پویش در آموزش علوم پایه

در حال حاضر اهمیت آموزش علوم تجربی به طور گسترده ای در میان محققان و متخصصان آموزشی مورد توجه قرار گرفته است. امروزه مربیان و کارشناسان آموزش علوم تجربی در خصوص روش های تدریس اثربخش این علوم با نظرات، چالش ها و تردیدهای فراوانی روبرو شده اند. در این راستا مربیان به صورت تخصصی تری بر روی روش های علمی بهینه و کارآمد آموزش علوم تجربی در جهت فاصله گرفتن از رویکردهای نظری و سنتی متمرکز شده اند. روش های تدریس علوم تجربی شامل رویکردهای سیستماتیکی است که برای دستیابی به اهداف آموزشی مرتبط با رشد آتی فراگیران اجرا می شود و به همین دلیل حرفه ای بودن مربی تاثیر این آموزش ها را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. هدف این مقاله مروری، تحلیل روش های مهم تدریس در حوزه ی آموزش های علوم تجربی با استفاده از تحقیقات صورت گرفته ی پژوهشگران و متخصصان آموزشی است. با توجه به عوامل ذکر شده، مربیان علوم تجربی می توانند با توجه به سطح خلاقیت خود و موضوع آموزشی مورد بحث، با استفاده از یک یا چند روش بررسی شده در این پژوهش، آن ها را جایگزین تکنیک های آموزشی سنتی متداول نموده و اثربخشی تدریس خود را دو چندان سازند.

هدف از پژوهش حاضر، بررسی میزان توجه محتوای کتب درسی علوم تجربی پایه های اول تا ششم دوره ابتدایی به مولفه های آموزش بهداشت، سلامت و محیط زیست می باشد. روش پژوهش بصورت توصیفی و به شیوه تحلیل محتوا بود که برای گردآوری داده ها از چک لیست محقق ساخته استفاده شد. جامعه آماری مشتمل بر کتب درسی علوم تجربی پایه های اول تا ششم ابتدایی در سال تحصیلی 1403-1402 بود. واحد تحلیل نیز شامل تمام صفحات (شامل متون، تصاویر، فعالیت ها و پرسش ها) بود که برای تجزیه و تحلیل داده های حاصل، از روش آمار توصیفی (جداول فراوانی و درصد) استفاده شد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل داده ها حاکی از آن بود که محتوای کتب علوم تجربی دوره ابتدایی به تمامی ابعاد سلامت پرداخته اما میزان توجه به برخی از ابعاد سلامت از یکنواختی، تعادل و فراوانی مطلوبی برخوردار نبوده است. به طوری که به سلامت زیست محیطی و سلامت جسمی بیشتر و به سلامت معنوی و سلامت روانی کمتر پرداخته شده است.

آموزش علوم بر یادگیری عمیق مفاهیم علمی و رفع بدمفهومش های فراگیران متمرکز و به شدت تحت تأثیر تفکر برساختگرایی قرار گرفت. از ملزومات آن، انتخاب روش تدریس مناسب و کاوشگرانه است، زیرا نیرو های بالقوه فراگیران را به سطح عملی ارتقا می دهد و معلم را نسبت به توانمندی های خلاق آگاه می کند. پژوهش زیر برای بررسی اثربخشی آموزش مبتنی بر کاوشگری، بر یادگیری علوم تجربی نهم انجام شد. ابزار جمع آوری داده ها شامل سه بخش در حیطه دانش، مهارت و نگرش طراحی شد. نتایج نشان داد روش کاوشگری قادر به رفع کردن بدمفهومش "با استفاده از ماشین های ساده کار کمتری انجام می شود" شد و تفاوت معنادار بین دو گروه مشاهده شد، ولی در مؤلفه های محاسبه کار در ماشین های ساده و شناخت ماشین های ساده تفاوت معناداری مشاهده نشد. ارزشیابی تکوینی فراگیران توسط چک لیستی با شاخص های متفاوتی در زمینه های مختلف مانند طراحی آزمایش، انتخاب وسایل، استفاده درست از وسایل حین آزمایش، جمع آوری داده ها و تبیین و نتیجه گیری، در نتایج مؤلفه های حیطه عاطفی و روانی-حرکتی، تفاوت معناداری بین داده های استخراج شده وجود داشت و نمرات پیش آزمون و پس آزمون دانش آموزان باهم متفاوت بود. تحلیل کیفی ارزشیابی تکوینی نشان داد کاوشگری تأثیر مثبتی بر مهارت ها، خصوصا مهارت های فرآیندی داشت.

هدف پژوهش تحلیل محتوای مباحث فیزیک کتابهای علوم تجربی ابتدایی و روش از نوع تحلیل محتوا است؛ در این پژوهش کتابهای علوم تجربی از نظر پرداختن به مباحث نیرو، نور، انرژی، ماشین ها، دما و گرما و آهن ربا تحلیل شد، یافته ها: نیرو در پایه سوم، پنجم و ششم و در همه شاخص ها مبحث نیرو مورد توجه و تحلیل قرار گرفته؛ نور در پایه دوم، سوم و پنجم و در همه شاخص ها مورد توجه و تحلیل قرار گرفته؛ انرژی در پایه اول، دوم، چهارم و ششم و در همه شاخص های متن، فعالیت ها، پرسش ها و تصاویر مبحث انرژی مورد توجه و تحلیل قرار گرفته، ماشین ها در پایه اول، پنجم و ششم و در همه شاخص ها مورد توجه و تحلیل قرار گرفته اما در دیگر پایه ها توجه کمتری بوده ؛ دما و گرما در پایه اول و چهارم در همه شاخص ها مورد توجه و تحلیل قرار گرفته است اما در دیگر پایه ها توجه کمتری به مبحث دما و گرما بوده است؛ آهن ربا در پایه اول و چهارم در همه شاخص ها مورد توجه و تحلیل قرار گرفته اما در دیگر پایه ها توجه کمتری به مبحث آهن ربا بوده است؛

پژوهش با هدف تحلیل برنامه درسی علوم تجربی پایه ششم ابتدایی بر اساس سبک های یادگیری وارک با رویکرد آنتروپی شانون انجام پذیرفته است. بنابراین روش پژوهش کمی و از نوع تحلیل محتوی است. جامعه آماری شامل کل عناصر برنامه درسی علوم تجربی پایه ششم ابتدایی که با استفاده از روش کل شماری تمام عناصر از جمله اهداف، محتوی، روش تدریس و ارزشیابی مورد تحلیل قرار گرفتند. برای انجام تحلیل محتوا ابتدا چک لیست مناسبی تهیه و در اختیار اساتید حوزه برنامه درسی و روانشناسی تربیتی قرار گرفت و شاخص ها مورد تغییر و تعدیل قرار گرفت که پس از تایید، چک لیست به تأیید 6 نفر از متخصصین حوزه مطالعات برنامه درسی و روانشناسی تربیتی نیز رسید. برای تجزیه و تحلیل از روش آنتروپی شانون استفاده گردید. با توجه به تحلیل داده های به دست آمده از بررسی میزان توجه برنامه های درسی علوم تجربی ششم ابتدایی به سبک های یادگیری به نظر می رسد که در برنامه درسی(هدف، محتوا، روش و ارزشیابی) ششم ابتدایی سبک دیداری در رتبه اول قرار دارد. بر این اساس می توان نتیجه گرفت سبک ارجح در برنامه های درسی علوم تجربی ششم ابتدایی سبک دیداری است.

استفاده از چت بات ها و مدل های زبانی هوش مصنوعی در آموزش علوم، رویکردی نو تحول آفرین برای بهبود تجربه یادگیری در سطوح مختلف آموزشی محسوب می شود. پژوهش حاضر به بررسی استفاده از چت بات ها و مدل های زبانی در آموزش علوم پرداخته است. ای ن مطالع ه ب ه روش م رور نظام من د و ب ا فراین د هفت مرحل ه ا ی «رای ت» و هم کاران اج را ش ده اس ت. نتایج نشان داد با استفاده از تحلیل داده محور الگوهای یادگیری، چت بات ها و مدل های زبانی هوش مصنوعی تعاملات آموزشی را برای دانش آموزان فراهم می کنند که منجر به افزایش مشارکت و درک بهتر مفاهیم پیچیده علمی می شود. بهبود فرایند یادگیری، تحلیل داده های آموزشی، تحلیل عملکرد فراگیران، پشتیبانی هوشمند و ارزیابی مداوم فراگیران از دیگر مزایای این فناوری است. بااین حال، ادغام چت بات ها و مدل های زبانی هوش مصنوعی در رویکردهای آموزشی بدون چالش نیست. ملاحظات اخلاقی و امکان درز اطلاعات شخصی کاربران، پرسش های مهمی را درباره استفاده از این ابزارها در محیط های آموزشی مطرح می کند. علاوه بر این محدودیت های فناوری مانند قابلیت اطمینان محتوای ارائه شده و مشکلات زیرساختی، استفاده از این فناوری را با چالش مواجه ساخته است. همچنین فقدان مهارت معلمان در ادغام چت بات ها و مدل های زبانی هوش مصنوعی در رویکردهای آموزشی موجود از دیگر چالش های استفاده از این فناوری می باشد.