المفاهيم القبلية
هي الفرق الموجود بين فكر المتعلم والأفكار العلمية التي نريد غرسها فيه، وهي ناتجة عن تجارب قديمة غير دقيقة وغير علمية، أو عن أنشطة تعلمية غامضة أو غير كاملة، ولا يمكن اكتشاف المفاهيم القبلية بواسطة أسئلة استرجاعية أو تمارين تقليدية، وهي تشكل عقبات تحول دون التعلم، لأن التلميذ يملك مفاهيم مسبقة تتعارض وتناقض المفاهيم التي نحاول تعليمه إياها.يعتبر استيعاب المفاهيم العلمية من قبل الطلاب تحديا لتعليم العلوم في العديد من الأنظمة التعليمية، حيث تشير نتائج العديد من البحوث التي أجريت حول مدى استيعاب طلاب الفيزياء للمفاهيم العلمية إلى أن المفاهيم القبلية الخاطئة مشتركة حتى بين الطلاب من جنسيات مختلفة، لديهم خلفيات اجتماعية وثقافية متنوعة، ولهم مستويات تعليمية وأعمار متباينة، مما يتطلب الأخذ بعين الاعتبار هذه المفاهيم القبلية في استراتيجيات التدريس والتعلم.
فيما يلي محاولة لحصر أهم المفاهيم القبلية الموجودة لدى المتعلمين، من أجل مراعاتها أثناء تقديم الدروس المتعلقة بمجال الميكانيك، لاسيما في الجذع مشترك علوم وتكنولوجيا.
المفاهيم القبلية المتعلقة بمبادئ نيوتن
القانون الأول لنيوتن (مبدأ العطالة)
وضعية تعلمية: نقذف كرة شاقوليا نحو الأعلى، مثل بواسطة أشعة القوة أو القوى التي تؤثر على الكرة مع الشرح والتعليل.
أمام وضعية كهذه، نجد أن عدد معتبرا من التلاميذ يضيف قوة باتجاه الأعلى ويعللون ذلك بـأن هذه القوة هي ما تبقى من قوة دفع اليد... أو السرعة الابتدائية ... أو قوة الكتلة إلى الأعلى ...المفاهيم القبلية التي ولدت هذه الفرضيات
- لزوم وجود قوة في جهة الحركة ..
- الخلط بين مفهومي القوة والسرعة ..
- اعتبار القوة من خصائص الجسم ..
- بقاء القوة التلامسية مؤثرة حتى بعد زوال التلامس ..
- العجز عن توظيف مبدأ العطالة ..
أسباب وجود هذه التصورات
- مشاهدات من الحياة اليومية: تتوقف العربة بمجرد توقف الحصان الذي يجرها.
- عدم بروز التأثير الأساسي والجوهري لقوى الاحتكاك في الحركات الاعتيادية
- مثل هذه التصورات وجدت وموجودة عند عدد كبير من الناس ...
مفاهيم قبلية أخرى متعلقة بمبدأ العطالة
- الجسم المتحرك يحتاج دوما لوجود قوة لها نفس جهة الحركة، حتى ولو كانت سرعته ثابتة.
- يتوقف الجسم بمجرد زوال القوة التي تؤثر عليه.
- كتلة الجسم هي التي تؤدي إلى توقف الجسم عن الحركة.
- العطالة هي قوة تسمح للجسم بالمحافظة على حركته.
القانون الثاني لنيوتن
وضعية تعلمية: في لعبة الغولف، قبل وأثناء ثم بعد اصطدام المضرب بالكرة. مثل بواسطة أشعة القوة أو القوى التي تؤثر على الكرة في كل وضع من الأوضاع الثلاثة المذكورة آنفا.
الوضع الأول: قبل القذف
المفاهيم القبلية
- الكرة ساكنة لا تتحرك .. لا قوة تؤثر عليها.
- الثقل لا يؤثر سوى على الأجسام التي في حالة سقوط.
- فقط العوامل الفاعلة (المتحركة، مثل المضرب) يمكنها توليد قوة مؤثرة، الحامل الذي توضع عليه الكرة لا يولد قوة، لأنه ساكن.
الوضع الثاني: المضرب يلامس الكرة
المفاهيم القبلية
- السرعة معدومة .. ومنه فلا يوجد تسارع .
- آخر قوة تطبق على الجملة هي التي تحدد تطور حركة هذه الجملة.
- العوامل الأكثر فاعلية (المتحركة) تولد قوة أكبر تأثيرا.
الوضع الثالث: الكرة طائرة في الهواء
المفاهيم القبلية
- استمرار تأثير قوة «الضرب» لأن للحركة والقوة نفس الجهة.
- الثقل لا يؤثر سوى على الأجسام التي تكون في حالة سقوط.
- للسرعة والتسارع دوما نفس الجهة ونفس الاتجاه.
- شدة القوة مرتبطة بالسرعة.
مفاهيم قبلية أخرى
- السرعة متناسبة طردا مع القوة المطبقة، ومفهوم التسارع غير مجند.
- وجود التسارع يستلزم تزايد القوة، ولا يوجد تسارع إذا كانت القوة ثابتة.
- كي يتحرك الجسم يجب أن تكون القوى المحركة أكبر من القوى المعيقة.
مفاهيم قبلية متعلقة بحركة السقوط الحر
- الأجسام الأثقل تسقط بسرعات أكبر.
- كتلة أكبر تعني قوة أكبر.
- الكتلة والثقل يعبران عن الشيء نفسه وهما دوما متساويان.
- الثقالة ناتجة عن حركة دوران الأرض.
- لا وجود للثقالة في الفراغ .
- القمر لا يسقط.
القانون الثالث لنيوتن (مبدأ الأفعال المتبادلة)
وضعية تعلمية: متى يمكن للسيارة أن تتحرك ؟ مثل بواسطة أشعة القوى المؤثرة مع الشرح والتعليل.
- الإجابة الشائعة: لكي تتحرك السيارة يجب أن تكون قوة دفع الشخص أكبر من قوة مقاومة السيارة
- المفهوم القبلي: الفعل ورد الفعل يؤثران على نفس الجسم
- الإجابة السليمة: يتمكن الشخص من تحريك السيارة عندما يحقق قوى احتكاك بين رجليه و الأرض أكبر من قوة احتكاك عجلات السيارة بالأرض.
وضعية تعلمية: في لعبة المصارعة الحرة، مثل بواسطة أشعة القوى المؤثرة عندما يتعارك المتصارعان، بحيث يتمكن المصارع الذي على اليمين من زحزحة خصمه، مع الشرح والتعليل.
- الإجابة الشائعة: المصارع الذي على اليمين أقوى من خصمه ومنه يستطيع زحزحته.
- المفاهيم القبلية: القوة من خصائص الجسم، الجسم الأقوى يؤثر بقوة أشد. لا ينظر إلى قوى الاحتكاك على أنها قوى فعلية يمكنها أن تسبب حركة الأجسام. إهمال أو نسيان القوى الشاقولية.
- الإجابة السليمة: المتصارع الذي يملك قوى احتكاك أكبر بين رجليه و الأرضية هو من يزحزح الآخر.
علاج المفاهيم القبلية
المرحلة الأولى: تحديد المفاهيم القبلية ؟
الاستماع إلى التلاميذ
- تحليل إجاباتهم وتدخلاتهم وكذا تساؤلاتهم وتعليقاتهم.
- دعوتهم إلى التفكير بصوت مسموع (المساهمة في بلورة الفرضيات).
- تجنب ربط الأخطاء التي يقعون فيها بقلة الدراسة أو قلة الاهتمام.
- طرح تساؤلات شفاهية أو كتابية تتضمن
- شرح وضعيات من الحياة اليومية
- شرح مخطط من كتاب أو أي وثيقة أخرى
- شرح نتائج تجربة مخبرية
- تنظيم نقاش يتضمن رؤى وفرضيات متناقضة (المفارقات)
- وضع التلاميذ أمام تحديات أو إشكاليات مستمدة من تاريخ العلوم أو مأخوذة من الفرضيات التي أنتجها التلاميذ.
- عرض دراسات ذات صلة بموضوع البحث
المرحلة الثانية زعزعة المفاهيم القبلية وإعادة البناء
الطريقة البيداغوجية المثلى هي «الوضعية مشكلة»، حيث أن الوضعية مشكلة هي عمل لا يمكن إنجازه أو سؤال لا يمكن الإجابة عليه، من خلال المفاهيم القبلية الموجودة لدى التلاميذ من أجل حملهم على تغيير بنيتهم المفاهيمية وبناء تصورات جديدة سليمة.السلبيات
- لا يمكن بهذه الطريقة إعادة بناء كل المفاهيم خلال بضع ساعات في الأسبوع .
- ليس لدينا «وضعيات مشكلة» ملائمة لكل مفهوم من المفاهيم القبلية.
الاحترازات
- من شروط «الوضعية مشكلة» استحالة حلها من خلال المفاهيم القبلية الخاطئة الموجودة لدى التلاميذ.
- كما يجب أن تكون الوضعية مشكلة في متناول التلاميذ وتلاءم مستواهم الفكري.
تحميل المذكرة
نشكر السيد الفاضل بن سعيد على هذه المنبر العلمي الجديد ، الذي نرجو من المولى القدير أن يكون منارة للعلم ، لك كل الشكر والتقدير على هذا المجهود ( الأستاذ زروقي ) .
ردحذف الأسئلة :
• السؤال 01 : سيدي الفاضل ، كيف يمكننا من خلال ( الوضعية المشكلة ) أن نفصل بين مفهومي القوة و السرعة ؟
• السؤال 02 : سيدي الفاضل ، كيف يمكننا عمليا ( داخل القسم ) أن نثبت أن الجسم الذي يتحرك حركة مستقيمة منتظمة لايخضع إلى قوة ؟ ، بمعنى : ماهو النشاط العملي الواضح الذي يبني هذا المفهوم لأنه في كثير من الأحيان يحدث الخلط و يحدث اللبس حول مفهومي القوة و السرعة لدى التلاميذ ؟