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.
با توجه به رشد سريع علوم و فناوري و تاثير انكارناپذير آنها در توسعه منابع انساني و نيز رشد و توسعه پايدار هر كشوري، ميتوان نتيجه گرفت كه آموزش علوم تجربي در مدارس، در راستاي تامين اهداف زير صورت ميگيرد:
1. افزايش سطح معلومات دانشآموزان وكمك به درك حوادث و رويدادهاي صورت گرفته در طبيعت پيرامون آنها (از جمله افزايش سطح آگاهيهاي علمي در جهت دوري از خرافات).
2. پرورش ارزشها، مهارتها و نگرشهاي مطلوب نسبت به جامعه و محيط زيست، رعايت نکات ايمني، احساس مسئوليت، تعهد و ...؛
3. پرورش مهارتهاي انديشيدن، تفکر خلاق و انتقادي؛
4. استفاده از اصول و فعاليت هاي علمي جهت حل مسائل و مشكلات شخصي؛
5. افزايش شخصيت اجتماعي و درك اهميت استفاده از فناوريها و امكانات پيشرفته موجود؛
6. توسعه تفكر اقتصادي به هنگام استفاده از دانش و معلومات علمي و كسب درآمد؛
7. جهت دهي به فعاليت هاي آموزشي در راستاي گسترش سواد علمي.
در عصر حاضر، در زندگي روزانه هر شهروندي به راحتي ميتوان زمينههاي مختلف علوم تجربي و کاربردهاي متعدد آنها را مشاهده كرد. دانشآموزان با يادگيري علوم تجربي ترغيب ميشوند تا توانايي سؤال کردن و يافتن پاسخ در مورد دنياي طبيعي و فيزيکي اطراف خود را کسب نمايند. اين علوم دانشآموزان را با کاربردهاي مختلف نظريههاي علمي و شيوه فعاليت دانشمندان در رفع مشكلات موجود در جامعه آشنا نموده و براي كسب اطلاعات بيشتر، شركت در بحث هاي علمي و نيز اتخاذ تصميمهاي منطقي و خلاقانه به آنها كمك مينمايد.
دانشآموزان با يادگيري علوم تجربي ميتوانند:
1. اطلاعات و تجربههايي در زمينه اصول و مفاهيم علوم تجربي از جمله: شيمي، فيزيك، زيستشناسي و زمين شناسي کسب نمايند.
2. تجربه و دانش علمي كسب شده را جهت پيشبيني و تشريح رويدادهاي رخ داده در طبيعت ودنياي فيزيکي اطراف خود بهكار بندند.
3. از مهارتهاي كسب شده در انجام پژوهش، ارتقاي دانش، حل مسئله، تجزيه و تحليل پديدههاي علمي و پاسخ به پرسشهاي مطرح شده در زندگي و محيط كار استفاده نمايند.
4. دانش و مهارتهاي كسب شده موجب بروز رفتارهاي منطقي و علمي نظير: انعطافپذيري، کنجکاوي، احترام به حقايق علمي و پيدايش تفكرانتقادي و خلاق در آنها ميشود.
5. احساس، نگرش و افكار خود را با يك بيان علمي مناسب با افراد ديگر جامعه در ميان گذارند.
تا ابتدای قرن شانزدهم میلادی، علوم نظری و عملی در دو مسیر جدا از هم به پیشرفت خود ادامه میدادند. دانشمندان و فلاسفه، نظریهها و دیدگاههای خود را در مورد پدیدهها و امور مختلف بیان میکردند، در حالی که صنعتگران بدون آگاهی از نظریههای آنان، به کار خود مشغول بودند. به عبارت دیگر، اندیشه و عمل در دو مسیر جداگانه پیش میرفتند و صنعتگران در صحنه عمل و تجربه، یافتههای خود را فارغ از یافتههای علمی و نظری، سینه به سینه به نسلهای بعد منتقل میکردند.
تا قبل از پیدایش رنسانس از واژه علم به مفهوم آگاهی و دانش در مقابل جهل استفاده میشد. به همین جهت، حوزه علم بسیار گسترده بود و مجموع دانستنیهای بشر را در بر میگرفت، در عین حال، بر جنبههای نظری آن بیشتر تأ کید میشد. با شروع رنسانس، امکان پیشرفت علوم در زمینههای گوناگون از هر نظر فراهم شد و دانشمندان توانستند در زمينههای مختلف به مطالعه و پژوهش بپردازند و اختراعات و اکتشافات متعددی را به ثبت برسانند.
پس از گذشت ساليان متمادي، با توجه به نيازهاي آموزشي بخش صنعت، جنبههای عملی و تجربی علوم مورد توجه قرار گرفت و واژه «علم» با مفهوم «Science» در جهان مطرح گردید و علوم تجربی توانست در کنار علوم نظری جایی برای خود باز کند. بعد از آن، به مجموعه دانستنیهایی که از طریق تجربه حسی و آزمایش، قانونمندیهای خود را اثبات میکرد، علوم تجربی گفته میشد. گرچه علوم تجربی با تکیه بر مشاهده، تجربه و به کارگیری قواعد ریاضی، روز به روز پیشرفت میکرد و بر تنوع و دامنه آن افزوده میشد؛ ولی برنامهریزی و آموزش آن در مدارس و مؤسسات آموزشی همانند علوم نظری انجام میگرفت.
معلمان محتوای برنامههای درسي علوم تجربي را از میان مطالب مربوط به علوم محض انتخاب میکردند و با روشهای سخنرانی سعی در تفهيم آنها به دانشآموزان داشتند. به مرور زمان، علوم تجربی که مستقیماً بر تجربه و آزمایشهای حسی و عملی تکیه داشت، نه تنها توانست مسیر خود را از علوم نظری جدا کند، بلکه در برنامهریزی و شیوه آموزش آن نیز تغییرات تازهای بوجود آمد.
ظهور تحولات جدید در برنامههای درسی و شیوه تدریس علوم تجربي را میتوان ناشی از نظریات مربیانی چون «کمینوس» و «روسو» در قرن هفدهم و هیجدهم میلادی دانست. آنها جریان آموزش را از حفظ کردن مطالب و یادگیری طوطیوار به سوی یادگیری بر اساس استعدادها، علایق و نیازهای یادگیرنده سوق دادند و این امر زمینه را برای طرحریزی برنامههایدرسی مناسبتر در فرايند ياددهي- يادگيري علوم تجربي فراهم آورد.
با آغاز قرن نوزدهم و تحولات ناشی از انقلاب صنعتی، آموزش علوم تجربي به طور جدیتر در مدارس و دانشگاههای اروپا رایج شد. البته در ابتدا کتاب ويژهاي تحت عنوان «علوم تجربی» وجود نداشت. تا اینکه در اواخر قرن نوزدهم میلادی، تدریس نخستین کتابهای علوم تجربي که بیشتر به مطالعه برخی موجودات زنده و غیر زنده میپرداخت، تحت عنوان «علم اشیاء» در مدارس آغاز شد. آموزش این کتاب بیشتر به مشاهده ساده برخی اجسام و موجودات و مطالعه وضعیت آنها محدود میگردید.
با وارد شدن علوم به برنامههای درسی مدارس و دانشگاهها، در ابتدای قرن نوزدهم 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.
در سال 1860 میلادی، در کشور آلمان مدارس جداگانهای در سطح متوسطه برای آموزش موضوعهاي علمی مختلف تأسیس شد. گرچه تا آن زمان این گونه مدارس به طور رسمي در انگلستان تأسیس نشده بود، اما از سال 1852 در بعضي از مدارس این کشور مباحث مربوط به علوم تجربي در کنار سایر دروس تدریس میگردید. ژاپن نیز با هدف صنعتی شدن و به تقلید از برنامههای آموزشی انگلستان، در سال 1903 در کنار مدارس متوسطه علمی اقدام به تأسیس مدارس متوسطه فنی نمود. در این مدارس به آموزش زمينههاي مختلف علوم تجربي تا حد زیادی توجه میشد.
در ایالات متحده تا زمان تصویب قانون موریل در سال1862، آموزش علوم به طور جدی مورد توجه قرار نگرفته بود. از این زمان به بعد مدارس علمی با استفاده از بودجه عمومی تأسیس شدند و این مدارس دانشآموزان را برای ورود به آموزش عالی و دانشگاهی تربیت میکردند. با وجود اینکه در سال 1893، «انجمن ملی آموزش»[1] اعلام کرد که مدارس صحنه آماده کردن افراد برای آموزش عالی نیست، ولي باز این برداشت تا زمانی که هدفهای مشخص و روشنی برای آموزش علوم نوشته نشده بود، ادامه داشت.
از اواخر قرن نوزدهم که آموزش ابتدایی در اروپا رو به توسعه نهاد، در آموزش علوم 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).