فهرست مطالب

پژوهش در آموزش شیمی - سال دوم شماره 2 (پیاپی 6، تابستان 1399)

نشریه پژوهش در آموزش شیمی
سال دوم شماره 2 (پیاپی 6، تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/06/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • نعمت الله ارشدی* صفحات 1-4
  • عبدالحکیم پنق*، علی سعیدی صفحات 5-20

    پژوهش حاضر با هدف بررسی برداشت دانشجو معلمان آموزش شیمی در به کارگیری عبارات ریاضی در درس شیمی فیزیک انجام گردید. جامعه ی مورد مطالعه، دانشجو معلمان رشته آموزش شیمی بودند. 17 نفر از دانشجویان داوطلب از پردیس شهید هاشمی نژاد دانشگاه فرهنگیان مشهد، که درس شیمی فیزیک1 را گذرانده بودند، به عنوان نمونه در این پژوهش شرکت کردند و تفسیر آنان از به کارگیری عبارات ریاضی در معادلات ترمودینامیک بررسی شد. روش پژوهش توصیفی-تحلیلی بود. نتایج نشان داد که اغلب دانشجویان با اینکه در ریاضیات پایه موفق بوده و به خوبی معادله های ریاضی را حل کرده بودند و در ارایه تفسیر مناسب از اصطلاح تابع جبری درجه های مختلف، تفسیر و به کارگیری مشتق های جزیی مرتبه اول به فرم نمادی شرین و بیان کمیت‏های ترمودینامیکی عینی به صورت ریاضی مشکلی نداشتند ولی در به کار گیری عبارت‏های ریاضی در سیستم های ترمودینامک مشکل داشتند. همچنین کج فهمی هایی نیز در تعریف و به کار گیری دیفرانسیل‏های کامل و غیرکامل یک کمیت ترمودینامیکی داشتند که باعث کاربرد اشتباه معادلات دیفرانسیل در موضوعات مختلف ترمودینامیک می شد. دقت کم به واحدهای یک کمیت و تفسیر اشتباه آن، مشکلاتی در ایجاد ارتباط بین کمیت‏های ذهنی مانند آنتروپی و انرژی آزاد گیبس با کمیت‏های عینی مانند حجم و فشار با استفاده از روابط ماکسول ایجاد کرده بود.

    کلیدواژگان: آموزش شیمی، ترمودینامیک، روابط ماکسول، معادله دیفرانسیلی، مشتق جزئی
  • محمد لهراسبی* صفحات 21-35

    هدف اصلی این پژوهش بررسی عوامل تسهیل گر فرآیند آموزش مجازی شیمی، در دوران کروناست. در مقاله حاضر سعی شده است تا با روش توصیفی- تحلیلی و استناد به منابع معتبر داخلی و خارجی ضمن معرفی آموزش الکترونیکی به عنوان اصلی ترین روش جهت استمرار فرآیند آموزش، به جنبه های اقتصادی به کارگیری گسترده آن در سیستم آموزشی کشور، به خصوص برای دروس نیازمند آزمایشگاه، همچون شیمی تاکید شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد در دروس پایه ای و مهم مانند شیمی که به شدت وابسته به آزمایشگاه هستند ، می توانیم با کمک فناوری های نوین آموزشی بدون صرف هزینه، در دوران آموزش مجازی به بیشترین بازده یادگیری ممکن دست یابیم. چنان چه از تجربیات کشورهای پیشرو در زمینه آموزش استفاده کنیم می توانیم با یک برنامه ریزی صحیح، آموزش الکترونیکی را بخشی از سیستم آموزشی خود کرده و از مزایای آن جهت ارتقا سطح یادگیری فراگیران استفاده کنیم.

    کلیدواژگان: آموزش شیمی، آزمایشگاه مجازی، آموزش الکترونیکی، فناوری
  • الهام منوچهری زاده* صفحات 37-52
    در این مطالعه مولفه های اصلی آموزش محیط زیست در کتاب درسی شیمی پایه دهم سال تحصیلی 99- 1398 به روش شانون مورد بررسی قرار گرفته است. پژوهش حاضر کاربردی - توصیفی و از نوع تحلیل محتوا است. به  دلیل محدودیت جامعه آماری که- ماهیت موضوع مورد تحقیق ایجاب می نمود- نمونه گیری انجام نشد و کل محتوای کتاب اعم از متن، شکل، حاشیه، پرسش و سایر آیتم های موجود در آن به عنوان نمونه انتخاب و بررسی شدند. شش مولفه ی آب، هوا، خاک، جانوران و گیاهان، آلودگی های صوتی، و انرژی به عنوان مولفه های اصلی آموزش محیط زیست قلمداد گردید. تجزیه و تحلیل داده ها به روش فوق الذکر نشان داد، بر خلاف مولفه ی هوا که بیشترین فراوانی را داشت مولفه ی آب با ضریب اهمیت 2611/0 بالاترین بار وزنی را به خود اختصاص داد، در مقابل آلودگی های صوتی با ضریب اهمیت صفر پایین ترین درجه ی اهمیت را داشته و خاک، انرژی، جانوران و گیاهان  و هوا به ترتیب از بار وزنی و درجه اهمیت کمتری برخوردار هستند.
    کلیدواژگان: آموزش شیمی، محیط زیست، تحلیل محتوا، شانون، توسعه ی پایدار
  • یاور احمدی*، علیرضا خدایی صفحات 53-65

    آزمایش کردن یکی از راه های آموختن اصول و نتایج کلی علم است که می تواند دانش آموزان را وادار به تفکر، بحث، نتیجه گیری و در نهایت یادگیری را مطلوب کند. آزمایش های شیمیایی سهمی بسیار زیاد در ادراک فراگیران دارد. روشی مستحکم برای حفظ فرآیند بصری تدریس و اصولی برای پیشبرد هرچه عمیق تر اهداف آموزشی در علم شیمی محسوب می شود. آزمایش در آموزش شیمی جایگاه بسیار والایی دارد و توجه به فواید و تاثیرات آن تمام کوتاهی های آموزش انتزاعی شیمی را پوشش خواهد داد. تفهیم دانش آموزان در بسیاری از مباحث کتب شیمی ضامن توجه کافی و اجرای هوشمندانه رهنمودهای هر آزمایش برای یادگیری بیشتر و عمیق تر مباحث است. در این مقاله با هدف مرور مطالب مربوط به آزمایشگاه و آموزش شیمی مبتنی بر آزمایش به همراه مزایا و اهداف و معایب آن ها که با روش تحلیل مضمون ادبیات، پیشینه و نتایج پژوهش انجام شده است و با آوردن نمونه هایی از آثار پژوهشی به کاربردهای آموزشی آن در آموزش شیمی پرداخت شد. روش مورد مطالعه، جست وجو در پایگاه های اطلاعاتی فارسی و بررسی مقالات، کتب و پایان نامه های مرتبط با آموزش شیمی می باشد. و در پایان نیز به ارایه پیشنهاداتی برای استفاده ی گسترده از آزمایشگاه در مدارس برای بهبود آموزش شیمی پرداخته شده است.

    کلیدواژگان: آزمایش، آموزش شیمی، اهمیت آزمایش، آزمایشگاه، تدریس عملی
  • علیرضا کرمی گزافی*، فرشته سادات سیاحی صفحات 67-90
    این پژوهش با هدف طراحی محتوا درباره تاریخچه ی کشف پرتو ایکس و توسعه روش های طیف سنجی انجام شده است. روش پژوهش کاربردی-توصیفی و از نظر روش گردآوری اطلاعات کتابخانه ای و ابزار آن فیش های کاغذی بوده است. به طور کلی می توان گفت در قرن 19 دانشمندان بسیاری به مطالعه عبور الکتریسیته از جامدات، مایعات، گازها و خلاء علاقه مند شده بودند که در حاشیه این پژوهش ها پرتو کاتدی کشف شد. پس از آن آزمایشات بسیاری برای بررسی ماهیت این پرتوها صورت گرفت و هنگامی که در سال  1895برد این پرتوها در هوا بررسی می شد بصورت تصادفی پرتو ایکس کشف شد. پزشکان از ماهیت پرتو ایکس شگفت زده شدند و از آن برای بررسی بدن انسان و تشخیص و درمان بیماری ها و فیزیکدان ها از آن برای بررسی ساختار بلورها و اتم ها استفاده کردند. در سال 1896 با ساخت آشکارساز برای این پرتوها، توانستند شدت پرتوها را  اندازه گیری کنند. در سال های 1909-1905 پرتوهای ایکس مشخصه اتم، کشف و مطالعه شدند. پس از آن طی آزمایشاتی ماهیت الکترومغناطیسی آن ها اثبات شد. در سال 1913 این پرتوها به عنوان روشی استاندارد در شناسایی بلورها مورد استفاده قرار گرفتند. در دهه 1920 طیف سنج-های جدیدی برای اندازه گیری و تشخیص ساختار ماده بوجود آمدند و در سال 1956 با طیف سنجی پرتو ایکس ساختار مارپیچی رشته های DNA  در سلول ها کشف شدند.
    کلیدواژگان: محتوای آموزشی، کشف پرتو ایکس، پرتو کاتدی، رونتگن، طیف سنجی پراش
  • امیرحسین چشمه خاور*، زینب خزایی صفحات 91-110
    ظهور فناوری نانو علاوه بر انقلابی که در جهان به پا کرد، هیاهویی در نظام های آموزش کشورهای دنیا به وجود آورد تا افراد متخصص را در این زمینه تربیت کنند. برنامه های متنوع آموزشی برای رده های مختلف سنی نشان از توجه همه جانبه به سرمایه گذاری در این شاخه از فناوری دارد. گسترش استفاده از فناوری نانو در شاخه های مختلف صنعتی، پزشکی، الکترونیک، کشاورزی و بهداشت، نظام های آموزشی را بر آن می دارد تا با ارایه مفاهیم و سرفصل های مربوط به نانو مواد و کاربردهای آن، آگاهی دانش آموزان را در این زمینه علمی افزایش دهند. با گنجانیدن مطالب مرتبط با نانوفناوری به صورت تدریجی در کتب علوم و شیمی دوره متوسطه می توان تا حدودی خلاء آگاهی دانش آموزان در این شاخه علمی را جبران کرد. هر چند که آموزش اصولی این فناوری مستلزم برنامه ریزی مدون می باشد. استفاده از ابزارهای مناسب، تصاویر و طرح های تحقیق کلاسی می تواند در انتقال مفاهیم اصلی به دانش آموزان و درک بهتر مقیاس ها بسیار مفید باشد. نتایج نشان می دهد که نبود چارچوب و برنامه مدون، فراهم نبودن زیرساخت های کافی، حجم بالای کتب درسی و عدم تسلط دبیران، چالش های اصلی در زمینه آموزش فناوری نانو هستند.
    کلیدواژگان: آموزش نانو، فناوری نانو، آزمایشگاه نانو، آموزش شیمی
|
  • Nematollah Arshadi * Pages 1-4
  • Abdolhakim Pangh *, Ali Saeedi Pages 5-20

    In this study, chemistry student teacher's perception in application of mathematical expressions in physical chemistry were investigated. The statistical population of chemistry students in this research is 17 volunteers from Shahid Hasheminejad Campus in Farhangian University of Mashhad, who has passed the Physical Chemistry 1 course and investigated their interpretation of using of mathematical equations in thermodynamics. The research method was descriptive-analytical. The results showed that although the students were successful in the basic mathematics courses and also could appropriately solve and analyze the mathematical equations, and represented appropriate interpretation in various algebraic terms with different degrees, while they had great difficulty in using mathematical expressions in thermodynamic systems. Misconceptions in the definition and application of partial derivatives as well as exact and inexact differentials had a thermodynamic quantity that led to the improper using of these differential equations in various thermodynamic systems. They also paid less attention to the units of a quantity and misinterpreted it in the application of units of thermodynamic quantities. Students also had difficulties in connecting the mental quantities such as entropy and Gibbs free energy to the objective quantities such as volume and pressure using Maxwell relations.

    Keywords: Chemistry Education, Thermodynamics, Maxwell Relationships, Differential Equation, Partial Derivative
  • Mohammad Lohrasbi * Pages 21-35

    The main purpose of this study is to investigate the factors that facilitate the process of virtual chemistry education in the Corona era. In the present article, an attempt has been made to use descriptive-analytical method and citing reliable domestic and foreign sources, while introducing e-learning as the main method for continuing the education process, to the economic aspects of its widespread use in the country's education system. Especially for courses that require a laboratory, such as chemistry. The results show that in basic and important courses such as chemistry, which are highly dependent on the laboratory, we can achieve the highest possible learning efficiency during virtual education with the help of new educational technologies without spending money. If we use the experiences of leading countries in the field of education, with proper planning, we can make e-learning part of our education system and use its benefits to improve the learning of learners.

    Keywords: Chemistry Education, Virtual laboratory, E-learning, Technology
  • Elham Manoochehrizadeh * Pages 37-52
    In this study, the main components of environmental education in the tenth grade chemistry textbook in the academic year 1398-99 have been studied by Shannon method. The present study is applied-descriptive and content analysis. Due to the limitations of the statistical population, which the nature of the subject under study required, sampling was not performed and the entire content of the book, including text, shape, margin, question and other items in it, was selected as a sample and examined. Six components of water, air, soil, animals and plants, noise pollution, and energy were considered as the main components of environmental education. Analysis of the data by the above method showed that, unlike the air component, which had the highest frequency, the water component with a significance coefficient of 0.2611 had the highest weight load, in contrast to noise pollution with a significance coefficient zero has the lowest degree of importance, and soil, energy, animals, plants, and air have less weight and degree of importance, respectively.
    Keywords: Chemistry Education, Environmental, Content Analysis, Shannon, Sustainable Development
  • Yavar Ahmadi *, Alireza Khodaei Pages 53-65

    Experimenting is one of the ways to learn the principles and general results of science that can make students think, discuss and draw conclusions, and ultimately learn. Chemical experiments making students understand. It is a solid way to maintain the visual teaching process and principles to advance the educational goals in chemistry as deeply as possible. Experimentation has a very high status in chemistry education and considering its benefits and effects will cover all the shortcomings of abstract chemistry education. Understanding students in many topics in chemistry textbooks guarantees adequate attention and intelligent implementation of the guidelines of each experiment to learn more and deeper topics . In this article, with the aim of reviewing the materials related to the laboratory and teaching chemistry based on experiments, along with their advantages, goals and disadvantages, which has been done by literature analysis method, background and research results, and by bringing examples of research works to applications was dealt with in chemistry training. The study method is searching Persian databases and reviewing articles, books and dissertations related to chemistry education. Finally, suggestions are made for the widespread use of laboratories in schools to improve chemistry education.

    Keywords: Experiment, Chemistry Education, The importance of testing, laboratory, Practical teaching
  • Alireza Karami Gazafi *, Fereshteh Sadat Saiahi Pages 67-90
    This study was conducted with the aim of production and designing of self-study educational content about the history of X-ray discovery and developing its related spectroscopic methods. This is a library research and indexing has been used as  data gathering tool.  It was found that in the 19th century, many scientists were interested in studying the passage of electricity through solids, liquids, gases and vacuum, and cathode ray was discovered in the margins of these studies. Many experiments were then carried out to investigate the nature of cathode ray, and in 1895, when the range of this ray was examined in the air, X-ray was accidentally discovered. Physicians were amazed at the nature of X-rays and used them to study the structure of crystals and atoms, and physicians used them to study the human body and to diagnose and treat diseases. In 1896 the intensity of these rays was measured. In the years 1905-1909, characteristic X-rays were discovered and studied. Their electromagnetic nature was then proved by experiments. In 1913, these beams were used as the standard method for identifying crystals. In the 1920s, new spectrometers were developed to measure and detect the structure of matter, and in 1956, X-ray spectroscopy revealed the spiral structure of DNA strands in cells.
    Keywords: Educational content, Discovery of X-ray, Cathode ray, Roentgen, Diffraction spectroscopy
  • Amir Hossein Cheshme Khavar *, Zeynab Khazaee Pages 91-110
    The development of nanotechnology has caused a revolutionary wave in the education systems of countries around the world, to train experts in this field. The various educational programs for different age categories show a comprehensive focus on the investment in this field of technology. The expansion of the use of nanotechnology in various fields of industry, medicine, electronics, agriculture and health, persuaded the educational systems to increase students' knowledge of this science by providing concepts and topics related to nanomaterials and its applications. The lack of knowledge of the students can be partially compensated by gradually incorporating of the nanotechnology-related contents into high school science and chemistry textbooks. However, basic education of this technology requires principled training. The use of appropriate tools, images, and research in the classroom can be very helpful to teach the main concepts to the students and better understanding of the scales. Therefore, we hope to see the introduction of nanotechnology concepts into the schools in Iran and expanding of the students' knowledge of the progress by investigating the necessary conditions and facilities. The results show the lack of a written framework, lack of adequate infrastructure, high volume of textbooks and lack of adequate teachers are the main challenges in the field of nanotechnology education.
    Keywords: Nanotechnology education, Nanotechnology, Nano Laboratory, Chemistry Education