پژوهش در آموزش شیمی
سال:1399 | دوره:2 | شماره:4 |تعداد مقالات:7

یکی از اولین قدم ها برای آموزش علمی بهتر، مفهوم سازی مجدد علوم (اندیشیدن متفاوت) است. دانش علمی عمومی و مفاهیمی که در آن نهفته است مهم هست. همچنین شناخت مفاهیم علمی با گذشت زمان مهم است. بازاندیشی در آموزش به معنی عام و آموزش علوم به طور خاص از گذشته همیشه مورد توجه و تاکید متخصصان بوده است. امروز شرایط پیش آمده ناشی از کرونا انگیزه این بازنگری است و دیروز عدم توفیق دانش آموزان در درک بهتر جهان. اما یک چیز همیشه ثابت است و آن اهمیت سواد علمی است. افراد جامعه امروز باید مجهز به سواد علمی شوند تا از آسیبهای پیش آمده در امان باشند. توصیه به بازنگری در آموزش علوم برای برقراری ارتباط صحیح بین آموزش علوم و نیازهای جامعه است که بخشی از آن با توسعه سواد علمی محقق می شود. از طرفی ماهیت خود علوم و توسعه پیوسته علم ایجاب می کند مفاهیم علمی به طور مرتب مفهوم سازی شوند.

در عصر بیماری های حسّاسی مانند کرونا نیاز به آموزش از راه دور بیش از پیش احساس می شود. بنابراین استفاده از فنّاوری اطّلاعات و ارتباطات روشی نوین و مکمّلی مستحکم برای تدریس و یادگیری دروس مطالعاتی است. به ویژه برای درس انتزاعی شیمی که بهره-گیری از نرم افزار های متنوّع گامی بزرگ در جهت درک مفاهیم دشوار می باشد. آموزش مجازی (الکترونیکی) بروز ترین روش های یادگیری شیمی مطابق با اصول نوین آموزشی در عرصه ی آموزش جهان را فراهم می کند. بهره گیری از تجربیات و راهکار های بهبود کیفیت تدریس و یادگیری محققان می تواند روند آموزش را هموا رتر ساخته و زمینه ی رشد و ارتقای هر چه بیشتر عرصه تکنولوژی را فراهم سازد. در این مقاله با هدف مرور مطالب مربوط به فنّاوری اطّلاعات و ارتباطات و آموزش الکترونیکی و معرفی نرم افزارهای آموزشی در درس شیمی به همراه مزایا و اهداف و معایب آن ها که با روش تحلیل مضمون ادبیات، پیشینه و نتایج پژوهش انجام شده است و با آوردن نمونه هایی از آثار پژوهشی به کاربردهای آموزشی آن ها در آموزش شیمی پرداخت شد. روش مورد مطالعه، جستجو در پایگاه های اطّلاعاتی فارسی و بررسی مقالات، کتب و پایان نامه های مرتبط با آموزش شیمی می باشد و در پایان نیز به ارائه پیشنهادهایی برای بهبود آموزش الکترونیکی پرداخته شده است.

امروزه تلفن های همراه هوشمند و برنامه های کاربردی قابل نصب در آن نقشی مهمّ را در تسهیل فرآیند یاددهی – یادگیری ایفا می کنند. برخی از این نرم افزارها می توانند در انجام آزمایش ها و یا تحلیل نتایج آنها کمک زیادی نمایند. در این پژوهش، با استفاده از یک برنامه کاربردی تلفن همراه، پس از عکس گرفتن از سطح ظرفی که روغن بر روی آن پخش شده است، عدد آووگادرو، با تعیین ضخامت تک لایه اولئیک اسید، به دست می آید. این روش اندازه گیری عدد آووگادروو به وسیله تصویربرداری با تلفن همراه از لکه روغن و سپس محاسبه سطح آن توسط نرم افزار، نسبت به سایر روش های فیزیکی تعیین مساحت روغن( مانندکشیدن شکل بر روی شیشه و سپس کاغذ) در زمان کمتر و با دقت بیشتری ممکن می شود. با این روش مساحت تک لایه اولئیک اسید، به طور دقیق محاسبه می شود. در این روش، ضمن انجام آزمایش کلاسیک اندازه گیری عدد آووگادرو به روش شمارشی که برای درک عمیق دانشجویان از این ثابت فیزیکی مهم لازم و ضروری است، امکان افزایش دقت در محاسبات و کاهش مراحل اندازه گیری فراهم می-شود.

گسترش و شیوع کووید-19 در بیش از یک سال اخیر این فرصت را برای استفاده از روش های جدید آموزشی و تحلیل فرایندهای یاددهی-یادگیری، ارزیابی و افزایش کیفیت یادگیری و اتخاذ روش های جدید برای سیستم های آموزشی دنیا فراهم نموده است. تجربیات جهانی یک سال اخیر در مورد بیماری کووید-19 و چشم انداز نامطمئن یافتن راه درمان سریع حاکی از آن است که نمی توان به سادگی به سبک زندگی و شیوه آموزشی قبل برگشت. در چنین شرایطی نیاز به طراحی و پیاده سازی روش های جدید یاددهی و یادگیری وجود دارد. اهداف جدید یادگیری باید هم با تجزیه و تحلیل چالش های جهانی موجود و روش های لازم برای مقابله با آن ها و هم با چارچوب هایی که دانش، مهارت و نگرش را ارائه می دهند، هدایت شود. این مقاله با مرور مقالات چاپ شده در زمینه لزوم تغییر در رویکردهای آموزش شیمی در سطح جهان به توصیف مجموعه ای از شایستگی های لازم در سه بعد استدلال موازی، ایده های اصلی و رویکردهای بنیادی می پردازد که می تواند برای طراحی، اجرا و ارزیابی برنامه های درسی شیمی، رویکردهای تدریس و ارزشیابی در دروس پایه شیمی رشته های علوم و مهندسی مورد استفاده قرار گیرد. شکل اصلی استدلال توصیف شده در این مقاله، تفکّر سیستمی است که دانشجویان برای بررسی و درک سیستم ها و پدیده های پیچیده جهانی باید آن را در خود توسعه دهند.

امروزه علم شیمی به عنوان دانشی فراگیر و پرکاربرد در همه زمینه های زندگی شناخته شده است و پیشرفت و تکامل بسیاری از علوم و همچنین صنایع مدرن روز به نوعی با این علم مرتبط است بنابراین وجود بررسیهای علمی و میزان تامین اهداف آموزشی یک محتوای آموزشی لازم به نظر میرسد. در این پژوهش با استفاده از نظریه های آموزشی در یاددهی-یادگیری علم شیمی، منابع علمی موجود در گرایشهای مختلف شیمی و همچنین جمع آوری نتایج حاصل از نظرسنجی تعدادی از دبیران شیمی به بعضی از نقاط ضعف و قوّت کتاب شیمی دهم تالیفی98-99 سازمان پژوهش و برنامه ریزی آموزشی پرداخته شده و بعضی از ایرادات آموزشی آن بررسی شده است. در این پژوهش بر اصلی ترین پیش فرض مسئله یعنی استفاده از محتوای مناسب علمی و آموزشی متمرکز شده و به منظور ارتقاء سطح علمی و تأمین بیشتر اهداف آموزشی، بررسی و نقدی بر شیمی دهم تألیف شده در سازمان پژوهش و برنامه ریزی آموزشی انجام شده است. در بخشی از این پژوهش با استفاده از اصول و فنون آموزش در یک تحقیق پیمایشی از 160 نفر از همکاران دبیر شیمی مشغول به کار در سه استان کشور با سابقه بیش از 8 سال نظرسنجی به عمل آمد. جمعیّت آماری دبیران شرکت کننده در تکمیل پرسشنامه به تفکیک استان، جنسیّت و نوع پاسخ استخراج شده است.

در این پژوهش، تصمیم بر آن شد که عوامل مؤثّر بر علاقه مندی و انگیزش دانش آموزان دوره دوم متوسطه به درس شیمی در قالب یک اقدام پژوهی موردبررسی قرار گیرد. این پژوهش از طریق طرح پرسش (و بررسی پاسخ های مخاطبین)، تجربیات محقق در کلاس های درس شیمی و بررسی متون مختلف انجام شد. نتایج بررسی ها نشان داد که عوامل مختلفی تأثیر گذار هستند که از جمله آن ها می توان به موارد مربوط به محتوی کتاب، برنامه ریزی درسی و روش های مطالعه دانش آموزان اشاره کرد. همچنین، مشخص شد که برقراری ارتباط بین علم شیمی و زندگی روزمره (جهت شناسایی کاربردهای این علم در زندگی)، هم زمان سازی تدریس تئوری و عملی (به هدف افزایش کارآمدی یادگیری)، استفاده از روش تدریس مشارکتی، جلوگیری از ایجاد فضای ترس و سخت گیری زیاد در فضای کلاس، آرامش بخشیدن به دانش آموزان و ایجاد فضای دوستانه و مبتنی بر تعامل (برای دستیابی به اهداف آموزشی) نیز از عوامل مؤثّر بر افزایش انگیزش دانش آموزان به درس شیمی می باشند. در این راستا، راهکارهایی دیگر نیز اجرا و بررسی شدند که مشخص شد تشویق، ارتباط مناسب، تدریس ساده، صحبت های امیددهنده، ارائه متنوع مطالب (حضوری، مجازی، درس نامه، مشاهده مستقیم و. . . )، عملکرد دلسوزانه معلّم و جلوگیری از مدیریت استبدادی نیز می توانند منجر به افزایش علاقه و انگیزه دانش آموزان به درس شیمی شوند.

هدف اصلی پژوهش حاضر، تحلیل محتوای فصل اول کتاب شیمی پایه دهم براساس روشهای ویلیام رومی و آنتروپی شانون بود. این پژوهش از نوع کاربردی و از نظر اجرا از نوع توصیفی و تحلیل محتوا بوده و فصل اول کتاب شیمی پایه ی دهم چاپ سال 1397 از حیث توجه به ابعاد متن، تصویر و تمرین بر اساس تکنیک ویلیام رومی و آنتروپی شانون مورد بررسی قرار گرفته است. یافته های پژوهش نشان داد که شاخص درگیری دانش آموزان با متن و تصاویر 38/0 و با فعالیت ها 5/4 است. به عبارتی، متن و تصاویر فصل اول کتاب شیمی پایه دهم، غیر فعال هستند، در حالی که فعالیت های پایان فصل به دلیل فعال بودن بیش از اندازه فعال هستند. با استفاده از آنتروپی شانون مشخص شد که میزان توجه به مقوله c در متن کتاب بیشتر از مقوله های دیگر است؛ میزان ضریب اهمیت مقوله a در محتوای غیرنوشتاری از بقیه مقوله ها بیشتر است؛ در مورد محتوای نوشتاری، مقوله های فعال با چهار شاخص بالاترین ضریب اهمیت (116/0) نسبت به مقوله های غیرفعال و خنثی را دارند؛ در مورد محتوای غیرنوشتاری، بیشترین ضریب اهمیت مربوط به شاخص غیرفعال a (52/0) است.