تاثیر آموزش رباتیک بر مهارت های حل مسئله درس فیزیک دانش آموزان متوسطه اول

پیشینه و اهداف:

 پیشرفت روزافزون تکنولوژی سبب پیدایش ماشین هایی به نام ربات شده، به طوری که امروزه رباتیک ابعاد مختلف زندگی بشر را تحت تاثیر قرار داده است. رباتیک یکی از جدیدترین فناوری های جهان امروز است که امروزه نقش آن در صنعت بسیار زیاد بوده و به تدریج در حال گسترش در تمام زندگی بشری است. رباتیک ابزار نوینی است که می تواند بسیاری از نیاز های انسان را برطرف نماید و بر نگرش ها و تفکرات آدمی به خصوص نوجوانان، تاثیر بگذارد و رفتار آن ها را تحت تاثیر خود قرار دهد، زیرا نوجوانان علاقه دارند که تجربه های جدیدی را بدست آورند و تکنولوژی، به دلیل اختراعات جدید مانند رباتیک، این نیاز آنان را رفع می کند. دانش آموزان با تکنولوژی و رباتیک احساس راحتی بیشتری می کنند، چون این فناوری، حس کنجکاوی آ ن ها را برطرف می کند. دنیای رباتیک، تلفیقی از الکترونیک، مکانیک، نرم افزار و سخت افزار می باشد که همواره در حال پیشرفت است. به عبارت دیگر، رباتیک یک دستگاه الکترومکانیکی یا یک نرم افزار هوشمند برای جایگزینی با انسان، با هدف انجام وظایف گوناگون است. یک ماشین که می تواند برای عمل به دستورات گوناگون برنامه ریزی گردد یا یک سری کارهای ویژه را انجام دهد، به خصوص آن دسته از امور که فراتر از توانایی های طبیعی و سرشتی بشر باشند. رباتیک، به علت داشتن ماهیت بین رشته ای، دارای رویکرد جذابی در آموزش است، زیرا نیازمند تخصص در رشته های ریاضیات و زیباشناسی است که ریاضیات سبب تقویت تفکر حل مسئله و زیباشناسی سبب تقویت تفکر خلاق می گردد. بنابراین می توان بیان کرد که رباتیک بر تفکرات حل مسئله و خلاق دانش آموزان موثر است.  هدف پژوهش حاضر تاثیر آموزش رباتیک بر مهارت های حل مسئله در درس فیزیک دانش آموزان دوره ی متوسطه اول می باشد.

این پژوهش نیمه آزمایشی و از نوع علی-مقایسه ای است و جامعه ی آماری آن شامل تمامی مدارس عضو طرح آموزشی رباتیک شهر تهران می باشد. به روش نمونه گیری خوشه ای، از بین 5 منطقه ی تهران، یک منطقه و سپس به طور تصادفی از بین مدارس آن، 6 مدرسه با 173 دانش آموز انتخاب و به صورت هدفمند تعداد 120 دانش آموز از بین آن ها انتخاب شدند. ابزار پژوهش شامل پرسشنامه ی محقق ساخته ی سنجش مهارت های حل مسئله و بسته ی آموزش سازه های رباتیک در درس فیزیک بوده است که روایی آن با روش روایی محتوایی توسط متخصصین رباتیک و اساتید آزمون ساز تایید و پایایی آن با استفاده از آلفای کرونباخ، 95/0 بدست آمد. جهت تجزیه و تحلیل  داده ها ازSPSS  در دو سطح آمار توصیفی (شاخص های مرکزی و پراکندگی) و آمار استنباطی (آزمون تی (t) مستقل، تحلیل واریانس و تحلیل کواریانس) استفاده شد.

یافته ها:

 پژوهش نشان داد که بین آموزش رباتیک و مهارت های  حل مسئله ی دانش آموزان رابطه ی معنادار و مثبتی وجود دارد. همچنین رابطه ی معناداری بین تاثیر آموزش رباتیک و مهارت های حل مسئله در بین دانش آموزان دختر و پسر وجود نداشته و تفاوتی بین آن ها مشاهده نمی شود.

آموزش رباتیک بر مهارت های حل مساله دانش آموزان تاثیر مثبت و معناداری دارد. پژوهش حاضر همانند هر پژوهش دیگر با محدودیت هایی همانند استفاده ی تنها از یکی از ابزار های تحقیق، یعنی پرسشنامه و عدم استفاده از سایر ابزارها و محدودیت هایی جغرافیایی و دوره ی تحصیلی و هزینه های آموزشی و ساخت ربات، نیازمندی به تجهیزات کارگاهی پیشرفته، در دسترس نبودن نرم افزارهای اصل و استاندارد مواجه بود. بنابراین پیشنهاد می شود که پژوهش حاضر در سایر مناطق جغرافیایی و در دوره های تحصیلی مختلف و در مکان های با امکانات پیشرفته ی مهندسی عملیاتی گردد تا قدرت تعمیم یافته ها افزایش یابد. براساس یافته های حاصل از این پژوهش، پیشنهاد می شود ترتیبی داده شود تا در زمینه ی تاثیر رباتیک بر انگیزه و یادگیری دانش آموزان، تحقیقات بیشتری صورت گرفته و بتوان با کسب اطلاعات دقیق راهکار هایی در جهت استفاده ی صحیح از آموزش رباتیک ارایه داد. علاوه بر این پیشنهاد می گردد، شیوه های آموزش رباتیک در کشور های دیگر جهت ارتقای تاثیرگذاری آموزش رباتیک بر دانش آموزان مورد توجه قرار گیرد.