فاطمه اربابی فر

این پژوهش در چارچوب کارورزی ۳ و به عنوان بخشی از فرایند آموزش عملی دانشجو-معلمان دانشگاه فرهنگیان اجرا شد. کارورزی ۳ فرصتی ارزشمند فراهم می آورد تا دانشجو-معلمان پیش از ورود به حرفه تدریس، در محیطی واقعی و حمایت شده به کارآموزی بپردازند و شکاف بین نظریه های دانشگاهی و اقتضائات کلاس درس را کاهش دهند. هدف اصلی این پژوهش، ارتقاء درک مفهومی عمیق و افزایش انگیزه یادگیری دانش آموزان پایه دهم رشته ریاضی دبیرستان رضوان، پیرامون مفاهیم انتزاعی مدل ذره ای و حالت های ماده بود. این مفاهیم به دلیل ماهیت غیرملموس خود، اغلب برای دانش آموزان دشوار و دور از زندگی روزمره تلقی می شوند. کارورزی ۳ این امکان را به دانشجو-معلم داد تا با طراحی و اجرای یک طرح درس فعال در محیط واقعی کلاس، مهارت های تدریس خود را در تعامل مستقیم با دانش آموزان تقویت کرده و نظریه های آموزشی را به تجربه عملی تبدیل کند. روش کار بر پایه مدل یادگیری فعال (بازی ذرات) و با تأکید بر سه مرحله کلیدی طراحی و اجرا شد: مرحله اول «تجربه کردن» (شامل ایفای نقش ذرات توسط خود دانش آموزان و انجام آزمایش های ساده و دست ورزی)، مرحله دوم «توضیح دادن» (شامل تکمیل جدول های مقایسه ای گروهی و بحث در مورد مشاهدات) و مرحله سوم «به کار بستن» (شامل مقایسه نتایج گروه ها و انتقال یادگیری به موقعیت های جدید و مسئله محور). سنجش یادگیری به صورت مستمر و فرایند‑محور (از طریق مشاهده میزان مشارکت فعال دانش آموزان و کیفیت پاسخ های ارائه شده در گروه ها) انجام گرفت. یافته های این پژوهش نشان داد که روش نمایش فعال و مدل سازی بدن محور نه تنها در ارتقاء درک مفهومی دانش آموزان از مدل ذره ای مؤثر بوده است، بلکه انگیزه و تمرکز آنان را در کلاس به طور چشمگیری افزایش داده است. در مجموع، این رویکرد می تواند به عنوان الگویی کارآمد و عملی برای آموزش مفاهیم انتزاعی فیزیک در پایه دهم و حتی سایر مقاطع تحصیلی مورد استفاده قرار گیرد.

در این مقاله به بررسی تأثیر تدریس مبتنی بر استفاده از ماهیت علم بر میزان جهان بینی علمی و دانش علمی دانشجویان در درس فیزیک جدید می پردازیم. در طی این پژوهش دانشجویان در کلاس درس فیزیک جدید در گروه آزمایش، علاوه بر محتوای درسی با مباحثی همچون تأثیرات فرهنگی، اجتماعی بر فیزیکدانان دوره جدید، مراحل دستیابی به قوانین علمی در دوره فیزیک جدید، تغییرپذیری علم با مقایسه فیزیک کلاسیک در برابر فیزیک جدید نیز آشنا می شوند. این روش تحقیق از نوع پژوهش کاربردی و شبه آزمایشی است که درگروه آزمایش آموزش مبتنی بر ماهیت علم در تدریس مباحث فیزیک جدید لحاظ شده است و برای گروه کنترل شیوه متداول تدریس این درس در نظر گرفته شده است. برای اندازه گیری و مقایسه میزان جهان بینی علمی و دانش علمی دانشجویان از پیش آزمون و پس آزمون استفاده شد. در نهایت مشخص شد که علاوه بر تغییر جهان بینی علمی دانشجویان گروه آزمایش، دانش علمی آنها نیز در درس فیزیک جدید نسبت به گروه کنترل بیشتر است.

هدف پژوهش حاضر بررسی تأثیر آموزش تاریخ علم فیزیک بر درک دانشجو- معلمان از فرایند مدل سازی در فیزیک است. روش این پژوهش، کاربردی و شبه آزمایشی در طرح مقایسه گروههای ایستا با اجرای پس آزمون است. جامعه آماری پژوهش همه دانشجو- معلمان دختر سال آخر رشته آموزش فیزیک دانشگاه فرهنگیان کل کشور بودند. نمونه آماری پژوهش نیز دانشجو- معلمان سال آخر رشته آموزش فیزیک مرکز شرافتِ پردیس نسیبه دانشگاه فرهنگیان در استان تهران بودند. گروه آزمایش دانشجو- معلمانی بودند که به عنوان واحد انتخابی درس تاریخ علم فیزیک را انتخاب کرده اند، در حالی که دانشجو- معلمان گروه کنترل این درس را انتخاب نکرده اند. برای گردآوری داده ها به منظور سنجش درک دانشجو- معلمان از مدل سازی در فیزیک و سطح یادگیری شناختی آنها از پرسشنامه چهارگزینه ای در پس آزمون استفاده شده که سؤالات آن متناظر با سطوح مختلف یادگیری شناختی تنظیم شده است. برای تأیید روایی سؤالات پرسشنامه از نظرات اساتید آموزش فیزیک و تاریخ علم استفاده شده و برای تأیید پایایی آزمون نیز ضریب پایایی نهایی در پس آزمون در محدوده مورد تأیید قرار گرفته است. برای تجزیه و تحلیل آماری و آزمودن فرضیه ها نرم افزار SPSS و برای تحلیل داده ها با توجه به نرمال بودن داده ها و برقراری سایر شرایط، از آزمون دونمونه ای T مستقل استفاده شده است. نتیجه این آزمون نشان داده که فرضیه تحقیق مورد تأیید است و دانشجو- معلمانی که واحد درسی تاریخ علم فیزیک را با موفقیت گذرانده اند نسبت به دانشجو- معلمان مشابهی که این واحد درسی را نگذرانده اند، درکی بهتر از فرایند مدل سازی در روش علمی دارند.

فیزیک جدید اولین بار در قرن 13ق (19م) به ایران وارد شد. کتاب جرالثقیل و علم حکمت طبیعی از آگوست کریشیش اولین کتاب درسی فیزیک در ایران بود. این کتاب ترجمه ای از تدریس های شفاهی کریشیش در مدرسه دارالفنون است که توسط دستیار ایرانی وی میرزا زکی مازندرانی در سال 1274ق گردآوری شد. پس از این قبیل ترجمه ها تحصیل کردگان ایرانی در غرب پس از بازگشت به ایران مشغول به تدریس در دارالفنون شدند و کتاب های درسی فیزیک جدیدی تألیف کردند. کتاب حکمت طبیعی اصول علم فیزیک تألیف علی خان ناظم العلوم (1293ق) نمونه ای از این دست است. علی رغم اینکه کتاب های درسی فیزیک در آن دوره دارای اشتباهات اندکی هم بود، نقطه عطفی برای تغییر آموزش علوم قدیم به علوم جدید در قرن 19 میلادی در ایران بودند. مقایسه کتاب کرشیش و ناظم العلوم نشان دهنده دو نوع کتاب درسی در ایران است که به دو جنبه از آموزش فیزیک در ایران می پرداختند. اولی یک کتاب درسی بود که روابط ریاضی کاربردی در فیزیک و روش حل مسائل را آموزش می داد، ولی دومی به آموزش عمیق مفاهیم فیزیکی از طریق ذکر مثال هایی از کاربرد در صنعت و تاریخ فیزیک به زبان ساده توجه داشت. ناظم العلوم از چهار منبع فرانسوی استفاده کرده است که بخش هایی از متن فارسی او با بخش هایی از آن منابع فرانسوی مقایسه می شود.

برخی از پژوهشگران قطب الدین شیرازی را صاحب دستاوردهایی مهم در علم اپتیک یا مناظر دانسته اند. تحقیق حاضر که بر اساس سه کتاب مهم قطب الدین شیرازی در علم هیئت با نام های نهایه الإدراک فی درایه الافلاک و اختیارات مظفری و التحفه الشاهیه انجام شده است، نشان می دهد قطب الدین شیرازی در هیچ بخشی از آثار مذکور به بحث رنگین کمان نپرداخته است. نتیجه این پژوهش همچنین نشان می دهد که با اینکه شیرازی در زمینه علم هیئت نظریه های نویی مطرح کرده، امّا در علم مناظر دستاورد مهمّی نداشته است. آنچه در آثار قطب الدین شیرازی در علم مناظر دیده می شود نه تنها نو نیست، بلکه حتی از آثار ابن هیثم و علاء بن سهل نیز عقب تر است.