نويسنده: برنارد اسپادک
مترجم: محمدحسين نظري نژاد

کودک خردسال از لحظه اي که پا به عرصه ي وجود مي گذارد سعي دارد به مدد حواسّ خود با محيط اطرافش ارتباط برقرار کند و از دنيايي که در آن زندگي مي کند اطّلاعاتي به دست آورد. زمينه ي ادراک کودک براي درک جهان مادّي در ابتدا محدود است. چيزهايي که در درک او نمي گنجند وجود ندارند و براي آنچه درک مي کند توضيحي به نظرش نمي رسد.
کودک، همراه رشدي که مي کند و تجارتي که مي اندوزد از وجود نظم در جهان با خبر مي شود. در حوادث و اشيايي که لمس مي کند نوعي انتظام مي بيند. برخي از روابط علّت و معلول برايش روشن مي شود. آنچه براي او در گذشته صرفاً يک پديده مي نمود، حال با ديگر حوادث مشابه در يک طبقه قرار مي گيرد و او گهگاه با آن برخورد دارد. حتّي کودک سعي دارد در جايي که نظم نيست ايجاد نظم کند. با رشد درک پديده هاي فيزيکي و اجتماعي کودک از جهان، اين امکان براي او فراهم مي شود تا با دانشي که از طريق تجربه کسب مي کند بر توانايي درک خويش بيفزايد.
بررسي کار ناظران رشد کودک در دوران گذشته آسان است. آنها رشد فکري کودک را حاصل پيشرفت دانش فرهنگي مي دانستند؛ چنين رابطه اي قابل توجّه به نظر مي رسد. انسان اوّليّه رويدادها را مجرّد تلقّي مي کرد و هر نوع تغيير و تحول را به قدرتهاي جادويي فراسوي درک بشر نسبت مي داد. جامعه ي انساني از آن نقطه به سوي پيشرفت به حرکت در آمد. به موازات تکوين يافتن مفاهيم مي توانست به توضيح بپردازد، درک کند وتا حدّي با دنياي مخلوقات در آميزد. بشر اوّليّه براساس مفاهيم تصوّري خود طبقه بندي اشياء را معادل يکديگر مي دانست. بعد بين نظم و ارتباط مفاهيم تعميم ايجاد مي کرد. با ارتباط و تعميم مفاهيم به يکديگر نظامهاي دانش به وجود مي آمد.
مجموعه ي دانشها به وجود مي آمد، انباشه مي شد و از نسلي به نسل ديگر انتقال مي يافت. نظامهاي دانش در مواقعي بسيار پيچيده مي شد و تقسيماتي را به وجود مي آورد، در نتيجه دامنه ي تخصّصي شدن تحقيقات رو به گسترش مي گذاشت و سيستمي کاملتر براي حصول و ذخيره ي دانش پا مي گرفت. تخصّصي شدن سبب ايجاد بخشهاي آموزشي ( scholarly disciplines ) به سبک امروز شد، همراه جداسازي رشته ها بر اساس موادّ درسي مورد لزوم، در هر زمينه مجموعه اي از دانش هماهنگ شده و به تأييد رسيده بصورتي مجزّا در آمد.
يکي از هدفهاي اساسي مدرسه انتقال بخشهاي عمده اي از اين دانش به جوانان است. بدين ترتيب هر نسل مي تواند اطّلاعات موجود در جهان را در اختيار خود گيرد و از اين طريق با جهان هستي همگامي ثمربخش ايجاد کند، دانستنيهاي بيشتري درباره ي آن را بر دانسته هاي گذشته بيفزايد. موادّ درسي آموزشگاهي با بخشهاي آموزشي ارتباط نزديک دارند، بطوريکه به موازات گسترش پژوهشهاي فکري، محتواي درسهاي علوم، مطالعات اجتماعي، رياضيّات و ديگر موادّ درسي تغيير مي کند.
در تلاشهاي اخير براي توسعه ي برنامه هاي درسي سعي بر آن بوده است که بين راههاي افزايش معلومات کودکان در مورد جهان و طرق گسترش بخشهاي آموزشي هماهنگي ايجاد شود. علوم تجربي، رياضيّات و علوم اجتماعي، آن دسته از فرايندهاي ذهني تلقي شده اند که به کمک آن مي توان درباره ي جهان مادّي واجتماعي مطالعه کرد. براي مثال هِرد ( Hurd ) و گالاگر ( Gallagher ) توانايي لازم براي درک علم را چنين تعريف کرده اند:
1- توانايي درک منظور غائي (1) يک رشته مشاهدات؛2- توانايي بررسي مفروضات از ديدگاههاي برتر؛ 3- توانايي تشخيص تأثير تغيير يک متغيّر در هر بار؛ 4- قدرت ناديده گرفتن جنبه هاي بي ربط و توجّه به جنبه هاي سودمند اطّلاعات؛ 5- قدرت شکل بخشيدن به فرضّيه هاي مفيد وآزمايش کردن آنها؛ 6- قدرت جستجو براي شواهد و دلايل جديد؛ 7- قدرت استنتاج منطقي از يک الگو. داشتن قدرت تخيل کافي نيز سودمند است. (2)
اين گونه مهارتهاي ذهني مبيّن آنند که رشد فکري در سطحي عالي قرار دارد. بر اساس مشاهدات انجام شده، اين مدارج عاليتر عقلاني، همراه انتشار مفاهيم تازه تري از رشد فکري، از مراحل دراز مدّت رشد و تجارب پيشين نشأة گرفته است. بنابراين قدرت تفکّر علمي در مرحله ي رشد يکباره به ذهن نوجوان خطور نمي کند، بلکه مستلزم تربيت از اوان کودکي است. با در نظرگرفتن اين واقعيّت، در جنبش جديد مربوط به ارائه ي برنامه هاي درسي، توجّه برنامه ريزان به برنامه هاي سالهاي ابتدايي معطوف شد. نظريّه هاي پياژه چارچوبي را ارائه داد که مفاهيم علمي در درون آن شکل مي گرفت؛ و نظريّه ي يادگيري چارچوب ديگري را به وجود آورد. الگوهاي گسترش برنامه هاي درسي عقايد مربوط به محتوا و نحوه ي يادگيري را هماهنگ کردند. اين الگوها در برنامه هاي علوم جديدتر آمده اند. اساس ارائه ي اين نوع آموزش علوم را اين اعتقاد تشکيل مي داد که مدارس بايد علم را به عنوان يک فعّاليّت ذهني آموزش دهند.

ماهيّت آموزش علوم در گذشته

درس علوم يکي از آخرين موادّي بود که به برنامه ي درسي آموزش خردسالان افزوده شد. در حقيقت بسياري از روشهاي آموزشي پيشگامان دراين زمينه را بررسي طبيعت تشکيل مي دهد و مشاهده ي پديده هاي طبيعي، در وهله ي اوّل به منظور تحسين طبيعت و بعد درک آن، مورد توجّه بوده است. از معلّمان مي خواستند بخشي از حياط مدرسه را به باغچه اختصاص دهند تا کودکان درآنجا گياه بکارند. حيوانات دست آموز را به کلاس مي آوردند تا کودکان مراقبت از آنها را بياموزند. اشياء جالب طبيعي مانند سنگهاي طبيعي و برگ به کلاس درس راه مي يافت و براي مشاهده ي کودکان روي ميز قرار مي گرفت. براي افزايش کيفيّت يادگيري داستانهايي از طبيعت را در کلاس مي خواندند و تصويرهايي را به نمايش ميگذاشتند.
تمامي اين قبيل فعّاليّتها، همان هدف اوّليّه ي خود را داشت و آن افزايش درک و تحسين شگفتيهاي طبيعت پيرامون کودکان توسّط آنها بود. در مدارس شهر مطالعه ي طبيعت اغلب نوعي آموزش جبراني محسوب مي شد. و از آنجا که کودکان شهري، در مقايسه با کودکان روستا، فرصت کمتري براي تماس با طبيعت داشتند، چنين آموزشي ضروري به نظر مي رسيد. هرچند مشاهده ي مستقيم محيط طبيعي يکي از خطّ مشي هاي برنامه ي علوم محسوب مي شود امّا در گذشته بندرت مشاهده ي «شگفتيهاي طبيعت» مبنايي براي تفکّر علمي درباره ي جهان اطراف انسان قرار مي گرفت.
در پايان ربع اوّل قرن بيستم، بررسي علوم در برنامه هاي درسي مدارس ابتداي و نيز آموزش خردسالان جاي مطالعه ي طبيعت را گرفت. آموزش، علوم، حتّي در سطح ابتدايي خود، کمتر به درک طبيعت مي پرداخت و بيشتر به فهم مفاهيم و روشهاي علمي اختصاص يافت. نمونه هايي از مطالعه ي طبيعت در کلاسهاي خردسالان در عصر حاضر بچشم مي خورد، معلّمان باز هم اشيايي را براي مشاهده و تحسين روي ميز درس علوم به نمايش مي گذارند، داستانهايي ازطبيعت در قالب انسان براي کودکان مي خوانند و از شيوه هاي ضمني آموزش علوم استفاده مي کنند.
تدريس تحسين طبيعت و فراهم آوردن فرصتهايي براي مشاهده ي پديده هاي طبيعي، بااستفاده از حوادث اتّفاقي براي يادگيري بيشتر در کودکان، همه از فعّاليّتهاي با ارزش برنامه ي علوم به شمار مي آيند امّا کلّ برنامه ي علوم را شامل نمي شوند. براي مثال، معلّمان بايد فعّاليّتهايي را در برنامه بگنجانند تا بتواند بر قدرت مشاهده و تجسّس کودکان بيفزايد. بايد به کودکان بياموزند که تحسين طبيعت شايد حرکتي اجتماعي بر اساس درک و فهم را طلب کند، درک نحوه ي حفاظت از طبيعت و اينکه صنعت چگونه بر طبيعت اثر مي گذارد. معلّم در صورتي مي تواند رويدادي اتّفاقي را مبناي آموزش علوم قرار دهد که معيارهايي را مطرح کند، تا بتوان توسّط آنها صلاحيّت درجه اين قبيل رويدادها را در برنامه هاي آموزشي خاصّي پذيرفت. روشي منظّم در آموزش علوم، که بر پايه ي برداشتي از علوم مناسب براي خردسالان باشد مي تواند به شکل گيري چنين معيارهايي کمک کند.

برداشتهاي جديد از آموزش علوم به خردسالان

محتوا و نحوه ي تصميم گيري براي آموزش علوم تا حدّ زيادي به اين امر مربوط مي شود که طرّاح برنامه درسي از علم چه برداشتي دارد - اهداف اين آموزش از نظر او کدامند و طرز تلقّي او از ماهيّت آموزش خردسالان چگونه است. در آموزش دوران کودکي فرض بر آن نيست که معلّمان کودکان را براي تخصّص علمي آماده کنند، بلکه آموزش علوم بخشي از آموزش عمومي تلقّي مي شود. هرکس در جامعه ي خود بايد شناختي از علم داشته باشد تا در زندگي روزمرّه از آن استفاده کند. درک ماهيّت تحقيقات علمي و نقش علم در جامعه ي کنوني نيز به همان اندازه حائز اهميّت است. در مدارس امروز سواد علمي براي همه ي کودکان هدفي آموزشي به شمار مي آيد.

علم يا دانش نظام يافته

عدّه اي از متخصّصان تعليم و تربيت علم را مجموعه اي از دانش درباره ي جهان مادّي دانسته اند. از اين ديدگاه برنامه ي درسي را مي توان شامل حقايق علمي انتخابي تلقّي کرد، حقايقي که براي کودکان و بزرگسالان بيش از هر چيز سودمند است. حدّ و ترتيب چنين برنامه اي با مشخّص شدن حقايقي که بايد آموزش داد، سنّ مناسب و تقسيم اطّلاعات بنحوي که تا خاتمه ي مدرسه کودک ادامه يابد ارتباط دارد.
مسأله ي اصلي در تهيّه ي برنامه اي مطابق با ديدگاهي که ذکر آن گذشت وجود حقايق علمي بي شمار است، حقايقي انباشته شده که همچنان بر کميّت آنها افزوده مي شود، بگونه اي که انتخاب مهمترين حقايق مشکل مي نمايد. تعداد حقايقي که يک فرد ناگزير به آموختن و به خاطرآوردن دوباره ي آنهاست آموزش علوم را امري دشوار مي سازد. علاوه برآن، علم دائماً به کشف حقايق جديد و ردّ اطّلاعات نادرستي مي پردازد که قبلاً صحيح به نظر مي آمد. آموزش حقايق علمي به کودک به کاري طاقت فرسا و بي پايان تبديل مي شود، کاري که ارزش غائي ناشناخته اي دارد.
از آنجا که اشکالاتي در اين طرز تلقّي از علوم وجود دارد با رَدّ آن، علم را مجموعه اي از مفاهيم سازمان يافته به همراه نتايجي کلّي دانسته اند. غالب اطّلاعات علمي را مي توان بصورت مفاهيم منظّمي شکل داد و از اين طريق به تنظيم حقايق علمي پرداخت. مفاهيم به حقايق معني مي دهند، آنها را به شکلي کلّي تر در مي آورند و سبب مي شوند فرد بتواند اطّلاعات پراکنده را با مفهومي از شناخت جهان ارتباط دهد.
علاوه بر آن، علم را به عنوان شيوه اي براي تعميم و تأييد دانش شناخته اند. تمامي شيوه هايي که عالم به کار مي گيرد تا پديده ها را مشاهده کند، فرضيّه ها را بيازمايد، ناظر بر متغيّرها باشد، به تهيّه ي گزارش از آزمايشها بپردازد و آنها را منعکس سازد، همه و همه را مي توان بخشي از ساختار علم به حساب آورد. هدف از برنامه هاي علوم جديد، آموزشِ چنين ساختاري است.
تشکيل ساختاري مفهومي از محتواي علوم فکري نو به حساب نمي آيد. در دهه ي 1920 « کِرگ » ( Craig ) در تحقيق خود پيرامون آموزش علوم اين هدف را داشته است که برنامه ي علوم کودکان را متّحد الشکل سازد و بر اساس کلّيّت دادن به مفاهيم قرار دهد، بگونه اي که حدّ و مرز موجود بين رشته هاي مختلف تحصيلي از ميان برود. (3) اين امر سبب ايجاد طرحي مفهوم دار در آموزش علوم شد، طرحي که امروز همچنان کاربرد دارد.
1- مکان - عالم مکاني بسيار وسيع است.
2- زمان - زمين عمري بسيار دراز دارد.
3- دگرگوني - عالّم مدام در حال تغيير است.
4- سازگاري - حيات با محيط خود هماهنگ است.
5- گوناگوني - تغييرات موجود در عالم بسيار است.
6- ارتباط بينابين - ميان موجودات زنده وابستگي وجود دارد.
7- توازن و تعادل - تأثير متقابل نيروها بر يکديگر. (4)
مجموعه ي کتابهاي درسي در زمينه ي برنامه ي علوم در مدارس ابتدايي بر اساس اين طرح و توسّط « کِرگ » و همکارانش تدوين شد که بسياري از مدارس از آن استقبال کردند. ديگر کتابهاي درسي نيز با طرحهاي مفهومي از اين قبيل نوشته شد. مثلاً، « برندوين » ( Brandwein ) و همکارانش در سالهاي اخير طرح مفهوم دار مشابهي را براي آموزش علوم ارائه داده اند:
1- انرژي از صورتي بصورتي در مي آيد امّا مقدار کل آن ثابت مي ماند. (5)
2- مادّه از صورتي بصورتي در مي آيد اما مقدار کل آن ثابت مي ماند. (6)
3- موجودات زنده بايکديگر و با محيط اطراف خود رابطه ي متقابل دارند.
4- موجود زنده ماحَصَل توارث و محيط زيست خود مي باشد.
5- موجودات زنده مدام در تغييرند.
6- عالم مدام در حال تغيير است. (7)
« برندوين » و يارانش برنامه اي منسجم را براي علوم از کودکستان تا سال ششم در اين چهارچوب ترسيم کرده اند. هرچند سازماندهي مفهومي در اين چهارچوب با نمونه هاي گذشته مشابه است امّا محتواي علمي و جنبه هاي آموزشي آن بصورتي نو درآمده است.
طرحهاي مفهومي به آموزش جاذبه ي بسيار مي بخشند. سودمندي آنها به سبب منسجم ساختن اطلاعات بصورت ايجاد مفاهيم پر معني براي آن و کلّيّت بخشيدن به آن است. علاوه بر آن، تقريباً تمام دانشها و اطّلاعات را مي توان بنوعي دسته بندي کرد، برنامه هاي مقاطع مختلف قابل تلفيق به يکديگرند. از طريق مفهوم بخشيدن به هر تجربه ي علمي و تعيين مناسبترين مقطع براي آموزش آن مي توان علوم را بطور کلّي براي همه ي کلاسهاي مدرسه بشکلي منسجم درآورد. بدين ترتيب محتواي آموزش درکودکستان با محتواي آموزش سال سوّم ارتباط پيدا مي کند بي آنکه مشکل تداخل محتوا از سالي به سال ديگر پيش آيد.
با اين همه، اين نگرش مفهوم علم را قبل از هر چيز همچنان بر پايه ي مجموعه اي از دانشها و اطّلاعات مي داند. مفاهيم کلّي علمي مستقيماً تدريس نمي شود بلکه آموزش آن از طرق عناصر دانشي که منعکس کننده ي آنهاست صورت مي گيرد. در عين حال، مفاهيم کلّي به اين دانشها نظم مي بخشد و تا حدّ ممکن سبب انتقال آنها مي شود.
برنامه هاي ديگر آموزش علوم، به جاي تأکيد بر دانش علمي، بر پديده هاي علمي، مفاهيم علمي يا خطّ مشي هاي تحقيقات علمي توجّه داشته است. « کارپلوس » ( Karplus ) و « تي ِار » ( Thier ) تفاوتهاي سه طرح برنامه درسي براي علوم را اين چنين مشخّص کرده اند:
اگر خواننده ي علاقه مند ناگزير به بررسي جز بجز موادّ درسي مندرج در اين سه گروه و گروههاي ديگر بپردازد، با انواع روشها براي برنامه ريزي مواجه خواهد شد. براي مثال واحدهاي درسي ذکر شده از گروه « بررسي اصلاحي برنامه ي علوم » و بخشهايي توسّط « انجمن امريکائي گسترش علوم » به تحرير درآمده برنامه ي درسي کامل و منسجمي را ارائه مي دهند، امِّا گروه « بررسي علوم دوره ي ابتدايي » واحدهاي مستقّلي را، که گروههاي آموزشي هر ناحيه مي توانند بشکل برنامه درسي در آورند، مطرح مي سازد. خواننده اين نکته را نيز در مي يابد که در نحوه ي تأکيد بر سه اصل - مفهوم، پديده، فرايند - که رشته علوم را تشکيل مي دهند، بطور مشخّص تفاوتهايي مشهود است. بدين ترتيب که گروه « بررسي علوم دوره ي ابتدايي » برا شتغال کودک در شناخت پديده ها تأکيد دارد و اين طريق را راهي براي تماس و تمرين بيشتر با فرايندها و درک مفاهيم با ارزش، هرچند مبهم، مي داند. گروه « بررسي اصلاحي برنامه ي علوم » مفاهيم و پديده ها را مهم مي شمارد و بر يادگيري مرحله اي يک مفهوم از طريق تجربه اندوزي، بحث، تجزيه و تحليل کودک تأکيد دارد. « انجمن امريکائي گسترش علوم » به اهميّت تمرين کودک با فرايندها و استفاده از پديده ها فقط به عنوان وسيله و بهره جويي از مفاهيم به عنوان ابزار اشاره دارد. تفاوت ديگر آن است که « انجمن امريکائي گسترش علوم » سعي دارد، در مقايسه با گروههاي ديگر، پيشرفت کودکان را با نظم و دقّت بيشتر ارزيابي کند. (8)
در عين حال، تفاوتهاي برنامه هاي فوق نه فقط تفاوتهاي تأکيد در محتوا را در بر دارد بلکه به اختلاف بين عقايد در مورد پيشرفت پرورشي و آموزشي و مفاهيم تحصيلي نيز اشاره مي کند.
هرچند تأکيد بر تفاوتهاي موجود بين برنامه ها ساده به نظر مي رسد، امّا وجوه مشترکي را نيز ميان برنامه هاي جديد مي توان ديد. همه ي آنها بطور اعم بر مبناي مفاهيم علمي نو قرار دارند؛ آنها کودک را آموزنده اي فعّال مي نامند و شرکت او را در تجربيّات علمي ضروري مي دانند؛ وسائل تدريس را در اختيار دارند و معلّمان را براي کسب مهارت بيشتر براي استفاده از اين نوع وسائل تعليم مي دهند.
خلاصه اي از برنامه هاي « کارپلوس » و « تي اِر » در زمينه ي علوم که شرح آن آمد در ترسيم هماننديها و تفاوتهاي برنامه هاي جديد مؤثّر خواهد بود. برنامه اي را که « انجمن امريکائي گسترش علوم » ارائه داده است علم و روش مرحله اي نام دارد. « بررسي اصلاحي برنامه ي علوم » در دانشگاه کاليفرنيا با نظارت دکتر روبرت کارپلوس به اجرا در آمد. « بررسي علوم دوره ي ابتدايي » نتيجه ي فعّاليّت « مرکز گسترش آموزش » است. (9)

علم و روش مرحله اي

« انجمن امريکائي گسترش علوم » در برنامه ي درس ابتدايي خود براي علوم، مراحل تحقيق علمي را عنصر اصلي علوم براي کودکان دانسته است:
مراحل بنيادي علوم براي کودکان دوره ي ابتدائي در عبارات زير شکل مي گيرند:
1- مشاهده
2- استفاده از ارتباط زمان و مکان
3- استفاده از اعداد
4- اندازه گيري
5- طبقه بندي
6- برقراري ارتباط
7- پيش بيني
8- نتيجه گيري
هدف اصلي اين برنامه ايجاد مهارت در استفاده ي دقيق و منظّم از اين مراحل در دوره ي ابتدايي به عنوان مقدّمه اي ضروري براي پذيرش آموزش پيچيده تر علوم در سالهاي بعد است. (10)
آموزش علوم در سطح پيچيده تر براي سالهاي ميانه شامل مهارتهاي زير است:
تنظيم فرضيّه ها، تشخيص از راه عمل، نظارت بر متغيّرها، انجام آزمايش، تنظيم الگوها و تفسير داده ها.
فعّاليّتهاي « انجمن آمريکائي گسترش علوم » در زمينه ي برنامه ي دوره ي ابتدايي و در جهت آموزش فرايندهاي ياد شده به کودکان بدقّت تنظيم شده است. کودکان خردسال اشيا را مشاهده مي کنند و رنگ، شکل و ترکيب داخلي آنها را تشخيص مي دهند. پديده هاي جوّي را مي بينند و حاصل مشاهدات خود را شرح مي دهند. اجزاي مختلف گياه را نيز، همراه ساير چيزها، مشاهده مي کنند. در زمينه ي ارتباط زمان و مکان، شناسايي شکلهاي دو بُعدي و سه بُعدي و اشياي دو گوشه و سه گوشه اي را مي آموزند و با مفاهيم سرعت آشنا مي شوند. در عدد شناسي، تشخيص و مقايسه ي مجموعه ها، درک مقدار دو عدد و ارتباط بين اعداد را مي آموزند. با يادگيري نحوه ي استفاده و مقايسه ي واحدهاي اندازه گيري استاندارد، به بررسي مقياس طول، وزن، سطح و حجم مي پردازند.
کودکان به مدد تجربه هاي خاص اشيا را برحسب خصوصيّات ظاهري دسته بندي مي کنند و از طبقه بندي يک مرحله اي به طبقه بندي چند مرحله اي مي رسند. از طريق تشخيص و نامگذاري اشيا و استفاده از تصوير و بيان آزمايشها براي ساير کودکان به برقراري ارتباط مي رسند. آنها بايد از اطّلاعات به دست آمده نتيجه گيري کنند و چگونگي آزمايش اين نتايج را خاطر نشان سازند. يادگيري نحوه ي پيشگويي و به آزمايش رساندن آن نيز از جمله فعّاليّتهاي ياد شده است.
در اين برنامه فعّاليّتهاي ساده تر و بعد از آن فعّاليّتهاي پيچيده تر به ترتيب آمده اند. در فعّاليّتهاي اوّليّه شرايط لازم براي فعّاليّتهاي بعدي آموزش داده مي شود. براي مثال، در مورد مشاهده، اوّلين فعّاليّتهاي کودک شامل تشخيص زبري يا نرمي، بزرگي يا کوچکي و رنگ اشياء است. در فعّاليّتهاي بعدي هدف تشخيص و نامگذاري دو ويژگي از يک شئ مانند زبري و کوچکي آن است. به همين نحوه شناسايي اشيا دو يا سه بعدي را در مرحله ي اوّل و درک اين نکته را که اشکال دو بُعدي جُزئي از اشکال سه بعدي به حساب مي آيند در مرحله ي دوم به کودک مي آموزند.
در اين روش کودکان به مدد آموزش علوم فرايند تحقيق علمي را مي آموزند. شناخت تحقيق علمي به کمک تجزيه و تحليل کار دانشمندان ميّسر است هرچند حقايق علمي مدام در تغييرند و تغييرات در تکنولوژي بر چگونگي استفاده ازمراحل تحقيق اثر مي گذارد، امّا مراحل اصلي تحقيقات علمي به نسبت لايتغيّر مي ماند.
در اين برنامه، روش آموزش مراحل علوم، بر نظريه رفتارگراها و يادگيري بيش از نظريّه رشد تکيه دارد. رشد يا مراحل رشد فکري در اين امر تأثيري ندارند. کودک بعد از توفيق در کسب مهارت از يک مرحله به مرحله ي بعد راه مي يابد. يادگيري بعدي او به يادگيري قبلي او بستگي دارد. ناتواني کودک در تسلّط بر يک مرحله از آموزش علوم مي رساند که بايد مهارتهاي گذشته را بار ديگر مرور کند و بر آنها تسلّط يابد.

هدفهاي رفتاري

برنامه « انجمن آمريکائي گسترش علوم » در جهت نيل به اهداف خاصّ رفتاري و عيني سازمان يافته است. هر درس يا هر مبحث درسي در خود اهدافي دارد که کودک بايد به آن هدف برسد و اين اهداف در قالب اصطلاحات رفتاري مشخّص شده اند. معلّم مستقيماً بر اين اعمال نظارت دارد از اين رو مي تواند بلافاصله به ارزشيابي بپردازد و در مورد کارايي برنامه نظر دهد.
« مهارتهاي مرحله اي برنامه در حقيقت ترکيبي از مهارتهاي مختلف هستند که اعمال و رفتار عيني کودک را مي رسانند » (11) ارزيابي ميزان يادگيري همه ي شاگردان يک کلاس و نيز هر فرد بطور مستقيم به اين اهداف رفتاري بستگي دارد.
به مدد ارزيابي مي توان دريافت که آيا اکثريّت کودکان يک کلاس تا حدّ رضايت بخش به اهداف رفتاري يک تمرين رسيده اند... تستهايي که براي ارزيابي ميزان موفّقيّت هر کودک طرح مي شوند ميزان شايستگي مي نامند. هر يک از اعمال تعيين کننده ي ميزان کسب توفيق در يک يا چند هدف تمرين است. (12)
نمونه اي از اهداف و روش ارزيابي را از درس مشاهده 1- تشخيص رنگ در اينجا نقل مي کنيم. هدفهاي درس در جدول زير آمده است:
در پايان اين تمرين کودک بايد بتواند اعمال زير را انجام دهد:
1- «تشخيص» رنگهاي: زرد، نارنجي، قرمز، بنفش، آبي و سبز با چشم
2- دانستن « نام » سه رنگ اصلي - زرد، قرمز و آبي
3- «تشخيص» شباهت رنگهاي ديگر با يکي از سه رنگ زرد، قرمز و آبي.
ارزيابي گروهي بر اساس اعمال زير صورت مي گيرد:
از شش کودک بخواهيد هر يک با جعبه ي مداد رنگي کنار هم نزديک به شما بنشينند. ( جعبه مدادها بايد رنگهاي قرمز، سبز، زرد، آبي، نارنجي و بنفش را داشته باشد. )
هر کودک بايد رنگ يک مداد را با رنگ قسمتي از لباس ديگري تطبيق دهد: براي مثال، مدادي را پيدا کند که رنگ آن به رنگ پيراهن « جين » ( Jane ) بسيار نزديک باشد. اگر پيراهن جين آبي کمرنگ است، آن کودک بايد مداد آبي را نشان دهد. در پايان اين تمرين از هر کودک بخواهيد سه مداد رنگي را نشان دهد و رنگهاي قرمز، آبي و زرد را نام ببرد.

اعمال زير معيارهاي شايستگي هر کودک محسوب مي شوند:

اعمال 1 تا 3 ( هدف 1 ): سه مکعّب را يکي بعد از ديگري به کودک نشان بدهيد: مکعّب زرد (1)؛ مکعّب قرمز (2)، و مکعّب آبي (3). هر بار از او سؤال کنيد « اين مکعّب چه رنگ است؟ » براي هر پاسخ صحيح در رديف مربوط به آن يک علامت بگذاريد.
اعمال 4 تا 6 ( هدف 2 ): سه مکعّب را در مقابل کودک بگذاريد و رنگ آنها را بگوييد: مکعّب نارنجي (4) مکعّب سبز (5) و مکعّب بنفش (6). با گفتن نام هريک از او بخواهيد انگشت خود را روي مکعّبي که به همان رنگ است بگذارد. براي هر تشخيص صحيح در رديف مربوط به آن يک علامت بگذاريد.
عمل 7 ( هدفهاي 2، 3 ): سه ورق کاغذ رنگي، يکي زرد، يکي به رنگ قرمز و يکي رنگ آبي را جلو کودک بگذاريد. يک تکّه کاغذ صورتي به او نشان دهيد و بگوييد: « اين تکّه کاغذ را روي يکي از ورقهاي زرد، قرمز يا آبي که شباهت زيادي به رنگ آن داشته باشد بگذارد » اگر کاغذ صورتي را روي ورق قرمز رنگ قرار داد در رديف پاسخهاي صحيح يک علامت بگذاريد.
عمل 8 ( هدفهاي 3، 2 ): عمل فوق را با کاغذي به رنگ آبي روشن تکرار کنيد. اگر آن را روي ورق آبي قرارداد دردريف پاسخهاي صحيح يک علامت بگذاريد. (13)
يکي از ايرادهايي که بر اين روش وارد است عدم ارائه ي کامل مراحل اصلي آموزش علوم شامل تفکّر خلاّق درباره ي پديده هاي عالم، ابداع مفاهيم، و بيان عقايد مختلف در مورد جنبه هاي متفاوت جهان است. بي توجّهي به مراحل رشد فکري کودک نيز از جمله اشکالات شناخته شده است. شايد قرار دادن آموزش علوم با گستره ي بي پايان آن در نظامي بسته نيز جاي ايراد باشد.

بررسي اصلاح برنامه ي علوم

روش ديگري که براي آموزش علوم ارائه مي شود علم را راهي براي تفکّر درباره ي جهان هستي به کمک ارائه و تجربه ي نظريّه ها مي داند. در « بررسي اصلاح برنامه ي علوم » دانشگا کاليفرنيا، آموزش علوم به کودکان ياري مي دهد تا « چهارچوبي مفهومي از تصوّرات خود درباره ي پديده هاي عالم بسازند و به آنها معناي بيشتري ببخشند. اين چهارچوب به آنها کمک مي کند که به نتايج به دست آمده ي خود نظم دهند و آنها را بصورت کُليّتهايي ارزشمندتر درآورند، کليّتهاي با ارزشي که جز از اين طريق به آن نمي رسند.» (14)
** توضیح تصویر
بررسی اصلاح برنامه ی علوم توسط « رابرت کارپوس » و « هربرت تی اِر »
عنوانهايي که در برنامه ي فوق آمده حاصل شناسايي مفاهيم بنيادي علوم بوده است. ترتيب مباحث بر اساس چهارچوب رشد فکري پياژه تنظيم شده است. دوره ي اوّل نمودار، دوره ي انتقال فکر کودک از مرحله ي پيش عمليّاتي به مرحله ي عمليّات عيني (15) را نشان مي دهد؛ دوره ي دوّم، دوره ي فکر به عمليات عيني نام دارد؛ دوره ي سوّم، دوره ي انتقال از عمليّات عيني به عمليّات صوري ( formal operations ) است؛ و دوره ي چهارم، دوره ي تسلّط بر عمليّات صوري است. (16)
درهر دوره، وسائل آموزشي، نوع فعّاليّتها و مفاهيم ارائه شده با قدرت استدلال کودک تطبيق مي کند، و آموزش علوم، کشفيّات و تعبيرات فردي درباره ي جهان را با درکي از مفاهيم علمي ارتباط مي دهد.
سالهاي دوره ي ابتدايي براي کودک سالهاي انتقال نام گرفته اند زيرا به اکتشاف درباره ي آنچه طيّ دوران طفوليّت خود از جهان به ذهنش آمده ادامه مي دهد و همچنان از آنها مفاهيم مجرّدي مي سازد. در اين زمان با شناخت دقيق مفاهيم علمي، قادر خواهد بود در آينده آنها را با دنياي واقعي ارتباط دهد و به آنها معني ومفهوم کامل بخشد. همراه با رشد و تحت تأثير تعامل دائمي تعبيرات و مشاهدات، او ناگزير است در برداشتهاي خود از محيط اطرافش تجديد نظر کند. (17)
واحدهاي درسي برنامه « بررسي اصلاح برنامه علوم » براي آموزش در مسير خاصّي تنظيم شده اند. براي هر درس کتاب معلّم، کتاب دانش آموز و يک سري ابزار و وسائل براي معلّم و سي و دو کودک در نظر گرفته شده است. هر درس شامل چند عنوان، درسهايي از اختراع و درسهايي از اکتشاف است. درسهاي اختراع، معلّم را در تعريف واژه ها يا مفاهيم نو ياري مي دهد. درسهاي اکتشاف به کودکان اين امکان را مي دهد تا اين انديشه هاي نو را به کار گيرند. برخي از فعّاليّتها نيز اختياري است.
در هر درس يک سري ابزار خاص را در اختيار کودکان قرار مي دهند تا با آنها به آزمايش بپردازند. همه ي کودکان کلاس معمولاً، انفرادي يا گروهي، يک نوع آزمايش را انجام مي دهند. آنها مي توانند نتايج آزمايشهاي خويش را در کتابچه هاي شخصي خود ثبت کنند. در اين برنامه پايان برخي ازدرسها کاملاً باز باقي مانده است؛ در انتهاي پاره اي از آنها بحثهاي کلاسي گنجانيده شده است. اغلب به معلّمان توصيه مي شود اداره ي بحثها را بر عهده گيرند، سؤالات يا تذکّراتي نظير: « جزئيّات آزمايش خود را براي ما بيان کن. » و يا « چگونه اين اجسام تغيير کردند؟ » را مطرح سازند تا از اين طريق با تراوش فکري و نيز عکس العمل کودک مواجه شوند. دراين شيوه اهداف رفتاري خاصّي دنبال نمي شوند، از اين رو مي توان از هر يک از تجربه هاي انجام شده به نتايجي دست يافت، که در اغلب موارد از يک تجربه نتيجه ي آني خاصّي حاصل نمي شود. هدفها بايد با هم و در درازمدّت به دست آيند.
براي مثال در مبحث تأثيرات متقابل به هر دو نفر کودک، براي شروع کار، جعبه اي شامل وسائل زير داده مي شود:
شيشه ي فنجاني شکل محتوي آب
آب نباتهاي کروي شکل رنگي
قيچي
گيره کاغذ
کِش نواري
کارت 13× 8 سانتيمتر
خمير بازي
آهن رباي کوچک
باطري
لامپ چرا قوّه
سيم آلومينيمي
دو تصوير رمزي
مداد نوک تيز پاک کن دار
کودکان مي توانند با استفاده از اين وسائل به آزمايش بپردازند، و معلّم آزمايشهاي هريک را با طرح چند سؤال و پيشنهاد در مسير اصلي هدايت کند. چند روز بعد، از آنها بخواهد تا گزارش مکتوبي از آزمايش خود را به کلاس بياورند و با کودکان ديگر به بحث و تبادل نظر بگذارند. اين نوع فعّاليّت مقدّمه ي درس بشمار مي آيد که در آن به کمک رجوع به اين قبيل آزمايشها مفهوم تأثير متقابل پديدار مي شود. با وسائلي نظير آهن ربا، کفش اسکيت و آب، سرکه و محلول آبي رنگ بروموتيمول در استکان مي توان تأثير متقابل را به نمايش گذارد. (18)

بررسي علوم دوره ي ابتدايي

آنچه از برنامه ي « بررسي علوم دوره ي ابتدايي » حاصل شده است طرحي منظّم براي آموزش علوم نيست بلکه اين برنامه شامل مجموعه ي واحدهايي است که هريک از آنها را مي توان در چند مقطع کلاسي به کار برد. زير بناي اين طرح را الگوي خاصّي ازآموزش علوم تشکيل مي دهد. « هاکينز » ( Hawkins )، سرپرست پيشين طرح « علوم براي دوره ي ابتدايي » در برنامه اي براي آموزش علوم سه مرحله قائل شده است. در مرحله ي اوّل ابتدا کودکان آزادانه هر جا بخواهند مي روند، به جستجو مي پردازند و به شيوه اي برنامه ريزي نشده، خود کشفيّاتي را انجام مي دهند.
در مرحله ي دوّم معلّم بر کار کودکان، که همچنان بطور انفرادي صورت مي گيرد، نظارت مي کند. به اعتقاد « هاکينز » اين کار را مي توان از طريق استفاده از وسائلي با «کاربردهاي متنوع» انجام داد. اين وسائل همراه کتابچه ي راهنماي مصوّر براي کودک در استفاده از انواع درسها بگونه اي تهيه شده است که کودک تقريباً هر نوع استعدادي را مي تواند به کمک آنها از خود نشان دهد.
سومين مرحله ي آموزش علوم، کودکان را از مفاهيم عيني به تصوّرسازي ذهني مي رساند. اين مرحله بايد توأم با تجربه و بهره گيري از آزمايش باشد، امّا اين واقعيّت را بايد در نظرداشت که رشد مفاهيم ذهني بدون توجّه خاص ميّسر نيست. هرچند مراحل فوق را بطور جدا توضيح داده ايم، امّا در حقيقت زمينه ي اصلي همه ي آنها يکي است و فعّاليّتهاي مربوط به هر مرحله به مرحله بعد منعکس مي شود. (19)
مرحله ي «گردش آزادانه در کلاس» را مي توان در دستورالعملهاي ابتداي کتاب راهنماي استفاده از مکعّب براي معلّمان گنجاند. در اين رابطه مکعّبهايي بنام Blocks Geo در دسترس کودکان قرار مي گيرد. اين نوع مکعّبها از انواع معمول در کودکستان کوچکتر هستند. طرح ريزي اين مکعّبها بشکلي است که مي توان از تعدادي مکعّب کوچک، مکعّب بزرگي ساخت. تعداد ي مکعّب کوچک و چند مکعّب بزرگ را در اختيار کودکان مي گذارند تا از اين طريق تساويها را بياموزند. از اين مکعّبها براي ساختن بُرج، پلکان، اشياء سه بُعدي و اَشکال ديگر استفاده مي شود. مسائل خاصّي را براي کودکان طرح مي کنند تا به کمک مکعّبها به حلّ آنها بپردازند. در عين حال، در مراحل اوّل آنطور که در دستورالعملها آمده است، به معلّمان توصيه شده است شتاب زده عمل نکنند.
قبل از آغاز هر نوع آموزش رسمي با مکعّبهاي ياد شده، بايد فرصت کافي در اختيار کودکان قرار گيرد تا طرز کار با دسته اي از مکعّبها را فراگيرند. از اين رو توصيه ي ما اين است که کار را با قراردادن مکعّبها در دسترس کودکان در کلاس و هنگامي که وقت آزاد دارند آغاز کنيد. از راهنمايي و اظهار نظر در طرز کار خودداري شود. مکعّبها را در محلّ باز ( کف اتاق يا روي ميز ) و در دسترس دانش آموزان طوري قرار دهيد که براي پخش کردن و کاوش آنها آزادي عمل داشته باشند. گاهي ممکن است کاوشهاي اوّليّه با سروصدا توأم باشد و اين امر هفته ها، بلکه ماهها ادامه يابد، امّا اهميّت آن به عنوان يک فرايند آموزشي، از اهميّت اعمالي که در مراحل بعد، خود در آن شرکت فعّالتري داريد کمتر نيست (20)
بهتر است معلّمان بر کاوشهاي اوّليّه کودکان نظارت داشته باشند امّا مداخله نکنند، در عين حال گاهي مي توانند در مورد نحوه ي استفاده ي کامل از اين مکعّبها نظرات جنبي خود را مطرح کنند. با پرسش و پاسخ معلّم و کودکان، آنها مي توانند بعد از مدّتي، کاربرد جهت يافته تر مکعّبها را بياموزند. پرسشها ممکن است درباره ي ساختمان، شمارش، شکل، شيب، دسته بندي، سطح و حجم باشد. علاوه بر مکعّبهاي فوق، وسائل ديگري نيز توسّط طرح « بررسي علوم دوره ي ابتدايي » تهيّه شده است که برخي از آنها در کودکستان و دبستانهاي و برخي در سالهاي متوسّطه کاربرد دارد.
ساختار برنامه هاي « انجمن ملّي گسترش علوم » و « بررسي اصلاح برنامه ي علوم » به گونه اي است که از فعّاليّت دسته جمعي در کلاس حمايت مي کند، در حالي که در برنامه « بررسي علوم دوره ي ابتدايي » مي توان درسها را براي گروهي کوچک يا بخشي از کلاس مطرح کرد. در اين برنامه، در مقايسه با دو برنامه ي ديگر و در سطحي وسيعتر، استفاده از فنون « اکتشافي » را تدبيري آموزشي تلقّي مي کنند. کودکان، با راهنمايي اندکي از سوي معلّم در تماسّ مستقيم با پديده هاي علمي قرار مي گيرند. هرچند معلّم در کمک به کودکان براي انجام مفاهيم علمي نقشي واقعاً فعّال دارد ولي اين نقش را در اوّلين مرحله ي آموزش به کار نمي گيرد بلکه آن را براي مراحل بعدي مي گذارد. نقش او بيشتر به ايجاد محيطي مربوط مي شود که کودکان خود بتوانند در آن براحتي به « اکتشاف » بپردازند.

انتخاب برنامه ي علوم

سه برنامه ي يادشده براي علوم، تنها نمونه اي از برنامه هاي متداول امروز را تشکيل مي دهند. علاوه بر برنامه هاي منشعب از طرحهاي دولتي در زمينه ي گسترش برنامه ي درسي، ناشران کتابهاي درسي نيز برنامه هايي عرضه مي کنند که بسياري از اين نوع پيشرفتهاي نو را در بردارد. اين برنامه ها عموماً بحاوي جديدترين مفاهيم علوم هستند و شرکت فعّال کودک در آموزش را به همراه دارند، تا آنجا که تدريس علوم تنها به حفظ طوطي وار مشتي معلومات خلاصه نمي شود.
مي توان از طريق تجزيه و تحليل برنامه هاي موجود برنامه اي را براي علوم انتخاب کرد. بعد از انتخاب، داوري براي تأکيد محتوايي ( از جمله مطلب، مفهوم يا مهارت ) صورت مي گيرد ودر مورد يادگيري و پيشرفت کودک پيش بيني هايي مي شود.
مهمترين نکته آن است که برنامه ي علوم بايد با ديگر برنامه هاي کلاس هماهنگي داشته باشد. براي مثال در يک محيط آموزشي آزاد، آن گونه که ذکر آن در فصل سوّم گذشت، بطور کلي، برنامه ي « انجمن ملّي گسترش علوم » از برنامه ي « بررسي علوم دوره ابتدايي » مشکلتر است.
آنچه « هاکينز » در مورد آموزش علوم بيان کرده است عيناً با محتواي کتاب « يک روز پربار » مطابقت مي کند. بعد از مرحله « اکتشاف آزاد در کلاس » مباحث تدريس آغاز مي شود و اين در حالي است که کودک از خود استعداد و شوق پيشرفت نشان مي دهد. معلّم مي تواند به او تکليف کلاسي يا آزاد بدهد و از اين طريق به تجسّس او بُعدي عميقتر ببخشد. تأثير « برنامه ريزي شده ي چند گانه » اي که « هاکينز » به آن اشاره دارد دقيقاً همان است که بسياري از معلّمان مدارس ابتدايي با استفاده از کارتهاي تکليف به آن مي رسند. هرکارت مسأله اي را مطرح مي کند تا کودکان را به تحرّک وا دارد يا نوعي فعّاليّت را پيشنهاد مي کند تا معلومات آنان را افزايش دهد. در مورد کودکان بسيار کم سن، معلّم اين قبيل پيشنهادها را به طرزي ساده و کلامي مطرح مي کند.
معلّمان هم مي توانند همراه گروه کودکان در جلسات بحث بنشينند، درباره ي آنچه آنها انجام داده اند سؤالاتي طرح کنند و راه و رسم تعميم بخشي و نظريّه پردازي درباره ي تجربيّاتشان را به آنها نشان دهند. اين نوع جلسات را مي توان بطور عادي ضمن فعّاليّت کلاسي و يا بصورتي فشرده ضمن توضيح و بررسي کار کودکان تشکيل داد. هر جلسه بشکل انفرادي يا گروهي امکان پذير است. کليد بحثهاي پربار به دست معلّم است، اوست که نقش راهنما را دارد بحث را پيش مي برد سؤالاتي را مطرح مي کند بي آنکه خود نتيجه گيري کند يا بر اين تصميم باشد که به افکار کودک بيش از حدّ شکل دهد. با توجّه به اين امر که همه ي معلّمان برنامه ي فوق را انتخاب نمي کنند، مي توان با تعديل ساير برنامه هاي موجود به آموزش آزاد دست يافت.

انتخاب برنامه ي علوم براي خردسالان

مربّي کودکستان و معلّم دبستان چند برنامه ي جديد و کامل درس علوم را در اختيار دارد و مي تواند برنامه اي مناسب را براي آموزش علوم به کودکان کلاس خود از ميان آنها انتخاب کند. در چنين شرايطي تنها يک معلّم براي انتخاب موادّ درسي تصميم نمي گيرد بلکه اين امر بر عهده ي نظام آموزشگاهي است که مجموعه اي کتاب درسي يا برنامه اي خاص را انتخاب مي کند تا اطمينان حاصل شود که با تداوم آموزش طيّ سالهاي مختلف تکرار تجربه هاي غيرضروري به حدّاقل مي رسد. در اکثر موارد، گروهي از دانشمندان، روان شناسان و معلّمان برنامه هاي جديد را تهيّه و قبل از انتشار آزمايش و پيرايش کرده اند. در عين حال اين نوع برنامه ها محدوديّتهايي را در برابر معلّمي که مايل است محتواي درسي واقعاً مناسبي را به همراه مجموعه اي از تجربه ها تدريس کند قرار مي دهد.

برنامه اي براي مهد کودکها

براي مربّي مهدکودک، در مورد انتخاب برنامه ي علوم، پيروي از رهنمودهاي خاصّي عنوان نشده است. عدّه اي از آنها با اقتباس مطالبي پراکنده از درسهاي علوم دوره ي ابتدايي آن را به کلاس خود عرصه مي کنند. از آنجا که اين نوع فعّاليّتها به يکديگر ارتباط ندارند و مفاهيم مورد نظر از تجربه گاهي در حقيقت فوق ظرفيّت يادگيري کودک خردسال است، اين شيوه به آموزش قابل توجّهي منتهي نمي شود. عدّه اي از مربيّان از روش بررسي طبيعت استفاده مي کنند، نمايشگاهي از برگ، سنگهاي مختلف و ديگر وسائل آموزشي علوم از جمله حيوانات کوچک در کلاس برپا مي سازند. يا با کودکان درباره ي هوا و تغييرات فصول به گفتگو مي پردازند.
اگر معلّم امکاناتي براي فعّاليّتهاي مختلف فراهم آورد، مي تواند اين نوع فعّاليّتها را با بررسي طبيعت آغاز کند. کودکان با تهيّه ي وسائلي که به کار تجسّس و تجربه مي آيد اقدام به تشکيل نمايشگاه مي کنند. با چيدن انواع سنگها در کنار هم مي توان همسانيها و تفاوتها را نشان داد. با نمايش انواع برگها تفاوت برخي از آنها با برخي ديگر مشخص مي شود شايد مراقبت از حيوانات بتواند منبع مناسبي براي رشته ي علوم باشد. معلّم نبايد آنچه را مي خواهد به کودکان بياموزد مستقيماً براي آنها بيان کند بلکه مي تواند با طرح سؤالاتي توجّه آنها را به سوي حوادث مهم معطوف دارد.
طرحهاي جديد در برنامه ريزي براي عرضه اين درس در مقطع مهدکودک نيز رهنمودهايي ارائه مي دهد زيرا همه ي اين طرحها زمينه هاي آموزشي مشابهي را اقتضا مي کنند.
بر اساس آنچه در هر طرح آمده کودکان بايد بتوانند در مشاهده ي اجسام به تجسّس بپردازند و حاصل بررسي خود را بيان کنند. اشيا را برحسب ويژگيهاي خاصّشان طبقه بندي کنند و اين نکته را تشخيص دهند که برخي اجسام در يک گروه طبقه بندي مي شوند و برخي در طبقه ديگري قرار مي گيرند. در يک برنامه ي خاصّ مي توان به تجربه هايي دست يافت که کودک از آن طريق به تجسّس، توصيف و طبقه بندي پديده هاي فيزيکي مي رسد. مي توان بين اين نوع فعّاليّتها و برخي اعمال ديگري که کودکان مي توانند در آنها با آزادي کامل به بررسي موادّ علوم و طرز کار آنها در کلاس سرگرم شوند تعادلي برقرار ساخت.

توانايي توضيح و توصيف درک حسّي

انسان آگاهي خود از جهان خارج را به کمک پنج حسّ بينايي، شنوايي، لامسه، چشايي و بويايي کسب مي کند. اين اطّلاعات را مي توان شناسايي و دسته بندي کرد. از نظر بينايي، اشياء در اندازه، شکل، رنگ و ساير کيفيّتها ويژگيهاي خاصّ خود دارند. در شنوايي، دانگ، شدّت، کيفيّت و نظم قابل تميز از يکديگر هستند. هر صدا به ايجاد کننده ي صدا مربوط مي شود. کودکان مي توانند در تشخيص سختي از سستي، زبري از نرمي، گرمي از سردي و تيزي از کُندي از حسّ لامسه مدد جويند. هرچند دو حسّ چشايي و بويايي را نمي توان بطور دقيق از يکديگر تفکيک کرد، امّا تفاوتهايي در مورد آنها قابل تشخيص است. اين ويژگيها صرفاً براي نمونه ارائه شده است و نبايد آنها را کامل تلقّي کرد.
در مورد هريک از حواس، معلّم مي تواند کودکان را در فعّاليّتهاي علمي شرکت دهد. اين نوع فعّاليّتها با تجربه هاي زبان ارتباط دارد، تجربه هايي که در شناسايي، طبقه بندي و جداسازي تجربه هاي ديگر مفيد است و از آن طريق هر کودک مي تواند اجسام را به کمک خواص حسّي خود توصيف کند. اين آغاز راه براي ايجاد فکر علمي در کودک است. با ارتباط فعّاليّتهاي زبان و اعمال قابل اجراي ديگر، کودکان مي توانند زبان توصيف را بياموزند و به مدد آن تجارب حسّي خود را عينيّت بخشند و آنها را به يکديگر مربوط سازند.

چندنمونه ازفعّاليّتها

شايد معلّم بخواهد هنگام صرف چاشت در نوع پذيرايي سنّتي نان، شير و آب ميوه تغييري ايجاد کند و انواع خوراکيها را براي کودکان فراهم آورد تا طعم آنها را بچشد. کودکان مي توانند ضمن خوردن از بو، طعم و هر نوع احساس ديگر صحبت کنند. در اين باره انواع ميوه ها، سبزيها از جمله آنها که کودکان کمتر در حالت طبيعي ديده يا بصورت خام چشيده اند نمونه هاي مناسبي به شمار مي آيند. هويج، سيب زميني، کرفس، شلغم و اسفناج از اين نمونه ها هستند. نان و کلوچه به شکلهاي مختلف و نيز بسياري از خوراکيها را مي توان در اين برنامه گنجاند.
گاه معلّم مايل است بعضي از اين خوراکيها، بخصوص سبزيهاي خام را بپزد تا مراحل تغيير موادّ خام در اثر حرارت را به کودکان نشان دهد. اسفناج خام با اسفناج پخته تفاوت زيادي دارد. هويج پخته با هويج خام فرق مي کند. حتّي مخلوط کردن چند مادّه ي خوراکي با هم از نظر ظاهر، يا بو و طعم تفاوتهاي خاصّي ايجاد مي کند. وقتي شکر را در آب حل مي کنيم طعم شيرين آن تغيير نمي کند امّا شکل دانه دانه ي خود را از دست مي دهد. آرد نيز اگر با مايع مخلوط شود تغيير حالت مي دهد. راههاي استفاده از موادّ خوراکي بسيار است.
تجربه با بسياري از وسايل ديگر نيز به کودکان کمک مي کند با خصوصيّات اشياء آشنا شوند. با تهيّه ي دوشييء همشکل يکي از جنس سرب و ديگري از جنس آلومينيوم مي توان اشياء سنگين و سبک را به کودکان نشان داد. در تابلوِ بساوايي براي نشان دادن جنس اشيا چند تکّه از آنها از قبيل کاغذ سنباده، مخمل، پنبه ي جاذب، آلومينيوم و ديگر اشياء روزمرّه را نصب مي کنند. با نصب يک « جعبه لامسه » در کلاس از کودکان مي خواهند فقط با استفاده از حسّ لامسه حدس بزنند شييء داخل جعبه، که از ديد پنهان است، چيست. با آوردن اشياء مختلف با رنگهاي اصلي و نيز با استفاده از اشياء موجود در مدرسه مي توان شکل و رنگ را به کودکان آموزش داد. ساختمان سازي با مکعّب براي نمايش بزرگي، کوچکي، پهني و باريکي مفيد است.
کودکان مي توانند براي تمرکز و به کارگيري حواسّ خود يا از فرصتهاي آزاد ضمن بازيهاي مختلف استفاده کنند و يا از فعّاليّتهاي سازمان يافته تر که به طور اخصّ براي کمک به يادگيري طبقه بندي اشياء و شناخت ويژگيهاي آنها در نظر گرفته مي شود بهره گيرند.
آنها با يادگيري خواصّ مختلف قدرت تميز خود را تقويت مي کنند و مي توانند اشياء را برحسب ويژگيهايشان طبقه بندي کنند. از يک نوع وسيله مي توان براي آموزش انواع طبقه بندي ها استفاده کرد. مثلاً يک جعبه دکمه را مي توان در مقابل کودکان قرار داد و از آنها خواست تا رنگهاي مختلف را جدا کنند. بار دوّم دکمه ها را بر اساس شکل جدا سازند و نيز بار سوّم تقسيم بندي را بر اساس جنس دکمه ها انجام دهند.

استفاده از وسائل موجود براي آموزش علوم

ضمن توجّه کودکان به « ويژگي » اشياءّ، معلّم بايد وسائل علوم را بصورتي در فعّاليّتها و بازيهاي آنها بگنجاند تا بتوانند خواصّ، ارتباطها و فايده ي اجسام را کشف کنند. نصب يک سيستم قرقره دار در يک فضاي محدود براي نشان دادن طرز کار آن در ساختمان به کودکان اين امکان را مي دهد تا درباره ي نيرو، طريقه ي افزايش نيرو يا تغيير مسير آن مطالبي را بياموزند. زنگ اخباري را که با باطري کار مي کند در محلّي نصب مي کنند؛ کودکان ضمن اجراي نمايش رفت و آمد مردم، زنگ را به صدا در مي آورند و از اين طريق با خواصّ الکتريسيته آشنا مي شوند و مي آموزند که براي به کار افتادن دستگاههاي برقي بايد مدار الکتريکي برقرار شود. در قسمتي از مدار مي توان لامپ باطري و چند کليد نصب کرد. براي هر کودک يک لامپ، يک باطري و دو رشته سيم را در يک جعبه مي گذارند تا خود بتواند بطور آزاد به کشف و بررسي بپردازد. آهنربا، ذرهّ بين و وسائلي از اين قبيل در دسترس کودکان قرار مي گيرد تا از آنها براي مرحله ي « کشف آزاد » يا در بازيهايشان استفاده کنند.
با فراهم آوردن موقعيتهايي، کودکان به کاشتن دانه ريشه ي جوانه زده و قلمه تشويق مي شوند. و ضمن عمل مراحل رشد گياه را از نزديک مي بينند. آنها بايد بتوانند درباره ي گياهان در حال رشد و آنچه خود و معلّم در کمک به رشد انجام داده اند توضيح دهند. انواع ماهي و حيوانات ريز ديگر را مي توان در ظرفهاي مناسب براي مشاهده ي کودکان به کلاس آورد.
نکته ي حائز اهميّت آن است که در هر نوع تجسّس علمي بايد به کودکان فرصت داد تا سؤالاتي را در مورد مشاهدات خود مطرح کنند و بتوانند براي آنها پاسخهايي را پيدا کنند. گاهي نمي توان براي سؤالاتي که آنها از معلّمان مي کنند پاسخي يافت. براي مثال بهترين پاسخ براي سؤالي چون « الکتريسته چيست؟ » شايد چنين باشد: « من نمي دانم، امّا ما مي توانيم موارد استفاده الکتريسيته را در بعضي اشياء ببينيم. » اگر به سؤالات کودکان صادقانه پاسخ دهيم بهتر از آن است که با دادن پاسخهاي نادرست و دور از ذهن خود را به مخمصه بيندازيم. کودکان بايد برخي از مجهولات را بپذيرند.

فعّاليّتهاي کلاسي و آموزش علوم

خواه معلّم برنامه ي خاصّي را براي علوم انتخاب کند يا آنکه چنين تصميمي را نگرفته باشد، در هر صورت بايد کلاس خود را بصورت مکاني درآورد که آموزش علوم در آنجا براي کودکان قابل درک باشد و در عين حال محلّي را در حاشيه ي اتاق و با فاصله اي از ساير فعّاليّتهاي کلاسي براي تدريس علوم اختصاص دهد. در چنين محيطي امکان دسترسي کودکان به وسائل و فضاي کافي فراهم مي شود و آنها را به تجسّس علمي دلگرم مي کند. اين نقطه از کلاس يا در پيرامون آن بايد جايي قفسه مانند را براي گذاشتن وسائل اختصاص داد تا معلّم بتواند وسائل علوم را بعد از استفاده در آن بگذارد. اگر اين وسائل در دسترس کودکان باشد، معلّم مي تواند با بهره گيري از توضيحاتي که کودکان خود اشاره مي کنند، بطور تصادفي، يک نکته ي علمي را بين آنها به بحث بگذارد و از اين طريق از انگيزه ي شخصي آنان براي يادگيري استفاده کند. اگر وسائل لازم در دسترس معلّم قرار نگيرد او ناچار است يا انجام آزمايشها را به تعويق بيندازد يا حتّي به لحظات مشقّت بار آموزش و سپري شدن آن چشم بدوزد.
علاوه بر جايي براي نگهداري وسائل، هر کودک بايد جعبه اي را در اختيار داشته باشد تا مجموعه ي وسائل خود را در آن بگذارد. در بخشي از کلاس که به درس علوم اختصاص دارد مي توان نقطه اي را براي نمايشگاه تابلو و نشريّات و يک ميز در نظر گرفت. فضاي کافي نيز براي کودک لازم است تا در آنجا به مسائل و پژوهشهاي علمي سرگرم شود. اگر فاصله ي اين نقطه تا جايي که معلّم ايستاده زياد است، کودکان مي توانند بطور انفرادي يا در گروههاي کوچک به وسط اتاق در رفت و آمد باشند و به حلّ مسأله بپردازند. از آنجا که تحقيق و تجسّس علمي هدفي مهم در تدريس علوم تلقّي مي شود، اکثر کارهاي علمي را بايد بشکل انفرادي يا با گروههاي کوچک انجام داد.

نمايشگاه براي علوم

معلّمان کودکان خردسال اغلب نمايشگاهي را براي کلاس خود روي «ميز علوم» عرضه مي کنند. در هدفهاي آموزش علوم براي خردسالان فقط داشتن نمايشگاه کافي نيست، زيرا بازده آن به نحوه ي استفاده آن بستگي دارد. معلّم بايد نمايشگاه را براي استفاده ي کودکان برپا کند.
نمايشگاهي از نشريّات علوم براي نشان دادن مفاهيم کلّي علوم مفيد است. با نصب برگهاي يک درخت روي تابلو مي توان تفاوت برگها را به نمايش گذاشت. عکسهاي مختلفي از يک گياه براي نمايش مراحل مختلف رشد سودمند است. اشيائي با اندازه هاي متفاوت براي آموزش مفاهيم « بزرگتر » يا « کوچکتر » براي نمايش به کار مي رود.
وسائلي که روي ميز علوم چيده مي شود بايد از وسائلي باشد که کودکان بتوانند از آنها استفاده کنند. از جمله اشياي روي ميز تعدادي سنگ است که کودکان با لمس آنها و نيز دسته بندي آنها براساس ساخت، رنگ و شکل با سنگها آشنا مي شوند. با نمايش انواع عدسيها مي توان طرز استفاده ي از آنها را به کودکان آموخت. با قرار دادن آهنربا کنار يک جسم آهنربايي و يک جسم غيرآهنربايي کودکان مي توانند بطور عملي به خواصّ مغناطيسي پي ببرند.
راههاي ديگر ايجاد نمايشگاه براي استفاده ي کودکان بسيار است. هدف اصلي در اين مورد آن است که کودک بتواند از نمايشگاه بهره ي آموزشي ببرد و افکار خود را در زمينه ي مسائل علمي رشد دهد. اگر وسائلي را صرفاً در معرض ديد کودکان قرار دهند بي آنکه انتظار انجام کاري مطرح باشد، از يک سو ابزار از بين خواهد رفت و از سوي ديگر بخشي از کلاس بيهوده اشغال خواهد شد.
نمايشگاه را بايد گاه بگاه تغيير داد تا براي کودکان جالب باشد. اگر علاقه مندي کودکان به زمينه هاي خاصّي از پژوهشهاي علمي محتواي نمايشگاه را تشکيل مي دهد، اين محتوا را مي توان با درس علوم کلاس هماهنگ ساخت.

نمايش پديده ها و توضيح درباره ي آنها

آزمايشهاي واقعي، به مفهوم معمول آن، از جمله استفاده از وسائل آزمايشگاهي، بندرت در کلاس درس انجام مي گيرد. غالب اوقات اين آزمايشها، که حاصل تجربه هاي مستقلتر با موادّي خاص نيستند، بازدهي اندک دارند. آزمايشهايي که در آنها تا حدّي کنترل شرايط دخليل است و مي توان از آنها براي مقايسه ي پديده ها استفاده کرد براي پاسخ به سؤالات کودکان پيرامون اثر متغيّرهاي خاص در هر حالتي به کار مي آيد امّا معلّمان اغلب توضيح و استدلال را جايگزين اين قبيل آزمايشها مي کنند.
نمايش پديده ها و توضيح درباره ي آنها مي تواند راه بيان علوم براي کودکان، تنوّعي در آموزش مستقيم کلامي، يا بخشي از کاوش دقيق علمي باشد اين امر به نحوه ي اجراي آن بستگي دارد. اگر به دنبال نمايش پديده ها فقط توضيح باشد اين امر چيزي جز شرح مطلب نيست. حتّي وقتي که عمل نمايش دادن اشياء و پديده ها با پرسشهاي تصنّعي دنبال شود که طيّ آن کودکان ناگزير به حدس زدن درباره ي جواب موضوع مورد بحث باشند - مانند نوعي « بيست سؤالي » که اغلب در مدارس اجرا مي شود - کار نمايش به مرحله ي بياني محدود مي شود.
نمايش پديده ها وقتي به بررسي و تحقيق مي انجامد که با جلسه ي بحث و طرح سؤال همراه باشد. معلّمان مي توانند با طرح سؤالاتي در کودکان ايجاد انگيزه کنند. سؤالاتي نظير: « چه شد؟ »، « چرا اينطور شد؟ »، « از کجا مي دانيد؟ »، « ديديد بعد چه شد؟ »، « آيا مي توانيد راههاي ديگري براي بيان وقايع ذکر کنيد؟ »، « به چه شکل مي توانيم بگوييم توضيح ما درست است؟ »؛ اين سؤالها بايد بخشي از تحقيق صحيح را تشکيل دهد، زيرا در غير اين صورت ممکن است مشکلات حل نشود و کودکان ناگزير از قبول پاسخهاي نادرستي باشند که دليلي براي تأييد آنها نيست. اگر بخواهيم بررسي و پژوهش بدرستي انجام گيرد بايد اطّلاعاتي را در اختيار کودکان بگذاريم تا با استفاده از آنها بتوانند نتيجه گيريهاي خود را آزمايش کنند. اگر اين اطّلاعات بطور مستقيم براي آنها قابل رؤيت نباشد پاسخهاي غريب و مبهم جاي پاسخهاي علمي را خواهد گرفت.

ثبت نتايج آزمايشها

ثبت و ارتباط آنچه از بررسي علمي حاصل مي شود يک اصل علمي به حساب مي آيد. اين امر بايد طوري صورت گيرد که بتوان نظريّات ثبت شده را بار ديگر آزمايش کرد و نتايج پژوهشهاي اوّليّها را با بررسيهاي بعد مقايسه نمود. از اين طريق کودکان ثبت نتايج تحقيقات خود را مي آموزند تا در هر فرصتي بتوانند اين نتايج را با يافته هاي ديگر ارتباط دهند و به آن رجوع کنند. اين شيوه براي کودکان سالهاي بالاتر دبستان عموماً مسأله اي ايجاد نمي کند، زيرا آنها تا حدّ لزوم توانايي ثبت فعّاليّتهاي علمي انجام شده در دفتر علوم را دارند. اين کار براي کودکان خردسال تا حدّي مشکل است امّا معلّمان مي توانند از راههاي بسيار کودکان را در ثبت فعّاليّتهاي علمي خود ياري دهند.
گاهي معلّم گفته هايي را که کودکان با صداي بلند بيان مي کنند روي لوحه ي تجربه يا در کتابچه ي هر کودک مي نويسد؛ گاه آنها مي توانند نتايج فعّاليّتهاي خود را در نوار ضبط کنند تا در مواقع لزوم به کار گيرند. کودکان خردسال مي توانند با استفاده از رنگ و نقّاشي تجربه هاي خود را بشکل نمادهايي ثبت کنند. مهم آن است که معلّم مدّت زماني را براي بحث و نيز ثبت نتايج آزمايشهاي علمي در برنامه بگنجاند زيرا زبان و جنبه هاي نمادين در توالي آموزش کودک نقش مهمّي ايفا مي کند.

ايجاد فرصت براي پژوهش

دراين فصل بر آموزش به عنوان بخشي از برنامه ي درسي تأکيده شده است، برنامه اي که کودکان بايد از طريق تحقيق و بررسي در آن شرکت فعّال داشته باند. در اين فصل محتواي علم بصورت مجموعه اي عناوين و تفاهيم تلقي نشده بلکه بصورت راهي براي درک جهان هستي، طريقه تفکّر درباره ي موجودات در نظر گرفته شده است. اين طرز تلقّي ايجاب مي کند کودکان در هر مبحث از برنامه درسي بطور فعّال درباره ي تجارب حاصله به تفکّر و تعمّق بپردازند و فرايندهاي تفکّر آنان درباره ي پديده هاي فيزيک و طبيعي با يادگيري اطّلاعات علمي همگام باشد. در تقسيم بندي (21) کودکان بايد فعّاليّتها را به گونه اي سازمان داد که کودکان بتوانند با موادّ کار کنند، فعّاليّتهاي کودکان را بيازمايند و خود به نتايجي برسند. در اين حالت کودکان غالب فعّاليّتها را بصورت انفرادي يا در گروههاي کوچک انجام مي دهند. معلّم نيز نبايد وقت زيادي را براي توضيح درباره ي علم صرف کند بلکه به جاي آن فرصتهايي را به کودکان بدهد تا آنها خود به يافته هايي برسند.
اين روش اقتضا مي کند که معلّم از يک سو به مراحل فکري کودک دقيق شود و از سوي ديگر ناظر اعمال او در کلاس باشد. لازم نيست ماحصل بررسي علمي يا نتايج باز يافته ي کودک يا رده بنديهاي او از يافته ها اصل مهمّ آموزش علوم به حساب آيند، بلکه اين اصل فرايندي است که از طريق آن کودک به اين نتايج، دلايل و روشهاي رده بندي مي رسد. در اين روش بايد تفاوتهاي موجود در کلاس به همان صورت حفظ شود - تفاوت در يافته ها، در هدفها و در فعّاليّتها. بروز اين تفاوتها تنها وقتي ميّسر است که جداسازي استعدادها در کار کلاسي تا حدّي رعايت شود.

پي‌نوشت‌ها:

1- Central theme.
2- Paul Dehart IIurd and James Joseph Gallager New Direction in Elementary Science Teaching ( Belmont, Calif: Wadsworth Pablishing Co. , 1968 ) , PP. 5-6.
3- Gerald S. Craing, Certain Techniques Used in Developing a Coures of fStudy in Science for the Horace Mann Elementary School ( New York: Teachers College Press, Columbia University 1927 ).
4- Craing Science for the Elementary School Teacher ( Boston: Ginn and Co 1958 ) pp. 93-101.
5- قانون بقاي انرژي و قانون بقاي ماده (م).
6- قانون بقاي انرژي و قانون بقاي ماده (م).
7- Paul F. Brandwein, Elizabet K. Cooper, Paul E Blackwood and Elizabet B Home Concepts in Science ( Grade I Teachers Edition ) ( New York: Harcount Brace and World, Inc 1968 ) pp. 8-9.
8- Robert Karplus and Herbert D Their A New Look at Elementary School Science ( Chicago: Rand McNally,1967 ) p. 8.
9- More Complete discriptions of the content of the various science programs and the material developed are available from their educational publishers For information contact Webster Division McGraw –Hill Book Co. ,St Louis for Elementary Science Stady Raytheon Education Co Lexington Masafor Science Curriculum Improvement Study and Xerox Crop New York for Science A Process Approa.
10- American Association for the Advancement of Science Description of the Program Science A Process Approach ( New Yorc: Xerox Educational Division 1967 ) p. 3.
11- AAASDescription of the Program p3.
12- Ibid p6.
13- AAAS. Sience A Process Approach Part A, Observing I new York Xerox Corporation 1967.
14- Karplus and their a New Look at Elementary School Science pp 20-21 .
15- عمليات عيني ( Concrete Perations ) اصطلاحي از پياژه است و آن را به عملياتي اطلاق مي کند که در حضور اشياء عيني انجام مي پذيرد مانند عملياتي که در زمينه ي نگهداري ذهني ماده، وزن و حجم و غيره انجام مي گيرند. ( مترجم )
16- Ibid,p. 35.
17- Science Curriculum Improvement Study Teacers Guide Systems and Sabsystems ( Preliminary Edition ) ( Lexington, Mass. : Raytheon Educational Co 1968 ) PI.
18- Science Curriculum Improvement Study, Teachers Guide: Systems and Subsystems ( Preliminary Edition ) ( Lexington Mass: Raydeon Educational Co. 1968 ) pI.
19- David Hawkins Messing About in Science Science and Children Vol2 No5 ( February 1965 ) 5-9
20- Elementary Scince Study Geo Bloocks-Teachers Guide ( Trial Edition ) ( Newton, Mass: Eucational Development Center 1967 ) p. 3.
21- Ramification.