الاجابة علي سؤال التعليمية الاول
موضوع تعليمية العلوم الفيزيائية
إن مجال البحث في تعليمية العلوم الفيزيائية يشمل عدة جوانب (أوجه) علمية و نفسية و تربوية و اجتماعية و سياسية و علاقة الفيزياء بالمواد الأخرى و بناء المناهج والكتب المدرسية والتدريبات في المؤسسات التربوية و عمليات التفتيش و تكوين الأساتذة و الوسائل التجريبية الخ........ و بالتالي فتعليمية العلوم الفيزيائية تحاول الجواب عن مختلف تساؤلات الأوجه السابقة الذكر في درس العلوم الفيزيائية، إلا أن السؤال المحوري بالنسبة لموضوع تعليمية العلوم الفيزيائية يكمن في كيفية تطوير و تحسين و تقويم عمليتي التعليم/التعلم تحت تأثير الأوجه (الجوانب) السابقة الذكر.
و من هنا يظهر أن تعليمية العلوم الفيزيائية كتخصص قائم بذاته يقتضى من أساتذة العلوم الفيزيائية معارف دقيقة و محكمة في العلوم الفيزيائية والرياضيات و اللغة و التربية و علم النفس و الفلسفة و علم الاجتماع. و هذا لا يقتصر فقط على اكتساب المعارف والمفاهيم و المبادئ الفيزيائية، بل يجب أن يشمل أيضا مجالات تطبيقاتها و استعمالاتها في التقني و الإعلام الآلي و التكنولوجيا و في ميادين أخرى كالطب مثلا.
وظائف تعليمية العلوم الفيزيائية
إن وظائف تعليمية العلوم الفيزيائية تكمن في النقاط الآتية:
1- مراجعة و تطوير و تجديد المناهج العلوم الفيزيائية على أساس القرارات الثقافية والسياسية والاجتماعية والاقتصادية، التي تتجدد وفقها كفاءات المنهاج أي انه يجب إن تتجاوب هذه الكفاءات مع المعطيات الثقافية والسياسية والاجتماعية والاقتصادية للمجتمع.
2- إعطاء لمحة تاريخية عن تطوير العلوم لفيزيائية و تعليمية العلوم الفيزيائية كأن يكون من ضمن مؤشرات الكفاءة لدرس العلوم الفيزيائية الجانب التاريخي لمختلف مراحل تطور المفهوم الفيزيائي.
3- الاهتمام بالتطور العلمي التكنولوجي المستمر الذي يستلزم تغيير المناهج و الكتب كي تساير هذا التطور حتى تظهر في هذه المناهج قيمة و أهمية المعارف التي ينبغي أن تساير الواقع المعيشي للفرد والمجتمع.
الاجابة على سؤال التعليمية الثاني
التجربة العلمية في الفيزياء
إن التجربة العلمية تؤدي دوما إلى معارف علمية جديدة، وكما تكون جوابا لسؤال غير معروف وغير معلوم، كما تساهم في تحقيق و تطوير التقدم العلمي و التكنولوجي و بالتالي هدف التجربة العلمية هو:
- اكتساب و ضمان معارف جديدة.
- نمو المعرفة المستمرة من البحث العلمي.
- تفسير و تعليل الظواهر في الطبيعة و الكون.
- صياغة الفرضيات، إلا أنها (التجربة العلمية) ليست لوحدها المؤثرة في بناء الفرضيات الفيزيائية، بل هي أحد عناصر الشروط و الوضعيات العامة و المتعددة لبناء و صياغة الفرضية.
- توضيح العلاقة بين المستوى النظري و المستوى الواقعي التطبيقي، و ذلك لتخطي الحاجز الموجود بين العلم من جهة و التكنولوجيا والتقني من جهة ثانية، لكي يكون لهذا العلم بصفة عامة منفعة و مصلحة في كثير من النواحي الاقتصادية و الاجتماعية و حتى الثقافية. وعلى هذا الأساس اهتم العلماء منذ القرون الوسطى بوصف و تفسير و تعليل الظواهر في الطبيعة بالاعتماد على التجربة العلمية للتوصل إلى النظرية.وهي تجارب غايتها اكتشاف الظواهر الجديدة و الصفات الجديدة أو الروابط غير المعروفة سابقا بين الظواهر .
انواع التجارب المدرسية
لقد تعرضنا إلى الدور الذي تلعبه التجربة بصفة عامة في درس العلوم الفيزيائية وكنا قد أشرنا سابقا بأن إنجاز التجربة في درس العلوم الفيزيائية يأخذ أشكالا (أنماطا) مختلفة منها التجربة التوضيحية و تجربة التلميذ و التجربة في الأعمال المخبرية و التجربة التحفيزية.إلا أننا في هذا الموضوع سنركز على الأنماط الأكثر شيوعا واستعمالا في عملية التعليم/التعلم.
التجربة التوضيحية
قد اشرنا سابقا إلى مفهوم التجربة التوضيحية، دون التعرض إلى الدراسة التفصيلية.باختصار التجربة التوضيحية هي التجربة أو التجارب التي يقوم بها الأستاذ أمام التلاميذ، ودور التلميذ هنا يكمن في المشاركة والإجابة عن التساؤلات التي يطرحها الأستاذ لا غير ولهذا أثناء انجاز التجربة التوضيحية، يتعلم التلميذ، كيف يضع خطة لانجاز التجربة، وكيف يصمم بناءا أو تركيبا للتجربة، وكيف يستعمل الأجهزة والأدوات حيث يقوم الأستاذ بتعريف التلاميذ بالأدوات والأجهزة وأهمية كل منها، كما يتعلم إجراء عملية استغلال نتائج التجربة وبالتالي يتمكن الأستاذ عن طريق التجربة التوضيحية أن يوضح الأشياء المعقدة، وكذا تثبيت المعارف القبلية وإلغاء التصورات الخاطئة.
وقد تكون التجربة التوضيحية كمية أو كيفية، مثال على ذلك إيجاد عبارة الاستطاعة الكهربائية في منهاج السنة الثالثة من التعليم المتوسط وتحديد منحى انتشار الشعاع الضوئي المنعكس على مرآة مستوية عاكسة في نفس وسط الانتشار. في منهاج السنة الرابعة من التعليم المتوسط.... . ينبغي أن تقدم التجربة التوضيحية بتركيب (بناء) تجهيزي كبير ، حتى يمكن مشاهدتها من طرف كل تلاميذ القسم ، و قد يحتاج الأستاذ أيضا إلى طاولة تجريب كبيرة نوعا ما.
في التجربة التوضيحية يلجأ الأستاذ إلى إجراء تجربة أمام التلاميذ لوحده أو بمساعدة بعضهم في الدرس، نظرا لوجود أسباب تمنع قيام تلاميذه بالتجريب سواء كان انفراديا أو بشكل مجموعات و منها عدم التوفر الأدوات و الأجهزة المخبرية الكافية لجميع تلاميذ الصف أو خطورة التجربة، حيث يخشى الأستاذ على تلاميذه من الضرر الذي قد يقع لهم فيما لو أساؤوا استخدام التجهيز، كالتجارب التي تتطلب تسخينا شديدا أو آلات حادة، و أحماض مركزة، أو توترات عالية أو غازات ضارة نتيجة التفاعل.والتجربة التوضيحية لا تقل أهمية عن غيرها من التجارب إذ تعمل على تقريب المفاهيم للتلاميذ وذلك من خلال عرض ظاهرة ما تثير فضولهم من جهة وتشوقهم من جهة ثانية فتؤدي في النهاية إلى ترسيخ حقائق أو قواعد علمية معينة.
وظائف التجربة التوضيحية
- تستعمل التجربة التوضيحية لجمع أكبر عدد من المعلومات و المعارف، مثلا تجربة توضيحية لشيء مجرد يتطلب النموذج (النمذجة).
- تستخدم لاختبار صحة النتائج النظرية عمليا في الدرس.
- تستعمل لوصف وتفسير مبدأ عمل(تشغيل) بعض الأجهزة التقنية في الدرس.
- تستخدم في فهم طبيعة وجوهر بعض النظريات الفيزيائية واستخداماتها (تطبيقاتها ) في الحياة العملية انطلاقا من هذه الوظائف، تسهل التجربة التوضيحية في درس العلوم الفيزيائية، اكتساب أكبر عدد من المعارف في أقصر فترة زمنية، فهي تعمل على ربح الكثير من الوقت.
كما تسمح بالوصول إلى أحسن و أعلى فعالية للدرس و أكثر نشاط و حركية للتلاميذ.
- جلب انتباه التلاميذ نحو النقاط المهمة في التجربة مثل (الدقة) وتدريبهم على ممارسة العمليات العقلية بشكل مقصود مثل دقة الملاحظة والاستنتاج.
- إجابة الأستاذ على تساؤلات التلاميذ أثناء تنفيذ التجربة.
- تراعي الإمكانيات المحددة للمدارس من حيث توفر الأدوات و الأجهزة المخبرية، حيث يمكن إجراء التجارب حتى ولو كانت بوسائل بسيطة أو جهاز واحد
يمكن للاستاذ ان يوظف التجربة المتوازية لاكساب التلميذ
التجارب المتوازية
إن إنجاز التجارب في درس العلوم الفيزيائية لا يكون دائما على شكل تقديم تجربة واحدة، وإنما نحتاج في بعض الأحيان إلى تقديم مجموعة من التجارب لوصف وتفسير نفس الظاهرة الفيزيائية، إما بجانب بعضها البعض أو تجربة تلو تجربة وهذا حسب نوعية الدرس.و يستطيع التلاميذ بهذا النوع من التجارب إعادة أو دراسة نتائج التجربة بدقة أحسن عندما يخص ذلك وسيط واحد أو عدة وسائط بهدف تغيرها.
أي أن هذه التجارب تقدم على شكل تجارب متوالية أو متسلسلة، وذلك حتى تسمح للتلميذ دوما بتكملة أو تطوير هذا الإجراء التسلسلي للتجارب.إن إنجاز هذه التجارب متتالية ومتلاحقة بتتابع أو بمعنى آخر تجربة تلوى الأخرى في نفس الوقت، معناه لا تنجز تجارب دوما واحدة تلوى الأخرى , وإنما قد تجرى بجانب بعضها البعض ولكن دوما في نفس الوقت والمكان وتسمى بالتجارب المتوازية. وللتجارب المتوازية عدة فوائد من الناحية التعليمية المنهجية.
التجارب المتوازية و مرحلة تنظيم المعارف و تثبيتها
في مرحلة تنظيم المعارف و تثبيتها تمنح التجارب المتوازية للتلاميذ الإمكانيات العقلية و المنطقية لعرض ظاهرة، و المتغيرات التي تتحكم فيها لعدة مرات.في عملية التوازي يشكل تقديم المعارف أهم وسيلة لنشاط التلاميذ، لأن إنجاز التجربة واحدة لا يمكن أن يوصل إلى الكفاءة، و النتائج التي يعرفها التلاميذ و هي في الواقع قد تكفي فقط في توضيح الدراسة الكيفية أو النصف الكمية.
ولهذه التجارب المتوازية معنى خاصا لتنظيم معارف التلاميذ أثناء سير الدرس. كما يمكن تركيب التجارب في وحدة تعلمية واحدة معينة أوفي وحدات تعلمية متشابهة تتحكم فيها نفس المتغيرات ومقارنتها مع بعضها البعض وعندها تساهم هذه التجارب في ترسيخ الأهم في أذهان التلاميذ. لذا من أهم مميزات التجارب المتوازية أثناء تنظيم المعارف لدى التلاميذ المقارنة .
فالمقارنة هي عملية ذهنية يقوم بها التلميذ للتعرف على أوجه الشبه أو الاختلاف في المميزات الأساسية لظاهرتين أو عدة ظواهر فيزيائية معينة، سواء كانت في وحدة تعلمية واحدة أوفي وحدات تعلمية متشابهة تستدعي بالفعل المقارنة بين أوجه الشبه أو الاختلاف لمظاهر معينة في هذه الظاهرة مثل المقارنة بين تشكل الخيال على مرآة مستوية و تشكل خيال على المرآة الكروية المحدبة أو المقعرة.
التجارب المتوازية و تقديم المادة الجديدة
إن التجارب المتوازية تلعب دورا أساسيا أثناء تقديم المادة الجديدة في درس العلوم الفيزيائية، لأن هذا النوع من التجارب كثيرا ما يجلب انتباه التلاميذ إلى اكتشاف العلاقة الموجودة بين مختلف المقادير الفيزيائية أثناء إنجاز سلسلة من التجارب بجانب بعضها في نفس الوقت، كما أن الاعتماد على المقارنة.
هذا النوع من التجارب يسمح للتلميذ أن يكتسب معارف فيزيائية جديدة تخدم عملية الاكتساب المعرفي وبالتالي يصل التلميذ إلى التعرف على بعض المميزات التي تساعده على مقارنة أوجه الشبه أو الاختلاف بين العوامل الأساسية التي تتوقف عليها ظاهرة طبيعية أو حادثة فيزيائية ما، حتى يصل التلميذ في الأخير إلى وضع علاقة معينة تربط بين مختلف هذه المقادير( العوامل) مع بعضها البعض أي أنه وصل إلى نتيجة يمكنه أن يعممها من الناحيتين المعرفية و المنهجية وبهذا يكون للتلميذ قدرة على التفكير المجرد أي يتمكن من تطوير معرفة معينة لكي يصل بنفسه إلى التحليل و الاستنتاج، سواء كان تقديم التجارب المتوازية على شكل تجربة توضيحية أو تجربة التلميذ أو تجربة في الأعمال المخبرية.ويمكن تصنيف التجارب المتوازية حسب علاقة التشابه الموجودة بين أجهزة التجريب المجسدة للتجارب المكونة للتجارب المتوازية، و هذا من جهة و من جهة ثانية العلاقة بين العوامل التي تتحكم في مجموعة من التجارب التي نقوم بإنجازها.وعليه تصنف التجارب المتوازية وفق درجة التشابه بين التجارب المكونة لمجموعة التجارب المتوازية