آموزش شيمي در گذر زمان: مروری بر تاریخچه آموزش شیمی در جهان

تا اواسط قرن 18، شيمي به صورت تلفيق شده با دروس علوم پزشكي آموزش داده مي‌شد و درس جداگاه‌اي با عنوان شيمي وجود نداشت؛ تا اينكه در سال 1750، در دانشگاه گلاسكو اسكاتلند، «ويليام كولن»[1] موفق شد تا آموزش شيمي به صورت يك موضوع مستقل و بخشي از برنامه درسي پزشكي را پايه گذاري نمايد. بعدها «جوزف بلاك»[2] از شاگردان ويليام كولن موفق شد تا علم شيمي را به صورت يك موضوع درسي نظام‌دار وارد برنامه درسي دوره كارشناسي برخي رشته ها از جمله علوم طبيعي و مهندسي نمايد. گسترش علم شيمي، نيازهاي صنعتي و نيز ضرورت تهيه انواع داروها براي مصارف پزشكي سبب شد تا فشارهاي زيادي از حوزه خارج از دانشگاه براي گسترش آموزش شيمي به صورت نظام‌مند وارد گرديد.

الگوي تدوين كتاب‌هاي درسي شيمي

در چند دهه اخير، هيچ يک از موضوع‌هاي درسي در سطح جهاني، به اندازه دروس علوم تجربي دچار تغيير و تحول نشده است. گر چه محتواي درسي علوم تجربي به خودي خود به دليل پيشرفت فزاينده علم و دانش بشري، روز به روز جديدتر و فربه‌تر مي‌شوند، ولي اين تغيير تنها از جنبه محتوايي، آموزش علوم را در بر نمي‌گيرد. ويژگيهای عصر کنونی ايجاب مي‌كند تا برنامه‌های آموزشی علوم تجربي  به نحوی ساماندهی گردند كه با بهره‌گيري از آنها همة تواناييهای شناختی و شخصيتی دانش‌آموزان رشد کرده و فراگيران با برخورداري از مزاياي علوم و فناوري، توانمنديهای لازم برای رويارويي با تحولات جديد را کسب نمايند.

كتاب‌هاي درسي شيمي به علت پرداختن به سه حيطه ماكروسكوپي، مولكولي و نمادي، از جايگاه ويژه‌اي در بين ساير كتابهاي درسي علوم پايه از جمله زيست شناسي، فيزيك و رياضي برخوردار هستند. همانند هر كتاب درسي، براي تدوين يك كتاب درسي و يا كمك درسي شيمي بايد به فلسفه و اهداف مورد نظر در آموزش آن توجه شده و روشها، رويكردها و راهبردهاي آموزشي را با بهره‌مندي از نظريه‌هاي علوم تربيتي مدّ نظر قرار داد.

الگوي تدوين كتاب‌هاي درسي علوم تجربي

در چند دهه اخير، هيچ يک از موضوع‌هاي درسي در سطح جهاني، به اندازه دروس علوم تجربي دچار تغيير و تحول نشده است. گر چه محتواي درسي علوم تجربي به خودي خود به دليل پيشرفت فزاينده علم و دانش بشري، روز به روز جديدتر و فربه‌تر مي‌شوند، ولي اين تغيير تنها از جنبه محتوايي، آموزش علوم را در بر نمي‌گيرد. ويژگيهای عصر کنونی ايجاب مي‌كند تا برنامه‌های آموزشی علوم تجربي  به نحوی ساماندهی گردند كه با بهره‌گيري از آنها همة تواناييهای شناختی و شخصيتی دانش‌آموزان رشد کرده و فراگيران با برخورداري از مزاياي علوم و فناوري، توانمنديهای لازم برای رويارويي با تحولات جديد را کسب نمايند.

براي تدوين يك كتاب درسي و يا كمك درسي بايد به فلسفه و اهداف مورد نظر در برنامه درسي آن توجه شده و روشها، رويكردها و راهبردهاي آموزشي را با بهره‌مندي از نظريه‌هاي علوم تربيتي مدّ نظر قرار داد.

جایگاه فعالیتهای عملی در آموزش و یادگیری علوم تجربی

کلید واژه ها: فعالیتهای عملی، آزمایشگاه، آموزش اثر بخش، یادگیری، علوم تجربی

اشاره

 امروزه آموزش علوم تجربی بالاخص؛ فیزیک، شیمی، و زیست شناسی در مدارس، به یکی از موضوعهای دشوار و مورد توجه تبدیل شده است. تعداد اندکی از معلمان می توانند علوم تجربی را به نحو احسن و منطبق با اهداف آموزشی قصد شده آموزش دهند. موانع و مشکلات زیادی وجود دارد که هرگونه تلاش برای ارتقای کیفی آموزش علوم تجربی در مدارس و حتی دانشگاهها را بی اثر می سازد. در مدارس، در آموزش علوم تجربی بالاخص؛ فیزیک، شیمی، و زیست شناسی که همگی علوم آزمایش محور محسوب می شوند، بیشتر به تشریح و بیان حقایق و اصول اولیه شناخته شده علمی پرداخته می شود که پس از مدت کوتاهی به فراموشی سپرده می شوند. برای آموزش اثر بخش علوم تجربی حتماً باید از فعالیتهای عملی و آزمایشگاهی استفاده شود تا ساخت شناختی دانش آموزان تقویت شده و همچنین مهارتهای عملی لازم را فرا بگیرند.

در این مقاله سعی خواهد شد تا به اهمیت و جایگاه فعالیتهای عملی در آموزش و یادگیری علوم تجربی و نیز بررسی موانع موجود در اجرای این گونه فعالیتها پرداخته شود.

سير تحول برنامه‌درسي علوم تجربي در جهان

با آغاز قرن نوزدهم و تحولات ناشی از انقلاب صنعتی، آموزش علوم تجربي به طور جدّی در مدارس و دانشگاه‌های اروپا رایج شد. با وارد شدن علوم به برنامه‌های درسی مدارس و دانشگاه‌ها نوعی منازعه میان برنامه‌های ‌درسی سنتی ادبی- کلاسیک و برنامه‌های‌درسی علوم تجربي آغاز شد که تا پایان این قرن ادامه داشت و سرانجام، با به رسمیت شناخته شدن برنامه‌های‌درسی علوم تجربي در کنار سایر برنامه‌های‌ درسی خاتمه یافت.

از اواخر قرن نوزدهم که آموزش و پروش در اروپا رو به توسعه نهاد، در آموزش علوم تجربي نیز تحولاتی صورت گرفت. در برنامه‌های‌ درسی علوم ابتدایی، بیشتر بر مطالعه طبیعت، پدیده‌ها، اشیاء و بهداشت تأکید می‌شد، در حالی که در برنامه‌های درسی سطوح بالاتر، به جای انتقال معلومات که در آن هنگام به صورت سنتی در مدارس رایج بود، کاربرد عملی دانش بیشتر مورد توجه قرار می‌گرفت (بدريان، 1385).

سواد علمي- سواد شيمي

براي بررسي دقيق‌تر جزئيات سواد علمي، بايد نگاه دقيقتري به آن داشت. تعريف «سواد شيمي[1]» به عنوان يكي از اجزاي سواد علمي، و بررسي ويژگي و مشخصه‌هاي آن كمك زيادي به اين امر خواهد كرد. فراگيران با داشتن سواد شيمي قادر خواهند بود تا انواع پديده‌هاي شيميايي را تشخيص داده و با استفاده از شواهد علمي، پديده‌هاي مشاهده شده در زندگي روزمره را به صورت علمي توضيح دهند. در آموزش علوم تجربي به ويژه شيمي، تنها آشنا شدن با موضوعات علمي و درك و فهم آنها مورد نظر نيست؛ بلكه علاوه بر كسب دانش، بايد روش علمي يعني كاوشگري علمي، تفسير علمي پديده‌ها، استفاده از مهارت‌هاي علمي و نيز داشتن نگرش علمي را كه تداعي كننده شيوه فعاليت دانشمندان و شهروندان سطوح بالاتر جامعه هستند، را نيز در نظر گرفت (Atkins, 2005).

اهداف آموزش شيمي در دوره متوسطه

در راهنماي برنامه درسي شيمي (1379) مبناي انتخاب اهداف آموزشي الگوي «راف تايلر»[1] ذكر شده است. در اين الگو منابع اصلي انتخاب و گزينش اهداف آموزشي عبارتند از: نيازهاي دانش‌آموزان، جامعه و ديدگاه‌هاي متخصصان موضوعي شيمي (شكل 2-1).

بنابراين با توجه به آنچه از فلسفه و اصول حاكم بر شيمي در كشور برمي آيد، برنامه درسي شيمي دوره متوسطه بايد دست كم در پي دستيابي به هدفهاي آموزشي زير باشد، هدفهايي كه طي آنها دانش آموز بتواند:

فلسفه آموزش شيمي در دوره متوسطه

اهميت و جايگاه آموزش شيمي

شيمي و کاربردهاي آن بخشي از زندگي روزانه انسان‌ها به شمار مي‌رود. كاربردهاي گسترده شيمي در پزشكي، داروسازي، صنايع غذايي، صنايع آرايشي و بهداشتي، تهيه رنگ، پلاستيك، لاستيك و انواع پوششها، صنايع كشاورزي، انرژي و غيره نشان از اهميت زياد اين علم در جوامع بشري دارد. با توجه به اهميت روزافزون علم شيمي در همه اركان زندگي انسان‌ها، توجه جدّي به آموزش مناسب و اثربخش آن از اهميت زيادي برخوردار بوده و همه شهروندان بايد داراي «سواد شيمي[1]» و اطلاعات پايه لازم براي درك پديده‌ها و آشنايي با عملكرد محصولات مختلف شيميايي باشند. آموزش شيمي دانش‌آموزان را ترغيب مي‌كند تا توانايي سؤال کردن و يافتن پاسخ در مورد پديده‌ها و حقايق موجود در دنياي طبيعي و فيزيکي اطراف خود را کسب نموده و با کاربردهاي گسترده علم شيمي و شيوه فعاليت‌ دانشمندان در جامعه آشنا شوند (بدريان، 1386).

روش‌هاي نو در آموزش علوم تجربي

سير تحول برنامه‌درسي شيمي در ايران

آموزش علوم به روش فعال

متخصصان آموزش علوم تجربي بر این باورندکه با در نظر گرفتن مزايا و معايب هر يک از اين رويکردهاي چهارگانه، تنها در صورتي مي‌توان از مزاياي همه آنها بهره‌مند شد که با توجه به اصل انتخاب رويکرد اصلح به مقتضاي حال، رويکردي تلفيقي انتخاب شود[1]. يعني به مجموعه‌اي جامع، کم عيب و کارآمد دست يافت و ملاک انتخاب رويکرد مناسب را نيز همان نزديکي به قطب فعال يادگيري قلمداد نمود. به اين ترتيب رويکرد جديد آموزش علوم تنها يک پيام براي همه معلمان دارد: «در هر نقطه اي که قرار داريد، بکوشيد دست کم، يک گام از يادگيري انفعالي، به سوي يادگيري فعال برداريد».....

روش‌ها و اهداف جديد آموزش علوم تجربي

آموزش علوم تجربي در گذر زمان

علوم تجربی یکی از دانش‌ها و معرفت‌های بشری است که یافته های آن از راه مشاهده و انجام آزمايش به دست می‌آید و ملاک یا معیار درستی آنها، انطباق داشتن با مشاهدات تجربی است. هدف از آموزش علوم تجربی، آموزش پدیده هایی است که در زندگی روزانه مشاهده می‌شوند. در همه نظام‌های آموزشی جهان، آموزش و یادگیری علوم تجربی از جایگاه ویژه‌ای برخوردار بوده و تلاش می‌شود تا همه دانش‌آموزان، ضمن آشنایی با اصول و مفاهیم علوم تجربی و کسب سواد علمی لازم، آگاهی‌های لازم برای یک شهروند مطلوب را کسب نمايند. دانش‌آموزان با کسب آگاهی و مهارت لازم در زمینه‌های مختلف علوم تجربي، قادر خواهند بود تا در زندگی خود تصمیمات منطقی و آگاهانه بگیرند.