نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری تاریخ و فلسفه علم ، دانشگاه تهران ، تهران، ایران

2 دانشیار تاریخ و فلسفه علم، پژوهشکده تاریخ علم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

پیشینه و اهداف: علوم تجربی، به‌ویژه فیزیک، از مهم‌ترین دستاوردهای بشری محسوب می‌شوند؛ اما آگاهی عمومی از سازوکار علمی و نحوه انجام فعالیت‌های علمی محدود است. یکی از دلایل این مسئله، غفلت از آموزش «ماهیت علم» در برنامه‌های درسی علوم است. این مقاله با هدف بررسی رویکردهای مختلف در آموزش ماهیت علم، به‌ویژه در درس فیزیک، و انتخاب رویکردی مناسب برای این منظور نگاشته شده است.
روش‌ها: روش پژوهش مبتنی بر مطالعۀ کتابخانه‌ای و تحلیل محتوایی است که به بررسی و مقایسه دو رویکرد مطرح در آموزش ماهیت علم، یعنی رویکرد توافقی (مؤلفه‌ای) و رویکرد شباهت خانوادگی می‌پردازد.
یافته‌ها: تحلیل‌ها نشان می‌دهد که رویکرد توافقی با وجود کاستی‌هایی، ساختاری منسجم و قابل‌اجرا دارد. در مقابل، رویکرد شباهت خانوادگی از جامعیت نظری بیشتری برخوردار است اما به دلیل پیچیدگی‌های اجرایی، برای سطوح آموزشی همچون دبیرستان چندان مناسب نیست.
نتیجه‌گیری: با توجه به محدودیت‌های اجرایی رویکرد شباهت خانوادگی، استفاده از رویکرد توافقی برای آموزش ماهیت علم در فیزیک توصیه می‌شود. البته به‌منظور ارتقای این رویکرد، پیشنهاد می‌شود که مؤلفه‌های تکمیلی برگرفته از بینش‌های رویکرد شباهت خانوادگی به آن افزوده شوند. همچنین، برای گنجاندن این مؤلفه‌ها در محتوای درسی، طرحی با عنوان «هر فصل، چند مؤلفه» ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Appropriate Approach and Components for Teaching the Nature of Science in Physics Courses

نویسندگان [English]

  • Jalal Abdollahi 1
  • Iraj Nikseresht, 2

1 PhD student in History of Science, University of Tehran, Iran

2 Associate Professor of History and philosophy of Science, Institute for the History of Science, University of Tehran, Tehran, Iran.

چکیده [English]

Background and aim: Sciences, especially physics, are among the most significant achievements of humanity. However, few people are aware of the actual mechanisms of science and the way scientific activities are conducted. One reason for this lack of awareness is the insufficient attention to the "nature of science" in the curriculum and science education. This
paper addresses the topic of the nature of science and the appropriate method for presenting and teaching it, particularly in physics lessons (in Iran).
Data and method: Presenting the nature of science through several components has become a standard approach known as the consensus approach. However, this approach has faced criticism and shortcomings. In response, the family resemblance approach has been proposed. Given these two important approaches, the question arises: What is the appropriate method for teaching the nature of science in physics? The article discusses the drawbacks and advantages of both the consensus and family resemblance approaches.
Findings: Despite the comprehensiveness of the family resemblance approach, its complexities make its implementation in high school challenging.
Conclusion: To achieve better and more coherent teaching of the nature of science in physics, the component-based approach should still be utilized. Suitable additional components should be added to address the shortcomings of the consensus approach and insights of the family resemblance approach. Furthermore, to better integrate these components into the educational content, a proposal titled "Each Chapter, Several Components" is suggested.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Physics Education
  • Nature of Science
  • Consensus Approaches
  • Family Resemblance Approach
  • Philosophy of Science
  • History of Science
اربابی‌فر، فاطمه، & ناظر دیلمی، سمیه. (1400). تدریس درس فیزیک جدید به دانشجویان با رویکرد مبتنی بر استفاده از ماهیت علم. پژوهش در آموزش علوم تجربی، 1(1)، 27–34.
چاپرک، علی، & حاجی‌حسینی، حجت‌الله. (1395). رابطه علم و فناوری از منظر سیاست‌گذاری، آموزش مهندسی و حوزه عمومی. راهبرد فرهنگ، 9(34)، 45–61.
چالمرز، آلن. (1394). علم و تولید آن (مصطفی تقوی، مترجم). پژوهشگاه حوزه و دانشگاه.
رجبی، زهرا، سلطانی، اصغر، & علی‌نژاد، مهرانگیز. (1401). تحلیل کتاب‌های درسی علوم دوره ابتدایی بر اساس بازنمایی مؤلفه‌های ماهیت علم با کاربست معادلات آنتروپی شانون. پژوهش در برنامه‌ریزی درسی (دانش و پژوهش در علوم تربیتی–برنامه‌ریزی درسی)، 19(46)، 181–194.
سجادی، سید هدایت. (1400). علم‌شناسی و آموزش علوم: چارچوبی نظری در به‌کارگیری تاریخ و فلسفه علم در آموزش علوم تجربی. تعلیم و تربیت، 37(2)، 7–26.
شیخ‌رضایی، حسین، & ابراهیمی تیرتاش، فهیمه. (1396). نقد و بررسی مؤلفه‌های ماهیت علم در آموزش علم. روش‌شناسی علوم انسانی، 23(93)، 135–160.
صمدی، هادی. (1383). مروری بر فلسفه زیست‌شناسی. ذهن، 5(19)، 75–96.
عبدالملکی، صابر، درانی، کمال، کرم‌دوست، نوروزعلی، & صدرالاشرفی، مسعود. (1394). ماهیت علم: مطالعه موردی نگرش دانشجویان کارشناسی دانشگاه تهران. نظریه و عمل در برنامه درسی، 3(5)، 133–152.
فتحی، محمدرضا، & عروجی، زهره. (1402). تحلیل محتوای کتاب فیزیک پایه یازدهم رشته ریاضی–فیزیک بر اساس رویکرد ماهیت علم. پژوهش در آموزش علوم تجربی، 2(7)، 24–36.
کافی، مجید. (1402). ماهیت پیوستاری علوم. تاریخ علم، 21(1)، 51–75.
کریمی، محمدحسن، کیانی، فرحناز، & شمشیری، بابک. (1397). تحلیل محتوای کتاب‌های راهنمای معلم فیزیک دوره متوسطه بر اساس رویکرد به ماهیت علم – پژوهش کیفی. پژوهش‌های برنامه درسی، *8*(2)، 70–97.
کریمی، محمدحسن، مزیدی، محمد، & مهرمحمدی، محمود. (1386). نقد و بررسی کتاب علوم پایه اول راهنمایی تحصیلی از منظر فلسفه علم. علوم اجتماعی و انسانی دانشگاه شیراز، 26(3)، 111–136.
محمدی‌پور، ناصر، ضرغامی، سعید، & داوودپناه، محمد. (1400). تحلیل محتوای کتاب فیزیک 2 دوره متوسطه با رویکرد ماهیت علم. پژوهش در آموزش علوم تجربی، 1(2)، 38–54.
منصوری، رضا. (1394). تفکر کلامی تفکر ریاضیاتی [مقاله ارائه‌شده]. سمینار علوم ریاضی و چالش‌ها. https://newsite.kashanu.ac.ir/Files/02(4).pdf
منصوری، رضا. (1397a). فیزیک فقط فیزیک نیست [مقاله ارائه‌شده]. همایش سالانه آموزش فیزیک. http://rmansouri.ir/%d9%81%db%8c%d8%b2%db%8c%da%a9-%d9%81%d9%82%d8%b7-%d9%81%db%8c%d8%b2%db%8c%da%a9-%d9%86%db%8c%d8%b3%d8%aa/
منصوری، رضا. (1397b). مبانی تفکر در علوم فیزیکی. http://rmansouri.ir
مولا، سمیه، فتحی‌آذر، اسکندر، & ادیب، یوسف. (1395). تجارب دبیران علوم دوره دبیرستان از ماهیت علم: یک مطالعه پدیدارشناسی. پژوهش در برنامه‌ریزی درسی (دانش و پژوهش در علوم تربیتی–برنامه‌ریزی درسی)، 13(24)، 38–53.
نجاتی‌حسینی، سید محمود. (1396). تبارشناسی کلاس درس در ایران: تجربه‌های تاریخی و تجربه‌های زیسته. مؤسسه مطالعات فرهنگی و اجتماعی.
Chalmers, A. F. (1990). Science and its fabrication. Open University Press.
Chalmers, A. F. (2013). What is this thing called science? (4th ed.). Hackett Publishing Company.
Cheung, K. K. C., & Erduran, S. (2023). A systematic review of research on family resemblance approach to nature of science in science education. Science & Education, 32(5), 1637–1673. https://doi.org/10.1007/s11191-022-00379-3
Chiappetta, E. L., Koballa, T. R., & Collette, A. T. (1998). Science instruction in the middle and secondary schools (4th ed.). Merrill.
Duschl, R. A., & Grandy, R. (2013). Two views about explicitly teaching nature of science. Science & Education, 22(9), 2109–2139. https://doi.org/10.1007/s11191-012-9539-4
Fjelland, R. (2022). Teaching philosophy of science to science students: An alternative approach. Studies in Philosophy and Education, 41(2), 243–258. https://doi.org/10.1007/s11217-021-09802-8
Haagen-Schützenhöfer, C., & Joham, B. (2018). Professionalising physics teachers in doing experimental work. Center for Educational Policy Studies Journal, 8(1), 9–34. https://doi.org/10.26529/cepsj.333
Hodson, D., & Wong, S. L. (2014). From the horse’s mouth: Why scientists’ views are crucial to nature of science understanding. International Journal of Science Education, 36(16), 2639–2665. https://doi.org/10.1080/09500693.2014.927936
Irzik, G., & Nola, R. (2014). New directions for nature of science research. In M. R. Matthews (Ed.), International handbook of research in history, philosophy and science teaching (pp. 999–1021). Springer. https://doi.org/10.1007/978-94-007-7654-8_30
Irzik, G., & Nola, R. (2023). Revisiting the foundations of the family resemblance approach to nature of science: Some new ideas. Science & Education, 32(5), 1227–1245. https://doi.org/10.1007/s11191-022-00375-7
Kötter, M., & Hammann, M. (2017). Controversy as a blind spot in teaching nature of science. Science & Education, 26(5), 451–482. https://doi.org/10.1007/s11191-017-9913-3
Koponen, I. T. (2021). Nature of science (NOS) being acquainted with science of science (SoS): Providing a panoramic picture of sciences to embody NOS for pre-service teachers. Education Sciences, 11(3), Article 107. https://doi.org/10.3390/educsci11030107
Koyré, A. (1978). Galileo studies (J. Mepham, Trans.). Harvester Press. (Original work published 1939)
Lederman, N. G., Abd-El-Khalick, F., Bell, R. L., & Schwartz, R. S. (2002). Views of nature of science questionnaire: Toward valid and meaningful assessment of learners’ conceptions of nature of science. Journal of Research in Science Teaching, 39(6), 497–521. https://doi.org/10.1002/tea.10034
Matthews, M. R. (2000). Foreword and introduction. In W. F. McComas (Ed.), The nature of science in science education: Rationales and strategies (pp. ix–xx). Kluwer Academic Publishers.
Matthews, M. R. (2012). Changing the focus: From nature of science (NOS) to features of science (FOS). In M. S. Khine (Ed.), Advances in nature of science research: Concepts and methodologies (pp. 3–26). Springer. https://doi.org/10.1007/978-94-007-2457-0_1
McComas, W. F. (2020). Considering a consensus view of nature of science content for school science purposes. In W. F. McComas (Ed.), Nature of science in science instruction: Rationales and strategies (pp. 23–34). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-57239-6_2
McMullin, E. (1985). Galilean idealization. Studies in History and Philosophy of Science Part A, 16(3), 247–273. https://doi.org/10.1016/0039-3681(85)90003-2
Newton, I. (1693). Letters from Newton to Bentley: II. In I. B. Cohen (Ed.), Isaac Newton’s papers & letters on natural philosophy (pp. 300–309). Harvard University Press.
Osborne, J., Collins, S., Ratcliffe, M., Millar, R., & Duschl, R. (2003). What “ideas-about-science” should be taught in school science? A Delphi study of the expert community. Journal of Research in Science Teaching, 40(7), 692–720. https://doi.org/10.1002/tea.10105
Paul, R. (2020). Critical thinking, moral integrity, and citizenship: Teaching for the intellectual virtue. In G. Axtell (Ed.), Knowledge, belief, and character: Readings in virtue epistemology (pp. 163–175). Rowman & Littlefield Publishers.
Sankey, H. (2023). The objectivity of science. Journal of Philosophical Investigations, 17(45), 1–10. https://doi.org/10.22034/jpiut.2023.17473
Schizas, D., Psillos, D., & Stamou, G. (2016). Nature of science or nature of the sciences? Science Education, 100(4), 706–733. https://doi.org/10.1002/sce.21216
Smith, S. E. (2017, November 13). Why philosophy is so important in science education. Aeon. https://aeon.co/ideas/why-philosophy-is-so-important-in-science-education
van Dijk, E. M. (2013). Relevant features of science: Values in conservation biology. Science & Education, 22(9), 2141–2156. https://doi.org/10.1007/s11191-012-9496-y
Wong, S. L., Kwan, J., Hodson, D., & Yung, B. H. W. (2009). Turning crisis into opportunity: Nature of science and scientific inquiry as illustrated in the scientific research on severe acute respiratory syndrome. Science & Education, 18(1), 95–118. https://doi.org/10.1007/s11191-007-9123-5