المقدمة
خلال عقودٍ طويلةٍ مضت، ساد في مدارسنا نمطٌ معيّنٌ من التدريس، نمط تدريسيّ يعتمد على الإلقاء والتلقين والحفظ والاسترجاع، ولعلّ أحد أسباب شيوع هذا النمط التدريسي في مدارسنا العربية يرجع إلى نظرتنا إلى العلم بشكلٍ عام، ونظرتنا إلى المنهج الدراسي على وجه الخصوص. فالعلم من وجهة نظر الكثير منّا عبارة عن مجموعة من الحقائق والقوانين والنظريات! والمنهج ما هو إلاّ الموضوعات المقرّرة بين دفّتي الكتاب المدرسيّ! هذه النظرة القاصرة للعلم والمنهج في الحقيقة لم تؤدّي فقط إلى ترسيخ طرق التدريس المباشر في مدارسنا، بل أنّها ساهمت وبشكل كبير في تدنّي مهارات التعلّم لدى الطلاّب، فأضحى التعلّم لدينا مقصوراً على التحصيل الدراسي في أدنى مستوياته.
ان الاهتمام بتطوير المناهج والممارسات التدريسية والتعلّمية، من خلال بناء مناهج جديدة تهتمّ بتدريس الطريقة إضافة إلى تدريس المحتوى، ومحاولة نشر استراتيجيات وطرائق تدريس حديثة، وأيضاً من خلال دمج مهارات التفكير في التدريس، ودمج مهارات التعامل مع التقنية في التدريس مما
يتناسب مع توسع وتنوع أهداف التربية الحديثة من جهة ومع حاجات المتعلمين والمعلمين من جهة أخرى بما يمكنهم من تحقيق الأهداف المرجوة من العملية التعليمية التربوية.
أن طرائق التدريس هي علماً انتقائياً تطبيقياً تسعى مؤسسات إعداد المعلمين إلى أعداد طلبة كليات التربية ومعاهد إعداد المعلمين إعدادا علمياً وفنياً ومهنياً من خلال أصول التربية، وعلم النفس التربوي وأسس المناهج بحيث تمكن المعلم من استخدام هذه الأساليب والتقنيات والطرائق في حياته العملية وتجعله معلماً ناجحاً.
هذا بالإضافة إلى وضوح الأهداف في ذهن المعلم وتمكنه من المادة العلمية التي يدرسها وتفهمه للطبيعة الإنسانية والعلاقات الاجتماعية ووثوقه من دوره العظيم و أثره في بناء المجتمع.
يهدف هذا الكتاب إلى تعريف طلبة كليات التربية و معاهد إعداد المعلمين بأهم الأسس المتبعة في تدريس مادة العلوم في المرحلة الثانوية والإعدادية من أجل تحقيق الأهداف الرئيسية لها ، تضمنت مادة الكتاب شمولها للموضوعات الأساسية التي يحتاجها المعلم كما زود بالأمثلة المرتبطة بمناهج العلوم في هذه المراحل لمواد (الفيزياء، والكيمياء، الأحياء).
وتضمن الفصل الأول ... مفاهيم أساسيه في طرق تدريس العلوم وتضمن الفصل الثاني أثر مراحل النمو والفروق الفردية في تدريس العلوم. والفصل الثالث الإعداد العلمي والمهني للمعلم وتناول الفصل الرابع الإغراض السلوكية في تدريس مادة العلوم . إما الفصل الخامس فلقد تناول أهمية المختبر والرحلات والأسئلة العلمية والفصل السادس تناول اتجاهات طرق التدريس الحديثة في مادة العلوم وتناول الفصل السابع أهمية التخطيط في تدريس العلوم والفصل الثامن تناول التقويم ، ونحن نقدم هذا الجهد المتواضع إلى كل معلم ومعلمة لمادة العلوم في مرحلة التعليم الثانوي والإعدادي ولغير هؤلاء ممن لهم صلة بالعمل الميداني في حقل العلوم (فيزياء ، وكيمياء ، أحياء) ولقد حرصنا أن يكون إخراج هذا الكتاب وفق أحدث الكتب المنهجية إذ قمنا بتزويده بأشكال ومخططات تسهل عملية الفهم والحفظ للطلاب كما زود بأهداف وخلاصه وأسئلة لكل فصل من فصوله .
أ . م . د . نبيهة صالح السامرائي
الفصل الأول : مفاهيم أساسية في طرق تدريس العلوم
ـ تمهيد.
ـ المعرفة ….
ـ مصادر المعرفة البحثية.
ـ طبيعة المعرفة البحثية.
ـ مستويات المعرفة.
ـ الحقائق العلمية ومميزاتها.
ـ المفاهيم والمدركات العلمية.
ـ مميزات المفاهيم ومقارنتها بالحقائق.
ـ أهمية تعلم استخدام المفاهيم.
ـ كيفية مساعدة الطلاب على تعلم المفاهيم.
ـ العلم.
ـ المبادئ العلمية.
ـ المنهج العلمي ومميزاته.
ـ النظرية العلمية.
ـ القانون العلمي.
ـ الخلاصة .
ـ التطبيقات.
الأهــداف
يتوقع منك بعد أن تقرأ هذا الفصل وتتفاعل مع ما ورد فيه تكون قادرا على تحقيق الأهداف التالية :-
* أن تفرق بين العلم والمعرفة.
* تكون قادرا على مساعدة الطلاب في تعلم المفاهيم.
* تكون مفهوما عن النظرية والقانون والمنهج العلمي.
* تميز الحقائق والمفاهيم ومميزات كل منها.
تمهيد
أجريت دراسات وبحوث تربوية عديدة للتعرف على أساليب التدريس وكيف كان يتم التعلم والتعليم عبر الأزمنة القديمة ولاحظ هؤلاء الدارسون والباحثون أن الأبناء يتعلمون مهنة ما، أو حرفه ما عن طريق الآباء بطريقة غير مباشرة، أو قد يعهد الإباء بالأبناء إلى أحد الحرفيين لتعلم المهنة أو الحرفة. وكان هذا التعليم يتم بطريقة المحاكاة والتقليد. ثم بدا ظهور بعض الأفراد من ذوي الملكات الخاصة في ملاحظة ظواهر الطبيعية وتفسيرها، وملاحظة الاجتماع البشري وما ينتج عنه من تفاعل الافراد، وربط هذه الملاحظات بعضها ببعض مما كون العديد من الحقائق والمبادئ والمفاهيم التي كونت بعد ذلك رصيداً جيداً من المعلومات، ووجدوا انه من الممكن نقل هذه المعلومات إلى أفراد آخرين قادرين على حفظها عن طريق تلقينهم وتحفيظهم لهذه المعلومات، ولهذا أخذ المعلم بتحفيظ التلاميذ لهذه المعلومات، ونظراً لزيادة المعلومات أصبح المعلم يخصص جزءً من وقته لتحفيظ التلاميذ الذين يجلسون على شكل حلقات أو مجموعات حول المعلم.
وعندما نشأت الحضارات القديمة كحضارة وادي الرافدين في العراق أتبع المعلمون بعض الطرق العلمية المشوقة لتسيهل تلقين العلوم المختلفة، إما في الحضارة الإغريقية فلقد اعتمد كل فيلسوف طريقة خاصة به تتناسب مع فلسفته وفي القرن السادس الميلادي أشرفت الكنيسة المسيحية في أروبا على التعليم مؤكدة على الناحية الدينية الروحية. ومع ظهور الدين الإسلامي أصبح أسلوب التعليم يعتمد على أسلوب التلقين والحفظ إلى جانب الخبرة التي تشكل مجموعة متراكمة من المعلومات المكتسبة بالإضافة إلى التأكيد على التربية الدينية والأخلاق الحميدة. فالغزالي يقول (أن التعليم هو المعلومات التي تلقى إلى المتعلم ويجب أن تكون هذه المعلومات جلية واضحة، ولا يلقى المعلم إلى المتعلم بمعلومات إذا توقف استيعابه) إما ابن سينا وابن خلدون فلقد اهتموا بالنضج الجسمي والعقلي، مع إشارتهم إلى أن يكون التعليم متدرجاً من السهل إلى الصعب شيئاً فشيئاً.
إن طرق التدريس في العصر الحديث وضعت على أسس علمية دقيقة مبنية على مناهج ووسائل تعليمية تستند إلى علم النفس ومراحل نمو التلميذ مستخدمة التقنيات الحديثة مؤكدة على الأهداف التربوية التي تتناسب مع امكانات المؤسسات تعليمية وقوانين البلاد وهذا ما جعل لطرق التدريس أهمية دفعت ببعض العلماء إلى وضع طرق تدرسيه متطورة تسهل عمل المدرس وتقوده إلى أداء مهمة بنجاح.
إن طرق التدريس الخاصة بالعلوم تهدف إلى التعرف بمكانة العلوم وأهمية تدريسها في المرحلة الإعدادية والثانوية والأهداف التي يمكن تحقيقها من وراء ذلك. وسنتناول بشئ من الاختصار كل من المعرفة أولا ثم العلم لتوضيح هذه المفاهيم في ذهن الطالب إذ قد يحتاج الطالب إلى بعض المفاهيم العلمية التي يستند إليها عند قراءته للمواد العلمية، التي يستند إليها عند قراءته للمواد العلمية فالبحوث لم تبلغ ذروتها إلا لكونها تعتمد طرق علميه متعارف عليها لاستقصاء الحقائق. فالمعرفة ومصادرها تبقى الأصل في البدايات العلمية ثم العلم والقانون والنظرية، والغرض من كل ذلك الوصول إلى الحقائق العلمية التى يمكن استخدامها لرفاهية الإنسان.
المعرفة
هي مجموعة هائلة من المعلومات المتراكمة في جميع المجالات الحياتية والتي وصلت لنا منذ بدء الخليقة ولحد اليوم. إن التقدم الذي وصلنا له اليوم هو خلاصة تراكم المعرفة في جميع مجالات العلم. والمعرفة هي الأساس في البحوث العلمية ولكن من أين نحصل على المعرفة وما هي مصادرها.
مصادر المعرفة
قد يتساءل الإنسان عن العديد من الأمور أو الظواهر التي تحيط به وتثير تساؤلاته، وهو يسعى إلى الحصول على إجابة لأسئلته واستفساراته، ومعرفة الجواب لهذه الأسئلة يسمى بالمعرفة، ومصادر المعرفة عديدة منها:
1- الخبرة الإنسانية :وهي أكثر المصادر استعمالاً. وكثير من المعارف وصلت لنا نتيجة لخبرة سابقة تم تناقلها من جيل لأخر. وقد يختلف شخصان في خبرتهما من نفس الموقف.هذا فضلا عن إن بعض أنواع المعرفة لا يمكن تعلمها عن طريق الخبرة.
2-أصحاب الثقة والحكماء. قد نحصل على إجابات لأسئلتنا من الخبراء والحكماء الذين هم أهلا للثقة كذلك من المصادر الرسمية وغير الرسمية للدولة والمؤسسات الاجتماعية.
3- التفكير الاستنباطي، والتفكير الاستقرائي: (ويقصد بالتفكير الاستنباطي هو طريقة تنظيم المعلومات من أجل الوصول الى خلاصة يمكن التحقق عنها باستخدام المنطق الجدلي. فهي عملية التفكير التي ينتقل فيها من العام إلى الخاص باستخدام قواعد محددة من المنطق) أما التفكير الاستقرائي (فهو تفكير احتمالي لا يكون حقيقياً إلا إذا لاحظنا جميع الأمثلة التي تعطينا معلومات يمكن الاعتماد عليها في اتخاذ القرارات).
4- الطريقة العلمية. وتقوم على التفكير بعدة فروض وملاحظاتها بشكل منظم للتحقق من صحة بعضها ورفض بعضها وتشمل تحديد المشكلة، ومراجعة الدارسات والبحوث السابقة ووضع واختبار الفروض وتحليل وتصنيف البيانات وتفسير النتائج.
طبيعة المعرفة البحثية
المعرفة هي من أولى الأسس العلمية في أصول البحث ويقول (ماكلين وسومجر) أنها تعتمد على :
1- الموضوعية: ويقصد بها عدم التحيز والفاء الذاتية عند جمع وتفسير وتحليل البيانات.
2- الدقة : هي الدقة في الوصف تفصيلا دقيقا بحيث يمكن إيصال الفكرة أو المعنى للقارئ.
3- التحقق: من المعلومات أو البحوث عن طريق التأكيد أو تفنيد أو رفض أو قبول النتائج التى توصل لها الباحث
4- التفسير الموجز: ويعني اختصار الحقائق وتحويلها الى تفسيرات بسيطة يطلق عليها نظريه
5- الامبيريقه: ويقصد بها الادله والشواهد التى نحصل عليها من الإجراءات الموضوعية المنظمة بعيداْ من خبرة ومعتقدات الباحث.
6- التفكير الاحتمالي: يقول ( كيرينجر) إن اليقين النسبي أمر غير ممكن، وكل ما هو ممكن هو المعرفة الاحتمالية.
تهتم مناهج دراسة العلوم بالمعرفة العلمية وأهميتها في العملية التربوية لهذا تسعي جاهده لإكسابها إلى التلاميذ. ويمكن وضع المعرفة العلمية في مستويات متدرجة الصعوبة وبشكل هرمي بحيث يضم كل مستوى الحقائق العلمية ومميزاتها.
وهي جزء من المعرفة تشير إلى ما هو واقع ملحوظ أو خبرة حسية مباشرة، وقد تخضع الحقائق إلى عملية الإثبات أو البرهنة أو التجربة وفي كل مرة يمكن التوصل إلى نفس النتيجة وهي لا تتضمن التعميم، أي أنها ليست مطلقة وإنما هي قابله للتعديل والتبديل بشكل مستمر فمثلاً :
1- تتأثر قدرة الجذر على الامتصاص بدرجة حرارة التربة (إحياء).
2- يتناسب حجم كتلة معينة من غاز تناسباً عكسياً مع الضغط الواقع عليه عند ثبوت درجة الحرارة (فيزياء).
3 – الهواء يشغل حيز من الفراغ (كيمياء ).
مميزات الحقائق العلمية
تميز الحقائق العلمية بكونها.
1- كثيرة العدد. ولهذا من الصعب على أي منهج دراسي أن يشمل كل الحقائق في أي موضوع من الموضوعات العلمية. وهذا ما أدى إلى وجود أسس ومعايير يتم في ضوئها اختيار الخصائص التي تدرس للتلاميذ.
2- أنها قابلة للتعديل والتعبير فهي ليست مطلقة الصحة، وذلك نتيجة لظهور أجهزة وأدوات جديدة للقياس، فهي تتعدل وتتغير بشكل مستمر مثل:
أ – تتشابه خلايا النسيج الواحد في التركيب والشكل والوظيفة في الخلية النباتية (أحياء).
ب- شدة التيار الكهربائي تعني معدل انسياب الالكترونات الحرة عبر الموصل. (فيزياء)
ج- تحلل الأحماض في الماء. كحامض الهيدروكلوريك.
3- عدم الترابط : تمتاز بعض الحقائق العلمية بكونها أجزاء منفصلة من المعرفة ولذلك فتعلمها بصورة منفصلة لا يساعد على استخدامها من قبل الطالب، وتتوضح أهمية هذه الحقائق يكونها أساس للوصول إلى مستويات أخرى للمعلومات كالمفاهيم والقوانين والتعميمات والنظريات
المفاهيم والمدركات العلمية ومميزاتها
تعرف المفاهيم العلمية بأنها تصور عقلي ينتج عن إدراك العلاقات والعناصر المشتركة بين مجموعة من الظواهر أو الأحداث أو الأشياء، وذلك لغرض تصنيفها إلى أصناف أقل منها عدداً (9 - ص17) وهذا البناء غالباً ما يقوم على أساس تنظيم هذه الأشياء في أصناف أقل عدداً منها. فعندما تقول الطيور فأننا نتحدث عن حجم هائل من المعرفة أي الحقائق التي تخص كائنات حية معينة تمتلك صفات مشتركة وتختلف المفاهيم في درجة تعقيدها باختلاف الخبرات التي تكونت لدى التلاميذ خلال مراحل دراستهم السابقة فمثلاً الطالب في المرحلة الابتدائية يتعرف على حالات المادة (الغازية، السائلة، الصلبة) وفي المرحلة الإعدادية يتعرف على خواص كل حالة من حالات المادة أي خواص المادة الغازية والسائلة أو الصلبة وفي المرحلة الثانوية يتعرف على تركيب هذه المواد كتركيب بعض المواد الغازية أو تركيب بعض المواد السائلة وتركيب بعض المواد الصلبة ويتعرف على معادلاتها وأوزانها.
وتقسم المفاهيم إلى عدة أنواعها منها :
1- مفاهيم تشترك في عناصر واحدة كتصنيف الأشياء أو الأحداث أو الظواهر التي تشترك في عناصر واحدة مثل مفهوم البرمائيات أو مفهوم الفلزات أو مفهوم الضغط.
2- مفاهيم العلاقة ما بين مفهومين أو أكثر: وهو يحتاج إلى تعلم مفاهيم بسيطة مسبقاً حول موضوع الدراسة مثلاً.
أ. الخلية الحيوانية هي كتلة من المادة الحية البروتوبلازم (أحياء).
ب. المركب الكيميائي ينتج من اتخاذ عناصره بنسبة وزنية ثابتة مهما اختلفت طريقة تحضيره (كيمياء).
ج. المتر المعياري هو المسافة بين خطين محفورين على ساق مصنوعة من البلاتين والاريدويوم (فيزياء).
3- مفاهيم تكون تصورات عقلية : وهي تفسير ما يحدث من علاقات بين المفاهيم المختلفة ويسمى هذا النوع من المفاهيم بسم (أفكار أساسية، أو فرضيات علمية، أو نظريات) فمثلاً :
- النظرية الذرية لدالتون أوضحت قانون النسب الثابتة فالمركب الكيميائي ينتج من اتحاد عناصره بنسب ثابتة مهما اختلفت طريقة تحضيره. ومن فروض نظرية دالتن تم تفسير سلوك المادة في باقي قوانين الاتحاد الكيمائي.
مميزات المفاهيم ومقارنتها بالحقائق
يمكننا الإطلاع على مميزات المفاهيم إذا ما قورنت بالحقائق:
جدول (1) يوضح مميزات المفاهيم ومقارنتها بالحقائق
الحقائق العلمية
المفاهيم العلمية
كثيرة العدد، ومن الصعب تغطية جميع الحقائق في أي موضوع من الموضوعات.
قليلة العدد نسبياً
1-
غير مترابطة
مترابطة بصورة يسهل تعلمها
2-
قابل للتعديل والتغير
سرعة تعديلها أو تغيرها اقل نسبياً
3-
أقل استخداماً ولكنها عرضة للنسيان
أكثر استخداما وأسهل تذكراً وفهماً
4-
أهمية تعلم استخدام المفاهيم
إن طرق التدريس الحديثة تعطي أهمية كبيرة للمفاهيم في تدريس العلوم. ولغرض تسهيل التعرف على أهمية المفاهيم فلقد قمنا بوضعها في الشكل التالي تسهيلا لفهمها.
أهمية تعلم استخدام المفاهيم
يساعد على
انتقال اثر التعلم إذ يساعد على إيجاد العلاقات بين العناصر المختلفة في أي وقت تعليميي ويمكنه من التعرف على أوجه التشابه بين ما سبق تعلمه وبين الموقف الجديد
تستخدم
في بناء مناهج العلوم وتقليص الفجوة بين ما يقوم به الباحثين والعلماء في مراكز أو الأبحاث أو المختبرات وبين المعرفة العلمية التي يدرسها الطلاب
يزيد من
اهتمام الطلاب في المادة الدراسية وينشط دوافعهم لمتابعة المادة حتى بعد الانتهاء من الدراسة.
يزيد من
فهم الطلاب للمادة العلمية ويساعد على الربط بين الحقائق العلمية المختلفة ولما كان عدد المفاهيم قليل فهي تسهل عملية التدريس
طريقة مساعدة الطلاب على تعلم المفاهيم
يسعى المعلم جاهدا إلى إيجاد طريقه يساعد بها الطلاب على تعلم المفاهيم التي هي أكثر تعقيد من الحقائق العلمية، وتعلمها يحتاج إلى جهد ووقت ومما يساعد على تعلم المفاهيم ما يأتي.
طريقة مساعدة الطلاب على تعلم المفاهيم وتتم عن طريق
استخدام
مختلف طرق التدريس التي لا تعتمد على التلقين المباشر بل تعتمد مشاركة الطلاب وتحفيزهم على النشاط
التأكيد
على الدراسة العلمية واستخدام المختبرات لاكتساب الطلاب المفاهيم العلمية
تنظيم
المناهج على شكل مفاهيم رئيسية محددة. أي أن يضم كل مفهوم مجموعة من الحقائق العلمية
استخدام
الكثير من المصادر الأخرى والوسائل التعليمية المختلفة إلى جانب الكتاب المدرسي
استعمال
الأمثلة الإيجابية التي يحتويها المفهوم كمفهوم صفات الطيور وأنواعها ومقارنتها بالأمثلة السلبية كمفهوم صفات البرمائيات وأنواعها
ربط
المفاهيم الجديدة بخبرات الطلاب السابقة وربطها بالبيئة التي يعيشون بها كمفهوم الأعشاب التي تنمو في بيئتهم
نقل
نقل الطالب من الخبرات الحسية إلى الخبرات الفعلية المجردة
استخدام
استخدام الوسائل التعليمية والتجارب المختبرية يجعل عملية المفاهيم وتعلمها سهل وممكن التحقيق
العلم
مما سبق نجد إن المعرفة أوسع واشمل من العلم وتتضمن معارف علميه أو غير علميه ويمكن إن نميز بين الاثنين بإتباع المنهج العلمي وتطبيق خطواته للتميز بين ما هو علمي وغير علمي
فالعلم هو المعرفة المنسقة التي تنشاء من الملاحظة والدر اسه والتجربة، أو إن العلم هو احد فروع المعرفة أو الدراسة خاصة الفرع الذي يختص بتنسيق وتأكيد (وتثبيت) الحقائق والمبادئ والمناهج بواسطة التجربة والفرض.
إما (أكسفورد) فلقد عرف العلم بأنه فرع من دراسة تتعلق بجسد مترابط من الحقائق الثابتة المصنفه، والتي تحكمها قوانين عامه تحتوي على طرق ومناهج موثوق بها لاكتشاف الحقائق الجديدة في نطاق هذه الدر اسه.