تحلیل کج فهمی های دانش آموزان درباره دوگانگی موج-ذره و نقش آموزش موجود: یک مطالعه آمیخته

این پژوهش با هدف بررسی رابطه بین کیفیت ارائه مفهوم دوگانگی موج-ذره در کتب درسی فیزیک متوسطه دوم و میزان کج فهمی های دانش آموزان انجام شد. مطالعه به روش آمیخته و با طرح اکتشافی متوالی اجرا گردید. در فاز کیفی، محتوای ۶ جلد کتاب درسی فیزیک پایه های دهم تا دوازدهم با استفاده از یک سیاهه محقق ساخته (با ضریب توافق کدگذاران ۸۷/۰) تحلیل شد. نتایج این فاز نشان داد که مبحث دوگانگی عمدتا به شکلی توصیفی و در کمتر از دو صفحه ارائه شده و هیچ یک از کتب به سطح ارائه عمقی (یکپارچه) نرسیده اند؛ لذا تحلیل کمی بر اساس دو سطح ضعیف و متوسط انجام گرفت. در فاز کمی، پرسشنامه ای محقق ساخته (با آلفای کرونباخ ۷۸/۰) بر روی نمونه ای شامل ۸۱ دانش آموز پایه یازدهم و دوازدهم رشته های ریاضی و تجربی اجرا شد. یافته ها حاکی از شیوع بالای کج فهمی بود: ۲/۶۴٪ و ۸/۵۷٪ از دانش آموزان به ترتیب در تعریف دقیق موج و ذره مشکل داشتند. اگرچه ۱/۴۸٪ دوگانگی نور را پذیرفته بودند، تنها ۶/۲۹٪ تفاوت بنیادی این دو رده را می دانستند و صرفا ۶/۳۴٪ آزمایش فوتوالکتریک را به درستی تفسیر کردند. آزمون خی-دو بر روی جدول توافقی ۲×۲، رابطه ای معنادار بین عمق بیشتر محتوای آموزشی و کاهش کج فهمی نشان داد (۰۲۲/۰ P=). در مجموع، یافته ها موید آن است که آموزش موجود با پرداختی حاشیه ای و فاقد عمق کافی به دوگانگی، با تثبیت الگوهای رایج کج فهمی همبستگی دارد و لزوم بازنگری بنیادین در محتوا و روش های آموزش این مفاهیم اساسی را آشکار می سازد.

کلیدواژه ها:

مکانیک کوانتومی ، دوگانگی موج-ذره ، کج فهمی علمی ، آموزش فیزیک ، دوره متوسطه دوم ، تحلیل محتوای کتاب درسی