دانش فرامدل سازی

مدل از مفاهیم مهم در فلسفه علم و مدل سازی مهارتی اساسی در آموزش علوم است. این پژوهش به کاوش شایستگی های مدل سازی در دانش آموزان دوره دوم متوسطه در آموزش علوم (فیزیک، شیمی و زیست شناسی) پرداخته است. در این پژوهش کیفی به کمک مصاحبه های نیمه ساختاریافته میزان وابستگی دانش فرامدل سازی  به دانش محتوایی و همچنین سطح یادگیری دانش فرامدل سازی  (شایستگی مدل سازی) در 10 دانش آموز دوره دوم متوسطه رشته تجربی واکاوی شد. با وجود اینکه در برنامه درسی رسمی ایران  در مورد مهارت های مدل سازی علمی محتوای چندانی وجود ندارد، همه مصاحبه شوندگان این مهارت را البته در سطوح پایین داشتند. شایستگی های مدل سازی دانش آموزان  ارتباطی به دانش محتوایی و موضوع درسی نداشت، اما نحوه استفاده از مدل ها، و هدف از به کارگیری آن ها به دانش محتوایی وابسته بود. یافته ها نشان داد که برنامه ریزان از نقش مدل برای آموزش علوم غفلت کرده اند و دانش مدل و مهارت های فرامدل سازی به ندرت در اهداف یادگیری دروس علوم قرار گرفته است، به طوری که شاگردان با وجود استفاده ناقص و ناآگاهانه از مدل ها برای توصیف، فرضیه سازی، استدلال و پیش بینی رویدادها هنوز در مورد مدل ها دانش زیادی ندارند. با ایجاد حمایت مناسب از شاگردان، خلق فرصت های یادگیری برای مدل سازی، آموزش معلمان برای توجه بیشتر به نقش مدل ها در یادگیری علوم و توجه به مدل سازی در برنامه درسی علوم، می توان ضمن افزایش شایستگی مدل سازی، شاهد رشد مهارت هایی همچون استدلال علمی، پیش بینی رویدادها و توان حل مسئله بود.

مدل سازی قسمت جدانشدنی آموزش علوم است و معلمان نقش برجسته ای در آموزش مدل سازی و استفاده از آن دارند. مدل سازی به ایجاد، ارزیابی و بازنگری مدل هایی اشاره دارد که پدیده های علمی را تبیین می کنند و فرامدل سازی به تأمل و استدلال درباره ماهیت، هدف، محدودیت ها و پیامدهای مدل ها و مدل سازی اشاره دارد. هدف اصلی این پژوهش، بررسی میزان درک معلمان از مدل و همچنین، دیدگاه آنان درباره به کارگیری مدل در تدریس علوم بود. در این پژوهش کمّی که جامعه آماری آن معلمان علوم (فیزیک، شیمی و زیست شناسی) دوره دوم متوسطه ایران بودند، نمونه ای 295نفری که در دسترس پژوهشگران قرار داشتند، انتخاب و به کمک پرسشنامه، از آن ها پرسش هایی درباره شیوه ادراک و همچنین، امکان استفاده از مدل ها در تدریس پرسیده شد. نتایج پژوهش نشان داد معلمان به دانش محتوایی و موضوعی بیشتر از فرایند مدل سازی و دانش فرامدل سازی اهمیت می دهند و مشارکت دادن دانش آموزان در فعالیت های مدل سازی بیشتر با هدف توصیف پدیده هاست و نه فرایندهای مهم تر شناختی مثل پیش بینی پدیده ها، حل مسئله و یا استدلال علمی. همچنین، معلمان از فرایند طراحی، ارزیابی و بازنگری مدل ها براساس پرسش های خود دانش آموزان، به ندرت استفاده می کنند و فرایند مدل سازی نقش جزئی در عملکرد آن ها هنگام تدریس دارد. ارتقای شایستگی معلمان در دانش مدل سازی، حمایت و تشویق آن ها برای تدریس مبتنی بر مدل سازی، بازنگری برنامه درسی معلمان علوم درجهت توجه به مهارت های شناختی و فراشناختی ازجمله دانش مدل و فرامدل سازی می تواند هم به بهبود کیفیت تدریس معلمان کمک کند و هم موجب رشد سواد علمی در دانش آموزان شود.