التعلم وطبيعة العلم

ما هو العلم؟
اختلفت آراء العلماء حول معنى العلم إلى ثلاث فرق:
الأول: ينظر إلى العلم كمادة ويعرّف العلم بأنه البناء المعرفي الذي يضم المعارف جميعها في نظام معين. أي أنه المعلومات الموجودة في المقررات الدراسية والبناء المعرفي هو كل ما توصل إليه العلماء من حقائق ومفاهيم وقوانين ونظريات.
* وهذه النظرة تعكس مفهوماً محدوداً وقاصراً للعلم، وبالتالي التركيز على الجانب المعرفي المتمثل في المعلومات وإهمال الجانب السلوكي في عملية التدريس مما يجعل التلميذ يستقبل المعلومات على أنها حقائق ثابتة وصحيحة.
الثاني: وتعريف العلم عند هذا الفريق أنه طريقة للتفكير والبحث، إذ يؤكد على أساليب الملاحظة وفرض الفروض والتحقق من صحتها عن طريق التجربة.
* ولهذه النظرة أهميتها في توجيه سلوك الفرد في استخدامه للطريقة العلمية وخطوات حل المشكلات(الشعور بالمشكلة وتحديدها- جمع المعلومات- فرض الفروض- اختيار أنسب الفروض وتجربته- تحليل النتائج وتفسيرها- الوصول لحل معين- تطبيق الحل في مواقف جديدة وتقييمه.
الثالث: يرى أن العلم مادة وطريقة، فالعلم هو البناء المعرفي إلى جانب كونه طريقة للتفكير والبحث يتم التوصل عن طريقها إلى المعرفة العلمية وتطبيقاتها.
* وتؤكد هذه النظرة على أن العلم منشط إنساني وأنه مجموعة المعارف القابلة للتعديل في ضوء الملاحظات الخبراتية الجديدة.

البناء المعرفي (الهرمي) للعلم:
ماهو البناء المعرفي للعلم ولماذا يكون على هذه الصورة؟
نلاحظ أن الحقائق استقرت في قاعدة الهرم بينما وضعت النظريات في قمته
والسبب في ذلك أن كمية الحقائق الهائلة جعل من الضروري
أن تشغل أكبر مساحة وهي قاعدة الهرم،
بينما النظريات عددها أقل وهي مرتبة
بحيث يزداد التعقيد والعمومية كلما
انتقلنا من أسفل لأعلى.
الحقائق تليها المفاهيم ثم التعميمات
فالقوانين وأخيراً النظريات.
أولاً: الحقائق العلمية:
هي كل ما ثبتت صحته بالملاحظة والتجريب، وتمثل الحقائق الوحدات التركيبية البنائية الأساسية للعلم، وعن طريقها يمكن بناء المفاهيم والمبادئ والنظريات، فالحقائق أساسية لبناء المستويات الأكثر تعقيداً في البناء المعرفي.
والحقائق العلمية نسبية (ثابتة ثبات نسبي).
خصائص الحقائق:
- يتوصل إليها الإنسان عن طريق الملاحظة المباشرة أو الوسائل المساعدة والتجريب.
- قابلة للتعديل والتغيير.
- هي الوحدة البنائية لبقية البناء المعرفي.
ثانياً: المفاهيم العلمية:
المفهوم: هو كلمة أو مصطلح له دلالة لفظية محددة. ويتطلب تكوينه إدراك العلاقات بين الأشياء أو الظواهر أو المعلومات التي ترتبط ببعضها البعض.
ينشأ المفهوم من عدد من الحقائق.
يزداد طول ساق من الحديد عند رفع درجة الحرارة.
حقائق " " " " الألمنيوم " " " " . مفهوم التمدد الطولي
" " " " النحاس " " " "
التمدد الطولي: زيادة طول المادة عند ارتفاع درجة حرارتها.

اسم المفهوم
لفظ أو مصطلح دلالة المفهوم: أو تعريفه هو المعنى اللفظي لإسم المفهوم
أو كلمة تم التعارف عليها

هناك عاملين رئيسين يتحكمان في معنى المفهوم عند الفرد: مستوى نضجه- خبراته السابقة
مثال: الحمض لدى تلميذ الابتدائي (مادة لها طعم لاذع)
" " المتوسط (مادة تحمر ورقة تباع الشمس)
" " الثانوي (مادة تنتج بروتوناً وتسحب إليكتروناً)
لدى العالم مفهوم أكثر تعقيداً وتخصصاً
خصائص المفاهيم:
- أكثر ثباتاً واستقراراً من الحقائق لأنها تربط الحقائق وتوضح الصلات بينها.
- لها علاقة بحياة التلميذ أكثر من الحقائق لذا فهي تزيد من اهتمام التلميذ بالتعلم.
- تسهل دراسة البيئة حيث تصف عدداً كبيراً من الأشياء في البيئة وتجمع بينها في فئات ومجموعات.
- تعد عنصراً أساسياً في المناهج التعليمية فالمفاهيم الرئيسة أساساً لاختيار خبرات ومواقف التعلم.
ثالثاً: التعميمات (المبادئ-القواعد) العلمية:
التعميم: هو عبارة لفظية توضح علاقة عامة متكررة في أكثر من موقف. وقد يرتبط مفهومين أو أكثر.
مثال: (تتمدد المعادن بالحرارة)

مفهوم مفهوم مفهوم
التمدد المعادن الحرارة
أما المبدأ العلمي: فهو عبارة عن موقف عام يحتوي على مواقف جزئية مختلفة ولا يمكن التوصل إليه ما لم نتوصل لعدة حقائق.
مثال: حمض HCl يحمر ورقة تباع الشمس. حقيقة
حمض H SO " " " " حقيقة
حمض HNO " " " " حقيقة
الأحماض: هي المواد التي تحمر ورقة تباع الشمس. (مفهوم)./ جميع الأحماض تحمر ورقة تباع الشمس. (تعميم)
* كيف تتكون التعميمات العلمية؟: يتضمن ذلك عمليتان عقليتان:
1-التمييز بين الخبرات
2-التكامل بين الخبرات
* ما الفرق بين المبادئ والقواعد؟:
المبادئ: عبارات تصف كيفياً علاقات عامة متكررة. ( وتسمى أيضاً تعميمات)
القواعد: عبارات تصف كمياً علاقات عامة متكررة. مثل قاعدة أرخميدس.
رابعاً: القوانين:
هي درجة من درجات التعميم التي تتشابه مع القاعدة والمبدأ، وهي تصف علاقة عامة أو صورة متكررة في أكثر من موقف ويكون الوصف مصاغاً بطريقة كمية كما في القاعدة ولكنه يصوغها بصورة علاقة رياضية.
* يتصف القانون العلمي بالثبات إذا ما قورن بالحقائق والمفاهيم لأنهما عرضة للتغيير، أما القانون فقد مرّ بسلسلة من التجارب والعمليات ودراسة العوامل التي تؤثر فيه، لذا فهو أكثر ثباتاً. وفي حالة ظهور الأدلة أو العوامل التي تدل على خطأه يتم تعديله أو التخلي عنه.
خامساً: النظريات:
عندما تشرح عدة قوانين علاقة ما فإنها بذلك تكوّن النظريات.










بعض خصائص العلم

 تشمل طبيعة العلم: نواتج العلم، وطرق العلم، وعمليات (مهارات) العلم، الاتجاهات العلمية، وأخلاقيات العلم والعلماء.
 يهدف إلى وصف و تفسير ظواهر الطبيعة، والتوقعات التي تعتمد على الوصف والتفسير، وذلك من أجل التحكم في البيئة وضبطها.
 له ثلاث أوجه: العلم الوصفي (مشاهد الطبيعة)، التفسيرات والنظريات، العلم التطبيقي (التكنولوجي).