همه دانش آموزان، به خصوص آنانی كه با طبيعت كمتر ارتباط دارند، باید فرصت مشاهده گياهان و جانوران مختلف را در كلاس درس و زمين مدرسه داشته باشند. بر اساس استانداردهاي ملي آموزش علوم امریكا ( 1996 ) درك شكوه و پرمایگی و هيجان دانستن درباره طبيعت، از جمله مهم ترين اهداف آموزش علوم در مدارس است . كسب چنين تجربه اي براي دانش آموزان ساكن در مناطق شهري اغلب دشوار است، زیرا با وجود خيابان هاي آسفالت شده و ساختمان هایي كه دسترسي به فضاي باز را محدود می كنند، طبيعت بسيار دور از دسترس به نظر مي رسد . با وجود این، دانش آموزان شهري نيز می توانند به روش های گوناگونی تجربه های زیست محیطی داشته باشند و طبیعت را در جاهایی كه انتظار آن نمي رود، پیدا كنند .
استانداردهای ملی آموزش علوم دانش آموزان را به كنجكاوی علمی فرامی خواند . این فرایند از آمادگی تا پایه چهارم شامل راهكارهای زیر است:
• پرسيدن سؤال
• طرح ريزي و اجراي آزمايشی ساده
• استفاده از ابزار ساده براي جمع آوري اطلاعات
• فراهم كردن يك توضيح نهايي
• و در آخر تبادل نظرها و توضيح ها
انجام دادن پژوهش های پايه، در كنار فرایند عادی یادگیری محتوا، یكی از راه هایی است كه دانش آموزان را در دستیابی به این هدف ها كمك می كند . كشاندن كنجكاوی علمی به حياط مدارس بر هيجان درس ها می افزاید و احساس لذت بردن از فضای بیرون را در آنان پرورش می دهد. بنابراين، گر چه ممكن ست دانش آموزان شهري امكان پرسه زدن در هكتارها جنگل را نداشته باشند، این دانش آموزان هنوز هم مي توانند لذت پژوهش كردن در محیط باز را تجربه كنند . طبیعت همواره ما را فراگرفته است، خواه ، سلسله اي از كوه يا حتي فوجی از كبوترهاي خانگي باشد . حشرات و پرندگان در مناطق شهري نيز زندگی می كنند و چه بسا تفاوتي بين اين مناطق و مناطق روستايي قائل نشوند.
طرح هاي ساده ای كه در اين مقاله پیشنهاد شده است، ماده اوليه خاصی نمی خواهند؛ سه فعاليت كه به دانش آموزان شهري در یادگیری درباره طبيعت كمك می كنند و هر سه مورد بر اساس استانداردهاي ملي آموزش علوم طراحي شده اند . در فعاليت اول، دانش آموزان الگوهاي مختلف رنگ را در كبوترها مطالعه مي كنند ؛ در فعاليت دوم ميزان ريزش باران در منطقه خودشان را اندازه گيري و با ساير نواحي مقايسه مي كنند و در فعالیت سوم، با مشاهده قطعه ای از چمنزار به مطالعه تنوع ژنتيكي مي پردازد .
مشاهده كبوتران
دانش آموزان ساكن در مناطق شهري مي توانند از مزیت فراواني كبوتر بهره گیرند و الگوهاي مختلف رنگ را در آنان تحت مطالعه آماري قرار دهند . تنوع رنگ در اين پرندگان زياد است و اگر چه خاكستري یك دست، طوق هاي رنگي و لكه های تيره در بال ها ممكن است معمول باشد، الگوهاي رنگي ديگری ، از جمله لكه هاي قهوه اي مايل به زرد و سفيد ، خاكستري با لكه هاي قرمز و يا سفيد برفی، نيز دیده می شود.
1. درباره چیزها ، جانداران و رویدادهای پیرامونتان بپرسید.
دانش آموزان به طور اجمالي و سريع تركيب هاي مختلف رنگ را در دسته اي از كبوتر ها مشاهده می كنند تا برای الگوهای رنگی كه پیدا می كنند، نامي تعيين كنند، مانند " معمولی" یا " با لكه های خاكستری و سفید". به علاوه، دانش آموزان مي توانند از نام های ثبت شده درانجمن هاي پرنده شناسي يا پایگاه های اینترنتی نظیر http://birdsource.cornell.edu كمك بگيرند . سپس ، دانش آموزان تلاش می كنند تفاوت هاي كوچكی را كه در پرندگاني با رنگ مشابه وجود دارد، پیدا كنند. مثلا ممكن است دو كبوتر ، هر دو از لحاظ ظاهري لكه هاي خاكستري تيره و سفيد داشته باشند، اما تعداد يك نوع لكه ( برای مثال، لكه هاي خاكستري يا لكه هاي سفيد ) نسبت به ديگري بيشتر باشد . معلم مي تواند دانش آموزان را به اين فكر وادارد كه چرا پرندگان از يك گونه چنين تنوع رنگ چشمگیری دارند ؟ ( البته دانشمندان هنوز جواب مشخصي براي اين پرسش ندارند، اما از زمينه هاي قابل توجه براي آن ها ، چگونگي انتخاب جفت در پرندگان است و احتمال مي دهند كه شايد رنگ پرندگان از جمله عامل هاي دخيل در اين امر باشد ) . اكنون دانش آموزان مي توانند پیشبینی هایی درباره الگوهاي رنگ غالب پرندگان درحیاط مدرسه داشته باشند.
2. آزمایش ساده ای طرح ریزی و اجرا كنید.
دانش آموزان را به چهار گروه تقسيم كنید و هر گروه محلي از محوطه مدرسه را براي مطالعه خود انتخاب مي كند ( فرضا منطقه نزديك به محل غذاخوري ، محل زباله هاي مدرسه يا محلی كه با ایمنی بتوان خیابان را دید). در اين مطالعه ، هر گروه انواع الگوهاي رنگي موجود و تعداد پرندگان مشاهده شده با هر نوع الگوي رنگي را ثبت مي كند . برخی از دانش آموزان می توانند برای سرشماری خارج از ساعت مدرسه در مناطق دیگر داوطلب شوند. برای تعداد كبوتر هایی كه یك دانش آموز شمارش و در مطالعه خود وارد می كند، محدودیتی وجود ندارد. بنابراین، هر دانش آموزان علاقه مندی به انجام این طرح ترغیب می شود. این مطالعه محدودیت مكان ندارد و دانش آموزان می توانند این مطالعه آماری را همه جا( برای مثال، در یك پارك، محوطه اطراف منزل یا محل خرید خانواده) انجام دهند. البته، مكان انجام دادن مطالعه باید ذكر شود.
3. برای جمع آوری داده ها و گسترش دامنه حواس از ابزار و تجهیزات ساده بهره گیرید.
دانش آموزان داده های خود را روی برگه جمع آوری اطلاعات ثبت می كنند و عكس ها یا تصاویری را كه از الگوهای مختلف رنگ تهیه كرده اند، به آن پیوست می كنند. از دوربین های دوچشمی ساده می توان برای مشاهده پرندگان استفاده كرد؛البته، یكی ازنكته های مثبت مطالعه كبوتران این است كه دانش آموزان می توانند پیش از این كه كبوتر بترسد و پرواز كند به اندازه كافی به آن نزدیك شوند.
4. از داده ها برای ساماندهی یك توضیح منطقی استفاده كنید.
دانش آموزان می توانند نتایج خود را روی هم بریزند و با برشمردن تعداد كبوترهایی كه الگوی خاصی دارند، تعداد الگوی های مختلف مشاهده شده در منطقه را شناسایی كنند. به علاوه، می توانند درصد مربوط به هر الگو را محاسبه و از این طریق الگوی غالب را پیدا كنند. آیا در مكان های مختلفی كه مورد مشاهده قرار گرفته اند، الگوی رنگ يكساني غالب است؟ چنان چه داده هایی از خارج مدرسه هم جمع آوری شده باشد، می توان آنها را با داده های داخل مدرسه مخلوط كرد و شایع ترین الگوی رنگ را در شهر به دست آورد.
5. دیگران را از تحقیقات و توضیح یافته های خود آگاه سازید.
همه نتایج را می توان در یك گزارش كلاسی، كه با همكاری همه دانش آموزان تهیه می شود، آورد. این گزارش باید شرحی درباره نحوه جمع آوری اطلاعات توسط دانش آموزان داشته باشد. دانش آموزان ممكن است برگه مجزایی برای هر مطالعه ای كه خارج مدرسه انجام شده است، به گزارش پیوست كنند. تصویر هایی كه دانش آموزان طراحی كرده اند، عكس و حتی قطعه ای فیلم كوتاه نیز می تواند جزو گزارش باشند. معلم می تواند این گزارش را در اختیار كلاس های دیگر قرار دهد و به این ترتیب از تحقیقات یكدیگر آگاه شوند. ارزشیابی به صورت های مختلفی می تواند انجام شود؛ برای مثال، از طریق كتابچه هایی كه دانش آموزان فرایند انجام دادن این طرح را در آنها توضیح می دهند یا آزمون های كوچكی كه در آنها از دانش آموزان می خواهیم مراحل اصلی تحقیق خود را ذكر كنند. معلم باید شیوه ارزشیابی را با توجه به شرایط كلاس خود انتخاب كند.
6. فرصت را غنیمت بشمارید.
آزمایشگاه مركزی پرنده شناسی در حال انجام دادن طرح گسترده ای درباره الگوهای مختلف رنگ در پرندگان با نام طرح مشاهده كبوتر (Project Pigeon Watch) است. شما می توانید به پایگاه اینترنتی این مركز به آدرس زیر مراجعه كنید، درباره الگوی های مختلف رنگ پرندگان اطلاعات به دست آورید، داده های خود را گزارش دهید ، از داده هایی كه دانش آموزان دیگر ارسال كرده اند آگاه شوید و دریابید كه چه گونه می توانید كلاس خود را در این طرح جهانی گسترده شریك كنید.
http://www.birds.cornell.edu/programs/urbanbirds/ubs_PIWMainEN.html
باز باران با ترانه
میزان بارندگی را می توان در مناطق شهری و روستایی انجام داد. حوزه انجام این طرح می تواند از میزان بارش محلی تا میزلن بارندگی كل كشور باشد. فقط به یك ظرف درجه بندی شده نیاز دارید كه می توانید با هماهنگی با مركز هواشناسی نزدیك مدرسه، آن را تهیه كنید. البته، خود دانش آموزان می توانند چنین ظرفی را با كمك یك استوانه مدرج یا هر ظرف دیگری كه حجمش روی آن نوشته شده باشد، بسازند.
1. درباره چیزها ، جانداران و رویدادهای پیرامونتان بپرسید.
دانش آموزان درباره آب و هوا و بارندگی و این كه در چه فصل ها یا ماه هایی انتظار بارندگی دارند، گفت و گو می كنند . برای مثال، آنان ممكن است با توجه به این كه در چه منطقه ای زندگی می كنند، بارندگی بیشتری را در بهار یا زمستان انتظار داشته باشند. آنان انتظار ندارند كه با نزدیك شدن به تابستان بارندگی رخ دهد.
دانش آموزان درباره مناطق مختلف كشور بحث می كنند و جاهایی را نام می برند كه انتظار دارند در مقایسه با محل زندگی آنان بارندگی كمتر بیشتر یا مساوی داشته باشند. از طریق پایگاه اینترنتی سازمان هواشناسی می توان به اطلاعاتی در این زمینه دست یافت: http://www.weather.ir
دانش آموزان بر اساس اطلاعاتی كه جمع آوری می كنند، درباره تاثیر موقعیت جغرافیایی بر میزان بارندگی و زمان بارندگی در طی سال پیش بینی هایی مطرح می كنند . دانش آموزان با تكیه بر تجربه های خود حدس می زنند كه بیشترین میزان بارندگی به كدام ماه مربوط است و با توجه به داده هایی كه جمع آوری كرده اند، درمی یابند كه در كدام بخش كشور بیشترین میزان بارندگی رخ می دهد. آنان این اطلاعات را در مجله هواشناسی خود( دفترچه ای با جلدی كه روی آن نشانه های هواشناسی یا پدیده های مربوط به آب و هوا طراحی شده است) ثبت می كنند و در پایان این فعالیت به آن مراجعه می كنند.
2. آزمایش ساده ای طرح ریزی و اجرا كنید.
دانش آموزان درباره مدت مطالعه و، تا اندازه ای كه امكان داشته باشد، زمانی كه می خواهند بارش را اندازه گیری كنند، تصمیم می گیرند. معلمان باید این طرح را زمانی اجرا كنند كه دست كم بارش ملایمی وجود داشته باشد. مدت این طرح می تواند یك ماه یا حتی طول سال تحصیلی باشد. یكی از اهداف این طرح می تواند مقایسه میزان بارندگی در فصل ها مختلف سال باشد. به هرحال، كلاس در مورد زمان و نحوه اجرا تصمیم می گیرد.
طی انجام طرح، ظرف جمع آوری باران باید به طور مرتب برسی شود. تصمیم گیری درباره برسی روزانه یا هفتگی این ظرف، كه از هر دو رویكرد داده های مفیدی به دست می آید، بر عهده كلاس گذاشته شود. دانش آموزان باید درباره روزهای تعطیل، كه امكان برسی ظرف وجود ندارد، پیشنهادهایی مطرح كنند.
از دانش آموزان بخواهید سنجش مقدار بارندگی را در خانه نیز انجام دهند و داده های خود را با داده های كلاسی مقایسه كنند. از برخی دانش آموزان می توان خواست میزان بارش را در چند نقطه دیگر اندازه گیری كنند.
3. برای جمع آوری داده ها و گسترش دامنه حواس از ابزار و تجهیزات ساده بهره گیرید.
دانش آموزان روش كار با ظرف اندازه گیری میزان بارش را یاد می گیرند و چند بار تمرین می كنند تا مطمئن شوند ظرف را به نحو درست قرائت می كنند. تصمیم گیری درباره مكان قرار دادن ظرف جهت دست یابی به درست ترین نتیجه، برعهده دانش آموزان است. قرار دادن آن نزدیك یك فواره آب ممكن است باعث سر درگمی شود. قرار دادن ظرف در مكان روباز بسیار مهم است.
4. از داده ها برای ساماندهی یك توضیح منطقی استفاده كنید.
دانش آموزان در پایان جمع آوری داده ها می توانند میانگین بارش هفتگی یا ماهانه را محاسبه كنند. از آنان بخواهید به دنبال الگوها یا قاعده های كلی باشند؛ آنان ممكن است متوجه شوند بارش در برخی ماه ها بیشتر است. از آنان بخواهید شباهت ها و تفاوت های داده های كلاسی و داده هایی خارج مدرسه را پیدا كنند. دانش آموزان ممكن است شهر دیگری در استان خودشان را برای مطالعه نواحی جفرافیایی مختلف انتخاب كنند یا شهری نزدیك شهر خود را مد نظر قرار دهند تا دامنه تغییرات آب و هوا در دو منطقه نزدیك هم را نشان دهند. دانش آموزان باید داده هایی را كه جمع آوری كرده اند، با پیش بینی های آغازین خود مقایسه كنند.
5. دیگران را از تحقیقات و توضیح یافته های خود آگاه سازید.
دانش آموزان نتيجه طرح را به صورت پوستر عرضه مي كنند. نمودارهاي ستوني، كه ميزان بارندگي را در مدرسه طي دوره تحقيق مشخص مي كنند، بايد در اين پوستر وجود داشته باشد. به علاوه، روش هاي جمع آوري داده ها و الگوهاي مشاهده شده بايد ذكر شود. دانش آموزان مي توانند استنباط خود را از الگوي بارش يا آب و هواي مناطق مختلف، بسته با تواناي خود، در قالب جمله اي كوتاه يا اظهار نظرهاي پيچيده تر بياورند. براي مثال، " اگر فصل بارندگي را در نظر نگيريم، شمال غربي كشور از جنوب غربي آن پر باران تر است" يا " ميزان بارندگي در آستارا از گنبد كاوس بيشتر است." معلم مي توان عكس هايي از دانش آموزان حين انجام كار تهيه كند و در پوستر بگنجاند.
گياه شناسي پايه
با شمارش گياهان و جانوراني كه در ناحيه مشخصي زندگي مي كنند، مي توان تنوع ژنتيكي آن ناحيه را برسي كرد. دانش آموزان مي توانند روي يك چمنزار وسيع يا باغچه كوچك مدرسه، يك طرح مطالعاتي در زمينه تنوع زيستي داشته باشند. بيشتر دانش آموزان يك چمنزار را منطقه اي مي دانند كه از يك نوع گياه، چمن، به تعداد انبوه دارد. اما، اگر فردي مدتي از چمنزار وسيعي مراقبت كرده باشد، مي داند گياهان گوناگوني را در آن جا مي توان يافت. مطالعه تنوع زيستي اين برداشت نادرست دانش آموزان را تصحيح مي كند.
از آنجا كه مناطق شهري از چمنزارهاي وسيع بهره اي ندارند، منطقه اي كه گياهان وحشي در آن روييده باشند نيز مي تواند به همان اندازه مفيد باشد و گاهي ممكن است تنوع زيستي بيشتري هم داشته باشد. البته، مي توان يك گردش علمي به يك پارك محلي برگزار كرد يا به دانش آموزان فرصت داد در تعطيلات از يك چمنزار بازديد كنند.
1• درباره چیزها ، جانداران و رویدادهای پیرامونتان بپرسید.
معلم قطعه اي كاغذ به ابعاد يك متر مربع به دانش آموزان نشان مي دهد و از آنان مي خواهد تخمين بزنند چه تعداد گياه مختلف در يك متر مربع از حياط مدرسه مي توانند پيدا كنند. آيا آنان حياط مدرسه شان را بايد محيطي با تنوع زيستي بالا در نظر بگيرند.
2. آزمایش ساده ای طرح ریزی و اجرا كنید.
دانش آموزان كلاس را به گروه هاي 3 تا 4 نفري تقسيم كنيد. با استفاده از چهار قطعه نخ، كه طول هركدام يك متر است، يك چهار گوش يك متر مربعي بسازيد. هر گروه فرضيه خود را درباره تعداد گياهان مختلفي كه مي توان در حياط مدرسه پيدا كرد، ثبت مي كند. سپس بخشي از اين فضا را انتخاب مي كند و فرضيه خود را مي آزمايد. شيوه ثبت يافته ها را خود گروه ها تعيين مي كنند. آنان ممكن است تصميم بگيرند نمونه گياه را جمع آوري كنند، تصوير آنها را طراحي كنند يا آنها را توصيف كنند.
3. برای جمع آوری داده ها و گسترش دامنه حواس از ابزار و تجهیزات ساده بهره گیرید.
همان طور كه گفتيم، دانش آموزان مربعي از نخ درست مي كنند و گياهاني را كه درون مربع يك متر مربعي يافت مي شوند، شمارش مي كنند. آنان شاخص هاي مختلفي نظير شكل هاي متفاوت برگ ها ، تفاوت در ميزان سبزي گياهان يا داشتن گل كوچك يا بزرگ را مورد توجه قرار مي دهند و گياهان را از هم باز مي شناسند. در اين طرح مهارت مشاهده اهميت زيادي دارد، زيرا گياهان زيادي شبيه هم به نظر مي رسند.، به علاوه، گياهان يك گونه ممكن است متفاوت به نظر برسند، زيرا ممكن است يكي گل داشته و ديگري نداشته باشد.
نوشتن محل انجام دادن مطالعه در برگه نتايج ضروري است. براي مثال، در گوشه راست حياط، نزديك توالت يا در مركز حياط. دانش آموزان در پايان كار مي توانند تصويرهاي دقيقي را كه از گياهان مشاهده شده كشيده اند يا نمونه هاي جمع آوري شده را براي شناسايي گياه به يكي از مراكز نگهداري نمونه هاي گياهي ببرند يا براي آنها پست كنند. البته، دانش آموزان با كمك معلم خود مي توانند از كتاب هاي مرجع براي شناسايي گياهان استفاده كنند. همچنين، مي توان يك گياه شناس را به كلاس دعوت كرد. معلم بايد با توجه به شرايط كلاس، يكي از اين كارها را انتخاب كند.
4. از داده ها برای ساماندهي یك توضیح منطقی استفاده كنید.
پس از پايان يافتن مطالعه، معلم تعداد گياهان مختلفي را كه هر گروه گزارش كرده است، روي تخته مي نويسد و دانش آموزان را راهنمايي مي كند ميانگين آنها را محاسبه كنند. دانش آموزان ميانگين كلاسي را با پيش بيني هاي خود مقايسه مي كنند و پيرامون اين حقيقت كه چرا در يك چمنزار بيش از يك نوع گياه وجود دارد با هم بحث مي كنند. يكي از آنان ممكن است بگويد:" چمنزار يك محيط طبيعي است و بيشتر محيط هاي طبيعي يك نوع گياه ندارند، مگر اين كه يك نوع گياه در آن جا كاشته شود كه ديگر يك مزرعه است نه يك چمنزار."
5. دیگران را از تحقیقات و توضیح یافته های خود آگاه سازید.
هر گروه پوستري تهيه مي كند كه طرح و نحوه اجراي آن را توضيح مي دهد. دانش آموزان در آن مي نويسنده كه چه چيزهايي ياد گرفتند، فرضيه هاي خود را مي نويسند، مراحل فعاليت را شرح مي دهند و نتيجه را گزارش مي كنند.
همه چيز با هيچ چيز
در اين مقاله فعاليت هاي ساده اي را مطرح كرديم كه برخي از مهمترين استانداردهاي آموزش علوم را پوشش مي دهند و در عين حال به ابزار و شرايط ويژه اي نياز ندارند. شما نيز مي توانيد چنين فعاليت هاي ساده اي را طرح كنيد و به نهادينه شدن استانداردهاي آموزش علوم در ذهن و رفتار دانش آموزان كمك كنيد. هدف ما نبايد پركردن ذهن دانش آموزان باشد، بلكه بايد ذهن آنان را چنان پرورش دهيم كه از قابليت هاي خودش استفاده كند. اين ضرب المثل چيني را به خاطر داشته باشيد:" به من بگو، فراموش مي كنم. به من نشان بده، به خاطر مي سپارم. من را در يادگيري شريك كن، من درك مي كنم."
منبع: جزیره دانش
