پژوهش در آموزش علوم تجربی

روش حل مسئله می تواند باعث افزایش سطح تفکر، مهارت و در نتیجه ، منجر به درک عمیق تر شود و این روش سبب بهره مندی و کاربرد بیشتر از دانش و ایجاد انگیزه در فراگیران گردد. با توجه به وجود برخی محدودیتها نظیر فضای آزمایشگاهی، تجهیزات و امکانات لازم و کثرت دانش آموزان در یک کلاس می تواند به کاهش رغبت دانش آموزان برای مواجه با چالش های علمی و عملی درس علوم تجربی منجر شود. هدف این پژوهش، بررسی موفقیت تحصیلی به شکل معنادار از طریق استفاده از روش حل مسئله در آموزش مبحث درسی پیوند یونی شیمی کتاب علوم تجربی نهم است. این پژوهش به صورت تحلیلی – توصیفی انجام گرفته است. و جامعه آماری آن 40 نفر از دانش آموزان دختر پایه نهم درس علوم تجربی می باشد باشد که از بین آنها تعداد 20 نفر به صورت تصادفی به عنوان گروه آزمایشی انتخاب شدند و 20 نفر باقیمانده از دانش آموزان درگروه شاهد قرار گرفتند. اب زار گردآوری داده ه ا، آزمون پیش رفت تحصیلی "معلم س اخته" است که برای ارزشیابی در پیش آزمون و پس آزمون بر روی دانش آموزان هردو گروه اس تفاده گردید. نتایج این مطالعه بر مزیت یادگیری مبتنی بر اساس شیوه حل مسئله به عنوان روش تدریس نسبت به روشهای معلم محور در بخش مرتبط با شیمی درس علوم تجربی علی رغم مشکلاتی نظیر دسترسی به آزمایشگاه وجمعیت نسبتا بالای کلاس درس تاکید می نماید.

این پژوهش با هدف بررسی اثربخشی آموزش به شیوه ی معکوس بر یادگیری و یادداری علوم تجربی دانش آموزان دختر دوره ی ابتدایی ناحیه ی دو شهر یزد انجام شد. روش پژوهش، شبه تجربی شامل یک گروه کنترل و یک گروه آزمایش ، بود. جامعه آماری این پژوهش تمامی دانش آموزان دختر دوره ی ابتدایی ناحیه دو شهر یزد در سال تحصیلی 1402-1401 بودند. حجم نمونه پژوهش، 40 نفر بود که 20 نفر برای گروه آزمایش و 20 نفر برای گروه کنترل بودند. نمونه گیری با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی خوشه ای صورت گرفت. این پژوهش با استفاده از پرسشنامه های ارزیابی کیفیت یادگیری دانش آموزان رحمانی آخکند (1389) و پرسشنامه محقق ساخته یادداری بر اساس الگوی دیوید مریل (2007) صورت گرفت. برای تحلیل داده های پژوهش از آزمون تحلیل کوواریانس چندمتغیری بهره گرفته شد. نتایج تحلیل داده ها نشان داد شرکت در کلاس های آموزش به شیوه ی معکوس باعث افزایش یادگیری درس علوم تجربی در دانش آموزان دختر دوره ی ابتدایی ناحیه 2 یزد گردید؛ همچنین شرکت در کلاس های آموزش به شیوه ی معکوس باعث افزایش و بهبود یادداری درس علوم تجربی دانش آموزان دختر دوره ی ابتدایی ناحیه 2 یزد گردید. بنابراین نتیجه گرفته می شود شرکت در کلاس های آموزش به شیوه ی معکوس باعث بهبود یادگیری و افزایش یادداری علوم تجربی دانش آموزان دختر دوره ی ابتدایی ناحیه 2 شهر یزد گردید.

هدف آموزش درتمام نظام های آموزشی دستیابی به سواد علمی است و درک ماهیت علم یکی ازجنبه های ضروری آن می باشد. ماهیت علم درپی ارائه توصیفی از چیستی علم، سازوکار علم، چگونگی کار دانشمندان به مثابه یک گروه اجتماعی و چگونگی اثر گذاری جامعه بر جهت دهی فعالیت علمی و بالعکس می باشد. این پژوهش با هدف بررسی مولفه های ماهیت علم در ارائه محتوای آخرین نگاشت کتاب درسی فیزیک پایه یازدهم رشته ریاضی-فیزیک بود. در این پژوهش از روش تحلیل محتوا استفاده شد. نمونه شامل کل محتوای کتاب فیزیک پایه یازدهم و واحد نمونه گیری شامل پاراگراف بود. برای بررسی چگونگی ارائه محتوا از سیستم امتیازدهی روبریک استفاده شد. دادهها با استفاده از همسوسازی اعتبار یابی شد. یافتهها نشان داد، بیشترین تاکید کتاب درسی فیزیک بر جنبه های خلاقیت ، رابطه علم با تکنولوژی و شواهد و مدارک بوده و به جنبه ی خلاقیت، محدودیت در علم و نظریه و قانون به صورت ضمنی اشاره شده است. همچنین، دو مولفه نفوذ اجتماعی و فرهنگی و روش علمی منحصربه فرد در علم در کتاب فیزیک سال یازدهم رشته ریاضی – فیزیک به خوبی معرفی و تبیین نشده است. میتوان نتیجه گرفت اغلب مفاهیم و نظریه های مطرح شده در کتاب به صراحت مولفههای ماهیت علم را توضیح نمیدهند و اغلب این مفاهیم به صورت ضمنی دیدگاه معیوبی از علم ارائه میدهند.

این پژوهش باهدف بررسی برنامه درسی رسمی قصد و اجرا شده رشته آموزش علوم تجربی و شناسایی عناصر مغفول آن انجام شد. از لحاظ روش کیفی –کمی (آمیخته)، به لحاظ هدف کاربردی و از نظر گردآوری داده ها توصیفی- پیمایشی و تحلیل محتوا است. در بخش کیفی، تحلیل محتوا پنج مرحله ای گال و در بخش کمی آمار توصیفی (میانگین، فراوانی و درصد میزان تطابق )استفاده شد. جامعه تحلیل محتوا شامل سرفصل آموزشی دانشگاه فرهنگیان به عنوان برنامه درسی قصد شده دارای 303 صفحه و کتب درسی اموزش علوم تجربی مقطع متوسطه اول به عنوان برنامه درسی اجرا شده و شامل 423 صفحه و واحد تحلیل محتوای کتب درسی مباحث یادگیری است. بر این اساس پایه هفتم 15 فصل؛ هشتم 15 و نهم 15 فصل و درمجموع 45 فصل شد. برای پایایی و اعتبار یافته ها مفاهیم و موضوعات، از متخصصین و دانشجویان رشته خواسته شد تا اسناد را بر اساس موضوعات یادگیری تحلیل نمایند. هم چنین محققین برای اعتباریابی نتایج، دو بار در فواصل زمانی مختلف، محتواها را موردبررسی مجدد قرارداد و نتایج تقریباً یکسانی را استخراج نمود. نتایج نشان داد که بیشترین پوشش محتوا مربوط به پایه هفتم با 51/88% و کمترین مربوط به پایه نهم با 55/77% است و بیشترین محتوای مغفول در پایه نهم در فصل دهم با عنوان نگاهی به فضا است. همچنین از مجموع 366مبحث واحد درسی کتب درسی، سرفصل فیزیولوژی با 59، فیزیک مکانیک با 31 و علوم زمین با 29 بیشترین پوشش محتوا را به خود اختصاص داده اند. در انتها پیشنهاداتی جهت بازنگری سرفصل آموزشی ارائه شد.

جان دیویی، پس از مطالعه کلاس های درس، به این نتیجه رسید که کیفیت و تعمیق یادگیری در دروس مختلف متفاوت است. او به این تفاوت ها علاقه مند شد و نظریه ساختارگرایی را مطرح کرد. این نظریه مبتنی بر روش ها و رویکردهای مختلفی است که براساس آن، ساختارهای یادگیری تشکیل می شوند و رویکرد فعال در فرایند یادگیری به عنوان یک پله رشد مورد تأکید قرار می گیرد. در این پژوهش، ما رویکرد پروژه محور را، به ویژه تأثیر آن بر علوم تجربی، با استفاده از روش پژوهش کتابخانه ای (اسنادی) بررسی کرده و نتایج تحلیل خود را در این زمینه شرح دادیم. رویکرد پروژه محور، یک رویکرد سیستماتیک است که بر پایه سازماندهی پروژه ها انجام می شود و تمرکز آن بر دانش آموز قرار دارد. این رویکرد به دانش آموزان فرصت می دهد تا علم را از طریق تجربه بیاموزند. در کلاس علوم تجربی، می توان به محضر دانش آموزان پروژه های مختلفی را ارائه داد تا آن ها بتوانند مفاهیم جدید را با مطالب گذشته ارتباط داده و در موقعیت های جدید از آن استفاده کنند. در این پروژه های علوم تجربی، نقش تسهیل گر و راهنما نقش مهمی ایفا می کنند. به کارگیری رویکرد پروژه محور در برنامه درسی و به ویژه آموزش علوم تجربی، باعث می شود دانش آموزان به درک عمیق تری از مفاهیم علمی برسند و از آن ها در دنیای واقعی استفاده کنند.

کتاب های درسی به عنوان یکی از ابزارهای مهمّ در تحقق اهداف آموزشی، نقش اساسی در یادگیری دانش آموزان دارند. آنالوژی ها (شبیه نماها) یکی از راهکارهای ساده برای نیل به این اهداف می باشند. آنالوژی ها با ایجاد ارتباط ساده بین موضوعات آشنا با مفاهیم ناآشنا در درک آنها کمک می کنند. شیمی یکی از دروس دبیرستانی است که بیشتر موضوعات آن جنبه ی نظری دارد و یادگیری آنها برای دانش آموزان با چالش های زیادی همراه است. وجود کتاب های درسی مناسب یکی از ابزارها برای حل این مشکل است. با توجه به اهمّیّت استفاده از آنالوژی ها در یادگیری موضوعات درسی، استفاده از آنها در یادگیری بهتر موضوعات شیمی در کتاب ها و هنگام تدریس می تواند گره گشا باشد. هدف این مطالعه بررسی کتاب های درسی شیمی جهت تعیین میزان استفاده از آنالوژی در آنها است. این پژوهش از نظر ماهیت تحقیق، توصیفی- پیمایشی- تحلیلی و از لحاظ رویکرد؛ ترکیبی (کمّی و کیفی) است. برای استخراج آنالوژی های موجود در کتاب های درس شیمی از چک لیست محقق ساخته استفاده شد و نوع تحلیل محتوای پژوهش، تحلیل مفهومی بود. نتایج نشان می دهد، علی رغم آشنایی طراحان کتاب های درس شیمی با اهمّیّت آنالوژی، از این ابزار به اندازه ی کافی در این کتاب ها استفاده نشده است؛ ولی آنالوگ های موجود در کتاب به طور شفاف بیان شده اند و اکثر نکات ضروری برای داشتن آنالوگ های مناسب در آنها رعایت شده است. پس لازم است در بازنگری های بعدی کتاب های درسی شیمی استفاده ی بیشتری از آنالوژی های مناسب مورد توجه قرار گیرد.