آموزش مفاهیم علوم تجربی با استفاده از آزمایشهای ساده خانگی در دوره ابتدایی

آموزش علوم تجربی در دوره ابتدایی یکی از ارکان اصلی پرورش تفکر علمی، روحیه کاوشگری و مهارت حل مسئله در دانش آموزان محسوب می شود. با وجود تاکید رویکردهای نوین آموزشی بر یادگیری فعال و تجربه محور، بسیاری از کلاس های علوم در ایران همچنان به روش های سنتی و مبتنی بر حفظ کردن اداره می شوند که این امر منجر به کاهش انگیزه، درک سطحی از مفاهیم و عدم ماندگاری یادگیری می گردد. یکی از موانع اصلی اجرای تدریس آزمایش محور در مدارس، کمبود تجهیزات آزمایشگاهی و محدودیت های مالی و زمانی است. در این میان، آزمایش های ساده خانگی که با استفاده از وسایل روزمره و در دسترس مانند بطری پلاستیکی، سرکه، جوش شیرین، بادکنک، تخم مرغ، آب، نمک، رنگ خوراکی، لیوان یک بار مصرف و مواد مشابه انجام می شوند، می توانند راهکاری عملی، کم هزینه و موثر برای عینی سازی مفاهیم انتزاعی علمی باشند.پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر استفاده از آزمایش های ساده خانگی بر یادگیری، درک عمیق و ماندگاری مفاهیم علوم تجربی در دانش آموزان دوره ابتدایی انجام شده است. این مطالعه از نظر هدف، کاربردی و از نظر روش، نیمه آزمایشی با طرح پیش آزمون-پس آزمون با گروه کنترل است. جامعه آماری شامل تمامی دانش آموزان پایه چهارم ابتدایی شهر تهران در سال تحصیلی ۱۴۰۳-۱۴۰۲ بود که با استفاده از روش نمونه گیری خوشه ای چندمرحله ای، ۶۰ نفر انتخاب و به صورت تصادفی در دو گروه ۳۰ نفره آزمایش و کنترل جای گرفتند. گروه آزمایش طی ۸ جلسه ۴۵ دقیقه ای، مفاهیم منتخب علوم تجربی (شامل چگالی، فشار هوا، انحلال پذیری، تغییرات شیمیایی و فیزیکی، و چرخه آب) را با انجام آزمایش های ساده خانگی به صورت فردی و گروهی آموزش دیدند. گروه کنترل نیز همان مفاهیم را با روش سنتی (سخنرانی، توضیح معلم و مطالعه کتاب درسی) فراگرفتند.ابزارهای گردآوری داده شامل آزمون پیشرفت تحصیلی محقق ساخته ۲۰ سوالی (شامل سوالات چهارگزینه ای، تشریحی و عملی) با روایی محتوایی تاییدشده توسط ۵ نفر از متخصصان علوم تربیتی و آموزش علوم و پایایی ۰/۸۵ بر اساس آلفای کرونباخ، و پرسشنامه سنجش نگرش نسبت به درس علوم با ۱۵ گویه در طیف لیکرت ۵ درجه ای بود. داده ها با استفاده از آمار توصیفی (میانگین، انحراف معیار) و آمار استنباطی (آزمون t مستقل، تحلیل کوواریانس یک راهه و آزمون t زوجی) و با نرم افزار SPSS نسخه ۲۶ تحلیل شدند.یافته های پژوهش نشان داد که میانگین نمرات پس آزمون گروه آزمایش (۸۶/۷۴) به طور معناداری بالاتر از گروه کنترل (۶۷/۳۲) بود (۰/۰۱>P). همچنین نتایج آزمون تاخیری که یک ماه پس از پایان آموزش برگزار شد، حاکی از ماندگاری بیشتر یادگیری در گروه آزمایش (۸۲/۱۵) نسبت به گروه کنترل (۵۸/۴۰) بود. علاوه بر این، نگرش دانش آموزان گروه آزمایش نسبت به درس علوم به طور معناداری مثبت تر از گروه کنترل ارزیابی شد و آنان انگیزه، علاقه و مشارکت بیشتری در فرآیند یادگیری نشان دادند. تحلیل کیفی مشاهدات کلاسی نیز نشان داد که دانش آموزان گروه آزمایش پرسش های عمیق تری مطرح می کردند، ارتباط بین مفاهیم را بهتر درک می نمودند و تمایل بیشتری به تکرار آزمایش ها در خانه داشتند.بر اساس یافته ها می توان نتیجه گرفت که استفاده از آزمایش های ساده خانگی به عنوان یک راهبرد آموزشی فعال و دانش آموزمحور، تاثیر معناداری بر بهبود یادگیری، تعمیق درک مفاهیم و افزایش ماندگاری مطالب در حافظه بلندمدت دانش آموزان دوره ابتدایی دارد. این رویکرد نه تنها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، بلکه با ایجاد لذت یادگیری و تقویت حس کنجکاوی طبیعی کودکان، زمینه ساز پرورش نگرش مثبت به علم و فناوری در سال های بعدی تحصیل می شود. به سیاست گذاران آموزشی و برنامه ریزان درسی توصیه می شود که این روش را در کتاب های راهنمای معلم بگنجانند و دوره های ضمن خدمت برای توانمندسازی معلمان در طراحی و اجرای آزمایش های ساده خانگی برگزار کنند.

کلیدواژه ها:

آزمایش های ساده خانگی ، علوم تجربی ، دوره ابتدایی ، یادگیری فعال ، یادگیری تجربی ، تدریس آزمایش محور ، ماندگاری یادگیری ، نگرش به علم ، آموزش کم هزینه ، تفکر علمی ، مهارت حل مسئله ، ارزشیابی کیفی ، رویکرد ساخت گرایی ، آموزش دانش آموزمحور ، وسایل دورریختنی ، انگیزش تحصیلی