پژوهش در آموزش شیمی
سال:1399 | دوره:2 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

مقوله ی پژوهش در زمینه آموزش شیمی علیرغم جایگاه و رتبه بسیار مناسب ایران از جهت مستندات علمی در رشته شیمی، نتوانسته است همپای آنها توسعه یابد. پژوهش های کم تعداد در حوزه تخصصی تربیتی شیمی، عدم انگیزه و شوق مدرسان شیمی و از طرف دیگر جایگاه پایین این نشریات در مقیاس سنجش وزرات علوم، که ارزش امتیاز آور کمی برای ترفیع و ارتقاء مرتبه شغلی اساتید دارد. به نظر نگارنده مسئولان و معاونت پژوهشی دانشگاه ها به خصوص دانشگاه فرهنگیان که متولی آموزش رشته های علمی با رویکرد تربیتی از جمله آموزش شیمی در کشور است، می توانند با فراهم کردن بسته های تشویقی و حمایتی ویژه برای انجام این دسته پژوهشها و سپس درج نتایج آنان در نشریات داخلی را فراهم آورند و از طرف دیگر ارزش و مرتبه درج مقاله معتبر در این دسته نشریات داخلی آموز شیمی، افزایش یابد. اما همه اینها با عشق، علاقه، تلاش و توجه مدرسان و پژوهشگران آموزش شیمی بایستی جمع گردد که علی رغم بهره مندی اندک مادی و صرف وقت بسیار به پژوهش و نشر نتایج تجربیات و مشاهدات خود در زمینه آموزش شیمی مبادرت نمایند.

نظریّه های یادگیری مناسب ترین راهبردها، ابزارها و روش ها را برای موقعیّت های متفاوت یادگیری تعیین می کنند. توجّه و استفاده از هر یک از آن ها به مدرس و نگرش های وی، شرایط یادگیری، خصوصیات فراگیران و اهداف آموزشی بستگی دارد. در این مقاله با هدف مرور این نظریات با آوردن نمونه هایی از آثار پژوهشی به کاربردهای آموزشی آن ها در آموزش شیمی پرداخته شده است. روش مورد مطالعه، جستجو در پایگاه های اطّلاعاتی فارسی و بررسی مقالات، کتب و پایان نامه های مرتبط با آموزش شیمی در بکارگیری از این نظریات در بازه زمانی در نظر گرفته شده از سال 1387 تاکنون بوده است. نتایج این مطالعه نشان داد که هر یک از این نظریات بر نوع خاصی از یادگیری تاکید دارند و از کاربردهای مهم این نظریات در آموزش شیمی می توان به آموزش مفاهیم و مهارت های فرایندی با استفاده از بازی ها و شبیه سازهای رایانه ای (رویکرد رفتارگرایی)، استفاده از پیش سازمان دهنده و نقشه مفهومی (رویکرد شناخت-گرایی)، بهره گیری از یادگیری اجتماعی (رویکرد فراشناخت گرایی) و استفاده از روش های یادگیری فراگیر محور، آموزش مبتنی بر حل مسئله و یادگیری موقعیّتی (رویکرد ساختن گرایی) اشاره کرد. مدرسان شیمی با آشنایی با مجموعه این نظریات می توانند بر حسب موقعیّت و محتوای آموزش از رویکرد یا رویکردهای مناسب و به دنبال آن از راهبردی مشخص در آموزش شیمی استفاده کنند.

دانش آموزان در درس شیمی با تعریف ها و الگوهایی مختلف برای توجیه تشکیل پیوندها و ترکیب های شیمیایی رو به رو می شوند و معلّمان انتظار دارند، دانش آموزان آنها را به خاطر بسپرند و بتوانند به کار برند. در این پژوهش میزان درک و توانایی در کاربرد این تعریف و الگوها و همچنین کشف کج فهمی های دانش آموزان در مورد پیوندهای شیمیایی مورد بررسی توصیفی– تحلیلی قرار می-گیرد. ابتدا با استفاده از الگوی ارائه در سطوح چندگانه جانستون، برنامه ای در مبحث پیوندهای شیمیایی، برای تعیین میزان فهم دانش آموزان طرّاحی شده و سپس از سوی "ده" گروه "سه نفره " از دانش آموزان پایه دوازدهم مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه این بررسی نشان می دهد گرچه اغلب دانش آموزان می توانند توضیح و شرح درستی از پیوندهای یونی، کووالانسی ارائه نمایند و حتّی ساختار لوویس و نمایش نقطه ای را رسم و یا مدل هایی را بسازند امّا در تجزیه و تحلیل این مدل ها دارای تصوّراتی اشتباه هستند. دلیل این یادگیری با عمق کم و ناپایدار می تواند به حجم بالای مطالب درسی در هر پایه آموزشی، به کارگیری روش غیر فعّال مانند سخنرانی، عدم ایجاد انگیزه و شوق یادگیری در فراگیران از جمله مواردی است که می تواند در یادگیری ضعیف و ایجاد کج فهمی ها مؤثّر باشد.

این مقاله به بیان و تحلیل یک تجربه آموزشی در رابطه با آموزش و تدریس شکل هندسی مولکول ها و قاعده ی VSEPR (نظریه دافعه زوج الکترون لایه ظرفیت) به کمک مدل سازی به روش ایبسه (آموزش کاوش محور علوم) پرداخته است و رویکردی کیفی دارد. نگارنده در این نوشتار سعی دارد تا با ذکر تجربه زیسته و معلمی خود به معرفی فعالیت مدل سازی ساده ای بپردازد که علاوه بر افزایش تنوع فعالیت های آموزشی که برای تدریس شکل هندسی مولکول ها طراحی شده است، محرکی برای بحث درباره ایده هایی فراتر از "قانون هشتایی" را فراهم کند. در نتیجه ی این دست ورزی، درک بیشتر و بهتری از پیوند کووالانسی و شکل هندسی مولکول ها برای فراگیر حاصل می شود بدون آن که نیاز به حفظ کردن مطلب و یا فرمولی باشد. همچنین، هزینه کم، دسترسی آسان به وسایل و مواد مورد نیاز، قابلیت حمل و نقل، رویکرد روانشناختی، توجه به تفاوت های فردی و سبک های یادگیری مختلف، جلب توجه مخاطب و. . . از مزایای این روش محسوب می شود.

هدف از این پژوهش مطالعه و شناسایی نگرش غلط معلمان مدارس ابتدایی درباره حالات فیزیکی ماده است. جامعه آماری پژوهش، معلمان ابتدایی در مدارس شهرستان مرند و نمونه آماری پژوهش 50 نفر می باشد. از شرکت کنندگان خواسته شد تا به یک سؤال بازپاسخ درباره ی تفاوت بین حالت های فیزیکی جامد، مایع و گازی مواد از جنبه های مختلف مورد توجه خودشان پاسخ دهند. در تحلیل داده های پژوهش، از روشهای تحلیل توصیفی استفاده شده است. یافته های پژوهش حاکی از آن است که معلمان مدارس ابتدایی مرند، برداشت های غلطی درباره حالتهای فیزیکی مواد دارند. برخی از کج فهمی های آنها عبارتند از: شکل جامدات تغییر نمی کند، هیچ فضایی بین ذرات جامد وجود ندارد، گازها تحت تأثیر جاذبه قرار نمی گیرند و مانند مواد جامد و مایعات از بین نمی روند، ذرات جامدات از ذرات مایعات بزرگتر هستند و ذرات مایعات از ذرات گازها بزرگتر هستند.

با توجّه به گسترش شیوه های آموزشی برای تمامی علوم مطالعاتی در قرن حاضر، لزوم آشنایی آموزش از طریق عمل و آزمایش بیش از پیش در روند آموزشی احساس می شود. آزمایش های عرصه علوم تجربی سطح گسترده ای از اندیشه ی وسیع و درک واضح را برای اندیشمندان و محصّلان این حیطه به ارمغان می آورد. اقدام عملی و آزمایش تجربی گامی مشخص و ملموس در حل چالش ها و مشکلات انتزاعی آموزش و درک شیمی است و راه حلی بصری و متقاعد کننده که فراسوی تصورات فکری بشر را در بستری قابل فهم و قابل مشاهده عرضه می کند. طی پژوهش پیش رو در قالب تجربیّات معلّمی به بررسی، مرور و عرضه آزمایش هایی آموزشی که براساس اقدامّات عملی تهیّه و رویکرد اجرای آن برای آموزش شیمی مورد تایید است می پردازیم. هدف از ارائه پژوهش حاضر مناسب کردن برخی از آزمایش های دانشگاهی برای دانش آموزان و ارائه چند نمونه آزمایش به همراه فصولی از کتب درسی که ارائه آزمایشها در آن ها مناسب تر است، می باشد. همچنین به تفکیک، توضیحاتی درباره فعّالیّت های آزمایشگاهی ارائه شده است. استفاده از آزمایش های طرّاحی شده برای دانش آموزان مفیدتر و برای دانشجویان مثمرثمرتر خواهد بود. در قسمت پایانی مقاله چند توصیه کاربردی برای انجام آزمایش ها ارایه شده است.

سازمان همکاری و توسعه ی اقتصادی از سال 2000 هر سه سال یک بار با استفاده از آزمون سواد علمی پیزا (PISA)، عملکرد دانش آموزان 15 ساله کشورهای عضو را با تأکید بر توانایی آنها برای مقابله با مسائل دنیای واقعی و چالش های زندگی آینده، مورد سنجش قرار می دهد. سنجش پیزا، تنها بر پایه ی بازتولید آن چیزی نیست که دانش آموزان آموخته اند، بلکه برای آزمودن این است که دانش آموزان چگونه می توانند آموخته های خود را در موقعیّت های جدید، چه در مدرسه، چه خارج از آن به کار ببرند. آزمون پیزا در راستای پاسخ به این سؤالات است که آیا دانش آموزان برای مقابله با چالش های زندگی آینده به خوبی آماده می شوند؟ در این پژوهش ضمن تشریح سیستم ارزیابی پیزا، ابعاد مختلف سواد علمی در قالب این سیستم مورد تحلیل قرار گرفته است. مقایسه کلی ساختار نشان داد که آزمون پیزا مهارت خواندن، علوم، ریاضیات و حل مسأله را با تمرکز بر ویژگی های دانش آموزان، انگیزه و نگرش آنها به یادگیری و استراتژی های یادگیری مورد ارزیابی قرار می دهد، درحالی که آزمون های تیمز و پرلز به مطالعه روند آموزش ریاضی و علوم و پیشرفت سواد خواندن، به ترتیب، با محوریت برنامه درسی و با تمرکز بر رفتارهای کلاسی معلمان و فعّالیّت های مدارس می پردازند.