حسین محتوی

این پژوهش با هدف سنجش میزان وابستگی کمیت تکانه خطی به دو متغیر بنیادی جرم و سرعت در محیط آموزشی مجازی، با بهره گیری از شبیه ساز قدرتمند Interactive Physics (نسخه 9.0) طراحی و اجرا گردید. رویکرد محوری آموزشی مورد استفاده، روش آموزش مبتنی بر کاوشگری علمی (Inquiry-Based Science Education - IBSE) بود که بر مبنای اصول سازنده گرایی، دانش آموز را از حالت دریافت منفعلانه خارج ساخته و او را درگیر فرایند فعال مشاهده، طرح پرسش، فرضیه سازی، آزمایش و استنتاج قوانین علمی می کند. در این چارچوب، یادگیرندگان به جای حفظ روابط، از طریق تعامل مستقیم با متغیرها و تحلیل نتایج، به درک عمیق تری از مفاهیم فیزیکی دست می یابند. جامعه ی آماری پژوهش شامل 32 نفر از دانش آموزان پایه نهم متوسطه (صرفاً پسرانه) در سال تحصیلی ۱۴۰۵–۱۴۰۴ بود که در قالب یک طرح شبه آزمایشی پیش آزمون–پس آزمون با گروه کنترل مورد بررسی قرار گرفتند. ابزار گردآوری داده ها شامل آزمون محقق ساخته سنجش درک مفهومی تکانه خطی و نیز چک لیست تحلیل کیفی فرایند یادگیری بود. مراحل اجرای پژوهش شامل تبیین دقیق مسئله پژوهش، تدوین فرضیه های مبتنی بر مبانی نظری مکانیک کلاسیک، طراحی سناریوهای شبیه سازی، دست کاری کنترل شده متغیرهای جرم و سرعت در محیط نرم افزار و در نهایت تحلیل آماری داده ها با استفاده از شاخص های توصیفی و استنباطی بود. یافته های پژوهش نشان داد که کمیت تکانه خطی (P = mv) رابطه ای مستقیم و کاملاً متناسب با هر دو متغیر جرم (m) و سرعت (v) دارد، به گونه ای که افزایش هر یک از این متغیرها به طور خطی موجب افزایش مقدار تکانه می شود. نتایج شبیه سازی در محیط مجازی انطباق کامل با پیش بینی های نظری فیزیک کلاسیک داشت. افزون بر این، تحلیل کیفی داده ها نشان داد بهره گیری از شبیه سازی تعاملی، موجب تقویت درک مفهومی، کاهش خطاهای شهودی رایج و مشارکت فعال دانش آموزان در فرایند یادگیری شده است. این نتایج بر کارآمدی تلفیق فناوری های شبیه سازی با رویکرد کاوشگری در آموزش مفاهیم بنیادین فیزیک تأکید می کند.