مقایسه وضعیت آموزش فعالیت های آزمایشگاهی در کتب درسی

زیست شناسی ایران و انگلستان

مجتبی غازی زاده^1*، جاستین دیلون² و عالیه سلیمانی³

¹ خرمشهر، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، گروه علوم جانوری

² بریستول، دانشگاه بریستول، دانشکده تحصیلات تکمیلی آموزش و پرورش، گروه علوم و آموزش محیط زیست

³ بندرعباس، پردیس دانشگاه فرهنگیان بندرعباس

چکیده

هدف این پژوهش مقایسه جایگاه فعالیت های آزمایشگاهی در کتب درسی زیست شناسی ایران و انگلستان در سطح دبیرستان بود. به همین منظور کتب زیست شناسی پایه دهم در هر دو کشور به عنوان نمونه انتخاب گردیدند و بر اساس میزان توجه به معیارها ارزیابی فعالیت های آزمایشگاهی مورد تحلیل قرار گرفتند. سپس فراوانی مطلق، فراوانی نسبی و درصد فراوانی نسبی هر کدام از معیارهای ارزیابی تعیین شد. همچنین جهت مقایسه فراوانی های بین کتب دو کشور از روش مقایسه تطبیقی استفاده شد. یافته ها نشان داد که حجم مطلق فعالیت های آزمایشگاهی در کتب زیست شناسی ایران 17 و در کتب زیست شناسی انگلستان 36 بود. در کتب ایران به معیار تفسیر و ارتباط نتایج بیشترین توجه و به معیار استفاده از فناوری های نوین کمترین توجه شده بود. در کتب انگلستان بیشترین تاکید بر معیار تناسب اهداف آزمایش با محتوای کتاب و کمترین تاکید به معیار استفاده از فناوری های نوین شده بود. در کتب ایران بالاترین حجم نسبی به معیار تفسیر و ارتباط نتایج و کمترین حجم به معیار استفاده از فناوری های نوین اختصاص داشت. در کتب انگلستان بالاترین درصد فراوانی نسبی  مربوط به معیار تناسب اهداف آزمایش با محتوا و کمترین مربوط به معیار استفاده از فناوری های نوین بود.

واژه های کلیدی: مقایسه، فعالیت های آزمایشگاهی، زیست شناسی

* نویسنده مسئول:  moj.ghazizadeh@gmail.com

مقدمه

کلیات

مطالعه زیست شناسی فرصت هایی را در جهت درک صحیح از محیط پیرامونی و به طور کلی، جهان زنده ، ارائه می دهد. زیست شناسی مطالعه زندگی و تکامل آن، موجودات زنده و ساختارها و عملکردهای آنهاست. همچنین فرآیندهای زیستی و تعامل موجودات زنده با یکدیگر و با محیط پیرامونی علم زیست شناسی مطالعه می شود. در علم زیست شناسی دانش آموز به مجموعه مهارت هایی شامل: پرس و جو، مشاهده، طبقه بندی، استنباط و مهارت های ارتباطی دست پیدا می کند. دانش زیست شناسی شامل اطلاعات علمی، مفاهیم، فرضیه، روش، تئوری و استفاده از ابزارهاست (NABT, 2005)

زیست شناسان اطلاعات زیستی خود را بر اساس نتایج تجربی و مشاهدات دقیق و از راه تجربی به دست می آورند. یکی از بهترین راه های تجربی فعالیت آزمایشگاهی است. بنابراین نقش آزمایشگاه در علم زیست شناسی کلیدی و حائز اهمیت است. فعالیت آزمایشگاهی برای دانش آموزان فرصت هایی برای سوال کردن، اندیشیدن، مشاهده، فرضیه سازی، کسب تجربه، گرفتن نمونه، آزمایش پدیده ها و آگاهی از موجودات زنده فراهم می کند. موثرترین پیامد فعالیت آزمایشگاهی کسب تجارب دست اول برای دانش آموزان است. بعلاوه آزمایش یک ابزار آموزشی مناسب برای درک، فهم و استفاده از دانش زیست شناسی است. طی فرایند آزمایش دانش آموز پس از کسب دانش شروع به فرضیه سازی، پرس و جو، جمع آوری اطلاعات و استفاده از ابزار، طراحی و اجرای مراحل علمی، کسب نتایج و تجزیه و تحلیل نتایج می پردازد. هدف از انجام آزمایش کسب جنبه های تجربی و مفهومی علم در کنار مفاهیم نظری و همچنین درک ماهیت علم از راه روش های علمی است. همچنین فعالیت آزمایشگاهی تفکرهای تحلیلی، انتقادی، استنباطی و علاقه دانش آموزان را تقویت می کند (Ottander and  Grelsson, 2006).

1. اهدف کلی آمایشگاهی عبارت اند از: تقویت دانش نظری
2. تجربه لذت کشف و توسعه مهارت ها روانی-حرکتی
3. آموزش چگونگی کاربرد دانش علمی در زندگی روزمره
4. افزایش مهارت های تفکر خلاق
5. توسعه مهارت های ارتباطی
6. توسعه مهارت استفاده از تجهیزات
7. پرورش مهارت علمی و فکری عالی (Bayraktar et al., 2006).

توجه به علوم آزمایشگاهی و عملی در کتب درسی دوره متوسطه هم در حوزه ی اهداف و هم در حوزه محتوا در کشورهای مختلف رشد روز افزونی داشته است. برای نمونه کشورهای چین و هند با اهداف اقتصادی، صنعتی، علمی، مهارتی و فنی استانداردهای برنامه درسی زیست شناسی خود را تقویت و اهداف بلند مدتی را تعریف کرده اند، تا قابل رقابت با کشورهای مطرح علمی-صنعتی دنیا باشد (Ottander and  Grelsson, 2006). انگلستان دارای یک سنت دیرینه در استفاده از کارهای عملی و میدانی در مدارس، بویژه در درس زیست شناسی است. براساس شواهد در دسترس دانش آموزان در انگلستان کار عملی بیشتری را نسبت به کشورهای دیگر انجام می دهند (Dillon, 2008). آزمون ها و مقایسه های بین المللی نیز نشان می دهد که دانش آموزان در انگلستان، وقت بیشتری را صرف کارهای عملی می کنند (NESTA, 2005- Michael et al. 2011).

بیان مسئله

تسهیل آموزش و یادگیری مستلزم تلاش همه عناصر دخیل در نظام آموزشی است (NABT, 2005). امروزه، با توجه به گسترش روزافزون داﻧﺶ و اﻃﻼﻋﺎت ﻧﻈﺎم ﺗﻌﻠﻴﻢ و ﺗﺮﺑﻴﺖ برای آموزش مؤثر و تداوم آثار این آموزش باید بنحوی این دانش و اطلاعات را انتقال دهد که متضمن پایداری آموخته ها و کاربست آنها باشد (صمدی و همکاران، 1390). فعالیت آزمایشگاهی یکی از ابزارهای این نوع آموزش در فرآیند یادگیری است که سبب تقویت بسیاری از مهارت ها در بین دانش آموزان نیز می شود.

بی تردید ﻛﺘﺎب درﺳﻲ ﻳﻜﻲ از ﻣﻬﻢ ﺗﺮﻳﻦ ﻣﻨﺎﺑﻊ آموزش ﻳﺎدﮔﻴﺮی داﻧﺶ آﻣﻮزان در ﻧﻈﺎم آﻣﻮزﺷﻲ ﻣﺤﺴﻮب ﻣﻲ ﺷﻮد، برای ارزیابی ﻣﻴﺰان ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﻮدن ﻣﺤﺘﻮای درﺳﻲ ﻣﺼﻮب ﺑﺮای داﻧﺶ آﻣﻮزان، ﻣﺤﺘﻮا ﺑﺎﻳﺪ مورد ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻗﺮار ﺑﮕﻴﺮد. همچنین برای یافتن نقاط ضعف و قوت محتوی کتب درسی ایران، مقایسه تطبیقی آنها با کتب کشورهای توسعه یافته از نظر علمی می تواند متغیر باشد. کشور انگلستان نیز یکی از کشورهای صاحب سبک در عرصه علوم زیست شناسی است. طبق آمارهای بین المللی دانش آموزان انگلیسی بیشترین زمان را صرف فعالیت های آزمایشگاهی در ساعات زیست شناسی می کنند. از این رو مطالعه حاضر با بهره گیری از دید تحلیلی به مقایسه تطبیقی وضعیت فعالیت های آزمایشگاهی در کتب زیست شناسی ایران و کشور انگلستان می پردازد.

اهمیت و ضرورت انجام تحقیق

فعالیت های آزمایشگاهی جزیی جدایی ناپذیر از آموزش زیست شناسی هستند. پرداختن به فعالیت های آزمایشگاهی سبب تثبیت و تحکیم یادگیری در دانش آموزان می شود. فعالیت های آزمایشگاهی مهارت های ویژه ای مانند: پیش بینی، استدلال، استنباط و تفسیر نتایج را در فراگیران تقویت می کند (Bell, 2004). این سوال است که "جایگاه و کیفیت فعالیت های آزمایشگاهی در کتب درسی باید چگونه باشد تا هم سبب پرورش مهارتها و هم تقویت یادگیری شود؟".

نتایج پژوهش حاضر ضمن تبین جایگاه فعالیت های آزمایشگاهی در کتب زیست شناسی ایران، به بیان مهارت های کاربردی فعالیت های آزمایشگاهی نیز می پردازد. با مطالعه جایگاه فعالیت های آزمایشگاهی در کتب کشورهای پیشرفته اصلاح کتب زیست شناسی ایران بهره جست.

پیشینه پژوهش

علی رغم قدمت استفاده غیر رسمی از فعالیت های آزمایشگاهی در آموزش علوم زیستی، اول بار در سال1880، آرمسترانگ معلم علوم تجربی در انگلستان، نظریه یادگیری اکتشافی را مطرح کرد و با تلفیق بعضی از نظریه های یادگیری علوم تربیتی، از آن در آموزش استفاده کرد. این الگوی آموزشی به پرورش مهارت هایی چون: مشاهده و اندازه گیری و کاربرد این مهارت ها در حل مسائل تاکید داشت. این نظریه ی یادگیری مورد استقبال قرار گرفت و برای پرداختن به این رویکرد آموزشی، آزمایشگاه های ساده ای در بعضی از مدارس احداث و در سال 1896 وجود آزمایشگاه به عنوان بخش مهم و ضروری در آموزش مجموعه علوم تجربی در انگلستان به تصویب رسید( EACEA, 2011).

پژوهش های محدودی پیرامون بررسی فعالیت های آزمایشگاهی مدارس در کشور صورت گرفته است. برخی از مطالعات صورت گرفته حول فعالیت های آزمایشگاهی در داخل و خارج کشور عبارت اند از:

نوری و همکاران(1382)، به بررسی میزان استفاده از آزمایشگاه در تدریس درس علوم تجربی در مدارس راهنمایی استان سیستان و بلوچستان پرداختند. نتایج این کار تحقیقاتی نشان دهنده ی کم توجهی به فعالیت های آزمایشگاهی، هم از سوی دانش آموزان و هم از سوی معلمان بود.

قربانی(1394)، گزارشی از نقش فعالیت های آزمایشگاهی و عملی در افزایش یادگیری مفاهیم علوم تجربی را در شانزدهمین کنفرانس فیزیک ارائه کرد. نتایج وی نشان داد دانش آموزانی که در کنار آموزش نظری فعالیت های آزمایشگاهی انجام داده اند، علاوه بر تثبیت یادگیری مفاهیم آموخته شده با مهارت هایی در زندگی روزمره به دست می آورند که خود می تواند زمینه ساز نوآوری و خلاقیت باشد.

اتاندر و هاگستروم(2006) طی پژوهشی به بررسی اهداف معلمان از آموزش فعالیت های آزمایشگاهی در سوئد پرداختند. و طبق نتایج به دست آمده از این پژوهش، حدود 80 درصد معلمان مقطع دبیرستان در چارچوب برنامه درسی ملی سوئد فعالیت های زیست شناسی را نیز آموزش می دهند.

پاتیک و همکاران(2015) کتب زیست شناسی ایالات متحده را از نظر میزان توجه به فعالیت های آزمایشگاهی در بازه ی زمانی سال های 2007 تا 2010 مورد تحلیل قرار دادند. پژوهش صورت گرفته شامل مطالعه محتوا، موضوعات، اهداف فعالیت های آزمایشگاهی و روش اجرای آنها بود.

انجمن بین المللی معلمان زیست شناسی(NABT) در سال 2005 به بررسی و مطالعه نقش فعالیت های زیست شناسی در آموزش زیست شناسی در کشور انگلستان پرداخت.

اهداف

هدف کلی: مقایسه جایگاه فعالیت های آزمایشگاهی در

کتب درسی زیست شناسی ایران و انگلستان

اهداف جزئی

1. مطالعه میزان توجه به فعالیت های آزمایشگاهی در کتب زیست شناسی ایران بر حسب معیارها و شاخص های ارزیابی
2. بررسی جایگاه فعالیت های آزمایشگاهی در کتب زیست شناسی انگلستان بر حسب معیارها و شاخص های ارزیابی
3. مقایسه فراونی ها و درصد فراوانی نسبی معیارها در کتب ایران و انگلستان

پرسش ها

1. میزان توجه به فعالیت های آزمایشگاهی در کتب زیست شناسی کدام کشور بیشتر است؟
2. کدام معیار ها در فعالیت های آزمایشگاهی از تاکید بیشتر و کدام معیار ها از توجه کمتری برخوردارند؟

مواد و روشها

روش: ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ اﻧﺠﺎم ﺷﺪه از ﻧﻮع ﺗﺤﻘﻴﻖ ﺗﻮﺻﻴﻔﻲ و در ﮔﺮوه ﭘﮋوﻫﺶ ﻫﺎی ﻛﺎرﺑﺮدی ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد. روش مورد استفاده در این پژوهش تحلیلی- تطبیقی است. بنابراین علاوه بر تحلیل جایگاه فعالیت های آزمایشگاهی در کتب درسی زیست شناسی ایران و انگلستان به تطبیق آنها نیز می پردازد. در این مطالعه، تطبیق بر اساس متغیرهای مورد محور و به صورت کمی صورت گرفته است. روش تطبیقی به تبین شباهت ها، تفاوت ها، نقاط ضعف و قوت دو یا چند پدیده، متغیر یا حتی جامعه می پردازد. در واقع ﺗﻔﮑﺮ ﺑﺪون انجام ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ آسان ﻧﯿﺴﺖ و در ﻏﯿﺎب ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ، اﻧﺪﯾﺸﻪ و ﭘﮋوﻫﺶ ﻋﻠﻤﯽ ﻧﯿﺰ اﻣﮑﺎن ﭘﺬﯾﺮ نیست. در نتیجه روش مطالعه تطبیقی مبتنی بر مقایسه مشابهت ها و تفاوت ها یکی از پرکاربرد ترین و اصیل ترین روش هاست (غفاری، 1388)

جامعه و نمونه آماری

جامعه آماری تحقیق حاضر شامل تمامی کتب زیست شناسی دوره متوسطه دوم در ایران و کشور انگلستان بود. شایان ذکر است در انگلستان برخلاف ایران، کتاب های درسی واحدی برای کل کشور وجود ندارد. بلکه براساس موقعیت جغرافیایی، سطح علمی دانش آموز، جایگاه شهروندی و یا نوع مدرسه، کتب درسی متفاوت هستند. البته تدوین تمام کتب باید براساس برنامه درسی ملی و استانداردهای تعیین شده دولت باشد. بعلاوه در انگلستان کتب زیست شناسی مشتمل بر دو جلد کتاب مجزا، یکی کتاب زیست شناسی حاوی متون علمی، و دیگری کتاب کار یا کتاب آزمایشگاه، محتوی فعالیت ها ، تمرین ها، اطلاعات تکمیلی و آزمایشاتی است که دانش آموز باید انجام دهد.

از میان جامعه آماری فوق کتب زیست شناسی پایه دهم در ایران و کتب زیست شناسی وکتب کار زیست شناسی پایه دهم در انگلستان به عنوان نمونه جهت بررسی های لازم انتخاب شد.

روش و معیارهای تجزیه و تحلیل اطلاعات

برای تجزیه و تحلیل اطلاعات از روش های آماری توصیفی-استنباطی استفاده شد و داده های حاصل از تحلیل براساس فراوانی مطلق، فراوانی نسبی و درصد فراوانی نسبی بیان شدند. معیار ها و شاخص های اندازه گیری که مولفه های استاندارد مورد استفاده در بسیاری از پژوهش ها به شمار می روند شامل موارد ذیل است (NABT, 2005- Bell, 2004).

نتایج

در این پژوهش ابتدا کتب زیست شناسی پایه دهم در ایران و انگلستان بر اساس معیارهای ارزیابی، مورد مطالعه قرار گرفت. سپس نتایج براساس فراوانی مطلق آزمایش های موجود در کتب زیست شناسی به همراه فراوانی نسبی و درصد فراوانی نسبی آزمایش ها در جدول 2 بررسی شد. لازم به ذکر است که در کشور انگلستان بیشتر فعالیت ها و آزمایش های زیست شناسی در کتاب کار آورده شده است و در اینجا منظور از کتب زیست شناسی انگلستان، هم کتاب زیست شناسی و هم کتاب کار آنهاست.  

جدول 1- معیارها و شاخص های ارزیابی فعالیت های آزمایشگاهی کتب زیست شناسی ایران و انگلستان

جدول 2- مقایسه فراوانی معیارهای ارزیابی فعالیت های آزمایشگاهی در کتب زیست شناسی ایران و انگلستان

فراوانی مطلق فعالیت های آزمایشگاهی در کتب زیست شناسی ایران 17 و در کتب زیست شناسی انگلستان 36 بود. در فعالیت های آزمایشگاهی کتب زیست شناسی ایران به معیار تفسیر و ارتباط نتایج، با فراوانی مطلق 14 ، بیشترین توجه شده است، در حالی که به معیار استفاده از فناوری های نوین هیچ توجهی نشده است. در کتب انگلستان بیشترین تاکید بر معیار تناسب اهداف آزمایش با محتوای کتاب (با فراوانی مطلق 36) است و تمام فعالیت های آزمایشگاهی با اهداف آموزشی کتاب ارتباط مستقیم نشان می دهد، در حالی که کمترین فراوانی به معیار استفاده از فناوری های نوین با فراوانی مطلق 13، اختصاص داشت.

طبق شکل 1 کمترین اختلاف فراوانی مطلق در بین معیارهای ارزیابی در بین دو کشور مربوط به معیار دانش آموز محور بودن آزمایش و بیشترین اختلاف مربوط به معیار تحریک حس کنجکاوی بود.

در شکل 2 میزان تاکید فعالیت های آزمایشگاهی بر معیار های ارزیابی بر حسب درصد فراوانی نسبی محاسبه شده است. در کتب ایران بالاترین درصد فراوانی نسبی به معیار تفسیر و ارتباط نتایج، با 82 درصد، و کمترین درصد فراوانی نسبی به معیار  استفاده از فناوری های نوین، با صفر درصد اختصاص داشت. در کتب انگلستان بالاترین درصد فراوانی نسبی  مربوط به معیار تناسب اهداف آزمایش با محتوا، با 100 درصد و  کمترین درصد فراوانی نسبی مربوط به معیار استفاده از فناوری های نوین، با 36 درصد، بود. بیشترین اختلاف درصد فراوانی نسبی در دو کشور مربوط به معیار تحریک حس کنجکاوی و کمترین اختلاف مربوط به معیار توسعه ی توانایی کار گروهی بود.

بحث و نتیجه گیری

بحث: طرح های تحقیقاتی زیادی در رابطه با فعالیت های آزمایشگاهی مدارس در سطح بین المللی صورت پذیرفته است، و بسیاری از صاحب نظران خارجی کارهای آزمایشگاهی را برای درک و فهم علوم ضروری می دانند (Cardak et al., 2007- Ottander & Grelsson, 2006- Tan, 2008). این درحالی است که پژوهش های انجام شده پیرامون جایگاه فعالیت های آزمایشگاهی در مدارس ایران بیشتر به جنبه های سخت افزاری فعالیت های آزمایشگاهی مانند: فضا، امکانات آزمایشگاهی، مواد و وسایل و ... پرداخته اند.

شکل 1- نمودار مقایسه ای فراوانی مطلق معیارهای ارزیابی فعالیت های آزمایشگاهی در کتب زیست شناسی ایران و انگلستان

شکل 2- نمودار مقایسه ای درصد فراوانی نسبی معیارهای ارزیابی فعالیت های آزمایشگاهی در کتب زیست شناسی ایران و انگلستان

یافته های پژوهش حاضر حاکی از اختلاف زیاد در تعداد کل فعالیت های آزمایشگاهی در کتب زیست شناسی ایران و انگلستان است. میزان توجه به فعالیت آزمایش در کتب انگلستان دو برابر کتب ایران است. نتایج و گزارشات سازمان های بین المللی که در زمینه مطالعه کتب درسی فعال هستند نیز توجه بالای کتب کشور انگلستان به فعالیت هالی علمی و آزمایشگاهی را تایید می کنند. قطعا یکی از اقدامات بسیار مناسبی که برای فعالیت های آزمایشگاهی در انگلستان مدنظر قرار گرفته، تدوین کتب کار است که از آن به عنوان کتب فعالیت های عملی یا آزمایش هم یاد می شود (Michael et al. 2011). علی رغم تفاوت های موجود در ساختار کتب زیست شناسی انگلستان در مدارس مختلف، همه مدارس ملزم به تدریس و ارائه کتب کار هستند (EACEA, 2011).

فعالیت آزمایشگاهی از حیث اجرا هم به صورت فردی و هم به صورت گروهی قابل انجام است. البته به انجام آزمایش به صورت گروهی تاکید بیشتری شده است. زیرا در آزمایش گروهی، تقسیم کار و فعالیت گروهی سبب افزایش بهره وری در فعالیت و کار اعضای گروه می شود و همه دانش آموزان را با تجربه پژوهشی مشابه درگیر می کند. در کار گروهی مهارت های برقراری ارتباط، مذاکره برای رسیدن به نکته نظرات مشترک، مهارت انتقادپذیری و نقد منصفانه بهبود پیدا می کند(Bell, 2004). بر حسب نتایج به دست آمده از تحقیق حاضر میزان توجه به معیار گروهی بودن آزمایش بر حسب درصد فراوانی نسبی در کتب زیست شناسی دو کشور تقریبا برابر است.

در نتایج حاصل از فراوانی مطلق و همچنین درصد فراوانی نسبی معیار تحریک حس کنجکاوی در کتب دو کشور تفاوت قابل ملاحظه ای مشاهده شد. در 95 درصد آزمایشات کتب انگلستان این معیار لحاظ شده است ولی در کتب ایران تنها در 53 درصد آزمایش ها به معیار تحریک حس کنجکاوی توجه شده است. این در حالی است که محققان دانشگاه کالیفرنیا پس از مطالعه بر روی نحوه افزایش یادگیری مغز متوجه شدند که در صورت تحریک کنجکاوی در افراد میزان یادگیری مغز نیز افزایش می‌یابد. طبق نظر آنها هنگام تحریک حس کنجکاوی، قسمت هیپوکامپ مغز که نقش مهمی در یادآوری خاطرات دارد نیز برانگیخته می‌شود، و این امر ارتباط هیپوکامپ و قسمت تفکرات مغزی را نیز افزایش می‌دهد. این افزایش در فعالیت و ارتباطات مغزی در نهایت مغز را در وضعیت افزایش یادگیری و حفظ بیشتر اطلاعات قرار می‌دهد (Gruber, et al., 2014 ). با مطالعه این یافته ها، انجمن HSLTC  از 270 دانش آموز مقطع متوسطه کشور انگلیس درباره فعالیت های آزمایشگاهی کتب زیست شناسی نظرسنجی به عمل آورد. حدود 70 درصد دانش آموزان شرکت کننده در این نظر سنجی دلیل انجام فعالیت های آزمایشگاهی را طراحی منحصر به فرد، جذابیت و بیان پرسشی موضوع آزمایش ارزیابی کردند (Dillon, 2008).

یکی از مهمترین معایب فعالیت های آزمایشگاهی قطعا عدم تناسب و ارتباط اهداف آزمایش با محتوای نوشتاری یا تصویری کتاب است (EACEA, 2011). در واقع، آزمایش زمینه فهم دانش نظری و محتوای تئوری کتاب را با به کارگیری روش های عملی فراهم می کند(Ottander and Grelsson, 2006). به عبارتی آزمایش باید مکمل محتوای کتاب باشد و اهداف آزمایش با متن کتاب همخوانی داشته باشد. در کتب انگلستان تمام فعالیت های آزمایشگاهی با محتوای کتاب همخوانی نشان می دهد، در حالی که در کتب ایران 71 درصد آزمایش ها با محتوای کتاب تناسب داشتند.

هدف فعالیت آزمایش عبارت است از تعیین روابط تابعی بین پدیده ها از طریق انتخاب طرح آزمایشی مناسب به منظور اجرای متغیر مستقل وکنترل عوامل اشتباه انگیز و مزاحم (کریستینسن، ترجمه دلاور، 1387). به عبارتی به هر اندازه که تاثیر عوامل اشتباه انگیز و مزاحم کنترل شود ارزش و اعتبار فعالیت بالاتر می رود. از طرفی تکرار و تجدید آزمایش، احتمال تصادفی بودن نتایج را به حداقل می رساند. آزمایش های کتب زیست شناسی انگلستان از اعتبار علمی خوبی برخوردارند چراکه در 78 درصد آزمایشات یا از گروه کنترل استفاده شده یا آزمایش برای چند بار تکرار شده است. در حالی که در کتب زیست شناسی ایران میزان توجه به معیار اعتبار بخشی طبق ارزیابی پژوهش حاضر، تنها 41 بوده است.

طبق نظر بنسز و هادسون(1999) یکی از مهمترین معضلات فعالیت های آزمایشگاهی تقلید کورکورانه دانش آموز از  روی مراحل انجام کار است که بوسیلة معلم یا کتاب انجام می شود، در حالی که فعالیت های یادگیرنده محور نقطه مقابل تقلید کورکورانه هستند. در فعالیت های آزمایشگاهی یادگیرنده محور، دانش آموز به طور منظم و سیستمیک درگیر ساخت فرآیندها، تکالیف، فعالیت ها و روش کار می شود (Bell, 2004). به عبارتی دانش آموز با توجه به اهداف آموزشی محتوای کتاب، دست به طراحی یک فعالیت آزمایشگاهی می زند و روش کاری را برای خود ترسیم و در انتها نتایج را بیان می کند. در فعالیت های آزمایشگاهی یادگیرنده محور بسیاری از مهارت های دانش آموز، در سطوح عالی، شکوفا می شوند. طبق نتایج به دست آمده 41 درصد آزمایش های کتب زیست شناسی ایران و 50 درصد آزمایش های کتب زیست شناسی انگلستان به این معیار تاکید داشته اند.

امروزه دانش آموزان برای فهم مطالب علمی، کسب تجارب آموزشی و حتی انجام کارهای عملی به رایانه و نرم افزارهای مرتبط نیازمند هستند(Gordin and Pea, 1995). بیشترین نرم افزارهایی که در فعالیت های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرند نرم افزارهای شبیه سازی هستند. شبیه سازی های کامپیوتری ضمن دارا بودن حالت تعاملی، در یادگیری دانش آموزان می توانند مفاهیم انتزاعی و موضوعی را طراحی کنند. همچنین به دانش آموزان اجازه می دهند شخصا به کشف و پویایی روابط فیزیکی از طریق مدل های کامپیوتری و تحقیقات مجازی دست بزنند(White and Frederiksen, 1998-Linn et al, 2004b-linn and His, 2000-). نرم افزارهای شبیه سازی یک ابزار آموزشی قوی برای دانش آموزان هستند که به تفسیر و شبیه سازی اصول و مفاهیم می پردازند(Linn et al, 2004b-linn and His, 2000- Kozma, 2003). درگیری دانش آموزان با شبیه سازی در راستای تحقیقات تجربی به عنوان یک عامل جهت آمادگی برای فهم و بازشناسی تفکر مفهومی است(Roschelle, 1992). هنگامی که از شبیه سازی ها در انجام فعالیت های آزمایشگاهی استفاده می شود تغییرات و تفکرات مفهومی قابلیت درک و فهم بیشتری پیدا می کنند    (Bell, 2004). این در حالی است که در کتب زیست شناسی ایران هیچ کدام از فعالیت های آزمایشگاهی به معیار استفاده از فناوری های نوین توجهی نداشته اند اما 36 درصد فعالیت های آزمایشگاهی کتب انگلستان بر این معیار تاکید دارند.

درصد فراوانی نسبی معیار توسعه استدلال علمی در کتب ایران 47 و در کتب انگلستان 55 بود که نسبتا در یک سطح قرار دارند. در هر دو کشور توجه به استدلال قیاسی بیشتر از استدلال های دیگر بود. در استدلال قیاسی دانش آموز برحسب تجربیاتی که از فعالیت های آزمایشگاهی به دست می آورد یک مدل ذهنی مشابه را باید برای خود ترسیم می کند.

درصد فراوانی نسبی معیار تفسیر نتایج در کتب زیست شناسی ایران 82 و در کتب زیست شناسی انگلستان 97 مشاهده شد. معیار تفسیر اطلاعات به منظور چگونگی و چرایی نتایج به دست آمده، تعامل و ارتباطی که نتایج می‍توانند با هم داشته باشند، مهم و ضروری به نظر می‍رسد (Pea et al., 2004). تفسیر نتایج و ایده ها سطح درک دانش آموزان را از مفاهیم به کار رفته در آزمایش بالا می‍برد (Tien et al., 2002).همچنین تعمیم نتایج به دست آمده به فرضیات و ایده های مرتبط، حیطه درک و فهم دانش آموز را گسترده تر می کند.

نتیجه گیری

نتایج این پژوهش - در این پژوهش انگلستان - نشان داد که میزان توجه به فعالیت های آزمایشگاهی در کتب زیست شناسی ایران در مقایسه با کشورهای پیشرفته علمی تفاوت قابل ملاحظه ای دارد. اکثر کشورهای پیشرفته علمی برای آموزش زیست شناسی علاوه بر کتاب آموزشی، کتاب کار یا کتاب فعالیت آزمایشگاهی نیز تدوین کرده اند. کتاب کار زیست شناسی در مدارس دانش آموزان را فعال تر و آنها را در انجام کارهای علمی ماهرتر می کند. از طرفی در کتب زیست شناسی ایران به استفاده از فناوری های نوین مانند رایانه و نرم افزارهای شبیه سازی هیچ توجهی نشده است در صورتی که بنا بر پژوهش های انتشار یافته استفاده از مدل ها و شبیه سازی ها درک  دانش آموز را از انجام فعالیت های آزمایشگاهی بالا می برد. در کتب زیست شناسی ایران به معیارهای تحریک حس کنجکاوی و اعتبار بخشی آزمایش توجه چندانی نشده است. در صورتی که معیار تحریک حس کنجکاوی سبب برانگیخته شدن رفتاری انگیزشی دانش آموز و میل و علاقه بیشتر او به انجام آزمایش می شود. از طرفی رعایت اثر اعتبار بخشی آزمایش، علمی و منطقی بودن آن را افزایش می دهد.

پیشنهادات

• تدوین و تالیف کتاب کار زیست شناسی برای دانش آموزان مقطع متوسطه دوم
• مطالعه و مقایسه اهداف برنامه درسی ملی در کشورهای ایران و انگلستان (و سایر کشورها)
• بررسی روش اجرای فعالیت های آزمایشگاهی در کتب کار زیست شناسی انگلستان (و سایر کشورها)