یاددهی و یادگیری علوم تجربی

در تمامي کشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه، آموزش علوم تجربي يکي از مهمترين فعاليت‌هاي زيربنايي در توسعه پايدار محسوب شده و تلاش می‌شود تا همه‌ي دانش‌آموزان، ضمن آشنایی با اصول و مفاهیم علوم تجربی و کسب «سواد علمي[1]»  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. اگر کيفيت آموزش علوم تجربي از وضعيت مطلوبي برخوردار باشد، دانش‌آموزان که پيکره‌ي اصلي جامعه‌ي فردا را تشکيل مي‌دهند، از چرخه‌ي آموزش، پيشرفت، هماهنگي و همگامي با توسعه علمي- صنعتي برکنار نمي‌مانند و توانايي آن را پيدا مي‌کنند تا پا به پاي توسعه‌ي جهاني علم و فناوري، معلومات خود را توسعه داده و به روز کنند و در نهايت شهرونداني سازگار با «جامعه در حال تغيير» باقي بمانند.

امروزه متخصصان توسعه‌شناسي بر فاکتور نيروي انساني کارآمد و داراي سطح بالاي سواد علمي به عنوان مهمترين عامل توسعه و پيش شرط تحقق آن تاكيد دارند. در همه‌ي نظام‌هاي آموزشي تلاش مي‌شود تا سطح سواد علمي جامعه بهبود بخشد تا از اين راه بتوان زمينه‌ها‌ي توسعه پايدار را فراهم ساخت.

برنامه‌ريزان درسي سه هدف عمده براي آموزش شيمي در سطوح مختلف تحصيلي در نظر گرفته‌اند كه عبارتند از:

·         كسب دانستني‌هاي لازم

·         كسب مهارت‌هاي لازم

·         كسب نگرش‌هاي لازم

براي روشن‌تر شدن اهداف ذكر شده در سه حيطه دانشي، مهارتي و نگرشي، مي‌توان اذعان كرد كه آموزش شيمي در راستاي تامين اهداف مهمي به شرح زير صورت مي‌گيرد:

1.       افزايش سطح معلومات دانش‌آموزان وكمك به درك حوادث و رويدادهاي صورت گرفته در طبيعت پيرامون آنها؛

2.       پرورش ارزش‌ها، مهارت‌ها و نگرش‌هاي مطلوب نسبت به محيط زيست، رعايت نکات ايمني، احساس مسئوليت، تعهد و ...؛

3.       پرورش مهارت‌هاي انديشيدن، تفکر خلّاق و انتقادي؛

4.       استفاده از اصول و فعاليت‌هاي علمي جهت حل مسائل و مشكلات شخصي؛

5.       افزايش شخصيت اجتماعي و درك اهميت استفاده بهينه از فناوري‌ها و امكانات پيشرفته موجود؛

6.       توسعه‌ي تفكر اقتصادي به هنگام استفاده از دانش و معلومات علمي و كسب درآمد؛

7.       جهت دهي به فعاليت‌هاي آموزشي در راستاي گسترش سواد علمي.

از طرف ديگر، مهمترين و شاخص‌ترين فلسفه‌ي آموزش شيمي در اغلب كشورها، ارتقاي سطح سواد علمي است. با آنكه سواد علمي داراي گستردگي فراواني است؛ اما مي‌توان در يك نگاه ساده اذعان كرد كه يك شخص داراي سواد علمي بايد ويژگي‌هاي زير را داشته باشد:

·         با ايده‌ها، نظريه‌ها و مفاهيم علمي پايه آشنا باشد؛

·         مهارت‌هاي لازم براي انجام فرايندهاي علمي (روش علمي) را كسب كرده باشد؛

·         رابطه‌ي بين علم، فناوري، جامعه، محيط زيست  و جايگاه اخلاق و ارزش‌ها در علم را بداند؛

·         با ماهيت علم آشنا باشد؛

·         داراي نگرش علمي بوده و نسبت به حل مسائل در فعاليت‌هاي روزانه از طريق روش علمي، نگرش مثبتي داشته باشد.

براي بررسي دقيق‌تر جزئيات سواد علمي، بايد نگاه دقيقتري به آن داشت. تعريف سواد علمي و بررسي ويژگي و شاخص‌‌هاي آن در موضوع‌هاي علمي مختلف (از قبيل فيزيك، شيمي، علوم زمين‌ و زيست‌شناسي)، كمك زيادي به تعيين و تبيين مؤلفه‌ها و جزئيات آن خواهد كرد.

داشتن آگاهي‌هاي علمي، درک مفاهيم  و فرايندهاي علمي را که براي يک شهروند مطلوب ضروري است، «سواد علمي» مي‌گويند. با داشتن سواد علمي، شخص مي‌تواند  به‌طور منطقي توضيح دهد، راه حل مشکلات را پيدا کند، و يا به سؤالات موجود در فعاليت‌هاي روزانه پاسخ شايسته دهد. سواد علمي شامل برخي توانمندي‌هاي ويژه نيز مي‌شود و شخص با داشتن آن از يک موقعيت مطلوب فرهنگي- اجتماعي برخوردار بوده و مي‌تواند در حل مشکلات خويش و يا جامعه، آنها را به کار بندد.

واژه سواد علمي براي اولين با در اواخر دهه‌ي 1950 توسطه پائول هارد[2] در ايالات متحده آمريكا مطرح گرديد و سپس در برنامه‌هاي درسي دوران اسپوتنيك، پسا اسپوتنيك و نيز «پروژه 2061 »[3] به وفور مورد استفاده قرار گرفت و به مرور زمان به يك واژه پراهميت بين‌المللي تبديل گشت، به طوري كه امروزه فلسفه و هدف اصلي آموزش علوم تجربي در بسياري از كشورها ارتقاي سطح سواد علمي در نظر گرفته شده است.

سواد علمي شامل بررسي اقدامات و چالش‌هاي علمي در پرتوي تاريخ، فرهنگ و خرد ورزي است. همچنين اين سواد شامل آشنا شدن با برخي انديشه‌هاي توانمند و جامع است که توان عبور و نفوذ در هر يک از حوزه‌هاي علم، رياضيات و فناوري را دارا است. سواد علمي شامل زنجيره‌اي از دانستني‌ها و توانايي‌هايي است که به مردم امکان مي‌دهد تا نقش خود را به طور مؤثرتر نسبت به دنياي علم- محور امروزي ايفا کنند و به آن واکنش مناسبي نشان ‌دهند. بي‌ترديد، كسي که هرگز به مدرسه نرفته است، در سطح پايين‌تري واکنش نشان مي‌دهد. علاوه بر اين، سواد يک شخص در برخي قلمروهاي علمي ممکن است بيشتر از قلمروهاي ديگر باشد. گر چه درجات مختلف درک و فهم را مي‌توان در قالب سطوح متفاوت توصيف كرد؛ اما درک و فهم به طور طبيعي يک پيوستار مداوم را تشکيل مي‌دهند و به صورت سطوح گسسته از يکديگر، نمودي ندارند.

داشتن سواد علمي به مردم كمك مي‌كند تا يك زندگي رضايت‌بخش، سازنده و همراه با مسئوليت‌‌پذيري داشته باشند. سواد علمي در فرهنگي كه به شدت تحت نفوذ علم، رياضيات و فناوري است، نيازمند آن دسته از دانستني‌ها و عادت‌هاي ذهني است كه شهروندان را از چگونگي تحولات اين حوزه‌ها آگاه مي‌‌سازد. از طرف ديگر، در دنيايي که پر از محصولات ناشي از اكتشافات علمي است، داشتن سواد علمي براي هر کسي لازم است. هر کسي نياز دارد تا با استفاده از اطلاعات علمي، گزينه‌هاي انتخابي روزمره‌ي خود را که در ارتباط با علم و فناوري است، به صورت مطلوب برگزيند. بکارگيري هوش و ذکاوت و نيز زندگي کردن در دنياي ماشيني که زاييده علم و فناوري است، ايجاب مي‌کند تا همه افراد بتوانند براي بهره‌مندي بهتر از روابط اجتماعي، فرهنگي، سياسي و اقتصادي، داراي سواد علمي باشند. اهميت داشتن سواد علمي در محل کار نيز روزبه‌روز در حال افزايش است. تعداد مشاغلي که نيازمند مهارت‌هاي پيشرفته‌اي هستند، در حال افزايش بوده و براي بهره‌مندي از آنها لازم است تا افراد بتوانند از طريق آموزش و يادگيري، تفکر خلّاق و انتقادي، استدلال علمي، جستجوي منطقي علت‌ها و معلول‌ها و نيز حل مسئله به استقبال اين مشاغل بروند. درک علوم و فرايندهاي علمي موجود در فعاليت‌هاي روزمره جزو ضروريترين بخش اين نوع مهارت‌ها محسوب مي‌شود.