نقش خانواده در آموزش علوم
دانش، شیوه‌ای برای شناخت جهان و زاویه و الگویی از تفکر است که از همان نخستین سال‌های زندگی شکل می‌گیرد. از این رو، مشارکت والدین در آموزش علوم به کودکان اهمیت زیادی دارد. خانواده‌هایی که با هم در جهان کاوش می‌کنند، اندیشمندان علمی و دانش‌آموزان عالی و دلخواه پرورش می‌دهند.
آنچه که به فرزندان خود می‌گویید مهم است، اما آنچه که نباید بگویید شاید مهم‌تر باشد. والدین، اغلب نگرش‌ها و انتظار خود را به طور مستقیم به فرزندانشان منتقل می‌کنند. اگر به فرزندتان می‌گویید «من هیچگاه درس علوم را دوست نداشتم» یا «من بدترین نمراتم را در درس علوم گرفتم»، شما این تصور را در او به وجود می‌آورید که درس علوم خسته کننده یا دشوار است، یا بدتر از آن، او تصور می‌کند شما کم‌کاری در درس علوم را از او می‌پذیرید. از سوی دیگر، اگر شما بگویید، «من خیلی دلم می‌خواهد می‌توانستم آن آزمایش را همراه شما انجام دهم» یا« من خیلی خوشحالم شما فرصت‌هایی دارید که من آنها را از دست دادم»، شما درها را برای فرزندانتان باز می‌کنید. البته، قرار نیست همه‌ی بچه‌ها در یک رشته‌ی علمی تخصص بگیرند. اما هر بچه‌ای باید بتواند بزرگسالی شود که سواد علمی دارد و همه بچه‌ها باید بدانند اگر آنان علم را به عنوان یک حرفه برگزینند، می‌توانند انسان‌های موفقی شوند.
انتظار والدین می‌تواند نگرش‌های مثبتی در فرزندان ایجاد کند. فراموش نکنید که دخترها نیز به اندازه‌ی پسرها درباره‌ی علم کنجکاوند. برای دخترتان جعبه ابزار بخرید و به خاطر داشته باشید که علم اغلب با «ریخت وپاش» همراه است. ریخت وپاشی را که از فعالیتی همراه با شور و شوق فراهم می شود، با خروارها شلختگی مقایسه کنید که نتیجه بی‌توجهی و سهل‌انگاری است. والدین با پرسیدن پرسش‌های نامحدود و صرف وقت می‌توانند شوق آموختن را در فرزندانشان تقویت کنند.
مهارت های علوم را آموزش دهید
۱) مشاهده: از فرزند خود بخواهید به چیزهای گوناگون بادقت نگاه کند.
* «در شبکه‌ی تار عنکبوت چه شکل‌هایی می‌بینی؟»
* « سطح این دو قطعه سنگ را لمس کن. آیا تفاوتی حس می‌کنی؟»
۲) طبقه بندی: از فرزندتان بخواهید چیزها را بر پایه‌ی ویژگی‌هایشان دسته‌بندی کند.
* «بیا جوراب‌ها را بر پایه‌ی رنگشان دسته‌بندی کنیم.»
* «فکر می‌کنی بهتر است اسباب‌بازی‌هایت را بر چه پایه‌ای دسته‌بندی کنیم.»
۳) پیش بینی: درباره‌ی چگونگی رخ‌دادن پدیده‌ها در پیرامون خود نظری را مطرح کنید و آن را بیازمایید.
* «چه قدر طول می‌کشد تا قطعه یخی که در این‌جا گذاشته‌ایم، آب شود؟»
* «اگر آن را در جای دیگری بگذاریم، آیا دیرتر آب خواهد شد؟»
۴) اندازه گیری: از فرزندتان بخواهید دنیای پیرامونشان را ان نظر مقدار ارزیابی کنند.
* «چه کسی کوتاه‌ترین قد را در خانواده دارد؟ به چه اندازه؟»
* «اتاق تو چند گام است؟ اتاق پذیرایی چه؟»
همه‌جا آموزشگاه علوم است
مهارت های علوم را همه جا می‌توان تمرین کرد و باید چنین کنیم. اما پژوهش‌ها نشان داده‌اند که ذهن بچه‌ها در محیط‌های گوناگون بهتر رشد می‌کند. هنگامی که در محله‌ی خود گشتی می‌زنید، به فروشگاه خواروبار فروشی سر می‌زنید، به پارک می‌روید یا از پایگاه آتشنشانی محله‌ی خود بازدید می‌کنید، با فرزندتان گفت و گوی بازی داشته باشید. برای پرورش اندیشه‌ی علمی در فرزندتان، سفرهای کوتاه و کم هزینه‌ای به یک کشتزار یا دشتی در حومه‌ی شهر ترتیب دهید.
* فرزندتان را به جدا کردن اجزای یک ساعت، اسباب بازی یا لوازم کهنه منزل ترغیب کنید و نگران آن نباشید که چگونه می توان بار دیگر آنها را گرد هم آورد! نکات ایمنی را به فرزندتان یادآوری کنید. اگر لازم بود بر کار فرزندتان نظارت کنید.
* راجع به مشاغل علمی با فرزندتان بحث و گفت وگو داشته باشید. وقتی با کسی روبه رو می شوید که شغل علمی دارد، از فرزندتان بخواهید تا درباره شغل او و آموزش هایی که برای آن ضروری است، از او بپرسد.
* همراه فرزندتان از یک مرکز علمی، موزه یا باغ وحش بازدید کنید و به او امکان دهید در حین لذت بردن از بازدید، خودش به کند و کاو در محیط بپردازد و در یک فرایند علمی شرکت کند.
* به فرآیند آموزش علوم در مدرسه کمک کنید.کلاس درس، مانند جهانی کوچک است. با وجود این، حتی بهترین کلاس ها نمی توانند محیط کاملی برای آموزش علوم فراهم سازند. از این رو، والدین باید در تقویت آموزش علوم در مدرسه فرزندشان فعالانه شرکت کنند.
* راجع به کلاس علوم با فرزندتان صحبت کنید. سعی کنید برای بحث پیرامون درس های مدرسه در خانه، راهی پیدا کنید. اگر مثالی به ذهنتان نمی رسد، از معلم فرزندتان راهنمایی بخواهید. در اغلب کتاب های درسی فعالیت هایی گنجانده شده است که در انجام آنها می توانید به فرزندتان کمک کنید. روی اینترنت، در کتاب های کمک آموزشی و مجلات آموزشی، فعالیت های مناسبی را می توانید پیدا کنید.
* در همایش هایی که در مدرسه برگزار می شود، فعالانه شرکت کنید تا از کم و کیف برنامه های آموزشی و امکانات مدرسه آگاه شوید. برای این کار، زمان کافی اختصاص دهید و هر طور که می توانید از برنامه های آموزشی حمایت کنید.
* در جامعه خود عضو فعالی باشید. با انتشار این پیام به مدارس کمک کنید: کسی که سواد علمی دارد، به ساختن پایه های اقتصادی جامعه اش کمک می کند. از این رو، سرمایه گذاری برای بهبود کیفیت آموزش علوم، بهترین سرمایه گذاری است.
* به بازدیدهایی که مدرسه از مراکزی ترتیب می دهد که به نحوی با درس علوم مرتبط هستند، کمک کنید. اگر کسی را می شناسید که شغل علمی دارد، برای آشنایی بچه ها با نحوه استفاده از علم در حرفه های مختلف، با هماهنگی مدرسه از او برای سخنرانی و بحث و گفت وگو در کلاس علوم دعوت کنید.
برداشت‌های خود را از علم بازنگری کنید
۱) علوم سخت است.
آگاه‌شدن از همه‌ی دانستنی‌های علمی سخت است. اما علم فقط دانستنی‌ها نیست. علم شیوه‌ی نگرش به جهان پیرامونمان و حل کردن مساله است. همه باید علمی رفتار کنیم! از این رو «علمی بودن» یک فعالیت خانوادگی بزرگ است.
۲) برای آموزش علوم به فرزندتان به اطلاعات زیادی نیاز دارید.
چه خوب است بگوییم، «من نمی‌دانم. بیا با هم پاسخش را پیدا کنیم.» این سخن در بیشتر جاها بهتر از آن است که بگوییم، «من پاسخ را می‌دانم، بیا به تو بگویم.»
۳) علم به ابزار نیاز دارد.
علم برای همه جاست! مهارت‌های علم را در هر محیطی، از جمله آشپزخانه یا پارک می‌توان تمرین کرد. برای آغاز، بهترین کار گفت وگو ست. پدران و مادرانی که از فرزندان خود پرسش‌های باز می‌پرسند(یعنی پرسش‌هایی که فقط یک پاسخ درست ندارند) و کسانی که به دقت به پاسخ‌های فرزندانشان گوش می‌دهند، بنیادی‌ترین مهارت‌ها را برای دانشمندان جوان پی‌ریزی می‌کنند.
۴) مهارت‌های علوم را باید پس از مهارت‌های خواندن آموزش داد.
برای گرایش بیشتر بچه‌ها به علوم، پدران و مادران و آموزگاران باید دست به دست هم دهند تا همراه با فرصت‌هایی که برای خواندن فراهم می‌سازند، پایه‌ی تجربه‌های علمی را در آنان پرورش دهند. در دوران پیش از دبستان، با مهارت های علمی بهتر می‌توان علم را به کودکان آموزش داد تا با مطالعه. آموختن پیرامون علم می‌تواند بچه ها را به خواندن نیز گرایش دهد.
آموزش نقطه‌ای است که متقاعد می‌شویم آن قدر کودکانمان را دوست داریم که آنان را از جهان خودمان ترد نمی کنیم یا آن اندازه آنان را محدود نمی کنیم که توان پذیرش چیزهای تازه را نداشته باشند، بلکه آنان را برای نوسازی جهان کنونی آماده می کنیم.
آموزش مبحث مولکول و اتم به کودکان و نوجوانان
معلم به بچه ها گفت: به اطراف خود نگاه کنید چه می بینید؟ و آنچه را می بینید لمس کنید و فهرستی از آن تهیه کنید معلم گفت :وقتی شما یک ماده را بررسی می کنید می خواهید بدانید از چه ساخته شده است اگر به کیف خود نگاه کنید می بینید از چرم و فلز در ساخت آن بکار رفته است آیا می دانید این چرم و فلز که در ساخت کیف بکار رفته باز از ذرات کوچکتری ساخته شده است؟ اگر شما می توانستید یک مولکول را تقسیم کنید دیگر آن مولکول را در اختیار نداشتید بلکه در آن صورت به ذرات سازنده مولکول یعنی اتم می رسیدید در آن صورت به ذرات سازنده مولکول یعنی اتم می رسیدید مثلا اگر شما می توانستید یک مولکول آب را تقسیم کنید دیگر آب در اختیار نداشتید بلکه در آن صورت دو اتم مختلف خواهیم داشت دو اتم ئیدروژن و یک اتم اکسیژن و حتی اگر می توانستید نمک را تقسیم کنید دیگر نمک در اختیار نداشتید بلکه در آن صورت دو اتم مختلف خواهیم داشت یک اتم سدیم و یک اتم کربن بعد معلم از هر گروه خواست از داخل کاسه های شیشه ای روی میز گلوله های کروی در اندازه مختلف و رنگی و تعدادی میله پلاستیکی شبیه به نی در اندازه های متفاوت بردارند و سعی کنند با توجه به فرمول مولکولی و ساختاری که معلم روی تخته سیاه برای مولکولهای مانند آب ،امونیاک ،اکسیژن و…را با استفاده از گلوله های و میله های پلاستیکی بسازند .همگی بچه ها در گرو ههای خود فعال هستند و با کمک یکدیگر و با توجه به راهنمایی معلم مولکولهای را ساختند و مدلهای مولکولی خود را به ترتیب روی میز کار قرار دادند. بعد معلم به بچه ها گفت: بچه ها از مدتها قبل انسان می دانست که تمام مواد از ذرات بنیادی یا عناصر شیمیایی ساخته شده اند. از میان این مواد مثلا می توان از اکسیژن ،کربن ،آهن ،گوگرد ،مس و …نام برد. کوچکترین ذره آهن یک اتم آهن و کوچکترین ذره گوگرد ، یک اتم گوگرد و کوچکترین ذره مس ،یک اتم مس و… نامیده می شود. پس همانطور که بدن ما از سلول و سلولهای بدنمان باز از اجزاء کوچکتر دیگری ساخته شده است و در نهایت می توان گفت که مواد اطراف ما حتی بدن ما هم از ذرات کوچک به نام مولکول و مولکول هم نیز از ذرات کوچکتر دیگر به نام اتم ساخته شده است. سپس معلم با استفاده از کارتهای که روی آن نوشته بود مولکول ، اتم و ماده با استفاده از فلش های مقوایی رنگی ارتباط این سه کلمه(ماده ،مولکول واتم ) را روی تخته سیاه نشان داد. و دوباره تأکید کرد که : ماده از مولکول ساخته شده و خود مولکول از اجزای کوچکتری به نام اتم ساخته شده است که دانشمندان فکر می کردند اتم کوچکترین جزء ممکن ماده است ولی اکنون می دانند که چگونه اتم را بشکافند. بعد معلم به طرف میز خود رفت و از داخل کیسه بزرگ سیاه رنگ یک تابلوی زیبا بیرون آورد و آن را روی تابلوی اطلاعات کلاس نصب کرد و از بچه ها خواست با دقت به آن نگاه کنند. این ساختمان الکترونی یک اتم اکسیژن است در این ساختمان اتمی اکسیژن من با استفاده از پونز های رنگی و نوار رنگی و کاغذ رنگی سعی کرده ام نشان دهم که اتم اکسیژن از سه ذره بنیادی به نامهای الکترون ،پروتون و نوترون ساخته شده است خوب حالا شما با استفاده پونز رنگی ، یولینیت و کاغذ رنگی و نوارهای رنگی و وسایل مورد نیاز دیگر روی میز سعی کنید با توجه به اطلاعاتی من راجب اتم کربن روی تخته نوشته ام مثل من یک تابلو زیبا از ساختمان الکترونی کربن بسازید و من هم به شما راهنمایی لازم را می کنم بعد از مدتی بچه ها تابلو های خود را روی دیوار کلاس نصب نمودند و خوشحال بودند و از کاری که با موفقیت انجام داده بودند لذت می بردند .معلم از یکی خواست آنچه را که از درس امروز فهمیده است توضیح دهد. دانش آموزی بلند شد و گفت:من فهمیدم که کوچکترین ذره هر ماده یعنی مولکول از ذرات کوچکتری به نام اتم ساخته شده است و خود اتم هم قابل تقسیم به ذرات کوچکتری به نامهای الکترون ،پرتون و نوترون است و به این نتیجه رسیدم که اتمها می توانند برای ایجاد یک مولکول یعنی ذرات بزرگتر با یکدیگر پیوند پیدا کنند تا مولکول ساخته شود من وقتی به این نتیجه رسیدم که با استفاده گلوله و میله های پلاستیکی مولکولی مثل آب را درست کردم. زیر یک اتم اکسیژن و دو اتم ئیدروژن با هم متصل کردم و توانستم مدل یک مولکول آب را بسازم. سپس معلم به بچه ها گفت :به این عبارتی که من روی تخته می نویسم خوب توجه کنید و همگی این عبارت را در دفتر خود یاداشت کنید معلم شروع کرد به نوشتن و نوشت:«یک اتم کوچکترین سنگ بنای یک عنصر شیمیایی است که کلیه خصوصیات ویژه آن عنصر را دارا بوده و در صورت تقسیم آن به اجزای کوچکتر این خصوصیات را از دست خواهد داد.»همانطور که دوست شما با استفاده از گلوله هاو میله های پلاستیکی و ساخت مدل مولکول آب پی به این موضوع برده بود که مولکول ها از پیوند میان چند اتم بوجود می آیند حالا با دقت به این برنامه کامپیوتری که در محیط پاور پوینت طراحی و کار کرده ام و برای نشان دادن به شما آماده نموده ام و روی پرده نمایش نشان خواهم داد نگاه کنید و بعد در گروه خودتان درباره آن بحث کنید ونتیجه بحث خود را در دفتر گزارش گروه بنویسد. بعد از نمایش و برگزاری جلسه بحث معلم از دانش آموزی پرسید از این نمایش بوسیله کامپیوتر چه یاد گرفتید؟