آموزش فیزیک در گرایش های " تجربی" و " ریاضی فیزیک"

مقدمه

وجود چشم انداز و کاربردهای متفاوت فیزیک در آینده پژوهشی و کاربردی گرایش های " تجربی" و "ریاضی فیزیک"، دقت بیشتری را در عرصه آموزش فیزیک در این دو گروه می طلبد و پرسش هایی را مطرح می کند: برای آموزش یک بحث مشخص فیزیک برای دو گروه با گرایش های متفاوت در آینده، به چه موضوع هایی باید توجه کرد؟

آیا تفاوت بنیادی در آموزش فیزیک برای این دو گروه وجود دارد؟ وجوه اشتراک کدام است؟ و ... برای پاسخ دادن به این پرسش ها، لازم است موضوع از جوانب مختلف مورد بررسی قرار گیرد:

1- شناخت و آگاهی دانش آموز در زمینه انتخاب رشته تحصیلی

آیا دانش آموز با شناخت کافی از زمینه ها و محتوای مطالب درسی و همچنین چشم انداز آینده، یک گرایش تحصیلی را انتخاب می کند؟ در واقع اگر قرار باشد این انتخاب آگاهانه صورت گیرد، باید به پارامترهایی مانند: علاقه مندی، استعداد و توانمندی های فرد توجه کافی شود. متاسفانه واقعیت نشان می دهد که عامل آگاهی و شناخت در گزینش یکی از گرایش های تحصیلی، ضعیف عمل می کند. حاصل اینکه هر فرد بر اساس ویژگی هایش، در جایگاه و گرایش تحصیلی مناسب قرار نمی گیرد. این امر باعث می گردد دانش آموزان با انگیزه هایی متفاوت و گاهی غیر اصولی در یک گرایش آموزشی قرار  گیرند. در نتیجه چنین کلاسی را نمی توان جمعی یکپارچه که آگاهانه این گرایش را انتخاب کرده اند در نظر گرفته و برای آن ها برنامه ریزی آموزشی انجام داد. حال اگر فرض شود بتوانیم از این تناقضات در انتخاب گرایش تحصیلی چشمپوشی کنیم، آنگاه باید تفاوت ها و وجوه اشتراک بنیادی آموزش در این دو گروه را بررسی کرد.

آنچه مسلم است موضوع های مطرح شده در گرایش های مختلف، موضوع هایی متفاوت هستند ولی تنوع آن ها، اصل اساسی و کلی " شیوه های درست اندیشیدن " را نفی نمی کند.

2- انتظارات ما از آموزش فیزیک در هر یک از گرایش ها

به طور کلی حاصل یک دوره آموزش فیزیک در هر گرایش تحصیلی باید این باشد که فرد بتواند در پژوهش و کاربردها در آینده، از آموخته های خود در فیزیک، به صورت اصولی استفاده کند. به بیان دیگر:" روش علمی" اندیشیدن به مسائل مطرح شده را فراگرفته باشد. آنچه مسلم است موضوع های مطرح شده در گرایش های مختلف، موضوع هایی متفاوت هستند ولی تنوع آن ها، اصل اساسی و کلی " شیوه های درست اندیشیدن " را نفی نمی کند. مثلاً قوانین ترمودینامیک و آموزش آن در گرایش های مختلف، کاربردهایی متفاوت دارد. از جمله در گروه تجربی، ترمودینامیک سلول گیاهی یا جانوری و در گروه ریاضی، کارکرد ماشین های گرمایی و یخچال هاست. با وجود کاربردهای متفاوت قوانین فیزیک، دانش آموز باید بر اساس " نیازها و ضرورت های فعلی و آینده " درک اصولی از قوانین داشته باشد. آنچه مسلم است نباید از دانش آموز تجربی، انتظاراتی را داشت که مثلاً از یک " فیزیکدان " آینده می توان انتظار داشت. چرا که در موضوع های مورد مطالعه و پژوهش آینده به این دانش آموز، عمدتاً کاربردهای فیزیک، مطرح می گردد. به همین دلیل باید قوانین فیزیکی را در " حد نیاز و ضرورت " درست یاد بگیرد.

از طرف دیگر " ریاضیات " به عنوان قالب نهایی بیان قوانین فیزیک، در گروه تجربی و ریاضی با گستردگی و کیفیت متفاوت آموزش داده می شود و همین امر باعث برخی تفاوت ها در برداشت از مفاهیم فیزیک می گردد. در این راستا نیاز دانش آموز این است که تا حد امکان، فیزیک به زبان " فیزیک " نه با زبان " ریاضی" بیان شود، و ریاضیات در شرایط " ضروری و بر حسب نیاز" مورد استفاده قرار گیرد. گسترش مطلب با استفاده از روابط پیچیده ریاضی باعث می شود، دانش آموز تجربی با " کم حوصلگی" مطلب را دنبال کند و در نهایت برخی از قالب های ارائه شده را به صورت " محفوظات " در ذهن خود جای دهد بدون آنکه رابطه بین اجزاء موضوع را بداند.

واقعیت این است که دریک " آموزش اصولی و علمی " مستقل از هر گرایش آموزشی، " تجمع و انباشت اطلاعات " هیچگونه کارکرد کیفی نخواهد داشت، زیرا در نهایت شیوه های " علمی اندیشیدن " را آموزش نمی دهد.

3-  آیا دانش آموز تجربی بیشتر به " محفوظات " و دانش آموز ریاضی باید به " درک مفاهیم " وابسته باشد؟

واقعیت این است که دریک " آموزش اصولی و علمی "، مستقل از هر گرایش آموزشی، " تجمع و انباشت اطلاعات " هیچگونه کارکرد کیفی نخواهد داشت، زیرا در نهایت شیوه های " علمی اندیشیدن " را آموزش نمی دهد. پس صرفنظر از هر گرایش آموزشی، جهت دادن آموزش فیزیک به سمت " انباشت محفوظات " روش غلط و ناکارامد است. گاهی اوقات دانش آموز با این باور غلط که " حفظ کردن" راحت تر از " یاد گرفتن مفاهیم " است، روش غیر علمی را در آموزش در پیش گرفته و متاسفانه برخی از معلمان نیز این روند را تقویت می کنند. شکی نیست که کار بنیادی و مفهومی برای یک معلم مستلزم داشتن حوصله و پشتکار در آموزش است ولی حاصل چنین روشی، دست یابی به " کیفیت مطلوب " در آموزش فیزیک است. باید به دانش آموز تاکید کرد که :نظر به آنکه هر موضوع علمی از " وحدت و انسجام" درونی برخوردار است، قطعا قابل " یادگیری و مفهوم شدن " خواهد بود. در اینجا ما باید زحمت یافتن " شیوه های صحیح یاد گرفتن " را به خودمان بدهیم. در گروه تجربی مشاهده می شود که " زیست شناسی" را به صورت درسی " حفظی " نگاه می کنند در حالی که زیست شناسی به عنوان بخشی از دانش بشری هر گاه در مسیر صحیح آموزش داده شود، دانش آموز متوجه می شود که " نیازی به حفظ کردن " وجود ندارد. دانش آموز می تواند بر مبنای اصول، از پایه مفاهیم را طوری " یادبگیرد" که در انتهای آموزش، به اصول تفکر " زیست شناسی " پدیده ها دست یافته باشد.

4- وظیفه یک معلم موفق

یکی از وجوه تفاوت آموزش فیزیک در گروه های متفاوت، علاوه بر کاربردهای مختلف ریاضیات، " مثال های نمونه وار" است که برای روشن شدن مطلب به وسیله معلم مطرح می شود. معلم فیزیک با علم و آگاهی به چشم اندازهای پژوهشی و کاربردی هر گرایش، می تواند از مثال هایی مناسب استفاده کند.

در اینجا حتی ضروری است که معلم فیزیک در هر گروه آموزشی ، با محتوای سایر دروس تخصصی این گروه آشنایی داشته باشد. برای مثال: معلم فیزیک در گروه تجربی لازم است تا حد نیاز با محتوای کتاب های زیست شناسی، زمین شناسی، شیمی آشنا باشد تا بتواند با درک بهتر کاربرد فیزیک در هر یک از این بحث ها، مطالب فیزیک را در قالبی مناسب تر ارائه کند.

فارغ التحصیلان دانشگاهی با پایه تجربی، به خصوص افرادی که مفاهیم فیزیک و ریاضی را در حد نیاز به صورت کیفی آموزش ندیده اند، ناموفق تر از کسانی هستند که " اصول فیزیک " را بهتر آموزش دیده اند و این یکی از اساسی ترین وظایف معلم فیزیک است که به این واقعیت توجه کند. مسلماً آموزش فیزیک در کلاسی که حداقل در باورهای دانش آموزان، " درس تخصصی و اصلی محسوب نمی شود" کار ساده ای نیست. گاهی اوقات مشاهده می شود که معلم فیزیک " یک طرح درس" مشخص را در کلاس هایی با پایه ریاضیات متفاوت، یکسان ارائه می کند. حتی مثال ها و مسائل نمونه وار ارائه شده یکی است. بحث اصلی این است که معلم فیزیک باید از دو گروه با گرایش متفاوت، انتظارات متفاوتی داشته باشد. معلم فیزیک نباید با یک " طرح و برنامه یکسان" در کلاس های با گرایش متفاوت حاضر شود. رفع این اشکال مستلزم توجه کافی، حوصله و یافتن مثال های متناسب برای هر گرایش است.

نتیجه گیری

1- آموزش فیزیک در هر گرایش باید بر اساس تأکید بر " اصول چگونه اندیشیدن علمی به مفاهیم فیزیک " صورت گیرد.

2- دانش آموز در هر گروه، بر اساس ضرورت ها و نیازهای امروز و آینده در پژوهش و کاربر ، با مفاهیم فیزیک آشنا می شود.

3- اساس آموزش فیزیک در هیچ یک از گرایش ها، نباید " افزایش حجم محفوظات " و " اطلاعات درهم گسیخته " باشد، بلکه باید تلاش بر درک " منطق ناظر بر رابطه این اطلاعات " و مفاهیم باشد.

4- معلم فیزیک با آگاهی به تفاوت ها در آینده پژوهش و کاربرد در گرایش های مختلف، با طرح و برنامه هایی متفاوت و متناسب با هر گروه، درس را ارائه می کند.

منبع

مجله رشد آموزش فیزیک شماره 63

جهانگیر ریاضی