Pengantar
peneliti pendidikan kimia tertarik dalam mengevaluasi dan meningkatkan siswa 'kemampuan untuk memvisualisasikan fenomena kimia di tingkat partikulat telah menunjukkan bahwa penggunaan animasi komputer yang menggambarkan proses kimia pada tingkat partikulat dapat meningkatkan kimia siswa keterampilan visualisasi (Williamson dan Abraham, 1995; Russell et al, 1997;. Sanger dan Greenbowe, 2000;. Sanger et al, 2000, 2001, 2007; Sanger dan Badger, 2001; Ardac dan Akaygun, 2004;. Kelly et al, 2004; Vela'zquez-Marcano dkk. 2004; Tasker dan Dalton, 2006; Kelly dan Jones, 2007, 2008;. Gregorius et al, 2010a, 2010b; Rosenthal dan Sanger, 2012, 2013a, 2013b;.. Williamson et al, 2012)
Sebagian besar penelitian ini menggunakan ini partikulat tingkat komputer
animasi sebagai bagian dari intervensi instruksional yang dirancang untuk meningkatkan pemahaman konseptual siswa dari fenomena kimia. Penelitian ini merupakan salah satu dari sejumlah berkembang bahwa telah mulai menggunakan animasi ini sebagai bagian dari proses penilaian (Sanger et al, 2007;. Naah dan Sanger, 2012, 2013; Rosenthal dan Sanger, 2012, 2013a, 2013b). Rosenthal dan Sanger (2013a) dibandingkan penjelasan partikulat dari reaksi oksidasi-reduksi yang melibatkan logam tembaga dan larutan perak nitrat encer dari dua kelompok siswa yang telah melihat demonstrasi reaksi kimia ini dan salah satu dari dua animasi komputer partikulat-tingkat yang berbeda dari reaksi ini. Dua animasi menggambarkan reaksi kimia yang sama, namun berbeda dalam tingkat kompleksitas dari gambar visual yang digunakan dalam animasi ini. Animasi yang diciptakan oleh Michael J. Sanger (disebut sebagai
'lebih disederhanakan animasi') menggunakan sudut kamera statis, tidak menggambarkan molekul air dalam larutan, dan digambarkan benda bergerak dan bertabrakan di satu pesawat. Animasi dibuat sebagai bagian dari proyek VisChem (Tasker dan Dalton, 2006), dan disebut sebagai 'animasi yang lebih kompleks', menggunakan mengubah sudut kamera, solusi, dan benda-benda diizinkan untuk bergerak di depan atau di belakang satu sama lain. Studi ini menunjukkan bahwa siswa melihat animasi yang lebih sederhana memberikan penjelasan yang lebih baik selama delapan konsep yang berbeda terkait dengan reaksi oksidasi-reduksi dibandingkan dengan siswa melihat animasi yang lebih kompleks.
Siswa melihat animasi yang lebih sederhana juga disediakan persamaan kimia yang seimbang lebih akurat untuk reaksi ini dibandingkan dengan siswa melihat animasi yang lebih kompleks. Kutipan dari siswa pada kedua kelompok menunjukkan bahwa mereka melihat animasi yang lebih kompleks underperformed dibandingkan dengan mereka melihat animasi yang lebih sederhana karena themore animasi kompleks digambarkan informasi asing dan baik tidak menggambarkan informasi yang relevan atau informasi yang relevan digambarkan bahwa sulit bagi siswa untuk melihat karena efek merugikan dari informasi asing. Dalam sebuah studi tindak lanjut, Rosenthal dan Sanger (2013b) dibandingkan bagaimana urutan melihat dua animasi yang berbeda dari nitrat tembaga-perak reaksi oksidasi-reduksi dipengaruhi penjelasan partikulat-tingkat siswa dari reaksi ini. Mereka menemukan bahwa siswa yang melihat semakin kompleks
animasi diikuti oleh animasi yang lebih sederhana memberikan penjelasan yang lebih baik selama tujuh konsep dan memberikan persamaan kimia yang seimbang lebih benar daripada mereka siswa yang melihat animasi dalam urutan terbalik. Siswa yang disukai menunjukkan animasi yang lebih kompleks diikuti oleh animasi lebih disederhanakan percaya bahwa animasi yang lebih kompleks akan mendapatkan perhatian siswa (oleh menghibur atau membingungkan mereka), dan kemudian animasi yang lebih sederhana akan lebih jelas menjelaskan apa yang terjadi dalam reaksi, yang menyebabkan peningkatan pembelajaran. Namun, interpretasi hasil dari penelitian ini dipersulit oleh kenyataan bahwa banyak dari penjelasan siswa yang langsung terkait dengan versi animasi mereka melihat, dan perbedaan dalam penjelasan mereka mungkin merupakan artefak dari animasi terakhir dilihat . dan tidak harus urutan di mana dua animasi dipandang
Salah satu kesimpulan dari studi terakhir ini (Rosenthal dan Sanger, 2013b) adalah bahwa melihat animasi lebih disederhanakan menjabat sebagai isyarat instruksional (Mayer dan Gallini, 1990; Patrick dkk ., 2005; Mayer dan Wittrock, 2009; Masak et al, 2011;. Lin
dan Atkinson, 2011) bahwa siswa dibantu dalam menafsirkan animasi yang lebih kompleks. Namun, pernyataan ini tidak secara khusus diuji dalam penelitian itu. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan bagaimana melihat salah satu animasi mempengaruhi
penjelasan selanjutnya peserta dari animasi lainnya. Kerangka teori
Ketika menjelaskan fenomena kimia, ahli kimia sering menggunakan tiga terkait tetapi berbeda representasional tingkat-makroskopik, partikulat, dan tingkat simbolik (Johnstone, 1993; Gilbert dan Treagust, 2009; Johnstone, 2010; Talanquer,
2011). Representasi makroskopik melibatkan pengamatan kualitatif fenomena kimia yang dibuat menggunakan panca indera (perubahan warna, bau, perubahan panas, dll), representasi partikulat melibatkan perilaku atom, molekul, dan
ion yang terlibat dalam fenomena kimia, dan representasi simbolik melibatkan simbol-simbol digunakan (angka, rumus matematika, simbol kimia dan rumus, persamaan yang seimbang, dll) untuk mewakili konsep yang lebih abstrak.
Efektivitas menggunakan animasi komputer dari proses kimia pada tingkat partikulat didasarkan pada teori kognitif Mayer multimedia pembelajaran ( Mayer, 2001), yang diadaptasi dari dual-coding teori Paivio ini (Paivio, 1986) dan model Baddeley tentang memori kerja (Baddeley, 1986). Teori Mayer mengasumsikan bahwa peserta didik memiliki saluran kognitif terpisah untuk memproses visual (bergambar) dan pendengaran (verbal) informasi, bahwa peserta didik memiliki kemampuan pemrosesan terbatas di masing-masing saluran, dan bahwa peserta didik terlibat dalam pembelajaran aktif dengan memperhatikan informasi yang relevan, mengorganisir informasi ini ke jiwa . skema, dan mengintegrasikan pengetahuan baru ini dengan yang sudah ada pengetahuan
teori Mayer pembelajaran multimedia menggabungkan teori beban kognitif (Baddeley, 1986; Sweller, 1994; Sweller dan Chandler, 1994), yang mengasumsikan bahwa peserta didik telah memori kerja dan terbatas panjang terbatas memori-istilah. Jika beban kognitif pelajaran instruksional melebihi batas memori kerja pelajar, maka belajar akan terhambat atau berkurang. Ada dua jenis beban kognitif yang mempengaruhi belajar (Sweller, 1994; Sweller dan Chandler, 1994). Beban kognitif intrinsik adalah properti dari konten yang harus dipelajari; konsep yang dapat diproses secara berurutan dan secara independen satu sama lain merupakan beban intrinsik rendah, sementara konsep yang harus diproses secara bersamaan merupakan beban intrinsik yang lebih tinggi. Beban kognitif asing, di sisi lain, adalah fungsi dari bagaimana materi pembelajaran disajikan. Karena cara pelajaran disajikan tidak mengubah konten yang akan dipelajari, setiap beban kognitif asing dikenakan oleh cara di mana pelajaran disajikan menggunakan sumber daya kognitif tanpa meningkatkan pembelajaran (Lee et al., 2006).
Oleh karena itu, tujuan desain pembelajaran adalah untuk mengurangi beban kognitif asing dengan memanipulasi verbal (teks dan narasi) dan informasi bergambar. Sebagai contoh, Mayer (2001) memberikan tujuh prinsip desain multimedia untuk meminimalkan beban kognitif asing berdasarkan hasil beberapa studi penelitian pendidikan. Peneliti lain (Lee et al, 2006;. Homer dan Plass, 2010) telah menunjukkan bahwa menambahkan informasi ikon untuk visual simbolik yang digunakan dalam animasi komputer dapat meningkatkan belajar siswa dengan meminimalkan beban kognitif yang asing. Visual simbolik menggunakan representasi sewenang-wenang untuk menggambarkan suatu objek atau konsep, sedangkan visual ikonik menggunakan representasi yang terkait dengan objek atau konsep oleh hubungan permukaan-tingkat (misalnya, ketika menggambarkan sebuah objek yang dipanaskan, menggunakan slide bar dengan kata 'Suhu' di atas itu merupakan visual simbolik; menunjukkan penambahan atau penghapusan pembakar Bunsen bawah objek yang dipanaskan atau didinginkan mewakili visual ikon). Para peneliti telah menunjukkan bahwa efek positif dari memberikan informasi ikon yang terbesar ketika siswa memiliki pengetahuan sebelumnya rendah dan ketika konsep-konsep yang sangat kompleks (Lee et al, 2006;. Kalyuga, 2007; Homer dan Plass, 2010). Metodologi
Subyek
Sampel terdiri dari 55 siswa relawan (19 laki-laki dan 36 perempuan) terdaftar di bagian yang sama dari kursus kimia pengantar kedua semester dimaksudkan untuk kimia, biologi, dan ilmu kesehatan dan jurusan yang diajarkan oleh instruktur kimia yang sama. Setiap peserta diwawancarai untuk 40-70 menit setelah menerima instruksi kelas pada reaksi oksidasi-reduksi dan elektrokimia. Para peserta secara acak melalui lemparan koin ke salah satu dari dua kelompok-satu kelompok (N = 26) dilihat animasi lebih disederhanakan sebelum melihat animasi yang lebih kompleks sedangkan kelompok lainnya (N = 29) dilihat animasi yang lebih kompleks sebelum lebih disederhanakan animasi.
Komputer animasi
The animasi yang lebih sederhana dari reaksi perak-tembaga diciptakan oleh penulis kedua (Gambar. 1a). Program ini animasi sebagai dua dimensi seperti ketika dua benda mendekati satu sama lain, mereka animasi sebagai bertabrakan dan
memantul dari satu sama lain. Total waktu menonton animasi ini adalah sekitar 30 s; animasi ini ditunjukkan kepada peserta tanpa narasi. Menunjukkan animasi coppercoloured lingkaran dalam pola terorganisir (logam tembaga) ditempatkan dengan latar belakang biru (air). Dalam latar belakang biru, beberapa kalangan berwarna perak dengan '+' simbol (ion perak) dan jumlah yang sama dari biru / cluster atom merah dengan '?' simbol di atasnya (ion nitrat) bergerak bebas. Sebagai reaksi terjadi, dua lingkaran perak mendekati lingkaran tembaga, dan merah 'e?' (elektron) ditransfer dari lingkaran tembaga untuk masing-masing dua lingkaran perak. Ketika 'e?' ditransfer, ci tembaga
Sedang diterjemahkan, harap tunggu..