نقش آموزش فیزیک در پرورش مهارت‌های شناختی و انعکاس آن در کتاب‌های درسی

هدف این مطالعه بررسی کارکردهای آموزش فیزیک در پرورش و تقویت مهارت‌های شناختی دانش‌آموزان، شامل تحلیل مفهومی، حل مسئله، خلاقیت علمی و استدلال علمی و مدل‌سازی است. پژوهش حاضر به روش کیفی و در قالب تحلیل محتوای کیفی جهت‌دار انجام شد و کتاب درسی فیزیک پایه دهم رشته تجربی به‌عنوان نمونه مورد بررسی قرار گرفت. واحدهای تحلیل شامل متن درس، مثال‌ها، تمرین‌ها و فعالیت‌های آزمایشگاهی یا مدل‌سازی بودند و بر اساس چهار مهارت شناختی کلیدی کدگذاری شدند. نتایج نشان داد که بیشترین تمرکز کتاب بر تحلیل مفهومی است، در حالی که مهارت‌های حل مسئله پیشرفته، استدلال علمی و خلاقیت علمی کمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. این یافته‌ها نشان می‌دهند که کتاب بیشتر بر انتقال مفاهیم و مثال‌های الگوریتمی تاکید دارد و فرصت‌های یادگیری فعال، طراحی، مدل‌سازی و ارائه راه‌حل‌های نوآورانه محدود است. بر این اساس، بازنگری در ساختار تمرین‌ها، مسائل، فعالیت‌های آزمایشگاهی و شیوه ارائه مفاهیم ضروری است تا آموزش فیزیک بتواند به طور موثر مهارت‌های شناختی سطح بالا و یادگیری عمیق دانش‌آموزان را تقویت کند.

the role of physics education in developing cognitive skills and its reflection in textbooks

this study aims to examine the functions of physics education in fostering and enhancing students cognitive skills, including conceptual analysis, problem-solving, scientific creativity, and scientific reasoning and modeling. the present research was conducted qualitatively through directed content analysis, with the 10th-grade physics textbook for the experimental sciences track serving as the sample. units of analysis included lesson texts, examples, exercises, and laboratory or modeling activities, which were coded according to four key cognitive skills. the findings indicate that the textbook places the greatest emphasis on conceptual analysis, while advanced problem-solving, scientific reasoning, and scientific creativity receive less attention. these results suggest that the textbook mainly focuses on concept transmission and algorithmic examples, providing limited opportunities for active learning, design, modeling, and innovative solutions. accordingly, revising the structure of exercises, problems, laboratory activities, and content presentation is essential to effectively promote higher-order cognitive skills and deep learning among students.