تحلیل اشتباهات مفهومی دانش‌آموزان درباره فشار و ارائه یک الگوی آموزشی فعال برای اصلاح آن‌ها

مفهوم فشار از موضوعات کلیدی فیزیک پایه دهم است، اما بسیاری از دانش‌آموزان در درک رابطه میان فشار، نیرو و مساحت با چالش‌های جدی و کج‌فهمی‌های پایدار مواجه‌اند. اشتباهاتی همچون برابر دانستن فشار با نیرو، درک نادرست از نقش سطح تماس، تفسیر اشتباه فشار مایع، و ناتوانی در تحلیل موقعیت‌های واقعی، از جمله مشکلات رایج در کلاس‌های درس هستند. این پژوهش با هدف تحلیل دقیق این اشتباهات مفهومی و ارائه یک الگوی آموزشی فعال برای اصلاح آن‌ها انجام شده است. روش پژوهش توصیفی–تحلیلی و مبتنی بر مشاهده مستقیم، تحلیل پاسخ‌های دانش‌آموزان و بررسی رفتار آنان در موقعیت‌های حل مسئله بوده است. بر اساس یافته‌ها، چهار دسته کج‌فهمی اصلی شناسایی شد: درک نادرست از نسبت فشار، تصور غلط درباره اثر عمق و چگالی، تفسیر نادرست فشار هوا، و ناتوانی در تفکیک کمیت‌های اسکالر و برداری. برای اصلاح این خطاها، یک الگوی آموزشی فعال مبتنی بر چرخهe 5 و فعالیت‌های آزمایشگاهی ساده طراحی شد. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از فعالیت‌های تجربه‌محور، ایجاد تعارض شناختی و هدایت دانش‌آموز برای ساخت تدریجی مدل علمی، نقش مهمی در اصلاح کج‌فهمی‌ها و ارتقای درک مفهومی دارد. این پژوهش می‌تواند به‌عنوان چارچوبی عملی برای تدریس موثر مفهوم فشار در دوره متوسطه مورد استفاده قرار گیرد.

analyzing students’ misconceptions about pressure and proposing an active instructional model for their remediation

pressure is a fundamental concept in tenth-grade physics, yet many students struggle to understand the relationship between pressure, force, and area. persistent misconceptions, such as equating pressure with force, misunderstanding the role of surface area, misinterpreting fluid pressure, and failing to analyze real-world situations, limit conceptual learning. this study aims to identify these misconceptions and design an active instructional model based on the 5e learning cycle to address them. using a descriptive–analytic and design-based approach, data were collected through classroom observations and analysis of students’ written and verbal responses. four major categories of misconceptions were identified, and a 5e instructional sequence incorporating hands-on demonstrations was developed. findings indicate that experience-based learning, cognitive conflict, and guided model construction significantly improve students’ conceptual understanding. this work provides a practical framework for teaching pressure more effectively in secondary physics courses.