۲-۶ آزمایش واقعی

۲-۶-۱ مفهوم آزمایش واقعی

آزمایش به مجموعه‌ای از اعمال و فعالیت‌ها گفته می‌شود که به منظور شناخت پدیده‌ها و در جهت سنجش فرضیه‌ای انجام گرفته و موجبات دست ورزی و کسب مهارت و تجربه را فراهم می‌سازد ( هودسون^[۴۷]، ۱۹۹۰).

۲-۶-۲ تاریخچه فعالیت های آزمایشگاهی واقعی

الف) – تاریخچه فعالیت های آزمایشگاهی در جهان

هر چند از زمان‌های بسیار دور به طور غیر رسمی از فعالیت‌های عملی در آموزش علوم استفاده می شد، اما در سال ۱۸۸۰، برای اولین بار آرمسترانگ پژوهشگر و معلم علوم تجربی در انگلستان، نظریه هیوریسم یا یادگیری اکتشافی را مطرح کرده و با تلفیق بعضی از نظریه های یادگیری علوم تربیتی، از آن در آموزش علوم تجربی استفاده کرد. این الگوی آموزشی به پرورش مهارتهایی چون: مشاهده، اندازه گیری و کاربرد این مهارت‌ها در حل مسائل تأکید داشت. این نظریه دانش آموزان را قادر می ساخت تا اصول نظریه های علمی را به خوبی یاد بگیرند.

نظریه یادگیری اکتشافی آرمسترانگ مورد استقبال قرار گرفت و برای پرداختن ‌به این رویکرد آموزشی، آزمایشگاه های ساده ای در بعضی از مدارس احداث گردید و در سال ۱۸۹۶، وجود آزمایشگاه به عنوان بخش مهم و ضروری در آموزش علوم تجربی در انگلستان به تصویب رسید.

در اوایل قرن نوزدهم، هر چند آزمایشگاه های اولیه در انگلستان با الهام از آزمایشگاه های شیمی کشور آلمان احداث گردید اما با گذشت زمان، آزمایشگاه های مجهز فیزیک و زیست و شیمی نیز در مدارس ساخته شد (سالمون^[۴۸] به نقل از نشاط پور،۱۳۹۱).

در ابتدای قرن بیستم تردیدهای در ارتباط با لزوم فعالیت های عملی در مدارس به وجود آمد و بسیاری از اشراف زادگان اروپایی مقاومت هایی را به خاطر اجباری بودن فعالیت‌های عملی در مدارس از خود نشان دادند. این امر باعث شد تا تردیدهایی در ارتباط با لزوم اجرای فعالیت‌های عملی در مدارس ایجاد شود. اولین تردیدها ‌در مورد ارزش فعالیت‌های عملی در مدارس دوره راهنمایی مطرح شد که عمدتاًً به خاطر امکانات محدود بود، و سپس از طرف پژوهشگران مورد نقد و بررسی قرار گرفت. پژوهشگران درباره علت پیدایش تردیدها نکات زیر را یادآور شده‌اند:

·تعداد کمی از معلمان دوره راهنمایی صلاحیت و توانایی استفاده از آزمایشگاه و فعالیت‌های عملی را به نحو احسن دارند.

· تأکید بیش از حد بر اجرای فعالیت‌های عملی، به درک نادرستی از کاوشگری علمی منجر می شود.

· بسیاری از آزمایش‌های انجام گرفته در مدارس، پایه علمی درستی نداشته و بی ارزشند.

· فعالیت‌های عملی انجام شده در مدارس، دور از توانایی ها و علائق دانش‌آموزان هستند.

در اواسط جنگ سرد، در سال ۱۹۵۷، با پرتاب اولین سفینه فضایی (اسپوتنیک) توسط شوروی سابق، شوک عظیمی در بعضی از کشورها ایجاد شد. ‌در مورد آموزش علوم تجربی، از قبل انتقادهایی در زمینه عدم کارایی روش های آموزشی موجود وجود داشت و پرتاب سفینه اسپوتنیک سبب شد تا بسیاری از کشورها، با شدت هر چه بیشتری به انجام اصلاحاتی در برنامه های درسی خود همت گمارند. اصلاحات برنامه درسی آموزش علوم نیز از جمله برنامه هایی بود که در بسیاری از کشورها به آن پرداخته شد. از مهمترین برنامه های درسی جدید، می‌توان به پروژه های نافیلد در مدارس ابتدایی، راهنمایی و متوسطه انگلستان و مطالعه و بررسی برنامه‌ درسی علوم زیست شناسی، فیزیک و شیمی در ایالات متحده اشاره کرد. اساس این پروژه ها بر درک مفهومی و یادگیری بخش اعظم حقایق علمی استوار بود و روی این اصل، دانش آموزان مجبور شدند تا از کتاب‌های درسی جدید و ویژه ای استفاده نمایند. برنامه درسی جدید بر توسعه هر چه بیشتر مهارت‌های پایه، و نیز استفاده از فعالیت‌های عملی در کنار کلاس درس تأکید داشت (میلار ^[۴۹] ،۲۰۰۴).

در سال ۱۹۸۰، جان سالومون با انتشار کتابی تحت عنوان “آموزش کودکان در آزمایشگاه” گفت: شکی نیست که آموزش علوم تجربی باید در آزمایشگاه صورت گیرد، زیرا که علوم تجربی به آزمایشگاه تعلق دارد، همان‌ طور که آشپزی به آشپزخانه و کشاورزی به مزرعه تعلق دارد. سالومون این الزام در اجرای فعالیت‌های عملی را با الهام از نظریه ها و فعالیت‌های صورت گرفته توسط آرمسترانگ مطرح کرد و با اجرای پروژه های مختلف آموزش علوم، موجب گسترش این نظریه شد. سولومون درکتاب خود خاطر نشان ‌کرده‌است که سؤالات زیادی در رابطه با چگونگی تنظیم برنامه فعالیت‌های عملی و اجرای آن در مدارس وجود دارد، اما در کتاب او اشاره‌ای به میزان فعالیت‌های عملی در مدارس نشده بود(نشاط پرور، ۱۳۹۱).

میزان فعالیت‌های عملی در مدارس را ک‍‍ِر^[۵۰] (۱۹۶۳) که در زمینه انجام فعالیت‌های عملی در مدارس پژوهش می‌کرد، مشخص کرد. او با الهام از نظریه رشد شناختی پیاژه متذکر شد که معلمان علوم برای تنظیم میزان فعالیت‌های عملی در مدارس، باید تلاش کنند تا در دوره تحصیلی ابتدایی (یعنی سنین ۷ تا ۱۱ سالگی)، با نمایش آزمایش‌های ساده و جذاب و نیز انجام آزمایش‌های بسیار ساده توسط دانش‌آموزان، آن ها را به علوم تجربی علاقمند کنند. در دوره تحصیلی راهنمایی نیز باید روش های علمی به دانش آموزان آموخته شود؛ ولی از سنین ۱۴ و ۱۵ سالگی، ارتقای روش های علمی و دست یابی به سطوح بالاتر تفکر را هدف اصلی خود قرار دهند (نشاط پرور، ۱۳۹۱).

۲-۶-۳ محاسن استفاده از آزمایشگاه های واقعی

دلایل زیادی وجود دارد که به نوعی بیان کننده اهمیت انجام فعالیت‌های عملی در آموزش اثر بخش علوم می‌باشند. برخی از این دلایل عبارتند از:

• • کسب مهارت های لازم: انجام فعالیت‌های عملی به دانش آموز کمک می‌کند تا مهارت‌های لازم برای یک دانشمند را کسب کند. این مهارت‌ها عبارتند از: برنامه ریزی، مشاهده دقیق، اندازه گیری، ثبت دقیق و درست اطلاعات، نمایش شفاف و به دور از اغراق اطلاعات، ارائه صحیح نتایج و یافتن ارتباط منطقی بین متغیرها.

• • درک بهتر حقایق و مفاهیم: پرداختن به فعالیت‌های عملی سبب می شود تا دانش آموزان حقایق و مفاهیم علمی را بهتر درک نمایند.

• • ایجاد تفکر: استفاده از فعالیت‌های عملی سبب فعال شدن یادگیری شده و دانش آموزان را وادار می‌کند تا درباره اهداف فعالیت عملی فکر کنند. ‌بنابرین‏ با اجرای فعالیت‌های عملی، به جای اینکه دانش آموزان در مقابل بارش یک طرفه اطلاعات از طرف معلم تسلیم شوند، به طور فعال در مبادله اطلاعات و تجربه با معلم شریک می‌شوند.

• • ایجاد درک واقعی از رویدادها: انجام فعالیت‌های عملی سبب واقعی تر جلوه دادن حقایق علمی می شود.

• • ایجاد هیجان: انجام فعالیت‌های عملی به دروس علوم تجربی هیجان و علاقه بیشتری می بخشد.

• رشد مهارت های مورد نظر برنامه درسی: انجام فعالیت‌های علمی سبب رشد مهارت‌های مورد نظر برنامه درسی و اهداف آموزشی نظیر: رشد ارتباطهای علمی، رشد سواد علمی، و توانایی استفاده از فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات می شود.

۲-۶-۴ معایب استفاده از آزمایشگاه های واقعی