پژوهش در آموزش شیمی
سال:1398 | دوره:1 | شماره:2 |تعداد مقالات:7

تاکید بر اهمیت «پژوهش در آموزش شیمی» پاسخی به دغدغه اساسی همه پژوهشگران آموزش شیمی است که معتقدند "یادگیری شیمی برای فراگیران مشکل است". این ادعا مبتنی بر مطالعات نویسنده در آموزش شیمی و بر اساس نتایج پژوهشهای انجام شده توسط محققان برجسته جهانی می باشد. این موضوعی قدمتی نزدیک به یک قرن دارد و در طول سالهای گذشته تلاشهای زیادی برای غلبه بر مشکلات یادگیری شیمی انجام شده است. محققان قدیمی چون اوتو و محققان معاصری چون جانستون و نخله با طرح این سوال که چرا یادگیری شیمی مشکل است تلاش کرده اند این موضوع را از زوایای مختلف بررسی کنند. اما با گذشت نزدیک به یک قرن از طرح موضوع مشکلات یادگیری شیمی در منابع علمی، بازهم مشکل یادگیری شیمی موضوع مورد علاقه پژوهشگران آموزش شیمی است و این مسئله اهمیت پژوهش در آموزش شیمی را دوچندان می کند. به نظر می رسد علاقمندان آموزش شیمی در ایران نیز برای پر کردن این فاصله زیاد با جهان توسعه یافته نیازمند تلاش مضاعف و ازخودگذشتگی بیش از حد هستند.

نانوشیمی در قرن 21 میلادی به عنوان یک حوزه ی علمی جدید شناخته شده است. در واقع موضوعی بین رشته ای است که با علوم فیزیک، شیمی، دارویی، انرژی و غیره ارتباط نزدیکی دارد. با استفاده از نانوتکنولوژی و نانوفناوری می توان خواص نوری، مغناطیسی، الکتریکی، شیمیایی و دیگر خواص را مطابق طراحی مراقبت نمود. بنابراین لازم است علوم ارائه شدنی در مدارس به روز بشوند و علوم و فناوری نانو به صورت منسجم در آن گنجانیده شود تا نسل ها و نیروی کار آینده مسئولانه تصمیمات علمی بگیرند. از جمله مزیت های علوم نانویی با دیگر علوم، قادر ساختن دانش آموزان و دانشجویان به درک و ارتباط بهتر بین علوم است. بهترین نتایج آموزش بندرت بدون انگیزه قوی آموزگار، آموزش فعّال و روش های بهینه یادگیری به دست آمده است. در این نوشتار ضرورت آموزش مفهوم نانوشیمی و درک دانش آموزان از آن مورد تأکید قرار می گیرد. طراحی راهبرد مناسب و پژوهش های مبتکرانه منجر به یادگیری بر مبنای همکاری و مشارکت دانش آموزان خواهد شد. در روش آموزش مشارکتی اعتماد بنفس دانش آموزان افزایش خواهد یافت.

این پژوهش با هدف بررسی تأثیر آموزش با روش فعّال فناورانه در درس شیمی بر پیشرفت و انگیزه ی تحصیلی دانش آموزان پایه ی دهم در سال تحصیلی 96-1395 انجام شد. استفاده از فناوری اطّلاعات و ارتباطات باید جای خود را در نظام تعلیم و تربیت پیدا نماید و به عنوان یک اصل مهم، در برنامه ریزی آموزشی و برنامه ریزی درسی مدارس گنجانده شود. این پژوهش به روش نیمه آزمایشی با طرح پیش آزمون و پس آزمون انجام شد. جامعه ی آماری را دانش آموزان پایه ی دهم در شهر یزد به تعداد 70 نفر تشکیل می دهند. حجم نمونه شامل 42 نفر در دو گروه 21 نفری (یک گروه آزمایش و یک گروه گواه) در نظر گرفته شد. گروه آزمایش با روش فعال فناورانه و گروه گواه با روش سنتی آموزش دیدند. پیشرفت تحصیلی دانش آموزان از طریق آزمون های معلّم ساخته، پیش آزمون و پس آزمون مورد سنجش قرار گرفت. روایی آزمون ها را متخصصان تأیید کردند و پایایی آن به کمک آلفای کرونباخ 86/ 0برآورد گردید. داده ها از طریق آمار استنباطی آزمون تحلیل کوواریانس تجزیه و تحلیل شد. نتایج تحقیق نشان داد که تأثیر آموزش شیمی با استفاده از روش فعّال فناورانه بر پیشرفت تحصیلی دانش آموزان بیش تر از روش های سنتی است.

سیستم های تعادل فازی از مباحث مهمّ در شیمی فیزیک است. با توجّه به این که آموزش عملی فازها به درک عمیق تر این بخش از علم کمک می کند، طرح یک دستور کار با رویکرد شیمی سبز و توجه به سلامت انسان ضروری است. در این پژوهش سیستم ساده تعادل فازی جامد – مایع پالمتیک اسید – اولئیک اسید، جایگزین سیستم نفتالن – بنزن یا نفتالن – تولوئن شده است. این سیستم نه تنها می تواند اهداف آموزشی این بخش را تامین کند، بلکه دارای قابلیت بازیافت مواد مصرفی یا استفاده از پسماند آن به عنوان مواد اولیه در سایر آزمایشگاه های آموزشی است. از جهت قیمت نیز برای یک آزمایشگاه آموزشی دوره کارشناسی مقرون به صرفه است. از این آزمایش ساده، نقطه ذوب پالمتیک اسید برابر 64 درجه سانتی گراد و آنتالپی ذوب این ماده، 69/40 کیلوژول بر مول به دست آمد که نسبت به مقادیر واقعی، با توجّه به وسایل ساده مورد استفاده و میزان خلوص موادّ به کار رفته، دارای درصد خطای قابل قبولی است. قابل ذکر است که در نتایج آزمایش سیستم نفتالن – تولوئن نیز همین مقدار خطا مشاهده می شود.

هدف از شیمی سبز یا شیمی پایدار، طراحی محصولات و فرآیندهای شیمیایی است که بتواند اصول دوازده گانه مربوط به آن را رعایت کند. توجه به منابع حرارتی سبز برای استفاده در واکنش های شیمیایی و انتخاب واکنش سبز مناسب به منظور رعایت بعد اقتصادی اتم، از موارد قابل بحث در شیمی سبز می باشد. در این مقاله با استفاده از محاسبات ساده نشان داده می شود که می توان این فرصت را برای دانش آموزان ایجاد کرد تا در انتخاب منبع انرژی و نوع واکنش در آزمایشگاه دقیقتر عمل کرده و با توجه به معیارهای شیمی سبز از بین منابع مختلف انرژی، مناسبترین منبع را برای انجام واکنش انتخاب نمایند. از سوی دیگر آنها یاد می گیرند در انجام واکنشها به مسئله اقتصاد اتم توجه نموده و واکنشی با بازده بالا و تولید و مصرف مواد با سمیت کمتر را انتخاب نمایند.

هدف از این پژوهش، مطالعه ی تطبیقی برنامه ی درسی رشته ی آموزش شیمی ویژه دانشگاه فرهنگیان با دبیری شیمی و کارشناسی شیمی است. پژوهش از نوع پیمایش تطبیقی-مقایسه ای است و بر اساس الگوی بردی انجام شده است. بر اساس این الگو، ابتدا اطلاعات مورد نیاز درباره ی سه رشته ی مذکور از منابع معتبر گردآوری، تفسیر و طبقه بندی شد و سپس شباهت ها و تفاوت ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که برنامه ی درسی آموزش شیمی از نظر اهداف و محتوایی دارای شباهت ها و تفاوت هایی با دو برنامه قبلی است. از جمله جنبه های نوآورانه در برنامه ی درسی آموزش شیمی می توان به افزودن دروس موضوعی-تربیتی (PCK) و افزایش تعداد واحدهای کارورزی اشاره نمود که در شکل دادن هویت معلمی دانشجومعلمان و افزایش مهارت های معلمی آنان بسیار موثر است. از سوی دیگر کاهش واحدهای تخصصی شیمی، کاهش واحدهای آزمایشگاهی و افزایش تعداد واحدهای تربیتی و تعلیم و تربیت اسلامی را می توان از چالش های برنامه ی درسی آموزش شیمی برشمرد که می تواند در کاهش سطح علمی معلمان شیمی آینده تاثیرگذار باشد.

کاربردهای گسترده علم شیمی و نقش آن در جوامع بشری سبب شده است تا آموزش اثربخش آن در مدارس و دانشگاه-ها از اهمیت بسزایی برخوردار گردد. این مطالعه، در پی یافتن الگویی کارآمدتر برای دستیابی دانش آموزان به یادگیری بهتر مفاهیم و اصول، از بین رویکردهای آموزشی موجود بوده و با توجه به اهمیت تفکر در فرایند آموزش و یادگیری از دو رویکرد تفکرمحور یعنی شناخت گرایی (الگوی گانیه و بریگز) و ساختن گرایی (الگوی 5E) استفاده شده و اثربخشی آنها بر یادگیری اصول و مفاهیم مبحث طبقه بندی عناصر موجود در کتاب علوم تجربی سال نهم با یکدیگر مقایسه گردیده است. در این تحقیق شبه آزمایشی، 60 نفر از دانش آموزان کلاس نهم یکی از مدارس دخترانه دولتی آموزش و پرورش ملارد به عنوان نمونه انتخاب شدند که برای انتخاب آنها از روش نمونه گیری خوشه ای چندمرحله ای استفاده گردید. ابزار گردآوری اطلاعات این پژوهش، آزمونی محقق ساخته بود که روایی آن توسط متخصصان این حوزه تأیید گردید، پایایی آن از طریق نرم افزار SPSS22 سنجیده شد و ضریب آلفای کرونباخ در آن 78/0 به دست آمد. برای به دست آوردن نتایج از آمار توصیفی و استنباطی استفاده شده است و مشخص گردید که طراحی آموزشی با الگوی 5E بر یادگیری اصول یادگیرندگان مؤثرتر از الگوی گانیه و بریگز می باشد.