Efficiency of Computer Assisted Programmed Learningin Biology Teaching at Primary School

Abstract

<p>У&nbsp; докторској&nbsp; дисертацији&nbsp; је&nbsp; најпре&nbsp; сагледана&nbsp; теоријска&nbsp; основа&nbsp; програмиране&nbsp; наставе&nbsp; и&nbsp;проучена&nbsp; њена&nbsp; заступљеност&nbsp; у&nbsp; настави&nbsp; природних&nbsp; наука.&nbsp; Након&nbsp; тога&nbsp; је&nbsp; реализовано&nbsp; педагошко&nbsp;истраживање&nbsp; са&nbsp; паралелним&nbsp; групама(експерименталном&nbsp; и&nbsp; контролном)&nbsp; током&nbsp; кога&nbsp; је&nbsp; сагледана&nbsp;ефикасност&nbsp; примене&nbsp; програмиране&nbsp; наставе&nbsp; уз&nbsp; помоћ&nbsp; компјутера(ПУПК)&nbsp; у&nbsp; настави&nbsp; биологије&nbsp; у&nbsp;односу&nbsp; на&nbsp; традиционалну&nbsp; наставу.&nbsp; Експеримент&nbsp; је&nbsp; реализован&nbsp; на&nbsp; узорку&nbsp; од214&nbsp; ученика(106&nbsp;ученика&nbsp; у&nbsp; Е&nbsp; групи&nbsp; и108&nbsp; ученика&nbsp; у&nbsp; К&nbsp; групи).&nbsp; Ученици&nbsp; Е&nbsp; групе&nbsp; су&nbsp; садржаје&nbsp; наставне&nbsp; подтеме&nbsp;Хордати&nbsp; према&nbsp; програму&nbsp; биологије&nbsp; у6.&nbsp; разреду&nbsp; основне&nbsp; школе&nbsp; током19&nbsp; часова&nbsp; реализовали&nbsp;применом&nbsp; програмиране&nbsp; наставе&nbsp; уз&nbsp; помоћ&nbsp; компјутера,&nbsp; док&nbsp; су&nbsp; ученици&nbsp; контролнe&nbsp; групе&nbsp; исте&nbsp;садржаје у исто време обрадили традиционалном наставом.&nbsp;</p><p>Инструменти&nbsp; примењени&nbsp; у&nbsp; истраживању&nbsp; су&nbsp; иницијални&nbsp; тест,&nbsp; финални&nbsp; тест&nbsp; и&nbsp; ретест.&nbsp; Свa&nbsp;три&nbsp; теста су обухваталa питања из три когнитивна домена(нивоа знања):&nbsp; ниво&nbsp; познавања чињеница&nbsp;(нивоI), ниво разумевања појмова(нивоII) и ниво анализе и резоновања&minus; примене знања(нивоIII).&nbsp;Осим тестова знања инструмент коришћен у истраживању је анкета за ученике Е групе и наставнике&nbsp;биологије&nbsp; о&nbsp; примени&nbsp; ПУПК&nbsp; у&nbsp; настави&nbsp; биологије&nbsp; у&nbsp; основној&nbsp; школи.&nbsp; Статистичка&nbsp; обрада&nbsp; података&nbsp;добијених на тестовима знања и анкетама извршена је применом програмског пакетаSPSS 14.0.&nbsp;</p><p>Експериментална&nbsp; и&nbsp; контролна&nbsp; група&nbsp; ученика&nbsp; су&nbsp; уједначене&nbsp; на&nbsp; почетку&nbsp; истраживања&nbsp; према&nbsp;општем&nbsp; успеху, оцени из биологије и резултатима иницијалног теста. Просечно постигнуће&nbsp; ученика&nbsp;Е групе на иницијалном тесту било је68,18 поена, а ученика К групе68,80 поена. Остварена разлика&nbsp;између&nbsp; две&nbsp; групе&nbsp; на&nbsp; иницијалном&nbsp; тесту&nbsp; није&nbsp; статистички&nbsp; значајна.&nbsp; Након &nbsp; реализације&nbsp; наставне&nbsp;подтеме&nbsp; Хордати&nbsp; применом&nbsp; различитих&nbsp; одела&nbsp; наставе&nbsp; у&nbsp; Е&nbsp; и&nbsp; К&nbsp; групи&nbsp; ученици&nbsp; обе&nbsp; групе&nbsp; су&nbsp;тестирани&nbsp; финалним&nbsp; тестом&nbsp; знања.&nbsp; На&nbsp; финалном&nbsp; тесту&nbsp; ученици&nbsp; Е&nbsp; групе&nbsp; имали&nbsp; су&nbsp; просечно&nbsp;постигнуће85,82 поена, а ученици К групе68,87 поена. Након90 дана ученици обе групе тестирани&nbsp;су истим тестом(ретестом). Ученици Е групе имали су на ретесту просечно остигнуће85,16 поена,&nbsp;а&nbsp; ученици&nbsp; К&nbsp; групе67,71&nbsp; поена.&nbsp; Анализа&nbsp; резултата&nbsp; финалног&nbsp; теста&nbsp; и&nbsp; ретеста&nbsp; је&nbsp; показала&nbsp; да&nbsp; су&nbsp;ученици&nbsp; Е&nbsp; групе&nbsp; остварили&nbsp; већи&nbsp; квантитет&nbsp; и&nbsp; квалитет&nbsp; знања&nbsp; на&nbsp; сва&nbsp; три&nbsp; когнитивна&nbsp; домена&nbsp; и&nbsp; на&nbsp;тестовима знања&nbsp; у&nbsp; целини,&nbsp; у односу&nbsp; на&nbsp; ученике&nbsp; К групе. Остварене разлике&nbsp; у&nbsp; постигнућу&nbsp; ученика Е&nbsp;и&nbsp; К&nbsp; групе&nbsp; на&nbsp; финалном&nbsp; тесту&nbsp; и&nbsp; ретесту&nbsp; на&nbsp; сва&nbsp; три&nbsp; когнитивна&nbsp; домена&nbsp; и&nbsp; на&nbsp; тестовима&nbsp; у&nbsp; целини&nbsp; у&nbsp;корист&nbsp; Е&nbsp; групе&nbsp; су&nbsp; статистички&nbsp; значајне.&nbsp; Од&nbsp; посебног&nbsp; је&nbsp; значаја&nbsp; знатно&nbsp; бољи&nbsp; резултат&nbsp; ученика&nbsp; Е&nbsp;групе&nbsp; у&nbsp; односу&nbsp; на&nbsp; К&nbsp; групу,&nbsp; у&nbsp; решавању&nbsp; тежих&nbsp; питања&nbsp; и&nbsp; задатака(нивоII&nbsp; иIII)&nbsp; и&nbsp; на&nbsp; финалном&nbsp; тесту&nbsp;и&nbsp; ретесту&nbsp; у&nbsp; целини&nbsp; у&nbsp; односу&nbsp; на&nbsp; иницијални&nbsp; тест,&nbsp; односно&nbsp; испољена&nbsp; већа&nbsp; способност&nbsp; ученика&nbsp; Е&nbsp;групе у решавању комплекснијих питања и задатака у односу на ученике К групе.</p><p>Експериментално&nbsp; доказани,&nbsp; статистички&nbsp; знатно&nbsp; бољи&nbsp; резултати&nbsp; ученика&nbsp; Е&nbsp; групе&nbsp; на&nbsp;тестовима знања(финалном тесту&nbsp; и ретесту)&nbsp; у односу&nbsp; на ученике К групе, као и резултати анкета за&nbsp;ученике&nbsp; Е&nbsp; групе&nbsp; и&nbsp; наставнике&nbsp; биологије&nbsp; препоручују&nbsp; већу&nbsp; заступљеност&nbsp; програмиране&nbsp; наставе&nbsp; уз&nbsp;помоћ&nbsp; компјутера&nbsp; у&nbsp; настави&nbsp; биологије&nbsp; и&nbsp; других&nbsp; природних&nbsp; и&nbsp; друштвених&nbsp; наука&nbsp; на&nbsp; свим&nbsp; нивоима&nbsp;образовања, са циљем повећања њиховог квалитета и ефикасности.</p>

<p>U&nbsp; doktorskoj&nbsp; disertaciji&nbsp; je&nbsp; najpre&nbsp; sagledana&nbsp; teorijska&nbsp; osnova&nbsp; programirane&nbsp; nastave&nbsp; i&nbsp;proučena&nbsp; njena&nbsp; zastupljenost&nbsp; u&nbsp; nastavi&nbsp; prirodnih&nbsp; nauka.&nbsp; Nakon&nbsp; toga&nbsp; je&nbsp; realizovano&nbsp; pedagoško&nbsp;istraživanje&nbsp; sa&nbsp; paralelnim&nbsp; grupama(eksperimentalnom&nbsp; i&nbsp; kontrolnom)&nbsp; tokom&nbsp; koga&nbsp; je&nbsp; sagledana&nbsp;efikasnost&nbsp; primene&nbsp; programirane&nbsp; nastave&nbsp; uz&nbsp; pomoć&nbsp; kompjutera(PUPK)&nbsp; u&nbsp; nastavi&nbsp; biologije&nbsp; u&nbsp;odnosu&nbsp; na&nbsp; tradicionalnu&nbsp; nastavu.&nbsp; Eksperiment&nbsp; je&nbsp; realizovan&nbsp; na&nbsp; uzorku&nbsp; od214&nbsp; učenika(106&nbsp;učenika&nbsp; u&nbsp; E&nbsp; grupi&nbsp; i108&nbsp; učenika&nbsp; u&nbsp; K&nbsp; grupi).&nbsp; Učenici&nbsp; E&nbsp; grupe&nbsp; su&nbsp; sadržaje&nbsp; nastavne&nbsp; podteme&nbsp;Hordati&nbsp; prema&nbsp; programu&nbsp; biologije&nbsp; u6.&nbsp; razredu&nbsp; osnovne&nbsp; škole&nbsp; tokom19&nbsp; časova&nbsp; realizovali&nbsp;primenom&nbsp; programirane&nbsp; nastave&nbsp; uz&nbsp; pomoć&nbsp; kompjutera,&nbsp; dok&nbsp; su&nbsp; učenici&nbsp; kontrolne&nbsp; grupe&nbsp; iste&nbsp;sadržaje u isto vreme obradili tradicionalnom nastavom.&nbsp;</p><p>Instrumenti&nbsp; primenjeni&nbsp; u&nbsp; istraživanju&nbsp; su&nbsp; inicijalni&nbsp; test,&nbsp; finalni&nbsp; test&nbsp; i&nbsp; retest.&nbsp; Sva&nbsp;tri&nbsp; testa su obuhvatala pitanja iz tri kognitivna domena(nivoa znanja):&nbsp; nivo&nbsp; poznavanja činjenica&nbsp;(nivoI), nivo razumevanja pojmova(nivoII) i nivo analize i rezonovanja&minus; primene znanja(nivoIII).&nbsp;Osim testova znanja instrument korišćen u istraživanju je anketa za učenike E grupe i nastavnike&nbsp;biologije&nbsp; o&nbsp; primeni&nbsp; PUPK&nbsp; u&nbsp; nastavi&nbsp; biologije&nbsp; u&nbsp; osnovnoj&nbsp; školi.&nbsp; Statistička&nbsp; obrada&nbsp; podataka&nbsp;dobijenih na testovima znanja i anketama izvršena je primenom programskog paketaSPSS 14.0.&nbsp;</p><p>Eksperimentalna&nbsp; i&nbsp; kontrolna&nbsp; grupa&nbsp; učenika&nbsp; su&nbsp; ujednačene&nbsp; na&nbsp; početku&nbsp; istraživanja&nbsp; prema&nbsp;opštem&nbsp; uspehu, oceni iz biologije i rezultatima inicijalnog testa. Prosečno postignuće&nbsp; učenika&nbsp;E grupe na inicijalnom testu bilo je68,18 poena, a učenika K grupe68,80 poena. Ostvarena razlika&nbsp;između&nbsp; dve&nbsp; grupe&nbsp; na&nbsp; inicijalnom&nbsp; testu&nbsp; nije&nbsp; statistički&nbsp; značajna.&nbsp; Nakon &nbsp; realizacije&nbsp; nastavne&nbsp;podteme&nbsp; Hordati&nbsp; primenom&nbsp; različitih&nbsp; odela&nbsp; nastave&nbsp; u&nbsp; E&nbsp; i&nbsp; K&nbsp; grupi&nbsp; učenici&nbsp; obe&nbsp; grupe&nbsp; su&nbsp;testirani&nbsp; finalnim&nbsp; testom&nbsp; znanja.&nbsp; Na&nbsp; finalnom&nbsp; testu&nbsp; učenici&nbsp; E&nbsp; grupe&nbsp; imali&nbsp; su&nbsp; prosečno&nbsp;postignuće85,82 poena, a učenici K grupe68,87 poena. Nakon90 dana učenici obe grupe testirani&nbsp;su istim testom(retestom). Učenici E grupe imali su na retestu prosečno ostignuće85,16 poena,&nbsp;a&nbsp; učenici&nbsp; K&nbsp; grupe67,71&nbsp; poena.&nbsp; Analiza&nbsp; rezultata&nbsp; finalnog&nbsp; testa&nbsp; i&nbsp; retesta&nbsp; je&nbsp; pokazala&nbsp; da&nbsp; su&nbsp;učenici&nbsp; E&nbsp; grupe&nbsp; ostvarili&nbsp; veći&nbsp; kvantitet&nbsp; i&nbsp; kvalitet&nbsp; znanja&nbsp; na&nbsp; sva&nbsp; tri&nbsp; kognitivna&nbsp; domena&nbsp; i&nbsp; na&nbsp;testovima znanja&nbsp; u&nbsp; celini,&nbsp; u odnosu&nbsp; na&nbsp; učenike&nbsp; K grupe. Ostvarene razlike&nbsp; u&nbsp; postignuću&nbsp; učenika E&nbsp;i&nbsp; K&nbsp; grupe&nbsp; na&nbsp; finalnom&nbsp; testu&nbsp; i&nbsp; retestu&nbsp; na&nbsp; sva&nbsp; tri&nbsp; kognitivna&nbsp; domena&nbsp; i&nbsp; na&nbsp; testovima&nbsp; u&nbsp; celini&nbsp; u&nbsp;korist&nbsp; E&nbsp; grupe&nbsp; su&nbsp; statistički&nbsp; značajne.&nbsp; Od&nbsp; posebnog&nbsp; je&nbsp; značaja&nbsp; znatno&nbsp; bolji&nbsp; rezultat&nbsp; učenika&nbsp; E&nbsp;grupe&nbsp; u&nbsp; odnosu&nbsp; na&nbsp; K&nbsp; grupu,&nbsp; u&nbsp; rešavanju&nbsp; težih&nbsp; pitanja&nbsp; i&nbsp; zadataka(nivoII&nbsp; iIII)&nbsp; i&nbsp; na&nbsp; finalnom&nbsp; testu&nbsp;i&nbsp; retestu&nbsp; u&nbsp; celini&nbsp; u&nbsp; odnosu&nbsp; na&nbsp; inicijalni&nbsp; test,&nbsp; odnosno&nbsp; ispoljena&nbsp; veća&nbsp; sposobnost&nbsp; učenika&nbsp; E&nbsp;grupe u rešavanju kompleksnijih pitanja i zadataka u odnosu na učenike K grupe.</p><p>Eksperimentalno&nbsp; dokazani,&nbsp; statistički&nbsp; znatno&nbsp; bolji&nbsp; rezultati&nbsp; učenika&nbsp; E&nbsp; grupe&nbsp; na&nbsp;testovima znanja(finalnom testu&nbsp; i retestu)&nbsp; u odnosu&nbsp; na učenike K grupe, kao i rezultati anketa za&nbsp;učenike&nbsp; E&nbsp; grupe&nbsp; i&nbsp; nastavnike&nbsp; biologije&nbsp; preporučuju&nbsp; veću&nbsp; zastupljenost&nbsp; programirane&nbsp; nastave&nbsp; uz&nbsp;pomoć&nbsp; kompjutera&nbsp; u&nbsp; nastavi&nbsp; biologije&nbsp; i&nbsp; drugih&nbsp; prirodnih&nbsp; i&nbsp; društvenih&nbsp; nauka&nbsp; na&nbsp; svim&nbsp; nivoima&nbsp;obrazovanja, sa ciljem povećanja njihovog kvaliteta i efikasnosti.</p>

<p>The first part of doctoral thesis gives a theoretical basis for programmed classes and studies the&nbsp;presence of such classes in teaching of natural sciences. After that, pedagogical research was conducted&nbsp;with parallel groups (an experimental one and a control one) during which the efficiency of applying&nbsp;computer assisted programmed learning (CAPL) in biology classes was analysed in relation to the&nbsp;traditional classes. The experiment was realised onthe sample of 214 students (of which 106 were in the&nbsp;experimental group and 108 in the control group). With the students from the experimental group, 19&nbsp;lessons of&nbsp; Chordates&nbsp; teaching subunit, placed in the 6th&nbsp;grade of primary school according to the&nbsp;programme for biology, was done by using computer assisted programmed learning, while the students&nbsp;form the control group covered the same content in a traditional way.</p><p>Instruments used in the research were: initial test, final test and retest. All three tests included&nbsp;questions from three cognitive domains (levels of knowledge): the level of knowing the facts (level I), the&nbsp;level of understanding concepts (level II) and the&nbsp; level of analysis and reasoning &ndash; applying knowledge&nbsp;(level III). Apart from tests, &nbsp;questionnaires for the students from the experimental group and for biology&nbsp;teachers &nbsp;on application of CAPL in teaching biologyin primary schools were used as another research&nbsp;instrument. Statistical processing of data obtainedfrom the tests and questionnaires was done by using&nbsp;SPSS 14.0 software package.&nbsp;</p><p>Both experimental and control student groups were balanced at the beginning of research&nbsp;according to overall success in school, grade from&nbsp; Biology and the results of the initial test. The average&nbsp;score of students from the experimental group on the initial test was 68.18 points, while the average&nbsp; score&nbsp;of students from control group was 68.80 points. The difference in results from the initial test for the two&nbsp;groups is not statistically significant. After realisation of the Chordates teaching subunit, by &nbsp;pplying&nbsp;different teaching methods in experimental and control groups, the students from both groups were tested in&nbsp;the final test. The average score of students from the experimental group on the final test was 85.82 points,&nbsp;while the average score of students from control group was 68.87 points. After 90 days, the students of both&nbsp;groups were tested with the same test (retest). Theaverage score of students from the experimental group&nbsp;on the retest was 85.16 points, while the average score of students from control group was 67.71 points.&nbsp;The analysis of the results from the final test andretest has shown that the students from the experimental&nbsp;group achieved higher quality and quantity of knowledge in all three cognitive domains and on the tests as&nbsp;a whole, in relation to the students from the control group. The differences in achievement of the students&nbsp;from experimental and control groups on final test&nbsp; and retest in all three cognitive domains and on tests as&nbsp;whole are statistically significant in favour of the experimental group. It is also important to observe the&nbsp;significantly better result of the students from the experimental group in relation to the control group, in&nbsp;answering harder questions (levels II and III), both on the final tests and retest as a whole, in relation to the&nbsp;initial test, i.e. students from the experimental group showed greater competence in solving complex&nbsp;questions and tasks in relation to the students from the control group.</p><p>Experimentally proved, statistically significant better results of the students from the experimental&nbsp;group on tests (final test and retest) in relation to the students from the control group, as well as&nbsp; the results&nbsp;of questionnaires for students of the experimental group and biology teachers, recommend greater presence&nbsp;of computer assisted programmed learning and classes of other natural sciences and humanities on all levels&nbsp;of education, with aim to increase their quality and efficiency.</p>