Abordarea sistemică la chimie și evaluarea gândirii sistemice

Importanța gândirii sistemice și necesitatea educării populației în acest sens nu mai este o noutate. Însă strategiile prin care gândirea sistemică poate fi dezvoltată și evaluată nu sunt foarte cunoscute cadrelor didactice din România. În acest articol, se face o prezentare sumară a conceptului de gândire sistemică și a tipurilor de itemi folosiți pentru evaluarea abordării sistemice la chimie.

1. Gândirea sistemică

În 2010, Consiliul Cercetării Naționale din America a definit gândirea sistemică ca fiind „abilitatea de a înțelege cum funcționează un sistem întreg, cum o acțiune, o schimbare sau o defecțiune într-o parte a sistemului afectează restul sistemului; adoptarea unei perspective de ansamblu. Include emiterea de judecăți de valoare și luarea deciziilor; analiza sistemelor; și evaluarea sistemelor, precum și raționamentul abstract despre modul în care diferitele elemente ale unui proces interacționează.” (NRC, 2010, pp. 63–64). Un model ierarhic al gândirii sistemice a fost propus încă din 2005 (Assaraf et al., 2005):

Nivelul I: Analiza componentelor sistemului
1. Identificarea componentelor și a proceselor dintr-un sistem

Nivelul II: Sinteza componentelor sistemului
2. Identificarea relațiilor dintre componentele sistemului
3. Identificarea relațiilor dinamice din cadrul sistemului
4. Organizarea componentelor și proceselor unui sistem într-un cadru de relații
5. Înțelegerea naturii ciclice a sistemelor

Nivelul III: Abilități de implementare
6. Elaborarea generalizărilor
7. Înțelegerea dimensiunilor ascunse ale unui sistem
8. Gândirea temporală: retrospecție și predicție

Complexitatea sistemelor poate fi privită din perspectiva complexității din cadrul unui sistem, precum și din perspectiva complexității dintre sisteme diferite (Constable et al., 2019) (Figura 1).

Figura 1: Complexitatea din cadrul unui sistem și între sisteme (Constable et al., 2019)
Figura 1: Complexitatea din cadrul unui sistem și între sisteme (Constable et al., 2019)

2. Abordarea sistemică la chimie și evaluarea gândirii sistemice

Systemic assessment questions (SAQs) (teste pentru evaluarea abordării sistemice) au fost propuse de Fahmy si Lagowski în cadrul abordării sistemice în predarea-învățarea chimiei (eng. Systemic approach to teaching and learning chemistry [SATLC]) (Fahmy & Lagowski, 2007/2008). Fahmy și Lagowski (Fahmy & Lagowski, 2003; 2007/2008; 2011; 2012a; 2012b; 2014a; 2014b; 2015) au propus mai multe tipuri de itemi care pot fi folosiți în evaluarea abordării sistemice la chimie. SAQs au structuri închise, ciclice, iar accentul se pune pe relațiile dintre concepte (Hrin et al., 2017). Mai jos sunt prezentate exemple pentru cele șase tipuri de itemi propuse de Fahmy și Lagowski.

a) Systemic Multiple choice Questions (SMCQs) (itemi cu alegere multiplă)

Care diagramă din cele prezentate mai jos reprezintă corect relația dintre etenă, clorura de etil și etanol? Încercuiește răspunsul corect.

b) Systemic True False Questions (STFQs) (itemi cu alegere duală [de tipul adevărat/fals])

Care dintre următoarele variante sunt adevărate și care sunt false?

c)     Systemic Matching Questions (SMQs) (itemi de potrivire)

Construiți diagrama sistemică în coloana C prin folosirea compușilor din coloana A și a condițiilor de reacție din coloana B.

d) Systemic Sequencing Questions (SSQs) (itemi de secvențare)

Completați următoarea diagramă sistemică cu ajutorul compușilor organici dați.

e) Systemic Synthesis Questions (SSynQs) (itemi de sinteză)

Desenați diagrama sistemică care să reprezinte relația dintre benzen, toluen și acid benzoic.

f) Systemic Analysis Questions (SAnQs) (itemi de analiză)

Scrieți ecuațiile reacțiilor chimice care să reprezinte transformările chimice prezentate în diagrama sistemică de mai jos.

Referințe

Assaraf, O. B.-Z.; Orion, N. (2005). Development of System Thinking Skills in the Context of Earth System Education. J. Res. Sci. Teach., 42 (5), 518−560.

Constable, D.J.C., Jimenez-Conzalez, C., Matlin, S.A. (2019). Navigating Complexity Using Systems Thinking in Chemistry with Implications for Chemistry Education. J. Chem. Educ., 96, 2689-2699.

Fahmy, A. F. M. and Lagowski, J. J. (2003). Systemic Approach to teaching and learning chemistry [SATLC] in Egypt [1998-2011]. African Journal of Chemical Education,  2(2), 92-97.

Fahmy, A. F. M., & Lagowski, J. J. (2007/2008). Systemic multiple choice questions in chemistry. Chemistry Education International, 8(1).

Lagowski, J. J. and Fahmy, A. F. M. (2011). The systemic approach to teaching and learning, [SATL]: A 10- year’s review. African Journal of Chemical Education, 1(1), 29-47.

Fahmy, A. F. M., & Lagowski, J. J. (2012a). Systemic assessment as a new tool for assessing students learning in chemistry using SATL methods: Systemic true false [STFQs] and systemic sequencing [SSQs] question types. African Journal of Chemical Education, 2(2), 66-78.

Fahmy, A. F. M. and Lagowski, J. J. (2012b). Systemic Approach to teaching and learning chemistry [SATLC] in Egypt [1998-2011]. African Journal of Chemical Education, 2(2), 92-97.

Fahmy, A. F. M., & Lagowski, J. J. (2014a). Systemic assessment as a new tool for assessing students learning in chemistry using SATL methods: Systemic matching [SMQs], systemic synthesis [SSynQs], systemic analysis [SAnQs], systemic synthetic-analytic [SSyn-AnQs], as systemic questions types. African Journal of Chemical Education, 4(4), 35-55.

Fahmy, A. F. M. and Lagowski, J. J. (2014b). Systemic Chemical Education Reform [SCER] in the Gobal Era. African Journal of Chemical Education, 4(1), 19-42.

Fahmy, A. F. M., & Lagowski, J. J. (2015). Systemic assessment [SA] as a tool to assess student achievements in inorganic chemistry part-I: Sodium chemistry. African Journal of Chemical Education, 5(1), 44-68.

Hrin, T. N., Milenković, D. D., & Segedinac, M. D. (2017). Examining systems thinking through the application of systemic approach in the secondary school chemistry teaching. African Journal of Chemical Education, 7(3), 66-81.

National Research Council (NRC) . (2010). Standards for K-12 engineering education. National Academies Press.


Autori:
Iulia Băbuțan  Universitatea Babeș-Bolyai, Facultatea de Chimie și Inginerie Chimică, Strada Arany János nr.11, Cluj-Napoca 400028, România
Roxana Timofte – Universitatea Babeș-Bolyai, Facultatea de Psihologie și Științele Educației, Departamentul de Didactica Științelor Exacte, Strada Moților nr. 11, Cluj-Napoca 400001, România

 

Accesări: 266

Articole asemănătoare