تنمية القدرة على حل المشكلات لدى طلاب الصف الأول الثانوي باستخدام استراتيجية M.U.R.D.E.R المعرفية القائمة على تجهيز ومعالجة المعلومات

مقدمة:
اتفقت الآراء بأن المدرسة الثانوية مسئولة عن إعداد الطالب للحياة كمواطن في المجتمع بالدرجة الأولى وهذا يوجب على مناهج العلوم عامة ومنهج الفيزياء بصفة خاصة أن تقدم المحتوى المعرفي بشكل وظيفي حتى يتمكن الطالب من توظيف تلك المعرفة لحل مشكلاته الحياتية. (محسن فراج، 2001: 1)
وتهدف الفيزياء إلى تنمية قدرة الطلاب على حل ما يواجههم من مشكلات، كما تهدف إلى مساعدة الطلاب على فهم الظواهر الفيزيقية و تفسيرها، وتنمية الوعي بشئون الإنتاج والاستهلاك، وكذلك إكسابهم بعض المهارات اليدوية والأكاديمية بصورة وظيفية مثل الاتجاه نحو الدقة والتحقق التجريبي من صحة القوانين و التروي في إصدار الأحكام.(عادل أبو العز، 1999: 82)
ولقد أظهرت العديد من الدراسات قصور في إستراتيجيات تدريس الفيزياء، حيث يهتم المعلم بتقديم كم كبير من المعلومات والقوانين والحقائق للطلاب ويطلب منهم حفظها وترديدها مما جعل الطلاب ينظرون إلى هذا العلم على أنه علم جاف ولا جدوى لهم من دراسته، ونتج عن ذلك عزوف العديد من الطلاب عن التقدم لدراسة الفيزياء بالمدرسة الثانوية.

وقد باتت الحاجة ملحة لاستخدام إستراتيجيات تدريسية تستطيع التعامل مع الانفجار المعرفي في علوم الفيزياء من حيث قدرتها على تنظيم كم المفاهيم والمعلومات والعلاقات والنظريات والقوانين التي يتلقاها الطالب أثناء دراسته بحيث يتحقق صفة التكامل والترابط والوظيفية ومن ثم يستطيع الطالب استخدام تلك المعرفة في حل ما يواجهه من مشكلات.

وقد أصبح حل المشكلات مطلباً أساسياً للتعلم، حيث يواجه الفرد في حياته اليومية الكثير من المشكلات والتي تتطلب استخدام أساليب متعلمة لمواجهتها، فعندما يقوم الفرد بحل مشكلة ما فإنه يشرع في تطبيق مبادئ علمية ومفاهيم وتتحدد وتترابط المفاهيم لتشكل المبادئ الأساسية التي بدورها تستخدم في حل المشكلة.

ولاستخدام حل المشكلات مزايا عديدة، فهي في المقام الأول بمثابة تدريب عملي وإعداد عقلي للطالب على كيفية مواجهة مشكلات الحياة بطريقة إيجابية، وهي أيضا تثير كوامن التفكير، وتزيد من نشاط العقل، كما أنها تتوافق مع طبيعة التفكير الفلسفي الذي يدور في جوهره حول مشكلات عقلية متنوعة. (إبراهيم عبد الرحمن،1993: 48)

ويعتبر اتجاه تجهيز المعلومات أحد المداخل المعرفية للتعلم الذي يساعد الطلاب على عمليات استقبال المعلومات و تشفيرها و تخزينها ثم معالجتها عن طريق التصنيف واشتقاق العلاقات مع المعلومات المماثلة في البناء المعرفي، وعليه فإن قيام المتعلم بمثل هذه العمليات من شأنه أن يعطي صفة الوظيفية لتلك المعلومات وبالتالي يستخدمها في حل المشكلات التي تواجهه.
وقد حاول الباحث تدريس الفيزياء عن طريق تبني إستراتيجية تعلم قائمة على تجهيز ومعالجة المعلومات وهي إستراتيجية (M.U.R.D.E.R) والتي من شأنها أن تزيل جفاف هذا العلم، كما تنمي قدرة الدارسين على حل المشكلات التي تواجههم.

تحديد المشكلة:
تحددت مشكلة الدراسة في:
تقليدية الطرق والأساليب المتبعة في تدريس الفيزياء مما ساعد على جمود وجفاف هذه المادة ومن ثم صعوبة تعلمها حيث أن هذه الطرق والأساليب لا تساعد الطلاب على القيام بعمليات التصنيف والتخزين للمعلومات وربطها بما لديهم في البنية المعرفية وهذا يؤدي إلى صعوبة في حل ما يواجههم من مشكلات وعليه فهناك ضرورة لاستخدام طرق تدريسية من شأنها أن تخفف من صعوبة هذه المادة، ومن ثم تسعى الدراسة الحالية إلى تبنى إستراتيجية معرفية جديدة قائمة على تجهيز ومعالجة المعلومات لمحاولة تجنب بعض نقاط الضعف في الإستراتيجيات التقليدية واستخدامها في تنمية القدرة على حل المشكلات وجعل الفيزياء أقل صعوبة وجفاف وإتاحة الفرصة أمام الطلاب لتعلمها تعلم ذي معنى.

وللتصدي لهذه المشكلة يحاول الباحث الإجابة عن السؤال الرئيسي التالي:
"كيف يمكن تنمية القدرة على حل المشكلات لدى طلاب الصف الأول الثانوي باستخدام استراتيجية M.U.R.D.E.R المعرفية القائمة على تجهيز ومعالجة المعلومات "؟

ويتفرع من هذا السؤال الرئيسي الأسئلة الفرعية الآتية:-
1- ما التصور المقترح لوحدة في الفيزياء باستخدام إستراتيجية MURDER المعرفية ؟
2- ما فعالية استخدام الإستراتيجية المقترحة في تنمية القدرة على حل المشكلات طلاب الصف الأول الثانوي ؟
3- ما فعالية استخدام الإستراتيجية المقترحة في تنمية التحصيل المعرفي في الفيزياء طلاب الصف الأول الثانوي ؟

فروض الدراسة:-

1- توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين متوسطي درجات طلاب المجموعتين الضابطة والتجريبية في التطبيق البعدي لاختبار القدرة على حل المشكلات لصالح المجموعة التجريبية

2- توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين متوسطي درجات القياسين القبلي والبعدي. لطلاب المجموعة التجريبية في اختبار القدرة على حل المشكلات لصالح القياس البعدي.

4- توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين متوسطي درجات طلاب المجموعتين الضابطة والتجريبية في التطبيق البعدي لاختبار التحصيل المعرفي في الفيزياء لصالح المجموعة التجريبية.

حدود الدراسة:-
1- إحدى وحدات منهج الفيزياء بالصف الأول الثانوي وهي وحدة (الطاقة الحرارية) المقررة بالفصل الدراسي الثاني.
2- أحد الإستراتيجيات المعرفية القائمة على تجهيز و معالجة المعلومات وهى إستراتيجية MURDER و يرجع اختيار هذه الإستراتيجية للأسباب الآتية:-
* قدرة تلك الإستراتيجية على التعامل مع كم كبير من المعلومات وبالتالي فهي مناسبة لعلم الفيزياء الذي يشمل في بنيته عدد لا حصر له من المعلومات.
* يعيش طلاب المرحلة الثانوية في مرحلة العمليات الشكلية طبقاً لنظرية (بياجيه) وتتميز تلك المرحلة بقدرة الطالب على التفكير المجرد والتصنيف والتعميم و القيام بعمليات الاستقراء و الاستنباط و حل المشكلات و من خلال الاستراتيجية المقترحة يمارس الطالب تلك العمليات العقلية حيث يقوم باستقبال المعلومات و تمثيلها و تخزينها وربطها بما يماثلها في البناء المعرفي واستدعائها عند مواجهة مشكلة ما وبالتالي فتلك تلك الإستراتيجية تناسب طلاب المرحلة الثانوية.

3- تدريس الوحدة بالاستراتيجية المقترحة على مجموعة من طلاب الصف الأول الثانوي بإحدى مدارس محافظة القاهرة وهي مدرسة (إسكان الأميرية الثانوية بنات)..

تحديد المصطلحات:-

Cognitive Strategies1- الإستراتيجيات المعرفية
"هي تلك التكتيكات التي يتحكم فيها الفرد شعورياً ويقوم بتوظيفها في التعلم والحفظ والتذكر والتفكير وحل المشكلات ومعالجة المعلومات " (فتحى الزيات، 1996).

MURDER3- إستراتيجية
يعرفها (الباحث) على أنها " طريقة تعلم معرفية تشمل ست مراحل هم (الحالة المزاجية، الفهم، الاستدعاء، الهضم، التوسع، المراجعة) ويمكن من خلالها قيام الطالب بعمليات تجهيز ومعالجة لكم كبير من المعلومات الموجودة بالمحتوى المعرفي مما يساعد على استدعاء تلك المعلومات وتوظيفها عند مواجهة مشكلة معينة.

4- القدرة على حل المشكلات:
يعرفها (كروليك ورودنيك) بأنها عملية تفكيرية يستخدم الفرد فيها ما لديه من معارف مكتسبة سابقة ومهارات من اجل الاستجابة لمتطلبات موقف ليس مألوفا له.

ويعرفها جود بأنها عملية تستخدم بواسطة كل الأفراد وعلى جميع مستويات النضج على الاكتشاف وإنتاج علاقات جديدة بين الأشياء الملحوظة أو الملموسة.
يعرفها (جانييه) بأنها عبارة عن مجموعة من الخطوات والأحداث التي يستخدم فيها الفرد بعض المبادئ والعلاقات للوصول إلى بعض الأهداف. (ثناء مليجي، 1996)
ويعرفها (الباحث) بأنها إمكانية الفرد توظيف محصلة المعلومات والمهارات المتاحة لديه بشكل صحيح مما يؤدي لإزالة غموض موقف ما يعترضه.
5- التحصيل المعرفي:
يمكن تعريفه على أنه " مقدار ما يكتسبه الطالب من المعلومات المتضمنة في المحتوى المعرفي ويقاس بالدرجة التي يحصل عليها الطالب في الاختبار التحصيلي الذي تم إعداده لهذا الغرض " (الباحث)

إجراءات الدراسة:-

للإجابة عن تساؤلات الدراسة والتحقق من صحة فروضها اتبعت الخطوات التالية:-
1- مراجعة وفحص البحوث والدراسات السابقة في مجال علم النفس المعرفي واستراتيجيات تجهيز المعلومات وحل المشكلات لتحديد إجراءات وخطوات التخطيط والتنفيذ للاستراتيجية المقترحة.

2- إعداد دليل المعلم لتنفيذ إحدى وحدات منهج الفيزياء بالصف الأول الثانوي باستخدام الاستراتيجية المقترحة في ضوء ما تم مراجعته من دراسات وبحوث سابقة.

3 - إعداد كتاب الطالب وما يحتويه من أنشطة وأوراق عمل لتنفيذ إحدى وحدات منهج الفيزياء بالصف الأول الثانوي باستخدام الاستراتيجية المقترحة في ضوء ما تم مراجعته من دراسات وبحوث سابقة.

4- التأكد من سلامة وموضوعية كل من دليل المعلم وكتاب الطالب عن طريق:
عرض دليل المعلم وكتاب الطالب على مجموعة من المعلمين للتأكد من مدي مناسبته لهم.
وضع دليل المعلم وكتاب الطالب في صورته النهائية بعرضه على مجموعة من المحكمين وتعديله في ضوء آرائهم ومقترحاتهم.

5- إعداد اختبار القدرة على حل المشكلات عن طريق:-

أ- مراجعة المحاولات المشابهة في هذا المجال.
ب- تحديد الهدف من الاختبار.
ج- تحديد مضمون الاختبار.
د- التحقق من موضوعية الاختبار و صياغته في صورته النهائية.


6- إعداد الاختبار التحصيلي عن طريق:
أ- تحديد الهدف من الاختبار.
ب- إعداد جدول المواصفات.
ج- صياغة أسئلة الاختبار
د- التحقق من موثوقية الاختبار و صياغته في صورته النهائية.


7- اختيار مجموعة الدراسة من بين طلاب الصف الأول الثانوي وتقسيمها إلى مجموعتين إحداهما ضابطة و الأخرى تجريبية.

8- التطبيق القبلي لاختبار حل المشكلات والاختبار التحصيلي على المجموعتين الضابطة و التجريبية للتحقق من تجانس المجموعتين.

9- تدريس الوحدة باستخدام الإستراتيجية المقترحة للمجموعة التجريبية بواسطة كل من دليل المعلم وكتاب الطالب المعدين لذلك.

10- التطبيق البعدي لاختبار حل المشكلات والاختبار التحصيلي على المجموعتين الضابطة و التجريبية.

11- جمع النتائج و معالجتها إحصائياً و تفسيرها و تحليلها .

12- تقديم التوصيات و المقترحات في ضوء ما أسفرت عنه النتائج.

أهمية الدراسة:-
1- من المتوقع أن تفيد الدراسة الحالية في مساعدة:-
* مخططي المناهج على تنظيم المحتوى الدراسي بطريقة تمكن الطالب من استقبال المعلومات و تمثيلها و تخزينها بطريقة سليمة.
* الطالب على التمكن من القيام بعمليات تجهيز و معالجة للمعلومات و إجراء عمليات التصنيف و التكامل لها.
* معلمي الفيزياء على تقديم المادة بشكل مترابط و منظم.
2 – تقدم الدراسة اختبار يقيس القدرة على حل المشكلات على درجة عالية من الموثوقية ويمكن الاستفادة منه
3- تقدم الدراسة اختباراً تحصيلياً على درجة عالية من الموثوقية يمكن الاستفادة منه.
4- تقدم الدراسة دليلاً للمعلم يعين المعلم على تطبيق أسلوب التعلم المقترح.
5- تقدم الدراسة كتاباً للطالب في وحدة الطاقة الحرارية في ضوء الاستراتيجية المقترحة.
ملخص النتائج:-

أولا: بالنسبة لاختبار القدرة على حل المشكلات:

* وجدت فروق ذات دلالة إحصائية بين متوسطي درجات طلاب المجموعتين الضابطة والتجريبية في التطبيق البعدي اختبار القدرة على حل المشكلات لصالح المجموعة التجريبية.

* وجدت فروق ذات دلالة إحصائية بين متوسطي درجات القياسين القبلي والبعدي. لطلاب المجموعة التجريبية في اختبار القدرة على حل المشكلات لصالح القياس البعدي.

ثانياً: بالنسبة للاختبار التحصيلي:

وجدت فروق ذات دلالة إحصائية بين متوسطي درجات طلاب المجموعتين الضابطة والتجريبية في التطبيق البعدي لاختبار التحصيل المعرفي في الفيزياء لصالح المجموعة التجريبية.


توصيات الدراسة:


1- تعميم الاستراتيجية المقترحة في تدريس الفيزياء لما لها من أهمية كبيرة في تنمية مهارات التعلم، وربط العلم بالحياة.
2- على مصممي المناهج أن يأخذوا في اعتبارهم البنية المعرفية للطلاب، وأن ينعكس ذلك على طريقة التنظيم والمحتوى.
3- على معلمي الفيزياء الاستفادة من دليل المعلم الذي تم إعداده في تلك الدراسة ومحاولة تطبيقه عند تدريس الوحدة المقترحة.
4- من الضروري إعداد دورات تدريبية للمعلمين لتدريبهم على كيفية تخطيط وتنفيذ الدروس بنماذج واستراتيجيات التعلم المعرفي.
5- على معلمي العلوم أن يهتموا بفاعلية الطلاب أثناء الدرس، وذلك عن طريق إجراء التجارب والأنشطة العملية البسيطة.
6- على معلمي العلوم بشكل عام والفيزياء بشكل خاص دمج نماذج من المواقف والمشكلات الحياتية داخل موضوع الدرس.
7- على معلمي العلوم الاهتمام بأنشطة ما بعد الدرس، وأن يتركوا لها مساحة من الوقت مثل: (كتابة التقارير، توظيف المعلومات المتعلمة في حل مشكلات حياتية، التقويم المتنوع،...................)
8- ضرورة الاهتمام بعقد دورات تدريبية للمعلمين أثناء الخدمة على أساليب التدريس المتنوعة.


البحوث المقترحة:

في ضوء النتائج التي توصلت إليها تلك الدراسة يقترح الباحث عدد من الدراسات التي يمكن أن تجرى مستقبلاً مثل:
1- إجراء دراسة للتحقق من فاعلية الاستراتيجية المقترحة في تنمية القدرة على حل المشكلات في مواد دراسية أخرى مثل الكيمياء، البيولوجي،........

2- إجراء دراسة للتحقق من فاعلية الاستراتيجية المقترحة في تنمية بعض متغيرات التعلم الأخرى ونواتجه مثل: الميل نحو الفيزياء، بعض عمليات العلم، التفكير الناقد، الاتجاه نحو العلم،...............
3- تجريب استخدام استراتيجيات معرفية أخرى لتنمية القدرة على حل المشكلات المتعلقة بالفيزياء.
4- إجراء دراسات تأخذ في اعتبارها المدخل المعرفي عند تصميم المناهج الدراسية لمختلفة.