پژوهش در آموزش شیمی
سال:1401 | دوره:4 | شماره:3 (پیاپی 15) |تعداد مقالات:42

الکتروشیمی یکی از زیر شاخه های شیمی می باشد که به بررسی واکنش های شیمیایی می پردازد که در اثر عبور جریان الکتریکی انجام می شوند، یا انجام یافتن آن ها سبب ایجاد جریان الکتریکی می شود. الکتروشیمی همواره یکی از دروس دشوار در دوره دبیرستان شناخته می شود و یاددهی و یادگیری آن همواره مشکل بوده است. یکی از دغدغه های همیشگی دبیران شیمی آموزش الکتروشیمی بوده است و همواره سعی در ارایه راهکارهایی داشته اند که سبب تسهیل در یادگیری شیمی گردد. در پژوهش حاضر به طراحی محتوای آموزشی در زمینه ی الکتروشیمی با رویکرد STEM (علوم، تکنولوژی، مهندسی و ریاضی) برای دانشجویان رشته شیمی در مقطع کارشناسی پرداخته شده است که طی آن معلم خود به طراحی محتوای آموزشی و ساخت محتوای دانشی اقدام میکند. همچنین پس از طراحی محتوای آموزشی معلم باید بتواند این طراحی آموزشی را با رویکرد نوین نیز آموزش بدهد یعنی بهره گیری از رویکرد TPACK (دانش محتوایی فناوری آموزشی). رویکردSTEM و TPACK استفاده شده در این پژوهش از روش ها و رویکردهای نوین طراحی محتوی آموزشی و تدریس میباشد که استفاده از آنها در تدریس و طراحی یک محتوای آموزشی به یادگیری طولانی مدت و معنادار فراگیران کمک میکند و منجر به کاوشگری و کسب مهارت در فراگیران میشود. با این حال، اجرای موفقیت آمیز چنین رویکردها و راهبردها، مستلزم آن است که معلمان از آنها آگاه بوده و فعالیتهای کلاس را بر این اساس هدایت کنند.

مبحث تنفس یک فرآیند بیوشیمیایی است که در بدن انسان انجام می شود و از مباحث اصلی کتب زیست شناسی دوره دوم دبیرستان می باشد. با توجه به هویت بین رشته ای این مبحث و اهمیت آن به عنوان یک موضوع کاربردی، روش آموزش آن بسیار حیاتی بوده و نیاز به خلاقیت و توجه معلم دارد. فرآیند تنفس دارای مراحلی است که هر کدام در یک قسمتی از سلول انجام می شود و هر مرحله توسط آنزیم های خاصی با شرایط عملکرد خاصی انجام می پذیرد که معلم با تسلط بر روش های تدریس بین رشته ای (زیست شناسی-شیمی) نقش مهمی در فرآیند یاددهی-یادگیری دانش آموزان می تواند ایفا نماید. روش تدریس معلم در فرآیند مذکور باید فعال و دانش آموز-محور بوده و خود دانش آموزان نیز باید فعالانه در امر یادگیری مشارکت نمایند. روش های تدریس مشارکتی و تلفیقی می توانند در این زمینه موفق باشند. روش مشارکتی از روش های تدریس فعال است که مفاهیم درس با مشارکت گروه های کوچک دانش آموزی به صورت معنادار ارایه می گردد و علاوه بر افزایش دانش موجب افزایش مهارت های اجتماعی و اخلاقی دانش آموزان می گردد.

شیمی یک دانش بنیادی است که عناصر تشکیل دهنده ماده، ترکیبات و واکنش های آن ها و چگونگی برهمکنش میان اتم ها و مولکول ها را بررسی می کند. درواقع شیمی ضمن پیوستگی بسیار نزدیک با علم زیست شناسی در جهت افزایش کیفیت زیستن تلاش می کند. بر اساس برنامه درس ملی، آموزش علوم تجربی بستری برای کاربرد، عمل و تصرف در طبیعت است و محتوای آن باید ضمن ارتباط با نیازها و علایق و زندگی دانش آموزان، زمینه تربیت نسلی مسیولیت پذیر، متفکر و خلاق را فراهم نماید. در مطالعه حاضر که یک پژوهش نیمه پژوهشی بود، بخشی از محتوای آموزشی کتب علوم تجربی دوره اول متوسطه بررسی گردید. طبق نتیجه این مطالعه، محتوای مربوط به رشته شیمی کتب مذکور، ضمن پرداختن به مباحث علمی، کاربردهای شیمی در زندگی را به زیبایی بیان کرده است و متناسب با سن دانش آموزان نگرش های مطلوبی من جمله ایجاد رفتارهای مناسب در جهت مراقبت از محیط زیست و ایجاد نگرش های مطلوب برای تغذیه صحیح را بیان کرده است. آموزش تلفیقی شیمی و زیست شناسی می تواند منجر به افزایش توان و بازده یادگیری دانش آموزان گردد.

حفاظت از طبیعت و احترام به محیط زیست، جزء فرهنگ اصیل ایرانی می باشد. فتوسنتز فرآیند بیوشیمیایی است که درون اندامکی به نام کلروپلاست در سلول های برگ گیاهان انجام می گیرد. بر اساس سند تحول بنیادین، آموزش فعال فتوسنتز باید علاوه بر افزایش یادگیری دانش آموزان، موجب تربیت افراد دارای احساس مسیولیت نسبت به محیط زیست و دارای دانش، نگرش، انگیزه، تعهد و مهارت های لازم برای فعالیت های مختلف در زمینه حفاظت از طبیعت سبز گیاهی و توانایی ایجاد حرفه ای مرتبط در این زمینه باشد. توجه به کیفیت محتوای آموزشی، روش های تدریس فعال و مهارت های تدریس همینطور نگرش های لازم نسبت به مباحث دارای اهمیت می باشد. بر این اساس فرآیند فتوسنتز به عنوان یک دانش پایه می تواند توان تفکر، درک و کشف پدیده های موثر در جذب نور و انجام واکنش های شیمیایی در برگ گیاهان، سازوکارها و ساختارهای ضروری برگ و همچنین پدیده غذاسازی را به عنوان آیات و نشانه های الهی به دانش آموزان ارایه دهد و زمینه تقویت و توسعه روحیه پرسشگری، پژوهشگری، خلاقیت و کارآفرینی را در دانش آموزان فراهم سازد.

هدف پژوهش حاضر، بررسی مباحث شیمی کتاب جدید التالیف علوم تجربی پایه هفتم در سال تحصیلی 1401_1400 بر اساس روش ویلیام رومی است. جملات و تصاویر مباحث شیمی کتاب علوم تجربی پایه هفتم تا چه اندازه به صورت فعال تدوین شده است؟ این پژوهش به روش تحلیل محتوای کمی و روش آماری توصیفی انجام شد. جامعه ی مورد مطالعه در این پژوهش، بخش شیمی کتاب جدیدالتالیف علوم تجربی پایه هفتم سال تحصیلی 1401-1400 بود. نتایج مطالعه نشان داد که شاخص درگیری برای جملات متون شیمی درکتاب علوم تجربی پابه هفتم در بازه ی 54/0 و برای تصاویر این متون در بازه ی مناسب06/1 بدست آمد. باتوجه به اینکه ضرایب درگیری مطالب شیمی این کتاب به عدد 5/0 نزدیک و با عدد 5/1 فاصله بیش تری دارد، و از طرف دیگر برای بهبود کیفیت آموزش علوم باید محتوای آن به گونه ای طراحی شود که دانش آموزان به سمت درک مطلب هدایت شوند، لذا مطالب تالیف شده این کتاب به طور نسبی به صورت فعال تالیف شده است، اما با وضع مطلوب فاصله دارد.

به دنبال تغییر برنامه ها و رویکردها در تالیف کتب درسی و به تبع آن تغییر در روش های یاددهی-یادگیری لازم است جهت دستیابی به اهداف پیش بینی شده، تغییری در شیوه های ارزشیابی نیز صورت پذیرد. در این پژوهش توانایی اجرای آزمون عملکردی در موقعیت شبیه سازی شده در برآورده کردن انتظارات معلم از دانش آموزان پایه دوازدهم در مفهوم اسید و باز و بروز پاسخ های خلاقانه مورد بررسی قرار گرفته است. جامعه آماری شامل کلیه دانش آموزان دختر پایه دوازدهم رشته های تجربی و ریاضی شهرستان سوسنگرد بودند که 26 نفر از آنان به عنوان نمونه آماری و به روش نمونه گیری در دسترس انتخاب شدند. ابزار جمع آوری داده های پژوهش، آزمون محقق ساخته حاوی شش موقعیت شبیه سازی شده و فهرست وارسی مبتنی بر اصول و مولفه های الگوی خلاقیت پلسک می باشد. روایی سوالات آزمون توسط یکی از اعضای هیات علمی دانشگاه فرهنگیان و یکی از دبیران شیمی تایید گردید. ضریب پایایی توافق در همسانی کدگذاری با استفاده از آزمون هولستی برابر 82 درصد به دست آمد. نتایج پژوهش نشان می دهد این شیوه ارزشیابی می تواند انتظارات معلم را به میزان 8/77 درصد برآورده سازد اما تاثیر چندانی در بروز پاسخ های خلاقانه دانش آموزان نداشته است.

با توجه به تغییر مقطع دانش آموزان از نهم به دهم و تغییر شرایط جسمی و روحی آنها و نیز تخصصی شدن دروس، فرایند تدریس در این پایه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در طول تدریس شیمی دهم از جانب دبیران و نیز دانش آموزان به عنوان یادگیرنده، مشکلاتی وجود دارد که با شناخت و حل آنها می توان کلاس را برای دانش آموزان جذاب تر نمود و یادگیری را در آنها افزایش داد. در این پروژه سعی شده است مشکلاتی که دبیران در تدریس شیمی دهم با آن روبرو هستند و نیز مواردی که دانش آموزان پایه دهم در تدریس معلم مشکل دارند بررسی کرده و برای هر یک با توجه به مستندات راهکارهایی در نظر گرفت. اساس این پژوهش تهیه پرسشنامه های مجزا برای دبیران پایه دهم و نیز دانش آموزان دهم است که موارد چالش برانگیز در هر پرسشنامه بررسی شده است. در نهایت با توجه به بررسی نتایج برای این حجم آموزشی کتاب جهت تدریس شیمی دهم، پیشنهاد می شود ساعت بیشتری در نظر گرفته شود تا با توجه به نیاز این گروه سنی برای ایجاد رابطه عاطفی با معلم، بتوان بستر گفتگوی بیشتری را در کلاس فراهم کرد و جهت مشارکت فعال آن ها در تدریس نیز به ارایه روش های نوین پرداخت تا یادگیری در آنها عمیق شود.

استفاده از روش های تدریس مناسب و کارا می تواند فرایند آموزش را تسریع و عمیق تر نماید. این تحقیق با هدف معرفی روش یادگیری مبتنی بر پروژه در آموزش علوم پایه به دانش آموزان و دانشجویان صورت گرفته است. روش تحقیق حاضر از نوع مرور ادابیات پژوهشی است. پژوهش های صورت گرفته در بین سال های 2000 تا 2022 در حوزه یادگیری مبتنی بر پروژه بویژه در آموزش شیمی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحقیق نشان می دهد که استفاده از روش یادگیری مبتنی بر پروژه عملکرد تحصیلی را بهبود بخشد. همچنین در انگیزش تحصیلی، ایجاد همدلی، رفتار گروهی تاثیرات مثبت بارزی دارد. یادگیری با این روش به دلیل مشارکت فعالانه دانشجویان و دستیابی به پاسخ با تلاش خود دانش آموزان و دانشجویان ماندگاری بالایی دارد. در این روش، مشارکت بالای فراگیران، موجب ایجاد رضایت درآنان می شود. آنها می توانند مهارت حل مسله یادگرفته در آن را به زندگی واقعی پیوند دهند. با این حال آموزش به این روش نیازمند مشارکت بیشتر معلمان در طراحی پروژه های آموزشی بر اساس محتوای دروسعلوم پایه و تهیه ابزارها و آماده سازی زیرساخت های در مدرسه و مشارکت بالای فراگیران است. استفاده از روش یادگیری مبتنی بر پروژه در کلاس درس علوم پایه، به معلمان و اساتید دانشگاهی توصیه می شود.

روش های کنونی موجود در تدریس دروس علوم تجربی ایران، به طور عمده شامل روش تدریس سخنرانی می باشد، که موجب می شود بسیاری از دانش آموزان از لحاظ کاربرد محتوای درسی، فاصله بسیار زیادی با ایده آل داشته باشند. امروزه، پیشرفته ترین کشورهای دنیا کشورهایی بشمار می روند، که در زمینه کاربردی کردن محتوای علوم تجربی، به سرحد خودکفایی رسیده اند و می توانند به خوبی از محتوای علمی این زمینه، برای رفع نیازهای ضروری خود استفاده کنند. منطقی است که رسیدن به این جایگاه، مستلزم یادگیری اصولی و درست مطالب از طریق روش های نوین آموزش می باشد. در کشور ما به علت های گوناگون؛ مانند: عدم تناسب نسبت معلمان به دانش آموزان، عدم برخورداری مدارس از امکانات لازم و همچنین عدم اطلاع و تسلط، برخی معلمان از روش های نوین و متناسب تدریس با رشته تخصصی خود، عموما مطالب در حد به یادسپاری باقی می ماند، و دانش آموزان از بکاربردن آن در بطن زندگی و حل مشکلات باز می مانند. با توسعه روش های نوین تدریس در جهان، تحولی شگرف در آموزش و پروش کشورهای پیشرو رخ داد، که همگی آنها به سبب کاربردی کردن، روش های نوین تدریس و اهمیت دادن به این مسیله مهم است. بیشترین تحول و تاثیر در زمینه روش های نوین تدریس در دروسی؛ مانند: فیزیک، شیمی، زیست و زمین شناسی می باشد، که همگی زیرمجموعه های رشته علوم تجربی می باشند.

مدل های دیداکتیک برای نشان دادن تصمیمات و اقداماتی که مربیان شیمی در مورد چرایی، چیستی، چگونگی و زمان تدریس محتوای خاص یا اجرای یک فعالیت آموزشی خاص انجام می دهند، بکار می روند؛ بنابراین برای مربیان شیمی بسیار مهم است که انواع مدل هایی را که کارشان را هدایت می کنند، بشناسند و در مورد آن ها تامل کنند. از این رو در این تعدادی از مدل های آموزشی که بیشتر مبتنی بر سه گانه های شیمی (چه، چرا و چگونه) و (معلم، فراگیر و محتوا) هستند، معرفی شده است و کاربرد آن ها در آموزش شیمی مورد بررسی، توصیف، تحلیل قرار گرفته است. مدل هایی که در این مقاله بررسی شده است شامل مدل های مبتنی بر محتوا، مدل های مبتنی بر مرتبط بودن، مدل های مبتنی بر توالی، مدل های مبتنی بر رویکرد، مدل های مبتنی بر برنامه درسی و مدل های مبتنی بر تحلیل و بازتاب است. بررسی این نوع مدل ها توجه و اقدامات مربیان شیمی را هنگام طراحی برنامه های درسی، برنامه ریزی برای آموزش یا ارزیابی فرآیند یادگیری جهت دهی می کند. این مدل های آموزشی از اجرای شیوه های آموزشی مبتنی بر تحقیق پشتیبانی می کنند و برای توسعه حرفه ای مربیان مفید هستند.

درس شیمی جزو درس هایی است که اولا افراد خاصی بدان علاقه درونی دارند، ثانیا به خاطر اینکه بیشتر مطالب آن ذهنی است و کاملا ملموس نیست، لذا در آموزش این درس به طور معمول با مشکلاتی مواجه می شویم که البته بسیاری از این مشکلات با تدابیر معلمان شیمی که ذهنی فعال دارند، حل می شود. فرایند تدریس در شیمی با چالش های عمیقی روبه رو است یکی از چالش ها بی انگیزگی و عدم علاقه و اشتیاق دانش آموزان به مطالب درسی است. زیرا دشواری مطالب انتزاعی و نیازمند تفکر عمیق در مطالب به همراه پیچیدگی محاسباتی و حفظیاتی مفاهیم بسیاری از دانش آموزان را با کاهش انگیزه و اشتیاق یادگیری درس شیمی روبه رو می کند. فراموش نکنیم که برای یادگیری و درک هر موضوعی اشتیاق و انگیزه به همراه طمع یادگیری بیشترین تاثیر را در پیشرفت ماده درسی دارد. پژوهش حاضر مطالعه مروری بر لازمه افزایش انگیزه و دلایل و راهکار های موثر در آموزش شیمی می باشد. پژوهش حاضر در باب بررسی مسایل مربوط به ایجاد انگیزه و پیشرفت در راهبردهای تحول انگیزش و اشتیاق، همچنین به مرور و بررسی عوامل، عوارض، اثرات و راهکارهای افزایش انگیزش و بی انگیزگی آموزش شیمی پرداخته شده است. در پایان به ارایه پیشنهاداتی در ابعاد ایجاد انگیزه ها و نکات ارزشمند و نوین در جهت تغییر پیشبرد اهداف انگیزشی، ذوق و اشتیاق آموزشی شیمی است که به صورت بررسی مروری از مقالات مختلف می باشد.

از شیمی به عنوان یک دانش بنیادی یاد می شود؛ زیرا که مفاهیم آن درک سایر زمینه های علمی چه در سطح پایه و چه در سطح کاربردی را میسر می کند. از اینرو شیمی علمی گسترده است که هم دربرگیرنده ی مباحث مفهومی و هم مباحث محاسباتی است، همین موضوع سبب تمایز آموزش آن با سایر علوم است. در فرآیند آموزش و ارزشیابی شیمی باید به تمام سطوح شناختی متناسب با آن توجه کرد. این موضوع سالها توسط محققان این رشته مورد بحث و پژوهش قرار گرفته است. امروزه در طبقه بندی اهداف شناختی عمدتا طبقه بندی بلوم شناخته شده است و طبقه بندی منحصر به علم شیمی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش با استناد به منابع معتبر، به صورت مروری نظریات متعددی در طبقه بندی اهداف شناختی منحصر به علم شیمی معرفی شده و اهداف و حیطه های شناختی این طبقه بندی ها شرح داده شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که میتوان با استفاده از اهداف شناختی منحصر به علم شیمی تا حد زیادی آن را بصورت مفهومی و کاربردی آموزش داد و فرآیند ارزشیابی را به منظور یادگیری بکار برد.

یکی از مسایلی که نظام آموزش عالی با آن مواجه هست، بی انگیزگی تحصیلی دانشجویان می باشد که عملکرد تحصیلی را تحت تاثیر قرار می دهد تا جایی که به دغدغه بسیاری از پژوهشگران و محققان و سیاست گذاران نظام آموزشی تبدیل شده است. بنابراین، هدف پژوهش حاضر مطالعه علل بی انگیزگی تحصیلی در بین دانشجو معلمان علوم پایه می باشد. در پژوهش حاضر از رویکرد نظریه داده بنیاد که یک شیوه پژوهش کیفی است، بهره گرفته شده است و با 20 نفر از دانشجو معلمان پردیس علامه امینی تبریز به روش نمونه گیری هدفمند مصاحبه عمیق صورت گرفته است. تحلیل داده ها براساس کدگذاری باز، محوری و گزینشی انجام شده است. یافته ها نشان داد که از نظر دانشجویان هشت مقوله محوری عدم تنوع در شیوه های تدریس، فراگیری سبک زندگی تکنولوژی محور، نامطلوبیت کیفیت خدمات دانشگاهی، گرایش به ارزش های مادی، تضمین آینده شغلی، ضعف سرمایه اجتماعی دانشگاهی، نبود بالندگی دانشجویی، کم توجهی یا بی توجهی به زیرساخت های بالندگی دانشگاه فرآیند بی انگیزگی تحصیلی دانشجو معلمان را تفسیر می کنند.

پژوهش حاضر به تحلیل محتوای مبحث شیمی در کتاب علوم تجربی ششم ابتدایی می پردازد. روش پژوهش توصیفی و از نوع تحلیل محتوا و به روش ویلیام رومی است. جامعه آماری شامل دو فصل (2و3) از کتاب علوم تجربی پایه ششم ابتدایی است که به مبحث شیمی می پردازد و نمونه آماری کل جامعه آماری را شامل می شود. با توجه به شیوه تحلیل محتوا ویلیام رومی، واحد تحلیل در این پژوهش متن، تصویر و فعالیت های دروس دوم و سوم تعیین شده که میزان فعال بودن این موارد در این پژوهش بررسی می شود. در شیوه ویلیام رومی برای تحلیل و اندازه گیری میزان فعال بودن هر کدام از بخش های متن، تصویر و فعالیت، از مقوله های فعال، غیرفعال و خنثی استفاده می شود که با تقسیم مقوله های فعال بر مقوله های غیرفعال ضریب درگیری به دست می آید. در صورت قرار گرفتن این عدد در محدوده 0. 4 تا 1. 5 آن بخش به عنوان محتوای مطلوب درنظرگرفته می شود. نتایج حاصل از تحلیل محتوا به روش ویلیام رومی نشان می دهد که میزان ضریب درگیری در دو درس دوم و سوم علوم ششم در بخش متن 0. 3 است که نشان دهنده غیرفعال بودن این بخش است. در زمینه تصاویر ضریب درگیری عدد 0. 63 را نشان می دهد که وضعیت مطلوب را می رساند. در بخش فعالیت ها ضریب درگیری 28 به دست آمد که نشان دهنده فعال کردن بیش از حد توان دانش آموزان در این بخش است.

با شیوع جهانی ویروس کرونا، کلاس های حضوری در اکثر نقاط جهان تعطیل شد و جای خود را به آموزش های مجازی داد. در حالی که آموزش از راه دور برای همه مدرسان یک چالش بود، عدم بازدهی کلاس ها و عدم مشارکت فراگیران به یک چالش بزرگ تر تبدیل شده بود. بنابراین از همان ابتدا، نیاز به یافتن روش های نوآورانه در تدریس و ارزشیابی دانشجویان و دانش آموزان کاملا حس می شد. رویکردهای تدریس مورد استفاده برای در آموزش های مجازی عمدتا بر پایه روش های غیر فعال بوده است که تعامل بین مدرس و فراگیر را محدود می کرد. مشکلات زیر ساختی اینترنت و بسترهای آنلاین هم این مشکل را بیش از پیش تشدید می کرد. اگرچه خطرات کووید کاهش یافته است، اما شیوع سایر بیماری های همه گیر جدید در آینده امکان پذیر است، که این موضوع توجه بیشتر به دوره های آنلاین و ارتقای آن ها و برطرف کردن نقایص این دوره ها را طلب می کند. در این مطالعه به بررسی میزان کارآمدی یک روش فعال تدریس در آموزش مجازی می پردازیم. نتایج نشان داد با وجود محدودیت ها، استفاده از روش فعال یادگیری به مشارکت بیشتر فراگیران و بازدهی بیشتر آموزشی نسبت به روش سخنرانی منجر شد.

اگرچه خطرات کووید کاهش یافته است، اما شیوع سایر بیماری های همه گیر جدید در آینده امکان پذیر است، که این موضوع توجه بیشتر به دوره های آنلاین و ارتقای آن ها و برطرف کردن نقایص این دوره ها را طلب می کند. مطالعه حاضر به بررسی چالش های اجرای دوره های کارورزی آموزش شیمی بصورت مجازی و بیان راهکارهای عملی برای اجرای آن می پردازد. پژوهش حاضر در چارچوب رویکرد کیفی و با استفاده از روش پدیدار شناسی صورت گرفتهاست. بر اساس نمونه گیری هدفمند 15 استاد راهنما که تجربه کارورزی به صورت حضوری و مجازی را داشتند در این تحقیق مشارکت داشته اند. برای گردآوری اطلاعات، از مصاحبه های نیمه ساختار یافته استفاده شد. بهبود کارایی پلتفرم های آنلاین، افزایش تعامل بین استاد راهنما و معلم راهنما، کاهش تعداد فعالیت ها، استفاده از سایر روش های ساخت گرایی دارای تطابق بیشتر با آموزش آنلاین، آشناکردن دانشجومعلمان با راهبردهای مناسب تدریس، طراحی واحد یادگیری، و تولید محتوای مناسب برای فضای مجازی از مواردی بودند که برای بهبود اجرای فعالیت های آموزشی بصورت مجازی در فرایند اقدام پژوهی و درس پژوهی پیشنهاد داده شد.

یکی از اهداف اصلی آموزش و پرورش در زمینه آموزش علوم ایجاد توانایی کاوشگری، آفرینندگی و ابتکار در دانش آموزان است. رشد این توانایی ها تنها از طریق روش های تدریس فعال میسر است. یکی از الگوهایی که می تواند نگرش علمی را در دانش آموزان پرورش دهد و راه های کشف مسایل را بیاموزد، الگوی ساخت گرایی است. رویکرد آموزش مبتنی بر ساخت گرایی رویکردی است که دانش آموزان را در فرآیند یادگیری قرار می دهد و چنانچه این روش به درستی طراحی واجرا گردد این توانایی را دارد که در دست یابی به مهارت های شناختی از قبیل تفکر خلاق و استدلال علمی نقش مهمی ایفا کند. در این مقاله با استفاده از الگوی تدریس ساخت گرایی 5E به آموزش مفهوم واکنش های اکسایش-کاهش از کتاب شیمی دوازدهم پرداخته خواهد شد. نتایج این بررسی نشان می دهد که درس شیمی با توجه به ماهیت تجربی، پژوهشی و آزمایشگاهی ای که دارد پتانسیل و کارایی بالایی برای به کار بستن الگوی 5E دارد. در این رویکرد فراگیران با اشتیاق و انرژی در امر یادگیری مشارکت می کنند و مجموع فعالیت های انجام شده باعث افزایش کاووشگری و خلاقیت آن ها می شود.

هدف این پژوهش، "بررسی تاثیر انجام آزمایش بر یادگیری واکنش پذیری عناصر شیمیایی در درس شیمی دانش آموزان پایه یازدهم شهرستان باخرز می باشد. " پژوهش به صورت نیمه تجربی با دو گروه کنترل و آزمایش با اجرای پیش آزمون و پس آزمون انجام گرفته است. جامعه ی آماری پژوهش را 170 نفراز دانش آموزان دختر دبیرستان های شهرستان باخرز در سال تحصیلی 1402-1401 تشکیل داده که 30 دانش آموز به عنوان نمونه ی در دسترس انتخاب شدند. ابزاراندازه گیری، آزمون پیشرفت تحصیلی محقق ساخته است. روایی آزمون پیشرفت تحصیلی به روش روایی صوری و محتوایی توسط چند تن از اساتید و دبیران مجرب شیمی بررسی و تایید شد. پایایی آزمون پیشرفت تحصیلی با استفاده از نرم افزار spssبا روش آلفای کرونباخ 75/0 دست آمد که بیانگر پایایی مناسب آزمون بوده است. پس از همسان سازی، دانش آموزان بر اساس نمرات شیمی ترم قبل آنها به صورت تصادفی به دو گروه کنترل و آزمایش تقسیم شدند. گروه آزمایش به مدت 8 هفته (8 جلسه 90 دقیقه ای) در درس شیمی با روش انجام آزمایش و گروه کنترل با روش تدریس سنتی آموزش داده شده اند. پس از این مدت از هر دو گروه آزمون به عمل آمد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از روش آماری آزمون t انجام شد. نتایج تحقیق به طور کلی نشان داد که در سطح اطمینان 95% میانگین نمرات پیشرفت تحصیلی آزمون گروه آزمایش و کنترل با یکدیگر تفاوت معنی داری دارد و میزان یادگیری دانش آموزان در روش مبتنی بر آزمایش، بیشتر است.

رویکردهای زیادی برای آموزش علوم وجود دارد و از میان آنها رویکرد یادگیری مبتنی بر پژوهش از حمایت قابل توجهی از سوی مربیان علوم برخوردار است. یک آموزش خوب اساسا باید ترکیبی خردمندانه از رویکردها باشد که رویکرد یادگیری مبتنی بر پژوهش یکی از آنهاست. این پژوهش با هدف معرفی روش یادگیری مبتنی بر پژوهش در آموزش علوم پایه بویژه رشته شیمی، به دانش آموزان و دانشجویان صورت گرفته است. روش پژوهش حاضر از نوع مرور ادابیات پژوهشی است. پژوهش های صورت گرفته در حوزه یادگیری مبتنی بر پژوهش، بویژه در آموزش شیمی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج پژوهش نشان می دهد که یادگیری با استفاده از روش یادگیری مبتنی بر پژوهش، به فعالیت های دانش آموزان اشاره دارد که در آنها دانش و درک ایده های علمی و همچنین درک چگونگی مطالعه دانشمندان جهان طبیعی را توسعه می دهد. در رویکرد مبتنی بر پژوهش، دانش آموزان یاد می گیرند که ایده ها و توضیحاتی در مورد پدیده های خاص فرمول بندی کنند و سپس تحقیقات ساده ای را برای آزمایش ایده های خود انجام دهند. استفاده از روش یادگیری مبتنی بر پژوهش، عملکرد تحصیلی را بهبود بخشده و همچنین در انگیزش تحصیلی و هیجان های تحصیلی تاثیر بارزی دارد. به دلیل مشارکت فعالانه دانشجویان و دستیابی به پاسخ با تلاش خود دانش آموزان و دانشجویان، ماندگاری بالایی دارد.

درعصر حاضر فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) بر ابعاد گوناگون بشر تاثیر گذاشته است، چنانچه تاثیرات این علم بر دروس علوم پایه نیز مشهود است. درس شیمی از دروسی است که درک مفاهیم آن از دید دبیران و دانش آموزان دشوار است. به دلیل ویژگی آزمایشگاهی و کاربردی نبودن این درس، قابلیت بالایی برای ارایه مفاهیم، با شبیه سازی و پویانمایی رایانه ای دارد. بسیاری از مفاهیم مانند: حرکت مولکول های گاز، ساختار مولکولی ترکیبات و. . . را می توان با شبیه سازی رایانه ای قابل ارایه کرد. به منظور بهبود فرایند یاددهی-یادگیری در هر زمینه علمی، باید متناسب با هر موضوع، بهترین شیوه ها به کار برده شوند تا حرفه آموزش و تعلیم نیز به موازات توسعه علمی در هر رشته، همواره به روز، جذاب و کارآمدتر گردد. هدف استفاده از (ICT) در فرایند برنامه ریزی درسی، افزایش کیفیت آموزش و یادگیری است. این مقاله تلاش دارد با بیان نقش فناوری اطلاعات و ارتباطات در حوزه تعلیم و تربیت، به بررسی جایگاه و تاثیر این پدیده بر روی برنامه درسی و بیان مزایا و معایب آن بپردازد و با آوردن نمونه هایی از فناوری های نوین، کاربردهای آموزشی آن ها در آموزش شیمی بررسی نماید. روش مورد مطالعه، جستجو در پایگاه های اطلاعاتی و بررسی مقاله ها و نیز کتاب های مرتبط با آموزش شیمی می باشد. از اهم نتایجی که درضمن این پژوهش بدست آمده، می توان به این مهم اشاره کرد که همانگونه که فناوری اطلاعات و ارتباطات در بسیاری از فرایندها مورد استفاده قرار می گیرد، در حوزه آموزش و پرورش نیز استفاده از این فناوری ها امری اجتناب ناپذیر است.

فناوری اطلاعات و ارتباطات، آموزش و جامعه را متحول کرده است. تلفن های همراه، پروژکتورها، دسترسی به اینترنت بی سیم، کامپیوترهای همراه، تخته سفید های هوشمند و سایر فناوری های در حال تکامل از جمله وسایلی هستند که برای استفاده در کلاس درس شیمی در دسترس هستند. در صورت استفاده مناسب، این ابزارها می توانند آموزش دانش آموزان را تقویت کنند. همچنین دانش آموزان در مباحث مختلف شیمی دارای کج فهمی های مختلف هستند که بر اساس آموزش های سنتی و یا نبود امکانات آموزشی در مدارس یا دانشگاه ها امکان آموزش عملی آن ها وجود ندارد. افزایش پژوهش در زمینه به کارگیری فناوری های نوظهور در آموزش علوم می تواند بازدهی و جذابیت کلاس درس را بالا ببرد. توسعه کاربرد نرم افزار های آنلاین، به ویژه در زمان همه گیری بیماری ها می تواند به عنوان فعالیت اصلی کلاس به شمار رود. توسعه نرم افزار های آموزشی به ویژه آزمایشگاه های سه بعدی، دریچه جدیدی در آموزش مفاهیم انتزاعی شیمی گشوده است.

مشاهده ها و توضیحات دانش آموزان نشان می دهد که دانش آموزان در درک برخی مفاهیم ساده شیمی در علوم تجربی با دشواری هایی مواجه هستند. یافته های مقاله نشان می دهد که کج فهمی های واژگانی و مفهومی شایع ترین کج فهمی ها در آموزش شیمی هستند. عمده ترین این کج فهمی ها عبارتند از: همسان انگاری وزن و جرم، در نظر گرفتن ترکیب یونی به صورت ترکیب مولکولی، تعریف فرآورده ها و نقش کاتالیزگر در واکنش، کج فهمی هایی در مورد ویژگی های گازها و مایعات، مفهوم اتم و نوع حرکت الکترونی داخل اتم، مفهوم چگالی و. . . . در مجموع نتایج پژوهش بیانگر این است که دانش آموزان و معلمان مناطق مختلف در تدریس علوم تجربی با این نوع کج فهمی ها و راه حل های رفع آنها درگیر هستند. توصیه ای که در جهت اصلاح کج فهمی می توان داد این است که در هنگام طراحی مطالب آموزشی و فعالیت های کلاسی این خطاها در نظر گرفته شود و با استفاده از ابزارها و منابع موجود در جهت رفع کج فهمی ها اقدام شود.

هدف این پژوهش بررسی میزان اثر بخشی دو روش تدریس بارش مغزی و سخنرانی در پیشرفت تحصیلی دانش آموزان می باشد. روش پژوهش بصورت نیمه آزمایشی در قالب طرح پیش آزمون-پس آزمون و جامعه آماری ما شامل دانش آموزان پسر دوره دوم منطقه 18 می باشد. برای نمونه گیری دانش آموزان دو کلاس درسی با یکدیگر مقایسه شدند که در یک کلاس از روش تدریس بارش مغزی و در کلاس دیگر از روش سخنرانی استفاده شد. نمونه آماری ما نیز شامل 60 نفر از دانش آموزان پسر پایه دهم دبیرستان شهدای هفت تیر بود. تدریس به دو روش بارش مغزی و سخنرانی برای دو کلاس بصورت جداگانه تدریس شد و بعد از آن از دو گروه آزمون گرفته شد و داده ها آزمون کوواریانس با استفاده از نرم افزار SPSS تجزیه و تحلیل شد با توجه به نتایج بدست آمده می توان دریافت که میانگین نمرات دو گروه آزمایش و کنترل با یکدیگر تفاوت معنا داری دارند.

این مقاله به مطالعه و بررسی کج فهمی های دانش آموزان در مورد مفهوم دانسیته یا چگالی و مفاهیم مرتبط با آن در دوره اول متوسطه می پردازد. چون چگالی در ارتباط با مفاهیم جرم و حجم میباشد غالبا این مفهوم با مفهوم جرم و گاها با مفهوم حجم اشتباه گرفته می شود. مفاهیم جرم، حجم و چگالی اولین بار در کتاب درسی پایه هفتم توضیح داده شده است. تدریس مفهوم دانسیته و بیان تفاوت آن با جرم برای معلمان و یادگیری آن برای دانش آموزان از موارد سخت و پیچیده است. هدف از این مطالعه شناسایی میزان کج فهمی های دانش آموزان پایه های هفتم و هشتم در مورد مفهوم چگالی و نیز جرم و حجم می باشد. به منظور گردآوری اطلاعات، از یک پرسشنامه دارای 4 سوال چند گزینه ای استفاده گردید. پاسخ های دانش آموزان برای ارزیابی میزان درک آنها و استخراج کج فهمی های احتمالی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده، اغلب دانش اموزان در هر دو پایه هفتم و هشتم در مورد مفهوم چگالی و حجم کج فهمی دارند.

راز پیشرفت تمدن بشری به شکل امروزی که هم اکنون شاهد آن هستیم چیست؟ اگر کمی بدان فکر کنیم شاید در وهله اول یافته ها و تحقیقات دانشمندان را جواب دهیم که پاسخ صحیحی است اما اگر در هر دوره ای چیزی کشف می شد و امکان انتقال آن به نسل های بعدی وجود نداشت تمدن به شکل امروزی دیگر وجود نداشت، بنابر این آنچه سبب شده است ضمن حفظ ساختار های گذشته پیشرفت حاصل آید آموزش دانسته های نسل حاضر به نسل بعدی است لکن عدم آموزش یا اخلال در آموزش دارای تبعات گسترده ای می باشد. تجربیات دوران پاندمی کرونا و تعطیلی آموزش حضوری به ما این تجربه را نشان داد که نمی توانیم تنها به آموزش مجازی بسنده کرده و نسبت به آموزش حضوری غافل شویم در عین حال با توجه به پیشرفت علم و ورود فناوری در افزایش کیفیت در تمامی سطوح زندگی بشری باید در نگاه تخصصی به آموزش گام به گام آموزش را نیز هدفمند نمود در مقاله پیش رو نسبت به بررسی آموزش تلفیقی که از مباحث روز در حوزه آموزش می باشد خواهیم پرداخت که با توجه به اهمیت درس شیمی برای دانش آموزان متوسطه می توان از آن در جهت جبران نقص آموزش حضوری در تشکیل ساختار های ذهنی دانش آموزان استفاده نمود.

این مقاله تاثیر استفاده از آزمایشگاه علوم بر خلاقیت دانش آموزان شهر تهران را موردبررسی قرار می دهد. روش تحقیق این مطالعه نیمه آزمایشی از نوع پیش آزمون، پس آزمون با گروه گواه می باشد؛ که تعداد 62 نفر از دانش آموزان با روش نمونه گیری تصادفی خوشه ای یک مرحله ای انتخاب و به صورت تصادفی به دو گروه آزمایش و گواه تقسیم شدند. ابزار اندازه گیری آزمون خلاقیت تورنس قبل و بعد از استفاده از آزمایشگاه در هر دو گروه استفاده گردیده است. نتایج با استفاده از آمار توصیفی (میانگین، انحراف استاندارد و واریانس) و آمار استنباطی (تحلیل کوواریانس) تجزیه وتحلیل شده است. یافته های حاصل از این مقاله نشان می دهد که تدریس درس علوم با استفاده از آزمایشگاه در افزایش خلاقیت دانش آموزان گروه آزمایش تاثیر داشته است. معلم به عنوان ایجادکننده شرایط و تسهیل کننده یادگیری دانش آموزان می تواند از طریق کار عملی و نقش فعال دانش آموزان زمینه مناسب را برای خلاقیت و ابتکار و نوآوری دانش آموزان فراهم نماید.

عصرحاضر را باید تلفیقی از ارتباطات و اطلاعات دانست. پدید آمدن فناوری های اطلاعاتی و ارتباطی بیشترین اثر را برمحیط های آموزشی داشته است. هدف اساسی فناوری آموزشی تسهیل، توسعه و تقویت فرآیند آموزش و یادگیری است. با توجه به آمیخته بودن علم شیمی با مفاهیم فیزیک، ریاضی و آمار که دارای محاسبات پیچیده و طولانی است، لزوم آشنایی شیمیدان ها با نرم افزار های رایانه ای به منظور سهولت بخشیدن امور، دست یابی به شرایط بهینه آزمایشگاهی و بررسی و ارزیابی داده های آزمایشگاهی احساس میشود. از آنجایی که امروزه مدل سازی و طبقه بندی داده ها به وسیله ی نرم افزارهای رایانه ای، بخش مهمی را در علم شیمی به خود اختصاص داده بنابراین ضروری است که شیمیدان ها برای انجام کارهای حرفه ای خود و تدریس خود به اندازه کافی با نرم افزارها آشنا باشند. در در این مقاله به مرور مطالب مربوط به فناوری اطلاعات و ارتباطات و همچنین معرفی چند نمونه از نرم افزار های کاربردی شیمی پرداخته شده است. این مقاله به روش مروری و جمع آوری اطلاعات از سایت ها و مقاله های مختلف نوشته شده است.

در این مقاله رایج ترین کج فهمی های دانش آموزان مقطع متوسطه دوم در خصوص مفاهیم اساسی شیمی پایه دهم که از جمله آن ها عبارتند از: ساختار اتم و توجیه طیف نشری-خطی اتم هیدروژن، نوع پیوندها و ماهیت آن ها، بررسی شده است. این مقاله طی بررسی های انجام شده و تجربیات پژوهشگر و مطالعات انجام شده در مورد هر یک مفاهیم اساسی شیمی می باشد. برای کسب نتایج بهتر، دانش آموزان پایه دهم تجربی منطقه صالح آباد خراسان رضوی را در در نظر گرفته و به منظور شناسایی کج فهمی ها پرسش نامه ای در مورد هر موضوع طراحی و استفاده گردید. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که دانش آموزان این مقطع در درک مفاهیم ذکر شده دچار کج فهمی شدند که می تواند زنگ خطری برای آموزش شیمی محسوب شود. تشخیص و بیان این کج فهمی ها باعث به چالش کشیدن دانش آموزان شده و از انباشته شدن و تداخل در یادگیری های بعدی جلوگیری می کند و راه را برای برای کیفیت بخشی تدریس و منابع درسی هموارتر می سازد.

بسیاری از مفاهیم در شیمی انتزاعی هستند. ساختار اتمی، پیوند میان اتم ها، یون ها و. . . همگی مسایل تقریبا بنیادی هستند و اکثر دانش آموزان در فهم این موارد دچار کج فهمی می شوند. کج فهمی ها به عنوان تصورات پیش پنداشته، اعتقادات غیر علمی، نظریه های ساده و بی تکلف، مفاهیم غلط یا سوء تفاهم مفهومی می باشد که یکی از مهمترین عواملی است که مانع یادگیری معنی دار و دایم دانش آموزان می شود. در نتیجه برای معلمان ضروری است که از این کج فهمی ها اطلاع داشته باشند تا در فهم عمیق مطالب دانش آموزان را یاری کنند. در راستای بررسی کج فهمی های مربوط به پیوند های شیمیایی پژوهشی در بین سی و هشت نفر از دانش آموزان رشته تجربی(هر سه پایه) مدرسه الزهرا انجام شد. بررسی ها نشان داد که دانش آموزان در فهم پیوند یونی و کوالانسی و همچنین طبقه بندی پیوندهای شیمیایی دارای کج فهمی هستند. به عنوان مثال گمان می کنند به تعداد الکترون های از دست داده یا گرفته شده، پیوند یونی برقرار می شود و کج فهمی هایی از این دست که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است.

این پژوهش با هدف ارزیابی میزان درک دانش آموزان در ارتباط با حالات فیزیکی ماده و ویژگیهای ذرات سازنده مواد شامل چگالی، شکل، اندازه، فاصله بین ذرات و حرکت ذرات سازنده مواد در حالات فیزیکی مختلف به روش توصیفی-تحلیلی انجام شده است. جامعه آماری این پژوهش دختران متوسطه اول شهرستان پردیس و نمونه آماری پژوهش شامل 129 نفر از دانش آموزان دختر هفتم و هشتم دبیرستان دخترانه حکمت شهرستان پردیس بودند. از این تعداد 76 نفر کلاس هفتم و 53 نفر کلاس هشتم بودند. به منظور گردآوری اطلاعات در مورد وضعیت دانش آموزان از نظر درک و برداشتهای اشتباه آنها پرسش نامه ای مشتمل بر 5 سوال تشخیصی چهار گزینه ای در ارتباط با حالات فیزیکی ماده طراحی شد و در اختیار آنها قرار گرفت. به منظور استخراج کج فهمی های احتمالی دانش آموزان برای ارزیابی میزان درک آنها پاسخهای دانش آموزان جمع آوری شده و مورد تحلیل توصیفی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل از تحلیل یافته های پژوهش مشخص گردید که برخی از دانش آموزان در درک مفهوم حالات فیزیکی ماده دارای بدفهمی هستند.

در این کار تحقیقاتی، ابتدا به مطالعه نحوه جذب مولکولهای متیل مرکاپتان و متیل آمین بصورت تکی و یا جفت روی سطح نانولوله سیلیکون کاربید پرداخته شده است. برای این منظور برهمکنش مولکولهای مورد نظر از جهت اتم های فعال با قسمت های متفاوت نانو لوله سیلیکون کاربید مورد مطالعه قرار گرفت. برای مطالعه این فرآیندها از روش های شیمی محاسباتی و با استفاده از نرم افزار Gaussian 09 در سطح نظری m06 و سری پایه 311g(d)-6 استفاده شده است. ساختار اولیه ترکیبات توسط نرم افزار GaussView طراحی و تمام ساختارها ازنظر انرژی بهینه شدند. انرژی جذب، پارامترهای ترمودینامیکی، سطوح انرژی پتانسیل و نمودار چگالی حالت برای فرآیندهای جذب موردمطالعه قرار گرفتند. همچنین بعضی از طول و زاویه های پیوندی مهم در فرآیند جذب نیز بررسی شدند. نتایج نشان دادند که مولکول متیل مرکاپتان از جهت اتم گوگرد و مولکول متیل آمین از طرف اتم نیتروژن امکان جذب بر روی اتم های کربن و سیلیسیوم نانولوله سیلیکون کاربید را دارا می باشند و بررسی پارامترهای ترمودینامیکی حاکی از خودبخودی بودن فرآیندهای جذب می باشند.

تعادل شیمیایی دانش آموزان را با سایر مفاهیم شیمی از جمله واکنش های اسیدها و باز، واکنشهای اکسایش-کاهش و محلولها آشنا می کند و تسلط بر مفهوم تعادل شیمیایی، باعث تسلط بر سایر مفاهیم شیمی و مسایل آن می شود. مفهوم تعادل شیمیایی در سال 1803 پس از اینکه برتوله دریافت که برخی از واکنش های شیمیایی برگشت پذیر هستند، توسعه یافت. او گفت برای اینکه هر مخلوط واکنشی در حالت تعادل وجود داشته باشد، سرعت واکنش های رفت و برگشت (معکوس) باید برابر باشد. طرح بحث تعادل های شیمیایی در کتابهای درسی مدارس به سالهای 1960 بر می گردد. در فرایند یاددهی-یادگیری تعادل های شیمیایی همواره چالش هایی وجود دارد و بررسی ها نشان داده است که بسیاری ازدبیران دبیرستان های متوسطه دوم اعم از رشته های نظری و هنرستان، تدریس تعادل شیمیایی را مشکل دانسته اند. بحث تعادل شیمایی که آمیخته ای از مباحث سینتیکی، ترمودینامیکی و ریاضی است، از مباحث انتزاعی شیمی فیزیک محسوب می شود که مشکلاتی را در فرایند یاددهی-یادگیری آن ایجاد کرده است. با استفاده از نظریه ساخت و سازگرایی سعی می شود تا مفاهیم تعادل شیمیایی تبیین شود. طرح سوال و سوق دانش آموز برای یافتن ارتباط بین مفاهیم برای به دست آوردن نتیجه موجب رفع بسیاری از کج فهمی ها نه تنها در مبحث تعادل بلکه در کلیه مفاهیم می شود.

آزمایشگاه بخشی ضروری در آموزش و یادگیری شیمی است، اما ارایه آن در دوره ها و برنامه های برخط یا آموزش از راه دور چالش برانگیز است. مطالعات زیادی در این زمینه به ویژه بعد از شیوع بیماری کووید 19 و لزوم استفاده از روش های جایگزین انجام شده و نشان داده شده است که روش های آزمایشگاهی جایگزین می توانند عملکردی مشابه با تجربه آزمایشگاه حضوری برای دانش آموزان و دانشجویان ایجاد کنند. در این مقاله، پنج روش آزمایشگاهی (یعنی حضوری، مجازی، کنترل از راه دور، بسته های آزمایشگاهی آزمایش در خانه و به میزان کمتر روش گردش علمی خودآموز) را بررسی می کنیم که ممکن است در ارایه کیفیت فعالیت های آزمایشگاهی عملی به منظور پشتیبانی از مطالعات برخط مورد استفاده قرار گیرند. هر روش نقاط قوت و ضعف مخصوص به خود را دارد و می تواند به صورت جداگانه یا در ترکیب با روش های دیگر استفاده شود. انتخاب و ادغام این روش ها، که حاصل نتایج یادگیری و سایر عوامل است، به عنوان بخشی از فرآیند طراحی بررسی می شود. در نهایت، طراحی آزمایشگاه در آینده به طور قطع شامل فن آوری های جدید خواهد بود، اما به طور بالقوه عناصری مانند منابع آموزشی باز، یادگیری تحلیلی، طراحی جهانی و علم شهروندی در آن تاثیرگذار است.

آزمایش کردن یکی از راه های آموختن اصول و نتایج کلی علم است که دانش آموزان را وادار به تفکر و در نهایت یادگیری مطلوب می کند. آموزش مبتنی بر آزمایش روشی مستحکم برای حفظ فرایند بصری تدریس و اصولی برای پیشبرد هرچه عمیق تر اهداف آموزشی در علم شیمی محسوب می شود. آزمایشگاه، بخش مکمل و نقطه تمرکز آموزش علوم تجربی است که برای دانش آموزان، زمینه مشارکت در فعالیت های مرتبط با علم و یادگیری روش علمی را فراهم می کند. از آنجایی که بخش اعظم یافته های علوم تجربی از راه مشاهده و اجرای آزمایش به دست می آید، لذا بهترین راه یادگیری موثر این علوم، انجام آزمایش و مشاهده مستقیم پدیده های علمی است. در پژوهش پیش رو ابتدا به بررسی و نقش آزمایشگاه در آموزش علوم تجربی از جمله علم شیمی پرداخته می شود، اهداف و رویکرد اجرای این روش مطرح می گردد، دیدگاه چند متفکر و صاحب نظر در رابطه با اهمیت تدریس آزمایشگاهی، مراحل روش تدریس آزمایشگاهی و همچنین به تفکیک، شیوه های ارایه فعالیت های آزمایشگاهی، محاسن و محدودیت های این روش مورد بررسی قرار می گیرد و در پایان ساخت بلورهای رنگی توسط دانش آموزان متوسطه اول به عنوان یک آزمایش اکتشافی شرح داده می شود.

نانومواد با خواص شگفت انگیز و مفید خود، روز به روز در زندگی انسان رواج بیشتری پیدا می کنند و آشنایی با خواص این ذرات می تواند بر کیفیت زندگی انسان تاثیر بسزایی داشته باشد. جای خالی مفاهیم مرتبط با فناوری نانو به عنوان یکی از فنون تاثیرگذار در تحقق اهداف توسعه پایدار، در کتب آزمایشگاه علوم تجربی دوره متوسطه بسیار احساس می شود و گنجاندن مفاهیم اولیه این علم در مواد درسی سطوح مختلف تحصیلی اهمیت فراوانی دارد. از آن جا که آموزش هر مفهومی بصورت عملی و آزمایشگاهی تاثیر فراوانی در یادگیری عمیق آن مفهوم دارد و فناوری نانو نیز به عنوان علمی که خاستگاه تجربی و آزمایشگاهی دارد، در این پژوهش به طراحی آزمایش ساده تهیه نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن در آزمایشگاه مدرسه، جهت آشنایی دانش آموزان با علم نانو بصورت عملی پرداخته و در نهایت با شناسایی ساختار این مواد به وسیله آهنربا و میکروسکوپ الکترونی روبشی به تشریح مفهوم نانو و اهمیت آن در توسعه پایدار و کاربردهای متفاوت آن در زندگی می پردازیم.

با توجه به پیشرفت و توسعه علوم در زمینه های مختلف و تغییرات عمده ای که در محتوا و روش های تدریس و آموزش به وجود آمده است روش های تدریس سنتی جای خود را به روش های نوین که مبتنی بر نقش فعال دانش آموزان است داده اند. اما در اکثر مدارس ایران هنوز روش تدریس اغلب روش تدریس سخنرانی که همان انتقال مفاهیم از معلم به دانش آموز است. با توجه به اینکه محتوای آموزشی کتاب های درسی ما مانند بسیاری از کشورهای دیگر جهان است ولی ضعف عملکرد تحصیلی برخی دانش آموزان ما به خصوص در درس شیمی نشان دهنده ناکارآمدی روش های یاددهی و یادگیری می باشد. هدف پژوهش حاضر، مقایسه و تبیین روش تدریس مسیله محور، مشارکتی، سخنرانی و تلفیقی در آموزش شیمی و مثال هایی از راهبردهای عملیاتی آن است.

کج فهمی به ساختار دانشی اطلاق می شود که در بافت های گوناگون فعال می شود و در مقابل تغیر مقاوم است و یکی از مهمترین عواملی است که مانع یادگیری معنی دار و دایم دانش آموزان می شود. در نتیجه برای معلمان ضروری است که از این کج فهمی ها اطلاع داشته باشند تا در فهم عمیق مطالب دانش آموزان را یاری کنند. هدف از ارایه این مقاله بررسی و یافت کج فهمی های دانش آموزان در زمینه سوختن مواد و همچنین تفاوت های سوختن کامل و ناقص مواد است. در این تحقیق فرآیند انجام شده در مدارهای الکترونی در هنگام تولید نور و شعله در حین سوختن بحث شده است تا مواردی که دانش آموزان در فهم آن دچار مشکل هستند مشخص شود. به این منظور کج فهمی های مربوط به سوختن پژوهشی در بین سی و هشت نفر از دانش آموزان رشته تجربی پایه دهم تا دوازدهم مدرسه الزهرا بخش خواجه، استان آذربایجان شرقی انجام شد. نتایج نشان داد که دانش آموزان در تشخیص تفاوت های بین سوختن ناقص و کامل و مواردی از این دست دچار ابهام و کج فهمی هستند. 52 درصد از دانش آموزان متوجه شدند که انرژی حاصل از سوختن کامل بیشتر از انرژی حاصل از سوختن ناقص است و بقیه در تشخیص تفاوت های سوختن ناقص و کامل دچار ابهام هستند. 21 درصد از دانش آموزان گمان می کنند که تنها ترکیبات کربن دار هستند که توانایی سوختن دارند. در این پژوهش سعی شده تعدادی از این کج فهمی ها ذکر شود تا مورد توجه معلمان قرار گیرد.

علم شیمی به عنوان یکی از شاخه های علوم تجربی و نتیجه سال ها آزمایش و تحقیقات آزمایشگاهی، بر پایه مفاهیم و مباحث انتزاعی بنا شده است. آموزش این مفاهیم و مباحث، علاوه بر محتوای آموزشی، متاثر از روش های آموزش و یادگیری است. روش هایی که دانش آموزان را به چالش کشیده، آنها را درگیر مباحث تدریس در کلاس کند. به این شکل، دانش آموزان می توانند به یادگیرندگان فعال و عمیق تبدیل شده، به بروز خلاقیت خود کمک کنند. تحقیقات نشان داده، دانش آموزان در شیمی دوره متوسطه به ویژه در موضوع الکتروشیمی مانند سلول های گالوانی، الکترولیتی و برقکافت، به خاطر عدم درک عمیق ساختار الکترونی اتم ها و یون ها، ساختار مولکول ها و همچنین واکنش های اکسایش-کاهش با چالش مواجه هستند. بر این اساس، برای تبدیل دانش آموزان به افرادی که مدام در حال یادگیری هستند، که این از اهداف برنامه جدید آموزش علوم است، به روش مناسب یادگیری نیاز است که در کنار داشتن اطلاعات کافی و انگیزه، این امر تحقق یابد. تحقیق حاضر، تلاش کرده تا طراحی نوینی از مبحث برقکافت آب، راهی برای تولید گاز هیدروژن شیمی دوازدهم ارایه دهد. در این رویکرد سعی شده به کمک فناوری های نوین شامل نرم افزارها و فیلم های آموزشی دانش آموز بهتر در جریان آموزش قرار گیرد و سپس در قالب فعالیت آزمایشگاهی، مفاهیم آموخته شده را در عمل تجربه کند. امید هست که این تحقیق کمک کند تا معلمان و شیمی دوستانی که به تدریس می پردازند، در جهت تدریس خلاقانه تر، گام بردارند تا با پرورش دانش آموزان کارا، به رشد و پیشرفت علم و صنعت کمک کند.

در پژوهش حاضر، راهبردهای تدریس موثر و درست درآموزش علوم تجربی و تاثیر آن بر روی یادگیری دانش آموزان مورد بررسی قرار گرفته است و روش پژوهش، توصیفی_پیمایشی است. هدف از این تحقیق بررسی روش های نوین تدریس از جمله روش همیاری، اکتشافی، بازدید علمی و پروژه در درس علوم تجربی می باشد تا معلمان این حوزه، با استفاده از این روش ها بتوانند دانش آموزانی با روحیه خلاق و توانمند پرورش دهند. یافته ها بیانگر این است که روش اکتشافی، روش پروژه، روش کاوشگری و روش ایفای نقش در یادگیری دانش آموزان تاثیر دارد. و همچنین در این پژوهش، روش تدریس اکتشافی نسبت به سه روش تدریس دیگر بر یادگیری دانش آموزان، تاثیر بیشتری داشت. در نهایت تلفیق هر یک از این چهار روش در امر آموزش علوم تجربی می تواند تاثیر شگرفی بر آموختن محتوای درس علوم تجربی در مقطع ابتدایی و متوسطه بگذارد.

استفاده از روش های تدریس خلاقانه و ترکیبی درس شیمی برای دانش آموزان پساکرونا به دلیل ویژگی های خاص رفتاری آن ها و چالش های پیشرو برای دبیر در آموزش آنان، دارای اهمیت ویژه ای است. هدف پژوهش حاضر، افزایش یادگیری و علاقه مندی دانش آموزان پساکرونا به درس شیمی با استفاده از روش تدریس خلاقانه است. روش تدریس کیمیاگری به سبک دبیران شیمی، پیشنهادی به دبیران خلاق در جهت ایده پردازی های نو می باشد. جامعه آماری این پژوهش، شامل دانش آموزان متوسطه دوم رشته تجربی و ریاضی دبیرستان دولتی الزهرا (س) شهر پرند و نمونه دولتی حضرت فاطمه الزهرا شهرستان رباط کریم و همچنین دبیران قطب غرب تهران و نمونه آماری شامل 230 دانش آموز و 50 معلم و روش پژوهش از نوع آزمایشی بود. همچنین تاثیر این روش در روند یادگیری و علاقه مندی دانش آموزان به درس شیمی، قبل و بعد از شروع استفاده از روش کیمیاگری، توسط معلم با استفاده از روش های میدانی جمع آوری اطلاعات مانند طرح پرسشنامه در مقیاس لیکرت، قابل پیگیری است. یافته های پژوهش نشان داد که روش تدریس خلاقانه کیمیاگری به سبک دبیران شیمی با تاکید بر آزمایش های پژوهش محور، می تواند تاثیر بسزایی در افزایش انگیزه دانش آموزان در درس شیمی داشته باشد و میزان یادگیری آن ها را بهبود بخشد.