چهارشنبه, 20 تیر 1397 15:11

آزمایش های کوانتمی آموزش فیزیک

اتاقک ابر ویلسون را در کنفرانس لرستان ساختیم تا برخی از رفتارهای واپاشی ذرات را ببینم. متاسفانه نتوانستیم ولی پدیدهای زیبای ترمودینامیکی مانند جریان های همرفتی توده برودت هوا و بخار بسیار زیبا و دیدنی بود.
 
کوانتم
منتشرشده در گالری فیلم فیزیک

m نمایش موارد بر اساس برچسب: آزمایش های محمدی وند

 

سرانجام بعد از سه دهه آموزش و پرورش به مسیر انجام آزمایش به صورت کتابی مجزا برگشت. خیلی لج بازانه و مقاومت کنان مسیر 30 ساله را طی کرد و مدام بر درستی روش های خودش پافشاری می نمود. ظهور تمام واردات محصولات   مهم و استراتژیک کشور در شرایطی که توان ساخت ماهواره و موشک در کشور در بخش نظامی مدام در اخبار و رسانه ها خبر ساز می شود باعث شرمساری است. البته دور نرویم که هنوز بدنه ی آموزش و پرورش نسبت به فعالیت آزمایشگاهی بسیار مبتدی و ساده انگار است. با چند پاورپوینت و اسلاید فیلم  در قالب دوره های تخصصی آزمایشگاه علوم نباید انتظار چندانی داشت. برای من که بیش از دو دهه از زندگی خود را در فعالیت های آزمایشگاهی و آموزش به همکاران ارجمند و دانش آموزان گذراندم ، این حرکت مبتدیانه باز هم قابل توجه است و نشان می دهد بالاخره دست از لج بازی برداشته شد. ما به تدریج روش صحیح مدیریت یک آزمایشگاه علوم را برای آگاهی و کاربرد همکاران گرانقدر تبیین می کنیم.

کتاب آزمایشگاه علوم تجربی بسیار هول هولکی  فراهم شده است. مدرس دوره ضمن خدمت خودش می گفت که برخی از آزمایش ها را ندیده است. بیشتر آزمایش ها در قالب یک دمو و شو است. هنوز تمرکزی بر روی مبانی فلسفی و منطق آزمایش ها دیده نمی شود. یک پرش بلند به سوی فعالیت های آزمایشگاهی است.

1.    بیان مساله:
منابع آزمایشگاهی یکی از انکار ناپذیرترین شواهد علمی را برای ما فراهم می نمایند. شکی نیست که استفاده از منابع آزمایشگاهی ، اثر مطلوبی در درک دانش آموزان از مفاهیم تدریس شده در درس فیزیک به همراه دارد. یکی از موضوعاتی که خود را در برابر فعالیت های آزمایشگاهی نشان می دهد این است که آیا با فرض برگزاری یک فعالیت آزمایشگاهی می توان انتظار داشت که دانش اموزان در درک مفاهیم و مهارت های بنیادی این درس موفق شوند؟ آیا صرف انجام فعالیت های آزمایشگاهی برای رسیدن به اهداف درس فیزیک کفایت می نماید؟ نکته ی بعدی در این است که وقتی دبیر یا معلم ، آزمایش فیزیک را انجام می دهد ، با هنگامی که آن را خود دانش آموزان انجام دهند متفاوت است. دبیر آن را برای آموزش و تایید گفته های کتاب و بررسی آنچه که ما آن را به نام درس می شناسیم انجام می دهد در حالی که دانش آموزان آزمایش را برای کنجکاوی و ارضای حس جستجوگری خود انجام می دهند.در حقیقت در دانش آموزان هیچ نوع تعهدی برای رسیدن به فرمول ها یا وفاداری به سرفصل درسی وجود ندارد چون آنها مطالب را فقط برای لذت بردن و یادگیری انجام می دهند در حالی که برای معلم این وظیفه یا بخشی از یک وظیفه ی تدریسی یا آموزشی است و نکات مربوط به لذت بخش بودن فعالیت های آزمایشگاهی مد نظر دبیر نیست.
بنابراین ما به این نکته می رسیم که باید حداقل هایی را به عنوان مهارت های پایه در کار آزمایشگاهی به عنوان ملاک دبیر و دانش آموز در نظر بگیریم که ضمن حفظ هویت آموزش فیزیک برای دانش آموزان هم جنبه مهارتی داشته باشد. این مهارت های پایه را Basic Skills می نامیم.
اکنون سوال این است که چه مواردی باید به عنوان ملاک ها یا الگوهای مهارتی پایه تعریف شوند؟ نگاهی به مراجع این موضوع را نشان می دهد که در کشور ایالات متحده ی آمریکا از دهه ی 60 به برنامه ی استاندارد ملی برای ارزیابی فعالیت های آموزش علوم و بویژه فیزیک علاقمند بوده و هزینه های هنگفتی را برای تعریف این استانداردها به کاربرده اند. هم اکنون برخی از این استانداردهای مهارتی تعریف و تدوین و به عنوان مرجع آموزش فیزیک و آزمایشگاه معرفی شده اند. ما هم همین الگوهای استاندارد را برای تعریف میزان مهارت دانش آموزان تعریف می نماییم. با هم بخشی از این استانداردهای مهارتی پایه در فیزیک را مرور می کنیم.
شماره                          نام مهارت
1.    مشاهده با حواس observing
2.    طبقه بندی classifying
3.    وابسته های زمانی/مکانی  space/time relations
4.    کار با اعداد    numbers using
5.    اندازه گیری measuring
6.    قضاوت inferring
7.    پیش بینی  predecting
8.    تعریف عملیاتی  operationally  defining
9.    مدل سازی  formulating models
10.    کنترل متغیرها  controlling variables
11.    تفسیر داده ها  interpreting data
12.    تایید یا رد فرضیه hypothesizing
13.    کفایت مهارت  experimenting
هر کدام از این مهارت ها بخشی از مهارت های یک پژوهشگر در فعالیت های آزمایشگاهی است.
بنابراین اکنون به این سوالات می رسیم :
1.    آیا دانش آموزان در درک فعالیت های آزمایشگاهی چیزی از مهارت ها را متوجه می شوند؟
2.    آیا دانش آموزان در هنگام مشاهده ی یک آزمایش بطور یکسان چیز یاد می گیرند؟
3.     انجام یک آزمایش برای دانش آموزان چه اثری  در ذهن آنها ایجاد می نماید؟
4.    با فرض پذیرش الگوهای مهارتی پایه و استاندارد میزان مهارت های معلم چگونه عمل می کند؟
معنی این سوالات آن است که ببینیم آیا اصولا دانش آموزان مهارت های پایه ی آزمایشگاه فیزیک  را می شناسند و با ان آشنایی دارند؟ ایا می توانند این الگوها را تشخیص دهند؟

در نهایت باید بررسی کرد که آیا آموزش مستقیم   با ازمایشگاه برای دانش آموزان سال اول دبیرستان در یکی از مدارس مناسب در سیستم اموزش و پرورش ایران به راحتی قابل درک است ؟
در دنیای امروز این یک اصل است که دانش آموزان فکر کردن را بیاموزند یعنی اطلاعات را طوری پردازش کنند که به نتیجه گیری درست برسند و دانش جدید خود را به کار بندند.]  نوقابی 1386ص52[
2.    اهمیت مساله:
ما معلمان همواره به دنبال این هستیم تا ضمن تدریس حس کنجکاوی و کاوشگری دانش آموزان را با انجام آزمایش تحریک کنیم تا خودشان به دنبال کشف حقایق علم بروند. اما نکته در این است که گاهی انجام آزمایش ها فقط در جهت تایید یا گواهی درست بودن فرمول های کتاب درسی عمل می کنند و نقش محافظه کارانه ای به تدریس می بخشند. در حقیقت آزمایشگاه گاهی مثل یک توپخانه ی مستقر عمل می کند که در صورت لزوم به کمک دبیر بیاید و او را با کمک آزمایش از دست شک و تردید فرمول ها برهاند. برخی از آزمایش ها فوت و فن خاصی برای انجام دادن نیاز دارند] 1[ و نمی توان آنها را در اختیار دانش آموزان قرار داد. با بررسی برخی از این آزمایش ها به این نتیجه می رسیم که حتی در صورتی که آزمایش توسط معلم و مشاهده توسط دانش آموزان انجام شود ، با حالتی که کل کار آن توسط خودشان صورت بگیرد متفاوت است و آنها به طور یکسان از این موضوع یادگیری ندارند. با رعایت مهارت های استاندارد پایه در درس فیزیک باید به این نتیجه برسیم که اگر آموزش خوبی برای دانش آموزان در درس فیزیک فراهم ننماییم ، انگیزه و اشتیاق دانش اموزان از این درس رخت برمی بندد و میزان ریزش و عدم تمایل برای مطالعه ی این درس که پایه ی ادراک بسیاری از علوم و فنون دیگر است افزایش می یابد. بنابراین اهمیت آموزش صحیح درس فیزیک یعنی هدایت جریان علمی کشور در جهت درک صحیح قوانین  طبیعت که همه ی آنها را مهندسان و متخصصان در صنایع و علوم مختلف تجربه خواهند کرد. تصور این که یک مهندس پل بدون داشتن بینش عمیقی از احتیاجات شهروندانی که از روی یک پل عبور می کنند ، اقدام به ساخت پل کند برای ما بسیار دشوار است. این کار به عهده ی مهارت های پایه در درس فیزیک است.  

3.    اهداف:
1.    معرفی استانداردهای مهارتی پایه جهت انجام فعالیت های ازمایشگاهی
2.    تعیین میزان دستیابی دانش آموزان به الگوهای مهارتی پایه در طول یک ازمایش در آزمایشگاه
3.    ارزش سنجی و رتبه بندی مهارتهایی که بیشترین سطح دستیابی را در بین دنش آموزان دارند.
4.    مقایسه ی بین ادراک و رضایتمندی دانش آموزان از انجام آزمایش ها توسط معلم ومهارت ها

4.    فرضیه ها :
1.    دانش آموزان مهارت های پایه در فعالیت های آزمایشگاهی را تشخیص می دهند.
2.    دانش آموزان روایی پرسشنامه را در طی یک آزمایش قبول دارند.
3.    درک دانش آموز ان در مورد معیارهای استاندارد آزمایشگاه یکسان نیست و همقواره گی ندارد.
4.    دانش اموزان مهارت های دوازده گانه ی معلم را در انجام آزمایش قبول دارند.

در طول سال تحصیلی با پیگیری این موارد می توانیم میزان موفقیت کتاب و دانش آموزان و سهم خود را تعریف کنیم.

              

منتشرشده در بحث روز فیزیک
Top