طرق تدريس العلوم

طريقة الاكتشاف الابتكارى
أصبح الاهتمام بالابتكار والمبتكرين سواء فى الدول المتقدمة أو النامية ضرورة قصوى فى عصرنا الراهن ذلك لأن الابتكار هو الأداة الرئيسية للإنسان فى مواجهة المشكلات المختلفة وتحديات المستقبل معا وأن تدريس العلوم فى مدارسنا واعتماده على الطريقة التلقينية( الحفظ والتلقين) التى تجعل من المعلم مركزا للسلطة وملقنا للمعلومات بينما يكون دور التلميذ سلبيا وهذه الطريقة التقليدية هى الباعث الأساسى لعملية الحفظ وتقييد نمط التفكير للطالب والمعلم مما أدى للبحث عن طرق وأساليب بديلة فى التدريس وخصوصا تدريس مادة العلوم .
مفهوم الطريقة الكشفية
يعرفها (اسلام ضبعون) بأنها الطريقة التى لا يعطى للطالب فيها الخبرات التعليمية كاملة بل يترك لهم استكشافها بغرض تنمية العمليات العقلية لديهم وتلك من خلال تنظيم المواقف التعليمية لديهم وتهيئة الظروف للطلاب ليمارسوا عملية تعلمهم بأنفسهم وتنظيم الأسئلة وتوجيهها بشكل يتسق مع التسلسل الاستقرائى الاكتشافى للمدرس والتى غالبا ما تكون من النوع الذى يعرف بالأسئلة ذات الجواب المفتوح .
يعرفها (رشدى لبيب 1974) بأنها أسلوب يتيح الفرصة أمام التلاميذ للتفكير المستقل والحصول على المعرفة بأنفسهم ويأخذ هذا الاتجاه بسمات الموقف التعليمى المتكامل الذى يضع التلميذ فى موقف المكتشف لا المنفذ فهو يضعه أمام مشكلات تحتاج إلى حل وعليه أن يخطط بنفسه لحلها ويصمم التجارب اللازمة ويجمع النتائج ويبوبها ويضع تفسيرا لها .
ويؤكد (ضبعون 1999) أن جوهر التدريس بالطريقة الكشفية يكمن فى ترتيب وتنظيم البيئة التعليمية وتركيز التدريس حول التلميذ مع إعطاء توجيهات كافية لتأمين نجاحه فى استكشاف مفاهيم ومبادئ علمية جديدة ومن خلال أسئلة المعلم يمكن القول بأنها طريقة ممتازة لمساعدة التلميذ على تحقيق الأهداف المرجوة وتنظيم استراتيجية تفكيره .
مميزات التعليم بالاكتشاف
1- تنشيط الطاقة الذهنية
وتعنى أن الفرد يتعلم وينمى عقله بالتفكير فقط فهو يؤكد أن هذا النوع من التعلم يقود المتعلم إلى إنماء بنيته العقلية وذلك بتنظيم ما يواجهه من سلوك ، ليس فقط لكى يكتشف التناسق أو عدم الانتظام بين الأشياء وهذا يؤدى إلى التعلم الذاتى وتنمية مهارات العقل العليا .
2- الدوافع الداخلية أفضل من الخارجية
ويقصد بذلك أنه باستمرار النجاح فى التقصى فإن الطالب يشعر بحالة من الرضا عن إنجازه أى إثابة ذاتية وإذا أراد المعلمون لطلابهم التعلم للمتعة فيجب توجيه أنظمتهم التعليمية التى تحقق لطلابهم الرضا الذاتى .
3- تعلم النواحى التنفيذية للاكتشاف
يقصد بذلك أن الطريق الوحيد ليتعلم الفرد إجراءات الاكتشاف هو أن تتيح له الفرصة لكى يكتشف فخلال عملية الاكتشاف يتعلم الطالب تدريجيا كيف ينظم ويواصل التقصى .
4- تساعد على بقاء أثر التعلم
فالمعلومات التى يتوصل إليها الفرد بنفسه ويعمل تفكيره فيها تظل الذاكرة لمدة أطول من تلك التى يلقنها له الآخرون فالأشياء التى يستدل عليها التلميذ بنفسه تكون أكثر بقاء فى الذاكرة عن الأشياء التى تعطى له جاهزة .
هذا وتعتبر طريقة الاكتشاف الابتكارى إحدى الطرق المقترحة فى التدريس حيث تجمع الصفات الأساسية لطريقة الاكتشاف الموجه وطريقة حل المشكلات بالإضافة إلى توظيف الأساليب الإبداعية فى التدريس .
ومن الأساليب الإبداعية الفكرية المستخدمة فى طريقة الاكتشاف الابتكارى ؛
أولا : أسلوب مهاجمة المشكلة ذهنيا
يعد أليكس أوسبورن 1938 الأب الشرعى لاستراتيجية العصف الذهنى فى تنمية التفكير الابتكارى حيث جاءت هذه الاستراتيجية كرد فعل لعدم رضاه عن الأسلوب التقليدى السائد آنذاك وهو " أسلوب المؤتمر " والذى يعقده عدد من الخبراء يدلى كل منهم بدلوه فى تعاقب أو تناوب مع إتاحة الفرصة للمناقشة فى نهاية الجلسة .
وقد استمد اسبورن طريقته هذه من طريقة هندية سابقة التى كان لا يتعدى استخدامها جدران قاعات التربية الدينية .
واستمر العالم اسبورن فى دراسة حول مدى كفاءة استراتيجية العصف الذهنى فى حل المشكلات المختلفة من جانب وفى تنمية التفكير الابتكارى من جانب آخر إلى أن تمكن عام 1953 من وضع القواعد والمبادئ المنظمة لكيفية إجراء جلسات العصف الذهنى فى كتابه " الخيال المنطقى " .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
مبادئ العصف الذهنى

يشير أسبورن إلى أن الوصول إلى الحلول الجديدة للمشكلات المطروحة فى جلسات العصف الذهنى تتطلب اتباع مبدأين أساسين :
أ‌- تأجيل الحكم على قيم الأفكار
لقد أكد أسبورن على أهمية تأجيل الحكم على الأفكار المنبثقة من أعضاء جلسة العصف الذهنى وذلك فى صالح تلقائية الأفكار وبنائها فإحساس الفرد بأن أفكاره ستكون موضع للنقد منذ ظهورها يكون عاملا مثبطا لإصدار أية أفكار أخرى كما يساعد تأجيل الحكم أيضا على وضوح خصائص الفكرة المطروحة من خلال الحوار غير الناقد الذى يبنى على الفكرة أو على جزء منها أو الذى يهملها إن لم تكن لها قيمة بارزة وهذا يساعد على كثرة الأفكار المطروحة وتنوعها وبالتالى يمكن أن تنجح أفكار وحلول قد تبدو لصاحبها أنها لاغية أو غير ذات أهمية ولكنها فى الواقع كانت سببا لحل المشكلة موضوع البحث .
ب‌- الكم يولد الكيف
يهتم الباحثون فى هذا المجال بكم الأفكار المطروحة فى جلسات العصف الذهنى إيمانا منهم بأن هذا الكم يؤدى إلى تنوع الأفكار وبالتالى إلى جدتها وأصالتها وهو الأمر الذى يتيح للمشاركين فى هذه الجلسات أفقا أوسع وبيئة خصبة لتوليد الأفكار الجديدة الأصلية مما يؤدى فى النهاية إلى إنتاج أفكار ذات نوعية أكفأ وأكثر تبلورا وهذا لا يمكن التوصل إليه من خلال الأفكار المحدودة .
هذا ويمكن للمعلم أن يستخدم أسلوب العصف الذهنى فى تدريس العلوم عن طريق طرح مشكلة علمية معينة على الطلاب ويستمد منهم الأفكار التى توصلوا إليها ومن المقرر أن حوالى ثلث الأفكار الناتجة خلال جلسة مواجهة المشكلة ذهنيا تكون من نوع الأفكار التى يستوحيها الطالب من زملائه .
الإجراءات التى يتبعها المعلم لمهاجمة المشكلة ذهنيا

1- صياغة المشكلة بوضوح : وذلك حتى يسهل على الطلاب معرفة ماهية المشكلة وتوضيح جميع جوانبها وطرح بعض المعلومات حول هذه المشكلة .
2- توفير الوقت الكافى لطرح أفكار الطلاب : ولا يجب مقاطعة أى فكرة والتروى الشديد فى نقل أفكار الطلاب وإبداء الأهمية لها جميعا .
3- إعداد قائمة على السبورة بالأفكار المتصلة بالمشكلة التى ترد على ذهن الطالب مباشرة مع عدم محاولة تقويمها وإتاحة الفرصة لعرض أكبر عدد ممكن من الأفكار .
4- وفى نهاية الزمن المحدد المسموح به لجلسة مهاجمة المشكلة يقوم المدرس بإعادة صياغة المشكلة ومساعدة الطلاب على تقويم الأفكار .
وهنا يبرز دور تعدد الأفكار المطروحة (الطلاقة) التى تلعب دورا مهما فى معظم صور التفكير الإنسانى وبخاصة التفكير الإبتكارى .
كما يعتمد أسلوب مهاجمة المشكلات ذهنيا على أربعة قواعد أساسية هى :
1- عدم النقد
بمعنى تجنب المدرس استخدام النقد أو اللوم أو التوجيه أثناء مهاجمة المشكلة ذهنيا حيث يتم قبول جميع الآراء والأفكار والفروض المطروحة من جانب التلاميذ لأن عملية التأجيل المؤقت لمناقشة الأفكار وعدم تقويمها لحظة ظهورها يكون بمثابة ستار أمان لكى يزيد التلاميذ ويكثروا من أفكارهم المتوالدة لهذا فإن تجنب الحكم السريع على الأفكار يعد عصب أسلوب مهاجمة المشكلة ذهنيا لذا يسمى البعذ هذا الأسلوب أحيانا باسم " المحاكمات المؤجلة "
2- العناية بكم الأفكار
يهدف أسلوب مهاجمة المشكلة ذهنيا إلى حفز التلاميذ لإنتاج الأفكار الإبداعية الخلاقة ومن ثم فهى صالحة للاستخدام فى مجال البحث والتطوير وعليه فإن زيادة عدد الأفكار التى يقدمها التلاميذ تؤدى إلى تحسين نوعيتها نتيجة لظهور أفكار غير تقليدية ذات قيمة وفائدة من بين الأفكار المطروحة بمعنى أنه كلما زادت الأفكار والحلول التى يقدمها التلاميذ كانت هناك فرصة أكبر لاختيار أجود الأفكار وأفضلها.
3- إطلاق العنان للفكر
بمعنى عدم التقيد بأفكار معينة وقبول جميع الأفكار المطروحة من جانب التلاميذ ودون النظر إلى طبيعة علاقتها بالمشكلة وكلما كانت الفكرة المطروحة شاملة كانت أفضل . ومن ثم فإن إطلاق العنان للفكر يدفع التلاميذ ويحملهم على التفكير فيما وراء الحلول من أوجه وجوانب متعددة وبطرق جديدة ومبتكرة كما أن اختلاف وجهات نظر وأفكار التلاميذ كمجموعة متفاعلة داخل الصف يساعدهم على رؤية تفاصيل المشكلة بصورة أوضح وهذا أمر مرغوب فيه فى هذا الأسلوب .
4- التوفيق بين الأفكار وتطويرها
المقصود من هذه القاعدة إيثار دافعية التلاميذ فى جلسة مهاجمة المشكلة ذهنيا من خلال الإضافة لأفكار الآخرين وأن يسعوا إلى تحسينها وتطويرها ومن ثم فإن مهنة الطالب وفق هذا الأسلوب لا تقتصر على إنتاج أفكار خاصة به بل تتعدى ذلك إلى ضرورة التفكير فى كيفية تحسين وتعديل أفكار الآخرين والاستفادة منها فى حل المشكلة كما أن التعاون بين الطلاب وتشجيع المدرس وإضفاء روح الفكاهة على الموقف التعليمى يوفر مناخا خصبا لعملية التفكير الابتكارى .
ثانيا : أسلوب المشابهات
هو أحد الأساليب الإبداعية فى التدريس التى ابتكرها جوردون بهدف تكامل الوظائف المعرفية مع الوظائف الأخرى بالمخ وهى تنضوى على أمرين أساسين هما : جعل الغريب مألوف ؛ وجعل المألوف غريب .
ويعتبر استخدام الاستعارات والكنايات والتمثيل جوهر أسلوب المشابهات للوصول إلى حلول مبتكرة ، كما يعنى أسلوب المشابهات فى تدريس العلوم إلى دعوة الطلاب إلى بناء أنماط وتكوين أنواع وصور مختلفة من الاستعارات بما يفيد فى توسيع وجهات نظراتهم الإبتكارية وتفتح أذهانهم .
وأثناء استخدام أسلوب المشابهات فى التدريس ينبغى الاهتمام والتركيز على تقديم الأفكار وطرح الحلول وعرض المصطلحات التى تقرب من الحل وتسهيل عملية الاكتشاف وتحليل المشكلات والأفكار مع تحليل الاستعارات المفيدة التى يتم تقديمها للتعبير عن أوجه التناقض القائمة فى المشكلة أو الفكرة المطروحة ومن ثم الوصول بالتلاميذ إلى الحل .
توجد عدة أساليب تكون فى مجموعها أسلوب المشابهات ونوجزها فيما يلى :
1- المشابهة المباشرة
تعتبر المشابهة المباشرة أكثر وأبسط فنيات المشابهة ايتخداما حيث تتضمن عملية المقارنة بين شيئين أو فكرتين بهدف تحويل الفكرة أو المشكلة المحلية إلى فكرة أو موقف مشابه بدافع الوصول إلى تصور جديد لها .
وتختلف المشابهة المباشرة عن النموذج المستخدم كوسيلة تعليمية حيث يكون النموذج التعليمى أقرب ما يكون إلى موضوع الدرس من حيث التركيب والوظيفة أما المشابهة المباشرة عكس ذلك حيث يشترك المشبه به فى الوظيفة أو طريقة العمل فقط دون تشابه فى التركيب حيث يساعد التباعد بين المشبه والمشبه به فى رؤية التلميذ للموقف من زوايا وجوانب متعددة .
ومن أمثلة المشابهة المباشرة :
- الأرض تشبه الكرة .
- جسم الإنسان يشبه جهاز النقل العام .
- قطرات المطر تشبه دموع الإنسان .
2- المشابهة الشخصية
نوع آخر من المشابهات يقوم على انفصال أو انعزال الذات والتوحيد العاطفى مع شىء آخر قد يكون نبات أو إنسان أو أى كائن حى أو غير حى مثل تخيل أينشتين نفسه يسير بسرعة الضوء .
3- المشابهة الخيالية
وهذا أسلوب يعمد إلى إزالة الخوف والقلق الاجتماعى فى الفعل وتنمية الألفة بين المدرس والطلاب حيث يعرض المدرس مشابهات خيالية وافتراضية ويطلب من الطلاب عمل تصورات خيالية أيضا وذلك مثل : كيف تكون الأرض إذا فقدت جاذبيتها .
4- المختصر المتعارض
وهذا يعنى اجتماع لفظين فى التشبيه متناقضين تماما ويعد المختصر المتعارض فى مطابقة كلمتين يبدو أنهما متناقضان معا مثل : الصلب اللين ؛ الثابت النشط ، انطلاقا من أن القدرة على رؤية الأشياء من هذه الزوايا المتناقضة فى المعنى وفى وجهة النظر يتطلب جهدا عقليا كبيرا ومدى إدراكى واسع .
دور المدرس فى عملية الاكتشاف الابتكارى
يعتبر دور المعلم هاما فى طريقة الاكتشاف الابتكارى كما يجب عليه فعل الآتى :
1- يكون ذو قدرة فائقة على القيادة الناجحة داخل الصف الدراسى .
2- عدم التسلط والاستبداد بالرأى .
3- القدرة على إدارة الحوار والمناقشة .
4- محاكاة واحترام أفكار الطلاب وعدم السخرية منها .
5- حث الطلاب على التعاون والمشاركة .
6- توفير المناخ المناسب لإنجاح أسلوب المشابهات .
7- توفير الوقت الكافى للطلاب لتقديم أفكارهم وآرائهم وحثهم على تقديم أكبر عدد من الأفكار المتنوعة وكتابتها على السبورة أثناء طرحها ووضعها فى فئات وتأجيل مناقشتها فى نهاية الوقت .
8- تنمية قدراتهم على التحليل والمقارنة والتطبيق والاستنتاج وإدراك العلاقات والتفسير .
9- تبسيط المشكلات الرئيسية إلى مشكلات فرعية وتوضيحها للتلاميذ بالإضافة إلى قدرته الفائقة على إثارة المشكلات أمام الطلاب بما ينير تفكيرهم ويحرك مشاعرهم ويجذب انتباههم .
10- أن يثبت الشعور بالثقة فى نفوسهم وفى قدراتهم العقلية .
11- تشجيع الطلاب على صياغة واستخدام الاستعارات والتمثيلات بمختلف أنواعها .
دور الطالب فى عملية الاكتشاف الابتكارى
يعتبر الطالب المحور الرئيسى الذى تتمركز حوله طريقة الاستكشاف الابتكارى باعتباره المنفذ الحقيقى لهذه الطريقة ولذا يجب عليه أن يتروى فى إصدار الأحكام وعدم التسرع وأن يقدر أراء وأفكار زملائه وأن يكون لديه ثقة عالية فى نفسه وفى أفكاره وأن يوجه تفكيره فى قنوات واتجاهات كثيرة ومتنوعة لا تقتصر على نمط واتجاه واحد فى التفكير كما يجب أن يكون واسع الحيلة قادر على اختلاق الأفكار الجديدة غير المألوفة .