مسعود علیمحمدی

هدف: پژوهش حاضر با هدف مقایسه اثر آزمایش های تجربی واقعی و آزمایش های شبیه سازی شده بر فهم مفاهیم پایه فیزیک در دانش آموزان دوره متوسطه انجام شد و به بررسی میزان تأثیر هر یک از این دو روش بر درک مفاهیم مکانیک و کاهش کج فهمی های رایج پرداخت. روش پژوهش: این پژوهش به شیوه نیمه تجربی و با طرح پیش آزمون پس آزمون با دو گروه مستقل اجرا شد. جامعه آماری شامل دانش آموزان پایه دهم متوسطه منطقه ۱۴ شهر تهران بود که از میان آنان ۶۰ نفر به صورت در دسترس انتخاب و به طور مساوی در دو گروه ۳۰ نفره جایگزین شدند. گروه نخست آموزش مفاهیم مورد نظر را از طریق انجام آزمایش های واقعی در محیط آزمایشگاه دریافت کرد و گروه دوم همان محتوا را با استفاده از شبیه سازی های کامپیوتری تعاملی فراگرفت. ابزار گردآوری داده ها شامل آزمون استاندارد درک مفاهیم مکانیک و پرسشنامه سنجش کج فهمی های فیزیکی بود. داده ها با استفاده از روش های آماری مناسب برای مقایسه میانگین ها تحلیل شدند. یافته ها: نتایج نشان داد هر دو روش آموزشی موجب افزایش معنادار نمرات پس آزمون در مقایسه با پیش آزمون شدند و در ارتقای فهم مفاهیم مکانیک تأثیر مثبت داشتند. با این حال، دانش آموزان گروه آزمایش تجربی در درک روابط علّی میان متغیرها و مشاهده مستقیم پدیده های فیزیکی عملکرد بالاتری نشان دادند. در مقابل، گروه شبیه سازی شده در کاهش کج فهمی ها و شکل گیری تصور دقیق تر از کمیت های فیزیکی و روابط ریاضی مرتبط موفق تر عمل کرد. نتیجه گیری: بر اساس یافته ها، هر یک از دو روش آزمایش تجربی و شبیه سازی شده دارای مزیت های آموزشی متمایز هستند و به کارگیری تلفیقی آن ها می تواند به ارتقای هم زمان درک مفهومی عمیق و اصلاح کج فهمی ها منجر شود. طراحی الگوی ترکیبی مبتنی بر بهره گیری هدفمند از هر دو رویکرد، راهکاری کارآمد برای بهبود آموزش مفاهیم فیزیک در دوره متوسطه پیشنهاد می شود.

در کشورهای خشک و نیمه خشکی مانند ایران، پیش بینی دقیق خشکسالی ها، نقش بسیار مهمی در مقابله با بحران ناشی از خشکسالی و مدیریت سیستم های منابع آب ایفا می کند. با توجه به اینکه شاخص بارندگی استاندارد شده (SPI) به عنوان یکی از مناسب ترین شاخص برای تحلیل خشکسالی شناخته شده است، در این تحقیق، جهت پیش بینی SPI از مدل درختی M5 استفاده گردید. بدین منظور از داده های بارش ماهانه ایستگاه همدیدی مراغه در یک دوره ی 25 ساله (89-1365) استفاده و شاخص SPI در مقیاس 6 ماهه استخراج گردید. ن تایج نشان داد که شهرس تان مراغه در دو ده ه ی اخیر با خشکسالی های پی در پی و شدیدی مواجه بوده است. سپس با استفاده از مدل درختی M5 اقدام به پیش بینی مقادیر شاخص SPI در مقیاس زمانی 6 ماهه برای 1 تا 12 ماه آینده گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که میزان شاخص SPI در مقیاس های زمانی گذشته بیشترین تأثیر را نسبت به پارامترهای دیگر در پیش بینی شاخص بارش استاندارد شده دارد و با افزایش طول دوره ی پیش بینی از دقت مدت کاسته می شود. به طوری که در محاسبه SPI6 برای یک ماه آینده مقدار ضریب همبستگی حدود 94/0 به دست آمد که این مقدار برای 12 ماه آینده به حدود 40/0 کاهش پیدا کرد. با این وجود نتایج نشان داد که مدل درختی M5 با ارایه ی روابط خطی کاربردی و قابل فهم از دقت و توانایی نسبتاً بالایی در پیش بینی خشکسالی برخوردار است.