تطوير التعلّم الذاتي لدى الطلاّب

إحدى الوسائل الهامّة في تطوير التعلّم الذاتي لدى الطلاّب هي القدرة على الاستعمال الصحيح لمخزون أو مجمع المعلومات المحوسبة وغير المحوسبة. مجمّعات المعلومات المحوسبة هي اليوم مصدر معلومات واسع وآني ومتوافر، يستطيع من خلاله كلّ طالب أو أيّ مستخدِم آخر جمع وتصنيف المعلومات التي يرغب فيها. استعمال هذه الوسيلة يمكنه أن يساهم في تفعيل الطلاّب بطريقة البحث والاستكشاف.

يبحث الطلاّب في هذه الوحدة العناصر والمركَّبات وموادّ مختلفة ومتنوّعة ويتعلّمون عنها، ولهذا الغرض يبحث الطلاّب عن معلومات من الإنترنت ومن معلومات مطبوعة (في الكتب). استعمال الطلاّب لمجمّعات المعلومات المحوسبة هو جزء من منظومة تعليمية متطوّرة تهدف إلى كشف الطالب لمصادر معلومات متنوّعة يحتاجها لإجراء التعلّم البحثي (سلنت، ع.).

حسب دويل (Doyle, 1994)، يتميّز الإنسان الذي يستقرأ المعلومات بقدرات يمكنها أن تساعده في اتّخاذ قرارات صحيحة؛ على سبيل المثال:

1.      الاعتراف بالحقيقة أنّه من أجل اتّخاذ قرارات حكيمة عليه الحصول على معلومات كاملة ودقيقة.

2.      القدرة على صياغة أسئلة تعتمد على احتياجاته المعلوماتية.

3.      القدرة على تشخيص مصادر محتملة للمعلومات.

4.      القدرة على تطوير استراتيجيات بحث ناجحة.

5.      القدرة على الوصول إلى المعلومات بواسطة الحاسوب أو بواسطة تقنيات أخرى.

6.      القدرة على تقييم المعلومات التي حصل عليها

7.      القدرة على تنظيم المعلومات من أجل تطبيقها العملي.

8.      القدرة على تضمين معلومات جديدة في المعلومات السابقة.

9.      القدرة على استعمال المعلومات في عملية التفكير النقدي ولغرض حلّ المشاكل.

إنّنا في زمن يتقلّص فيه استعمال المكتبات العادية ويتزايد استعمال مجمّعات المعلومات الإنترنتية. من المهمّ في هذه الفترة الدمج بين نوعَي المصادر. تلائم هذه الوحدة تطوير هذه القدرات، لأنّنا معنيون بأن يكتسب الطلاّب القدرة على تعلّم العناصر والمركَّبات والموادّ الأخرى من خلال البحث الذاتي عن المعلومات. معالجة هذه المهارة ترد في النموذج التدريسي تقييم المعلومات المحوسبة.

·         تشخيص وتمييز وتصنيف الموادّ حسب الصفات والمبنى

يتناول الطلاّب في هذه الوحدة تشخيص الموادّ، مثلاً حسب الصفات والصيغ والتركيبة. القصد هو التشخيص في المختبر (بصورة محدودة) والتشخيص "الجافّ" حسب معلومات مكتوبة. التمييز والتصنيف يمكّنان تنظيم المعلومات وإيجاد علاقات بين المبنى والصفات.

·         استناج- بلورة ادّعاء يعتمد على مبنى الموادّ وعلى التفاعلات بينها

تهدف هذه المهارة إلى خلق أفكار جديدة من التجارب والمشاهدات التي يجريها الطلاّب في الصفّ بالنسبة للفروق بين الموادّ المختلفة واستخلاص أفكار تعتمد على معلومات من تجارب وتمثيلات. ينبغي على الطلاّب في هذه الوحدة تشخيص تفاصيل وعلاقات من معلومات معطاة بهدف إكمال الفوارق بين المعلومات المعطاة والمعلومات السابقة، وخلق علاقات جديدة بواسطة المعلومات المعطاة و/ أو المعلومات السابقة، والاستنتاج من حالة معيّنة بالنسبة لحالة أخرى حسب الحاجة، وتعميم مبدأ معيّن من عدّة مصادر معلوماتية، وتطبيق قاعدة أو مبدأ بالنسبة لحالات خاصّة، والتمييز بين النتيجة والاستنتاج، وفحص مصداقية الاستنتاج واعتماده على النتائج أو على المعلومات.  

·         مقارنة- تشخيص نقاط التشابه والاختلاف بين الموادّ والتفاعلات المختلفة

تهدف هذه المهارة إلى التوصّل إلى فهم أفضل لمركِّبات المعلومات وللفروق بينها. التوصّل إلى تعميم لمصطلحات جديدة وفهمها. الاستنتاج من أمر معيّن بالنسبة لأمر آخر، وتنظيم المعلومات، وتحليل مركِّبات المعلومات وتشخيص العلاقات بينها.

·         تنظيم وعرض المعلومات

الجدول: سبق وتناولنا الجداول أيضًا في وحدات "الموادّ" للصفّ السابع. من خلال جمع وتنظيم المعلومات في جدول، يمكن إجراء مقارنة وإبراز نقاط التشابه والاختلاف بين مباني الموادّ المختلفة وصفاتها والتفاعلات التي تشترك فيها. كي يفعّل الطلاّب هذه المهارة، يتوجّب عليهم التعرّف على أنواع مختلفة من الجداول وإجادة قراءة الجدول، وبناء جدول بسيط، بما في ذلك صياغة عناوين ملائمة داخل الجدول وتقدير الأفضليات والسلبيات التي تكمن في استعمال هذا النوع من العرض، وإدراك أنّه عندما يُطلب منّا التمييز والتصنيف من الجدير في حالات كثيرة اختيار العرض في جدول.

فيما يلي سؤال تقييم يمثّل استعمال الجدول لتنظيم المعلومات في أعمدة، بدون بُعد مقارن:

المرحلة	وصف العمل الذي يجب أن يقوم به سامي	تعليل القيام بكلّ مرحلة
1	تمرير الخليط عن طريق مصفاة	للتخلّص من أوراق الشجر والحصول على الملح والرمل في وعاء منفرد.
2
3
4

 سقط سامي عن درّاجته وانسكب الملح الذي حمله في الكيس. قام سامي بجمع الملح من الأرض ومعه رمل وأوراق شجر، ووضع الخليط في الكيس مرّة أخرى. صفوا في الجدول التالي المراحل التي يجب على سامي العمل حسبها ليفصل بين الملح والرمل وأوراق الشجر. علّلوا كلّ مرحلة، استعينوا بالمثال (المرحلة 1). يمكن أن تكون أكثر أو أقلّ من أربع مراحل.

استعمال النماذج في العلم

·        التطرّق الصحيح إلى نماذج نظرية وتجسيدية، استعمال النموذج والقدرة على الخوض في محدوداته

يستعمل العلماء في المجالات العلمية نماذج مختلفة لفهم وتفسير الظواهر والتجارب المختلفة. يطوّر العلماء نماذج رياضية ونظرية ويستعملونها. على سبيل المثال، لتجسيد المصطلحات التي تتناول المبنى الجسيمي للمادّة، يطوّر العلماء وكذلك العاملون في تدريس العلوم، نماذج تجسيدية مختلفة لعرض الظواهر والمباني وكذلك جوانب معيّنة من النموذج النظري.

النماذج النظرية:

يطوّر العلماء نموذجًا نظريًا، الذي هو عمليًا "وسيلة تفسيرية" يعتمد على النظرية العلمية المقبولة ويستعمله العلماء لبحث وتطوير أفكار جديدة. من المهمّ التحدّث مع الطلاّب عن محدودات النماذج العلمية النظرية، وعن العلاقة بين النموذج النظري والتجربة المختبرية والظواهر في الطبيعة، ونقل الرسالة بأنّ النظرية العلمية صحيحة طالما لم يثبت عكسها من خلال تجارب أو ظواهر تناقضها.

النماذج التجسيدية:

كما ورد في وحدة الصفّ السابع في موضوع النموذج الجسيمي للمادّة، تساعد النماذج التجسيدية الباحثين والعاملين في الموضوع في تجسيد الظواهر والأفكار والمباني وغير ذلك، وكذلك تساعدهم في الاتّصال مع زملائهم.

من جهة، يساعد النموذج الملموس في تجسيد جوانب معيّنة، لكن لكونه "خاطئًا" بالنسبة لجوانب أخرى- يمكنه أن يؤدّي إلى أخطاء في المصطلحات لدى الطلاّب. على سبيل المثال: عند التطرّق إلى النموذج التجسيدي للذرّات وللجزيئات وللأربطة الكيميائية- الذرّة ليست حقًّا كرة صلبة، والرباط بين الذرّتين ليس عصًى أو نابضًا بالطبع؛ النموذج الفيزيائي أو الرسم التوضيحي لجزيء الماء على سبيل المثال، يمثّل من جهة عدّة جوانب للجزيء، مثل، عدد الذرّات في الجزيء ومبناه؛ لكنّه من جهة أخرى، لا يمثّل (ولا يمكن بتاتًا التجسيد بصورة عملية) حجم الذرّات ومبناها "الحقيقي"، والرباط الكيميائي أو حركة الإلكترونات.

صعوبات مميّزة من أبحاث في تدريس العلوم وطرق مواجهتها- في مواضيع وحدة الصفّ الثامن

مستويات الفهم في الكيمياء

بشكل عامّ، فهم مبنى المادّة وتفسير صفاتها وفهم عمليات التغيّر التي تطرأ على المادّة- تتطلّب من الطلاّب العمل في ثلاثة مستويات من التفكير: مستوى الماكرو (الظواهر والقياسات)، مستوى الميكرو (فهم وتفسير الظواهر في مستوى الذرّات/ الجزيئات/ الأيونات)، مستوى الرمز (التمثيل بلغة الكيمياء). التطرّق إلى مستويات الفهم هذه يكون عندما نفحص الموادّ في حالتها "الساكنة" وكذلك عندما لا يطرأ تغيّر عليها. التطرّق إلى مستويات الفهم في سياق عمليات التغيّر في المادّة- سيكون ذا صلة فقط في الموضوع الفرعي الثالث الذي يتناول التفاعلات الكيميائية.

تيبّن الأبحاث التي أجريت عن تدريس العلوم في العقود الأخيرة أنّ الكثير من الطلاّب لا يفهمون مبنى المادّة في جميع هذه المستويات الثلاثة ويجدون صعوبة في الانتقال من مستوى إلى آخر. هناك صعوبة في الانتقال من مستوى الماكرو إلى مستوى الميكرو. نتطرّق إلى الموادّ وصفاتها في مستوى الماكرو، بينما الجسيمات في مستوى الميكرو هي ذرّات وأيونات وجزيئات. هناك بلبلة بين استعمال المصطلحات التي تتبع لعالم الماكرو (الموادّ: العناصر، المركَّبات،المخاليط وبين المصطلحات التي تتعلّق بعلم الميكرو (الجسيمات: الذرّات والجزيئات). بالإضافة إلى ذلك، يتطرّق مصطلح الجسيمات إلى الذرّات وإلى الجزيئات وإلى جسيمات الذرّة أيضًا (الإلكترون، البروتون، النيوترون)، وكذلك إلى جسيمات أساسية. لذلك من الجدير دائمًا توضيح الجسيمات التي نتحدّث عنها.

كما وُجدت صعوبات مختلفة وتوجّهات خاطئة كثيرة في مواضيع أخرى تتعلّق بمبنى المادّة وصفاتها؛ فيما يلي بعضًا منها التي تتضمّن توجّهات خاطئة واقتراحات لمواجهتها ومعالجتها:      

الأحجام

-   حجم الجزيء وحجم الذرّة الصغير جدًّا هو مجرّد ويصعب إدراكه.

-   يجد الطلاّب صعوبة في فهم حجم الجسيمات داخل الذرّة.

-   المصطلح الشائع "جزيء ضخم" مضلّل، لذلك يجب التشديد على أنّه رغم الاسم الذي يشير إلى "الضخامة"، وكأنّه يمكن رؤيته بالعين- الحجم هو بالطبع مجهري. 

-   يظنّ الطلاّب أنّ جزيء الزلال (الذي يسمّى "جزيئًا ضخمًا" أحيانًا) وجزيء الماء أكبر من خلية في جسم المخلوق الحيّ وأكبر من البكتيريا.

-   يخلط الطلاّب بين نواة الذرّة ونواة الخلية.

اقتراحات للمواجهة

-        استعمال تجسيدات بواسطة نماذج ومحاكاة حاسوبية من أنواع مختلفة والتحدّث عن أفضليات وسلبيات النموذج ومدى ملاءمته للواقع.

-        التعرّف على الأحجام القائمة في الكون، من أصغر جزيء نعرفه اليوم وحتّى الأجرام السماوية الكبرى المعروفة.

-        وضع حجم الذرّة في محور متّصل لحجم الأجسام في الكون (من 10^-16 وحتّى 10²¹ متر).

-        تعزيز الفهم الرياضي للقوى (للأسّ). كلّما كانت القوّة أكبر- كان العدد أكبر، وعندما تكون القوّة سالبة يكون العدد أصغر. لا نقصد هنا الخوض في الحسابات، وإنّما فقط التوصّل إلى إدراك الطلاّب للنسب بين الأحجام بصورة نوعية، على سبيل المثال: الكرة الأرضية أكبر من كرة التنس بنفس المدى تقريبًا الذي كرة التنس أكبر من الذرّة.