طراحی محتوای آموزشی مبتنی بر کاوشگری و STEM در مورد رفتار گازها برای مقطع متوسطه دوم

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی ، تهران، ایران

چکیده

پیشینه و اهداف: درک رفتار و خواص گازها برای آموزش شیمی اساسی است، زیرا نه تنها پایه‌ای قوی برای درک واکنش‌ها و پدیده‌های شیمیایی مختلف فراهم می‌کند، بلکه دانش ‌آموزان را قادر می‌سازد تا بین مفاهیم نظری و کاربردهای دنیای واقعی ارتباط برقرار کنند. این تحقیق، روشی کاربردی - توصیفی برای طراحی محتوای آموزشی در مورد رفتار گازها ارائه می‌کند. روش: در پژوهش حاضر از رویکردی تلفیقی مبتنی بر روش‌های نوین آموزشی که دانش آموز را در فرایند یادگیری فعال می‌کند استفاده شد. این رویکرد برگرفته از تجربیات زندگی واقعی، یادگیری مبتنی بر کاوشگری را با اصول STEM ترکیب می‌کند. مخاطبان هدف شامل دانش آموزان دبیرستانی و معلمان شیمی هستند که می‌توانند از درک عمیق‌تر و غنی ‌شده توسط رویکرد STEM بهره‌مند شوند. در تهیه محتوا منابع مختلفی از جمله مقالات، مجلات آموزشی، کتاب‌های علمی و وب سایت‌های معتبر مرتبط با قوانین گازها را مطالعه شدند. یافته‌ها: پس از سازماندهی مطالب جمع‌آوری ‌شده، باورهای غلط رایج و علل اساسی آن‌ها در منابع آموزشی موجود مشخص شدند. با تکیه بر این پایه، بخش‌های تعاملی در مورد چهار قانون اصلی گازها - قوانین بویل، شارل، آمونتون، و آووگادرو – با استفاده از آزمایش‌هایی که ریشه در زندگی روزمره دارند طراحی شدند. اساتید و معلمان مجرب شیمی مطالب را بررسی، ارزیابی و بازنگری کردند و در نهایت آن‌‌ها را تایید کردند. نتیجه‌گیری: با توجه به اثرات مثبت یادگیری مبتنی بر کاوشگری و یادگیری مبتنی برSTEM  بر آموزش علوم، به ویژه در شیمی، توصیه می‌کنیم از این روش برای ایجاد محتوا برای سایر مفاهیم مهم شیمی استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Designing inquiry-based, STEM-focused educational content on gas behavior for senior high school level

نویسندگان [English]

  • Masoumeh Ghalkhani 1
  • Sara Eskandariyan 2
1 Department of Chemistry, Faculty of Science, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
2 Department of Chemistry, Faculty of Science, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives: Understanding the behavior and properties of gases is essential in chemistry education. It not only provides a solid foundation for comprehending various chemical reactions and phenomena but also helps students make a connection between theoretical concepts and real-world applications. This research presents a practical-descriptive approach for designing educational content on gas behavior. Methods: The present study used an integrated approach based on modern educational methods that activate the students in the learning process. Drawing from real-life experiences, the method integrates inquiry-based learning with STEM principles. The primary audience includes high school students and chemistry teachers, who will benefit from the the enriched understanding fostered by this STEM-focused approach. To design the content, various resources such as articles, educational magazines, scientific books, and reputable websites related to gas laws were studied. Findings: After organizing the collected materials, common misconceptions and their underlying causes in existing educational resources were identified. With this in mind, interactive sections on four major gas laws—Boyle's, Charles', Amonton's, and Avogadro's— were designed using experiments rooted in everyday life. Experienced chemistry professors and teachers reviewed, evaluated, and revised the content, ultimately granting their approval. Conclusion: In light of the positive effects of inquiry-based and STEM-focused learning on science education, particularly in chemistry, applying this methodology to create content for other significant chemistry concepts is recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chemistry education
  • Content design
  • STEM approach
  • Inquiry
  • Gases behavior

مراجع

Abdullah Mirzaie, R; Shah Moradi, M; Koohi Faegh, A (2018), Guided inquiry-based learning in chemistry education. Tehra, Shahid Rajee Teacher Training University, National Bibliography Number: 5133107.
Ahmadi, Z; Sabbaghan, M; Ghalkhani, M. (2023) Combining green chemistry and STEM in battery education for chemistry students, Chemistry Research, 5, 215-223. DOI: [Link]
Ahmadi, Y. (2020) Misconceptions of Primary School Teachers in Marand about the States of Matter, Research in Chemistry Education, 2 (1), 57-67. SID: [Link]
Chan, M; Leng Kelvin Tan, Y; Subramaniam, R. (2024). Depiction of scientific principles, laws, and theories in Chemistry textbooks used by students in Singapore, Chemistry Education Research Practice, 25, 687-702. DOI: [Link]
Firefighting article archive site No.174. [Link]
https://www.inmost.ir/candle-water/
Ješková, Z; Šnajder, Ľ; & Guniš, J. (2024). Active learning in STEM education. Journal of Physics: Conference Series, 2715(1), 012019. IOP Publishing.‏ DOI: [Link]
Knowledge-based site for the development of inquiry-based learning technologies (Fan Yad), [Link]
Mortimer, C.E. (1986) General Chemistry 1. Translated by Issa Yavari. 1999. 6th edition. Tehran: University Sciences Publishing House. Chapter 10.
Mufit, F; & Fauzan, A. (2023). The Effect of Cognitive Conflict-Based Learning (CCBL) Model on Remediation of Misconceptions. Journal of Turkish Science Education, 20(1), 26-49. DOI: [Link]
Nikrou Shaldehi, N. (2024) Scientific demonstration: a smart way to teach covalent bonds, Research in Chemistry Education, 6(1), 4-13. DOI: [Link]
O'Hanlon, J. F; & Gessert, T. A. (2024). Chapter 2 “Gas Properties”.‏ PP- 11-25, in the book “A Users Guide to Vacuum Technology”, Wiley Semiconductors, DOI: [Link]
Quilez-Pardo, J. (1995). Student’s and teacher’s misapplication of Le Châtelier’s principle: implications for the teaching of chemical equilibrium, Journal of Research in Science Teaching, 23(9), 939-957 DOI: [Link]
Şahin, E. Sarı, U. & Şen, Ö. F. (2024). STEM professional development program for gifted education teachers: STEM lesson plan design competence, self-efficacy, computational thinking and entrepreneurial skills. Thinking Skills and Creativity, 51, 101439. DOI: [Link]
Solihah, P. A; Kaniawati, I; Samsudin, A; & Riandi, R. (2024). Prototype of the greenhouse effect for improving problem-solving skills in science, technology, engineering, and mathematics (STEM)-education for sustainable development (ESD): Literature review, bibliometric, and experiment. Indonesian Journal of Science and Technology, 9(1), 163-190.‏ DOI: [Link]
Salehi avval, M; Bahrami Maddah, A. M. (2022) A review of students' common Misconception in high school chemistry education, Research in Chemistry Education, 4(2), 264-270. [Link]
پژوهش در آموزش شیمی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 03 مهر 1404

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار