واکاوی شایستگی‌‌‌های مدل‌سازی علمی در دانش‌آموزان دوره دوم متوسطه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم تربیتی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

2 دانشجوی کارشناسی ارشد رشته تحقیقات آموزشی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

10.22099/jsli.2023.6941

چکیده

مدل از مفاهیم مهم در فلسفه علم و مدل‌سازی مهارتی اساسی در آموزش علوم است. این پژوهش به کاوش شایستگی‌های مدل‌سازی در دانش‌آموزان دوره دوم متوسطه در آموزش علوم (فیزیک، شیمی و زیست‌شناسی) پرداخته است. در این پژوهش کیفی به‌کمک مصاحبه‌های نیمه‌ساختاریافته میزان وابستگی دانش فرامدل‌سازی  به دانش محتوایی و همچنین سطح یادگیری دانش فرامدل‌سازی  (شایستگی مدل‌سازی) در 10 دانش‌آموز دوره دوم متوسطه رشته تجربی واکاوی شد. با وجود اینکه در برنامه درسی رسمی ایران  در مورد مهارت‌های مدل‌سازی علمی محتوای چندانی وجود ندارد، همة مصاحبه‌شوندگان این مهارت را البته در سطوح پایین داشتند. شایستگی‌های مدل‌سازی دانش‌آموزان  ارتباطی به دانش محتوایی و موضوع درسی نداشت، اما نحوه استفاده از مدل‌ها، و هدف از به‌کارگیری آن‌ها به دانش محتوایی وابسته بود. یافته‌ها نشان داد که برنامه‌ریزان از نقش مدل برای آموزش علوم غفلت کرده‌اند و دانش مدل و مهارت‌های فرامدل‌سازی به‌ندرت در اهداف یادگیری دروس علوم قرار گرفته است، به‌طوری که شاگردان با وجود استفاده ناقص و ناآگاهانه از مدل‌ها برای توصیف، فرضیه‌سازی، استدلال و پیش‌بینی رویدادها هنوز در مورد مدل‌ها دانش زیادی ندارند. با ایجاد حمایت مناسب از شاگردان، خلق فرصت‌های یادگیری برای مدل‌سازی، آموزش معلمان برای توجه بیشتر به نقش مدل‌ها در یادگیری علوم و توجه به مدل‌سازی در برنامة درسی علوم، می‌توان ضمن افزایش شایستگی مدل‌سازی، شاهد رشد مهارت‌هایی همچون استدلال علمی، پیش‌بینی رویدادها و توان حل مسئله بود.

کلیدواژه‌ها


Chiu, M. H., & Lin, J. W. (2019). Modeling competence in science education. Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research, 1(1), 1–11. https://doi.org/10.1186/s43031-019-0012-y
Croucher, S., & Cronn-Mills, D. (2021). Understanding communication research methods: A theoretical and practical approach (3rd Ed.). Routledge. https://doi.org/10.4324/9781003109129
Elo, S., & Kyngäs, H. (2008). The qualitative content analysis process. Journal of Advanced Nursing, 62(1), 107–115. https://doi.org/10.1111/j.1365-2648.2007.04569.x
Fortus, D., Shwartz, Y., & Rosenfeld, S. (2016). High school students’ meta-modeling knowledge. Research in Science Education, 46(6), 787–810. https://doi.org/10.1007/s11165-015-9480-z
Hestenes, D. (1992). Modeling games in the Newtonian world. American Journal of Physics, 60(8), 732–748. https://doi.org/10.1119/1.17080
Hestenes, D. (2008). Modeling methodology for physics teachers. April, 935–958. https://doi.org/10.1063/1.53196
John Gilbert, K., & Justi, R. (2016). Modelling-based teaching in science education (Vol. 9). https://doi.org/10.1007/978-3-319-29039-3
Kang, H., Thompson, J., & Windschitl, M. (2014). Creating opportunities for students to show what they know: The role of scaffolding in assessment tasks. Science Education, 98. https://doi.org/10.1002/sce.21123
Karplus, R. (1980). Teaching for the development of reasoning. Research in Science Education, 10(1), 1-9. https://doi.org/10.1007/BF02356303
Lehrer, R., & Schauble, L. (2015). The development of scientific thinking. In L. S. Liben, U. Müller, & R. M. Lerner (Eds.), Handbook of child psychology and developmental science: Cognitive processes (pp. 671–714). John Wiley & Sons, Inc. https://doi.org/10.1002/9781118963418.childpsy216
Nielsen, S. S., & Nielsen, J. A. (2021). A competence-oriented approach to models and modelling in lower secondary science education: Practices and rationales among Danish teachers. Research in Science Education, 51(2), 565–593. https://doi.org/10.1007/s11165-019-09900-1
Riffert, F., Hagenauer, G., Kriegseisen, J., & Strahl, A. (2021). On the impact of learning cycle teaching on Austrian high school students’ emotions, academic self-concept, engagement, and achievement. Research in Science Education, 51(6), 1481–1499. https://doi.org/10.1007/s11165-020-09918-w
Schwarz, C. V., Reiser, B. J., Davis, E. A., Kenyon, L., Achér, A., Fortus, D., Shwartz, Y., Hug, B., & Krajcik, J. (2009). Developing a learning progression for scientific modeling: Making scientific modeling accessible and meaningful for learners. Journal of Research in Science Teaching, 46(6), 632–654. https://doi.org/10.1002/tea.20311
Stewart, J., Cartier, J. L., & Passmore, C. M. (2005). Developing understanding through model-based inquiry. In How Students Learn: Science in the Classroom (pp. 515–565). https://doi.org/10.17226/11102
Upmeier zu Belzen, A., & Krüger, D. (2010). Modellkompetenz im biologieunterricht. Zeitschrift Für Didaktik Der Naturwissenschaften, 16, 41–57. http://archiv.ipn.uni-kiel.de/zfdn/pdf/16_Upmeier.pdf
Wade-Jaimes, K., Demir, K., & Qureshi, A. (2018). Modeling strategies enhanced by metacognitive tools in high school physics to support student conceptual trajectories and understanding of electricity. Science Education, 102(4), 711–743. https://doi.org/10.1002/sce.21444