jap master-arb
TRANSCRIPT
عمليات تكوين الفروض العلمية وصعوبات
تكوينها لدى التالميذ فى تعلم العلوم
الماجستير فى التربيةرسالة مقدمة لنيل درجة
مقدمة من
تفيدة سيد أحمد غانم باحث مساعد فى المركز القومى للبحوث التربوية والتنمية
إشراف
كونياكى تاناكا/ توكوناجا يوشيهارو الدكتور/ األستاذ
أستاذ تدريس العلوم أستاذ مساعد تدريس العلوم
جامعة هوكايدو للتربية جامعة هوكايدو للتربية
2003يناير
مشكلة البحث وإجراءته
ضعف قدرة التالميذ على تكوين الفروض تتمثل مشكلة البحث فىالعلمية مما ينعكس على ضعف قدرتهم على االستقصاء وحل
.المشكالت
:ويتطلب لدراسة هذه المشكلة إجراء اآلتى
دراسة الفروض العلمية وكيفية تكوينها دراسة نظرية
تحديد خطوات الية تكوين الفروض العلمية
تحديد النموذج المناسب تربوياً لعمليات تكوين الفروض العلمية
إعداد اختبار قدرة التالميذ على فرض الفروض العلمية
تطبيق االختبار على مجموعة من التالميذ فى المرحلة المتوسطة
تحليل ومناقشة النتائج لتحديد صعوبات تكوين الفروض العلمية لدى التالميذ
أهداف البحث
:يهدف البحث الحالي إلي
تنمية قدرة التالميذ العامة على التعامل مع الفروض العلمية من :حيث تكوينها وتقويمها واختبارها مما يساعدهم فى
تنمية قدرات حل المشكالت وقدرات التفكير العلمى
تنمية اتجاه موجب نحو تعلم العلوم
تشجيع التعلم الذاتى والتعلم المستمر
:األهداف األجرائية
بناء إطار نظرى عن الفروض العلمية لبناء نموذج يوضح عمليات تكوين الفروض العلمية ونموذج خطوات الية تكوينها
الكشف عن صعوبات تكوين الفروض العلمية لدى التالميذ
خطة البحث
الهدف اإلجرائى األول الهدف اإلجرائى الثانى
:إجراء االختبار
دراسة نتائج االبحاث السابقة
اعداد اختبار القدرة على تكوين
الفروض العلمية
اجراء تطبيق االختبار على
مجموعة من التالميذ
تحليل وتفسير النتائج
تحديد صعويات تكوين الفروض
العلمية لدى التالميذ
بناء نموذج لعمليات تكوين الفروض
العلمية
تحديد خطوات الية تكوين الفروض
العلمية
:تحديد االطار النظرى
تعريف الفروض العلمية
خصائص الفروض العلمية
طرق استخالص الفروض العلمية
انواع الفروض العلمية
عالقة تكوين الفروض العلمية
بطرق تدريس العلوم
عمليات التعلم وتكوين الفروض
تعريف الفرض العلمى
هو تخمين استقرائى أصلى أو مستعار لتقديم تفسير مؤقت يدعم إحدى -1
.الحقائق العلمية
هو تفسير غير نهائى يعتمد على خلفية معرفية مسبقة ومالحظات دقيقة -2
.لموضوع البحث
أو نظرية, أو مفهوم يحتاج إلى تاييد, هو عالقة مقترحة تحتاج إلى اختبار -3
. تحتاج إلى أتساع
هو مقترح مؤقت فى مقدمة منطقية لتفسير العديد من الظواهر واستنباط -4
.القوانين عن طريق االستدالل االستنباطى
هو تفسير غير نهائى يقترح سبب الحد االحداث -5
هو تخمين ثقافى يعتمد على ما سبق تعلمه من البحث الذاتى -6
هو مقترح امبريقى يمكن اختباره بالخبرة -7
هو اجابة لسؤال تعتمد على تفسير نتائج التجارب العلمية -8
, هو إما أن تجعل الحدث غير المفهوم أو غير الواضح أكثر فهماً ووضوحاً -9
أو أن تقدم بعض التوقعات لمجموعة من الحقائق المسبق معرفتها عن طريق
.تنفيذ تجربة جديدة لمعرفة أى التوقعات صحيحاً
خصائص الفروض العلمية
البد أن تبنى على مالحظة دقيقة
البد أن تعتمد على جمع المعلومات
البد أن تبنى على خلفية معرفية مسبقة
البد أن تبنى على االستقراء واالستنباط
البد أن تكون قابلة للبحث واالختبار
البد أن تتبع بسلسلة من التجارب
يمكن ان تكون أصلية أو مستعارة
البد أن تكون قابلة للتعديل أو األحالل
طرق استخالص الفروض العلمية
:الطرق األستنباطية: الطرق األستقرائية
النظرية -5الحدس -1
المالحظة -2
التجريب -3
الخبرة -4
(غير موضوعية)فروض ذاتية
(تجريبية)فروض امبريقية
فروض نظرية
فروض عاملة
الفروض العلمية أنواع
الفروض العلمية وطرق تدريس العلوم
االكتشاف
:مرحلة األستكشاف
استدعاء الخبرة
تكوين الفروض
المالحظة والتجريب
مرحلة تقديم المفهوم
مرحلة تطبيق المفهوم
األستقصاء
تحديد سؤال البحث
جمع المعلومات
وضع الخطة
تحليل وتنظيم البيانات
تكوين الفروض
المالحظة والتجريب
عرض النتائج
حل المشكالت
تحديد المشكلة
جمع معلومات
تكوين الفروض
التجريب
تحليل النتائج
النتائج والنظرية
نظرية جدلية/ ظاهرة محيرة
مالحظات سابقة/ خبرات/ معلومات
كافية غير كافية
استقراء توجيه اسئلة
جمع بيانات
الفرض االساسى إجراء مالحظات
المترتبات/المتغيرات/العوامل
االستنباط
(فروض عمل)فروض بديلة
مالحظات وتجارب
نتائج
عمليات التعلم وتكوين الفروض العلمية
مرحلة تقويم الفروض( 2
فروض بديلة1فرض عامل
2فرض عامل
3فرض عامل
4فرض عامل
5فرض عامل
خطوات الية تكوين الفروض العلمية
مرحلة تكوين الفروض1)
مرحلة اختبار الفروض( 3
مشكلة
1فرض قابل لالحتبار
1تجربة
نتائج
نتيجة
محققة
نتيجة
غير
واضحة
نتيجة
غير
محققة
فرض أساسى مقترح
فروض قابلة لالختبار
الفرض
المقبول
علمياً
فرض
قابل
2لالختبار
تجربة
جديدة
مرحلة تكوين الفروض مرحلة تقويم الفروض مرحلة اختبار الفروض
مراجعة الفرض المقترح
إعادة اعتبار العوامل
والمتغيرات
تكوين فروض بديلة
(عاملة)
مراجعة وإعادة اعتبار
الفروض البديلة
اختيار الفروض القابلة
لالختبار
مالحظة الظاهرة
توجيه اسئلة
استخالص المشكلة
تحديد المشكلة
مناقشة تفصيالت
المشكلة
التنبؤ بالعوامل
تعريف العوامل
تفسير الظاهرة
نموذج عمليات تكوين الفروض العلمية
تصميم التجربة
تحضير التجربة
إجراء التجربة
مقارنة نتائج
التجربة مع
الفرض المختبر
الفرض المقبول علمياً فروض قابلة لالختبار فرض أساسى مقترح
مواقف تتطلب تكوين فروض علمية
(محاور االختبار الرئيسية)
(الفلك)األجابة عن سؤال يتعلق بظاهرة طبيعية
(الفيزياء)حل مشكلة تتعلق بقانون طبيعى
(الكيمياء)تفسير تفاعل كيميائى
(األحياء)تفسير حقيقة مالحظة
(الجيولوجيا)تفسير تكوين طبيعى
ما األسئلة التى ترد إلى ذهنك -1
عند قراءة المشكلة؟
ما العوامل المتعلقة بالمشكلة -2
موضع الدراسة؟
اختبار القدرة على تكوين الفروض العلمية فى العلوم العامة لتالميذ المرحلة المتوسطة
الجيولوجيا
األحياء
الفلك
الكيمياء
الفيزياء
ما أسباب أختيارك للعوامل -3
المسببة للمشكلة؟
عند إسقاط جسمين مختلفين فى الوزن
بنفس القوة من نفس االرتفاع يصال إلى
األرض فى نفس الزمن؟
األرض تدور حول الشمس مرة كل
يوم؟ 365
عند إضافة ملح الطعام إلى الماء يذوب
فيه بينما عند إضافته للبنزين ال يذوب
فيه؟
معدل تبادل ثانى اكسيد الكربون
يزداد أثناء البناء الضوئى فى ضوء
الشمس الكامل مقارنة بالظالم؟
بالرغم من أن االنديزيت والديوريت ينشاء
من نفس المجما ولهما نفس التركيب
الكيميائى اال أنهما مختلفان فى الشكل
الفيزيقى؟
SR+: Scientific
Related
SR_: Scientific
Not Related
M: Misconception
NS: Not Scientific
D: I do not know
Z : No Answer
طريقة تحليل النتائج
تحليل نتائج جزء الفلك
First Grade -Astronomy
0 20 40 60 80 100
Z
D
NS
M
SR-
SR+Stu
dent
Ans
wer
s
Number of Students
Reasons
Factors
Questions
Third Grade - Astronomy
0 20 40 60 80 100
Z
D
NS
M
SR-
SR+
Stu
dent
Ans
wer
s
Number of Students
Reasons
Factors
Questions
SR+:Scientific
Related
SR_: Scientific
Not Related
M: Misconception
NS: Not Scientific
D: I do not know
Z :No Answer
تحليل نتائج جزء الفيزياء
First Grade-Physics
0 20 40 60 80 100
Z
D
NS
M
SR-
SR+
Stu
dent
Ans
wer
s
Number of Students
Reason
Factors
Questions
Third Grade-Physics
0 20 40 60 80 100
Z
D
NS
M
SR-
SR+
Stu
dent
Ans
wer
s
Number of Students
Reason
Factors
Questions
SR+:Scientific
Related
SR_: Scientific
Not Related
M: Misconception
NS: Not Scientific
D: I do not know
Z :No Answer
تحليل نتائج جزء الكيمياء
First Grade-Chemistry
0 20 40 60 80 100
Z
D
NS
M
SR-
SR+
Stu
dent
Ans
wer
s
Number of Students
Reason
Factors
Questions
Third Grade-Chemistry
0 20 40 60 80 100
Z
D
NS
M
SR-
SR+
Stu
dent
Ans
wer
s
Number of Students
Reason
Factors
Questions
SR+:Scientific
Related
SR_: Scientific
Not Related
M: Misconception
NS: Not Scientific
D: I do not know
Z :No Answer
تحليل نتائج جزء األحياء
First Grade-Biology
0 20 40 60 80 100
Z
D
NS
M
SR-
SR+
Stu
dent
Ans
wer
s
Number of Students
Reason
Factors
Questions
Third Grade-Biology
0 20 40 60 80 100
Z
D
NS
M
SR-
SR+
Stu
dent
Ans
wer
rs
Number of Students
Reason
Factors
Questions
SR+:Scientific
Related
SR_: Scientific
Not Related
M: Misconception
NS: Not Scientific
D: I do not know
Z :No Answer
تحليل نتائج جزء الجيولوجيا
First Grade-Geology
0 20 40 60 80 100
Z
D
NS
M
SR-
SR+
Stu
dent
Ans
wer
s
Number of Students
Reason
Factors
Questions
Third Grade-Geology
0 20 40 60 80 100
Z
D
NS
M
SR-
SR+
Stu
dent
Ans
wer
s
Number of Students
Reason
Factors
Questions
SR+:Scientific
Related
SR_: Scientific
Not Related
M: Misconception
NS: Not Scientific
D: I do not know
Z :No Answer
قدرة تالميذ المرحلة المتوسطة على فرض الفروض
(األسباب –العوامل –األسئلة )العلمية فى مجاالت األختبار الثالثة
First Grade(1G) &Third Grade(3G) Hypotheses Formulation Ability
0
10
20
30
40
50
1G 3G 1G 3G 1G 3G
Questions Factors Reasons
Test`s Areas
Num
ber
of S
tude
nts
Astronomy
Physics
Chemistry
Biology
Geology
عدد األجابات الصحيحة فى مجاالت األسئلة
الثالثة على جميع اجزاء االختبار
First Grade Students` Correct Answers
0
20
40
60
80
100
Astronom y Physics C hem istry Biology G eology
Test Problems
Num
ber
of S
tude
nts
Question
Factors
Reasons
Third Grade Students` Correct Answers
0
20
40
60
80
100
Astronomy Physics Chemistry Biology Geology
Test Problems
Num
ber
of Stu
dent
s
Question
Factors
Reasons
تفسير نتائج البحث
تكوين األسئلة تحديد العوامل تحديد األسباب
التالميذ ليس لديهم القدرة على*
.تفسير أسباب المشكلة
التالميذ ليس لديهم القدرة على *
.فهم موضوع المشكلة
العديد من المفاهيمالتالميذ لديهم *
الخاطئة التى تمنعهم من تحديد
.أسباب المشكلة
التالميذ ليس لديهم القدرة على *
التمييز بين األسباب النظرية
.واألسباب المثبتة عملياً
التالميذ ليس لديهم القدرة على*
تحديد العامل الرئيسى ذو العالقة
.المشكلة بموضوع
التالميذ ليس لديهم القدرة على *
التمييز بين العوامل واألسباب
.المتصلة بالمشكلة
التالميذ لديهم العديد من المفاهيم *
الخاطئة التى تمنعهم من تحديد
.العامل الرئيسى
التالميذ ليس لديهم القدرة على*
تكوين سؤال يتصل بالعوامل
والمتغيرات التى تتحكم
.بموضوع المشكلة
التالميذ ليس لديهم القدرة على *
استنباط أسئلة فرعية من
.السؤال الرئيسى للمشكلة
تالميذ المرحلة المتوسطة ليس لديهم قدرة على تكوين الفروض العلمية
المراجع
1-Abruscato J. 2000,Teaching Children Science- A Discovery
Approach
2-Arthur A. C. and Joel E. B. 2001, Teaching Science as Inquiry
3-Chinn C.A & Brewer W. F 1993, The Role of Anomalous Data in
Knowledge Acquisition
4-DiceD.1998,Avogadro’sHypothesishttp
5-Dunbar K., and Klahr D. 1989. Developmental differences in
scientific
discovery processes
6-Dye James. 1996, Socratic Method and Scientific Method.
7-Filson R. 2001 In search of Real Science.
8-Hamayasu K. 1999, "Having perspective- Self Movement of
Science learning
9-Harris E. E.1996, Hypothesis and Perception- The Roots of
scientific Method
10-Hewson P.W. &others 1998, Teaching for Conceptual change.
11-Ijiri S. 1913, New publication of scientific Logic
12-Itakura K. 1968, Science and Method
13-Karmiloof S.A. 1984, Children's problem solving.
14-Kuhn, D., Amsel E. & O'Loughlin M: 1988, The
Development of Scientific Thinking Skills
15-Kuhn, T.S. 1970, The Structure of Scientific revolutions.
16-Koslowski B. 1996, Theory ad Evidence: The Development of
Scientific Reasoning.
17-Last D., O'Donnell A. M & Kelly A. E. (1998, February) Using
Hypermedia:
18-Longman Dictionary of American English. 1997
19-Lunetta V.N. 1998, The School Science Laboratory: Historical
Perspectives and Contexts for Contemporary teaching
20-Marano D. 1995, Experimental Science Projects:
21-Martin N., Dpto & others 2000, what is the relationship between
social constructivism and Piagetian constructivism?
22-Metz K.E. 1998: Scientific Inquiry Within Reach of Young
Children
23-Moore R. 2001, some Notes on Scientific Inquiry:
24-McCormack A. J., and Yager R. E. (1989). Anew taxonomy of
science education,
25-National Research Council. (1996). National science education
standards.
26-Saito Y. 1999, "Formation of Scientific Thinking Abilities for
Junior High Science
27-Schauble L & Glaser R. 1990, Scientific Thinking in Children and
Adults,
28-Schaubler L., Klopfer L.E. & Raghavan K. 1991, Students
Transition from an Engineering Model to a Science Model of
Experimentation.
29-Shiota H., Kouzai T., Mori M. 1999, The Effectiveness of Problem
Solving,
30-Sodian B., Zoitchek D. & Carey, S. 1991, Young Children
s Differentiation of Hypothetical Beliefs from Evidence,
31-The New Oxford American Dictionary. 2001,
32-Tolman M.N. 2002, Discovering Elementary Science-
33-Toon E.R., Ellis G.L., and Brodkin J. 1968, Foundation of
chemistry
34-Yair N. & Liat L. 2000, Patterns of Verbal Mediation During
Problem Solving
35-Yasugi R. 1979, "What is Science".
36-Yip D.Y 2001, Testing Hypothesis in Scientific investigation
37-Yunoki T. 1999, "A Consideration of Inquiry Process
38-Tscirgi J.E 1980, Sensible Reasoning: A Hypothesis about
Hypothesis.
39-Westbrook S. 1994, Examine the development of Scientific
Reasoning in ninth grade physical science students,
4-
-