الگوی آموزشی آزمایشگاه مجازی در شیمی دبیرستان بر پایه سازنده‌گرایی و مثلث جانستون

پژوهش حاضر با هدف طراحی و ارائه الگوی آموزشیِ آزمایشگاه مجازی در شیمی دبیرستان، بر پایه رویکرد سازنده‌گرایی و مدل بازنمایی سه‌سطحی جانستون انجام شد. این الگو به‌گونه‌ای تنظیم گردید که ضمن پاسخ به مشکل کمبود تجهیزات آزمایشگاهی در مدارس، زمینه یادگیری فعال و معنادار را برای دانش‌آموزان فراهم کند. مطالعه با روش توصیفی-تحلیلی و بر مبنای مرور اسنادی، طراحی آموزشی و امکان‌سنجی اجرایی در مدارس ایران انجام گرفت. ساختار الگو بر سه مولفه اصلی استوار است: چرخه پیش‌بینی-مشاهده-تبیین، هدایت روشن معلم و به‌کارگیری فناوری برای بازنمایی مفهوم در سطوح حسی، مولکولی و نمادین. افزون بر تدوین دو فعالیت نمونه متناسب با محتوای شیمی دبیرستان، ابزارهایی برای سنجشِ مفهومی، نگرشی و مشاهده‌ای نیز پیشنهاد شد. نتایج تحلیل نشان داد الگو از نظر آموزشی اثربخش و از نظر اجرایی کم‌هزینه و قابل پیاده‌سازی در مدارس دارای محدودیت منابع است. این طراحی می‌تواند مکملی کارآمد برای آزمایشگاه‌های واقعی باشد و با تاکید بر ایمنی و عدالت آموزشی، کیفیت یادگیری و انگیزش دانش‌آموزان را بهبود بخشد.

an instructional model for a virtual high‑school chemistry laboratory based on constructivism and johnstone’s triangle

this study aimed to design and present an instructional model for virtual laboratories inhigh-school chemistry, grounded in constructivism and johnstone’s three-levelrepresentation model. the model was structured to address shortages of laboratoryequipment in schools while enabling active, meaningful learning for students. theresearch employed a descriptive–analytical approach based on document analysis,instructional design, and an implementation feasibility review in iranian schools. themodel’s architecture rests on three core components: the predict–observe–explain(poe) cycle, explicit teacher guidance, and the purposeful use of technology torepresent concepts across perceptual (macroscopic), molecular, and symbolic levels. inaddition to developing two exemplar activities aligned with the high-school chemistrycurriculum, simple tools for conceptual, attitudinal, and observation-based assessmentwere proposed. the analysis indicates that the model is pedagogically effective and,operationally, low-cost and implementable in resource-constrained schools. as acomplementary approach to physical laboratories, this design—by emphasizing safetyand educational equity—can enhance the quality of learning and students’ motivation.