1401. A sample of 37 students from two schools was selected to answer the questions of the questionnaire. The questionnaire included 10 biology questions related to the chemistry concepts which was designed based on the information obtained from the interview with biology and chemistry teachers.  In this interview, the chemistry teachers pointed out the concepts in which the students often have misunderstandings and biology teachers determined the topics that are closely related to the chemistry concepts and a misunderstanding in them disrupts the education. After checking the students' answers, they were asked in an interview to explain their answers to reveal their understanding and perception and the reason behind forming wrong perception in their minds. Then, the students' common misunderstandings and the reasons behind them were investigated. The results showed that the main cause of students' misunderstanding in some biology topics is the misunderstanding in their prerequisite chemistry concepts. Finally, solutions were provided to resolve these misunderstandings.
Keywords
Misunderstanding
Chemistry
Biology Education
Learning
  • امینی تهرانی، مرضیه. (1395). خلاقیت در آموزش زیست‌شناسی. رشد آموزش زیست‌شناسی، 30(2)، 12-19. https://www.roshdmag.ir/Roshdmag_content/media/article/12
  • امینی، یادگار، عرب زاده، امیرحسین، و امانی، وحید. (1399). کج‌فهمی‌هایی در آموزش شیمی و راهکارهایی برای حذف آن‌ها [مقالة ارائه‌شده]. یازدهمین کنفرانس ملی آموزش شیمی ایران، اصفهان. https://civilica.com/doc/1137087
  • بدریان، عابد. (1395). بررسی تصورات و کج‌فهمی‌های دانش‌آموزان پایة سوم ابتدایی درباره پدیده‌های تبخیر و میعان. مجله تعلیم و تربیت، 126(23)، 23-37. https://qjoe.ir/article-1-144-fa.html
  • بدریان، عابد، و عبدی نژاد، طالب. (1392). بررسی تصورات ذهنی دانش‌آموزان سال اول دوره‌ی متوسطه در رابطه با ماهیت ذره‌ای ماده. مطالعات برنامه درسی، 8(29)، 47 –https://www.magiran.com/paper/1260965
  • توکلی جز، زینب. (1392). مطالعة کج‌فهمی‌های مفاهیم پایة شیمی کوانتوم و آنتروپی برای دانش‌آموزان دوره متوسطه (بررسی دیدگاه‌های دبیران) [پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز]. https://ganj.irandoc.ac.ir/viewer/c5b7908c1b9dd96eb7fa3fe5e8369f1f?
  • حقّی، طاهره. (1395). بررسی کج‌فهمی‌های دانش‌آموزان پایة سوم متوسطه مفهوم واکنش‌های شیمیایی [مقالة ارائه‌شده]. نهمین کنفرانس آموزش شیمی، دانشگاه زنجان. https://sid.ir/paper/844069/fa
  • خدایی، علیرضا، و عظمت، جعفر. (1399). بررسی کج‌فهمی‌های رایج دانش‌آموزان در مفاهیم مرتبط با پیوندهای شیمیایی. پژوهش در آموزش شیمی، 1(4)، 73-89. https://journals.cfu.ac.ir/article_1221_82718cf0deecf84d1a7f03c47fe2be7c.pdf
  • سعادتی، مسعود و نقی زاده سرابی، میرعلی. (1400). بررسی مطالعات انجام شده درباره کج‌فهمی‌های رایج دانش‌آموزان در مورد برخی مفاهیم متداول علوم تجربی دوره ابتدایی. پژوهش در آموزش شیمی، 3(2)، 37-52. https://chemedu.cfu.ac.ir/article_1828.html
  • شکرباغانی، اشرف السادات. (1394). مقایسه کج‌فهمی‌های دانش‌آموزان سال سوم دبیرستان درباره مفاهیم الکتریسیته با دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد. پژوهش در برنامه‌ریزی درسی، 12(46)، 117 -127. https://journals.iau.ir/article_534393.html
  • عبدالله میرزائی، رسول، کوهی فائق، امرالله، و ارشدی، نعمت. (1394). کج‌فهمی‌های دانش‌آموزان در یادگیری مفاهیم الکتروشیمی در دبیرستان. نوآوری‌های آموزشی، 14(4)، 124-149. https://noavaryedu.oerp.ir/article_79078_fe34d6cdd75cfd51e156c50b6d4fb0cd.pdf
  • عسگری، مریم. (1391). بررسی اثربخشی الگوی تدریس تغییر مفهومی بر یادگیری مفاهیم الکتریسیته ساکن [پایان‌نامه کارشناسی ارشد، گروه آموزش فیزیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی]. https://ganj.irandoc.ac.ir/#/articles/bea7be97fa1f75370560312e8767ae04/fulltext
  • غلامی، اعظم، و آذرهمایون، منیره. (1399). کشف کج‌فهمی‌های رایج دانش‌آموزان متوسطه دوم درباره مفاهیم پتانسیل غشاء و نقل و انتقالات غشایی در کتاب‌های زیست‌شناسی. دو فصلنامه علمی-ترویجی راهبردهای نوین تربیت ‌معلمان، 6(9)، 109-130. https://dorl.net/dor/20.1001.1.26457156.1399.6.9.6.1
  • صمدی، افسانه. (1398). چالش‌های موجود در آموزش زیست‌شناسی و نقش خلاقیت در افزایش یادگیری آن. فصلنامه علمی تخصصی پژوهش در آموزش زیست‌شناسی، 1(1)، 15-30. https://bioedu.cfu.ac.ir/article_826.html
  • همتی، پرویز. (1396). شناسایی ایده‌های دانش‌آموزان ابتدایی، متوسطه اول و دوم شهرستان کرج و شهریار در مفاهیم زیست‌شناسی و تبیین دلایل آن‌ها [پایان‌نامه کارشناسی ارشد، گروه آموزش زیست‌شناسی، پردیس شهید چمران تهران، دانشگاه فرهنگیان]. https://ganj.irandoc.ac.ir/#/articles/5375eb3c2b83714def444542a2e61fb3/fulltext
  • کمالی، فاطمه و کریمی راد، راحله. (1397). بررسی تأثیر روش تدریس همیاری بر سطح کیفی یادگیری مفاهیم علوم تجربی دانش‌آموزان و کاهش کج‌فهمی آن‌ها [مقالة ارائه‌شده] . پنجمین همایش علمی پژوهشی از نگاه معلم. https://civilica.com/doc/866546/download
  • مغیری نیا، رقیه، انارکی، اعظم، و حمیدی، فریده. (1392). بررسی کج‌فهمی‌های دانش‌آموزان در مفهوم پیوندهای شیمیایی [مقالة ارائه‌شده]. هشتمین سمینار آموزش شیمی ایران، دانشگاه سمنان. https://sid.ir/paper/829259/fa
  • نوری، رضا، حسینی، امیرمسعود، و امانی، وحید. (1398). بررسی کج‌فهمی‌های رایج دانش‌آموزان دوره دوم متوسطه و دانشجو معلمان رشته آموزش شیمی در مفاهیم سینتیک شیمیایی، جرم اتمی، مول و انحلال‌پذیری و مقایسه آن‌ها با یکدیگر. فصلنامه پویش در آموزش علوم پایه، 15(5)، 27-37. https://journals.cfu.ac.ir/article_866.html
  • Allen, M. (2010). Misconceptions in primary science. Open University Press.
  • Ardiansah, M. M. (2018). Colleges Students' Misconception about Type of Bonding. Malaysia Technical Universities Conference on Engineering and Technology (MUCET 2017), 150, Article 05079. https://doi.org/10.1051/matecconf/201815005079
  • Buntine, M. A., Da Silva, K. B., Kable, S., Lim, K., Pyke, S., Read, J., & Yeung, A. (2020). Perceptions and Misconceptions about the Undergraduate Laboratory from Chemistry. Physics and Biology Academics. International Journal of Innovation in Science and Mathematics Education, 28(4), 1-15. https://openjournals.library.sydney.edu.au/CAL/article/view/14398/13218
  • Duban, N., Aydoğdu, B., & Yüksel, A. (2019). Classroom Teachers' Opinions on Science Laboratory. Practices Universal Journal of Educational Research, 7(3), 772-780. http://dx.doi.org/10.13189/ujer.2019.070317
  • Duda, H. J., & Wahyuni, F. R. E., & Setyawan, A. E. (2020). Misconception of the biology education students on the concepts of fermentation. Journal of Physics Conference Series, 1521(4), 1-7. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1521/4/042006
  • Fadillah, A., & Salirawati, D. (2018). Analysis of misconceptions of chemical bonding among tenth grade senior high school students using a two-tier test. In Y. D. Jatmiko R. Azrianingsih, M. A. Pamungkas, A. Safitri, Nurjannah & C. Karim (Eds.), The 8th Annual Basic Science International Conference: Coverage of Basic Sciences Toward the World's Sustainability Challanges (vol. 2021, pp. 080002-1–080002). AIP Publishing. http://dx.doi.org/10.1063/1.5062821
  • Fuchs, T.T., Bonney, K.M., & Arsenault, M. (2021). Leveraging Student Misconceptions to Improve Teaching of Biochemistry & Cell Biology. The American Biology Teacher, 83(1), 5-11. http://dx.doi.org/10.1525/abt.2021.83.1.5
  • Gönen,S. & KoCakaya, S. (2010). A cross-age study on the understanding of heat and temperature. Eurasian Journal of Physics and Chemistry Education, 2(1), 1-15. https://doi.org/10.51724/ijpce.v2i1.116
  • Halim,A.S., Finkenstaedt-Quinn, S. A., Olsen, L.J., Gere, A.R., &  Shultz G.V. (2018). Identifying and Remediating Student Misconceptions in Introductory Biology via Writing-to-Learn Assignments and Peer Review. CBE—Life Sciences Education, 17(28), 1–12. https://doi.org/10.1187%2Fcbe.17-10-0212
  • Härmälä-Braskén, A.S., Hemmi, K., & Kurtén, B. (2020). Misconceptions in chemistry among Finnish prospective primary school teachers–a long-term study. International Journal of Science Education, 42(9), 1447-1464. http://dx.doi.org/10.1080/09500693.2020.1765046
  • Jeffery, E., Nomme, K., Deane, T., Pollock, C., & Birol, G. (2016). Investigating the Role of an Inquiry-Based Biology Lab Course on Student Attitudes and Views toward Science. CBE- Life Sciences Education, 15(4), Article 61. https://doi.org/10.1187%2Fcbe.14-11-0203
  • Oliveira, H., & Bonito, J. (2023). Practical work in science education: a systematic literature review. Educ., 8, 1-20. http://dx.doi.org/10.3389/feduc.2023.1151641
  • Pikoli, M. (2020). Using guided inquiry learning with multiple representations to reduce misconceptions of chemistry teacher candidates on acid-base concept. International Journal of Active Learning, 5(1), 1-10. https://www.learntechlib.org/p/216682/
  • Salyani, R., Nurmaliah, C., & Mahidin, M. (2020). Application of the 5E learning cycle model to overcome misconception and increase student learning activities in learning chemical bonding. Journal of Physics: Conference Series, 1460, Article 012102. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1460/1/012102
  • Soeharto, S. & Csapo, B. (2021). Evaluating item difficulty patterns for assessing student misconceptions in science across physics, chemistry, and biology concepts. Helion, 7(11), Article e08352. http://dx.doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e08352   
  • Suparno, P. (2013). Miskonsepsi dan Perubahan Konsep Dalam Pendidikan Fisika. Jakarta: Grasindo. Journal Pendidikan Indonesia, 5(2), 166-175. http://kin.perpusnas.go.id/DisplayData.aspx?pId=21361&pRegionCode=UNIKAMA&pClientId=717
  • Urey, M. (2018). Defining the Relationship between the Perceptions and the Misconceptions about Photosynthesis Topic of the Preservice Science Teachers. European Journal of Educational Research, 7(4), 813-826. https://doi.org/10.12973/eu-jer.7.4.813

  • Receive Date 11 July 2023
  • Revise Date 26 September 2023
  • Accept Date 18 October 2024