Thesis (M.Ed.) --University of Limpopo, 2011 / Misconceptions learners bring to class are in sharp contrast to acceptable science. These misconceptions emanate from a variety of sources including the way educators teach, textbooks used by teachers and from life experiences. These misconceptions at high school (Grade 10) are a potential source of learning difficulty regarding understanding how salts dissolve in water. To assist learners to overcome such difficulties, learner-centred and activity-based intervention, Predict-Observe-explain (POE), was used in this study. The sample consisted of 93 Grade 10 Physical Sciences learners from two neighbouring schools situated in Moutse West circuit, Sekhukhune District, Limpopo Province. 53% of the students involved in this study were males and 47% were females. The purpose of this study was to investigate Grade 10 Science learners’ conceptual understanding of dissolved salts and to explore the use of POE strategy in order to reduce learners’ misconceptions about the dissolved salts. The study also, explored students’ prior knowledge of concepts related to the dissolved salts and determined the effectiveness of POE strategy on males and females. A quasi-experimental design was used where the experimental group (EG) used POE strategy during treatment and where the control group (CG) used the traditional teaching using lecturing and demonstrations. Before the start of the study, both groups wrote a pre-test using the Achievement Test (AT) to determine science baseline knowledge. Thereafter the intervention for EG and lecturing for CG followed and lasted for five weeks. After the intervention, both groups wrote the post-test to determine learners’ achievements. The post-test was followed by interviews to discover issues that were not identified during the AT. The quantitative data were analysed using both the t-test and the Analysis of Co-variance (ANCOVA). The qualitative data collected through interviews were coded to form themes and later themes were organised in categories. The results show that EG performed better in the post-test than the CG their counterpart. More importantly, this study identified two new misconceptions that have not been reported in the literature: salts dissolve in water when it is in ‘fine’ grains; and solid sodium chloride is not an ionic compound. Furthermore, findings from AT revealed that students’ conceptual understanding of how salts are formed, how salts dissolve in water and how salts ionise improved dramatically especially from the EG, but not for the CG. Data collected on the AT post-test for EG show that males (mean 21.13 ± 9.72 SD) achieved better than females (mean 12.73 ± SD 5.97) and t-test p = 0.004. On macro level concepts, females from CG achieved higher scores than the males from the same group. Conversely, on micro level, the CG achievements were lower than the EG in males and females, suggesting that POE favours the reduction of misconceptions not only at macroscopic levels, but also at microscopic levels. The findings in this study highlight the need for educators, curriculum developers and textbook writers to work together in order to include various elements of POE in the curriculum as a model for conceptual change at high school science classroom.

Κύριος στόχος αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η εξέταση της δυνατότητας δημιουργίας ενός project μικρής διάρκειας με την χρήση κατάλληλων μαθησιακών αντικειμένων, καθώς και η μελέτη των μαθησιακών αποτελεσμάτων του. Πιο συγκεκριμένα, αξιοποιήθηκε το ιστορικό πλαίσιο για την μέτρηση του χρόνου από το βιβλίο « Time for Science Education. How Teaching the History and Philosophy of pendulum Motion Can Contribute to Science Literacy» του Matthews M., σχετικά με τις εργασίες του Γαλιλαίου και του Χόιχενς πάνω στο απλό εκκρεμές και του Χουκ πάνω στο ελατήριο και κατασκευάσαμε δυo ιστορικές αφηγήσεις. Με βάση αυτές αναπτύχθηκαν δυο βίντεο με την βοήθεια του προγράμματος Microsoft Movie Maker, του λογισμικού ζωγραφικής και ηχογράφησης των windows, αντλώντας κείμενα και εικόνες από βιβλία, περιοδικά και άλλες διαδικτυακές πηγές. Ο διδακτικός σχεδιασμός του project, που περιλάμβανε μαθησιακά αντικείμενα, οδήγησε στη δημιουργία ενός δυναμικού περιβάλλοντος μάθησης. Βασίστηκε στην ιστορία της επιστήμης και αξιοποίησε τόσο την τεχνολογία, όσο και πραγματικές εργαστηριακές δραστηριότητες για την μελέτη των ταλαντώσεων. Υιοθετήθηκε μια εξερευνητική αρχιτεκτονική σχεδιασμού, η οποία εστιάζει στην εμπλοκή των μαθητών μέσω διαδικασιών αναζήτησης, εφαρμόζοντας τις αρχές και τα στάδια της Συνεργατικής Έρευνας Δράσης. Σε όλη την διαδικασία εφαρμογής του project, ακολουθήσαμε τις αρχές της θεωρίας του Κοινωνικού Εποικοδομισμού (social constructivism) σε συνδυασμό με τις αρχές της βιωματικής διδασκαλίας. Η υλοποίησή του project έγινε σε σχολικές τάξεις Γ’ γυμνασίου αποτελούμενες από 66 μαθητές, ηλικίας 14-16 ετών που συμμετείχε κατά κανόνα στις μαθησιακές δραστηριότητες. Ποικίλα δεδομένα συλλέχτηκαν τόσο μέσα από παρατήρηση και φύλλα εργασίας, πριν και μετά τη διδασκαλία, όσο και μέσα από μαγνητοφωνήσεις συζητήσεων στις ομάδες. Υιοθετήθηκε η επαγωγική ανάλυση δεδομένων και τόσο κατά την ανάλυση, όσο και για την παρουσίαση, χρησιμοποιήθηκε η τεχνική των συστημικών δικτύων. Η ανάλυση έγινε σε έναν αριθμό ερωτημάτων που απάντησαν οι μαθητές. Πίνακες και γραφήματα παρουσιάζουν συγκεντρωτικά τα ευρήματα της μελέτης. Η υλοποίηση του project με τα μαθησιακά αντικείμενα που χρησιμοποιήθηκαν, τα ιστορικά βίντεο, το applet, οι συσκευές και τα όργανα του πραγματικού εργαστηρίου και τα φύλλα εργασίας που χρησιμοποιήθηκαν, φαίνεται ότι προκάλεσε το ενδιαφέρον των μαθητών και οδήγησε στην αποτελεσματική εμπλοκή με τις δραστηριότητες. Οι μαθητές μέσα στο ιστορικό πλαίσιο ήρθαν σε επαφή με τους προβληματισμούς ιστορικών προσώπων, όπως του Γαλιλαίου και του Hooke, σχεδίασαν και στη συνέχεια μελέτησαν τις ταλαντώσεις και τις εμπλεκόμενες παραμέτρους και με πραγματικές εργαστηριακές δραστηριότητες και με προσομοιώσεις τύπου applet. Οι διάφορες πλευρές στις απαντήσεις τους αποκαλύπτουν ότι οι μαθητές κατά την προσωπική εμπλοκή τους εμβάθυναν στην μελέτη των φαινομένων και τα μαθησιακά αποτελέσματα κρίνονται ως ικανοποιητικά Η ανταπόκριση των μαθητών στις διάφορες φάσεις του project συνηγορεί στη συμβολή της βιωματικής διδακτικής προσέγγισης στην αύξηση των κινήτρων των μαθητών για πειραματική διερεύνηση και αναζήτηση της επιστημονικής γνώσης. Οι εμπειρίες και τα ευρήματα της μελέτης αυτής αναδεικνύουν την αξία ανάπτυξης μικρών project στο πλαίσιο των διδακτικών ενοτήτων με μαθησιακούς στόχους. Η αξιοποίηση της ιστορίας και οι αφηγηματικές μορφές διδασκαλίας δίνουν τη δυνατότητα για δημιουργία αυθεντικών πλαισίων μάθησης και λειτουργούν ως κίνητρα για προσωπική εμπλοκή των μαθητών, για ομαδική συνεργασία και ενασχόλησή τους με επιστημονικές πτυχές, σημαντικές στην κατανόηση του θεματικού πεδίου. / --

Practical work forms an integral part of physical science. Most schools in Venda have no laboratories for practical work. Teachers use the telling method. Students learn by rote. They learn without understanding science concepts. They cannot apply their knowledge to real life situations. This research investigates the use of equipment from inexpensive material in teaching physical science. Teachers trained to improvise equipment use them in classroom teaching. These help teachers to understand many science concepts and use the process approach in their teaching. The research found that when science is taught through experiments with improvised apparatus, student learning occurs at various domains of science education. The bad effects of lack of facilities for practical work are mostly eliminated. Meaningful learning leads to the understanding of science concepts. Students construct their own knowledge, apply it to any situation and enjoy learning the subject. / Curriculum and Instructional Studies / M. Ed. (Didactics)

Practical work forms an integral part of physical science. Most schools in Venda have no laboratories for practical work. Teachers use the telling method. Students learn by rote. They learn without understanding science concepts. They cannot apply their knowledge to real life situations. This research investigates the use of equipment from inexpensive material in teaching physical science. Teachers trained to improvise equipment use them in classroom teaching. These help teachers to understand many science concepts and use the process approach in their teaching. The research found that when science is taught through experiments with improvised apparatus, student learning occurs at various domains of science education. The bad effects of lack of facilities for practical work are mostly eliminated. Meaningful learning leads to the understanding of science concepts. Students construct their own knowledge, apply it to any situation and enjoy learning the subject. / Curriculum and Instructional Studies / M. Ed. (Didactics)