تاثیر استفاده از شبیه سازهای فیزیکی (PhET و…) در درک مفاهیم نیرو و حرکت

هدف پژوهش حاضر بررسی تاثیر بهره گیری از شبیه سازهای فیزیکی نظیر PhET بر درک مفاهیم نیرو و حرکت در میان دانش آموزان متوسطه است. یکی از چالش های اساسی آموزش فیزیک در مدارس، دشواری انتقال مفاهیم انتزاعی و دینامیکی به دانش آموزانی است که پیش زمینه تجربی کافی برای فهم ماهیت نیرو، شتاب، جرم، اصطکاک و روابط علی میان این کمیت ها ندارند. در سال های اخیر، شبیه سازهای تعاملی توانسته اند فضای جدیدی برای یادگیری در کلاس های علوم ایجاد کنند که در آن دانش آموز با دست کاری مستقیم متغیرها و مشاهده فوری پیامدها، به درکی فراتر از حفظیات می رسد. این پژوهش با طرح نیمه آزمایشی پیش آزمون–پس آزمون و گروه کنترل انجام شد. نمونه شامل ۷۰ دانش آموز پایه دهم بود که به صورت تصادفی در دو گروه آزمایش و کنترل قرار گرفتند. گروه آزمایش طی چهار جلسه ۹۰ دقیقه ای با شبیه سازهای PhET کار کرد و گروه کنترل همان محتوا را با روش سخنرانی و حل تمرین سنتی دریافت کرد. ابزار پژوهش آزمون محقق ساخته ۳۰ سوالی بود که روایی محتوا و پایایی آن تایید شده است. نتایج نشان داد که میانگین نمرات پس آزمون گروه آزمایش به طور معناداری بالاتر از گروه کنترل است و دانش آموزان درک عمیق تری از روابط میان نیرو و حرکت پیدا کرده اند. تحلیل های تکمیلی بیانگر افزایش انگیزش، کاهش اضطراب یادگیری، و توانایی بیشتر دانش آموزان در پیش بینی پدیده های فیزیکی بود. یافته ها نشان می دهد که استفاده از شبیه سازهای فیزیکی موجب ارتقای یادگیری مفهومی می شود و می تواند مکملی کلیدی برای آموزش سنتی باشد. پیشنهاد می شود این ابزارها در برنامه درسی رسمی و فرایند آموزش فیزیک مدارس گنجانده شود تا کیفیت یادگیری علوم افزایش یابد.

کلیدواژه ها:

شبیه سازهای فیزیکی ، PhET ، نیرو و حرکت ، یادگیری تعاملی