نقش طراحی بصری و تصویرسازی علمی بر ارتقای تفکر علمی و درک مفاهیم زیستی دانش آموزان دوره متوسطه

مفاهیم زیستی به دلیل ماهیت انتزاعی، چندسطحی و پویای خود، از دشوارترین موضوعات آموزشی برای دانش آموزان محسوب می شوند. فرآیندهایی مانند تنفس سلولی، فتوسنتز، همانندسازی دنا و تقسیم سلولی در سطحی نامرئی رخ می دهند و درک آنها مستلزم توانایی ذهنی برای پل زدن میان سطوح ماکروسکوپی، میکروسکوپی و مولکولی است (جانستون، ۱۹۹۱). در چنین شرایطی، طراحی بصری و تصویرسازی علمی به عنوان ابزاری شناختی برای مرئی سازی نامرئی و ملموس سازی انتزاعی، نقشی محوری در آموزش زیست شناسی ایفا می کند. پژوهش حاضر با هدف بررسی نقش طراحی بصری و تصویرسازی علمی در ارتقای تفکر علمی و درک مفاهیم زیستی دانش آموزان انجام شد. یافته های پژوهش های بررسی شده نشان داد که کیفیت طراحی بصری به طور معناداری با سواد بصری و درک مفهومی دانش آموزان در زیست شناسی رابطه دارد (r = ۰.۴۵, p < ۰.۰۵) و کیفیت رسانه بصری حدود ۲۰ درصد از واریانس سواد بصری را تبیین می کند (آنیسا، ۲۰۲۵). همچنین مشخص شد که انواع مختلف بازنمایی های بصری (نقشه مفهومی، مدل نمادین، مدل مولکولی) تاثیرات متفاوتی بر درک مفهومی دانش آموزان دارند و دانش آموزان متخصص بر اساس ویژگی های عمیق مفهومی، در حالی که دانش آموزان مبتدی بر اساس ویژگی های سطحی مانند رنگ و سبک، بازنمایی های بصری را سازمان دهی می کنند (کیم و جین، ۲۰۲۲). نتایج حاکی از آن است که تصویرسازی علمی تنها یک ابزار تزئینی نیست، بلکه به عنوان یک منبع معرفتی و شناختی، فرآیند استدلال علمی را شکل می دهد و به دانش آموزان کمک می کند تا از سطح یادگیری سطحی به سطح درک عمیق و تفکر مکانیکی حرکت کنند. بر اساس یافته ها، پیشنهاد می شود طراحی بصری در کتاب های درسی زیست شناسی با اصول شناختی همخوان شود و معلمان در زمینه استفاده انتقادی از تصویرسازی های علمی آموزش ببینند.

کلیدواژه ها:

تصویرسازی علمی ، طراحی بصری ، تفکر علمی ، درک مفاهیم زیستی ، سواد بصری ، بازنمایی های بیرونی