ترسیم نقشه های مفهومی در آموزش فیزیک و تأثیر آن بر پیشرفت تحصیلی دانش آموزان

مقدمه

بسیاری از شیوه‌های آموزش مورد قبول، متأثر از روش‌های تدریس در گذشته و مبتنی بر دیدگاه‌های سنتی رفتارگرایانه هستند که اساساً تدریس را بیان و  عرضه واقعیت‌ها و اطلاعات به دانش‌آموزان قلمداد می‌کنند درست مثل پر کردن یک لیوان خالی. با اینکه روش‌های مزبور در ایجاد تبحر در مهارت‌های سطح پایین که در بسیاری از ‌آزمون‌ها سنجیده می‌شوند، موفق عمل کرده‌اند، اما عموماً در پرورش دانش و توانایی‌هایی که دانش‌آموزان برای زندگی روزانه خود نیاز دارند ناموفق بوده‌اند (آقازاده، 1384) اگر هدف مورد نظر در آموزش به‌کارگیری مهارت‌های فکری سطح بالا و تفکر انتقادی و حل مسئله، درک و فهم علت و معلول اندیشه‌ها یا اعمال و درگیری کامل با محتوای یادگیری باشد، الگوی رفتارگرایانه کاربردی نخواهد داشت و باید در جست‌وجوی الگویی دیگر بود. (شعبانی، 1382)

برخلاف این الگوی تدریس، برداشت‌های جدیدتر درباره نحوه یادگیری افراد، مفهومی از تدریس را ارائه می‌دهد که بر پرورش دانش‌آموزان فکور تأکید می‌ورزد، دانش‌آموزانی که توان شناخت و استفاده از آموخته‌های خود را دارند. این مفهوم «ساخت‌گرایی» نامیده می‌شود. چون یادگیری را فرایندی پویا و درونی در نظر می‌آورد که طی آن دانش‌آموزان به شکلی فعال و با ارتباط دادن اطلاعات جدید به آنچه که آموخته‌اند دست به ساخت دانش می‌زنند. (آقازاده، 1384) تأکید مفاهیم نوین یادگیری بیشتر بر پرورش توانایی تحلیل و حل مسائل در دانش‌آموزان است تا اینکه از آن‌ها بخواهد برنامه درسی را به نحو احسن پوشش دهند. طبق نظریه ساخت‌گرایی، پشتوانه‌ یادگیری، تجربه‌های مختلف و تعاملات اجتماعی است نه تمرین‌های نامنظم و از بر کردن طوطی‌وار. چون، اصول ساخت‌گرایی بر پایه آگاهی از یادگیری استوار است، پس این اصول نقطه ‌آغاز خوبی برای تلاش در جهت بهبود مدارس، با هدف حمایت از دانش‌آموزان برای تبدیل آنان به متفکران خلاق و حل‌کنندگان مسائل است. (فردانش، 1382) روش ‌آموزش مبتنی بر ساخت‌گرایی دانش‌آموزمحور است و در آن بیشتر، فرایندهای یادگیری و تفکر مورد توجه است، تا فراورده‌های آن. (احمدی، 1380)

یک طراح محیط‌های یادگیری ساخت‌گرا باید ساختار فعالیت‌های لازم برای حل مسائل را برای شناسایی فراگردهایی که نیاز به ارائه تصویری دارند، تجزیه‌وتحلیل کند و چگونگی دستکاری این تصاویر برای آزمودن الگوهای ذهنی دانش‌آموز از پدیده مورد نظر را پیش‌بینی کند. وقتی دانش‌آموز به مطالعه یک پدیده می‌پردازد باید به درک خود از آن پدیده شکل دهد. ابزارهای الگوسازی، چهارچوب‌های بازنمایی دانش است که نحوه تفکر، تجزیه‌وتحلیل و سازماندهی پدیده به وسیله دانش‌آموز را محدود می‌سازد و محیطی برای رمز‌گردانی فهم دانش‌آموزان از آن پدیده‌ها فراهم می‌آورد و به دانش‌آموز برای پاسخگویی به «چه چیز می‌دانم» و «چه معنی دارد» کمک می‌کند. ساخت الگو از پدیده‌های جهان واقعی، در مرکز تفکر علمی قرار دارد و مستلزم فعالیت‌های گوناگون ذهنی مانند طراحی، جمع‌آوری داده‌ها، سنجش اطلاعات، تصویرسازی داده‌ها، الگوسازی و گزارش است. فرایند ایجاد توانایی الگوسازی از یک پدیده نیازمند تعریف الگو، به‌کارگیری الگو برای فهم یک پدیده، خلق یک الگو از راه بازنمایی پدیده‌های جهان واقعی، بر قرار کردن رابطه بین اجزای آن و سرانجام تجزیه‌وتحلیل الگو برای تعیین قدرت بازنمایی جهان واقعی است. (فردانش، 1382)

بیان مسئله و ضرورت تحقیق

یکی از رویکردهای جدید آموزشی که ارتباط بسیار نزدیک با فلسفه ساخت‌گرایی دارد استفاده از نقشه مفهومی در مرحله‌های مختلف آموزش از طرح و تهیه محتوی و برنامه درسی گرفته تا مرحله اجرا و ارزشیابی آن است. (سان، 2004 و مارنگوس، 2000)

با توجه به اینکه کتاب‌های درسی یکی از عمده‌ترین شکل‌های ارائه آ‌موزش در تمام سطوح تحصیلی است، از جمله روش‌های یادگیری و یادآوری محتوی کتاب‌های درسی، تعیین نکته‌های اصلی و برقرار کردن ارتباط بین این نکته‌هاست. عمل سازماندهی متون برای دست یافتن به دو هدف انتخاب اطلاعات به منظور انتقال به حافظه‌ فعال و سپس اتصال بین اطلاعات مزبور انجام می‌شود. نقشه‌های مفهومی نشانگر روش‌های تفکر و درک ما و نیز شاخصی از دیدگاه‌های ما درباره آگاهی‌هایمان و رابطه بین آن‌ها هستند. نقشه مفهومی برگرفته از مفهوم پیش سازمان‌دهنده، در نظریه یادگیری معنادار کلامی آزوبل است و استفاده از آن را نخستین بار نواک در اوایل  دهه 1980 میلادی به عنوان راهبردی آموزشی آغاز کرد. در نقشه مفهومی بر نقش دانش قبلی فراگیر بر یادگیری‌های معنادار بعدی تأکید بسیار می‌شود. براساس نظریه آزوبل مهم‌ترین عامل مؤثر در یادگیری، یادگیر‌‌ی‌های قبلی هستند.

یادگیری معنادار زمانی رخ می‌دهد که شخص آگاهانه دانش جدید را به مطالبی که از پیش می‌دانسته است، ربط دهد. به همین جهت است که یادگیری معنادار از یادداری و قدرت تعمیم بیشتری نسبت به یادگیری  غیرمعنادار یا حفظی برخوردار است که به آسانی و سریع فراموش می‌شود. در یادگیری غیرمعنادار اطلاعات صرفاً بدون ارتباط با ساختارشناختی به حافظه سپرده می‌شود. در واقع نقشه مفهومی بازنمایی تجسمی روابط معنادار میان مفاهیم است. (مصرآبادی و همکاران، 1384)

نقشه مفهومی و رسم آن، یکی از روش‌های سازماندهی محتوی دروس آموزشی است و ابزاری مفید برای بهبود بخشیدن به یادگیری معنادار و پردازش اطلاعات است. علاوه بر تسهیل پردازش  اطلاعات، نقشه‌های مفهومی با ارائه نمایی کامل از محتوی آموختنی به یادگیرندگان کمک می‌کند تا جزئیات درس را بهتر درک کنند. (اندرسن و الومی، 1385) فرایند ساخت نقشه مفهومی نسبتاً ساده است. نقشه مفهومی  از مفاهیم مرتبط با یک موضوع و جملات ارتباطی یا گزاره‌ها تشکیل شده است. مفاهیم به شکل هرمی مرتب شده و ارتباط آن‌ها از بالا به پایین و یا از پهلو به پهلو مشخص می‌شود. (بیتز، 1998)

با وجود شواهد پژوهش‌های خارجی و داخلی که حکایت از برتری استفاده از انواع نقشه‌های مفهومی (به شیوه فردی یا گروهی یا معلم ساخته) نسبت به شیوه‌های مرسوم آموزشی دارد، هنوز در نظام آموزشی ما بجز مواردی انگشت‌شمار، گام مؤثری برای کاربست این راهبرد برداشته نشده است. از آنجا که آموزش فیزیک در مقطع متوسطه نیز نیاز به استفاده از راهبردهای نوین آموزش برای یادگیری معنادار در دانش‌آموزان دارد و از طرفی آنان مشکلات بسیاری در یادگیری عمیق و معنادار مفاهیم پایه‌ای فیزیک و برقراری ارتباط بین آموخته‌هایشان در این مقطع دارند، باید در تدریس این درس از روش‌هایی استفاده شود که باعث تسهیل یادگیری معنادار و ساخت دانش جدید توسط دانش‌آموزان گردد. با توجه به اهمیت روزافزون این علم در همه بخش‌های زندگی انسان، توجه جدی به آموزش مناسب و اثربخش آن از اهمیت زیادی برخوردار است.

مطالعه فیزیک به استفاده از فرمول‌ها و معادله‌های ریاضی و برقراری رابطه بین سطح درک و دانش ارائه شده نیاز دارد. اگر آموزگار بدون توجه در طی تدریس، از سطحی به سطح دیگر برود، نتیجه آن عدم توانایی دانش‌آموزان در درک سطوح مختلف یک مفهوم خواهد بود. یکی از راه‌هایی که آموزگاران برای کمک به دانش‌آموزان در درک مفاهیم فیزیک می‌توانند مورد استفاده قرار دهند، نقشه مفهومی است. نقشه مفهومی یک ابزار کمک‌آموزشی است که ارتباطات، روابط و توالی مفاهیم را به شیوه‌ای واضح ارائه می‌کند. این کار گسترش و تعمیق دانش، طریقه درک روابط و رسیدن از یک رابطه به رابطه‌ای دیگر را به شاگردان می‌آموزد. (داوسون، 1993 و رجیس و همکاران 1996). گسترش نظریه‌های شناختی و افزایش درک پژوهشگران از چگونگی یادگیری دانش‌آموزان، تبیین سطوح گوناگون سواد شیمی و افزایش درک عمومی از علوم سبب شده است تا کارشناسان برنامه‌ریزی درسی، ضرورت بازاندیشی در آموزش شیمی را امری اجتناب‌ناپذیر پندارند. (بدریان و عبدی‌نژاد، 1387)

در رویکردهای نوین یادگیری، با درگیر کردن دانش‌آموزان در فعالیت‌های یادگیری فردی و یا گروهی زمینه برای یادگیری روش‌های یادگیری فراهم می‌آید و دانش‌آموزان خود متناسب با نیاز و علاقه، دانش لازم را به‌دست می‌آورند. امروزه ارتقای یادگیری معنی‌دار یکی از اهداف اصلی آموزش است و آن را عاملی مهم در ارتقای تفکر خلاق، تفکر انتقادی و توانایی حل مسئله در فراگیران می‌دانند. (چولارو و دیبیکر، 2004؛ کاستوویچ و همکاران، 2007).

همه این مسائل باعث شد تا در این تحقیق تأثیر استفاده از انواع نقشه‌های مفهومی (پیش‌ساخته توسط معلم و تهیه شده توسط دانش‌آموزان به صورت فردی و گروهی) در تدریس فیزیک بر میزان پیشرفت تحصیلی دانش‌آموزان به صورت نیمه‌تجربی بررسی شود و مقایسه‌ای با روش‌های تدریس معمول در کلاس درس به عمل آید، تا با استفاده از نتایج آن گامی در جهت به کار بستن این راهبرد آموزشی در تدریس فیزیک برداشته شود و زمینه برای ایجاد یادگیری معنادار و پایه‌ریزی تفکر انتقادی و پیشرفت تحصیلی بیشتر در دانش‌آموزان مهیا شود.

فرضیه‌های تحقیق

فرضیه‌های این تحقیق عبارت‌اند از:

فرضیه اول: بین نمره‌های پیشرفت تحصیلی فیزیک دانش‌آموزان با استفاده از نقشه‌های مفهومی و بدون آن تفاوت وجود دارد.

فرضیه دوم: بین نمره‌‌های پیشرفت تحصیلی فیزیک دانش‌آموزان با استفاده از نقشه‌های مفهومی ساخته شده توسط معلم و تهیه شده به صورت انفرادی توسط دانش‌آموزان تفاوت وجود دارد.

فرضیه سوم: بین نمره‌های پیشرفت تحصیلی فیزیک دانش‌آموزان با استفاده از نقشه‌های مفهومی تهیه شده به صورت فردی و گروهی توسط دانش‌آموزان تفاوت وجود دارد.

تعریف متغیرها و اصطلاحات تحقیق

نقشه مفهومی: بازنمایی تجسمی روابط معنادار میان مفاهیم و یک شکل دو بعدی که نمایانگر ساختار مفاهیم موجود در یک موضوع  درسی است (نواک، 1991).

مفهوم: دستگاهی از بازتاب‌های آموخته شده است که ما را به سازمان دادن و تفسیر و تأویل داده‌ها و اطلاعات قادر می‌سازد. (برنارد لاول، 1368).

پیش‌سازمان‌دهنده: مطالبی است کلی و انتزاعی که به معلومات و دانسته‌های قبلی دانش‌آموز مربوط بوده و قبل از ارائه درس جدید به وسیله معلم بیان می‌شود (صفوی، 1384).

پیشرفت تحصیلی: میزان پیشرفت یادگیرندگان در رسیدن به هدف‌های آموزشی و یادگیری مطالب درسی است. (سیف، 1376)

یادگیری معنادار: یادگیریی است که در آن شخص آگاهانه دانش جدید را به مطالبی که از پیش می‌دانسته است، ربط می‌دهد. یادگیری معنادار از یادسپاری و قدرت تعمیم بالایی برخوردار است. (سیف، 1379)

روش تحقیق

روش تحقیق در این پژوهش از نوع نیمه‌تجربی با پیش‌آزمون و پس‌آزمون همراه با گروه شاهد بود. جامعه آماری این پژوهش شامل دانش‌آموزان دختر دهم تجربی از 4 مدرسه بودند. در هر کلاس یکی از چهار روش (شاهد، معلم ساخته، فردی و گروهی) به اجرا درآمد.

طرح تحقیق و روش اجرا

این پژوهش با سه گروه تجربی و یک گروه کنترل (شاهد) در پایه دوم تجربی مقطع متوسطه طبقه جدول زیر در چهار گروه آزمایشی انتخابی الف، ب، ج و د اجرا شد.

بعد از هماهنگی‌های لازم و انتخاب تصادفی روش تدریس برای هر گروه، جلسه‌های آموزشی براساس طرح تحقیق پیش‌بینی طرح درس‌های محقق ساخته آغاز شد. این پژوهش در طول پنج مرحله به اجرا درآمد که این مراحل به ترتیب عبارت بودند از:

1. پیش‌آزمون: پس از انجام مراحل مقدماتی تدریس، به منظور ارزشیابی اولیه از آموخته‌های قبلی، در مورد موضوع مورد بحث در کلاس درس، دانش‌آموزان در گروه‌های تحقیق به‌وسیله یک پیش‌آزمون معلم ساخته که پرسش‌های آن توسط پژوهشگر طراحی و روایی محتوایی آن، مورد تأیید قرار گرفت. پایایی آن نیز از طریق اجرا بر روی گروه نمونه و روش دو نیمه کردن با تعیین ضریب پایایی اسپیرمن - براون 89/0 محاسبه شد و به صورت کتبی مورد سنجش قرار گرفت.

2. آمادگی و ایجاد انگیزه: معلم با صحبت در مورد درس فیزیک دهم در مبحث اندازه‌گیری و اهمیت یادگیری آن از دانش‌آموزان درخواست کرد که به دنبال تاریخچه اندازه‌گیری در شهر و کشور باشند تا واحدهای قدیمی نیز مورد بررسی قرار گیرد.

3. ارائه تدریس: در این مرحله، تدریس، طبق چهار الگوی طرح درس طراحی شده، در چهار گروه به چهار روش مختلف به صورت زیر توسط پژوهشگر انجام شد:

- گروه اول به‌عنوان گروه کنترل (شاهد) در نظر گرفته شد، این دانش‌آموزان طبق روش‌های معمول در کلاس درس فیزیک و بدون استفاده از نقشه مفهومی، با روش سخنرانی و پرسش و پاسخ تحت آموزش قرار گرفتند.

- در گروه دوم به‌عنوان گروه تجربی 1 تدریس فیزیک از طریق ارائه نقشه‌های مفهومی پیش‌ساخته توسط معلم (محقق) انجام شد.

- گروه سوم به‌عنوان گروه تجربی 2 پس از دریافت هر بخش از تدریس توسط معلم، به صورت فردی اقدام به طراحی نقشه‌های مفهومی از آن بخش از درس بر روی کاغذ کردند و آن را به معلم تحویل دادند. تا انتهای ارائه تدریس توسط معلم، دانش‌آموزان در مجموع سه بار اقدام به ترسیم نقشه‌های مفهومی بر روی کاغذ کردند و آن‌ها را به ترتیب تحویل دادند.

- گروه چهارم به عنوان گروه تجربی 3 پس از دریافت هر بخش از تدریس توسط معلم، به صورت گروهی و پس از انجام مشورت، اقدام به طراحی نقشه‌های مفهومی از آن بخش از درس بر روی کاغذ کردند و هر گروه یک سری نقشه مفهومی از آن بخش به معلم تحویل دادند. در مجموع در کل تدریس، هر گروه سه بار اقدام به ترسیم نقشه‌های مفهومی گروهی کردند و آن‌ها را به ترتیب به معلم تحویل داد. (لازم به ذکر است قبل از اجرای تدریس در گروه‌های تجربی دانش‌آموزان هر سه کلاس در مورد نقشه‌های مفهومی، انواع آن‌ها و روش ترسیم‌شان آموزش و تمرین داده شدند.)

4. جمع‌بندی درس و رفع اشکال: در این قسمت معلم با توجه به روش تدریس در هر گروه و با توجه به فرصت موجود اقدام به مرور درس و بررسی اشکالات دانش‌آموزان و پاسخ‌گویی به آنان کرد.

- در گروه شاهد: با پرسش و پاسخ و جمع‌بندی به روش سخنرانی

- در گروه تجربی 1 (ارائه نقشه مفهومی معلم‌ساخته): با مرور مجدد نقشه‌های ارائه شده و پرسش و پاسخ

- در گروه تجربی 2 (تهیه نقشه‌های مفهومی فردی): با بررسی نقشه‌های فردی دانش‌آموزان و رفع اشکالات و کج‌فهمی‌های عمده موجود در این نقشه‌ها با توضیح و رسم نقشه‌های درست بر روی تابلو

- در گروه تجربی 3 (تهیه نقشه‌های مفهومی گروهی): با بررسی نقشه‌های گروهی دانش‌آموزان و رفع اشکالات موجود در نقشه‌ها به صورت گروهی با مدیریت و توضیح معلم و در ‌آخر رسم نقشه‌های مفهومی درست بر روی تابلو

5. پس‌آزمون: در پایان هر جلسه آموزشی به منظور اندازه‌گیری پیشرفت تحصیلی دانش‌آموزان، از هر گروه، پس‌آزمون به صورت کتبی به عمل آمد. سپس پیش‌آزمون‌ها و پس‌آزمون‌های متعلق به هر گروه، طبق بارم از پیش تعیین شده تصحیح و نمره‌گذاری شد و نتایج این آزمون‌ها در هر گروه به طور جداگانه ثبت شده، فهرست نمره‌های پیش‌آزمون و پس‌آزمون، تهیه شده و مورد تجزیه‌وتحلیل‌های آماری قرار گرفت.

یافته‌های تحقیق

تجزیه‌وتحلیل اطلاعات در این پژوهش در دو سطح توصیفی و استنباطی صورت گرفت. در سطح توصیفی از مشخصه‌های آماری نظیر فراوانی و میانگین و انحراف معیار و در سطح آمار استنباطی از آزمون t مستقل، t وابسته و تحلیل واریانس یک طرفه استفاده شد. آزمون t مستقل برای مقایسه زوجی گروه‌های تحقیق در رابطه با نتایج آ‌زمون‌ها و ‌آزمونt   وابسته برای مقایسه نمره‌های پیش‌آزمون‌ها و پس‌آزمون‌ها در هر گروه پژوهش مورد استفاده قرار گرفت. از تحلیل واریانس یک‌طرفه به منظور بررسی همگنی گروه‌های تحقیق از نظر معدل کلاسی نوبت اول استفاده شد. (برای تمام محاسبات آماری نرم‌افزارSPSS15  مورد استفاده قرار گرفت.)

یافته‌های جدول (3) نشان داد f مشاهده شده برابر با 18/1 است که در سطح50/0≥P معنی‌دار نبود، یعنی تفاوت مشاهده شده بین میانگین‌ها از لحاظ آماری معنادار نیست، بنابراین بین میانگین معدل کلاسی نوبت اول در چهار گروه مورد مطالعه تفاوت معناداری وجود ندارد.

فرضیه اول:

1. بین نمره‌های پیشرفت تحصیلی فیزیک دانش‌آموزان با استفاده از نقشه‌های مفهومی و بدون ‌آن تفاوت وجود دارد.

براساس یافته‌های جدول (4) T مشاهده شده 20/2 است که در سطح50/0≥P  معنی‌دار است. بنابراین بین میانگین نمره‌های پیشرفت تحصیلی فیزیک دانش‌آموزان با استفاده از نقشه‌های مفهومی و بدون آن تفاوت وجود دارد، و میانگین نمره‌های پیشرفت تحصیلی در گروه‌های تجربی که به نحوی از نقشه‌ مفهومی استفاده کرده‌اند بیشتر از گروه شاهد است که تدریس فیزیک در آن به روش معمول و بدون نقشه مفهومی انجام شده است.

فرضیه دوم:

2. بین نمره‌های پیشرفت تحصیلی فیزیک دانش‌آموزان با استفاده  از نقشه‌های مفهومی ساخته شده توسط معلم و تهیه شده به صورت انفرادی توسط دانش‌آموزان تفاوت وجود دارد.

براساس یافته‌های جدول (5)، T مشاهده شده 19/3 است که در سطح 50/0≥P   معنی‌دار است. بنابراین بین میانگین نمره‌های پیشرفت تحصیلی فیزیک دانش‌آموزان با استفاده از نقشه‌های مفهومی ساخته شده توسط معلم و تهیه شده به صورت انفرادی توسط دانش‌آموزان تفاوت وجود دارد، و میانگین نمره‌های پیشرفت تحصیلی در گروه تهیه فردی نقشه مفهومی بیشتر از گروه ارائه نقشه‌های معلم‌ساخته است و تفاوت بین این میانگین‌ها معنی‌دار است.

3. بین نمره‌های پیشرفت تحصیلی فیزیک دانش‌آموزان با استفاده از نقشه‌های مفهومی تهیه شده به صورت فردی و گروهی توسط دانش‌آموزان، تفاوت وجود دارد.

براساس یافته‌های جدول (6)،T مشاهده شده 04/3 است که در سطح 50/0≥P  معنی‌دار است. بنابراین بین میانگین نمره‌های پیشرفت تحصیلی فیزیک دانش‌آموزان با استفاده از نقشه‌های مفهومی تهیه شده به صورت فردی و گروهی توسط دانش‌آموزان، تفاوت وجود دارد. میانگین نمره‌های پیشرفت تحصیلی دانش‌آموزان با استفاده از نقشه‌های مفهومی در گروهی که این نقشه‌ها را به صورت فردی تهیه کرده‌اند، بیشتر از میانگین نمره‌های پیشرفت تحصیلی در گروهی است که نقشه‌های مفهومی را به صورت گروهی تهیه کرده‌اند و تفاوت بین این میانگین‌ها از نظر آماری معنی‌دار است.

مقایسه میانگین نمرات پس‌آزمون‌ها در چهار گروه

با توجه به جدول (7) میانگین نمره‌های پیشرفت تحصیلی در گروه تهیه فردی نقشه مفهومی، از همه بیشتر و میانگین نمره‌های پیشرفت تحصیلی در گروه شاهد از همه کمتر شده است. میانگین نمره‌های پیشرفت تحصیلی در سه گروهی که به نحوی از نقشه‌های مفهومی استفاده کرده‌اند، بیشتر از میانگین این نمره‌ها در گروه شاهد است که در آن، از نقشه‌های مفهومی استفاده نشده است.

بحث و بررسی فرضیه‌های پژوهش

فرضیه اول: بین نمره‌های پیشرفت تحصیلی فیزیک دانش‌آموزان با استفاده از نقشه‌های مفهومی و بدون آن تفاوت وجود دارد. نتیجه به‌دست آمده حاکی از این است که میانگین نمره‌های سه گروه تجربی این پژوهش که در آموزش آن‌ها به نوعی از نقشه‌های مفهومی استفاده شده است، بیشتر از گروهی است که آموزش فیزیک را به روش معمول در کلاس درس، دریافت کرده‌اند. این یافته پژوهش با نتایج تحقیق پارسا یکتا و همکاران (1382) و رحمانی و همکاران (1386) در رابطه با استفاده از نقشه مفهومی در تدریس، همسویی دارد.

فرضیه دوم: بین نمره‌های پیشرفت تحصیلی فیزیک دانش‌آموزان با استفاده از نقشه‌های مفهومی ساخته شده توسط معلم و تهیه شده به صورت انفرادی توسط دانش‌آموزان تفاوت وجود دارد. میانگین نمره‌های پس‌آزمون گروه نقشه‌های مفهومی معلم‌ساخته، 76/15 و گروه نقشه‌های مفهومی تهیه شده فردی، 94/17 بوده است، یعنی میانگین نمره‌های پس‌آزمون درس فیزیک دانش‌آموزان دختر پایه دهم، که در حین تدریس اقدام به تهیه نقشه‌های مفهومی به صورت فردی کرده‌اند، بیشتر از دانش‌آموزانی است که مفاهیم درسی را به صورت نقشه‌های مفهومی از پیش طراحی شده توسط معلم، دریافت کرده‌اند. نتیجه به دست آمده حاکی از این است که ساخت انفرادی نقشه‌های مفهومی توسط دانش‌آموزان در حین تدریس مفاهیم درس فیزیک، نسبت به ارائه درس با نقشه‌های مفهومی از پیش ساخته شده توسط معلم، تأثیر بیشتری بر عملکرد دانش‌آموزان و پیشرفت تحصیلی آنان دارد. این یافته با نتایج تحقیق مصرآبادی و همکاران (1384) همسو است.

فرضیه سوم: بین نمره‌های پیشرفت تحصیلی فیزیک دانش‌آموزان با استفاده از نقشه‌های مفهومی تهیه شده به صورت فردی و گروهی توسط دانش‌آموزان تفاوت وجود دارد. میانگین نمره‌های پس‌آزمون در گروه نقشه مفهومی تهیه شده فردی، 94/17 و در گروه نقشه مفهومی تهیه شده به صورت گروهی،‌ 04/16 بوده است، یعنی میانگین نمرات پس‌آزمون درس فیزیک دانش‌آموزان دختر پایه دهم، که در حین تدریس اقدام به تهیه نقشه‌های مفهومی به صورت فردی کرده‌اند، بیشتر از دانش‌آموزانی است که در حین تدریس نقشه مفهومی مشارکتی (گروهی) تهیه کرده‌اند. نتیجه این تحقیق با نتایج تحقیقات هوای (1997) و مصرآبادی و همکاران (1384) همسو است.

بحث و نتیجه‌گیری نهایی

با مقایسه میانگین نمره‌های پس‌آزمون‌ها در چهار گروه شاهد، فردی، معلم‌ساخته و گروهی این نتیجه به دست می‌آید که بالاترین میانگین مربوط به گروه‌ تهیه فردی نقشه مفهومی و پایین‌ترین میانگین مربوط به گروه شاهد است که در آن تدریس به روش معمول در کلاس‌های درس انجام شده است. پس از گروه فردی، بالاترین میانگین مربوط به گروهی است که دانش‌آموزان در آن اقدام به تهیه نقشه مفهومی گروهی کرده‌اند و گروه نقشه مفهومی معلم‌ساخته، بعد از گروه تهیه گروهی نقشه مفهومی بالاترین میانگین را داراست. این نتیجه نشان می‌دهد که:

1. ارائه و ساخت نقشه‌های مفهومی باعث پیشرفت تحصیلی دانش‌آموزان شده است و تأثیر استفاده از شیوه تهیه و ارائه نقشه مفهومی بر عملکرد دانش‌آموزان بیشتر از روش‌های معمول در کلاس درس است.

2. بیشترین تأثیر استفاده از نقشه‌های مفهومی بر پیشرفت تحصیلی دانش‌آموزان زمانی است که این نقشه‌ها توسط خود دانش‌آموزان تهیه شوند. با توجه به تفاوت در سبک‌های یادگیری دانش‌آموزان و تفاوت‌های فردی در آ‌نان، این نوع ترسیم نقشه مفهومی به هر دانش‌آموز کمک می‌کند، تا از عملکرد‌های شناختی سطح بالا مانند تحلیل، ترکیب و ارزشیابی به‌طور مداوم استفاده کند، شیوه‌های نادرست فکری‌اش را اصلاح و بهترین راهبرد یادگیری را با توجه به موقعیت یادگیری‌اش انتخاب کند.

3. از بین دو شیوه ساخت گروهی و ساخت فردی نقشه مفهومی، تهیه فردی نقشه‌ها توسط دانش‌آموزان تأثیر بیشتری بر عملکرد تحصیلی آنان دارد. ساخت نقشه‌های مفهومی گروهی توسط دانش‌آموزان در حین تدریس، باعث برقراری ارتباط اجتماعی بین دانش‌آموزان و ساخت فعالانه دانش توسط آنان می‌شود و تعامل و گفت‌وگو بین دانش‌آموزان و معلم به آسانی صورت می‌گیرد.

4. استفاده از نقشه مفهومی معلم‌ساخته در تدریس بیشتر نقش ابزار کمک‌آموزشی و پیش‌سازمان‌دهنده در کلاس درس را دارد و باعث پیشرفت تحصیلی دانش‌آموزان می‌شود و به معلمان در طراحی و برنامه‌ریزی درسی و اجرای مراحل تدریس کمک می‌کند و باعث شکل‌دهی نظام درستی از مفاهیم در ذهن دانش‌آموزان می‌شود.

5. همچنین معلمان با استفاده از روش تهیه نقشه مفهومی می‌توانند حجم وسیعی از اطلاعات را در یک یا چند نقشه مفهومی به صورت ساده‌تر نشان دهند و با اتلاف وقت کمتر نسبت به روش‌های سنتی در مدارس با سازماندهی اطلاعات در ذهن دانش‌آموزان، آن‌ها را در رسیدن به سطوح عالی تفکر انتزاعی و حل مسئله یاری دهند.

البته باید توجه داشت: استفاده از راهبرد‌های نوین آموزشی از جمله شیوه ترسیم نقشه‌های مفهومی، در صورتی مفید و مثمرثمر خواهد بود که عوامل گوناگونی مانند میزان آگاهی، تسلط، قدرت رهبری، احساس نیاز، علاقه و رغبت معلم به استفاده از این راهبردها و میزان آگاهی و اطلاعات قبلی و ویژگی‌هایی مانند سن، تعداد و همگن بودن فراگیران و همین‌طور موضوع و حجم مطالب درسی، اهداف و محتوای آموزشی، امکانات و شرایط فیزیکی محیط‌های آموزشی، موقعیت‌های زمانی و مکانی، کادر مدیریت و همکاری‌های لازم از طرف آنان و میزان آگاهی و توجیه والدین و دانش‌آموزان مورد توجه کامل قرار گیرد. زیرا این عوامل هر یک به نحوی در شکست یا موفقیت استفاده از این راهبردها در تدریس مؤثر است.

پیشنهادها

- برگزاری دوره‌های ضمن خدمت برای دبیران، در رابطه با آشنایی بیشتر با نظریه‌های یادگیری و راهبردهای نوین آموزشی از جمله، سازماندهی مطالب و ضرورت توجه به این راهبردها در کنار تدریس.

- برگزاری دوره‌های ضمن خدمت برای دبیران در رابطه با کاربرد نقشه‌های مفهومی در قسمت‌های مختلف تدریس (طراحی، برنامه‌ریزی، تدریس و ارزشیابی) و انواع آن‌ها و آشنایی با بسته‌های نرم‌افزاری موجود برای طراحی و ترسیم این نقشه‌ها با رایانه.

- طراحی و اجرای عملی نمونه‌هایی از تدریس با انواع نقشه‌های مفهومی در مجامع عمومی دبیران فیزیک.

- قرار دادن یک نقشه مفهومی ساختاری در ابتدای هر بخش از کتاب فیزیک در مورد عنوان‌ها و زیرعنوان‌های مورد بحث در آن بخش و قرار دادن نقشه‌های مفهومی ناقص در تمرینات موجود در هر بخش برای تکمیل توسط دانش‌آموزان به صورت فردی یا گروهی.

- ترسیم یک نقشه مفهومی از نکته‌های مورد بحث در ابتدای تدریس در کلاس درس، توسط دبیران فیزیک به عنوان یک پیش‌سازمان‌دهنده.

منابع فارسی

1.‌ آقازاده، محرم. (1384). راهنمای روش‌های نوین تدریس، تهران: انتشارات آئیژ.

2. احمدی، رضا. (1380). کاربرد روش حل مسئله در آموزش علوم. فصلنامه تعلیم‌وتربیت، شماره 65. ص 45-11.

3. اندرسن، تری و الومی، فتی. (1385). یادگیری الکترونیکی از تئوری تا عمل، ترجمه عشرت زمانی و سید.

4. امین عظیمی، تهران: مؤسسه توسعه فن‌آوری اطلاعات آموزشی مدارس هوشمند.

5. پارسا یکتا، زهره، مهران، عباس و گیوی، مروت. (1382). تأثیر تدریس به روش نقشه‌کشی مفاهیم بر یادگیری دانشجویان پرستاری. از مجموعه مقالات اولین همایش بین‌المللی اصلاحات و مدیریت تغییر در آموزش پزشکی (ششمین همایش آموزش پزشکی). تهران: دانشگاه علوم پزشکی تهران، ص 199.

6. دلاور، علی. (1385). روش تحقیق در روان‌شناسی و علوم تربیتی، نشر ویرایش.

7. رحمانی، آ‌زاد، محجل اقدم، علی‌رضا، فتحی‌ آذر، اسکندر و عبداله زاده، فرحناز. (1386). مقایسه تأثیر آموزش بر مبنای نقشه مفهومی با روش تلفیقی بر یادگیری درس فرایند پرستاری دانشجویان پرستاری دانشگاه علوم پزشکی تبریز مجله ایرانی آموزش در علوم پزشکی، جلد هفتم، شماره 1: ص 49-41.

8. سیف، علی‌اکبر. (1376). اندازه‌گیری و ارزشیابی پیشرفت تحصیلی، تهران: انتشارات آگاه.

9. سیف، علی‌اکبر. (1379). روانشناسی پرورشی (روانشناسی یادگیری و آموزش)، انتشارات آگاه.

10. شعبانی، حسن. (1382). روش تدریس پیشرفته، تهران: انتشارات سمت.

11. صفوی، امان‌الله. (1384). روش‌ها، فنون و الگوهای تدریس، تهران: انتشارات سمت.

12. فردانش، هاشم. (1382). مبانی نظری تکنولوژی آموزشی، تهران: انتشارات مهر.

13. لاول، برنارد. (1368). حافظه و یادگیری (روش‌های نوین در آموزش بزرگسالان)، ترجمه غلامرضا احمدی، تهران: انتشارات ققنوس.

14. مصرآبادی، جواد، فتحی‌آذر، اسکندر و استوار، نگار. (1384). اثربخشی ارائه ساخت فردی و ساخت گروهی نقشه مفهومی به عنوان یک راهبرد آموزشی. فصلنامه نوآوری‌های آموزشی، شماره 13، ص 26-13.

 منابع انگلیسی

1. Beits,JM. (1998). Navigating the learning process,. Journal Edu Nurse, VOl.23. NO. 5, PP. 35-41.

2. Chularu,P.I.& Debacker , T. K. (2004). The influence of concept mapping on achievement, self-regulation, and self - efficacy  in students of English as a second language. Contemporary, Educational Psychology, 29. 263-248.

3. Dawson, C. (1993). Chemistry in concept. Education in Chemistry, 30, 73-75.

4. Edmondson, K. M. (2000). Assessing science understanding through concept maps. In Mintzes, J.. & Wandersee, J.,H. and Novak, J.D.

5. Assessingscience understanding: a human, constructivist view, San Diego. Academic Press.

6. Gahr, A. (2003). Cooperative chemistry Concept mapping in the organic Chemistry lab. Journal of College Science Teaching, 32, 311-315.

7. Huai, H. (1997). concept mapping in Learning biology: Theorical review on cognative and learning styles. Journal of Interactive Learning Reseach. 48-38,8

8. Kinchin, I.M., Deleij, F.A.A.M.& Hay, D.B.(2005). The evalution of a collaborative Concept mapping activity for undergraduate.

9. microbiology students. Journal of Further and, Higher Education, vol. 29. No.1, PP.1-14.

10. Kostovich, Carol T., Poradzisz, Michele, Wood, (2007). Karen & O, Brien, Karen L learning style Preference and student Aptitude for Concept maps.

11. Journal of Learning Style Preferences, Vol. 46, No. 5, PP. 225-231.

12. Marangos, j. (2000). The effectiveness of: collaborative problem solving.

13. Tutorials in introductory microeconomics. Economic Papers, 19, 33-41.

14. Novak, J.D. (1991). Clarify with concept maps. The Science Teacher, Vol. 58. No.7, PP. 45-49.

15. Nicoll, G., Francisco, J. & Nakhleh, M. (2001). A three - tier system for Assessing concept map links: a methodological study. International. Journal of Science Education, 23, 863-875 Potelle, H.