بررسی خطاهای مفهومی عدد اکسایش در کتاب شیمی دبیرستان و اصلاح آن در چارچوب آموزش مبتنی بر تفکر علمی

در فرآیند آموزش عدد اکسایش در کتاب شیمی دبیرستان، یکی از چالش‌های جدی، کج‌فهمی دانش‌آموزان در تفسیر صحیح این مفهوم در ترکیبات پیچیده مانند سولفونات‌ها، منگنات‌ها، نیتروترکیبات و کربوکسیلات‌هاست. این مطالعه با هدف شناسایی موارد رایج کج‌فهمی عدد اکسایش و ارائه راهکارهای اصلاحی، با تحلیل دقیق ترکیبات و مقایسه عدد اکسایش و بار رسمی، به بررسی عمیق ساختارهای چالش‌برانگیز پرداخته است. استفاده از گفت‌وگوهای تحلیلی میان معلم و دانش‌آموز و بررسی تجربیات کلاسی، بخش مهمی از این پژوهش را تشکیل می‌دهد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که استفاده از رویکرد تحلیلی، مقایسه‌ای و تصویری در تدریس مفاهیم عدد اکسایش، منجر به درک عمیق‌تر و کاهش خطاهای مفهومی در دانش‌آموزان می‌گردد. همچنین، بازنگری در شیوه‌های تدریس سنتی و طراحی فعالیت‌های آموزشی هدفمند، به‌ویژه برای نسل زد و آلفا، تاثیر مستقیم بر فهم مفاهیم بنیادین شیمی دارد. همچنین، با ارائه مروری جامع بر روش‌های نوین آموزشی و پیشنهادات کاربردی، این مطالعه می‌تواند راهنمایی موثر برای معلمان و پژوهشگران در مسیر بهبود آموزش شیمی و ارتقای سطح یادگیری دانش‌آموزان باشد.

examining conceptual misconceptions of oxidation numbers in high school chemistry textbooks and their correction within the framework of science-based thinking education

in the process of teaching oxidation numbers in high school chemistry textbooks, oneof the major challenges lies in students’ misconceptions regarding the correctinterpretation of this concept in complex compounds such as sulfonates, manganates,nitro compounds, and carboxylates. this study aims to identify commonmisconceptions about oxidation numbers and provide corrective strategies through adetailed analysis of compounds and a comparison between oxidation numbers andformal charges, focusing on the most challenging structures. dialogues between teacherand students, along with classroom experiences, form an essential part of this research.the findings indicate that employing analytical, comparative, and visual approaches inteaching oxidation number concepts leads to deeper understanding and reducesconceptual errors among students. furthermore, revisiting traditional teaching methodsand designing targeted educational activities, especially for generation z and alphalearners, has a direct impact on students’ comprehension of fundamental chemicalconcepts. by offering a comprehensive review of innovative teaching methods andpractical suggestions, this study can serve as an effective guide for teachers andresearchers to improve chemistry education and enhance students’ learning outcomes.