فرمول‌های ساختاری منبع ترس بسیاری از دانش‌آموزان هستند، اما ابزاری ضروری در درس‌های زیست‌شناسی هستند. یک مطالعه مشترک توسط دکتر نینا مینکلی کارشناس آموزشی زیست شناسی از دانشگاه روهر بوخوم آلمان و دکتر ساشا برنهولت کارشناس آموزشی شیمی از موسسه آموزش علوم و ریاضیات لایبنیتز در کیل آلمان، نشان داده است که سطح استرس دانش آموزانی که با آنها کار می کنند. اگر نکات ساده ای در مورد نحوه برخورد با این فرمول ها به آنها داده شود، فرمول های شیمیایی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. نینا مینکلی، سرپرست این مطالعه می‌گوید: «در نتیجه، عملکرد کلی آنها نیز افزایش می‌یابد. او و تیمش 136 دانش آموز دبیرستانی را در آزمونی با راهنمایی و بدون راهنمایی شرکت کردند و عملکرد و سطح استرس آنها را مقایسه کردند. آنها یافته های خود را در مجله Research in Science Education در 26 ژوئن 2024 منتشر کردند.
فرمول های شیمی در واقع در کلاس های شیمی تدریس می شوند، جایی که به طور سیستماتیک در سطح اول معرفی می شوند. در زیست شناسی، آنها در چندین زمینه استفاده می شوند، به عنوان مثال هنگام مطالعه واکنش فتوسنتز. نینا مینکلی می‌گوید: «تجربه و مطالعات قبلی نشان داده‌اند که فرمول‌های ساختاری پیچیده به‌ویژه می‌توانند منجر به واکنش‌های استرسی شوند و بسیاری از دانش‌آموزان با آنها مشکلات قابل‌توجهی دارند و سعی می‌کنند از آنها اجتناب کنند». با این حال، در کلاس‌های زیست‌شناسی، زمان کافی برای معرفی مجدد فرمول‌ها وجود ندارد.
بنابراین ایده او این بود که به دانش آموزان نکاتی بدهد که تسلط بر فرمول ها را آسان تر کند. یکی از این نکات می تواند این باشد که حرف H مخفف هیدروژن است، یا کربن، که با حرف C نشان داده می شود، می تواند حداکثر چهار شریک پیوندی داشته باشد.
برای آزمایش خود، محققان ابتدا از گروهی متشکل از 136 دانش آموز دبیرستانی خواستند تا یک آزمون مقدماتی برای تعیین دانش قبلی خود از فرمول های ساختاری انجام دهند. شرکت‌کنندگان سپس آزمونی نوشتند که در آن نیمی از آنها راهنمایی دریافت کردند و نیمی دیگر نگرفتند. محققان نتایج آزمایش‌ها و همچنین سطوح استرس درک شده و سطوح استرس را که به‌طور عینی با استفاده از تغییرپذیری ضربان قلب اندازه‌گیری می‌شد، مقایسه کردند.
نینا مینکلی می‌گوید: «ما مشاهده کردیم که دانش‌آموزانی که راهنمایی دریافت می‌کردند استرس کمتری داشتند و عملکرد بهتری نسبت به گروه کنترل داشتند که هیچ راهنمایی دریافت نکرده بودند. محققان تأثیر دانش قبلی را برای هدف مطالعه مورد بررسی قرار دادند. “چنین نکات ساده ای که ارائه آنها برای معلمان آسان است، می تواند به دانش آموزان کمک کند تا بر موارد ضروری در تکالیف و تست ها تمرکز کنند – که به هر حال، در مورد درک فرمول ساختاری نیست.” تیم تحقیقاتی همچنین استدلال می کند که استرس بیش از حد می تواند منجر به زوال شناختی شود که می تواند مانع از یادآوری اطلاعات قبلی شود. با ارائه نکاتی در مورد فرمول ها می توان از این مشکل جلوگیری کرد.
این تیم علاوه بر استرس و عملکرد، تأثیر این نکات را بر خودکارآمدی دانش‌آموزان نیز ارزیابی کرد. نینا مینکلی نتیجه می گیرد: «ما متوجه شدیم که عملاً هیچ تفاوتی وجود ندارد. دانش‌آموزان به خوبی می‌دانستند که دانش آنها در مورد فرمول‌های ساختاری ناقص است
Materials provided by Ruhr-University Bochum. Original written by Meike Drießen. Note: Content may be edited for style and length.
