واکاوی شایستگی‌‌‌های مدل‌سازی علمی در دانش‌آموزان دوره دوم متوسطه

مدل از مفاهیم مهم در فلسفه علم و مدل‌سازی مهارتی اساسی در آموزش علوم است. این پژوهش به کاوش شایستگی‌های مدل‌سازی در دانش‌آموزان دوره دوم متوسطه در آموزش علوم (فیزیک، شیمی و زیست‌شناسی) پرداخته است. در این پژوهش کیفی به‌کمک مصاحبه‌های نیمه‌ساختاریافته میزان وابستگی دانش فرامدل‌سازی  به دانش محتوایی و همچنین سطح یادگیری دانش فرامدل‌سازی  (شایستگی مدل‌سازی) در 10 دانش‌آموز دوره دوم متوسطه رشته تجربی واکاوی شد. با وجود اینکه در برنامه درسی رسمی ایران  در مورد مهارت‌های مدل‌سازی علمی محتوای چندانی وجود ندارد، همه مصاحبه‌شوندگان این مهارت را البته در سطوح پایین داشتند. شایستگی‌های مدل‌سازی دانش‌آموزان  ارتباطی به دانش محتوایی و موضوع درسی نداشت، اما نحوه استفاده از مدل‌ها، و هدف از به‌کارگیری آن‌ها به دانش محتوایی وابسته بود. یافته‌ها نشان داد که برنامه‌ریزان از نقش مدل برای آموزش علوم غفلت کرده‌اند و دانش مدل و مهارت‌های فرامدل‌سازی به‌ندرت در اهداف یادگیری دروس علوم قرار گرفته است، به‌طوری که شاگردان با وجود استفاده ناقص و ناآگاهانه از مدل‌ها برای توصیف، فرضیه‌سازی، استدلال و پیش‌بینی رویدادها هنوز در مورد مدل‌ها دانش زیادی ندارند. با ایجاد حمایت مناسب از شاگردان، خلق فرصت‌های یادگیری برای مدل‌سازی، آموزش معلمان برای توجه بیشتر به نقش مدل‌ها در یادگیری علوم و توجه به مدل‌سازی در برنامه درسی علوم، می‌توان ضمن افزایش شایستگی مدل‌سازی، شاهد رشد مهارت‌هایی همچون استدلال علمی، پیش‌بینی رویدادها و توان حل مسئله بود.

investigating scientific modeling skills in secondary high school students

“model” is one of the most important concepts in science, and modeling is an essential skill in science education. this qualitative research aimed to explore the modeling skills of secondary high school students in science, including physics, chemistry, and biology. semi-structured and in-depth interviews were used to explore the relationship between meta-modeling knowledge, on the one hand, and content knowledge of physics, chemistry, and biology and the level of meta-modeling learning (modeling competence) in 10 secondary high school science students in iran. even though the official science curriculum in iran does not include scientific modeling skills, all the interviewees showed low levels of modeling competencies. the level of modeling skills was not related to content knowledge and subject matter (i.e., physics, chemistry, and biology), but the way to use models and the purpose of using them depended on content knowledge. the findings showed that the role of scientific models in science education was neglected in the science curriculum. despite the limited and implicit use of models by students to describe, hypothesize, argue, and predict phenomena, students had little knowledge about those models since meta-modeling skills were not included as part of the learning objectives in science courses (i.e., physics, chemistry, and biology). to improve students’ modeling skills, it is recommended that students be supported in the classroom while employing models and be provided with more learning opportunities for modeling. furthermore, teachers should be encouraged to pay more attention to the role of models in science learning and education. also, science curriculum developers need to include modeling skills in the curriculum. implementing the above recommendations can help students develop their modeling skills manifested in improved scientific reasoning, prediction, and problem-solving.