بررسی تاثیر روش تدریس مبتنی بر شبیه سازی رایانه ای بر درک مفاهیم انتزاعی فیزیک در دانش آموزان دوره دوم متوسطه

پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر روش تدریس مبتنی بر شبیه سازی رایانه ای بر درک مفاهیم انتزاعی فیزیک در دانش آموزان دوره دوم متوسطه انجام شده است. فیزیک به عنوان یکی از دروس بنیادین و در عین حال چالش برانگیز در نظام آموزشی، همواره با دشواری هایی در زمینه انتقال مفاهیم انتزاعی به ذهن فراگیران مواجه بوده است و این مسئله به ویژه در دوره دوم متوسطه که دانش آموزان با مفاهیم پیچیده تری مانند میدان های الکتریکی و مغناطیسی، مکانیک کوانتومی و نسبیت سروکار دارند، بیش از پیش خود را نشان می دهد. روش تدریس مبتنی بر شبیه سازی رایانه ای با بهره گیری از قابلیت های بصری و تعاملی رایانه، امکان ارائه تصویری عینی از پدیده های انتزاعی را فراهم می آورد و به دانش آموزان اجازه می دهد تا در محیطی امن و قابل کنترل، به آزمایش و بررسی مفاهیم بپردازند. این پژوهش از نظر هدف، کاربردی و از نظر روش، نیمه آزمایشی با طرح پیش آزمون-پس آزمون با گروه کنترل بوده است. جامعه آماری پژوهش را کلیه دانش آموزان دوره دوم متوسطه شهر اراک در سال تحصیلی ۱۴۰۵-۱۴۰۴ تشکیل داده اند که با استفاده از روش نمونه گیری خوشه ای چندمرحله ای، تعداد ۶۰ نفر از آنان انتخاب و به طور تصادفی در دو گروه آزمایش و کنترل قرار گرفتند. گروه آزمایش به مدت ۱۲ جلسه آموزشی، مفاهیم فیزیک را با استفاده از شبیه سازی های رایانه ای فراگرفتند و گروه کنترل با روش سنتی و سخنرانی تحت آموزش قرار گرفتند. ابزار گردآوری داده ها شامل آزمون پیشرفت تحصیلی محقق ساخته با تاکید بر سنجش درک مفهومی بود که روایی آن توسط متخصصان تایید و پایایی آن با ضریب آلفای کرونباخ محاسبه گردید. یافته های پژوهش نشان داد که میانگین نمرات درک مفاهیم انتزاعی فیزیک در گروه آزمایش به طور معناداری بیشتر از گروه کنترل بوده است و این تفاوت در سطح ۰۵/۰ معنی دار می باشد. همچنین نتایج حاکی از آن بود که شبیه سازی های رایانه ای توانسته اند به دانش آموزان در visualization پدیده های فیزیکی کمک کرده و ارتباط بین مفاهیم نظری و پدیده های عینی را برای آنان تسهیل نمایند. بر اساس یافته های این پژوهش، می توان نتیجه گرفت که روش تدریس مبتنی بر شبیه سازی رایانه ای تاثیر مثبت و معناداری بر درک مفاهیم انتزاعی فیزیک در دانش آموزان دوره دوم متوسطه دارد و استفاده از این روش به عنوان یک راهبرد موثر در آموزش فیزیک توصیه می گردد.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی رایانه ای ، مفاهیم انتزاعی ، آموزش فیزیک ، دوره دوم متوسطه ، درک مفهومی.