تاثیر آموزش مبتنی بر مدل سازی با نرم افزار شبیه ساز کامسول بر اصلاح سوء تفاهم ها و کج فهمی های مفاهیم فیزیک الکتریسیته

پیشینه و اهداف: موضوع الکتریسیته اغلب یک مفهوم چالش برانگیز و انتزاعی در فیزیک در نظر گرفته می شود. یادگیری مفاهیم علمی غیر شهودی می تواند برای دانش آموزان چالش برانگیز باشد، زیرا آنها اغلب تصورات نادرستی در مورد پدیده های طبیعی دارند که آنها را به سمت خطا سوق می دهد. شناسایی و اصلاح باورهای غلط فیزیک الکتریسیته برای ارتقای یادگیری معنادار و درک مفهومی ضروری است. امروزه استفاده از فناوری در محیط های آموزشی یکی از جنبه های ضروری آموزش و یادگیری محسوب می شود.  استفاده از فناوری مانند نرم افزار شبیه سازی کامسول می تواند به تجسم و درک بهتر این مفاهیم کمک کند. این تحقیق با هدف شناسایی و اصلاح سوء تفاهمات دانش آموزان پایه یازدهم در یادگیری مفاهیم الکتریسیته با شبیه سازی نرم افزار کامسول انجام شده است.روش ها : روش پژوهش حاضر از نظر هدف یک پژوهش کاربردی و از نظر نوع روش، یک تحقیق ترکیبی است.  بخش کیفی با روش تحلیل محتوا با هدف استخراج مقوله های کج فهمی های فیزیک الکتریسیته انجام گرفته است. در این راستا، از پروتکل مصاحبه های نیمه ساختار یافته از ۶ معلم با روش نمونه گیری هدفمند استفاده گردید.  در این بخش از پژوهش، از سه نوع کدگذاری باز، محوری و انتخابی استفاده گردید. مقوله های اصلی کج فهمی ها از این نوع کدگذاری استخراج گردید. مقوله های اصلی الگوی سوء تفاهم های مفاهیم فیزیک الکتریسیته عبارت شدند از: قانون کولن، شکل خطوط میدان بین دو بار نقطه ای، میدان الکتریکی بین صفحات خازن، حرکت بار الکتریکی در میدان الکتریکی خارجی، توزیع بار روی سطوح و اثر میدان الکتریکی خارجی بر روی پوسته های رسانا و نارسانا. براساس این الگو، پرسشنامه ۶ سوالی برای اعتباریابی الگوی سوء تفاهم های مفاهیم فیزیک الکتریسته دانش اموزان طراحی گردید. برای اعتباریابی الگوی استخراجی و روایی محتوایی پرسشنامه از نظر متخصصان حوزه اموزش فیزیک استفاده شد. بخش کمی پژوهش حاضر یک تحقیق شبه آزمایشی با طرح پیش آزمون- پس آزمون با گروه کنترل بود. جامعه آماری  کلیه دانش آموزان پسر پایه یازدهم دبیرستان شهر بجنورد در سال تحصیلی ۱۴۰۱-۱۴۰۲ بود. با بهره گیری از روش نمونه گیری تصادفی، ۳۰ دانش آموزان برای هر گروه انتخاب شدند. در مرحله اول از هر دو گروه پیش آزمون به عمل آمد. سپس بر روی گروه آزمایش، متغیر مستقل (آموزش مبتنی بر مدل سازی با نرم افزار شبیه ساز کامسول) طی ۶ جلسه، ۹۰ دقیقه ای انجام شد. همزمان، در گروه گواه از آموزش سنتی (سخنرانی) استفاده گردید. پس از مداخله، بر روی هر دو گروه ( آزمایش و کنترل) متغیر وابسته (آزمون سوء تفاهم های مفاهیم فیزیک الکتریسته) اجرا شد. داده ها با استفاده از روش آماری تحلیل کوواریانس با کمک نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.یافته ها: نتایج پس از آزمون نشان داده اند که استفاده از کامپیوتر و نرم افزار شبیه سازی کامسول، بهبود قابل توجهی در تمرکز دانش آموزان، اصلاح کج فهمی و افزایش سطح یادگیری آن ها داشته است. همچنین، این روش به دانش آموزان در درک بهتر مفاهیم کمک کرده است. نتیجه حاصل از این تجزیه تحلیل نشان داد که میزان یادگیری و پیشرفت دانش آموزان گروه آزمایش نسبت به گروه گواه تفاوت معناداری دارد (۰۵/۰>p). اشتباهات گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل به طور قابل توجهی تغییر کرده است. در مباحث مورد بررسی کمترین درصد اصلاح کج فهمی در گروه آزمایش %۶۶/۴۶ می باشد. در حالی که کمترین درصد اصلاح کج فهمی در گروه گواه % ۶۶/۳۶ مشاهده شده است.نتیجه گیری: نتایج پژوهش نشان داده اند که با استفاده از نرم افزار شبیه سازی کامسول، دانش آموزان قادر به تصویرسازی و تعامل با مفاهیم انتزاعی می شوند که آنها را قابل درک تر و قابل فهم تر می کند. با استفاده از کامسول، دانش آموزان می توانند متغیرهای مختلف در سیستم های الکتریکی را تغییر داده، تاثیرات آن را مشاهده کرده و به اصول پایه آن بیشتر آگاه شوند. این رویکرد عملی به دانش آموزان در اصلاح کج فهمی ها و بهبود درک آنان از الکتریسیته در فیزیک کمک می کند. با ارائه نمایش تعاملی و تصویری از پدیده های الکتریکی، نرم افزار شبیه سازی موضوع را قابل دسترس و جذاب می سازد و در نتیجه، بهبود عملکرد و یادگیری دانش آموزان را به همراه دارد. بر اساس نتایج بدست آمده، پیشنهاد می شود که فناوری آموزشی و مدل سازی با استفاده از نرم افزار کامسول در برنامه های توسعه حرفه ای معلمان ترویج یابد. این اقدام می تواند به توسعه دانش محتوای آموزشی و اصلاح کج فهمی مفاهیم کمک کند.

کلیدواژه ها:

سوء تفاهم ، کج فهمی ، مفاهیم فیزیک الکتریسیته ، شبیه سازی کامسول