ريمان المنيع
04-02-2010, 05:18 PM
استراتيجية حـل المشكلـة وتطبيقاتهـا فى تدريـس العلــوم
مفهوم المشكلة:
على الرغم من ظهور العديد من التعاريف لحل المشكلة إلا أن أغلبية البحوث الحديثة استخدمت مفهوم " بوليا " Polyaرائد حل المشكلات فى عصرنا يقول بوليا فى ذلك:
" أن أى فرد يكون فى موقف مشكل ، ولديه هدف يريد الوصول إليه ، ولديه من الدوافع ما يمكنه من البحث الواعى للوصول إلى هذا الهدف والاستمرار فيه ولو موقتا. على الرغم من وجود بعض العوائق التى تمنعه من الوصول بسرعة إلى الهدف فأنه يجب عليه أن يتغلب على هذه العوائق ".
متى يكون الموقف مشكلاً ؟
يكون الموقف مشكلا ، عندما يكون :
1. ذا دلالة رياضية.
2. مثيراً للاهتمام.
3. له أكثر من طريقة للحل.
4. يمكن تعميمه على مواقف أكثر شمولية.
حل المشكلة Problem Solving
يشير مصطلح المشكلة Problem إلى موقف يكون فيه الفرد مطالباً بإنجاز مهمة لم تواجهه من قبل للوصول إلى الهدف ، وتكون المعلومات المزود بها غير محددة تماما لطريقة الحل.
فالمشكلة تمثل فجوة معلوماتية بين المعلومات المتاحة فى الموقف ، وبين معلومات الموقف ، وأن المشكلة الرياضية تحتوى على ثلاثة أنواع من المعلومات:
* معلومات ابتدائية. وهى تتعلق بالمعطيات.
* معلومات نهائية. وهى تتعلق بالمطلوب.
* معلومات تتعلق بالعمليات. وتشمل : الأفعال والأعمال اللازمة لمليء الفجوة بين المعلومات الابتدائية والنهائية.
مما سبق يمكن أن نعرف " حل المشكلة " بأنه سلوك يعتمد أساسا على تطبيق المعارف وأساليب وإستراتيجيات الحل السابق تعلمها من قبل بحيث تنتظم هذه المعارف وتلك الأساليب بشكل يساعد على تطبيقها على موقف مشكل غير مألوف من قبل ، بحيث يختار من بين ما سبق له تعلمه من معارف وما اكتسبه من أساليب واستراتيجيات فى حل موقف ما ليطبقه فى موقف أخر.
و يتضمن حل المشكلة مجموعتين رئيستين :
أ. المعرفة العقلية : وتتضمن المعرفة هنا الحقائق ، والمفاهيم ، والقوانين ، والقواعد والطرق.
ب. استراتيجيات الحل : وتتضمن الخطوات والعمليات وتسمى بالاستراتيجيات وهى على نوعين :
· استراتيجيات عامة :
o المحاولة والخطأ
o القائمة المنظمة
o التبسيط
o البحث عن نمط
o التجريب
o الاستنباط
o الحل العددى
o العمل من النهاية للبداية
· الإستراتيجيات المساعدة :
oالرسوم
o الجداول
o الأشكال
o القوائم
o المعادلات
أولاً : صعوبات حل المسائل فى الفيزياء.
إن أصعب ما فى حل المسألة هو تعلم طريقة الحل ؛ فتعليم حل المسألة عمل صعب يمكن أن يتسبب فى إحباط التلاميذ إذا لم يتحل المعلمون بالصبر والتفهم ، وتقديم المساعدة المناسبة.
وتتمثل صعوبات حل المسائل فى الفيزياء فيما يلى:
1. توحيد وحدات المسألة الفيزيائية.
2. تحديد القوانين الفيزيائية اللازمة لحل المسألة.
3. التحويلات الرقمية للكميات الفيزيائية.
4. تحديد البيانات المعطاة بالرسم البيانى فى المسألة.
5. التعبير عن المعنى الفيزيائى فى صورة رياضية.
6. تحديد أفكار المسألة.
7. كتابة مدلول الصورة الرمزية للقوانين الفيزيائية.
8. كتابة ما يحدث من عمليات فيزيائية فى صورة رياضية.
9. التطبيق فى القوانين الفيزيائية لحل المسألة.
10. تمثيل الرسومات البيانية الفيزيائية.
11. تنفيذ العمليات الحسابية اللازمة لحل المسألة.
12. تحديد الوحدات الفيزيائية النهائية لنواتج المسألة.
13. التعبير عن دلالة التمثيل البيانى للكميات.
14. تفسير النتائج الفيزيائية لحل المسألة.
15. الاستفادة من نتائج تحقيق المطلوب الأول فى الوقوف على المطلوب الثانى.
16. تحديد خطوات حل المسألة غير المباشرة.
استراتيجيات حل المسألة Problem Solving Strategies
تعريف استراتيجية حل المسائل:
قبل الشروع في حل المسألة ، حرياً بنا أن نعرفالمسألة ، فالمسألة عبارة عن موقف يجابه الفرد ويتطلبحلا ، ويمتاز الطريق الذي يؤدي إلى الحل بأنه لا يمكن معرفته بصورة مباشرة. بينماتعرف استراتيجية حل المسائل بأنها مجموعة الخطواتوالإجراءات التعليمية والتعلمية التي يقوم بها كل من المعلم والمتعلم بشكل متتابعلتدريس وحل المسائل بغية تحقيق نتاجات تعلم معينة. هنا سوف يقترح المعلم إستراتيجيات للحل يتعامل بها التلاميذ عند حل المسألة ، بحيث تتضمن الاستراتيجية مجموعه من الخطوات لإيجاد أفضل الحلول لشيء غير معروف ، وهذا هو الفرق بين حل المسألة وحل تمرين روتينى ومن أهم الاستراتيجيات التى وضعيا الباحثين فى مجال حل المسألة يمكن إيجازها فيما يلى :
· استراتيجية تمثيل المسألة :
وذلك يتمثل فى تمثيل المسألة من خلال تطبيقها على الحياة الواقعية ، هنا يكون دور المعلم فى حث الطلاب على قراءة المسألة بعناية ومحاولة رسم صورة أو شكل يصف المسألة.
· إستراتيجية الاستعانة بحلول المسائل المشابهة :
حيث يتم الاستعانة بخطط المسائل ذات العلاقة بالمسألة الأصلية ، وهنا يكون دور المعلم فى حث الطلاب على قراءة المسألة بعناية فقد يتذكر مسألة أخرى مشابهة فيحاول الحل مستفيداً من طريقة حلها فى تكوين طريق لحل المسألة الحالية.
· إستراتيجية الاستعانة بالكلمات المفتاحية :
وهذا يتمثل فى إدراك وفهم الكلمات ذات المعنى الفيزيائى وترجمة تلك الكلمات المفتاحية إلى عمليات حل حسابية.
· الإستراتيجية التركيبية :
ترتبط هذه الاستراتيجية بمدى فهم التلميذ للمسألة وتحديده لعناصرها ؛ بما يسمح له باتخاذ مجموعه من الخطوات المستنتجة والمتسلسلة والمرتبطة بالتسلسل الوارد فى المسألة للحصول على إجابة.
· الإستراتيجية التحليلية :
تبدأ هذه الاستراتيجية من الهدف أو الشيء المطلوب إثباته بدلا من المعطى ومن هذا المنطلق ؛ فإننا نبحث عن العبارة أو العبارات التى ستستنتج الهدف. ويكون دور المعلم هو حث التلميذ على.
1. قراءة المسألة.
2. ما هو سؤال المسألة ؟
3. ما علاقة سؤال المسألة بالمعلومة الأولى فى المسألة ؟
4. ما علاقة سؤال المسألة بالمعلومة الثانية فى المسألة ؟
· تجزئـة المسألة :
قد تصاغ المسألة فى بعض الاحيان فى صورة تحتوى على الكثير من العبارات والمعلومات وكثير من الأسئلة التى تستوجب من التلميذ تجزئة عبارة المسألة وأسئلتها إلى مسائل أقل تركيبا ؛ ثم القيام بربط عقلى بين هذه المسائل لإنتاج حل متكامل للمسألة الأصلية.
· نموذج حل المسألة :
ويمكن اقتراح نموذج لتعليم حل المسألة فى العلوم " الفيزياء " على ضوء ما افترضته الدراسات التى حاولت تصميم نماذج للتعليم فى هذا الجانب. وهذا ما يوضحه الخطوات التالية :
1. تحديد متغيرات المسألة
· قراءة وفهم المسألة.
· تحديد المعطيات والمطلوب فى صورة رمزية.
· رسم المسألة إن أمكن.
2. التخطيط لحل المسألة
· اختيار الاستراتيجية المناسبة.
· تحديد القانون المستخدم.
3. تنفيذ خطة الحل
· إجراء التحويلات وتوحيد الوحدات.
· التعويض في القانون.
· تنفيذ العمليات الحسابية.
4. مراجعه وتفسير الحل
· مراجعه خطوات الحل.
· تفسير الحل.
· تصميم الحل.
تطبيق نموذج حل المسألة على موضوع " الحركة " فى الفيزياء
مسألة : قطار يتحرك بسرعة 20م /ث ، وبعجلة منتظمة تناقصية 2م /ث2 . فإذا تم استخدام الفرامل . أوجد الزمن اللازم لتوقف القطار والمسافة التى يقطعها منذ استخدام الفرامل حتى التوقف.
الحل :
تحديد متغيرات المسألة وفهمها وتحليلها :
1. يطلب المعلم من الطلاب قراءة المسألة بسرعة لتحديد الخطوات أو الأهداف التى تدور حولها المسألة.
2. يقوم المعلم بمساعدة الطلاب فى فهم ، وتحديد أهداف المسألة وذلك بشرح المسألة لهم كما يلى :
ما الزمن ، والمسافة اللذين يقطعهما قطار يتحرك بسرعة 20م /ث وبعجلة منتظمة تناقصية 2م /ث2 عند استخدام الفرامل ؟
3. يطلب المعلم من الطلاب تلخيص المعطيات.
يجيب تلميذ :
ع . = 20م /ث ، ع = صفر ؛ جـ = 2م /ث2
4. يطلب المعلم من الطلاب تلخيص المطلوب
يجيب تلميذ :
الزمن = ؟ ، المسافة = ؟
وضع خطة الحل للمسألة :
1. يطلب المعلم من الطلاب الاستعانة بأى استراتيجية من استراتيجيات الحل والمتمثلة فى تمثيل المسألة أو تجزئة المسألة أو الاستعانة بالمواقف المشابهه
يجيب تلميذ :
جـ = ( ع – ع0 ) / ز
ف = ع0 ز + 1/2 جـ ز2
2. يسأل المعلم طلابه مجموعة من الأسئلة. هل العجلة كمية قياسية أم كمية متجهة ؟
يجيب تلميذ :
العجلة كمية متجهة يلزم لتعريفها معرفة مقدارها واتجاهها عندما تتغير السرعة من ع0 إلى ع فى زمن قدره ز .
تنفيذ خطة الحل :
1. يطلب المعلم من الطلاب التأكد من توحيد وحدات القياس.
2. يطلب المعلم من الطلاب حساب الزمن .
يجيب تلميذ.
ز = ( ع – ع0 ) / جـ ، ز = صفر – 20 / -2
ز = 10 ثوان
3. يطلب المعلم من الطلاب حساب المسافة.
يجيب تلميذ.
ف = ع0 ز + 1/2 جـ ز2
ف = 20 × 10 + 1/2 × -2 × (10)2
ف = 200 + ( -100 )
ف = 100 متر
مراجعة وتفسير وتقويم نتائج الحل :
1. يطلب المعلم من الطلاب مراجعة الخطوات المؤدية إلى الحل والتأكد من استخدام جميع المعطيات الواردة بالمسألة.
2. يطلب المعلم حلول بديلة للمسألة.
يجيب تلميذ :
هناك حل لإيجاد المسافة بدون الزمن :
ع 2 – ع0 2 = 2 جـ ف
صفر - (20)2 = 2 × -2 ف
-400 = -4 ف
ف = 100 متر
يسأل المعلم الطلاب ما معنى أن المسافة = 100 متر .
يجيب تلميذ :
أى أن القطار قد قطع مسافة 100 متر منذ لحظة استخدام الفرامل.
تقويم الحل :
مسألة : تحرك جسم من سكون بعجلة منتظمة 2م /ث2 . أحسب السرعة عندما يقطع مسافة 100 متر .
فنيات قياس عمليات حل المسألة :
تتعدد الأساليب التى وضعها الباحثون فى مجال التربية العلمية من أجل قياس عمليات حل المسألة ومن أهم هذه الأساليب :
· فنية التفكير بصوت مرتفعThinking Aloud
حيث يطلب من التلميذ أن يعبر بصوت مرتفع ومسموع عن أفكاره التى تدور فى ذهنه وعن كل شئ يفكر فيه أثناء إنجازه لمهمة الحل وما هى الأسئلة التى قد يسألها لنفسه أثناء قيامه بعملية حل المسألة ، وأن يتحدث عن كل شئ حتى لو كان تافها حيث وجد أن ذلك له اثر فى اكتشاف الأسس والقواعد التى طبقها فى حل المسائل بنجاح.
· فنية الاستنباط :
حيث تعرض المسألة على التلميذ ليفكر فيها ثم يطلب منه قبل قيامه بكتابة الحل توضيح أفكاره عن المسألة وتصوراته وخططه لحلها ، ووسائل تنفيذ هذه الخطط ، ويطلق على التقرير الذى يقدمه هذا التلميذ بمصطلح المسودة.
· فنية استعادة الأحداث السابقة ( التأمل )
حيث يطلب من التلميذ بعد أن يكون قد فرغ من حل المسألة أن يقدم وصف تحليلى لخطواته وترتيبها ، ما هى الأفكار التي مبق وأن دارت فى ذهنه قبل توصله إلى هذا الحل النهائى ، وقد يشتمل هذا الأسلوب على مجموعه من الأسئلة منها.
o ما الذى كنت تفكر فيه أثناء حل المسألة ؟
o هل فهمت المطلوب من المسألة ؟
o ما الأشياء التي حددتها لتنفيذ الحل فى صورة النهائية ؟
· فنية القوائم التحريرية لعملية حل المسألة
حيث تحاول هذه القوائم الجمع بين أسلوب أو اكثر من الاساليب الثلاثة السابقة وذلك فى شكل تحريرى يساعد فى جمع البيانات عن عدد كبير نسبيا من الأفراد فى فترة قصيرة نسبيا. جانب أخر من أسلوب القوائم يتمثل فى عمل اختبار للتلاميذ ليس لحل المسألة وإنما لاختيار المدخل أو الاستراتيجية المناسبة للحل وذلك من بين قائمة مكونة من خمسة مداخل.
· قوائم تقويم الدرجات النقطية
تقوم هذه الإستراتيجية أو القائمة على أن التلميذ عندما يحل المسألة فإنه يمتلك وجودا أكبر من التجميع الجزئى لكل الأجزاء وبذلك يمكن تقويم حل المسألة لتلاميذ على مقياس ينقسم إلى أكثر من نقطة واحدة.
· نظام التصحيح ذو المداخل المتعددة
يقوم هذا النظام على تصنيف عمليات حل المسألة إلى نوعين من العمليات : عمليات ظاهرة ، وأخرى غير ظاهرة.كما يحدد نوح المدخل المستخدم فى الحل ، وتحليل العمليات الخفية من خلال استجابات التلاميذ على قائمة من الأسئلة مكونة من ستة أسئلة منها :
o هل رأيت هذه المسألة من قبل ؟
o هل رأيت مشكلة مرتبطة تماما بهذه المسألة من قبل ؟
و دمتم سالمين :)
مفهوم المشكلة:
على الرغم من ظهور العديد من التعاريف لحل المشكلة إلا أن أغلبية البحوث الحديثة استخدمت مفهوم " بوليا " Polyaرائد حل المشكلات فى عصرنا يقول بوليا فى ذلك:
" أن أى فرد يكون فى موقف مشكل ، ولديه هدف يريد الوصول إليه ، ولديه من الدوافع ما يمكنه من البحث الواعى للوصول إلى هذا الهدف والاستمرار فيه ولو موقتا. على الرغم من وجود بعض العوائق التى تمنعه من الوصول بسرعة إلى الهدف فأنه يجب عليه أن يتغلب على هذه العوائق ".
متى يكون الموقف مشكلاً ؟
يكون الموقف مشكلا ، عندما يكون :
1. ذا دلالة رياضية.
2. مثيراً للاهتمام.
3. له أكثر من طريقة للحل.
4. يمكن تعميمه على مواقف أكثر شمولية.
حل المشكلة Problem Solving
يشير مصطلح المشكلة Problem إلى موقف يكون فيه الفرد مطالباً بإنجاز مهمة لم تواجهه من قبل للوصول إلى الهدف ، وتكون المعلومات المزود بها غير محددة تماما لطريقة الحل.
فالمشكلة تمثل فجوة معلوماتية بين المعلومات المتاحة فى الموقف ، وبين معلومات الموقف ، وأن المشكلة الرياضية تحتوى على ثلاثة أنواع من المعلومات:
* معلومات ابتدائية. وهى تتعلق بالمعطيات.
* معلومات نهائية. وهى تتعلق بالمطلوب.
* معلومات تتعلق بالعمليات. وتشمل : الأفعال والأعمال اللازمة لمليء الفجوة بين المعلومات الابتدائية والنهائية.
مما سبق يمكن أن نعرف " حل المشكلة " بأنه سلوك يعتمد أساسا على تطبيق المعارف وأساليب وإستراتيجيات الحل السابق تعلمها من قبل بحيث تنتظم هذه المعارف وتلك الأساليب بشكل يساعد على تطبيقها على موقف مشكل غير مألوف من قبل ، بحيث يختار من بين ما سبق له تعلمه من معارف وما اكتسبه من أساليب واستراتيجيات فى حل موقف ما ليطبقه فى موقف أخر.
و يتضمن حل المشكلة مجموعتين رئيستين :
أ. المعرفة العقلية : وتتضمن المعرفة هنا الحقائق ، والمفاهيم ، والقوانين ، والقواعد والطرق.
ب. استراتيجيات الحل : وتتضمن الخطوات والعمليات وتسمى بالاستراتيجيات وهى على نوعين :
· استراتيجيات عامة :
o المحاولة والخطأ
o القائمة المنظمة
o التبسيط
o البحث عن نمط
o التجريب
o الاستنباط
o الحل العددى
o العمل من النهاية للبداية
· الإستراتيجيات المساعدة :
oالرسوم
o الجداول
o الأشكال
o القوائم
o المعادلات
أولاً : صعوبات حل المسائل فى الفيزياء.
إن أصعب ما فى حل المسألة هو تعلم طريقة الحل ؛ فتعليم حل المسألة عمل صعب يمكن أن يتسبب فى إحباط التلاميذ إذا لم يتحل المعلمون بالصبر والتفهم ، وتقديم المساعدة المناسبة.
وتتمثل صعوبات حل المسائل فى الفيزياء فيما يلى:
1. توحيد وحدات المسألة الفيزيائية.
2. تحديد القوانين الفيزيائية اللازمة لحل المسألة.
3. التحويلات الرقمية للكميات الفيزيائية.
4. تحديد البيانات المعطاة بالرسم البيانى فى المسألة.
5. التعبير عن المعنى الفيزيائى فى صورة رياضية.
6. تحديد أفكار المسألة.
7. كتابة مدلول الصورة الرمزية للقوانين الفيزيائية.
8. كتابة ما يحدث من عمليات فيزيائية فى صورة رياضية.
9. التطبيق فى القوانين الفيزيائية لحل المسألة.
10. تمثيل الرسومات البيانية الفيزيائية.
11. تنفيذ العمليات الحسابية اللازمة لحل المسألة.
12. تحديد الوحدات الفيزيائية النهائية لنواتج المسألة.
13. التعبير عن دلالة التمثيل البيانى للكميات.
14. تفسير النتائج الفيزيائية لحل المسألة.
15. الاستفادة من نتائج تحقيق المطلوب الأول فى الوقوف على المطلوب الثانى.
16. تحديد خطوات حل المسألة غير المباشرة.
استراتيجيات حل المسألة Problem Solving Strategies
تعريف استراتيجية حل المسائل:
قبل الشروع في حل المسألة ، حرياً بنا أن نعرفالمسألة ، فالمسألة عبارة عن موقف يجابه الفرد ويتطلبحلا ، ويمتاز الطريق الذي يؤدي إلى الحل بأنه لا يمكن معرفته بصورة مباشرة. بينماتعرف استراتيجية حل المسائل بأنها مجموعة الخطواتوالإجراءات التعليمية والتعلمية التي يقوم بها كل من المعلم والمتعلم بشكل متتابعلتدريس وحل المسائل بغية تحقيق نتاجات تعلم معينة. هنا سوف يقترح المعلم إستراتيجيات للحل يتعامل بها التلاميذ عند حل المسألة ، بحيث تتضمن الاستراتيجية مجموعه من الخطوات لإيجاد أفضل الحلول لشيء غير معروف ، وهذا هو الفرق بين حل المسألة وحل تمرين روتينى ومن أهم الاستراتيجيات التى وضعيا الباحثين فى مجال حل المسألة يمكن إيجازها فيما يلى :
· استراتيجية تمثيل المسألة :
وذلك يتمثل فى تمثيل المسألة من خلال تطبيقها على الحياة الواقعية ، هنا يكون دور المعلم فى حث الطلاب على قراءة المسألة بعناية ومحاولة رسم صورة أو شكل يصف المسألة.
· إستراتيجية الاستعانة بحلول المسائل المشابهة :
حيث يتم الاستعانة بخطط المسائل ذات العلاقة بالمسألة الأصلية ، وهنا يكون دور المعلم فى حث الطلاب على قراءة المسألة بعناية فقد يتذكر مسألة أخرى مشابهة فيحاول الحل مستفيداً من طريقة حلها فى تكوين طريق لحل المسألة الحالية.
· إستراتيجية الاستعانة بالكلمات المفتاحية :
وهذا يتمثل فى إدراك وفهم الكلمات ذات المعنى الفيزيائى وترجمة تلك الكلمات المفتاحية إلى عمليات حل حسابية.
· الإستراتيجية التركيبية :
ترتبط هذه الاستراتيجية بمدى فهم التلميذ للمسألة وتحديده لعناصرها ؛ بما يسمح له باتخاذ مجموعه من الخطوات المستنتجة والمتسلسلة والمرتبطة بالتسلسل الوارد فى المسألة للحصول على إجابة.
· الإستراتيجية التحليلية :
تبدأ هذه الاستراتيجية من الهدف أو الشيء المطلوب إثباته بدلا من المعطى ومن هذا المنطلق ؛ فإننا نبحث عن العبارة أو العبارات التى ستستنتج الهدف. ويكون دور المعلم هو حث التلميذ على.
1. قراءة المسألة.
2. ما هو سؤال المسألة ؟
3. ما علاقة سؤال المسألة بالمعلومة الأولى فى المسألة ؟
4. ما علاقة سؤال المسألة بالمعلومة الثانية فى المسألة ؟
· تجزئـة المسألة :
قد تصاغ المسألة فى بعض الاحيان فى صورة تحتوى على الكثير من العبارات والمعلومات وكثير من الأسئلة التى تستوجب من التلميذ تجزئة عبارة المسألة وأسئلتها إلى مسائل أقل تركيبا ؛ ثم القيام بربط عقلى بين هذه المسائل لإنتاج حل متكامل للمسألة الأصلية.
· نموذج حل المسألة :
ويمكن اقتراح نموذج لتعليم حل المسألة فى العلوم " الفيزياء " على ضوء ما افترضته الدراسات التى حاولت تصميم نماذج للتعليم فى هذا الجانب. وهذا ما يوضحه الخطوات التالية :
1. تحديد متغيرات المسألة
· قراءة وفهم المسألة.
· تحديد المعطيات والمطلوب فى صورة رمزية.
· رسم المسألة إن أمكن.
2. التخطيط لحل المسألة
· اختيار الاستراتيجية المناسبة.
· تحديد القانون المستخدم.
3. تنفيذ خطة الحل
· إجراء التحويلات وتوحيد الوحدات.
· التعويض في القانون.
· تنفيذ العمليات الحسابية.
4. مراجعه وتفسير الحل
· مراجعه خطوات الحل.
· تفسير الحل.
· تصميم الحل.
تطبيق نموذج حل المسألة على موضوع " الحركة " فى الفيزياء
مسألة : قطار يتحرك بسرعة 20م /ث ، وبعجلة منتظمة تناقصية 2م /ث2 . فإذا تم استخدام الفرامل . أوجد الزمن اللازم لتوقف القطار والمسافة التى يقطعها منذ استخدام الفرامل حتى التوقف.
الحل :
تحديد متغيرات المسألة وفهمها وتحليلها :
1. يطلب المعلم من الطلاب قراءة المسألة بسرعة لتحديد الخطوات أو الأهداف التى تدور حولها المسألة.
2. يقوم المعلم بمساعدة الطلاب فى فهم ، وتحديد أهداف المسألة وذلك بشرح المسألة لهم كما يلى :
ما الزمن ، والمسافة اللذين يقطعهما قطار يتحرك بسرعة 20م /ث وبعجلة منتظمة تناقصية 2م /ث2 عند استخدام الفرامل ؟
3. يطلب المعلم من الطلاب تلخيص المعطيات.
يجيب تلميذ :
ع . = 20م /ث ، ع = صفر ؛ جـ = 2م /ث2
4. يطلب المعلم من الطلاب تلخيص المطلوب
يجيب تلميذ :
الزمن = ؟ ، المسافة = ؟
وضع خطة الحل للمسألة :
1. يطلب المعلم من الطلاب الاستعانة بأى استراتيجية من استراتيجيات الحل والمتمثلة فى تمثيل المسألة أو تجزئة المسألة أو الاستعانة بالمواقف المشابهه
يجيب تلميذ :
جـ = ( ع – ع0 ) / ز
ف = ع0 ز + 1/2 جـ ز2
2. يسأل المعلم طلابه مجموعة من الأسئلة. هل العجلة كمية قياسية أم كمية متجهة ؟
يجيب تلميذ :
العجلة كمية متجهة يلزم لتعريفها معرفة مقدارها واتجاهها عندما تتغير السرعة من ع0 إلى ع فى زمن قدره ز .
تنفيذ خطة الحل :
1. يطلب المعلم من الطلاب التأكد من توحيد وحدات القياس.
2. يطلب المعلم من الطلاب حساب الزمن .
يجيب تلميذ.
ز = ( ع – ع0 ) / جـ ، ز = صفر – 20 / -2
ز = 10 ثوان
3. يطلب المعلم من الطلاب حساب المسافة.
يجيب تلميذ.
ف = ع0 ز + 1/2 جـ ز2
ف = 20 × 10 + 1/2 × -2 × (10)2
ف = 200 + ( -100 )
ف = 100 متر
مراجعة وتفسير وتقويم نتائج الحل :
1. يطلب المعلم من الطلاب مراجعة الخطوات المؤدية إلى الحل والتأكد من استخدام جميع المعطيات الواردة بالمسألة.
2. يطلب المعلم حلول بديلة للمسألة.
يجيب تلميذ :
هناك حل لإيجاد المسافة بدون الزمن :
ع 2 – ع0 2 = 2 جـ ف
صفر - (20)2 = 2 × -2 ف
-400 = -4 ف
ف = 100 متر
يسأل المعلم الطلاب ما معنى أن المسافة = 100 متر .
يجيب تلميذ :
أى أن القطار قد قطع مسافة 100 متر منذ لحظة استخدام الفرامل.
تقويم الحل :
مسألة : تحرك جسم من سكون بعجلة منتظمة 2م /ث2 . أحسب السرعة عندما يقطع مسافة 100 متر .
فنيات قياس عمليات حل المسألة :
تتعدد الأساليب التى وضعها الباحثون فى مجال التربية العلمية من أجل قياس عمليات حل المسألة ومن أهم هذه الأساليب :
· فنية التفكير بصوت مرتفعThinking Aloud
حيث يطلب من التلميذ أن يعبر بصوت مرتفع ومسموع عن أفكاره التى تدور فى ذهنه وعن كل شئ يفكر فيه أثناء إنجازه لمهمة الحل وما هى الأسئلة التى قد يسألها لنفسه أثناء قيامه بعملية حل المسألة ، وأن يتحدث عن كل شئ حتى لو كان تافها حيث وجد أن ذلك له اثر فى اكتشاف الأسس والقواعد التى طبقها فى حل المسائل بنجاح.
· فنية الاستنباط :
حيث تعرض المسألة على التلميذ ليفكر فيها ثم يطلب منه قبل قيامه بكتابة الحل توضيح أفكاره عن المسألة وتصوراته وخططه لحلها ، ووسائل تنفيذ هذه الخطط ، ويطلق على التقرير الذى يقدمه هذا التلميذ بمصطلح المسودة.
· فنية استعادة الأحداث السابقة ( التأمل )
حيث يطلب من التلميذ بعد أن يكون قد فرغ من حل المسألة أن يقدم وصف تحليلى لخطواته وترتيبها ، ما هى الأفكار التي مبق وأن دارت فى ذهنه قبل توصله إلى هذا الحل النهائى ، وقد يشتمل هذا الأسلوب على مجموعه من الأسئلة منها.
o ما الذى كنت تفكر فيه أثناء حل المسألة ؟
o هل فهمت المطلوب من المسألة ؟
o ما الأشياء التي حددتها لتنفيذ الحل فى صورة النهائية ؟
· فنية القوائم التحريرية لعملية حل المسألة
حيث تحاول هذه القوائم الجمع بين أسلوب أو اكثر من الاساليب الثلاثة السابقة وذلك فى شكل تحريرى يساعد فى جمع البيانات عن عدد كبير نسبيا من الأفراد فى فترة قصيرة نسبيا. جانب أخر من أسلوب القوائم يتمثل فى عمل اختبار للتلاميذ ليس لحل المسألة وإنما لاختيار المدخل أو الاستراتيجية المناسبة للحل وذلك من بين قائمة مكونة من خمسة مداخل.
· قوائم تقويم الدرجات النقطية
تقوم هذه الإستراتيجية أو القائمة على أن التلميذ عندما يحل المسألة فإنه يمتلك وجودا أكبر من التجميع الجزئى لكل الأجزاء وبذلك يمكن تقويم حل المسألة لتلاميذ على مقياس ينقسم إلى أكثر من نقطة واحدة.
· نظام التصحيح ذو المداخل المتعددة
يقوم هذا النظام على تصنيف عمليات حل المسألة إلى نوعين من العمليات : عمليات ظاهرة ، وأخرى غير ظاهرة.كما يحدد نوح المدخل المستخدم فى الحل ، وتحليل العمليات الخفية من خلال استجابات التلاميذ على قائمة من الأسئلة مكونة من ستة أسئلة منها :
o هل رأيت هذه المسألة من قبل ؟
o هل رأيت مشكلة مرتبطة تماما بهذه المسألة من قبل ؟
و دمتم سالمين :)