Development and implementation of new laboratory tasks in general chemistry

Abstract

Denne studien undersøker Oppgave 6 - Titlering av sterke og svake syrer i de generelle kjemikursene TMT4110 og TMT4115 ved NTNU. Hovedmålet er å forbedre studentenes læring og opplevelse. Undersøkelsen involverte analyse av det kognitive ferdighetsnivået ved hjelp av Bloom's taksonomi og graden av åpenhet gjennom inquiry. Relevant teori var brukt, laboratorieoppgaven ble gjennomført ved å etterligne en studentopplevelse så nært som mulig, studentene som utførte eksperimentet observert, og det ble gjennomført intervjuer med to laboratoriegrupper både før og etter laboratorieøvelsen.

Den relevante teorien antyder at en mer åpen laboratorieundervisningsstil ikke alltid er den mest effektive metoden for å forbedre studentenes læringsresultater og forståelse. Oppgave 6 slet med å oppnå alle de tiltenkte læringsmålene, og studentene prioriterer tid fremfor læring under eksperimentet. Basert på disse innsiktene, anbefales det å beholde den tradisjonelle ekspositoriske undervisningsstilen, oppdatere læringsmålene og sikre klar kommunikasjon av målene i alle faser av laboratorieøvelsen. Videre bør oppgaven fokusere kun på Del 2 og utvikle nye forberedende oppgaver som fremmer alle de høye kognitive ferdighetene, oppnår alle læringsmålene og inkluderer alle de essensielle syre-base titreringskonseptene.

Disse anbefalingene kan være til nytte ikke bare i de spesifikke kjemikursene som ble analysert, men også i andre kjemikurs som inneholder laboratorieaktiviteter med mål om å forbedre studentenes læring og forståelse. Det er viktig å erkjenne at denne studien ble begrenset av en enkelt person, noe som potensielt kan ha påvirket resultatkvaliteten og begrenset perspektiver og synspunkter.

This study investigates Task 6 -- Titration of strong and weak acid in the general chemistry courses TMT4110 and TMT4115 at NTNU. The main goal is to enhance student learning and experience. The investigation involved analyzing the level of cognitive skill using Bloom's taxonomy and interpreting the task as degree of inquiry. Relevant theory was employed, the laboratory task was executed to closely simulate a student's experience, the students performing the experiment were observed, and interviews were conducted with two laboratory groups before and after the laboratory exercise.

The relevant theory implies that a more open laboratory instruction style is not always the most effective method for enhancing the student's learning outcomes and understanding. Interviews with students indicated Task 6 struggled to achieve all the intended learning objectives and the students prioritize time over learning during the experiment. Based on these insights, the recommendations for the laboratory task are to keep the traditional expository instruction style, update the learning objectives and assure that the objectives are clearly communicated in all stages of the laboratory exercise. Furthermore, it is recommended to streamline the task by focusing solely on Part 2, and lastly, develop new preparatory tasks to promote all the higher-order cognitive skills, achieve all the learning objectives and include all the essential acid-base titration concepts.

These recommendations can benefit not only the specific chemistry courses analyzed, but also other chemistry courses that involve laboratory activities, aiming to improve student learning outcomes and understanding.