المفاهيم العلمية (Science Concepts)
المفاهيم هي الوحدات البنائية للعلوم وهي مكونات لغتها وعن طريقها يتم التواصل بين الأفراد مثل مفهوم الخلية والذرة والقوة والمجال الكهربائي...وغيرها.
ويعرف المفهوم العلمي بأنه بناء عقلي ينتج عن إدراك العلاقات الموجودة بين الظواهر أو الحوادث أو الأشياء وذلك البناء غالباً ما يقوم على أساس تنظيم تلك الظواهر أو الأشياء في أصناف أقل منها عدداً. أي غالباً ما تضم المفاهيم معلومات واسعة صنفت ووحدت في أصناف أقل عدداً منها. وبالتالي فإن المفهوم ليس تعريفاً يحفظ وإنما هو تكوين إدراكي يكونه المتعلم ذهنياً إذ ليست عملية حفظ التعريف هي عملية تكوين المفهوم. وإنما عملية تكوين المفهوم تتطلب من الفرد إدراك العلاقات بين أشياء أو ظواهر أو معلومات تربطها بعض الصلة كبيرة أو قليلة لذلك فإن عملية تكوين المفهوم هي من نتاج الشخص وتنبع من فكره. والمفهوم هو أكثر من مجموعة حقائق لأن الحقائق وحدها لا تعطي معنى بل أن عقل الفرد هو الذي يضفي معنى على تلك الحقائق المجتمعة، وعند تكوين الفرد لمفهوم معين فإن هذا يتطلب منه التفكير والتأويل أو التفسير أو الاستنتاج بينما عند ما يريد أن يتعلم الحقائق لا يحتاج إلى ذلك المستوى من التفكير المعقد, كل ما عليه أن يحفظ تلك الحقائق.
أنواع المفاهيم العلمية:
تختلف المفاهيم العلمية في أنواعها بحسب طبيعتها ومستوياتها ومصدرها والطريقة التي يتم بها تكوين المفهوم وبحسب اختلاف وجهات النظر والبنية المعرفية للمتخصصين.
ومهما اختلف الباحثون في تقسيم المفاهيم العلمية إلا أنهم يتفقون في هدف التقسيم وهو تسهيل تعلم وتعليم المفاهيم والعلمية.
أولاً / تصنيف المفاهيم العلمية تبعاً لطريقة إدراكها:
أ- مفاهيم محسوسة:يمكن إدراك مدلولاتها باستخدام الحواس أو أدوات مساعدة للحواس. مثل مفهوم الانصهار, البارومتر, الرائحة .....
ب- مفاهيم مجردة : يمكن إدراك مدلولاتها عن طريق القيام بعمليات عقلية وتصورات ذهنية معينة مثـل مفهوم الذرة , الطاقة .....
ثانياً / تصنيف المفاهيم تبعاً لدرجة تعلمها :
أ- مفاهيم سهلة التعلم:وهي مفاهيم تتضمن مدلولاتها اللفظية كلمات مألوفة للمتعلمين وبالتالي تكون الطاقة الذهنية المبذولة في تعلمها أقل، ويمكن القول إنها المفاهيم التي سبق للمتعلم أن درس أو اكتسب متطلبات تعلمها.
ب- مفاهيم صعبه التعلم:وهي تلك المفاهيم التي يستخدم في تعريفها كلمات غير مألوفة للمتعلمين أو لم تمر في خبرتهم من قبل, وبالتالي تكون الطاقة الذهنية المبذولة في تعلمها أكبر.
أهمية المفاهيم العلمية:
يشير العاني (1987م, 31-32) إلى أهمية المفاهيم العلمية في تدريس العلوم في النقاط التالية:-
1- إن تكوين المفاهيم العلمية يسهل على التلاميذ فهم دراسة العلوم بشكل أكثر تركيزا ووضوحا, ويخلصهم من التيه في تفصيلات لا مبرر لدراستها خاصة في الوقت الحاضر حيث يتضاعف حجم العلوم باستمرار.
2- أن المفاهيم العلمية تعد وسيلة ناجحة في تحضير عملية النمو الذهني ودفعها إلى الأمام.
3- تساعد على فهم واستخدام طريقة التفكير العلمي في مواجهة وحل المشكلات.
4- تكوين المفاهيم العلمية عند التلاميذ يعتبر طريقا إلى تكوين تعميمات أوسع فيما بعد وهي المبادئ والنظريات.
5- المفاهيم العلمية أكثر تذكراً من الحقائق وأكثر ثباتا واستقراراً وبقاءً منها وأكثر علاقة وارتبطا بحياة الطالب من الحقائق المنفصلة.
6- تسهل عملية بناء المناهج العلمية عموديا أو أفقياً عند استخدام المفاهيم أساسا لها.
تكوين المفاهيم العلمية لدى المتعلمين :
يعتبر تكوين المفاهيم العلمية وتنميتها لدى المتعلمين أحد أهداف تدريس العلوم في جميع مراحل التعليم المختلفة. كما تعتبر من أساسيات العلم والمعرفة العلمية التي تفيد فهم هيكله العام وفي انتقال اثر التعلم. ولهذا فإن تكوين المفاهيم العلمية أو تهذيبها لدى المتعلمين على اختلاف مستوياتهم التعليمية يتطلب أسلوباً تدريساً مناسباً يتضمن سلامة تكوين المفاهيم العلمية وبقائهاوالاحتفاظ بها. وأن الأساس في تكوين المفهوم هو أن يعرف المتعلم العلاقات الموجودة بين مجموعة الحقائق وهذا يتطلب عملاً عقلياً ولذلك يقال أن المفهوم بناء عقلي ينتج عن معرفة المتعلم العلاقات الموجودة بين مجموعة من الحقائق لهذا فإن عملية تشكيل المفهوم العلمي عملية شخصية.وتكوين المفهوم يحتاج إلى شرطين هما:
الأول:ضرورة إدراك المتعلم العناصر المشتركة للموضوعات الأحداث وضرورة تجريدها لتكوين التعميم .
الثاني:ضرورة أن يكون المتعلم قادراً على التميز بين العناصر المتصلة بالمفهوم وتلك التي لا صلة لها بالتكوين الدقيق لمفاهيمه.
وحدد برونر(Bruner) ثلاث مراحل لتكوين المفاهيم تتمثل فيما يلي:
1- المرحلة العلمية أو الحسية من خلال التفاعل المباشر مع الأشياء حيث يشكل المتعلم المفهوم وهنا تتضح أهمية استخدام المعمل في تشكيل المفاهيم واكتسابها.
2- المرحلة الصورية وفيها يمثل المتعلم معلوماته عن طريق الصور الخيالية الذهنية.
3- المرحلة الرمزية وهي مرحلة التجريد واستخدام الرموز.
وميز أوزوبل (Ausubel) بين مرحلتين في تعلم المفهوم هما:
- مرحلة تشكيل المفهوم : وهي عملية الاكتشاف الاستقرائي للصفات المميزة لمجموعة المثيرات ودمجها في تشكيل الصورة الذهنية للمفهوم.
- مرحلة تعلم اسم المفهوم : حيث يتعلم الطالب أن الرمز المنطوق أو المكتوب يمثل المفهوم الذي تم تشكيله بالفعل في المرحلة الأولى.
وبناءاً على ما سبق يخلص الباحث إلى أن تكوين المفهوم العلمي لدى المتعلم يمر بالمراحل التالية:
1-مرحلة التفاعل المباشر مع المواقف أو الأشياء أو الظواهر أو الأحداث.
2- مرحلة تكوين صورة ذهنية خياليه للمواقف أو الأشياء أو الظواهر أو الأحداث.
3- مرحلة الترميز وتعني ربط الرموز بالأشياء ثم التفاعل مع الرموز.
4- مرحلة توظيف المفاهيم العلمية في مواقف جديدة.
الصعوبات في تعلم المفاهيم العلمية:
تشير نتائج الدراسات والأبحاث التربوية في مجال تدريس العلوم إلى وجود بعض الصعوبات في تعلم المفاهيم العلمية واكتسابها وذلك نظراً لتفاوت المفاهيم العلمية نفسها من حيث: أنواعها وبساطتها وتعقيدها أو تجريدها.
ومن بين الصعوبات في تعلم المفاهيم العلمية نذكر ما يلي:
1-طبيعة المفهوم العلمي، ويتمثل في مدى فهم المتعلم للمفاهيم العلمية المجردة أو المفاهيم المعقدة أو المفاهيم ذات المثال الواحد، كما في مفاهيم : الطاقة، والمرونة، الإلكترون......إلخ.
2- الخلط في معنى المفهوم أو في الدلالة اللفظية لبعض المفاهيم العليمة خاصة المفاهيم التي تستخدم كمصطلحات علمية وكلغة محكية بين الناس كما في مفاهيم: الذرة، الشغل، العزم،....إلخ.
3- النقص في خلفية المتعلم العلمية، فمثلاً عندما يدرس الطالب مفهوم الانصهار فإن تعلم هذا المفهوم العلمي يعتمد على بعض المفاهيم العلمية السابقة ذات العلاقة والتكيف معها مثل : ـ مفهوم الحرارة ـ ومفهوم الحالة الصلبة ـ ومفهوم الحالة السائلة ـ ومفهوم التغير الفيزيائي .
4- صعوبة تعلم المفاهيم العلمية السابقة اللازمة لتعلم المفاهيم العلمية الجديدة.
وأشار تقرير مركز البحث والتطوير للتعليم الإدراكي في جامعة ويسكونسن حول تعلم المفاهيم إلى أن تكوين المفاهيم وتعلمها لدى المتعلمين يتأثر بأربعة عوامل هي:
1 ـ طبيعة الصفات المكونة للمفهوم من حيث درجة تعقيدها .
2 ـ الأساس الذي تم بموجبه الربط بين الصفات المكونة للمفهوم .
3 ـ عدد الصفات المكونة للمفهوم .
4 ـ الأسلوب الذي أعطيت به الأمثلة على المفهوم .
مبادئ تعلم المفاهيم العلمية وتطورها:
إن مبادئ تعلم المفاهيم تعني مجموعة الأسس التي ينبغي للمعلم الأخذ بها أثناء تدريس المفاهيم العلمية وذلك للوصول بالمتعلم إلى مرحلة متقدمة من مراحل تكوين المفهوم، ومن أهم مبادئ تعلم المفاهيم العلمية ما يلي: ـ
1ـ استخدم أمثلة متعددة عن المفهوم لإيضاح الصفات ذات العلاقة أو الصفات التي ليس لها علاقة بالمفهوم, ويعتمد عدد الأمثلة على صعوبة المفهوم حيث يزداد عدد الأمثلة كلما زادت صعوبة المفهوم.
2ـ توضيح صفات المفهوم ذات العلاقة وذلك لتسهيل تمييزها والتعرف إليها وفهمها بحيث يصبح التعلم ذو معنى .
3 ـ تدريب المتعلمين على توظيف المفاهيم العلمية في المواقف الحياتية .
4ـ تشجيع المتعلمين على التفكير في مواقف جديدة للمفهوم لكي يتطور المفهوم على نحو يمكن معه دمجه في البنية المعرفية للمتعلم وليتمكن المتعلم من تمثل المفاهيم على نحو أفضل كما تزود المتعلم بفرصة ترميز المعلومات وتسميتها وهي أمور ضرورية للتذكر والاسترجاع .
طرق تدريس المفاهيم العلمية :
أن عملية اختبار المعلم لطريقة التدريس المناسبة لطلابه وللإمكانيات المتاحة في المدرسة من أهم العوامل التي تساعد على التعلم الفعال .
أولاً / طريقة تدريس المفاهيم باستخدام المنظمات المتقدمة:
عرف أوزوبل (Ausubel) المنظمات المتقدمة بأنها عبارة عن مادة تمهيدية معلومات أساسية تعرض على المتعلم في بداية الدرس اليومي أو في بداية تدريس موضوع معين أو بداية تدريس وحدة كاملة وتهدف إلى تزويد المتعلم
بركيزة معرفية عامة يعتمد عليها في تكوين المفاهيم، وتنقسم المنظمات المتقدمة إلى قسمين أحدها يسمى المنظمات المتقدمة الشارحة وتستخدم عندما تكون المفاهيم جديدة على الطالب , والقسم الآخر يسمى المنظمات المتقدمة المقارنة ويستخدم عندما تكون المفاهيم غير جديدة على الطالب .
ثانياً / طريقة تدريس المفاهيم بالاستقصاء:
عرف ويلش (Welch) الاستقصاء بأنه عملية عامة يبحث من خلالها الفرد عن معلومات وكيفية الوصول إليها , وفهم الطرف المناسبة التي تؤدي إلى الحلول الصحيحة. وتتمثل خطوات الطريقة الاستقصائية في العمليات العقلية التالية:
1. تحديد المشكلة.
2. فرض الفروض.
3. تصميم التجربة.
4. جمع المعلومات.
5. تحليل المعلومات.
6. التوصل إلى الحلول.
وهذه العمليات مبنية على العمليات العقلية للاستكشاف المتمثلة في:الملاحظة, والتصنيف, والقياس, التنبؤ, والوصف, والاستنتاج .
سابعاً / طريقة تدريس لمفاهيم باستخدام دورة التعلم:
تمتاز دورة التعلم بأنها تراعي القدرات العقلية للمتعلمين فلا يقدم للمتعلم إلا المفاهيم التي يستطيع تعلمها، وتقدم العلم كطريقة بحث إذ يسير التعلم فيها من الجزء إلى الكل، وتدفع المتعلم إلى التفكير وتنمي مهاراته الفكرية، فهي تتعامل مع المتعلم وكأنه ذلك العالم الصغير الذي ينبغي الأخذ بيده ليصبح عالم الغد. ويمكن استخدام دورة التعلم في تدريس المفاهيم وفقاً للمراحل التالية:
1. مرحلة استكشاف المفهوم:
في هذه المرحلة يقسم المعلم طلابه إلى مجموعات، ويزود كل مجموعة بمواد يستخدمونها وتوجيهات يتبعونها لجمع المعلومات بواسطة خبرات حسية حركية مباشرة تتعلق بالمفهوم، ويقتصر دور المعلم على مساعدة الطلاب في إنجاز التجارب أو ترتيب النتائج.
2. مرحلة استخلاص المفهوم:
في هذه المرحلة يطلب المعلم من كل مجموعة تصنيف نتائجها، ويكتب نتائج المجموعات على السبورة، ثم يناقش النتائج مع طلابه ليتوصلوا بأنفسهم إلى المفهوم، ويكتفي هو بذكر المصطلح العلمي للمفهوم.
3. مرحلة تطبيق المفهوم :
في هذه المرحلة يوجه المعلم طلابه لإجراء أنشطة أو تجارب معملية إضافية لترسيخ معنى المفهوم.
المفاهيم العلمية (Science Concepts)
المواضيع المتشابهه
