تأثیر مرور پیش ‌نیازهای پیوندهای شیمیایی بر یادگیری ساختار پروتئین‌ها: یک مطالعه شبه ‌آزمایشی با مقایسه دانش ‌آموزان مدارس استعدادهای درخشان و عادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آموزش زیست شناسی، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران

2 دبیر زیست شناسی، تبریز، ایران

چکیده

پیشینه و اهداف: یادگیری ساختار پروتئین‌ها مستلزم پیوند مفاهیم زیستی با دانش پایه شیمی است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر مرور پیش‌نیازهای پیوندهای شیمیایی بر یادگیری ساختار پروتئین‌ها و مقایسه این تأثیر در دو مدرسه با شرایط آموزشی متفاوت انجام شد. روش ‌ها‌: طرح پژوهش، شبه ‌آزمایشی از نوع پیش ‌آزمون ـ پس ‌آزمون با ساختار عاملی ۲×۲ و گروه ‌های غیرتصادفی بود. نمونه شامل ۵۸ دانش ‌آموز پایه دوازدهم رشته تجربی بود که به روش نمونه ‌گیری در دسترس از یک مدرسه استعدادهای درخشان ۳۰ ) نفر) و یک مدرسه دولتی عادی (۲۸نفر) انتخاب و در چهار گروه ۱۴ تا ۱۵ نفری قرار گرفتند. ابزار، آزمون محقق ‌ساخته ۲۰ سؤالی ( ۱۲ تشریحی و ۸ چهارگزینه ‌ای در سطوح بازخوانی، کاربرد و تحلیل) بود؛ نسبت روایی محتوا (CVR) آن ۰/۷۸، شاخص روایی محتوا (CVI) آن ۰/۸۵ (تأیید ۱۰ متخصص) و آلفای کرونباخ آن ۰/۸۲ بود. داده ‌ها با آزمون شاپیرو–ویلک، لون و تحلیل کوواریانس تحلیل شدند. یافته ‌ها: اثر اصلی نوع مدرسه معنادار بود ((F(1,53) = 41/28؛ p < 0/001؛ ηp² = 0/443))؛ اثر اصلی مرور نیز معنادار بود( (F(1,53) = 22/41؛ p < 0/001؛ηp² = 0/305) ) و اثر تعامل نوع مدرسه × مرور معنادار بود( (F(1,53) = 7/96؛ p < 0/01؛ ηp² = 0/133). مقایسه ‌های زوجی بر اساس میانگین ‌های تعدیل ‌شده نشان داد مرور در مدرسه عادی بهبود معنادار ایجاد کرد (اختلاف میانگین تعدیل ‌شده = 2/79؛ p < 0/01) ) اما در مدرسه استعدادهای درخشان معنادار نبود (0/84؛ p = 0/12).) نتیجه ‌گیریمرور هدفمند پیش‌نیازهای پیوندهای شیمیایی یادگیری ساختار پروتئین‌ها را بهبود می‌دهد؛ این اثر در مدارس عادی سودمندتر است و می‌تواند بخشی از شکاف یادگیری میان دو بافت آموزشی را جبران کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Reviewing Chemical Bonding Prerequisites on Learning Protein Structure: A Quasi-Experimental Study Comparing Gifted and Regular High-School Students

نویسندگان [English]

  • Elham Ghasemloo 1
  • simin Zirak 2
1 Department of biology, Farhangian University, Tehran, Iran
2 Biology Teacher, Tabriz,, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives: Learning protein structures in biology requires a solid comprehension of chemical bonds. This study investigated the effect of reviewing chemical bond prerequisites on learning protein structures, comparing students in gifted (SAMPAD) and ordinary public schools.

Methods: A quasi-experimental pretest-posttest design with a 2×2 factorial structure and non-equivalent groups was employed. The sample comprised 58 twelfth-grade female biology students (30 gifted, 28 ordinary) selected through purposive sampling. The researcher-made learning test comprised 15 multiple-choice and 5 essay questions. Content Validity Ratio (CVR = 0.78), Content Validity Index (CVI = 0.85), and internal consistency (Cronbach’s α = 0.82) confirmed instrument validity and reliability. Experimental groups received a 60-minute prerequisite chemical bond review. Data were analyzed using two-way ANCOVA and Bonferroni post-hoc tests on adjusted means after confirming baseline equivalence within school tiers.

Findings: The covariate (pretest) significantly predicted posttest scores (F(1, 53) = 55.20, p < 0.001, η² = 0.516). Main effects of school type (F(1, 53) = 41.28, p < 0.001, η² = 0.443) and prerequisite review (F(1, 53) = 22.41, p < 0.001, η² = 0.305), as well as their interaction effect (F(1, 53) = 7.96, p = 0.007, η² = 0.133), were statistically significant. Bonferroni tests indicated that the intervention significantly enhanced learning in the ordinary school (mean difference = 2.79, p < 0.01), whereas the gain in the gifted school was not statistically significant (mean difference = 0.84, p = 0.12). Crucially, the intervention substantially narrowed the achievement gap between the two school types.

Conclusion: Prerequisite review acts as an indispensable cognitive scaffold, particularly in mitigating educational disparities in regular schools.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Prior Knowledge
  • Chemical Bonds
  • Protein Structure
  • Biology Education
  • Conceptual Change