بسم الله الرحمن الرحیم

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

آموزش و پرورش شهرستان بهارستان ناحیه 2            

 

موضوع پژوهش:روش حل مسائل فیزیک توسط دانش آموزان پایه اول دبیرستان

پژوهشگر:رضا زارعی دبیرفیزیک دبیرستان های شهرستان بهارستان ناحیه 2

 

دبیرستان محل اجرای پژوهش:دبیرستان مولوی همدانک نسیم شهر

سال تحصیلی 92-1391

 

 

 

 

 

 

مشخصات کلی

 

عنوان طرح : پژوهش در عمل *(معلم پژوهنده)

موضوع: روش حل مسائل فیزیک توسط دانش آموزان پایه اول دبیرستان

مشخصات فردی

 

 

 

 

 

 

پیشینه تحقیق

 

    درزمینه روش حل مسائل فیزیک دانشمندان زیادی در سطح دانشگاه روشهای مختلفی را با توجه به تجربه خود در کلاس های درس ارائه دادند.در اکثر کتب فیزیک دانشگاهی ،نویسندگان کتاب ها که جز فیزیکدانان مطرح دنیا می باشند چگونگی روش حل مسائل را به دانشجویان آموزش می دهند.در کتاب     فیزیک دانشگاهی / یانگ ، فریدمن ، سرز و زیمانسکی ،   چهار مرحله کلیدی برای حل مسائل فیزیک ارائه شده است که این مراحل عبارتند از:

مرحله ی اول: شناسايي مفهوم‌هاي مناسب .
نخست تصميم بگيريد كه چه مفهوم‌هاي فيزيكي به مسئله مربوط‌اند ، اگرچه در اين مرحله هيچ محاسبه‌اي وجود ندارد با اين وجود گاهي بحث‌انگيزترين بخش راه حل مسئله همين مرحله است. ولي اين مرحله را از قلم نيندازيد ، زيرا انتخاب رهيافت اشتباه در آغاز ، مسئله را از آن چه كه هست مشكل‌تر مي‌كند و چه بسا به پاسخ نادرست مي‌انجامد.

در اين مرحله بايد متغير هدف مسئله ـ يعني كميتي را كه سعي در يافتن مقدار آن داريد شناسايي كنيد. اين كميت مي‌تواند سرعت برخورد يك پرتابه به زمين ، شدت صوت حاصل از آژير يا اندازه‌ي تصوير حاصل از يك عدسي باشد. (گاهي هدف به جاي يك مقدار عددي يافتن يك عبارت رياضي است. گاهي نيز مسئله بيش از يك متغير هدف دارد.) متغير هدف مقصد فرايند حل مسئله است ؛ در حين اجراي راه حل اين مقصد را از نظر دور نداريد.

مرحله ی دوم: آمادگي براي حل مسئله.
بر اساس مفهوم‌هايي كه در مرحله‌ي شناسايي برگزيده‌ايد ، معادله‌هايي را كه براي حل مسئله به كار خواهيد برد انتخاب كنيد و تصميم بگيريد كه آن‌ها را چگونه به كار خواهيد برد. اگر مناسب باشد طرحي از وضعيتي كه توسط مسئله توصيف شده است بكشيد.

مرحله ی سوم: اجرا براي راه حل.
در اين مرحله رياضيات مسئله را انجام دهيد. پيش از آن كه دست به كار انبوهي از محاسبه‌ها شويد فهرستي از همه‌ي متغيرهاي معلوم و مجهول تهيه كنيد و توجه داشته باشيد كه كدام متغير يا متغيرهاي هدف‌اند. سپس معادله‌ها را حل كنيد و مجهول‌ها را به دست آوريد.

مرحله ی چهارم: ارزيابي پاسخ شما.
مقصود از حل مسئله‌ي فيزيك تنها به دست آوردن يك عدد يا يك فرمول نيست ؛ مقصود آن است كه درك بهتري حاصل شود. به اين معنا كه بايد پاسخ را بيازماييد و دريابيد كه به شما چه مي‌گويد. فراموش نكنيد كه از خود بپرسيد "آيا اين پاسخ با معناست؟" اگر متغير هدف شما شعاع كره‌‌ي زمين باشد و پاسخ شما 38/6 سانتيمتر شده باشد (يا يك عدد منفي باشد!) بايد چيزي در فرايند حل مسئله‌ي شما نادرست باشد. بازگرديد و كار خود را امتحان كنيد و راه حل را بر حسب نياز اصلاح كنيد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

چکیده

از آنجا که بنده به مدت 15 سال در آموزش و پرورش مشغول تدریس درس فیزیک می باشم و از نزدیک با مشکلات دانش آموزان در این درس تخصصی آشنا هستم یکی از مهمترین مشکلات اساسی که دانش آموزان با آن درگیرهستند ،چگونگی حل یک مسئله فیزیک میباشد.د ر کلاس های مختلف و پایه های متفاوت دردبیرستان در حل مسائل از روشهای مختلفی با توجه به تجربه خود و همکاران گرامی استفاده کردم.و هر سال از روش های بهتر و کاملتری استفاده می کنم ولی با توجه به عوامل مختلفی نتیجه کار زیاد رضایت بخش نمی شود.در سال تحصیلی92-91در پایه اول دبیرستان برای بهبود وضعیت موجود روش خودم را انجام دادم.

    

 

 

   چگونگی تشخیص مسئله و انگیزه تحقیق:یکی از عوامل کاهش درصد قبولی در درس فیزیک مخصوصا در پایه اول دبیرستان، ضعف دانش آموزان در حل مسائل فیزیک می باشد و از آنجا که دانش آموزان ضعف شدیدی در درس ریاضی از پایه ابتدایی و راهنمایی دارند پس از ورود به دبیرستان این ضعف خودش را به خوبی نشان می دهد که مهمترین آن نتوانستن عملیات های بسیار ساده ریاضی در درس فیزیک می باشد.وطبق بارم بندی ارائه شده توسط سازمان سنجش و اندازه گیری در درس فیزیک باید نیمی از سوالات به صورت مسئله داده شوند دانش آموزان زیادی از حل مسئله ترس و دلهره دارند و خیلی از دانش آموزان (مخصوصا آنهایی که پایه ریاضی ضعیفی دارند) حتی به سراغ مسائل نیز نمی روند چه برسد به آن که به خود جرات دهند نگاهی به مسئله کنند و آن را حل کنند.

یکی از دغدغه های دبیران فیزیک همین موضوع می باشد و بنده نیز سالهاست که در پی راه حل مناسب برای این موضوع می باشم و برای حل این موضوع ابتدا باید پیش زمینه هایی فراهم شوند که مهمترین آنها آموزش صحیح ریاضیات پایه به دانش آموزان می باشد که متاسفانه با توجه به بعضی از روشهای اعمال شده در دوره های ابتدایی و راهنمایی ،آموزش ریاضی به خوبی انجام نشده و دانش آموز با بدترین نمره گرفته شده از دروس پایه وارد دبیرستان می شود ودر کلاس درس فیزیک باید معلم ابتدا عملیات های ریاضی ساده را ابتدا به دانش آموزان آموزش دهد.

 

 

 

 

 

گردآوری اطلاعات شواهد(1) ارائه دلایل ، مدارک ، اسنادی که وضع موجود را به طور عینی و ملموس تعیین نماید.)

 

در سال تحصیلی92-1391 درس فیزیک پایه اول کلاس 105 دبیرستان مولوی با من بود از 25 دانش اموز این کلاس تعداد8دانش آموز جز دانش آموزان درسخوان بودند که البته این تعداد نیز با تستهای اولیه که انجام دادم در عملیات ریاضی اکثرا ضعف داشتند.نمرات دروس ریاضی و علوم این دانش آموزان نیز گواهی می داد که به زحمت پایه های قبلی را طی کرده و وارد کلاس اول دبیرستان شده اند.و وضع موجود حکایت از این داشت که کمتر از 20 درصد دانش آموزان

این کلاس می توانند مفاهیم فیزیکی را فهمیده و مسائل فیزیک را می توانند حل کنند.

 

قبل از اینکه شیوه حل مسئله را به دانش آموزان آموزش دهم پس از پایان فصل اول فیزیک یک ،از دانش آموزان خواستم که خود را برای امتحان مستمر اول آماده کنند و مسایل را به خوبی بخوانند و با روش های آموزش دیده در پایه های قبلی مسائل را حل کنند.پس از برگزاری امتحان و تصحیح اوراق امتحانی نتایج زیر بدست آمد:

1-تعداد 5دانش آموز به سراغ مسئله نرفتند.

2-تعداد12 دانش آموز چند عدد داده شده در مسئله را بدون در نظر گرفتن فرمولها و تبدیل ها ضرب یا تقسیم کردند .و هیچی نظمی در حل مسئله دیده نمی شد.

3-تعداد 3 دانش آموز توانستن بین عددها و کمیت ها رابطه ایجاد کرده و فرمول مناسب را نوشتند.

4-تعداد 5 دانش اموز به جواب صحیح دست یافتند.

 

 

ارائه روش حل مسئله به دانش آموزان:

قبل از اینکه دانش اموزان به سراغ مسئله بروند باید نکاتی را توجه داشته باشند

1-مفاهیم فیزیکی را به خوبی درک کرده باشند و اصطلاحات هر درس را یاد بگیرند.

2-فرمولهای هر فصل را فهمیده و حفظ کنند.

3- کمیتها و واحد های هر درس را یاد گرفته باشند.

4-با تبدیل واحدهای فیزیکی آشنا باشند.

 

 

 

در ابتدای سال روش حل مسائل را به صورت کلی به دانش آموزان ارائه کردم ودر ابتدای هر فصل جدول مربوط به کمیتها و واحدهای فیزیکی مربوط به آن فصل را نوشته و از دانش آموزان خواستم این جدول را یاد بگیرند.و بعضی از تبدیل های مهم را که در پایه های قبل خواندندیادآؤری کردم.سپس از آنها خواستم در حل مسئله این نکات را جزء به جزء انجام دهند تا بتوانند به راحتی مسائل فیزیک را حل کنند.روش حل رابه سه مرحله اصلی تقسیم بندی کردم که هر مرحله شامل چند زیر مرحله می باشد.  که در ادامه این نکات ارائه می شوند:

مرحله اول

1-ابتدا مسئله را با دقت خوانده تا یک دید کلی از مسئله در ذهن خود داشته باشند.

2-زیر عددهای مسئله با خودکار قرمز خط بکشند.

3-نوع کمیت را مشخص کنند.

مرحله دوم

 

4-داده های مسئله را در زیر مسئله در سمت چپ نوشته و در کنار هر عدد واحد آن را نیز بنویسند.

5-در صورت نیاز واحدها را به واحد اصلی تبدیل کنند.(به عنوان مثال در بحث انرژی اگر جرم بر حسب گرم بود به کیلوگرم تبدیل شود)

6-با توجه به داده های مسئله و کمیتی که عددآن مجهول است فرمول مناسب را بنویسد.(در هر فصلی فرمول ها را به خوبی حفظ کند)

مرحله سوم

7-عدد ها را در فرمول قرار داده و تا حد امکان آنها را ساده کرده و از عملیات های ریاضی مناسب استفاده کند تا بتواند مجهول مسئله را بدست آورد.

8-در پایان دور عدد بدست آمده خط بکشد.

برای اینکه دانش اموزان سرعت عمل خود را بالا ببرند از دانش آموزان خواسته شد که هر مسئله ایی که در هر جلسه در کلاس بررسی می شود در منزل آن را نوشته ولی عدد های آن را تغییر داده و خودشان دوباره آن را حل کنند و بعنوان تکلیف به کلاس بیاورند.

 

 

 

تجزیه و تحلیل داده ها (اطّلاعات)

 

پس از گذشت دوماه که دانش آموزان با روشهای گفته شده مسائل را حل کردند بسیاری از آنها ترسی که از مسئله داشتند را کنار گذاشته و به راحتی با مسئله برخورد می کردند.البته تعدادی از دانش آموزان که هیچ انگیزه از مدرسه آمدند نداشتند تکالیف را به سختی انجام می دادند و از کلاس عقب می ماندند.با توجه به مراحلی که به دانش آموزان گفته شد در مراحل تبدیل واحدها و تشخیص اینکه چه فرمولی را نوشته و همچنین محاسبه دانش آموزان مشکل داشتند که اگر سعی و تلاش کنند و برای هر مرحله وقت کافی بگذارند می توانند نتیجه خوبی را بگیرند.

در امتحانات مستمر در ترم اول پنج مسئله داده شده است و هر مسئله از لحاظ انجام مراحل بالا بررسی شدند و نتایج زیر بدست آمد:

1-اکثر دانش آموزان مرحله اولیه را انجام داده اند.

2-در مرحله دوم نیمی از دانش آموزان موفق بودند و نتوانستن واحد ها را تشخیص و تبدیل کنند و فرمول مناسب و درست مسئله را بنویسند واین نشان می دهد بعضی از دانش آموزان ضعف در فهم چگونگی تبدیل واحدها و همچنین ضعف در حفظ فرمولهای فیزیکی دارند .البته با تکرار زیاد می توانند فرمولها را حفظ کنند.

3-تقریبا 30 درصد دانش آموزان توانستند وارد مرحله اصلی سوم شدند که از این تعداد تعدادی در محاسبات ریاضی اشتباه کرده و جواب نادرست بدست آوردند و فقط چند دانش آموز به جواب صحیح دست یافتند.

 

 

نتایج امتحان مستمر و انجام مراحل مختلف توسط دانش آموزان در جدول زیر ارایه شده است

 

نتیجه گیری

 

با توجه به به بررسی نتایج بدست آمده از امتحانات گرفته شده نکات مهمی بدست آمده اند  که این نکات عبارتند از

1-بیشترین ضعف دانش آموزان در حل مسئله عدم توانایی دانش آموزان در  بدست آوردند جواب پایانی می باشد که علت آن ضعف عملیات های ساده ریاضی می باشد که در پایه ابتدایی آموزش داده می شود.

2-بسیاری از دانش آموزان حتی در درک مسئله دچار مشکل هستند و نمی توانند بین معلوم ها و مجهول های مسئله ارتباط برقرار کنند و فرمول مناسب را بنویسند.

3-اگر دانش آموزان بتوانند بین حروف لاتین در فرموال های فیریکی و واحدها یک ارتباط ذهنی برقرار کنند و درک درستی از علامت کمیتها و واحدها داشته باشند راحتتر فرمول را نوشته و مسائل را حل می کنند.

4-یادگیری کمیتها و واحد های هر مبحث فیزیکی و ارتباط انها با فرمول های فیزیکی کمک زیادی در حل مسئله به دانش آموزان می کند.

پیشنهادها

 

1-در کتاب فیزیک 1 و آزمایشگاه با توجه به این که برای کل دانش آموزان سال اول دبیرستان مشترک است بهتر است از فرمول های کمتری استفاده شود.چون بیشتر دانش آموزان علاقه چندانی به ریاضیات نداشته و در هر کنابی مبحثی از ریاضیات باشد دانش آموزان از آن قسمت گریزانند و مباحثی که در انها مفاهیم روزمره زندگی  و مفاهیم ساده قرار دارند دانش آموزان آنها را بهتر درک می کنند برای همین آمار قبولی در درس شیمی به مراتب بالاتر از درس فیزیک و ریاضی میباشد.

2-در دوران ابتدایی آموزش صحیحی از علوم پایه به دانش آموزان داده شود و دانش آموزان ضعیف شناسایی شده و با آنها بیشتر کار شود و از کلاس های فوق برنامه استفاده شود تا با اطلاعات قوی و کامل دانش آموز به پایه بالاتر برود  تا بامشکلات دوران بالاتر به راحتی برخورد کند و با عث ترک تحصیلی  نشود.

3-اگر دانش آموزی با ضعف علمی از دوره ابتدایی  وارد دوره های بالاتر شود به سختی می تواند در س ها را یاد بگیرد مخصوصا درسهای چون ریاضی و فیریک که به یکدیگر وابسته هستند. و نمی تواند به مدارج علمی بالاتر خودش را برساند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

پایان

 

 

موضوعات مرتبط: physic، ،
برچسب‌ها: