معرفی فعاليتهاي آزمايشگاهي مبتني بر حل مسئله
اين سبك از يادگيري در مقايسه با ديگر سبكهاي آموزش آزمايشگاهي موجود نسبتاً عامهپسند و همگانيتر است و نه تنها براي آموزش آزمايشگاه- محور شيمي، بلكه براي كليه گرايشهاي علوم تجربي و ساير علوم قابل استفاده است. در اين روش معلم فعاليتي را انتخاب كرده و با طرح يك مسئله، با انگيزش و تشويق فراگيران، شور و شوق پژوهش و حل مسئله را در آنها ايجاد ميكند. سپس با فهرست كردن گزينههايي از سرنخهاي انتخابي و هدايت فراگيران در قالب گروههاي كوچك كاري، آنها را گام به گام به طرف حل موفقيتآميز مسئله سوق ميدهد. در اين شيوه معلم نقش يك تسهيلكننده يا گرهگشاي را براي فراگيران ايفا ميكند و از دخالت مستقيم در حل مسئله خودداري ميكند.
مثال:
معلم با نمايش ريختن سه نمونه از آلكانهاي مايع با جرم مولكولي متفاوت (شامل هگزان، نفت و پارافين) از ظرف بشر- به فراگيران نشان ميدهد كه سرعت ريزش(گرانروي ) آنها متفاوت است. سپس به فراگيران ميگويد: با افزايش هر كربن چه مقدار گرانروي افزايش مي يابد؟ چگونه ميتوانيد تفاوت گرانروي اين سه مايع را بصورت كمّي بيان كنيد؟
مفهوم گرانروي( ويسكوزيته) قبلاَ تدريس شده بود. در نتيجه فراگيران شروع به بررسي مسئله كرده و طرح و فرضيههاي مختلفي را ارائه ميكنند. سپس براي اثبات فرضيههاي خود و عملي كردن آنها، آزمايشهاي گوناگوني انجام ميدهند و بلاخره آزمايشي را طرح ميكنند كه طي آن زمان سقوط يك ساچمه در استوانهي حاوي اين آلكانها را با يك زمان سنج اندازهگيري ميكنند. معلم در طول فعاليت فراگيران بين آنها قدم زده و به سوالهاي احتمالي مطرح شده جواب داده و آنها را راهنمايي ميكند. فراگيران ضمن تفسير نتايج آزمايش انجام شده و ارزيابي، آن روشي را براي تعيين گرانروي و يا روانروي مايعات در آزمايشگاه كه به راحتي قابل انجام است پيشنهاد ميكنند.
در فعاليتهاي آزمايشگاهي از نوع حل مسئله اغلب يك مسئله با حداقل اطلاعات به فراگيران ارائه ميشود، به طوري كه درك آن براي همگان آسان باشد. اين مسئله ميتواند يك گزارش و يا خبر باشد. فراگيران مسئله را كلمه به كلمه مورد تجزيه و تحليل قرار داده و با توجه به معلومات، مهارتها و نگرشهاي خود، مسئله مطرح شده را پيش خود مشخص و بازتعريف ميكنند. سپس براي حل مسئله، روش ها و فرضيههايي را ارايه كرده و براي اثبات ادعاي خود، به جمعآوري اطلاعات پرداخته و آزمايشي را طراحي ميكنند و از طريق انجام آن، به اثبات فرضيه خود و حل مسئله ميپردازند. در اين روش فراگيران با گردآوري اطلاعات موجود و تجزيه و تحليل آنها، فعاليتهايي را براي اخذ اطلاعات لازم انجام داده و فرضيهاي را مبتني بر دادهها و شواهد موجود ارايه ميكنند. سپس براي اثبات فرضيه ارايه شده آزمايش يا فعاليتي را طراحي كرده و با انجام آن و مشاهده دقيق، دادههاي لازم را براي حل مسئله را به دست ميآورد.
روش يادگيري مبتني بر حل مسئله يك روش جديد آموزشي نيست. در اوايل قرن بيستم، «اسميت»[1] و «هال»[2] در 1902 يك روش آموزش آزمايشگاهي ارائه كردند كه در آن فراگيران به استفاده از برداشت خود از يک مفهوم براي جواب دادن به سؤالاتي كه پاسخي براي آنها نداشتند، تشويق مي شدند. معلم با طرح سؤالات و مسائل براي فراگيران، نقش موثري در راهنمايي و جهت دهي پژوهشي فراگيران براي يافتن راه حل مسئله ايفا ميكرد.
در اصلاح برنامه آموزشي دهه 1960 در ايالات متحده و اروپا، يادگيري مبتني بر حل مسئله بعد از سبك آموزشي مبتني بر اكتشاف و كاوشگري، جايگاه ويژهاي داشت. «يانگ»[3] (1957) براي حمايت از افكار آزاد ومستقل، كتب كارآزمايشگاهي را كنار گذاشت. فراگيران وي مجبور بودند تا روشهايي را براي حل يك مسئله يا ارائه يك گزارش توصيفی و رسیدن به نتايج مورد انتظار ابداع نمايند. روش آموزشي مشابهي نيز توسط «باتينو»[4] در سال 1960 ارائه شد كه در آن از هيچ كتاب راهنماي آزمايشگاهي استفاده نميشد و فراگيران مجبور بودند تا بر پايه مطالعات انجام گرفته قبل از رفتن به آزمايشگاه و آموخته هاي قبلي خود، به حل مسئله از طريق طراحي و اجراي آزمايش بپردازند. در سال 1962 «چرونيس»[5] با نقد روشهاي رايج حل مسئله، فلسفه جديدي براي آموزش آزمايشگاهي مبتني بر حل مسئله طراح كرد كه در آن فراگيران با استفاده از مهارتهاي كسب شده و تجربههاي قبلي و نيز استفاده از حقايق و اصول علمي جديد به تمرين پژوهش و حل مسئله ميپرداختند. چرونيس معتقد بود كه انتظار داشتن از يك فراگير تازهكار و مبتدي كه قبل از درك اصول و مفاهيم علمي به انجام پژوهش و حل مسئله بپردازد، بي مورد بوده و اتلاف وقت محسوب ميشود. وي با الهام از نظريه «پیش سازمان دهندهها»[6] و «يادگيري معنيدار»[7] ديويد آزوبل»[8]، روش آموزشي آزمايشگاه- محور خود را مبتني بر حل مسئله مطرح كرد[9].
نوع دیگري از ياددهي- يادگيري مبتني بر نظريه آزوبل، یادگیری کشفی معنیدار است. در یادگیری کشفی نه همه آنچه كه باید یاد گرفته شود؛ بلکه بخشي از مفاهيم به صورت متن مورد یادگیری عرضه میشود و بخشهاي دیگری از آن را بايد یادگیرنده مورد شناسایی و کشف قرار دهد. به عبارت دیگر یادگیرنده باید قسمتی از دانش و اطلاعات را خود به طور مستقیم بدست آورد. سپس این دانش باید به نحوی با دانشهای قبلی یادگیرنده در موضوع مورد یادگیری مرتبط و تلفیق شود و از طریق انتقال یا سازمان بندی نو، ساخت ذهنی جدیدی را به وجود آورد. در این روش، یادگیرنده خود سعی در کشف مطلب دارد و یا کوشش میکند به راههای جدیدی از حل مسئله و یادگرفتن موضوع نایل آید و در عین حال کوشش نمايد راه حلها، نتایج و یافتهها را به نوعی با یادگرفته های قبلی خود ارتباط داده و آنها را با ساخت شناختی قبلیاش در موضوع یادگیری تلفیق کند.
پژوهشگران تأكيد دارند كه در اين روش، بايد مسائل طوري طرح شوند كه فراگيران مسئله موجود را به خوبي درك كرده و در ذهن خود حلاجي نمايند و سپس بتوانند بدون واهمه و ترس از حل مسئله، با استناد به آموختههاي قبلي خود و داشتن فكري باز و خلاق، به دنبال روشهاي حل مسئله باشند. در اينجا تكتك فراگيران در باره چيستي، چرايي و چگونگي حل مسئله به تفكر ميپردازند تا بتوانند از طريق شيوههاي منطقي، تدبيري براي حل مسئله ارايه كنند.
از آنجايي كه اجراي اين سبك از فعاليتهاي آزمايشگاهي زمانبر است، كمتر از طرف معلمان و فراگيران مورد استقبال قرار گرفته است. انجام فعاليتهاي آزمايشگاهي به شيوه حل مسئله منجر به توسعه مهارتهاي شناختي درجه بالا از طريق اجرا و ارزيابي روشهاي طراحي شده توسط فراگيران ميشود. با بررسي سطوح ششگانه شناختي مطابق با سطح بندي بلوم، ملاحظه ميشود كه استفاده از سبك حل مسئله در آموزش شيمي منجر به رشد و توسعه تمامي سطوح شناختي ميگردد. اين سبك از فعاليتهاي آزمايشگاهي داراي ارزش زيادي بوده و عليرغم داشتن محدوديت زماني در اجراي كلاس درس يا آزمايشگاه، ميتوان با استفاده از روشهاي نوآورانه و به خدمت گرفتن مقداري از اوقات فراغت فراگيران در بيرون از محيط مدرسه، به نحو موثري از آن استفاده كرد.
در سبك فعاليتهاي آزمايشگاهي از نوع حل مسئله، استفاده از مهارت قياسي اساس اين روش را تشكيل ميدهد. لازمه داشتن اين مهارت اين است كه بايد فراگيران مفاهيم و يا اصول مورد علاقه و تكنيكهاي آزمايشگاهي را قبل از انجام آزمايشها ياد گرفته باشند. بنابراين ميتوان گفت كه اين سبك از فعاليتهاي آزمايشگاهي نيازمند پيشنيازهايي بوده و نميتوان براي فراگيران مبتدي از آن استفاده كرد. اين سبك از فعاليتهاي آزمايشگاهي در آموزش دانشجويان پزشكي به ويژه در دانشگاههاي آمريكاي شمالي كاربرد گستردهاي داشته و در حال حاضر در تعداد زيادي از مراكز آموزشي انگلستان و اروپا امكان حضور پيدا كرده است.
استفاده از سبك ياددهي- يادگيري مبتني بر حل مسئله در آزمايشگاه هاي شيمي و ساير گرايشهاي علمي نقش جديدي را براي معلمان تعريف كرده است. در اين شيوه نقش معلم از توضيح دهنده به تسهيل كننده يادگيري تغيير كرده است. هر چند تغيير نقش معلم در فرايند ياددهي- يادگيري يك گذر آسان تلقي نميشود؛ اما پژوهشها نشان ميدهد كه اين رويكرد بسيار جالب و ارزشمند است. در انگلستان، استفاده از روش حل مسئله در آموزش شيمي مدارس و دانشگاهها روز به روز در حال رشد ميباشد. البته اين شيوه فقط به آموزش شيمي و يا فعاليتهاي آزمايشگاهي ساير دروس محدود نشده و شامل همه درسهايي است كه ميتوان اصول و مباني آنها را بر اساس شيوه حل مسئله آموزش داد. هر چند استفاده از روش حل مسئله در آموزش علوم پيچيده بوده و نيازمند داشتن مهارت و مديريت قوي معلم است، اما اساس اين شيوه بر روش علمي مبتني بوده و پژوهشگران معتقدند كه براي استفاده بهتر از شيوه حل مسئله در آموزش ميتوان مراحل زير را در نظر گرفت.
1- شناسايي دقيق مسئله مورد نظر و ارايه فرضيهاي مبتني بر شواهد و اطلاعات موجود
2- طراحي يك آزمايش براي آزمون فرضيه ارايه شده
3- انجام آزمايش طراحي شده و ثبت نتايج به اشكال مناسب
4- تفسير نتايج و ارزيابي آنها با ارجاع به فرضيه آزمايش شده
نتايج به دست آمده پايان فرايند حل مسئله محسوب نميشود؛ بلكه طرح يك مسئله و حل آن، نقطه شروعي است براي انجام پژوهش و حل مسائل جديد. معلم ميتواند مسائل جديد و پيچيده تري را مطرح كرده دامنه فعاليتهاي انجام گرفته را گسترش داده و مهارتهاي پژوهشي و حل مسئله در فراگيران را توسعه دهد.
منبع: بخشي از كتاب " ياددهي و يادگيري شيمي در آزمايشگاه" تاليف دكتر عابد بدريان (زير چاپ)
[۱] Smith
[۲] Hall
[۳] Young
[۴] Battino
[۵] Cheronis
[۶] Advance Organizers
[۷] Meaningful Learning
[۸]Ausubel David
[۹]- پیش سازمان دهنده ها یک شیوه آموزشی است که دیوید آزوبل برای پیشرفت یادگیری و تسهیل آموزشی شاگردان پیشنهاد نمود. در واقع پیش سازمان دهنده بیان مطلبی است در آغاز هر درس که دارای جنبه بسیار کلی است و همچون پلی برای پی بردن به مواد جدید آموزشی به کار می رود. معمولاً پیش سازمان دهنده ها نه فقط به صورت خلاصه ای از عناوین و مطالب کلی مربوط به موضوع مورد یادگیری بلکه به صورت مجموعه ای از محرکهای برانگیزاننده برای یادگیری قبل از مطالب اصلی مورد یادگیری به یادگیرنده عرضه می شود. به طور کلی روانشناسان برای پیش سازمان دهنده چهار ویژگی درنظر گرفته اند كه عبارتند از:
1- پیش سازمان دهنده ها قبل از درس ارائه میشوند.
2- معلومات قبلی یا مفاهیم مربوط به درس را به ذهن خاطرنشان میکنند.
3- پیش سازمان دهنده ها نسبت به مطالب عرضه شونده در سطح ابلایی از اندیشه کلی و انتزاعی قرار میگیرند.
4- درس جدید و ناآشنا را با معلومات قبلی پیوند میدهند.