| تدوین و اعتبارسنجی تحلیلی یک توالی یادگیری مبتنی بر کاوش برای آموزش انبساط حرارتی آب: پیوند استدلال مبتنی بر شواهد با عدم‌قطعیت اندازه‌گیری |
| کد مقاله : 1039-NCSE6 (R1) |
| نویسندگان |
|
مجید افشاری، سمیه کیانی * گروه آموزش فیزیک، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی 889-14665، تهران، ایران. |
| چکیده مقاله |
| فعالیت‌های آزمایشگاهی زمانی به یادگیری علوم کمک می‌کنند که فراگیران فقط مجری دستورالعمل نباشند، بلکه درباره طراحی آزمایش، کیفیت داده، منابع عدم‌قطعیت و کفایت شواهد تصمیم بگیرند. هدف این پژوهش، تدوین و اعتبارسنجی تحلیلی یک توالی یادگیری مبتنی بر کاوش برای آموزش انبساط حرارتی آب بود. در مرحله پیش‌اجرای یک مطالعه طراحی و توسعه شامل سه گام بود: مرور یکپارچه و هدفمند ۲۴ منبع منتخب، استخراج و کدگذاری اصول طراحی، و آزمون فنی نمونه آموزشی با یک مدل فیزیکی و شبیه‌سازی مونت‌کارلو. توالی نهایی هفت مرحله دارد: مسئله‌سازی؛ آشکارسازی پیش‌دانسته‌ها و پیش‌بینی؛ طراحی آزمایش و پیش‌بینی عدم‌قطعیت؛ اجرا و ثبت داده‌های تکرارشونده؛ تحلیل و مقایسه داده‌ها؛ ساخت استدلال ادعا- شاهد-توجیه؛ و بازسازی مدل مفهومی همراه با ارزشیابی تکوینی. برای آزمون قابلیت تحلیل چارچوب، تغییر ارتفاع ستون آب برای ۱۰۰ میلی‌لیتر آب، لوله موئین با قطر داخلی ۴ میلی‌متر و بازه دمایی ۲۰ تا ۸۰ درجه سلسیوس محاسبه شد. نتایج نشان داد ارتفاع پیش‌بینی‌شده از صفر به 20/33 سانتی‌متر می‌رسد. برازش درجه‌دوم با 0.99995 =R^2 نسبت به برازش خطی با 0.9784 = R^2سازگاری بیشتری داشت و بیشینه باقیمانده را از 1.52 به 0.06 سانتی‌متر کاهش داد. تحلیل حساسیت در ۸۰ درجه نشان داد قطر داخلی لوله با سهم 74.7درصد، مهم‌ترین منبع عدم‌قطعیت خروجی است. بنابراین، چارچوب پیشنهادی صرفاً یک فهرست فعالیت نیست؛ میان تصمیم‌های طراحی، شواهد قابل مشاهده و معیارهای داوری پیوند برقرار و امکان آزمون ادعاهای دانش‌آموزان را فراهم می‌سازد. بااین‌حال، نتایج حاضر دلالت بر اثربخشی آموزشی در کلاس ندارد و آزمون میدانی با طرح شبه‌آزمایشی، گام بعدی پژوهش است. |
| کلیدواژه ها |
| آموزش مبتنی بر کاوش، انبساط حرارتی آب، استدلال مبتنی بر شواهد، عدم‌قطعیت اندازه‌گیری، دانش تربیتی محتوا. |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر |
