Transcript A felsooktatásba belépo hallgatók tudásszintjének

A felsőoktatásba belépő
hallgatók tudásszintjének
vizsgálata az elmúlt években
A 2009. és 2010. kémia mérések
Radnóti Katalin
ELTE TTK Fizikai Intézet
Főiskolai tanár
[email protected]
http://members.iif.hu/rad8012/
Az előadásban érintett témakörök
Előzmények
 Célkitűzések
 Főbb eredmények
 A feladatok típusai
 Néhány feladat megoldottságának
elemzése
 Következtetések, javaslatok

A felsőoktatás problémája
Mit várunk el a hallgatóktól?
Mit várhatunk el a közoktatástól?
Fel kell, hogy készítsen a felsőoktatási
tanulmányokra?
Az ELTE-n 2006. óta az elsős hallgatók írnak
úgynevezett kritérium-dolgozatot a regisztrációs
hét elején.
Cél: a gyengék és a jók kiválogatása.
40%, illetve 50% alatt kell járni a felzárkóztató
foglalkozásra.
Az eredményeket elkezdtem kiértékelni,
összefüggéseket keresni, és ezekről
beszámolni…
Idézet a TTK Dékáni Kollégium 2008.
október 31-i ülésének jegyzőkönyvéből:
„Közös vélemény, hogy a résztvevők
támogatják közös felmérő dolgozatok
íratását a tanulmányaikat kezdő hallgatókkal
matematika, fizika és kémia tárgyakból. A
dolgozatok legyenek tantárgyanként
maximum egy-egy órásak.„
Dr. Pipek János oktatási dékán-helyettes BME TTK
Az országos vizsgálatok célkitűzései és
lebonyolításuk 2009. és 2010-ben
A vizsgálatok célkitűzései

A felsőoktatásba belépő hallgatók milyen tudásszinttel érkeznek, és az megfelelő-e
a választott szak követelményeinek?

A felvételi pontszám megfelelő információt ad-e a hallgatók tudásáról?

Korábbi következtetések ellenőrzése, további empirikus adatokkal való
alátámasztása.

A vizsgálat kiterjesztése a kémia tudásra különböző szakok esetében.
A vizsgálatok lebonyolítása
 A hallgatók egy 60 perces dolgozatot írtak a regisztrációs hét folyamán .

A feladatlap központilag készült .

Az intézmények saját maguk szervezték a dolgozatok megíratását és javítását az
egységes útmutató alapján.

A kollégák az eredményeket egy központilag előkészített
Excel táblázatban rögzítették és ezeket küldték vissza feldolgozásra.
A résztvevő intézmények

Kémia: ELTE, BME, PE, DE, SZTE, PTE 2009-ben (1089 fő írt)– SE, SZI Gödöllő
2010-ben (1581 fő írt)

Fizika: ELTE, BME több kara, DE, GDF, NYFMMK, PE több kara, PTE, SZTE, SZE,
SZIE (2185 fő írt)
Sok – sok segítő















Dr. Király Béla NYME
Dr. Homonnay Zoltán ELTE
Dr. Róka András ELTE TTK
Dr. Szalay Luca ELTE TTK
Dr. Rácz Krisztina ELTE TTK
Dr. Rózsahegyi Márta ELTE TTK
Dr. Nyulászi László BME VBK
Király Márton BME VBK MSc hallgató és évfolyamtársai
Dr. Tóth Zoltán DE
Dr. Hrabák András SE
Csörgeiné Dr. Kurin Krisztina ELTE
Mészárosné Dr. Bálint Ágnes SZIE
Mérőné Dr. Nótás Erika SZIE
Dr. Zsély István Gyula ELTE
Zsélyné Dr. Ujvári Mária ELTE
Legfontosabb eredmények
Felmérőt írt hallgatók száma, és a kérdésenként összesített felmérők
eredményei:
 kémia: 1089 fő
35%
0,88
Kémia dolgozatpontok - felvételi
pontok
600
y = 2.4376x + 298.12
R² = 0.4259
Felvételi pontok
500
400
300
200
100
0
0
20
40
Dolgozatpontok
60
80
A 2010-es eredmények
OH
Az érettségi osztályzatok vizsgatárgyankénti
átlagai (középszint) 2011-ben
Vizsgatárgy
2001-2003. átl.
2006.
2007.
2008.
2009.
2010.
2011.
Magyar nyelv
és irodalom
3,40
3,40
3,47
3,39
3,63
3,51
3,58
Történelem
3,50
3,72
3,48
3,67
3,59
3,68
3,75
Matematika
3,17
3,32
2,82
2,95
3,07
2,91
2,99
Angol
3,86
3,24
3,69
3,66
3,83
3,67
3,61
Német
3,74
3,43
3,65
3,46
3,46
3,53
3,23
Fizika
3,21
3,64
3,46
3,74
3,81
3,84
3,95
Kémia
3,32
3,52
3,69
3,85
4,09
4,28
4,00
Biológia
3,67
3,91
3,45
3,32
3,54
3,45
3,67
Informatika
3,75
3,60
3,83
3,46
3,59
3,56
3,54
A sajtóban, médiában ez az adat szerepelt csak!
OH
Az emelt szintű eredmények megoszlása 2007. - 2008. – 2009. – 2010. – 2011.
3963– 2193 – 1329 – 1026 –1166
8578 – 5630 – 4608 – 5149 – 5987
Történelem
Magyar
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
0-9%
20-29%
40-49%
60-69%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
0-9%
Angol
Matematika
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
20-29%
40-49%
60-69%
40-49%
60-69%
80-89%
3668 – 3701 – 4052 – 4510 – 5602
3942 – 2946 – 2357 – 2467 – 2652
0-9%
20-29%
80-89%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
0-9%
80-89%
1812 – 1679 – 1942 – 2031 – 2135
40-49%
60-69%
80-89%
4770 – 3717 – 3419 – 3746 – 3927
Biológia
Német
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
20-29%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
0-9%
20-29%
40-49%
60-69%
80-89%
0-9%
20-29%
40-49%
60-69%
80-89%
OH
Az emelt szintű eredmények megoszlása 2007. - 2008. – 2009. – 2010. – 2011.
1556 – 687 – 638 – 723 – 896
1238 – 680 – 512 – 604 – 711
Fizika
Kémia
30%
20%
10%
0%
0-9%
20-29%
40-49%
60-69%
80-89%
0-9%
Földrajz
Informatika
20%
15%
10%
5%
0%
0-9%
20-29%
40-49%
60-69%
80-89%
20-29%
40-49%
60-69%
80-89%
560 – 353 – 253 – 218 – 332
1204 – 950 – 821 – 795 – 944
25%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
0-9%
20-29%
40-49%
60-69%
80-89%
A kémia dolgozat szerkezete
A ZH a közreműködő intézmények bevonásával
készült.
10 kérdés, illetve feladat:
 vegyületek képletének leírása,
 táblázatkitöltés,
 elektronszerkezet felírása,
 egyenletírás,
 hagyományos számításos feladatok,
 gondolkodtató, probléma típusú kérdések.
Mindösszesen 70 pontot lehetett elérni.
OFI munkatárs megnézte, 2 iskola kipróbálta.
Hány gramm víz keletkezhet, ha egy 10 g hidrogéngázt és 32 g
oxigéngázt tartalmazó gázelegyet meggyújtunk?
(Tóth Zoltán feladata, meghatározó reagnes)

Ez az egyszerűnek látszó feladat éppen a kémiai jellegű gondolkodás
lényegét ragadja meg, nevezetesen, hogy képes-e a diák részecskékben,
gondolkodni. Rájön-e arra, hogy a hidrogénmolekulákból van jóval több,
tehát az lesz feleslegben, annak dacára, hogy kevesebb a hidrogén
tömege. De a kémiai reakciók esetében nem a tömeg a lényeges,
hanem a részecskék darabszáma, a részecskék találkozása. A Mentor
Magazin folyóirat egyik számában olvasható, ahogy egy diákfiú találóan
megfogalmazta, hogy „a kémia a sikeres randevúk tudománya”.
Fodor Erika tanítványa

Azért is érdekes a feladat megoldottságának vizsgálata, mivel itt
valószínűleg tetten érhetjük a tömegmegmaradás törvényének helytelen
tanításából adódó hibás megoldásokat: egyszerűen összeadják a
hidrogéngáz és az oxigéngáz tömegét.
- A kémiakönyvek többségében a tömegmegmaradás törvényét valahogy
így fogalmazzák meg:
„a kémiai reakciókban a kiindulási anyagok tömege megegyezik a termékek
tömegével „
- ami csak akkor igaz, ha az anyagok
1) sztöchiometrikus arányban vannak jelen;
2) teljes mértékű az átalakulás.

2002-ben Dubnában (Oroszoroszág) a Flerov Laboratóriumban
egy orosz-amerikai közös kutatócsoportnak sikerült előállítani
a 118 rendszámú szupernehéz elemet, amelyet Ununoctium-nak
neveznek. Nem túl nagy mennyiségben, 2002. tavaszán
egyetlen atomot, 2005-ben további két atomot. Az előállítás a
következő atommag-reakcióval sikerült:
249


98Cf
+ 4820Ca →
294
118Uuo
+ 3 1 n0
Kémiai szempontból milyen lenne az ununoctium, ha sikerülne nagy
mennyiségben előállítani? (Milyen lenne a halmazállapota normál
nyomáson és hőmérsékleten, milyen lenne a kémiai
reakcióképessége, milyen ismert kémiai elemhez lehetne
hasonlítani)? Milyen lehet az elektronszerkezete?
Indokolja válaszát!
(Sükösd Csaba feladata, Szilárd Leó Modern Fizika Verseny 2009.)
Sóoldat készítése:
a.) Első lépésben 2-es pH-jú 36,47 g HCl-t tartalmazó sósavat 100szorosára hígítunk. Mennyi lesz a hígított oldat pH-ja? (pH = 4,
térfogata 100 l, mely hígítva 10000 liter)
b.) Második lépésben 12-es pH - jú 40 g nátrium-hidroxid-ot
tartalmazó oldatot 10-szeresére hígítunk. Mennyi lesz a hígított oldat
pH -ja? (pH = 11, mely 100 l, hígítva 1000 liter lesz)
c.) Mennyi lesz az oldat pH-ja ha a két oldatot összeöntjük? (pH = 7)
d.) Mennyi konyhasó keletkezik? (36,47+40-18=58,47 g)
e.) Hány liter sóoldat keletkezett? (11000 liter)
Jellegzetes hibák
A részletes elemzéshez 364 fő dolgozatát néztük meg, akik legalább
közepesen, vagy esetleg még jobban teljesítettek az átlaghoz képest. Közülük
133 fő ért el 0 pontot és 76 fő a maximális 10 pontot kapta. Vizsgálatunk
számára a maradék 189 fő dolgozata az érdekes, akik részpontszámokat
szereztek, vagyis valameddig eljutottak a megoldásban, de azt különböző okok
miatt nem tudták befejezni.
65 fő, vagyis az egy harmad szépen eljutott addig, hogy ki tudta számítani a
keletkező NaCl mennyiségét, hiszen rájött, hogy éppen 1 mol sósavnak kell
1 mol NaOH-val reagálnia, de azt már nem ismerte fel, hogy ekkor a
keletkezett oldat semleges kémhatású lesz, vagyis pH = 7. De 7 fő
kivételével mindenki tudta, hogy a vizes oldatának semleges a kémhatása a
táblázatos feladatnál! Alkalmazásképes tudás hiánya!!
- Voltak, akik az a.) rész megoldásáig eljutottak, de a b.) résznél már csak
addig, hogy kiszámították a koncentrációt. De arra már nem válaszoltak, hogy
az oldat pH-ja hogyan változik, vagyis csökkenni fog. Illetve több esetben
írták azt, hogy növekedni fog, vagyis a 11 helyett 13-at adtak meg
végeredményként.
 Ebben a feladatban a pH-skála érdekes volta a fontos. Hiszen a hígítás
egyik esetben savas oldatnál növeli, míg a másik esetben csökkenti a
számértéket.
A pH-fogalom megértési nehézségei




A pH-skála logaritmikus, tízes alapú logaritmust alkalmaz, mely esetben az 1
egységnyi különbség valójában 10-szeres változást jelent, azaz ha 10-szeresére
hígítjuk a oldatot, akkor a pH csak egy számjeggyel változik, ha 100-szorosára, akkor
két számjeggyel.
A hígítás során a pH-értéke a skála közepe irányában változik. Savas oldat
hígításakor nő, míg lúgosnál csökken.
A pH mértékegység nélküli számérték.
A kémiai szemlélet alapját jelenő részecskekép magas szintű alkalmazása, a
disszociáció fogalom ismeretén kívül a négy alapműveletnél magasabb szintű
matematikai műveletek (logaritmussal történő számítás). az oldatok hígításainak
alapvető törvényserűségeit, vagy a disszociáció lényegét egyszerűen nem ismerik.
Ez valószínűleg arra vezethető vissza, hogy a poláris és az apoláris oldatokat nem
tudják megkülönbözetni. Mindkét rendszer esetében úgy képzelik el, hogy ott van az
anyag az oldószer között „csak kicsiben”, és nem tudják elképzelni, hogy a víz és az
oldott anyag között egy (elektrosztatikus) speciális kölcsönhatás eredményeképpen,
disszociáció alakul ki. A protonátadás mechanizmusa pedig még bonyolultabb.
Következtetések, javaslatok
Jogi szabályozás:
A jog tipikus emberi alkotás (konstrukció), mely mindig tükrözi az adott társadalom
értékrendjét, vagyis korszakfüggő (pl. boszorkányüldözés).
De éppen ezért megváltoztatható!
Az érettségi vizsga és a tanulmányi versenyek jelentősége.
 Az a diák, aki rangos tanulmányi versenyen (az NEFMI által
meghatározott kritériumok alapján) eredményes, szakirányának
megfelelő felsőoktatási helyre mehessen rögtön, pl. kapjon 480
pontot.
 A szakiránynak megfelelő érettségi vizsga megkövetelése.
 A felvételi pontszámok szakspecifikus számítása.
A vizsgálat hatásai:
MTA, sajtó, Rektori Konferencia foglalkozott a kérdéssel
2013-ban kötelező emelt érettségi a felvételihez.
A közoktatásról
3 féle gyerekcsoport igényei kell kielégíteni:
 felvételizők,
 nem felvételizők, de fontos segédtudomány,
 „csak” állampolgári szükségletek.
OKNT javaslat:
- humán, általános és reál osztályok
létrehozása
- tantervek elkészültek, 2 féle ?????
Néhány általános megállapítás




1.) Akik nem tanultak fizikát a 12. évfolyamon, kémiát a 11. és
12. évfolyamon, sokat felejtettek.
2.) Ahol a fizika, kémia „segédtudományként” szerepel a
hallgatók már a középiskolás koruk alatt teljesen
elhanyagolták.
3.) Csökkent a fizika, kémia óraszáma a közoktatásban,
ezáltal a tantárgy megbecsültsége is. Ugyanakkor a tananyag
mennyisége gyakorlatilag változatlan maradt.
4.) A tanárképzés válsága, különösen az általános iskolák
számára. Ez a kémiát a 8. évf. szervetlen kémia miatt
különösen érzékenyen érinti.
A témából megjelent publikációk










Radnóti Katalin (2009): A fizika- és a kémiatanítás eredményessége. Nukleáris Technikai
Szimpózium. Magyar Nukleáris Társaság. Budapest. 38. oldal
Dr. Tóth Zoltán – Dr. Radnóti Katalin (2009): Elsőéves BSc-hallgatók sikeressége egy
meghatározó reagenssel kapcsolatos számítási feladat megoldásában. Középiskolai
Kémiai Lapok. XXXVI. 2009/5. szám 375-390. oldalak
Radnóti Katalin (2010): Elsőéves fizika BSc-s és mérnökhallgatók fizikatudása. A Fizika
Tanítása. MOZAIK Oktatási Stúdió. Szeged. XVIII. Évfolyam 1. szám 8-16. oldalak
Radnóti Katalin (2010): Elsőéves hallgatók kémiatudása . A Kémia Tanítása. MOZAIK
Oktatási Stúdió. Szeged. XVIII. Évfolyam 1. szám 13-24. oldalak
Radnóti Katalin (2010): A fizika- és kémiatanítás eredményessége. Nukleon. III. évfolyam
1. szám
Radnóti Katalin (2010): Felmérés az elsőéves hallgatók kémiatudásáról. Első rész. Magyar
Kémikusok Lapja. LXV. évfolyam. 5. szám. 158-162. oldalak
Radnóti Katalin (2010): A fizika tanításával kapcsolatos hiánypótló kutatási témák.
Szakmódszertani kutatások a természettudományos, illetve a matematika és az
informatika tantárgyakhoz kapcsolódóan konferencia kötete. Szegedi Tudományegyetem.
7-8. oldalak
Radnóti Katalin (2010): Felmérés az elsőéves hallgatók kémiatudásáról. Második rész.
Magyar Kémikusok Lapja. LXV. évfolyam. 6. szám. 192-195. oldalak
Király Béla – Radnóti Katalin (2010): Érdemes-e tanulmányi versenyre készülni? Kémiai
Panoráma. I. évfolyam 3. szám. 58. oldal
Radnóti Katalin (2010): A fizikai fogalmak alakulása. Fizikai Szemle. LX. évfolyam. 7-8.
szám. 255-260. oldalak
Köszönöm a figyelmet!
[email protected]
http://members.iif.hu/rad8012/