طراحی، ساخت و ارزیابی تجهیزات آزمایشگاهی آموزشی کم هزینه با استفاده از مواد در دسترس برای ارتقای آموزش فیزیک مدارس

آموزش علوم، به ویژه فیزیک، زمانی اثربخش خواهد بود که دانش آموزان علاوه بر فراگیری مباحث نظری، فرصت مشاهده و تجربه عملی پدیده های فیزیکی را نیز داشته باشند. با این حال، بسیاری از مدارس به دلیل محدودیت های مالی، کمبود تجهیزات استاندارد آزمایشگاهی و هزینه های بالای خرید و نگهداری وسایل آموزشی، امکان اجرای آزمایش های متنوع را ندارند. این مسئله موجب کاهش کیفیت یادگیری، افت انگیزه دانش آموزان و ضعف در درک مفاهیم انتزاعی فیزیک می شود.پژوهش حاضر با هدف طراحی، ساخت و ارزیابی تجهیزات آزمایشگاهی آموزشی کم هزینه با استفاده از مواد در دسترس انجام شده است. در این پژوهش، مجموعه ای از وسایل آزمایشگاهی با بهره گیری از ابزارها و مواد ساده مانند بطری های پلاستیکی، سرنگ، آهن ربا، سیم مسی، لامپ های LED، مقوا، چوب، نخ، فنر، وزنه های ساده و سایر اقلام قابل تهیه طراحی و ساخته شدند. تجهیزات ساخته شده برای آموزش مباحث مختلف فیزیک شامل مکانیک، الکتریسیته، مغناطیس، فشار، نور و نوسان مورد استفاده قرار گرفتند.برای ارزیابی اثربخشی تجهیزات، عملکرد دو گروه از دانش آموزان مقطع متوسطه مورد مقایسه قرار گرفت. گروه آزمایش از تجهیزات کم هزینه ساخته شده استفاده کرد، در حالی که گروه کنترل آموزش معمول را دریافت نمود. نتایج نشان داد استفاده از تجهیزات آموزشی کم هزینه موجب افزایش مشارکت دانش آموزان، بهبود یادگیری مفهومی، افزایش انگیزه و ارتقای مهارت های حل مسئله شد. همچنین معلمان نیز رضایت بالایی از قابلیت استفاده، هزینه پایین و سهولت ساخت این تجهیزات گزارش کردند.بر اساس یافته های پژوهش، استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی کم هزینه می تواند راهکاری موثر برای توسعه آموزش عملی فیزیک در مدارس، به ویژه مدارس کم برخوردار، باشد و نقش مهمی در تحقق عدالت آموزشی ایفا کند.

کلیدواژه ها:

آموزش فیزیک ، آزمایشگاه آموزشی ، تجهیزات کم هزینه ، یادگیری تجربی ، مدارس ، طراحی آموزشی