Problemy Matematyczne
11 (1989), 61 - 73
Badania poziomu wiedzy
astronomicznej uczniów szkół
bydgoskich
Marek M uciek1, Jacek P a pa j1, Walter W egner
3
W ostatnich latach astronom ia ostatecznie przestała istnieć w progra m ach szkolnych jako osobny przedm iot. Jej treści w łączon o do kursu fizyki, a częściow o również geografii. Stwarza to nową sytu ację w dzie dzinie p opu laryzacji w iedzy o wszechświecie. W y d a je się celow e zba danie w łaśnie w tym m om en cie stanu kultury astronom icznej polskiej m łodzieży. M am y na m yśli nie stopień opanow ania treści astron om icz nych w ykładanych w szkołach, lecz elem entarne rozum ienie struktury w szechśw iata i procesów w nim zachodzących.
W tym celu u łożon o test, składający się z 20 zdań. Siedem naście z nich d oty czy zasadniczych zagadnień astronom ii, niezależnie od tego, czy znalazły się w aktualnych program ach szkolnych, czy też nie. Dwa zdania, bardziej szczegółow e, służą sprawdzeniu skuteczności przeni kania inform acji o najnow szych odkryciach astronom ii do szerokich kręgów m łodzieży. O statnie zdanie, d otyczące astrologii, m iało ujaw nić, ja k utrw alone są w św iadom ości m łod zieży p oglądy sprzeczne ze w spółczesn ą w iedzą o wszechświecie. Pełna wersja testu została op u b li kowana gdzie indziej (M uciek, P apaj, W egner 1991). Zadaniem respon dentów b y ło określenie praw dziw ości przedstaw ionych zdań (tak, nie, nie w iem ). B iorąc p o d uwagę elem entarność i łatw ość pytań uznaliśmy, że zadow alający p oziom w iedzy reprezentują osob y udzielające co n a j m niej 15 praw idłow ych od p ow ied zi ( “nie w iem ” traktowaliśm y zawsze jako od p ow ied ź błędn ą).
C
A
—
S)
3
62 M . Muciek, J. Papaj, W. Wegner
W pierw szym etapie przebadaliśm y m łod zież kilku szkół średnich B ydgoszczy, a m ianowicie:
I Liceum O gólnokształcącego, V I Liceum O gólnokształcącego, T echnikum K olejow ego,
T echnikum Drzewnego, T echnikum E lektronicznego.
Rys. 1. przedstaw ia histogram liczby praw idłow ych od p ow ied zi dla całej grupy 994 respondentów . W y d a je się, że uzyskany obraz nie jest przybliżeniem funkcji Gaussa, a raczej m am y tu do czynienia ze złoże niem dw óch rozkładów : asym etrycznego, ostro od ciętego o d dołu na p o ziom ie 8 praw idłow ych od p ow ied zi oraz grupy uczniów bardzo słabych, stanow iących 10.5% popu lacji. Średnia liczba popraw nych od p ow ied zi w ynosi 11.0 0.1. Zaledw ie 12.8% przebadanej m łod zieży reprezentuje p oziom zadow alający. T ylko 3 osoby popraw nie określiły praw dziw ość w szystkich 20 zdań. Z drugiej strony znalazła się osoba, która udzieliła tylko 1 praw idłowej odpow iedzi.
Istnieje w yraźna różnica p oziom u św iadom ości astronom icznej dziew cząt i ch łop ców , czego dow odzą histogram y na rys. 2a, 2b. C h ło p cy u dzielają średnio 12.4 0.1 praw idłow ych od p ow ied zi, zaś dziew częta 10.1 0.1. O ba rozkłady p ow tarzają strukturę “ dw uskładnikow ą” , ujaw nioną na histogram ie ogólnym (rys. 1), a w ięc ostry skok p oja w ia się na p oziom ie 8 popraw nych od p ow ied zi, a poniżej zn ajd u je się grupa bar dzo słaba. Stanowi ona 4.2% ch łop ców i aż 14.9% dziew cząt. P oziom zadow alający przejawia prawie co czw arty ch łop iec (23 .3 % ) i tylko co 18 dziew czyna (5.5% ).
Ciekawie przedstaw ia się porów nanie w iedzy uczniów z klas o profilu m atem atyczn o-fizyczn ym (a w ięc o zadeklarowanych zainteresowaniach ścisłych ) z p ozosta łym i (rys. 3a, 3b). Średnia liczba praw idłow ych o d pow iedzi różni się nieznacznie: 11.5 0.1 dla m at-fiz i 10.9 0.1 dla p o z o stałych. Rów nież procent uczniów jaskrawo słabych jest p o d o b n y : 9.0% w m at-fiz i 11.1% w innych typach klas. W yraźnie różny jest natom iast
Ba d a n i a p o z i o m u w i e d z y a s t r o n o m i c z n e j u c z n i ó w. 63
procent uczniów dobrych : 19.3% w klasach m at-fiz i 10.5% w p ozosta łych. Trzej respondenci, który w łaściw ie określili praw dziw ość w szyst kich 20 zdań, to również uczniow ie klas m atem atyczno-fizyczn ych.
P od ob n ie w ygląda porów nanie klas m łodszych (I i II) ze starszym i (III, IV , ewentualnie V ), co w idać na rys. 4a, 4b. Rów nież w tym w y padku średnie różnią się niewiele: 11.5 0.1 dla klas starszych i 10.8 0.1 dla m łod szych . P rocen t uczniów o niedostatecznym p oziom ie w iedzy również jest p o d o b n y : 9.7% w starszych i 10.4% w m łodszych . W y ra ź nie jednak pow iększa się z czasem procent uczniów dobrych : z 10.1% w m łod szych klasach do 17.7% w starszych. C zy i na ile ten postęp jest skutkiem pracy szkoły, a na ile sam odzielnych poszukiwań zaintereso w anych uczn iów ? Jest to niew ątpliw ie ciekawe pytanie, które w ykracza jednak p oza zakres niniejszej analizy.
P oziom kultury astronom iczn ej, jaki ob ja w ił się w wynikach przed staw ionych badań, oceniam y ja k o niezadow alający. W ykazaliśm y, że p o ziom w iedzy ch łop ców jest wyraźnie w yższy niż dziew cząt. N atom iast różnice p om ięd zy uczniam i klas m atem atyczno-fizyczn ych a innych ro dzajów oraz p om ięd zy starszym i a m łodszym i są nieznaczne. W y d a je się, że jest su bp op u lacja m łod zieży zainteresowanej, która częściej tra fia do klas o profilu m atem atyczn o-fizyczn ym i rozw ija się z czasem. Jednak w iększość m łod zieży nie wykazuje zainteresowań w szechświa tem . Ci zn a jd u ją się w każdym typie szkół, a osiągnąwszy pewien niski p oziom w szkole podstaw ow ej dalej ju ż się nie rozw ijają.
Badania są kontynuow ane w innych środowiskach, zw łaszcza m ałych miast. D ążym y też cło pow iększenia próbki co najm niej do poziom u 3000 respondentów oraz do jej zrów noważenia p o d w zględem p łci, wieku i innych param etrów .
64 M. Muciek, J. Papaj, W. Wegner
L ite ra tu ra .
[1] M uciek M ., Papaj J., W egner W ., 1991, P ostępy A stron om ii, w druku
W Y Ż S Z A S Z K O Ł A P E D A G O G I C Z N A 3
I N S T Y T U T M A T E M A T Y K I I N S T Y T U T A S T R O N O M I I U M K 1
Chodkiewicza 30 Chopina 12/18
85-064 Bydgoszcz, Poland 87-100 Toruń, Połand
Ba d a n i a p o z i o m u w i e d z y a s t r o n o m i c z n e j u c z n i ó w. . . 6 5
T E S T
elem en tarn ej w ied zy astron om iczn ej
w yłączn ie do celów statystycznych — prosim y o nie ściąganie i nie
kłam anie
Sw oje d ecyzje n otu j na osobnej kartce. Nie pisz na tym egzemplarzu, musi on p osłu żyć jeszcze wielu innym respondentom .
I. Z p od a n ych niżej zdań wybierz prawdziwe, (tak, nie, nie wiem) 1. K siężyc świeci od b itym św iatłem słonecznym .
2. G w iazdy to świecące kule gazowe. 3. Jowisz i Uran są otoczon e pierścieniami. 4. N iektóre gw iazdy m a ją zm ienną jasność.
5. K iedyś ca ły wszechświat był mniejszy niż główka szpilki. 6. S łoń ce zn ajd uje się w środku Galaktyki.
7. G w iazdy bezustannie przem ieszczają się w zględem siebie.
8. Przestrzeń m iędzy gwiazdam i jest w ypełniona rozrzedzonym gazem i drobn ym ku rzem .
9. Prawie wszystki pierwiastki, z jakich jesteśm y zbudow ani, pow stały w gw iazdach. 10. G alaktyki to zbiorowiska miliardów gwiazd.
11. W dzisiejszych czasach wciąż rod zą się nowe gwiazdy. 12. Słoń ce to gw iazda p od ob n a d o wielu innych, tyle że bliska. 13. Jądra kom et to b ryły luźnego śniegu, zm ieszanego z pyłem . 14. N ajbliższe gw iazdy są od nas 10 razy bardziej odlegle niż Słońce. 15. Ź ród łem energii większości gwiazd jest zam iana w odoru na hel. 16. K siężyc w pełni jest dalej niż Ziemia.
17. D roga M leczna to Galaktyka widziana od wewnątrz. 18. Słoń ce jest tak stare ja k wszechświat .
19. W szystkie gw iazdy m ają takie sam e tem peratury na powierzchni.
20. U kład planet w m om encie narodzin człowieka decyduje o je g o przyszłych losach. II. W idziałem na własne o cz y (tak lub nie)
a) D rogę M leczną, b ) Plejady,
c) M gław icę w A ndrom edzie, d) W ielki W óz,
e) gw iazdozbiór Oriona, f) gw iazdę Polarną, g) Wenus.
P o d p isy p o d rysunkam i:
R y s .
1
.
P rocen tow y rozkład liczby praw idłow ych od p ow ied zi dla całej próbki 994 respondentów .R y s . 2. T o sam o co na rys. 1, oddzielnie dla
a) 404 ch łop ców , b ) 590 dziew cząt.
R y s . 3. To sam o co na rys. 1, oddzielnie dla
a) 245 uczniów klas m atem atyczn o-fizyczn ych , b) 740 uczniów klas o innym profilu.
R y s . 4. To sam o co na rys. 1, oddzielnie dla
a) 613 uczniów klas I-II, b ) 381 uczniów klas III-V .
