أخطائنا في تدريس العلوم| داني دوسيت|TEDxRiga

العالم اليوم بحاجة إلى العلماء والمهندسين أكثر من أي وقت مضى، لكن طريقتنا في تكوينهم تعطي نتائج عكسية وغير فعالة كذلك. بالإعتماد على البحث والخبرة، يقوم مدرس الفيزياء للمرحلة الثانوية داني دوسيت بتحدينا محاولا بذلك تغيير تصورنا عن العلوم في المدرسة.

أنا معلم في المدرسة الثانوية،

أنا لست معتادا على أن تكون القاعة بإكملها
تنصت إلي.

(ضحك)

إذن، من منكم كان يستمتع بحصة العلوم في
المدرسة؟

ليس سيئا.

حسنا، خلال الأسبوع الماضي،

من منكم جرب شيئا كان قد تعلمه بحصة
الفيزياء ؟

في حياتكم اليومية ؟

حسنا، يوجد البعض منكم، لكن ليس الكثير.

لذلك اعتقد أني كمدرس

لا اقوم بتأثير كبير في حياة طلابي

وهذه مشكلة.

أود أن أبدأ بإخباركم قصة عن ( زايا ).

( زايا ) كانت طالبة درستها في منغوليا قبل
سبع سنوات.

كانت تبلغ من العمر 14 سنة وقتها.

زايا كانت فتاة هادئة ودرست بجد،

كما كانت تحظى بعلاقة طيبة مع اصدقائها.

كانت ( زايا ) تؤمن بوجود كائنات فضائية.

جدها كان يدعي انه إختطف من الكائنات
الفضائية عدة مرات،

وغدى شهيرا بسبب رسوماته ولوحاته عن الخطف.

في الوقت الذي عرفتها فيه، بدأت ( زايا )
بتصفح الانترنت

وبدأت بالبحث أكثر عن نظريات المؤامرة.

مع الوقت بدأت بالشك

ان الحكومة المحلية والحكومة الوطنية،

وحتى الإقتصاد العالمي يجري التحكم به من
قبل اقزام خضر.

هذا ما يحدث

عندما تأخذ مراهقة لم تتعلم كيفية التفكير
بشكل ناقد،

وتوفر لها الإنترنت.

إذا، إننا في العالم اليوم نواجه تحديات
جديَة:

الإحتباس الحراري والتقدم في الرعاية الصحية

والتكنولوجيا المتطورة بشكل متزايد.

لكي نقوم كمجتمع بالتعامل مع ذلك،

فإننا سوف نحتاج الى محو أمية علمية للسكان.

في نفس الوقت

إذا كنت شخصا يمكنه إستخدام العلم و
التفكير الناقد في حياته،

فإنك سوف تمتلك القدرة على فهم العالم
بشكل أفضل.

لكن في مثل حالة ( زايا )

نحن، المعلمون، لا نعلم الطلاب كيفية
التفكير النقدي.

نحن لا نعلم الطلاب

كيف يجعلون الأفكار العلمية ذات معنى في
حياتهم.

معظمنا يعرف أننا يجب أن نقوم بالامور
على نحو أفضل،

لكن في نفس الوقت،

معظم الأحاديثنا تركز على الأشياء الخاطئة.

أن العديد من الناس يعتقدون

أنه بإمكاننا جعل الأطفال يحبون العلوم
ويحرزون نتائج أفضل

فقط إذا أريناهم

العديد من المؤثرات البصرية وشروحات
ممتعة.

إذا لنقم بشروحات ممتعة.

(تصفيق)

لدي هنا قارورة،
ومادة كيميائية محفزة هنا.

القارورة تحوي بروكسيد الهايدروجين بالإضافة
إلى سائل جلي عادي.

سوف أصب هذا هنا.

ونحصل على هذا المؤثر الرائع هنا.

ما يحصل

أن يروكسيد الهايدروجين تقسم إلى أجزاء
بفعل المحفز الكيميائي،

تحول إلى ماء مطلقا غاز الاوكسجين.

لإن هناك سائل جلي في الخليط،

فإن غاز الاوكسجين تم حصره ليتحول إلى
فقاعات،

وهكذا نحصل على مجموعة من الفقاعات.

خلال 10 دقائق قادمة او ما إلى ذلك سيستمر
ذلك بالإنفجار.

على أمل أن لا يقوم ذلك بإلهاكم كثيرا

عما أحاول قوله هنا.

حسنا، هذا رائع للغاية،

لكن هل دفعك ذلك بإن تصبح فضوليا
تجاه العالم؟

هل جعلك تتسأل لماذا السماء زرقاء،

أو كيف يعمل محرك السيارة،

أو لماذا تمتلك السلاحف أنماط فريدة
من القواقع؟

لا، ليس بالفعل.

ما أعنيه,طرح أسئلة على هذا النحو يجعلك
فضوليا، لكني غير متأكد

من أن هذا النوع من الشروحات يقدم الكثير
للطلاب.

حتى نستطيع إستخدام شروحات

لتحفيز الفضول أو لتعليم التفكير الناقد،

هذه الشروحات ليست سوى تضليل

في عالم يحتاج فيه الناس لتعلم كيف يفكرون
بطريقة ناقدة.

الخطأ الثاني الذي نرتكبه

أننا نعتقد أن العلوم تنتمي إلى فرع من
المعرفة.

حسنا، اذا كانت العلوم فرع المعرفة

إذن فمسؤولية المدرسة

أن تحدد فيما إذا كان الطلاب تعلموا
هذه المعرفة أم لا.

لدينا أداتين لفعل ذلك.

أولهم أسئلة الإختيار من متعدد.

إي لون سيقوم بأفضل معالجة

في التلسكوب البصري او في المايكروسكوب؟

لدينا أربع إجابات خاطئة وواحدة صحيحة.

إي نوع من مصانع الطاقة يجب أن نبني ليزودنا
بالكهرباء؟

حيث لا مكان للدقة، أو التفسيرات أو شروحات

كم عدد الكروموسومات عند الإنسان؟

لا توجد حالات إستثنائية، فقط إجابة واحدة.

إي من هذه التعريفات المتشابهة بالتركيب
اللغوي

التعريف الصحيح للطاقة؟

ما يكون في معظمه إختبارا لمهارات القراءة.

ما هو أقرب نجم؟

ليس بإمكانك تدعيم قدرة طفل على طرح
الإسئلة الصحيحة

تكوين نظرية، القيام بتجربة،

أو اعطاء معنى لحياتهم عن طريق أسئلة
الإختيار من متعدد.

حسنا، الأسلوب الأخر طرح مسائل علمية.

المسائل العلمية يُدعى بإنها مواقف واقعية

حيث يفترض من الطلاب تطبيق معرفتهم العلمية.

إليكم مثالا.

الكتلة 5 كيلو غرامات،

التسارع 2 متر/الثانية،

ونحن نعرف أن القوة تساوي كتلة تسارع الجسم

إذن كم تساوي القوة؟

عندما يرى الطلاب مسائل كهذه،

يقولون: "أي قانون يفترض أن أستخدم؟

أي مفردة يجب أن أستخدم؟

أي فكرة يجب أن أكتب على الورقة؟"

ثم يتوقفون عن التفكير.

هذه المسائل لا تعطي تقييما ذو معنى

لقدرة الطفل على تطبيق معرفته بالعلوم.

إنها لا تقوم بشيء سوى إختبار

فيما إذا كان الطلاب يستطيعون حل هذا النوع
من المسائل أم لا

إذن، أختبارات العلوم بدون فائدة صحيح؟

إذن ماذا؟

المشكلة أن هذه الإختبارات تقوم بدور الجسور

نستخدمها لجعل الطلاب يتخرجون من المدرسة

نستخدمها لجعل الطلاب يدخلون الجامعة،
كما نستخدمها

لنمكن الطلاب من الإعداد لحياتهم العملية.

كنتيجة لذلك، يتراكم عبء كبير

على الطلاب، على العائلات، وعلى المعلمين

لتحضير الطلاب لهذه الإختبارات.

نحن نركز على الأشياء الخاطئة، والأختبارات
الهدف الخاطئ.

إذا كان هناك سحر أو معنى للعلوم في بداية
العام الدراسي،

فإن ذلك يذهب بحلول ديسمبر.

إذن، هذا هو حال الأمور.

تدريس العلوم لا يجدي نفعا.

نقوم بتجريب مؤثرات بصرية ليس لها
تأثير،

ونقحم الأطفال بإمتحانات لا تخبرنا بأي
شيء ذو معنى.

لدي تفسير أخر لكم.

إنه أفضل.

هذا صندوق الغرائب، شاهدوا من فضلكم.

الأن، عندما ترون هذا، من لديه أي سؤال؟

من لديه فضول تجاهه؟

من يريد أن يصعد إلى المنصة،

ليسحب أحدى هذه الخيوط،
ونرى ما سيحدث؟

نعم، هذه ردة الفعل التي نريدها من طلابنا !

نريدهم أن يمتلكوا الفضول.

عندما أريت طلابي صندوق العجائب قالوا:
"أرينا ما في داخله !"

لكن لن أفعل ذلك أبدا.

بالطبع، إنه محكم الإغلاق.

العلوم تمام مثل صندوق العجائب، لا تدور
حول الإجابة فقط،

ليس لدينا مدخل لبعض حقائق الكون.

كل ما لدينا هو الأسئلة.

أخبرت طلابي أن بإمكانهم الذهاب للبيت و
صناعة صندوق العجائب الخاص بهم

وأنتم بإمكانكم ذلك أيضا.

وإذا فعل صندوق العجائب الخاص بكم
مثل صندوقي

إذن - تهانينا !
لقد نجحت.

لكن لن أريك أبدا ما يوجد في داخل الصندوق.

كهذا تكون شروحات العلوم، صحيح؟

لكن معظم دروس العلوم التي نحتاجها
أصعب قليلا

إذن، لنقم بشرح أخر.

لدي هنا كرة بلاستيكية بيضاء ومغناطيس.

الكرة البلاستيكية البيضاء لا تجذب النحاس

ولا حتى المغناطيس يستطيع ذلك; لأن النحاس
ليس من الفلزات.

إذا رمينا الإثنين بالأنبوب

الكرة الصفراء البلاستيكية هنا،
ولكن أين المغناطيس؟

ها هو.

إذن مالذي يحدث؟

بينما تسقط، يحدث تغيير في الحقل المغناطيسي
للأنبوب

تماما كما يحدث في الدينامو أو في
مولد الكهرباء

التغير في المجال المغناطيسي يخلق شحنة
كهربائية.

لأن المغناطيس يسقط بشكل طولي،

سيكون التيار المغناطيسي على شكل دوائر

هذه الدوائر تسمى (تيارات إدي).

الأن، مثلما تخلق التيارات في سلك حقول
مغناطيسية

فإن تيارات إدي تخلق حقلا مغناطيسيا.

الحقل المغناطيسي الموجود هنا

سيكون في الإتجاه المعاكس

بالنسبة للحقل المغناطيسي

لذلك، بينما يسقط،

المغناطيس يتعرض للمقاومة من الحقل بشكل
غير مباشر

والنتيجة أن يسقط المغناطيس ببطء.

لكن الأن، بينما رأيتم توضيحا،

سمعتم شرحا،

ورأيتم بعض الصور، إذن فهمتم، صحيح؟

حسنا، لنختبر فهمكم.

سوف أخذ المغناطيس،

وسوف نقوم بقلبه للأعلى والأسفل ثم نقذفه .

هل سوف يكون أسرع، أبطأ، أو سيبقى
بنفس السرعة ؟

نفس السرعة.

إذن، الموقف معقد.
صعب.

الحث المغناطيسي موضوع

عندما درسته، أمضيت ساعات في العمل مع
الطلاب.

قمنا بتمارين هادفة، بنينا نماذج،
وقمنا بتجريبها.

فهم الأفكار في تدريس العلوم

يحتاج وقتا ومجهودا وبالطبع إعطاء تعليمات
بعناية.

الأسلوب الذي أستخدمه بالتدريس يدعى
نمذجة التعليم.

النمذجة تحفز الطرق التي إتبعها العلماء
لأكتشاف المعرفة

وهي ناجحة بالفعل.

أود أن أريكم إياها.

نبدأ أولا بالقيام بتجربة.

وعلى الطلاب إيجاد علاقة

بين مغيرات محددة.

ثم نجتمع كصف،

ونجمع ما توصلنا إليه من نتائج لإبتكار
نموذج.

لكن لأن الطلاب إبتكروا نموذج بأنفسهم،

لم تعد يسمى قانون نيوتن في الجاذبية فحسب

بل قانون آنا، قانون إيفان، أو قانون
اليكسندر.

لديهم ملكية له، إنه يخصهم.

ثم نقوم بإخذ النموذج ونقوم بتطبيقه في
الحياة الواقعية.

أخيرا، بإمكاننا أخذ النموذج، نخفف العوائق

ونرى أنه لم يعد ينجح.

مما يمكننا من إيجاد نموذج جديد
أكثر عمومية.

إذن، نظريات التعلم التفاعلي مثل هذه تنجح،

والأبحاث واضحة بهذا الشأن.

سوف تتطلب وقتا وجهدنا منا

لأعادة تدريب المعلمين ليدرسوا بشكل أكثر
فاعلية.

لكن الجزء الجيد

أنه ليس أمرا صعبا، وليس مكلفا كذلك.

أداتي المفضلة في غرفة الصف هي اللوح الذكي.

أنا أقوم بجلب اللوح إلى الصف، والطلاب
يجلبون الذكاء.

عندما أطلب من طلابي تطوير المهارات، يتوجب
علي أن أجعلهم يقومون بشيء واقعي

هكذا نضمن أن يبقوا متفاعلين.

الأسبوع الماضي، أحضر طلابي بالون من الماء،

ذهبوا للطابق الثاني وأمسكوا به خارج
النافذة،

وكان عليهم تخمين متى عليهم رمي البالون،

بينما أمشي أنا تحت النافذة،

ويصيني بالرأس.

لنلقي نظرة على ذلك.

(بدأ الفيديو)

ها نحن ذا... سقوط

أصابت الهدف.

(ضحك)

بإمكانكم أن تروا كم يبدون سعداء، صحيح؟

(ضحك) (تصفيق)

شكرا لكم.

لنعد إلى (زايا).

إذن، زاد إرتياب (زايا)

ومخاوفها عن الكائنات الفضائية.

ما جعلتها تفعله كان

أن تطبق التفكير العلمي الذي تعلمته في الصف

على أفكارها حول ونظريات المؤامرة.

ببطء، مع مرور العام، بدأت تتراجع عن
ارأئها.

في نهاية العام، عادت طفلة طبيعية مجددا.

العلم وطريقة التفكيرالمصاحبة له

سأعدها على فهم أفضل لعالمها.

تخيلوا لو أننا نستطيع أن نحصل على حصص علوم

حيث يستطيع الطلاب التعلم بالتفاعل،
بمشاركتهم دروس ذات معنى.

وتخيلوا لو أننا جميعا نستطيع أن نتعلم كيف
نفكر بطريقة علمية وناقدة.

لكن هناك أمر ناقص، وهو أمر مهم.

الإختبارات.

هنا في أوربا وفي جميع أنحاء العالم،

نقوم بزيادة عبئ المخاطرة للإمتحانات
المقررة.

كل دقيقة يقضيها الطلاب بتعلم كيفية طرح
أسئلة.

كيف يقومون بالتجارب، كيف يفكرون كعلماء،

دقيقة لا يقضيها الطلاب في التحضير
للإمتحان.

إي تغييرنقوم به لتدريس العلوم

يحتاج بالبداية إلى تغيير في إختبار العلوم.

هناك عدة بدائل لهذه الإمتحانات المريعة:

مشاريع، مهام، العمل الجماعي، تجارب
المختبر، ملفات، مختبرات بصرية.

إذا كنت مدرسا للعلوم، خذها بعين الإعتبار!

لقد تم فحصها،
لقد تم تجربتها،

هذه الطرق موجودة منذ عقود.

لا أعرف لماذا لا يتبنى الناس هذه الوسائل،
هذا جنون !

أنا هنا لإني أود إخبار المسؤولين عن
مناهج العلوم،

هنا وفي أنحاء العالم،

أن يعيدوا حسابتهم مع الإمتحانات المقررة

والقيام بإختباروالتفكير جديا بإستخدام
وسائل تقييم بديلة.

لكن لدي رسالة لكم أيضا وخصوصا الطلاب.

العلوم أكثر بكثير من مجرد إختبارات.

إذا تمكنت من إستخدام العلوم في تفكيرك

وإذا تعلمت إن تفكر بطريقة علمية وناقدة

سوف تصبح شخصا أذكى وأغنى.

بإمكاننا أن نتعلم التفكير العلمي،
بإمكاننا أن نتعلم التفكير النقدي،

إذن أطلبوا ذلك من المدارس والنظام التعليمي

وأطلبوه كذلك من أنفسكم.

والأهم من ذلك

لا تجعلوا الإختبارات تخبركم بما تكترثوا
وما لا تكترثوا به.

تعلم العلوم صعب، لكنه مهم حقا.

أعتقد أننا نقوم به بالطريقة الخطأ،
أعتقد أنه بالامكان القيام بالأفضل.

وفي الحقيقة أعتقد أنه من الواجب القيام
بالأفضل.

شكرا جزيلا لكم.

( تصفيق )