آموزش روش تدریس آزمایشگاهی

مقدمه

آزمایش، فعالیتی است که در جریان آن، فراگیران با به کاربردن وسایل و مواد بخصوصی درباره مفهومی خاص، عملا تجربه کسب می کنند(صفوی، 1372).

آزمایش معمولا در آزمایشگاه انجام می گیرد، اما نداشتن آزمایشگاه مجهز یا وسایل مناسب در مدرسه، نباید دلیلی برای انجام ندادن آزمایش باشد.در بعضی موارد، برای انجام دادن آزمایش در کلاس، وسایل بسیار ساده ای لازم است که معلم و حتی دانش آموز می تواند به آسانی آنها را تهیه کند(صفوی، 1372).

آزمایشگاه ممکن است به عنوان مکانی که برای مطالعه تجربی تجهیز یافته است، تعریف شود. به این معنا که کلمه آزمایشگاه در ذهن بسیاری افراد، مترادف با بررسی علمی است.(داویس و گراگوری[1]، 1998).

تکنولوژی در قرنی که اطلاعات و ارتباطات با سرعت بالا پیش می روند، باعث ایجاد رقابت شده است. راه پیروزی در این رقابت، آموزش بهتر به افراد است.(کارداک،لیبو و همکاران، 2007) .آزمایشگاه، برای دانش آموزان، مشارکت در فعایتهای مرتبط با علم و یادگیری روش علمی را فراهم می کند.(کارداک و همکاران، 2007). آزمایشگاه برای دانش آموزان، محیطی است که اطلاعات جدید از طریق بینش، توسعه ایده ها و تفسیر اطلاعات، رشد می یابند.(آبرتین[2]، 1964).

اساس این روش بر اصول یادگیری اکتشافی استوار است.(عباسی، 1387) در این روش، موقعیت و شرایطی فراهم می شود تا شاگردان خود از طریق آزمایش به پژوهش بپردازند و جواب مسأله را کشف کنند. این روش، فعالیتی است که در جریان آن، شاگردان عملاً با به کاربردن وسایل و تجهیزات و مواد خاص درباره مفهومی خاص تجربه کسب می کنند(خلخالی، 1372). برای موضوعات علوم تجربی روش بسیار مناسبی است به طوری که حدود 50% معلمان از آن برای آموزش علوم استفاده می کنند ( کیخا، 1376).

این روش می تواند کیفیت یادگیری را افزایش دهد. برای ارضای حس کنجکاوی و تقویت نیروی اکتشاف و اختراع و پرورش تفکر انتقادی فراگیران بسیار مفید است و اعتماد به نفس و رضایت خاطر را در دانش آموزان ایجاد می کند. نقش معلم در این روش، هدایت شاگردان و نظارت بر کار آنهاست.(عباسی،1387)

روش آزمايشي ممكن است به منظور هاي مختلفي به كار رود . گاهي به منظور آشنا كردن دانش آموزان با جنبه هاي عملي يك مفهوم مورد استفاده قرار مي گيرد. در موارد ديگر، آزمايش به منظور فراهم آوردن محيطي مناسب براي حل مسئله تلقي مي شود. نقش معلم در اين روش هدايت شاگردان و نظارت بر كار آنان است . دانش آموزان به آزمايش علاقه فراواني دارند  خواه آزمايش را معلم انجام دهد و يا اينكه دانش آموزان انجام دهند. البته حتي الامكان بايد آزمايش توسط دانش آموز انجام شود.

سقراط نخستین کسی بود که به رو های فعال تدریس توجه کرد. به نظر او معلمومات و دانش در درون افراد نهفته است و باید آن را بیرون کشید. نباید اطلاعات را به درون افراد انتقال داد(جویس و ماشا، 1376).

یکی از دلایل تاکید بر یادگیری فعال یا فعالیت مدار آن است که اطلاعات و دانش علمی با سرعت بسیار رو به افزایش است( رشد تکنولوژی آموزشی، 1373). زیربنای همه آزمایش ها علاقه به درک مطالب و کنجکاوی انسان است(قمری فر، تکنولوژی آموزشی شماره 13 ).روش آزمايشگاهي[3] به آن نوع فرآيند آموزشي اطلاق مي شود كه در آن علت، معلول، ماهيت و خواص هر پديده اي (اعم از اجتماعي، رواني و يا فيزيكي) تحت شرايط كنترل شده، از طريق آزمايشگاهي و يا تجربي مشخص معلوم مي شود. با توجه به اين تعريف، به راحتي مي توان روش آزمايشگاهي را به آموزش ساير زمينه هاي درسي تعميم داد.

بدون شركت منظور پستالوژي[4] (1827- 1764) مربي بزرگ سوئيسي كه اهميت خاصي براي توسعه روش آزمايشگاهي در امر آموزش قايل بود، تنها استفاده از اين روش در علوم تجربي نبود. او تأكيد داشت كه آموزش بايد بيشتر عملي باشد تا لفظي و يادگيري بايد به روش تحليلي انجام گيرد؛ شناخت اشياي حقيقي و نظريه هاي واقعي بايد بر علايم و كلمات مقدم باشد. ژان ژاك روسو صاحب نظر نامدار مسايل اجتماعي، با الهام گرفتن از فلسفه پستالوژي در سال 1762 ميلادي، اميل را با نظريات جديد آموزشي در زمينه آموزش كودكان، به رشته تحرير در آورد.

فلسفه اي كه پستالوژي در امر آموزش بنيان نهاد، روش تدريس در دورة ابتدايي را به طور كلي متحول ساخت و امروز از او به  عنوان پدر آموزش جديد ياد مي شود. پستالوژي در ساعات تدريس درس جغرافيا، كودكان را به گردش مي برد تا آنان از نزديك، پديده هاي پيرامون زندگي خود را ببينند. او حتي با استفاده از انواع ماكتهايي كه با گل درست مي كرد، كودكان را با شكل ظاهري كوهها و جريان رودخانه ها آشنا مي كرد. همچنين براي آموزش رياضيات به كودكان، بيشتر از اشياي عيني و قابل لمس استفاده مي كرد؛ زيرا عقيده داشت كه مفاهيم مجرد و انتزاعي تنها پس از درك مفاهيم واقعي و عيني قابل درك مي شود( مدلی[5] و همکاران، 1968).

يك قرن پس از پستالوژي، معلمان آمريكايي، تجريبات و روشهاي آموزشي او را در زمينه هاي مختلف درسي به كار گرفتند كه به طور كلي از همه آنها تحت عنوان« روش آزمايشگاهي» ياد مي شود. معلمان هنگام به كارگيري اين روش، يك يا هر دو نكته زير را مورد توجه قرار مي دهند: 1) عيني ساختن آموزش به كمك اشياي واقعي، مانند استفاده از مكتها، اشياي حقيقي، مدلها، فرآورده هاي صنعتي و چيزهايي از اين قبيل: 2) برنامه ريزي دقيق يك سلسله آموزشهاي مستقيم شبيه به كارهاي آزمايشگاهي كه دانش آموزان با انجام دادن آنها زير نظم معلم، به تدريج بسوي كشف راه حل مسايل هدايت مي شوند. امروز در اغلب مدارس، اعم از ابتدايي يا دبيرستاني، عملاً نمونه هاي بسياري از شيوة آموزش به روش آزمايشگاهي به چشم مي خورد. وقتي معلمي براي افزايش كيفيت يادگيري از اشياء كمك مي گيرد و يا دانش آموزان را براي انجام دادن يك آزمايش ياري مي دهد و يا آنها را به گردش علمي مي برد، در واقع نوعي روش آزمايشگاهي را به كار گرفته است. اين روش در عين حال، مهم ترين وسيله براي آموزش مهارتهاي صنعتي، فني و حرفه اي، امور ورزشي، اقتصاد خانواده ونيز مباحث علوم تجربي به شمار مي رود.

مفاهیم اساسی روش تدریس آزمایشگاهی

آنچه این روش را از بقیه روش ها متمایز می سازد وجود آزمایشگاه بوده است . آزمایشگاه مکانی است که یادگیرندگان با هدایت ها و رهنمودهای معلم به کشف حقایق ، رابطه ها و علتها و … می پردازند . از مفاهیم عمده ای که در روش تدریس از طریق دست ورزی مواد و وسایل و تجزیه و تحلیل در هم آمیختن روابط و … به دست می آورد. اطلاعات را معلم در اختیار یاد گیرنده نمی گذارند بلکه خود وی آن را می یابد . «کاربست مهارتهای فرآیندی» هم از مفاهیمی است که در روش تدریس آزمایشگاهی نقش محوری دارد. مهارتهای فرآیندی، آن دسته از واکنش های ذهنی هستند که زمینه های اندیشیدن را برای هر کسی به ویژه برای یادگیرندگان فراهم می آورد .

 

مراحل اجرای روش تدریس آزمایشگاهی

 

 الف) مرحله آماده سازی

 ب)مرحله زنگ کار  

ج) مرحله جمع بندی

 

مرحله آماده سازی:

 

در این مرحله که پیش از کار در آزمایشگاه است، معلم درباره آنچه آزمایش خواهد شد، یا آنچه مورد کاووش قرار خواهد گرفت تصمیم می گیرد . و اگر نیاز باشد معلم جزوه یا دستورالعمل های کار را برای راهنمای دانش آموزان آماده کنند .

 

مرحله زنگ کار:

 

در این مرحله دانش آموزان به صورت فردی یا گروهی به جست و جوی  راه حل های مسئله داده شده می پردازند . دانش آموزان می توانند هر کدام به یک مسئله یا به یک مسئله بپردازند. آنچه در این میان حائز اهمیت است این که، هر کدام از دانش آموزان باید به صورت فعالانه به آزمایش، تفکر انتقادی، برنامه ریزی و جستجوی پاسخ اقدام کنند. در ضمن کار، معلم باید به افراد و گروه ها سرکشی کند و آنان را هدایت و راهنمایی کند.

 

جمع بندی:

 

  در این مرحله، دانش آموزان درباره اطلاعات به دست آمده از جستجو و کاوشهای متعدد و آزمایش ها به بحث می نشینند و معلم تلاش می کند تا دانش آموزان را برای گرفتن یک نتیجه رهنمون کند و در این مرحله معلم دست به سنجش می زند و میزان دانش و مهارت بدست آمده را اندازه گیری می کند(صفوی، 1372)

معلم هنگام به كارگيري روش آزمايشگاهي بايد نكات زير را مورد توجه قرار دهد:

– تعيين هدفهاي رفتاري مورد نظر كه دانش آموزان از طريق انجام دادن برخي فعاليتها، مانند آزمايش، گردش علمي، نمايش و … ايد آنها را كسب كنند؛

– انتخاب منابع مناسب براي انجام دادن هدفهاي تعيين شده مانند: مواد آموزشي، ابزارها و وسايل و تعيين محل دقيق گردش علمي

– برنامه ريزي دقيق و توجه به جزييات فعاليتهاي اجرايي و آموزشي. توجه و رعايت اين نكته در اجراي برنامه هاي گردش علمي بسيار ا هميت دارد؛ زيرا مسايلي مانند اياب و ذهاب، تهيه غذا، انتخاب افراد آشنا به محل بازديد و شركت والدين، چنانچه مورد توجه قرار نگيرد، اغلب در  عمل مشكلات زيادي به وجود مي آورد.

– براي انجام دادن يك آزمايش برنامه بايد به گونه اي تنظيم شود كه مراحل كار، قدم به قدم مشخص و معلوم باشد.

– بررسي تمام جزئيات برنامه ، پيش از شروع هر فعاليت آموزشي، مانند: اطمينان از بي نقص بودن ابزارها و وسايل، انجام دادن آزمايش به وسيلة معلم و بازديد او از محل گردش علمي.

– تفهيم كامل موضوع به دانش آموازن پيش از شروع هر فعاليت و توجيه نتايج حاصل، پس از اجراي فعاليتها. در مورد كارهاي آزمايشگاهي ، معلم بايد دانش آموزان را با مراحل انجام دادن كار آشنا كند و دربارة برنامة گردش علمي و ارتباط آن با موضوع درسي كه در كلاس خوانده اند، توضيحات كافي بدهد.

– تهيه كليه لوازم و ا بزارهايي كه مورد نياز دانش آموزان است.

– آمادگي معلم براي پاسخگويي به سوالات دانش آموزان در ارتباط با فعاليتهاي مورد نظر كه به آنها براي رسيدن به هدفهاي برنامه كمك خواهد كرد و يا برنامه ريزي براي پاسخگويي به سوالات دانش آموزان به كمك افراد آگاه و مطلع محلي.

– ايجاد انگيزش در دانش آموزان، براي مطرح كردن سوالاتي كه به ذهنشان خطور مي كند.

– توضيح نكاتي كه براي فهم بيشتر دانش آموزان لازم است.

– برگزاري جلسة بحث و گفتگو به منظور توضيح عاليتهاي انجام شده و نتيجه گيري از آنها.

– كمك و هدايت دانش آموزان براي جمع بندي و ارزشيابي اطلاعات و معلوماتي كه طي اين برنامه عملي كسب كرده اند.

مزایا روش آزمايشگاهي

روش آزمايشگاهي دانش آموزان را مستقيماً با موضوع آموزشي درگير مي كند؛ زيرا اين روش بر اين تأكيد دارد كه خود دانش آموز به كمك ابزارهاي آموزشي، درس مربوطه را عملاً تجربه كند.

روش آزمايشگاهي بسياري از قواي حسي دانش آموزان را به فعاليت وا مي دارد و اين كار خود سبب تقويت يادگيري انفرادي مي شود براي مثال،هنگامي كه دانش آموز يادگيري را به روش آزمايشگاهي تجربه مي كند، مي تواند اشياء را لمس كند، ببيند، بو كند، بچشد و به صداها گوش دهد. دانش آموز حتي قادر است برخي مواد را شخصاً آزمايش كند.

وقتي دانش آموز با استفاده از وسايل و ابزارها، مهارتي را كسب مي كند و يا آزمايشي را انجام مي دهد و يا درصدد كشف محيط جديدي بر مي آيد، عملاً احساس مسئوليت مي كند.

هنگامي كه معلم و دانش آموزان، به روش آزمايشگاهي در كنار هم كار مي كنند، حس تعاون و مشاركت در ميان آنان تقويت مي شود.

روش آزمايشگاهي زمينه ساز يادگيري ساير مباحث مشابه است؛ زيرا تجربيات حاصل در كسب مهارتها و شناختهاي خارج از مدرسه بسيار مؤثرند.

روش آزمايشگاهي سبب رشد و گسترش مهارتهايي مي شود كه در مجموع دانش آموزان را به سوي مطالعه و تحقيق بيشتر سوق مي دهد.

محدوديتهاي روش آزمايشگاهي

اين روش را بايد معلمي بسيار با تجربه و آگاه كه بتواند پاسخگوي سوالات بي شمار دانش آموزان در محيطهاي مختلف آ موزشي باشد، به كارگيرد.

در اجراي اين روش، امكان پراكندگي فكري در دانش آموزان بسيار است؛ زيرا فعاليتهاي عملي زيادي به طور همزمان اتفاق مي افتد.

هنگامي كه دانش اموزان آزمايگشاه را انجام مي دهند و يا در حين اجراي برنامه هاي آزمايش و خطا در يك آزمايشگاه، نمي توان انتظار داشت كه نتيجه به همان سرعت آموزشهاي توضيحي به وسيله معلم و به كمك وسايل كمك آموزشي به دست ايد.

توفيق در اين روش مستلزم يك برنامه ريزي مؤثر و دقيق است.

گاه اين روش، به سبب تدارك وسايل و ابزارهاي لازم، بسيار پرهزينه مي شود و ممكن است مديران مدارس توانايي تهيه آنها را نداشته باشند.

به طور كلي تأثير اين روش به تثبيت آموخته ها ، توانايي كاربرد آنها، مهارت در مشاهده و قدرت به كارگيري ابزارها و وسايل، عملاً مورد تحقيق قرار نگرفته است.

محدوديت زماني كلاسهاي درسي، انجام دادن اين روش را بسيار مشكل مي سازد.

مديريت مدرسه و والدين كودكان، اغلب، گردشهاي علمي را نوعي اتلاف وقت تلقي مي كنند(سرین، 2002).

ارزشیابی روش آزمایشگاهی

به طور كلي و صرف نظر از انواع شيوه هاي اجرايي، از آنجا كه روش آزمايشگاهي بر آزمايش مستقيم اشيائ مشاهده و عمل مبتني است، به كارگيري آن براي رسيدن به اهداف آموزشي مورد نظر ، بر روشهاي آموزشي ديگر ارجحيت دارد.

تحقيقات اوايل قرن حاضر نشان داده است كه روش آزمايشگاهي تأثير بسيار مثبتي در افزايش كيفيت يادگيري داشته است. با اين حال به سبب شيوه هاي اجرايي گوناگون اين روش و جزييات متغير آن در روند به كارگيري مباحث درسي، نمي توان درباره نتايج تحقيقات اخير، اظهار نظر قطعي كرد. با اين وصف، امروزه بر اين نكته تأكيد دارد كه اگر معلم آگاه و مجرب باشد، مي توان به كمك اين روش، اقدامات بسيار مؤثري در زمينه تفاوتهاي فردي واجتماعي كردن تجريبات دانش آموزان به عمل آورد(آبرتین، 1964).

در بخشي از كتاب تحقيق در زمينه آموزش درباره روش آزمايشگاهي در آموزش علوم تجربي چنين آمده است: « از ديدگاه تئوري، فعاليت دانشجو، ماهيت حسي-حركتي آزمايشها وانفرادي كردن آموزش، اين روش نقش بسيار مثبتي در امر آموزش ايفا مي كند.» همچنين مولف کتاب معتقد است درباره ميزان يادگيري، نبايد از روش آزمايشگاهي به عنوان يك روش برتر از ساير روشهاي آموزشي ياد كرد؛ بلكه بايد تفاوتها را در تثبيت آموخته ها، توانايي كاربرد آنها در عمل و يا در كسب مهارتهاي واقعي كه در اثر مشاهده و به كارگري مواد آموزشي حاصل مي گردد، دانست.

امروزه، روش آزمايشگاهي به سبب برخوردار از يك چارچوب و اسلوب صحيح، به تدريج به عنوان يك روش مطلوب و مؤثر در آموزش كودكان و بزرگسالان مورد توجه قرار گرفته است. هر چند كه نتايج حاصل از تحقيقات هنوز جايگاه واقعي اين روش را عملاً در رأس ساير روشهاي آموزشي به اثبات نرسانده است، با اين حال، معلمان و دانش آموزاني كه اين روش را تجربه كرده اند، بر اين باورند كه در ميان انواع روشهاي آموزشي معمول در مدارس، روش آزمايشگاهي جايگاه ويژه اي را به خود اختصاص داده است(کارداک،اوندر و دیکمنلی،2007).

بحث نتیجه گیری

برپایه یافته های به دست آمده از تحقیقی در رابطه با تاثیر روش آزمایشگاهی بر پیشرفت تحصیلی دانش آموزان مدرسه ای ابتدایی(کارداک،اوندر و دیکمنلی،2007)، پیشنهادات زیر ارائه می شوند: تدریس علوم نیاز به روشی دارند که برپایه آزمایشها، بررسی ها و دوره های علمی باشد. مناسب ترین شیوه برای انجام این امور، روش آزمایشگاهی است.(کارداک و همکاران، 2007). وقتی که دروس علمی و فناوری آماده شدند، قسمت کاربردی این درس باید مورد تاکید قرار بگیرد. کلاس های آزمایشگاهی نیاز دارند که مواد جالب تجهیز یابند و فقط دروس علمی و فناوری در آن تدریس شوند. معلمان باید دانش آموزان را در یک موقعیت فعال قرار دهند برای انجام آزمایشها و آنها را به سمت فکرکردن پیش برانند،از طریق پرسیدن سوالات باز به جای اینکه اطلاعات را به آنها تحمیل کنند.