Vera S. Županec, University of Novi Sad, Faculty of Sciences, Novi Sad, Serbia
Tihomir D. Lazarević, University of Novi Sad, Faculty of Sciences, Novi Sad, Serbia, e-mail: tihomir.lazarevic@dbe.uns.ac.rs
Stanislava I. Olić Ninković, University of Novi Sad, Faculty of Sciences, Novi Sad, Serbia
Иновације у настави, XXXVII, 2024/1, стр. 61–74

| PDF | | Extended summary PDF |
DOI: 10.5937/inovacije2401061Z

Abstract: Project-Based Learning (PBL) enables students, by solving tasks within the project, to be much more active in classes and acquire knowledge through practical activities and experiences. The aim of the research was to determine the effects of the application of PBL in terms of student success in knowledge tests, then in terms of the durability of knowledge and mental effort that students invest by applying different teaching models. The sample included 406 fifth-grade students from four elementary schools in Novi Sad (Serbia). For the needs of the research, the following instruments were designed: knowledge tests (pre-test, post-test, re-test) and the scale of assessment of students’ mental effort, which were applied in the research. The research has shown that PBL is more effective than traditional teaching (ex-catedra teaching), because students who attended this type of classes achieved better results on knowledge tests, their knowledge is more permanent, and mental effort is lower. The obtained results have theoretical and practical significance and suggest that PBL should be applied more in elementary schools within the subject of biology, but also within other subjects and higher levels of education.

Keywords: project-based learning, project-based teaching, teaching biology, elementary school

Вера С. Жупанец
Тихомир Д. Лазаревић
Станислава И. Олић Нинковић
Универзитет у Новом Саду, Природно-математички факултет,
Нови Сад, Србија

ЕФЕКТИ УЧЕЊА ЗАСНОВАНОГ НА ПРОЈЕКТИМА У НАСТАВИ БИОЛОГИЈЕ

Бројне студије указују на то да традиционална настава, у којој наставник заузима централну улогу, а ученици углавном нису много активни на часу, не даје очекиване резултате у вези са ученичким постигнућима у настави. То доказују и релативно слаби резултати наших ученика на међународним тестирањима као што су ПИСА и ТИМСС. Једно од решења за превазилажење овог проблема јесте шира примена пројектне наставе (у даљем тексту: ПН) у школама (енг. Project Based Learning – PBL). Биологија као мултидисциплинарна природна наука нуди бројне могућности за организовање наставе, како у учионици, тако и у природном амбијенту, што додатно отвара нове перспективе за примену пројектне наставе. Пројектна настава омогућује да ученици, решавајући задатке у оквиру пројекта, буду активнији на часовима и да знања стичу кроз практичне активности и искуства. Циљ истраживања био је да се утврди ефикасност примене ПН по питању успеха ученика на тестовима знања, затим по питању трајности стечених знања и менталног напора који ученици улажу применом различитих модела наставе. Узорак истраживања је обухватио 406 ученика из четири основне школе у Новом Саду (Република Србија). Укупно 202 ученика из две основне школе чинила су експерименталну групу (Е), а 204 ученика из друге две основне школе чинила су контролну групу (K). Инструменти истраживања који су креирани за потребе експеримента су: иницијални тест знања, финални тест знања, ретест и скала процене менталног напора ученика. Ученици Е и K групе су на почетку педагошког истраживања изједначени на основу резултата иницијалног теста знања, који је мерио предзнање ученика о садржајима из предмета Свет око нас, што је био предуслов за успешан рад ученика, разумевање и усвајање садржаја наставне теме „Порекло и разноврсност живота” у оквиру наставног предмета Биологија. Након иницијалног тестирања примењена су два различита наставна приступа у реализацији биолошких садржаја у две групе ученика петог разреда. Ученици Е групе су наставну тему „Порекло и разноврсност живота” реализовали применом ПН, путем задатих мини-пројеката. У одељењима K групе наставни рад је био у складу с уобичајеним, традиционалним моделом реализације наставне теме „Порекло и разноврсност живота”. Непосредно по завршетку обраде предвиђених наставних садржаја у оквиру педагошког експеримента спроведен је финални тест, а након месец дана и ретест како би се проверила трајност стечених знања различитим моделима наставе. Финални тест и ретест су обухватали садржаје из наставне теме „Порекло и разноврсност живота”, који су и обрађени током истраживања. У оквиру сваког питања, на финалном тесту, налазила се и петостепена Ликертова скала за самопроцењивање менталног напора који ученик улаже приликом решавања задатака. Статистичка обрада података урађена је у програму JASP. За испитивање разлика у постигнућу ученика на иницијалном тесту, финалном тесту и ретесту коришћен је т-тест, уз праг значајности p=.05. Подаци о напредовању ученика Е и K групе од тестирања на иницијалном до тестирања на финалном тесту знања и ретесту обрађени су комбинованом анализом варијансе (енг. Two Way Mixed ANOVA). Резултати истраживања су показали да је пројектна настава ефикаснија у односу на традиционалну наставу, јер су ученици Е групе остварили статистички значајно бољи резултат у односу на ученике K групе, како на финалном тесту знања, тако и на ретесту, који је примењен месец дана након финалног тестирања. Тиме је доказано да су знања до којих су ученици дошли применом ПН квалитетнија и трајнија у односу на знања стечена традиционалном наставом, јер је у оваквој организацији наставе ученик уједно и носилац наставних активности. Сам процес учења применом ПН је усмерен на ученика који пролази кроз смислено искуство савладавања градива. Такође, ментални напор који су ученици Е групе уложили у решавање задатака на тесту знања је статистички значајно мањи у односу на ученике који су похађали традиционални тип наставе. Добијени резултати имају теоријски и практични значај. Они употпуњују емпиријске налазе о ефикасности ПН у настави биологије у основном образовању и пружају значајне смернице не само наставницима биологије већ свим наставницима за увођење ПН у наставни процес. Ови налази охрабрују ширу примену ПН у настави, што може бити подстицај за наставнике и истраживаче да се у будућим истраживањима провери ефикасност примене ПН у оквиру других наставних предмета или у оквиру виших нивоа образовања (средње школе и факултети).

Кључне речи: пројектно учење, пројектна настава, настава биологије, основна школа

References

• Afriana, J., Permanasari, A., & Fitriani, A. (2016). Project-based learning integrated to stem to enhance elementary school students’ scientific literacy. Journal Pendidikan IPA Indonesia, 5(2), 261–267. https://doi.org/10.21831/jipi.v2i2.8561
• Al Rasyid, M., & Khoirunnisa, F. (2021). The effect of project-based learning on collaboration skills of high school students. Jurnal Pendidikan Sains, 9(1), 113–119. https://doi.org/10.26714/jps.9.1.2021.113-119
• Barron, B., & Darling-Hammond, L. (2008). Teaching for meaningful learning: A review of research on inquiry-based and cooperative learning. In G. N. Cervetti, J. L. Tilson, L. Darling-Hammond, B. Barron, D. Pearson, A. H. Schoenfeld, & T. D. Zimmerman (Eds.). Powerful learning: What we know about teaching for understanding. Jossey-Bass.
• Brophy, J. (2004). Motivating students to Learn. Lawrence Erlbaum Associates.
• Corvers, R., Wiek, A., De Kraker, J., Lang, D. J., & Martens, P. (2016). Problem-based and project-based learning for sustainable development. In H. Heinrichs, P. Martens, G. Michelsen & A. Wiek (Eds.). Sustainability Science (349–358). Springer. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-94-017-7242-6_29
• Đerić, I., Malinić, D., & Đević, R. (2021). Project-based learning: challenges and implementation support. In N. Gutvajn, J. Stanišić, & V. Radović (Eds.). Problems and perspectives of contemporary education (52–73). Institute for Educational Research.
• Ekstedt, E., Lundin, R. A., Söderholm, A., & Wirdenius, H. (1999). Neo-institutional organising: Renewal by action and knowledge in a project-intensive economy. Routledge.
• Eliana, E. D. S., Senam, S., Wilujeng, I., & Jumadi, J. (2016). The effectiveness of project-based e-learning to improve ict literacy. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 5(1), 51–55. https://doi.org/10.15294/jpii.v5i1.5789
• Fernandes, S., Mesquita, D., Flores, M. A., & Lima, R. M. (2014). Engaging students in learning: Findings from a study of project-based education. European Journal of Engineering Education, 39(1), 55–67.
• Gagić, Z., Skuban, S., Radulović, B., Stojanović, M., & Gajić, O. (2019). The implementation of mind maps in teaching physics – educational efficiency and students’ involvement. Journal of Baltic Science Education, 18(1), 117–131. https://doi.org/10.33225/jbse/19.18.117
• Goodman, B., & Stivers, J. (2010). Project-based learning. Educational psychology, 1–8.
• Herreid, C. F. (2003). The death of problem-based learning? Journal of College Science Teaching, 32(6), 364–366.
• Hug, T. (2010). Radical constructivism mainstreaming: A desirable endeavor? Critical considerations using examples from educational studies and learning theory. Constructivist Foundations, 6(1), 58–65.
• Kapusuz, K. J., & Can, S. (2014). A survey on lifelong learning and project-based learning among engineering students. Procedia – Social and Behavioral Sciences, 116, 4187–4192. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2014.01.914
• Keegan, A., & Turner, J. R. (2001). Quantity versus quality in project-based learning practices. Management Learning, 32(1), 77–98. https://doi.org/10.1177/1350507601321006
• Knoll, M. (2012). “I had made a mistake”: William H. Kilpatrick and the project method. Teachers College Record, 114(2), 1–45.
• Košir, K., Dugonik, Š., Huskić, A., Gračner, J., Kokol, Z., & Krajnc, Ž. (2020). Predictors of perceived teachers’ and school counsellors’ work stress in the transition period of online education in schools during the COVID-19 pandemic. Educational Studies, 48(6), 1–5. https://doi.org/10.1080/03055698.2020.1833840
• Lea, S. J., Stephenson, D., & Troy, J. (2003). Higher education students’ attitudes to student centered learning: beyond “educational bulimia?” Studies in higher education, 28(3), 321–334. https://doi.org/10.1080/03075070309293
• Levinthal, D. A., & March, J. G. (1993). The myopia of learning. Strategic Management Journal, 14(S2), 95– 112. https://doi.org/10.1002/smj.4250141009
• Loyens, S. M., & Gijbels, D. (2008). Understanding the effects of constructivist learning environments: Introducing a multi-directional approach. Instructional science, 36(5–6), 351–357. https://doi.org/10.1007/s11251-008-9059-4
• Lundin, R., & Midler, C. (1998). Projects as arenas for renewal and learning processes. Kluwer Academic.
• Maghfiroh, N., Susilo, H., & Gofur, A. (2016). Pengaruh pembelajaran berbasis proyek terhadap keterampilan proses sains peserta didik kelas x sma negeri sidoarjo. Jurnal Pendidikan: Teori, Penelitian, dan Pengembangan, 1(8), 1588–1593. https://doi.org/10.17977/jp.v1i8.6673
• Markham, T., Larmer, J., & Ravitz, J. (2003). Project based learning handbook: A guide to standards focused project-based learning for middle and high school teachers. Buck Institute for Education.
• Matthews, M. R. (2002). Constructivism and science education: A further appraisal. Journal of Science Education and Technology, 11(2), 121–134.
• Milenković, D., Jovanović, Lj., Dimitrijević, N., Milojević, T., Dragin, I., Lazić, J., i Simin, Đ. (2018). Ceger ekoloških ideja. Kairos.
• Mohedo, M., & Bujez, A. (2014). Project based teaching as a didactic strategy for the learning and development of basic competences in future teachers. Procedia – Social and Behavioral Sciences, 141, 232–236. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2014.05.040
• Newell, S., Edelman, L., Scarbrough, H., Swan, J., & Bresnen, M. (2003). Best practice development and transfer in the NHS: The importance of process as well as product knowledge. Health Services Management Research, 16(1), 1–12. https://doi.org/10.1258/095148403762539095
• Pecore, J. L. (2009). A case study of secondary teachers facilitating a historical problem-based learning instructional unit. Georgia State University.
• Pecore, J. L. (2015). From Kilpatrick’s project method to project-based learning. International handbook of progressive education, 155–171.
• Peetsma, T., Hascher, T., Van der Veen, I., & Roede, E. (2005). Relations between adolescents’ self-evaluations, time perspectives, motivation for school and their achievement in different countries and at different ages. European Journal of Psychology of Education, 20(3), 209‒225. https://doi.org/10.1007/BF03173553
• Petrović, M., i Hoti, D. (2020). Priručnik za projektnu nastavu i nastavu na daljinu. Naled.
• Postrel, S. (2002). Islands of shared knowledge: Specialization and mutual understanding in Problem-Solving Teams. Organization Science, 13(3), 303–320.
• Prtljaga, S., & Veselinov, D. (2017). The influence of the project method on the achievement of young learners in the field science and social studies. Research in Pedagogy, 7(2), 254–264. https://doi.org/10.17810/2015.63
• Radulović, B., & Stojanović, M. (2019). Comparison of teaching instruction efficiency in physics through the invested self-perceived mental effort. Voprosy Obrazovaniya, 16(3), 152–175. https://doi.org/10.17323/1814-9545-2019-3-152-175
• Radulović, B., Gajić, O., Španović, S., & Lungulov, B. (2019). Challenges of initial teacher education in the context of higher education reform in Serbia. Education and Self Development, 14(3), 34–39. https://doi.org/10.26907/esd14.3.04
• Radulović, B. (2021). Educational efficiency and students’ involvement of teaching approach based on gamebased student response system. Journal of Baltic Science Education, 20(3), 495–506. https://doi.org/10.33225/jbse/21.20.495
• Ristanović, D. P. (2018). Pupils’ perception of cooperation in the project-based teaching of social, environmental and scientific education. Inovacije u nastavi, 31(4), 60–73. https://doi.org/10.5937/inovacije1804060R
• Rofieq, A., Latifa, R., Susetyarini, E., & Purwatiningsih, P. (2019). Project-based learning: Improving students’ activity and comprehension through lesson study in senior high school. Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia, 5(5), 41–50. https://doi.org/10.22219/jpbi.v5i1.7456
• Safaruddin, S., Ibrahim, N., Juhaeni, J., Harmilawati, H., & Qadrianti, L. (2020). The effect of project-based learning assisted by electronic media on learning motivation and science process skills. Journal of Innovation in Educational and Cultural Research, 1(1), 22–29. https://doi.org/10.46843/jiecr.v1i1.5
• Sasson, I., & Dori, Y. J. (2015). A three-attribute transfer skills framework – part II: applying and assessing the model in science education. Chemistry Education Research and Practice, 16(1), 154–167. https://doi.org/10.1039/C4RP00120F
• Singley, M. K., & Anderson, J. R. (1989). The transfer of cognitive skills. Harvard University Press.
• Smith, C. A., Powell, S. C., & Wood, E. J. (1995). Problem-based learning and problem-solving skills. Biochemical Education, 23(3), 149–152. https://doi.org/10.1016/0307-4412(95)00019-Y
• Sonmez, D., & Lee, H. (2003). Problem-based learning in science. ERIC Clearinghouse for Science, Mathematics,
  and Environmental Education.
• Tabachnick, G. B., & Fidell S. L. (2013). Using multivariate statistics. Pearson Education.
• Thomas, J. W. (2000). A review of research on project-based learning. The Autodesk Foundation.
• Van Merriënboer, J. J. G. (1997). Training complex cognitive skills: a four components instructional design model. Educational Technology Publications.
• Wong, K. K. H., & Day, J. R. (2009). A comparative study of problem-based and lecture-based learning in junior secondary school science. Research in Science Education, 39(5), 625–642. https://doi.org/10.1007/s11165-008-9096-7
• Yair, G. (2000). Reforming Motivation: how the structure of instruction affects students’ learning experiences. British Educational Research Journal, 26(2), 191‒210.
• Žderić, M., i Miljanović, T. (2008). Metodika nastave biologije. Prirodno-matematički fakultet.
• Županec, V., Radulović, B., Pribićević, T., Miljanović, T., & Zdravković, V. (2018). Determination of instructional efficiency and learners’ involvement in the flipped biology classroom in primary school. Journal of Baltic Science Education, 17(1), 162‒176. https://doi.org/10.33225/jbse/18.17.162

Copyright © 2024 by the authors, licensee Teacher Education Faculty University of Belgrade, SERBIA. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0) (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original paper is accurately cited