نقش شبیه سازهای کامپیوتری در تجسم مفاهیم انتزاعی فیزیک در دبیرستان

پژوهش حاضر با هدف بررسی نقش شبیه سازهای کامپیوتری در تجسم مفاهیم انتزاعی فیزیک در سطح دبیرستان انجام شده است. این تحقیق از نوع نیمه آزمایشی با طرح پیش آزمون-پس آزمون با گروه کنترل بوده و جامعه آماری آن شامل کلیه دانش آموزان پسر پایه دوم متوسطه در شهر تهران در سال تحصیلی ۱۴۰۴-۱۴۰۳ می باشد. نمونه پژوهش شامل ۶۰ دانش آموز بود که به روش نمونه گیری خوشه ای چندمرحله ای انتخاب و به صورت تصادفی در دو گروه آزمایش (۳۰ نفر) و کنترل (۳۰ نفر) جایدهی شدند. گروه آزمایش به مدت ۸ جلسه ۴۵ دقیقه ای با استفاده از شبیه سازهای کامپیوتری فیزیک (شبیه سازهای Phet و( Algodooبه یادگیری مفاهیم انتزاعی شامل حرکت شناسی، دینامیک، الکتریسیته و مغناطیس پرداختند، در حالی که گروه کنترل همان محتوا را به روش سنتی و با استفاده از سخنرانی و نمایش عملی دریافت کردند. ابزارهای پژوهش شامل آزمون محقق ساخته سنجش درک مفهومی فیزیک با ضریب پایایی ۸۷/۰ و پرسشنامه ی تجسم سازی فضایی با ضریب پایایی ۸۴/۰ بود. یافته های پژوهش نشان داد که بین میانگین نمرات درک مفهومی و تجسم سازی فضایی گروه آزمایش و کنترل در پس آزمون تفاوت معناداری وجود دارد (۰۱/۰ > P). همچنین تحلیل داده ها با استفاده از آزمون تحلیل کوواریانس نشان داد که استفاده از شبیه سازهای کامپیوتری تاثیر مثبت و معناداری بر درک مفاهیم انتزاعی فیزیک و توانایی تجسم سازی فضایی دانش آموزان داشته است. علاوه بر این، نتایج نشان داد که تاثیر شبیه سازها بر دانش آموزان با سبک های یادگیری دیداری-فضایی بیشتر از دانش آموزان با سایر سبک های یادگیری بوده است. بر اساس یافته های پژوهش، پیشنهاد می شود که طراحان برنامه های درسی و معلمان فیزیک از شبیه سازهای کامپیوتری به عنوان ابزاری کارآمد در تدریس مفاهیم انتزاعی استفاده نمایند و همچنین در برنامه های تربیت معلم، آموزش کار با این شبیه سازها گنجانده شود.

کلیدواژه ها:

شبیه سازهای کامپیوتری ، تجسم مفاهیم انتزاعی ، آموزش فیزیک ، درک مفهومی