شیمی

مقدمه:كه ارتباط منطقي بين مفاهيم به روشني در آنها قابل مشاهده بوده و به نوعي بازنمايي تجسمي روابط معني‌دار بين مفاهيم محسوب مي‌شود. يك نقشه مفهومي كه معمولا به شيوه حركت از كل به جزء تنظيم مي‌شود، داراي بخش‌هاي هسته، گره و رابطه است. نقشه‌هاي مفهومي معمولاً به شيوه سلسله مراتبي (گره- رابطه- گره) تهيه مي‌شوند، يعني مطالب كلي‌تر و جامع تر در رأس آن قرار مي‌گيرند و هرچه به پائين نقشه نزديك شويم، مفاهيم و مطالب جزئي‌تر م

نقشه‌ مفهومي ابزاري براي نمايش اطلاعات در قالب يك سري نمودارها و كادرهاي متصل به هم است ي شوند.

نقشه‌هاي مفهومي نشانگر روش‌هاي تفكر و درك دانش‌آموز و نيز شاخصي از ديدگاه‌هاي وي درباره آگاهي‌هايش و روابط بين آنها مي‌باشند. براساس نظريه ساختن‌گرايي افراد شخصاً طرحواره‌ها يا نقشه‌هاي ذهني خود را مي‌سازند. در فرايند يادگيري‌، دانش قبلي به عنوان چارچوبي براي كسب يادگيري‌هاي جديد به كار مي رود و از اين طريق اين طرحواره‌ها بازنگري مي‌شوند، گسترش مي‌يابند و يا مورد بازسازي قرار مي‌گيرند(Zele, 2004).

برنامه درسي مبتني بر نقشه مفهومي مزيت هاي زيادي نسبت به برنامه هاي درسي مرسوم دارد. استفاده از آن موجب درك عميق مفاهيم و افزايش نمرات دانش‌آموزان در آزمون هاي پيشرفت تحصيلي مي‌شود. تعدادي از معلمان نقشه‌هاي مفهومي را به عنوان يك راهبرد آموزشي براي ايجاد يادگيري عميق تر در دانش‌آموزان به كار مي گيرند. يك نقشه مفهومي اين امكان را فراهم مي آورد كه به هنگام تشكيل يك مفهوم جديد، تجربه و درك كسب شده در گذشته در يك چارچوب مفهومي مورد توجه قرار گيرد، بنابرين مي‌تواند به عنوان شيوه‌اي جهت ارائه مطالب درسي به كار گرفته ‌شود (Freeman, 2004).

مباني نظري نقشه‌هاي مفهومي

ايده اوليه نقشه مفهومي مبتني بر نظريه يادگيري معني‌دار كلامي «آزوبل»[iii][3] (1968) است. از نظر آزوبل يادگيري زماني رخ مي دهد كه يادگيرنده بتواند اطلاعات را سازمان دهي كند و آنها را به ساختارهاي شناختي و مفاهيم آموخته شده قبلي ارتباط دهد. در اين فرايند، يادگيري هاي قبلي دانش آموزان اهميت بسيار زيادي دارند. همچنين آزوبل بين يادگيري طوطي وار، يعني حفظ كردن از طريق تكرار و يادگيري معنادار، يعني مرتبط ساختن دانش جديد به مفاهيم مرتبط  از قبل موجود، تمايز قائل مي شود. يادگيري معنادار با تشكيل ارتباط هاي جديدي بين مفاهيم، موجب مجموعه اي تغييرات در كل ساختار شناختي مي شود. از اين جهت يادگيري معنادار در مقايسه با يادگيري طوطي وار برتري داشته و به آساني فراموش نمي شود. 

آزوبل با توجه به ديدگاه خود درباره يادگيري، براي آموزش علوم يك مدل نمايشي پيشنهاد مي‌كند كه بر اساس آن معلمان مطالب را به صورت سازمان داده شده و كاملاً متوالي و با يك ارتباط طولي مناسب به فراگيران ارائه مي دهند. همچنين يكي از مفاهيم اصلي در نظريه آزوبل پيش سازمان دهنده است. روش آموزش نمايشي آزوبل هميشه با يك پيش سازمان دهنده شروع مي شود. پيش سازمان دهنده يك بيان كلي و مقدماتي است كه قبل از تدريس ارايه شده و بخش اعظم اطلاعات و مفاهيم درسي را به اندازه كافي در بر مي‌گيرد. در واقع پیش سازمان دهنده بیان مطلبی است در آغاز هر درس که دارای جنبه بسیار کلی است و همچون پلی برای پی بردن به مواد جدید آموزشی به کار می رود. معمولاً پیش سازمان دهنده ها نه فقط به صورت خلاصه ای از عناوین و مطالب کلی مربوط به موضوع مورد یادگیری بلکه به صورت مجموعه ای از محرکهای برانگیزاننده برای یادگیری قبل از مطالب اصلی مورد یادگیری به یادگیرنده عرضه می شود.

بر اساس نظريه آزوبل، مهمترين عامل مؤثر در يادگيري، يادگيري‌هاي قبلي هستند. يادگيري معني دار زماني رخ مي دهد كه شخص آگاهانه دانش جديد را به مطالبي كه از قبل مي‌دانسته ربط دهد. زماني كه يادگيري معني دار رخ مي‌دهد، در كل ساختار شناختي ذهن دانش‌آموز، تغييراتــي به وجود مي‌آيد كه آن هم باعث تغيير مفاهيـم موجود و هم تغيير ارتباط‌هاي موجود بين آنها مي‌شود. به همين جهت است كه يادگيري معني دار از يادداري و قدرت تعميم بيشتري نسبت به يادگيري غيرمعني دار يا حفظي برخوردار است كه به آساني فراموش مي‌شود. در يادگيري غيرمعني‌دار اطلاعات صرفاً بدون ارتباط با ساختار شناختي به حافظه سپرده مي‌شود و يادگيري طوطي‌وار را تداعي مي‌كند. طرفداران نظريه آزوبل نقشه‌هاي مفهومي را نوعي پيش سازمان دهنده‌هاي تصويري معرفي مي‌كنند كه روابط بين اطلاعات را مشخص مي كنند. همچنين در تهيه نقشه هاي مفهومي نوعي سلسله مراتب رعايت مي شود كه شبيه هرم شناختي آزوبل است.

استفاده از نقشه‌هاي مفهومي به عنوان يك راهبرد آموزشي اولين بار توسط «نواك»[iv][4]  (1977) در دانشگاه كورنل آمريكا براي ارايه مفاهيم به صورت نمودار مطرح شد.  امروزه اين نقشه هاي مفهومي مي‌توانند به نحو موثري براي ياددهي، يادگيري و ارزشيابي از مفاهيم علمي مورد استفاده قرار گيرند. با توجه به تنوع وسيع موضوع‌هاي علمي، استفاده از نقشه‌هاي مفهومي در آموزش علوم تجربي از جمله فيزيك، شيمي و زيست‌شناسي به طور روز افزوني در حال گسترش بوده و بر تعداد افرادي كه در سراسر جهان از اين ابزار توانمند استفاده مي‌نمايند افزوده مي‌گردد.

انواع نقشه‌هاي مفهومي

شيوه‌هاي مختلفي براي نمايش نمودارهاي مرتب و منظم نقشه هاي مفهومي وجود دارد. تنوع شيوه نمايش نمودارها و نيز تنوع موضوعات علمي منجر به پيدايش انواع مختلفي از نقشه‌هاي مفهومي شده است كه برخي از آنها عبارتند از (Zele, 2004) :

1-  نقشه‌هاي مفهومي عنكبوتي: يكي از مشهورترين نمودارهاي  نقشه‌هاي مفهومي محسوب شده و در آن مفهوم اصلي در مركز قرار داشته (گره) و ويژگي يا مفاهيم مرتبط با آن بوسيله پيكان‌هايي (رابط) نمايش داده مي‌شوند. در اين نوع نقشه‌هاي مفهومي، كلمه يا مفهوم كليدي در مركز قرار داشته و چندين كلمه يا مفهوم كوچكتر به آن متصل مي‌شود.

2-  نقشه‌هاي مفهومي تجميع يافته: در اين نوع نمودارها، مفاهيم اصلي مي‌توانند به صورت نقشه‌هاي ارتباطي ساده اي از يك كلمه مستقل به كلمه مستقل ديگر و يا از يك ايده به ايده ديگر مرتبط شوند.

3-  نقشه‌هاي مفهومي شجره‌نامه‌اي: در اين نوع نقشه هاي مفهومي، اطلاعات ارايه شده داراي ساختار طبقه‌بندي شده‌اي هستند و ارتباط بين مفاهيم به روشني قابل مشاهده است.

4-  نقشه‌هاي مفهومي حلقوي: اين نوع نمودارها بيشتر براي ارايه مفاهيم رياضي و فيزيك كه نياز به انجام محاسبه و اثبات فرمول دارند، مورد استفاده قرار گرفته و كاستي‌هاي موجود در ساير شيوه‌هاي رسم نقشه‌هاي مفهومي را جبران مي‌نمايند. از ويژگيهاي بارز اين نوع نقشه‌هاي مفهومي مي‌توان به ارايه جامع و هم زمان مفاهيم و معادلات رياضي اشاره كرد.

كاربرد نقشه‌هاي مفهومي

نقشه‌هاي مفهومي مي‌توانند به عنوان ابزارهايي براي مرور و سازمان‌دهي اطلاعات مورد استفاده قرار گيرند. در استفاده از نقشه‌هاي مفهومي هم به هنگام نمايش و هم به هنگام تهيه آنها، مطالب چندين بار براي يادگيرنده تكرار مي‌شوند. در نقشه‌هاي از قبل آماده شده، دانش‌آموز به «مرور ديداري» مطالب و در تهيه نقشه ها، دانش‌آموز به «مرور نوشتاري» مطالب مي‌پردازد. همچنين يك مزيت بزرگ استفاده از نقشه هاي مفهومي اين است كه آنها تصويري جامع و روشن از مفاهيم و رابطه بين آنها را در يك فضاي كوچك فراهم مي‌كنند و فرد مي تواند به آساني بر هر قسمتي از آن متمركز شود. امكان مرور مفاهيم از اين طريق بسيار سريع تر و عملي تر از خلاصه برداري‌هاي غيرترسيمي است. بنابراين نقشه‌هاي مفهومي مي‌توانند هم در ياددهي و هم در يادگيري مفاهيم مورد استفاده قرار گيرند. با نمايش يك نقشه مفهومي و خالي گذاردن برخي گره‌ها، مي‌توان از دانش‌آموزان خواست تا با كامل كردن جاهاي خالي بوسيله كلمات كليدي، در ارزشيابي شركت نمايند. بنابراين مي‌توان كاربرد نقشه هاي مفهومي را به صورت زير بيان كرد (Kinchin, 2006):

1- وسيله‌اي براي آموزش: زماني كه در فرايند آموزش معلمان خود از نقشه هاي مفهومي جهت ارايه درس استفاده مي‌كنند، به مفاهيم مهم و رابطه آنها با ساير مفاهيم توجه بيشتري خواهند كرد. به اين طريق كمتر احتمال وجود دارد كه وقت كلاس را صرف موضوعات كم اهميت كنند. اين امر نه تنها سبب بهره‌وري در برنامه‌هاي كلاسي مي‌گردد، بلكه موجب افزايش حس رضايت دانش‌آموزان و بيشتر شدن انگيزه آنها در يادگيري مطالب ارايه شده مي‌گردد.

2- وسيله‌اي براي ارزشيابي تكويني: نقشه هاي مفهومي كه خود دانش آموزان آنها را تهيه مي‌كنند، ابزارهاي بسيار مناسبي براي تشخيص نواقص يادگيري آنها محسوب شده و معلم با توجه به ارتباط‌هاي درست و نادرست در اين نقشه ها، نكاتي را كه دانش آموزان خوب متوجه نشده اند، تشخيص مي دهد.

3- وسيله‌اي براي ارزشيابي پاياني: پس از پايان واحد يادگيري مي توان براي سنجش يادگيري هاي تراكمي دانش آموزان از آنان خواست تا به تهيه نقشه مفهومي موضوع‌هاي آموزش داده شده بپردازند (احمدي، 1384). هنگامي كه دانش آموزان به تهيه نقشه مفهومي يك موضوع مي پردازند متوجه مي شوند كه ارتباط هاي ممكن زيادي بين مفاهيم وجود دارد به طوري كه درانتخاب اين مفاهيم و بيان روابط بين آنها دچار چالش ذهني مي شوند. چنين فرايندهايي در برگيرنده چيزي است كه بنيامين بلوم  آنها را عملكردهاي شناختي سطح بالا مي نامد. در تهيه يك نقشه مفهومي عملكرد هاي شناختي سطح بالا چون تحليل، تركيب و ارزشيابي مداوماً به كار گرفته مي شود. اين امر نشان مي دهد كه چگونه يك نقشه مفهومي مي‌تواند به عنوان يك ابزار ارزشيابي قوي مورد توجه قرار گيرد. نواك دراين زمينه بيان مي كند كه وحي منزل نيست كه حتماً از مدرسه تا دانشگاه از آزمون‌هاي چندگزينه اي براي  سنجش يادگيري هاي فراگيران استفاده شود، احتمالاً در آينده از نقشه‌هاي مفهومي به عنوان ابزارهاي ارزشيابي قدرتمند استفاده خواهد شد (Novak and Gowin, 1984). به هنگام استفاده از نقشه‌هاي مفهومي در ارزشيابي مي‌توان به دو طريق عمل كرد:

1- تعدادي كلمات و اصطلاحات علمي در اختيار فراگيران قرار داده و از آنها خواست تا ارتباط منطقي بين آنها را در قالب نقشه‌هاي مفهومي رسم نمايند.

2- تعدادي نقشه‌هاي مفهومي رسم شده در اختيار فراگيران قرار داده و با خالي گذاشتن برخي از گره‌ها و يا رابط‌ها، از آنها خواست تا در جاهاي خالي كلمات مناسب قرار دهند.

4- برنامه‌ريزي آموزشي: نقشه هاي مفهومي همچنين مي توانند در تهيه طرح و برنامه آموزشي مفيد واقع شوند. آنها مي‌توانند بخش‌هاي مختلف آموزش، روابط بين اين بخش‌ها و اولويت بندي بين آنها را مشخص كنند. در يك چنين آموزش منظمي قبل از آن كه تدريس مطالب شروع شود، نقشه هاي مفهومي به عنوان يك روش ارائه ساختار محتواي درس به كار مي رود‌. به بياني ديگر قبل از شروع درس جديد ارائه نقشه مفهومي نقش يك پيش سازمان دهنده را بازي مي‌كند. همچنين بعد از اتمام يادگيري ارائه يا تهيه نقشه مفهومي مي‌تواند خلاصه‌اي از آنچه كه يادگرفته شده است را براي فراگيران فراهم آورد. در يك چنين شرايطي مطالب جديد تحت شمول مطالب كلي تر قرار مي‌گيرند و يادگيري معني دار به آساني انجام مي گيرد.

نتيجه گيري:

بدون شك نقشه‌هاي مفهومي ابزار بسيار قدرتمندي براي ياددهي، يادگيري و ارزشيابي مفاهيم به ويژه موضوع‌هاي متنوع علمي نظير فيزيك محسوب شده و از دستاوردهاي جانبي آن مي‌توان به افزايش عمق يادگيري، دستيابي به سطوح بالاتر شناختي و تفكر انتزاعي اشاره كرد. نقشه‌هاي مفهومي را مي‌توان هم از طريق قلم و كاغذ و هم از طريق نرم افزارهاي پيشرفته رايانه‌اي[v][5] رسم كرد. ترغيب دانش‌آموزان به رسم نقشه‌هاي مفهومي منجر به درگير شدن ذهن آنها با مفاهيم و ارتباط منطقي موجود بين آنها شده و اين امر در فرايند ياددهي و يادگيري و روشهاي دست‌يابي به شناخت و فراشناخت، ارزش فراواني دارد.

منابع:

Ausubel, D. P. (1968). Education psychology: A cognitive view. New York: Holt, Rinehart, and Winston.

Freeman, F. A. (2004), The power and benefits of concept mapping: measuring use, usefulness, ease of use, and satisfaction, International Journal of Science Education, 26 (151- 169).

Kimchin, I. M. (2006), Concept maping, Powerpoint, and pedagogy of access, Journal of Biology Education, 40 (79-83).

Novak , J. and Gowin, D. B. (1984) Learning How to Learn (Cambridge: Cambridge University Press).

Novak, J. D. (1977). A theory of education. Ithaca, IL: Cornell University Press.

Zele, E. V. (2004), Improving the usefulness of concept maps as a research tool for science education, International Journal of Science Education, 26 (1043- 1064).

پي نوشت‌: