تحلیل کج‌فهمی‌های مفهومی دانش‌آموزان پایه هفتم در مبحث چگالی و راهکارهای اصلاحی در آموزش علوم تجربی

پژوهش حاضر با هدف شناسایی و تحلیل نوع و میزان کج‌فهمی‌های مفهومی دانش‌آموزان پایه هفتم در مبحث «چگالی» انجام شد. با توجه به چالش‌برانگیز بودن این مفهوم در کتاب علوم تجربی، پرسش‌نامه‌ای مفهومی شامل پنج سوال طراحی و میان 60 دانش‌آموز از مدارس دولتی، غیردولتی و خاص شهر اصفهان توزیع گردید. پرسش‌ها سه محور اصلی تمایز میان جرم و چگالی، وابستگی چگالی به جنس ماده، و ارتباط بین جرم، حجم و چگالی را بررسی کردند. نتایج نشان داد که دانش‌آموزان در دو محور دوم و سوم بیشترین خطا را داشتند و تنها 33٪ از پاسخ‌ها به‌درستی ارائه شد. تحلیل کیفی پاسخ‌ها نشان داد که بسیاری از دانش‌آموزان «سنگینی» را با «چگالی» اشتباه گرفته و چگالی را به اندازه جسم وابسته می‌دانند. علل این برداشت‌ها شامل ماهیت انتزاعی مفهوم، کمبود فعالیت‌های عملی و شیوه‌های تدریس سنتی بود. بر اساس یافته‌ها، به‌کارگیری روش‌های تدریس فعال مانند مدل‌سازی، آزمایش‌های ساده و یادگیری مبتنی بر پرسش می‌تواند در اصلاح این کج‌فهمی‌ها موثر باشد.

analyzing seventh-grade students’ misconceptions about the concept of density and instructional strategies for conceptual improvement in science education

this study aimed to identify and analyze seventh-grade students’ misconceptions about the conceptof density in the second chapter of the science curriculum. density is an abstract and relational conceptderived from mass and volume, and many students fail to understand it conceptually. a researchermade questionnaire consisting of five conceptual questions was designed to assess students’understanding in three main areas: (1) dependence of density on the material, (2) distinction betweenmass and density, and (3) the relationship among mass, volume, and density. the questionnaire wasdistributed among students from various schools, including public and private ones. quantitativeanalysis of the responses showed that most students demonstrated incomplete or incorrect reasoning,particularly regarding the constancy of density and its relation to mass and volume. qualitativeanalysis of students’ explanations indicated that many relied on everyday experiences, confusing theideas of “heavier” and “denser.” the results highlight that insufficient laboratory activities, traditionalteacher-centered instruction, and limited conceptual exercises are the main causes of suchmisconceptions. it is suggested that active teaching strategies, such as inquiry-based learning,modeling, and practical experiments with everyday materials, can effectively improve conceptualunderstanding of density and enhance science learning outcomes at the middle-school level.