فهرست مطالب

پژوهش در آموزش شیمی - سال ششم شماره 2 (پیاپی 22، تابستان 1403)

نشریه پژوهش در آموزش شیمی
سال ششم شماره 2 (پیاپی 22، تابستان 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/03/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علی رمضانی* صفحات 1-4
    از پدیده های علمی عصر گذشته و حاضر، کتاب های درسی می باشد. کتاب های درسی ارزشمند با محتویات مناسب، برای آموزش و یادگیری معلمان، استادان، دانشجویان و دانش آموزان بسیار موثر می باشند. کتب درسی، راهنمای عالی برای استادان و معلمان هستند تا بتوانند به کمک آن ها مطالب و مفاهیم را به دانش آموزان و دانشجویان خود منتقل کنند. کتاب های درسی با سرفصل های اصولی و علمی، مسیر اساسی و ترتیب منطقی آموزش را ارائه می کنند. لذا کتاب های درسی بر اساس سرفصل های مصوب، طبقه بندی شده اند و مباحث به ترتیب مشخصی آمده اند تا آموزش راحت و قابل فهم باشد. این موارد به معلمان و استادان این اطمینان را می دهند که مطالب درسی  از جامعیت کافی برخوردار هستند و اطمینان پیدا می کنند که مطالب را به طور طبقه بندی شده و به ترتیب خوش آیندی به دانش آموزان و دانشجویان خود آموزش می دهند. این موارد در حوزه کتب شیمی بسیار مهم است چرا که علم شیمی، هنوز هم جنبه های تجربی اش پر اهمیت تر است و همچنین مطالب آموزش حوزه شیمی بسیار گسترده و پراکنده می باشند و این موارد در کتاب های درسی شیمی به نحو مناسبی در کنار هم دارای چیدمان پسندیده ای هستند.
  • نسرین ملکی، مهشید گلستانه*، سید محسن موسوی صفحات 5-28

    پژوهش حاضر به منظور ارزیابی محتوای کتاب های شیمی دوره متوسطه دوم ایران و مالزی بر اساس انطباق آن با مولفه های کارآفرینی انجام شد. روش پژوهش توصیفی از نوع تحلیل محتوا است. جامعه آماری پژوهش کتاب های شیمی دوره متوسطه دوم ایران در سه پایه دهم، یازدهم و دوازدهم در سال تحصیلی 1402-1401 و کتاب های شیمی دوره متوسطه دوم مالزی در دو پایه دهم و یازدهم (مقطع چهارم و پنجم) در سال تحصیلی 2021-2020 بوده است. در این پژوهش با توجه به ماهیت پژوهش از روش نمونه گیری تمام شماری استفاده شده است و کل محتوای کتاب ها شامل متن، تصاویر، پرسش ها و فعالیت ها با روش آنتروپی شانون مورد بررسی قرار گرفته است. ابزار گردآوری اطلاعات سیاهه تحلیل محتوای محقق ساخته بود که روایی آن با استفاده از نظرات صاحب نظران و پایایی آن با استفاده از روش بازآزمایی (91 درصد) به دست آمد. یافته های پژوهش نشان داد که در کتاب های شیمی دوره دوم متوسطه ایران و مالزی در مجموع به ترتیب 191 و 172 مرتبه به مولفه های کارآفرینی اشاره شده است. از بین پنج مولفه «خلاقیت و نوآوری»، «انگیزه پیشرفت»، «کنترل درونی»، «ریسک پذیری» و «آینده نگری» در دو کشور توجه بیشتری به «آینده نگری» و «خلاقیت و نوآوری» مبذول شده است. کمترین میزان توجه در کتاب های شیمی ایران مربوط به «انگیزه پیشرفت» و در مالزی مربوط به «ریسک پذیری» بوده است. نتایج آنتروپی شانون نشان داد که در کتاب های شیمی ایران «کنترل درونی» و در مالزی «خلاقیت و نوآوری» و «آینده نگری» بیشترین درجه اهمیت را داشته است.

    کلیدواژگان: کارآفرینی، تحلیل محتوا، کتاب های درسی شیمی، دوره متوسطه دوم، ایران، مالزی
  • مریم سوری* صفحات 29-47
    در دهه های اخیر مسائلی مانند مقابله با تخریب لایه اوزون، تمیز نگه داشتن منابع آب، و جستجو برای منابع تجدیدپذیر انرژی، در سطوح مختلف آموزش شیمی طرح و تدریس شده است. امروزه، افزودن موضوعات مرتبط با شیمی سبز، در برنامه های درسی شیمی و توسعه آموزش سیستماتیک شیمی سبز اجتناب ناپذیر است. علاوه بر آن، آموزش شیمی سبز سنگ بنای توسعه شیمی سبز و پایدار محسوب می شود. بنابراین، یکی از چالش برانگیزترین موضوعات در برنامه ریزی آموزشی، توسعه مفاهیم شیمی سبز در سطوح آموزشی مختلف است. در این پژوهش مقالات منتشر شده در خصوص شیوه آموزش شیمی سبز، در مدارس و دانشگاه های برخی کشورهای جهان و همچنین، روش های ترویج آن در جوامع مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. و مهمترین روش ها و تجربیات کاربردی این حوزه که پیش از این در برخی کشورهای توسعه یافته به طور موفقیت آمیز آزموده شده اند، مشخص گردیده است. مطالعات نشان می دهد رسیدن به وضعیت مطلوب در پیاده سازی اصول شیمی سبز و پایدار در صنایع شیمیایی، مستلزم تحول آموزشی به منظور تربیت شهروندان و نیروی کار آشنا به اصول شیمی سبز است.
    کلیدواژگان: شیمی سبز، محیط زیست، آموزش شیمی سبز، توسعه پایدار، انرژی تجدید پذیر
  • زهرا احمدآبادی*، محبوبه مسرورنیا صفحات 48-67
    امروزه با دسترسی عموم و توسعه در حال انجام هوش مصنوعی در عرصه زندگی بشری، مدرسان آموزش شیمی مانند سایر کاربران حرفه ای در مشاغل مختلف در پی بررسی و بکارگیری از این ابزار در حرفه خود هستند. برای رسیدن به این هدف، شناخت از توانایی ها و نقص های دو ربات هوش مصنوعی بارد و چت جی پی تی، ضروری است؛ لذا در این پژوهش به امکان سنجی و بررسی راهبرد موثر برای بهرگیری از دو چت بات در حوزه آموزش شیمی معدنی پرداخته شده است. این پژوهش به صورت  کیفی - تحلیلی انجام گرفته است و در آن  از  چت جی پی تی-3.5 و  بارد  جهت بررسی و ارزیابی میزان توانایی پاسخ به پرسش هایی در زمینه شیمی استفاده  شده است.  پاسخ های تولید شده به وسیله این دو ربات هوشمند در حوزه آموزش شکل مولکول ها، تقارن، محاسبه انرژی شبکه، بررسی معادله بورن - مایر و پیش بینی ساختار اسپینل ها بررسی و مقایسه شده اند. سطوح یادگیری مختلف نظیر: دانش، کاربرد و حل مسئله، از نظر کیفیت و درستی پاسخ و همچنین بهرگیری از رسانه های مختلف در ارائه پاسخ ها با یکدیگر مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: بارد، چت جی پی تی، آموزش، ساختار مولکول، انرژی شبکه، گروه نقطه ای
  • فاطمه رضایی*، حافظ صاحب یار، اکبر ابراهیمی اورنگ صفحات 68-89
    مهم ترین عامل در یادگیری دانش آموزان، وجود مشکلات در برنامه درسی است  و اصلی ترین اشکال در برنامه های درسی نیز مربوط به روش های یاددهی-یادگیری می باشد. در این راستا یادگیری معکوس امروزه مورد توجه بسیاری از محققان و مربیان قرارگرفته‏ است. بر این اساس هدف پژوهش حاضر تعیین اثربخشی یادگیری معکوس بر مولفه های راهبردهای فراشناختی یادگیری دانش آموزان دوره اول متوسطه در درس علوم تجربی بود. روش پژوهش از نوع شبه آزمایشی پیش آزمون و پس آزمون با یک گروه می باشد. و جامعه آماری آن، کلیه دانش آموزان پسر پایه هشتم دوره اول متوسطه شهر کلیبر در سال تحصیلی 1402-1401  می باشد؛ که از میان آن ها، 30 نفر به روش نمونه گیری در دسترس انتخاب شدند. جهت گردآوری داده ها از پرسشنامه ی راهبردهای یادگیری کرمی و همکاران (1384) استفاده شد. ابتدا پیش آزمون بر روی دانش آموزان اجرا شد؛ سپس طی 13 جلسه ی 75 دقیقه ای تحت یادگیری معکوس در درس علوم تجربی  قرار گرفتند.  پس از اجرای جلسات آموزشی، پس آزمون اجرا شد. جهت تحلیل داده ها از آمار توصیفی و استنباطی (تحلیل کوواریانس) استفاده شد. نتایج نشان دادند، که اثر یادگیری معکوس بر راهبردهای دانش و کنترل خود و دانش و کنترل فرآیند مثبت و معنی دار است. با لحاظ یافته های این پژوهش و پشتوانه ی نظری وتجربی این حوزه توصیه می شود از این روش درنظام آموزشی استفاده شود.
    کلیدواژگان: یادگیری معکوس، راهبردهای فراشناختی یادگیری، دانش آموزان، دوره اول متوسطه، علوم تجربی
  • فائزه شه دوست فرد*، نگین قلمکاران، دنا قناعت پیشه، نجمه فرهادی صفحات 90-103
    دراین مطالعه به معرفی فناوری نانو مبتنی بر اصول شیمی سبز و لزوم آموزش آن در مدارس پرداخته شده است. بررسی مقالات و مطالعات کتابخانه ای بر اساس مرور روایت گونه و توصیفی پژوهش های مختلف در این زمینه مورد بحث قرار گرفته است. فرآورده های نانویی مبتنی بر شیمی سبز نه تنها اثرات مخرب و سمیت کمتری دارند بلکه منجر به بهبود مدیریت ضایعات و بازیافت مقرون به صرفه تر آن می گردد. از این رو به منظور کاهش خطرات زیست محیطی بهتر است اصول و کاربرد آن از طریق نظام های آموزشی کشور و از سنین کم آموزش داده شود. استفاده از برنامه های متنوع و آموزش گام به گام می تواند در انتقال بهتر مفاهیم فناوری نانو مبتنی بر شیمی سبز به دانش آموزان مفید باشد. عدم وجود چارچوب و برنامه مدون، فراهم نبودن زیرساخت های کافی، حجم بالای کتب درسی و عدم تسلط دبیران، چالش های اصلی در این زمینه است که نظام آموزش و پرورش با اتخاذ سیاست ها و برنامه های آموزشی و پژوهشی بهینه می تواند نقش موثری در یادگیری نسل آینده ساز و بهبود شرایط کشور داشته باشد.
    کلیدواژگان: آموزش شیمی، فناوری نانو، شیمی سبز، ضایعات، مدارس
  • حامد نظرپورفرد* صفحات 104-119
    عصاره کلم قرمز (آب کلم) در محیط خنثی، رنگ بنفش دارد، دارای ترکیبات آنتوسیانین می باشد و می تواند نقش شناساگر اسید و باز را داشته باشد. بنابراین، در این پژوهش، عصاره کلم قرمز به صورت عصاره محلول، پودر کلم خشک شده و همچنین کاغذ، پنبه و اسفنج آغشته به عصاره به عنوان شناساگر اسید و باز مورد استفاده قرار گرفتند و ویژگی های شناساگرهای مربوطه با همدیگر مقایسه شدند. در مقایسه با کاغذ، پنبه این مزیت را نشان داد که آغشته سازی آن به عصاره کلم و یا محلول های اسیدی و بازی، راحت و سریع تر است. اسفنج به راحتی به عصاره کلم قرمز آغشته می شود اما در کاربرد آن به عنوان شناساگر در اسیدیته های مختلف، وضوح خوبی در تغییر رنگ ها مشاهده نمی شود چون به علت آبگریزی، عصاره زیادی جذب نمی کند و عصاره ی مربوطه، به راحتی از اسفنج جدا می شود. خود عصاره را نیز می توان به طور مستقیم مورد استفاده قرار داد که با افزودن محلول اسیدی یا بازی به آن، تغییر رنگ های خوبی دیده می شوند. به طور کلی با وجود مزایا و معایب روش های بالا، مشخص شد که کاربرد پودر خشک کلم قرمز به عنوان شناساگر نسبت به دیگر روش های فوق الذکر، مناسب تر است. دلیل این امر، این است که روش ساخت آن نسبت به دیگر روش ها، ساده تر و کاربرد آن، راحت تر است و تغییر رنگ های آن در اسیدیته های مختلف نیز وضوح بیشتری دارند. لازم به ذکر است که این پژوهش، علاوه بر ثاثیر مثبت بر آشنایی با مفاهیم pH، شناساگرهای اسید و باز و مواد زیستی، منجر به خلق آزمایش هایی ساده شده است که می توان از آنها در آزمایشگاه به عنوان آموزش عملی بهره برد.
    کلیدواژگان: شناساگر اسید و باز، آنتوسیانین، عصاره کلم قرمز، پودر خشک کلم قرمز، مواد آغشته به عصاره کلم قرمز
|
  • Ali Ramazani * Pages 1-4
    Textbooks have always been among the scientific phenomena of all ages. Valuable textbooks with suitable content are very effective in the realm of teaching and learning for teachers, professors, and students of all educational levels. Textbooks serve as excellent guides for professors and teachers to convey content and concepts to their students. With their basic and scientific topics, textbooks provide a clear path and logical sequence for education. Therefore, textbooks are classified according to approved syllabi, and topics are presented in a certain order to facilitate easy and understandable teaching. These elements assure teachers and professors that the course materials are comprehensive enough to teach in a structured and engaging manner to their students. These factors are particularly important in the field of chemistry textbooks, as the experimental aspects of chemistry books hold significant importance, and teaching materials in the field of chemistry are diverse and varied, all skillfully integrated in chemistry textbooks.
  • Nasrin Maleki, Mahshid Golestaneh *, Seyed Mohsen Mousavi Pages 5-28

    This research aimed to evaluate Iranian and Malaysian senior high school chemistry textbooks in terms of their correspondence with entrepreneurship components. The study employed descriptive method of content analysis type. The statistical population included 10th, 11th, and 12th-grade Iranian senior high school chemistry textbooks in the academic year of 2022-2023, and Malaysian grade 10 and grade 11 (4th and 5th levels) chemistry textbooks in the academic year of 2020-2021. Due to the nature of the study, complete enumeration sampling method was employed, and all content of the books, including text, images, questions, and activities, has been analyzed using Shannon's entropy method. Data were collected using a researcher-developed content analysis checklist, which was validated through expert opinion, and its reliability was confirmed through retesting (91% agreement). Findings revealed 191 and 172 references to entrepreneurship components in Iranian and Malaysian textbooks, respectively. Data analysis showed that in both countries, from among the five components of ‘creativity and innovation,’ ‘progress motivation,’ ‘internal control,’ ‘risk-taking,’ and ‘futurism,’ greater focus was on ‘futurism’ as well as ‘creativity and innovation.’ The least attention in Iranian chemistry textbooks was related to ‘progress motivation,’ while in Malaysian chemistry textbooks, it was related to ‘risk-taking.’ Shannon's entropy results indicated that in Iranian textbook, ‘internal significance’ received higher attention while in Malaysian textbooks, ‘creativity and innovation’ as well as ‘futurism,’’ were the focus of higher attention.

    Keywords: Entrepreneurship, Content Analysis, Chemistry Textbooks, Junior High School, Iran, Malaysia
  • Maryam Souri * Pages 29-47
    In recent decades, the issues such as confronting the destruction of the ozone layer, keeping water sources clean, and searching for renewable energy sources have been proposed and taught at different levels of chemistry education. Today, it is inevitable to add topics related to green chemistry in chemistry curricula and to develop systematic education of green chemistry. In addition, green chemistry education is considered the cornerstone of green and sustainable chemistry development. Therefore, one of the most challenging topics in educational planning is the development of green chemistry concepts at different educational levels. In addition, for the effectiveness of the concept of green chemistry in the quality of human life and the environment, it is necessary to spread the concepts and teachings of green chemistry beyond educational environments to society and industry. In this study, the publications about the teaching method of green chemistry at some of the schools and universities across the globe, as well as the methods of promoting it in different societies have been discussed, and the most important methods and applied experiences of this field have been highlighted. Research results indicate that achieving the desired state in implementing the principles of green and sustainable chemistry in the chemical industry requires an educational transformation in order to educate the citizens and workforce familiar with the principles of green chemistry.
    Keywords: Green Chemistry, Environment, Green Chemistry Education, Sustainable Development, Renewable Energy
  • Zahra Ahmadabadi *, Mahboubeh Masrournia Pages 48-67
    Today, with the public availability and developments of  artificial intelligence and its utility in everyday life of human beings, chemistry teachers, like other professional users in various jobs, attempt to explore and apply it in their profession In order to achieve this goal, it is necessary to get acquainted with the capabilities and shortcomings of two artificial intelligence robots, Bard and ChatGPT (two of the most common and publicly available chat bots); Therefore, this study investigates the feasibility and the most effective strategies for using the mentioned chatbots in the field of Inorganic chemistry. In this qualitative-analytical study,  ChatGPT-3.5, and Bard have been used to investigate and evaluate the ability to answer questions in the field of chemistry The answers produced by these two smart robots have been used in the field of teaching the shape of molecules, symmetry, calculating lattice energy, checking the Born Mayer equation, and predicting the structure of spinels. Moreover, different learning levels such as knowledge, application and problem solving in terms of the quality and accuracy of the answer, as well as the use of different media in providing the answers were compared and analyzed.
    Keywords: Bard, Chatgpt, Education, Molecular Structure, Lattice Energy, Point Group
  • Fatemeh Rezaei *, Hafez Sahebyar, Akbar Ebrahimi Orang Pages 68-89
    The most important factor in students' learning is the existence of problems in the curriculum; and the main problems in the curriculum are related to teaching-learning methods. In this regard, Flipped learning has been researched by many researchers today. The purpose of this study was to determine the effectiveness of flipped learning on components of metacognitive strategies of junior high school Students. The method of the study was a single group semi-experimental study with a pre-test and post-test. The population of the study included all eighth-grade students of the Junior high school in Kaleybar in the academic year 1401-1402. The Participants in the study were 30 students selected by convenience sampling. Learning Strategies Questionnaire by Karami et al. (1384) was used for data collection. First, the pre-test was conducted. Then, during 13 sessions of 75 minutes, they underwent flipped learning in the course of experimental sciences. After the treatment sessions, the post-test was administered. Descriptive and inferential statistics (covariance analysis) were used to analyze the data. The results showed that flipped learning had a significant and positive effect on knowledge and self-control strategies. Considering the findings of this research and its theoretical and empirical support, it is suggested that this method should be used in the educational system.
    Keywords: Flipped Learning, Metacognitive Strategies Learning, First High School, Experimental Science
  • Faezeh Shahdost-Fard *, Negin Ghalamkaran, Dena Ghanaat Pisheh, Najmeh Farhadi Pages 90-103
    In this study, nanotechnology based on the principles of green chemistry and need to teach it at schools have been introduced and discussed. Review of articles and library studies based on narrative and descriptive review of various researches in this field have been discussed. Nanoproducts based on green chemistry not only have less destructive and toxic effects but also lead to improved management of waste and more cost-effective recycling. So, to reduce environmental risks, it is better to teach its principles and application through the education systems of the country starting at a young age. The use of various programs and step-by-step training can be useful in better conveying the concepts of nanotechnology based on green chemistry to students. The main challenges in this field are the lack of a written framework and program, the lack of sufficient infrastructure, the large number of textbooks, and the lack of proficient teachers. By adopting optimal educational and research policies and programs, the education system can play an effective role in learning the future generation and improving the conditions of the country.
    Keywords: Chemistry Education, Nanotechnology, Green Chemistry, Waste, Schools
  • Hamed Nazarpour -Fard * Pages 104-119
    Red-cabbage extract (RCE) with its purple color in neutral environment, contains anthocyanin compounds and can act as an acid-base indicator. In this study, red cabbage extract in the form of liquid extract, dried cabbage powder, as well as paper, cotton, and sponge soaked in the extract were used as acid-base indicators. Then, the characteristics of the prepared materials were compared with each other. Compared to paper, cotton was more easily impregnated by RCE and quickly wetted in acidic/alkaline solutions. The sponge was easily impregnated by RCE, but didn’t show a high clarity of color-changes as a pH-identifier, because it cannot absorb much RCE due to its hydrophobicity. RCE can also be used directly as a pH-identifier and shows good color-changes in various acidities. Nevertheless, it was found that the use of dried red-cabbage powder as a pH indicator is more appropriate than the other pH indicators. This superiority of dried red-cabbage powder probably results from it's simple and easy production as well as its clear color-change in acidic and basic solutions. Additionally, this research could have positive effects on introducing the notions of acid, base, pH indicator, and bio-materials, it has also led to the creation of some experiments, which can be used in high-school labs for the purpose of practical teaching.
    Keywords: Acid, Base Indicator, Anthocyanin, Red-Cabbage Extract (RCB), Red-Cabbage Dried Powder, RCB-Impregnated Materials