فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

هدف: پژوهش حاضر با هدف مقایسه اثر آزمایش‌های تجربی واقعی و آزمایش‌های شبیه‌سازی‌شده بر فهم مفاهیم پایه فیزیک در دانش‌آموزان دوره متوسطه انجام شد و به بررسی میزان تأثیر هر یک از این دو روش بر درک مفاهیم مکانیک و کاهش کج‌فهمی‌های رایج پرداخت. روش پژوهش: این پژوهش به شیوه نیمه‌تجربی و با طرح پیش‌آزمون ـ پس‌آزمون با دو گروه مستقل اجرا شد. جامعه آماری شامل دانش‌آموزان پایه دهم متوسطه منطقه ۱۴ شهر تهران بود که از میان آنان ۶۰ نفر به‌صورت در دسترس انتخاب و به‌طور مساوی در دو گروه ۳۰ نفره جایگزین شدند. گروه نخست آموزش مفاهیم مورد نظر را از طریق انجام آزمایش‌های واقعی در محیط آزمایشگاه دریافت کرد و گروه دوم همان محتوا را با استفاده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری تعاملی فراگرفت. ابزار گردآوری داده‌ها شامل آزمون استاندارد درک مفاهیم مکانیک و پرسشنامه سنجش کج‌فهمی‌های فیزیکی بود. داده‌ها با استفاده از روش‌های آماری مناسب برای مقایسه میانگین‌ها تحلیل شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد هر دو روش آموزشی موجب افزایش معنادار نمرات پس‌آزمون در مقایسه با پیش‌آزمون شدند و در ارتقای فهم مفاهیم مکانیک تأثیر مثبت داشتند. با این حال، دانش‌آموزان گروه آزمایش تجربی در درک روابط علّی میان متغیرها و مشاهده مستقیم پدیده‌های فیزیکی عملکرد بالاتری نشان دادند. در مقابل، گروه شبیه‌سازی‌شده در کاهش کج‌فهمی‌ها و شکل‌گیری تصور دقیق‌تر از کمیت‌های فیزیکی و روابط ریاضی مرتبط موفق‌تر عمل کرد. نتیجه‌گیری: بر اساس یافته‌ها، هر یک از دو روش آزمایش تجربی و شبیه‌سازی‌شده دارای مزیت‌های آموزشی متمایز هستند و به‌کارگیری تلفیقی آن‌ها می‌تواند به ارتقای هم‌زمان درک مفهومی عمیق و اصلاح کج‌فهمی‌ها منجر شود. طراحی الگوی ترکیبی مبتنی بر بهره‌گیری هدفمند از هر دو رویکرد، راهکاری کارآمد برای بهبود آموزش مفاهیم فیزیک در دوره متوسطه پیشنهاد می‌شود.