در هر بررسی علمی تکرار آزمایش چه فایده ای دارد؟(علوم ششم دبستان)

درس اول از علوم کلاس ششم دبستان (زنگ علوم) درباره مهارت های فرایندی علوم می باشد.دانش آموزان در این درس با این مهارتها آشنا می شوند.

 ابتدای درس با خواندن خبری در روزنامه توسط یکی از دانش آموزان آغاز می شود: "شهاب سنگی در ناحیه جنگلی در اطراف پایتخت نیکاراگوئه به زمین برخورد کرد. این برخورد، گودالی به قطر دوازده و عمق پنج متر ایجاد کرد". بعد از اینکه دانش اموز این خبر را خواند بقیه دانش آموزان درباره این موضوع بحث و گفت و گو کردند و برخی از آنها هم خبرهایی که در این مورد شنیده بودند را بیان کردند.

آنها درباره اینکه «هنگام برخورد شهاب سنگ به زمین چه اتفاقی می افتد» هم با هم صحبت کردند و آزمایش هایی را انجام دادند تا نتایج به دست آمده را از نزدیک ببینند.

آنها برای این کار می خواستند در سه ظرف پلاستیکی به طور جداگانه آب، خاک و گچ بریزند و بعد یک قطعه سنگ و یا تیله را از ارتفاعات گوناگون درون این ظرف هابیندازند تا نتیجه را مشاهده کنند.

در واقع دانش آموزان در این درس می خواهند با انجام آزمایش های مختلف به نتایج دقیق تری برسند.تکرار آزمایش توسط دانش آموزان دقت و توجه آنها را نسبت به آن موضوع بیشتر می کند و باعث می شود آنها نتایج بهتری را کسب کنند.

 هدف این درس رسیدن به پرسش و پاسخ ها درباره شهاب سنگ نمی باشد؛در واقع این درس قصد دارددانش آموزان را مفاهیم علوم و مهارتهای آن آشنا کند.

علوم تجربی و مهارت های فرایندی آن

مفهوم علوم تجربی؛مجموعه ای از دانستنی هاست که از راه تجربه و آزمایش ، درست بودن قوانین را اثبات می کند. افراد با انجام آزمایش های مختلف می توانند نتایج بهتری را کسب کنند و درست بودن قوانین را اثبات کند.این علوم بر پایه مشاهدات استوار است.

روش علمی ، روشی است منطقی ، که معمولا محققان و دانشمندان ، برای حل مسائل و یافتن پاسخ برای پرسش های خود ، از آن استفاده می کنند.

هرفرددر راه رسیدن به اطلاعات علمی جدید،به یک سلسله از مهارت ها نیاز دارد تا به کمک آن ها خود به کشف علم بپردازد.ایجاد وتقویت این مهارت ها در دانش آموزان ،به عنوان یکی از هدف های طرح جدید آموزش علوم ،باعث می شودکه دانایی دانش آموزان با توانایی آن ها تلفیق شود وهمین امر باعث عمیق تر شدن یادگیری آن ها خواهد شد.

 برای انجام آزمایشات و تحقیق علمی ابتدا باید دانش آموز برای خود سوالهایی را طرح کند و با توجه به آن سوالها برای خود اطلاعاتی را جمع آوری کند. بعد از اینکه اطلاعات لازم را به دست آورد؛آنها را مرتب کند و  پایان هم یک نتیجه گیری دقیق انجام دهد.

 یک محقق در راستای رسیدن به به نتیجه دقیق باید  مشاهدات خود را زیاد کند. مشاهده فقط دیدن نیست بلکه معلم باید به دانش آموزان بیاموزد که تا حد امکان از همه ی حواسشان در مشاهده ،علاوه بر حس بینایی،حس های شنوایی،بویایی،چشایی ولامسه هم اهمیت ودخالت دارند. معلم باید دانش آموزان را به دقت در مشاهده ترغیب کندتا به جزییات توجه خاصی نشان دهند.ابزارهای کمک حسی (ذره بین،میکروسکوپ و...)دقت دانش آموزان را در مشاهده بالا می برند.معرفی وکاربرد ابزارهای کمک حسی ،فعالیت کلاسی را جذاب وفرصت های جدیدی را برای یاد گیری فراهم می کند.

 در مرحله ی بعدی جمع آوری اطلاعات می باشد. دانش آموزان باید بدانند که علاوه بر معلم وکتاب درسی ،منابع اطلاعاتی دیگری نیز در اطرافشان وجود دارد.معلم نیز باید ضمن ایجاد انگیزه در دانش آموزان آن ها را سمت جمع آوری اطلاعات هدف دار هدایت کند.

دانش آموز در به دست آوردن اطلاعات باید با دیگران ارتباط برقرار کند. برقراری ارتباط به روش های گوناگون از قبیل گزارش شفاهی ،گزارش کتبی،استفاده از نقاشی،نمایش ،رسم انواع نمودارو...امکان پذیر است.در تمام این موارد،دانش آموزان باید کم کم یاد بگیرندکه در نوشتار وگفتار خوداز واژگان علمی استفاده کنند.توجه به پرورش مهارت برقراری ارتباط،فرصت های گرانبهایی را برای ایجاد ارتباط عاطفی عمیق بین معلم ودانش آموزان فراهم می آورد.

یکی دیگر از مهارت های فرایندی علوم؛اندازه گیری می باشد. اندازه گیری در یاد گیری علوم نقش اساسی دارد.در بسیاری از مشاغل،داشتن مهارت اندازه گیری برای انجام دادن مطلوب وظایف ضرورت دارد، بنابراین لازم است دانش آموزان این مهارت را یاد بگیرند.اندازه گیری باید دقیق باشدودانش آموزان باید چگونگی استفاده از واحد مناسب برای اندازه گیری هرکمیت را بیاموزند.

برای انجام آزمایشات و تحقیقات علمی؛ از ابزارهای لازم هم باید استفاده شود. استفاده از ابزار در کلاس علوم،به منظور مشاهده ی دقیق تر وبهتر،مقایسه ی دقیق تر ،اندازه گیری دقیق تر وانجام آزمایش های گوناگون صورت می پذیرد.دانش آموزان در استفاده از ابزارها ووسایل مهارت پیدا می کنند.

 مرحله ی بعدی مهارت فرایندی علوم؛پیش بینی وفرضیه سازی می باشد. معمولا پیش بینی بر اساس یک فرضیه ی ذهنی ورابطه ی علت ومعلولی از پیش کشف شده انجام می پذیرد.هر پیش بینی خوب باید به طور منطقی ،بر اصول وقواعد علمی از پیش آموخته استوار باشدوهمواره با استدلال بیان شود.معلم باید دانش آموزانی را که فرضیه ها وراه حل های ابتکاری وخلاقانه ارایه می دهند تشویق کند.

 در مرحله ی آخر نتیجه گیری صورت می گیرد. کسی که درباره موضوعی تحقیق می کند باید یاد بگیرد که برای به دست آوردن جواب درست و نتیجه دقیق ؛عجله نکند.

 آزمایش کردن

 یکی دیگر از راه ها برای به دست آوردن نتیجه دقیق در تحقیقات ؛آزمایش کردن می باشد. آزمایش در پژوهش دانشی، به روشی از تحقیق که برای یافتن رابطه علّی میان متغیرها یا آزمودن یک فرضیه به‌کار می‌رود، گفته می‌شود. آزمایش از پایه‌های اصلی رویکرد تجربی برای دست‌یابی به داده‌ها در مورد جهان پیرامون است و از آن هم در علوم طبیعی و هم در علوم اجتماعی استفاده می کند.
دانش آموزان با استفاده از آزمایش‌ها می‌توانند برای حل یک مسئله یا رد و اثبات فرضیات نظری به نتیجه برسند. در آزمایش‌ها، افراد تلاش می کنند تا مشاهده کنند که آنچه در یک فرضیه بیان شده آیا در عمل نیز محقق می‌شود یا نه. فرضیه، نظریهای است که هنوز به محک آزمایش گذارده نشده‌است و درباره آنها هنوز هیچ آزمایشی صورت نگرفته است.

آزمایش‌ها ممکن است بسیار دقیق باشند و به دستگاه‌های پیچیده نیاز داشته‌باشند. محلی که ویژهٔ انجام آزمایش ساخته شده‌باشد آزمایشگاه نام دارد. فرضیه‌های ساده‌ای هم‌چون وجود گرانش بر روی کرهٔ زمین را می‌شود با آزمایش‌های ساده‌ای در بیرون از آزمایشگاه نیز انجام داد. انجان این آزمایش‌ها به درک روابط فیزیکی و شیمیایی در جهان هستی به انسان کمک می‌کند.

کارشناسان رشته‌های گوناگون دانش از آزمایش‌های متنوعی استفاده می کنند. برای نمونه جامعه‌شناسان برای رد یا اثبات نظریاتی در پیوند با رفتار گروه‌های انسانی این نظریات را آزمایش می کنند و یا روان‌شناسان افرادی را به عنوان نمونه در شرایط ویژه‌ای قرار می‌دهند تا با مشاهدهٔ رفتار آن‌ها به نتایجی علمی دست پیدا کنند.

 تکرار آزمایش : "تکرار مجموعه‌ای از تمام ترکیبات رفتاری برای مقایسه شدن در یک آزمایش. به هر یک این تکرارها تکرار آزمایش گویند". تکرار آزمایش دقیقاً مشابه اندازه‌گیری‌های تکراری موارد یکسان نیست: در طراحی آزمایش آماری و آنالیز داده به روشی متفاوت با این‌ها رفتار می‌شود. در نمونه‌گیری مناسب، یک فرایند یا دسته‌ای از محصولات باید تحت کنترل آماری معقول قرار گیرد؛ تغییر تصادفی ذاتی وجود دارد ولی تغییر به دلیل عوامل قابل تعیین نه. آزمایش یا ارزیابی یک مورد، امکان تغییر موردبه‌مورد را فراهم نمی‌کند و ممکن است دسته یا فرایند را نشان ندهد. برای محاسبه این تغییر در موارد و رفتارها، به تکرار آزمایش نیاز است.

برای مثال یک فرایند مستمر را در نظر بگیرید که مواردی را تولید می‌کند. سپس دسته موردها پردازش یا بحث می‌شود. نهایتاً، تست‌ها و اندازه‌گیری‌ها به کار گرفته می شوند. برای بدست‌آوردن ارزش ده تستی باید چند گزینه در دسترس قرار گیرد. برخی گزینه‌های ممکن عبارتند از:

یک آیتم پایان‌یافته یا بحث‌شده باید به‌طور مداوم اندازه‌گیری شود تا نتیجه ده تستی به دست آید. تنها یک آیتم اندازه‌گیری شده بود، پس نیازی به تکرار آزمایش نیست. اندازه‌گیری‌های تکرارشده به شناسایی خطای مشاهده کمک می‌کند.

باید از یک دسته، ده آیتم پایان‌یافته و بحث‌شده انتخاب و یک‌بار اندازه‌گیری شوند. این تکرار کامل آزمایش نیست، زیرا ده نمونه انتخابی، تصادفی و نماینده فرایند متسمر یا دسته‌ای نیستند.

بر اساس نمونه‌گیری آماری درست، پنج آیتم از فرایند مستمر انتخاب می‌شود. هر یک از این‌ها در یک دسته پردازش و دو بار نیز تست می‌شوند. این طرح شامل تکرار مناسب آزمایش نمونه‌های اولیه و همچنین تغییر دسته‌به‌دسته می‌شود. در هر یک از آن‌ها، آزمون‌های تکراری اندازه‌گیری و کنترل آزمون خطا را فراهم می‌کند.هر گزینه در روش آنالیز داده متفاوتی به کار می‌رود و نتایج متنوعی را به همراه خواهد داشت.

سوالات درس اول زنگ علوم ششم دبستان:

1.مفهوم علوم تجربی چیست ؟ مجموعه ای از دانستنی هاست که از راه تجربه و آزمایش ، درست بودن قوانین را اثبات می کند.

2. علوم تجربی بر چه پایه و اساسی استوار است ؟ بر پایه مشاهدات استوار است. این مشاهدات از منابع گوناگون و به روش های علمی گردآوری می شوند.

3. مشاهده چیست ؟ مشاهده نگاه هدفدار و دقیق به محیط اطراف از طریق اندام های حسی می باشد.

4. علم چیست ؟ علم یعنی دانش و شناخت از محیط پیرامون که بخشی از زندگی ما است.

5. دانشمند کیست ؟ کسی است که به اطراف خود با کنجکاوی و تفکر نگاه می کند و به فکر حل مسئله و یافتن راه کارهای مناسب برای آن ها است.

6. عبارت « شاید من در امتحان تیزهوشان قبول شوم » بیانگر کدام مرحله ی حل مسئله است ؟ فرضیه سازی

7. دانشمندان معتقدند ممکن است در سیاره ی مریخ موجود زنده وجود داشته باشد. این جمله کدام مرحله ی از حل مسئله است ؟ مرحله بیان دیدگاه یا نظریه

8. « زمین اجسام را به سمت خود می کشد » بیانگر کدام مرحله از حل مسئله است ؟ مرحله بیان دیدگاه یا نظریه

9. یک آزمایش خوب ، چه نوع آزمایشی است ؟ آزمایشی خوب است که تکرار پذیر باشد و بتوان با وسایل ساده آن را انجام داد.

10. فرضیه سازی چیست ؟ پیشنهاد و راه حل های احتمالی برای حل یک مسئله یا مشکل

11. مشاهده چه تفاوتی با دیدن دارد ؟ مشاهده ، دیدن همراه با فکر کردن ، دقت ، یادداشت برداری و جمع آوری اطلاعات می باشد.

---