المبادئ المحورية في تعلم العلوم الطبيعية

يمكن تقديم المبادئ العلمية الأساسية للأطفال بشكل سلس ومتدرج بحيث يتم بناء وهيكلة قاعدة علمية مناسبة لإدراك الطالب واستيعابه للمفاهيم العلمية وربط الحقائق العلمية بمشاهداته وملاحظاته. في هذا الكتيب سوف يتم التركيز على خمسة مبادئ ومحاور تعتمد كمعايير وطنية لتعليم العلوم في الدول الغربية. حيث يمكنك بسهولة تقديم هذه المبادئ للأطفال من خلال الأنشطة والتجارب العلمية المشمولة في هذه الدورة.
تصنيف المدخلات والمنظومات الطبيعية وترتيبها
إن العالم من حولنا واسع وكثير التعقيد بحيث يحتاج العلماء من أجل فهمه إلى تجزيئه إلى وحدات ومنظومات أصغر يسهل دراستها وتصنيفها بحسب ارتباطاتها وعلاقاتها ببعضها البعض. حيث يبحث العلماء عن أنماط وتشابهات يمكن اعتمادها لذلك التصنيف والترتيب. فعلى سبيل المثال يتم تصنيف الحيوانات الثديية ضمن مجموعة الحيوانات التي لها فراء، وتصنيف االنباتات التي تشكل أوراقها تشعبات متكررة ضمن مجموعة السرخسياتت، وتصنف المواد الموصلة للكهرباء ضمن مجموعة الفلزات وهكذا.
2- النماذج والفرضيات والأدلة العلمية
يقوم العلماء بفحص فرضياتهم وتفسيراتهم العلمية من خلال التجارب بحيث تكون نتائج تجاربهم أدلة وبراهين على صحة آرائهم وفرضياتهم. أحيانا تصبح تلك الفرضيات نظريات أو نماذج توضيحية للظواهر والمشاهدات العلمية. كذلك يستطيع الأطفال تفحص فرضياتهم ونظرياتهم الخاصة عن العالم المحيط؛ هل يمكن استعمال الغاز المتصاعد من تفاعل كربونات الصودا مع الخل في عمل محرك صاروخي كما يحدث للبالون عندما يخرج منه الهواء بسرعة؟
3- الاستمرارية والتغيّر والقياس
إن مكونات العالم الطبيعي تتغيّر باستمرار، ولكن بدرجات متفاوتة؛ فبعضها يتغير بسرعة كبيرة وبعضها الآخر يتغير بمعدل بطيء يصعب علينا ملاحظته. فكل شيء مرتبط بالزمن، العامل المستقل في هذا الكون. ومن أجل التعرف على درجة التغير أو الاستمرارية لا بد من قياس الفترة الزمنية التي استغرقها حدوث أمر ما. هنالك الكثير من الأمور يمكن الاستفادة منها لتعريف الطفل على معنى التغيّر بمرور الوقت وتأثير قصر الفترة الزمنية أو طولها على هذا التغيّر:
· ماذا يحدث لقطعة من التفاح عند تعرضها للهواء؟
· ما تأثير نقع حبات الفاصوليا الجافة في الماء؟
· كيف يتغير موقع القمر في السماء من يوم إلى آخر؟
· ماذا يحدث لحبوب العدس التي تزرعها في القطن وترويها؟
· ماذا يحدث للماء عند تجميده في الثلاجة؟ وهل يمكن عكس هذا التغيير؟ هل يمكن عكس التغيير الحاصل لقطعة التفاح؟
يمكن ملاحظة التغيير بدقة بواسطة قياس الزمن الذي يستغرقه هذا التغير، فمثلا يستطيع الطفل قياس طول نبتة صغيرة وتسجيل طولها أو رسمها على ورقة ملاحظاته مرة كل يوم ليظهر عنده بعد عدة أيام التغير الحاصل في النبتة بشكل موثق وعلمي؛ من خلاله يتعرف على الفرق بنمو النبتة من يوم إلى آخر وكذلك يتعرف على أهمية القياس والتعامل بالأرقام والحساب في تعلّم العلوم الطبيعية.
4- التطور الطبيعي والتوازن
إن تغيّر الأشياء وتطور الأحياء يحدث بفعل وجود مفعّل لهذا التغيير أو التطوّر، حالة ذات طاقة مرتفعة تسعى للوصول إلى مستوى طاقة أقل، أو التحول من حالة غير مستقرة إلى حالة توازن. وهذه أمور قد يصعب على الطفل فهمها وإدراكها في المراحل العمرية الأولى ولكن يمكن تقديمها للطفل بشكل مبسط بحيث يدرك بطريقته الخاصة؛ ماذا يحدث مثلا عند رج وعاء فيه خليط الماء والرمل بعد فترة من الزمن؟ أو كيف تفرغ بطارية مصباح اليد بعد فترة من استمرار إشعالها للمصباح، وهل يستطيع جعل قلم يقف متوازنا على رأسه المدبب؟
5- الشكل وعلاقته بالوظيفة أو التأثير
لكل شيء شكله الخاص والذي لا بد وأن يكون مرتبط بوظيفة ذلك الشيء أو فعله، وهنا نبدأ مع الطفل في التعرف على أشكال ووظائف أشياء من صنع الإنسان؛ فالمسمار مثلا له رأس مدبب ليسهل إدخاله في لوح الخشب والطائرة لها أجنحة طويلة لكي تمكنها من التحليق في الهواء، ولوحة مفاتيح الكنبيوتر شكلها مستطيل ومنبسط لتيسير الطباعة عليها ووصول الأصابع إلى كبسات المفاتيح...الخ. ثم يمكن التطرق إلى الأحياء وسؤال الطفل عن رأيه في سبب الشكل الانسيابي للحوت مثلا، أو وظيفة الفراء على جلد الجمل أو الصوف على الخاروف، أو وظيفة المخالب على أقدام القط أو النسر ولماذا لها ذلك الشكل المدبب والحاد؟
المصدر :
كتاب تعليم العلوم للأطفال ( علماء المستقبل ) إعداد وتقديم المهندس عطا الشطل عمان 2007
مصدر الكتاب :
موقع فكر لتكنولوجيا المواد التعليميه www.thinkjo.com