من واقع تخصص الباحث في علم الحاسب الألى وكمعلم لمقرر المهارات الرقمية في المرحلة الثانوية أثناء الجائحة، ومن المناقشة مع المشرفين والمعلمين المتخصصين في المواد العلمية، لمس الضعف الذي يصل إلى حد العدم في تفعيل المعامل الافتراضية، حيث إنه لا يوجد نظام معامل الكترونية مضمنة داخل المنصات التعليمية الحالية، وأن حاجة المعلمين المتخصصين في تدريس المواد العلمية لبيئات خاصة تحتلف عن بيئات التعلم النظرية التي توفرها المنصات التعليمية، وقد يكون هناك قصور لدى المسؤولين عن التعليم في معرفة دور المعامل الإلكترونية في تدريس المواد العلمية كأحد أهم الأنظمة التعليمية والواجب تضمينها داخل المنصات التعليمية.

يعتبر مفهوم الحس العلمي من المفاهيم العلمية الحديثة وعنصر مهم من العناصر الأساسية في تكوين البنية المعرفية للطالب، وهو ذا أهمية واسعة؛ كونه يرتبط بكل مجال من مجالات الحياة، لا سيما بمجال العلوم، فهو يتطلب من الطالب بذل المزيد من الجهد للحصول على المعلومة من خلال استعمال حواسه ومعارفه، واستخدام التفكير العلمي من خلال تحليل تلك المواقف، ووضع الفرضيات وتجريبها، ووضع الحلول في سبيل بناء وتنظيم المعرفة، والوصول إلى الحل لتلك المشكلة. ويمكن النظر للحس العلمي على أنه عمليات عقلية، وممارسات لاتجاهات وميول معينة، يمارسها العقل الواعي للطالب بالمواقف التعليمية المختلفة، تؤدي إلى إنتاج الأفكار والوصول إلى حل المشكلات بطريقة علمية؛ ومن معوقاته ما يخص المعلم/ة، وما يتعلق بالطالب وما له صلة بالمهج التدريسي،ومعوقات بيئية كغرفة الصف والمختبر.

عُرفت استراتيجية التعلم المعكوس كاستراتيجية تفاعليّة بين المعلم والطلبة، تتعدد فيها أدوار المعلم، بدءًا من إعداد الموضوعات الدراسية باستخدام التقنيات الحديثة المختلفة، كالفيديوهات المرئية، أو التسجيلات الصوتية، وإرسالها للطلبة عبر شبكة التواصل الاجتماعي، ثم يخصص وقت الحصة لتطبيق ما تعلّموه في المنزل، مما يعطي الطلبة فُرصًة كافية ليصبحوا أكثر تفاعلًا في الحصة الصفية مع الموضوعات الدراسية. ومن خلال دراسة استطلاعية أجراها الباحثان بتوجيه سؤال للمعلمات حول مهارات الطالبات الحاسوبية تبين أن غالبية الطالبات يمتلكن قدرات عالية وكافية تمكنهنّ من توظيف التقنيات الرقمية والاتصالات على نحو ذاتي وهادف في التعلم، وخاصة أن مادة العلوم مادة تجريبية عملية. والسؤال ماهو اتجاه معلمي العلوم نحو هذه الاستراتيجية؟

من مراجعة الأدب التربوي ذو الصلة بموضوع الدراسة لوحظت قلة اهتمام الباحثين بفهم طبيعة العلم، حيث أجري عددًا محدودًا من الدراسات سواء كانت أجنبية أو عربية في هذا المجال، وتبين من خلال دراسة مستوى فهم معلمي العلوم لطبيعة العلم، ولمستوى ممارسة معلمي العلوم لطبيعة العلم وأبعادها انخفاض في مستوى فهم معلمي العلوم لطبيعة العلم وأبعاده الفرعية الستة، وهي: مفهوم العلم وطبيعته، وأهداف المعرفة العلمية، وخصائصها، ونواتج العلم وأشكال المعرفة العلمية، وأخلاقيات العلماء، واختبار طبيعة العلم. وعليه، جاءت الدراسة الحالية لاستقصاء درجة فهم وممارسة طبيعة العلم لدى معلمي العلوم في مديرية تربية عجلون الأردنية.

مع تنوع الدراسات التي اهتمت بتقييم مهارات القرن الحادي والعشرين لدى المعلمين قبل الخدمة وأثنائها؛ لا توجد أية دراسة – في حدود علم الباحث- اهتمت بتقييم مستوى الاستعداد لتدريس العلوم بوجه عام والاستعداد لتدريس العلوم في ضوء مهارات الحياة والمهنة على وجه الخصوص لدى طلاب كليات التربية في العالم العربي؛ على الرغم من الحاجة إلى ذلك كخطوة أساسية لبناء البرامج المناسبة لتنمية هذه المهارات لدى معلمي المستقبل. وفي ضوء ذلك تحددت مشكلة البحث الحالي في الحاجة إلى تقييم مستوى الاستعداد لتدريس العلوم في ضوء مهارات الحياة والمهنة لدى طلاب كلية التربية بجامعة الملك خالد في المملكة العربية السعودية.

تأتي الدراسة الحالية مُنسجمة مع الحراك العربي والعالمي الهادف إلى تحسين تدريس العلوم، كما أنها تنسجم مع الحراك المحلي في سلطنة عُمان الهادف إلى رفع أداء الطلبة ومستويات تحصيلهم من خلال دمج منحى STEM في تدريس العلوم، أيThe Science, Technology, Engineering and Math فمنذ تبني السلطنة للمنحى في العام 2018 في عدد من المدارس كمرحلة أولى، أنشئ مركز لتدريب المعلمين على تطبيق إجراءاتSTEM ، وبالتالي أصبح من الضروري تفعيل البحث العلمي اتجاه استقصاء المعوقات من وجهة نظر المعلمين الذين خضعوا للتدريب، وبدأوا التطبيق في المدارس ضمن مشروعSTEM OMAN ، وهذا ما تسعى إليه الدراسة الحالية حيث صيغت مشكلتها من خلال السؤال الأتي: ما معوقات تطبيق منحى STEM في تدريس العلوم في سلطنة عُمان من وجهة نظر المعلمين؟

من خلال مشاركة الباحثة في توصيف برامج إعداد معلمي علوم الفيزياء، والكيمياء، البيولوجية والجيولوجية والبيئية بكلية التربية جامعة أسيوط لاحظت عدم وجود مقرر يتناول لغة العلم وأنشطتها، مع وجود بعض الموضوعات التي تتناول أهمية قراءة القصص العلمية وسيرة العلماء في مقررات طرق التدريس، وكذلك وجود مقرر في فلسفة العلم يُدّرَس لطلاب الفرقة الرابعة تخصص فيزياء فقط ولا يتناول هذا المقرر لغة العلم. وقد عزز إحساسها بمشكلة البحث قيامها بتطبيق اختبار فهم لغة العلم على عدد من طلاب الفرقة الرابعة علوم بكلية التربية جامعة أسيوط، وفي ضوء ما توصلت إليه من تدني فهم الطلاب المعلمين للغة العلم، وضعف استخدام أنشطة هذه اللغة جاء الاهتمام بإعداد برنامج مقترح لتنمية فهم الطلاب المعلمين لهذه للغة والاتجاه نحو استخدام أنشطتها في تدريس العلوم.

تؤدي أساليب التقويم الواقعي وأداوته دورًا حيويًا في تقدم عجلة الإصلاح التربوي الرامية إلى إعداد طلبة للعيش في مجتمع القرن الحالي (21) القائم على اقتصاد المعرفة والعولمة، وهم مسلحين بالمهارات اللازمة للعيش الآمن المنتج، وفي مجال العلوم فإن دور التقويم الواقعي لا يقتصر على تنمية الجانب المعرفي للطالب بل يتعداه إلى تنمية الجانب المهاري والوجداني. وعليه تكمن مشكلة الدراسة في محاولة الكشف عن مستوى الممارسات التقويمية لمعلمي ومعلمات العلوم لاستراتيجيات وأدوات التقويم الواقعي في المدارس الحكومية في مديرية التربية والتعليم للواء المزار الشمالي في المملكة الأردنية الهاشمية.

قد يتكون لدى المتعلم العادي تصورات علمیة بدیلة (خاطئة)، فما بالنا بالمتعلم الكفیف، فهو أولى بتصحیح وتعدیل تلك التصورات البدیلة التي تكونت لدیه نتیجة لطرق تدريس تقلیدیة، وبسبب معلمین غیر متخصصین لتدریس العلوم، وقصور في المناھج. وبما أن ھؤلاء التلامیذ المكفوفین لا یعانون من تدني ملحوظ في القدرة العقلیة بل یوجد من بینھم موھوبین ومتفوقین، فبات من الضروري البحث عن نماذج استراتیجیات حدیثة تراعي إعاقتهم البصریة، وتحاول صیاغة المفاھیم العلمیة وإعادة ھیكلتھا وتنظیمھا في ذھن الكفیف لیكون قادرًا على استدعاءھا بشكل أسھل وأسرع مع الاحتفاظ بھا مدة أطول في الذاكرة، وأیضًا تركز على تعبیره من خلال التحدث، وتعتمد بشكل كبیر على حاسة السمع، التي تمثل الحاسة الأساسیة لدى الكفیف، ومن ضمن ھذه الاستراتیجیات المسرح القارئ. والسؤال: ما هو أثر تدريس العلوم وفقًا لاستراتيجية المسرح القارئ في تعديل لتصورات البديلة لبعض المفاهيم العلمية وتنمية الخيال العلمي لدى المكفوفين من تلاميذ المرحلة الإعدادية؟

في ظل النقص في الدراسات التي أجريت في مجال تطوير استراتيجيات التدريس من جانب تقويم أداء الطلاب وتنمية قدرات المعلمين في عمليات التقويم، وبتطوير مقياس خاص للقدرات التقويمية، بالإضافة لوجود قصور لدى المعلمين المستخدمين لنموذج الشكل (V) في عمليات تقويم أداء طلابهم، ظهرت مشكلة الدراسة، وتحديدًا يمكن صياغتها بالتساؤل: هل يوجد فروق بين متوسطات القدرات التقويمية لدى معلمي منطقة مدينة سكاكا في المملكة العربية السعودية تُعزى لاستراتيجية المعالجة (دون معالجة، الشكل (v)، الشكل (v) القائم على مصفوفة التفكير التقويمي للبنية العقلية) وهل ينعكس ذلك على تحصيل طلبة الصف الثالث المتوسط في اختبار العلوم؟

بعد الاطلاع على نتائج الطلاب لعدد من مدارس منطقة عسير في المملكة العربية السعودية خلال العامين الدراسيين 2014 وَ 2015 م، لوحظ تدني التحصيل في العلوم وضعف مهارات ما وراء المعرفة لدى طلاب الصف الأول المتوسط، ونظرًا لما أشارت إليه نتائج بعض الدراسات السابقة من فاعلية استخدام استراتيجية (PDEODE) وهي اختصار ل (Prediction, Discuss, Explain, Observe, Discuss and Explain) وتعني (التنبؤ، والمناقشة، والتفسير، والملاحظة، والمناقشة، والتفسير)، وعليه فإن البحث الحالي سعى لمعرفة فاعلية هذه الاستراتيجية على التحصيل وتنمية مهارات ما وراء المعرفة لدى طلاب الصف الأول المتوسط بمنطقة عسير في المملكة العربية السعودية.

تعد المعامل الافتراضية إحدى صور معامل العلوم التي عن طريقها يكتسب الطلاب الخبرات التعليمية ويتعلمون المفاهيم العلمية. ويتحقق ذلك من خلال دمج تقنية الحاسب بالعمل اليومي في المختبر المدرسي. وقد لاحظ الباحث من تجربته كمعلم لمادة العلوم في محافظة القويعية بالسعودية عدم وجود معامل حقيقية في كثير من مدارسها، وإن عدم توفرها يحرم الطلاب من فرص تعلم حقيقية، ونظرًا لتكلفتها العالية فقد قامت وزارة التربية والتعليم في عام 2007/2008 م بنشر المعامل الافتراضية في المدارس، وعليه تحددت مشكلة البحث في التعرف على واقع استخدام معلمي العلوم بالمرحلة المتوسطة للمعامل الافتراضية والتعرف على اتجاهاتهم نحوها.

ما يميز مادة العلوم عن غيرها من المواد هو ارتباط محتواها بالعمل والتجربة، ولتحقيق أهداف تدريس العلوم في المدرسة الأردنية سعت وزارة التربية والتعليم إلى توفير المختبرات في المدارس، وخاصة مدارس الموهوبين منها، إلا أن المتتبع لواقع تنفيذ التجارب العلمية في صفوف العلوم يلاحظ عدم تفعيلها بالشكل المطلوب، وإلى وجود نقص في بعض الأدوات والأجهزة اللازمة لتنفيذ التجارب العلمية، وأن هناك اعتماد على الأسلوب النظري في تقديم مادة العلوم، وهذا ما دفع الباحثان إلى إجراء هذه الدراسة، خاصة وأن توفير ظروف مناسبة لتعليم العلوم للطلبة الموهوبين هي أحد التحديات الأساسية التي تواجه معلمي العلوم، ويتطلب ذلك ليس فقط التعرف على الطلبة الموهوبين بل تطوير قدرات هؤلاء الطلبة وتنمية مواهبهم واستثمار أقصى طاقاتهم في تنفيذ التجارب.

تسعى المدرسة لرعاية الطلاب وتربيتهم، وتطوير الحياة الدراسية لهم ومواجهة القضايا والمواقف التي تواجههم وخاصة التي تتعلق بالأمور الأكاديمية، ويساعد التقويم البديل المعلم على تقويم مخرجات تعليمية لا يمكن قياسها بالطرق التقليدية، والتي تركز على انجازات الطلاب لأن التقويم البديل يتطلب من المتعلم مستويات تفكير عُليا وحل المشكلات وتفكير مبدع. وبما أن مناهج العلوم أكثرها ملاءمة لتطبيق التقويم البديل لثرائها واحتوائها على الكثير من مهارات التفكير العليا، ومن هذا المنطلق، سعت هذه الدراسة إلى الكشف عن واقع ممارسة معلمي العلوم بمحافظة العارضة بالسعودية لأساليب التقويم البديل نظرًا لأهميتها الكبيرة للعملية التعليمية-التعلمية.

لا تحتاج جمهورية مصر العربية إلى الدعم المادي الكبير لتعليم الطلبة، فيمكن تنفيذ الطرق الحديثة لتدريس العلوم بإمكانيات بسيطة من خلال عمل تجارب تفاعلية في البيت والمدرسة، فالعلوم تعتمد على المنهج التجريبي المبني على المشاهدة والاستنتاج والتنبوء، وليس التلقين والسرد كما هو متبع في الوقت الحاضر. كما يعتمد تدريس المواد العلمية في الأساس على معلم متفاعل، ولذا يجب رفع القدرة التدريبية للمعلمين وتعليمهم كيفية تحويل المقررات العلمية إلى تجارب عملية ملموسة ينفذها الطلبة بإمكانيات بسيطة. ومن هنا جاء هدف البحث الحالي لتبني فكرة تطوير تدريس العلوم في ضوء معايير التقييم الدولي بيزا (PISA).

تكمن مشكلة الدراسة الحالية بوجود مفاهيم خطأ في موضوع الفيزياء لدى الطلاب، مما يعني تكون بنية معرفية ضعيفة وغير متماسكة تؤدي إلى ضعف في التحصيل العلمي، وتعيق تحقيق الفهم العميق لطبيعة العلم، وتجعل تعامل المتعلمين مع المشكلات التي تواجههم أمرًا صعبًا. وقد أكد على ذلك عدة دراسات، وهذه المفاهيم الخطأ تقاوم التغيير ويصعب تخلي الطلاب عنها بالطرق الاعتيادية في للتعليم، مما يجعل تحصيلهم المستقبلي متدنيًا سواء في المدرسة أو في مرحلة التعليم الجامعي، لذلك بات من الضروري إجراء هذه الدراسة لتحديد أثر توظيف الشكل V وأنموذج بوسنر في تدريس الفيزياء على تعديل المفاهيم الخطأ والتحصيل لدى طلبة الصف الثامن الأساسي.

لا زالت التّحديات التي تواجه تدريس العلوم والتّكنولوجيا في المراحل الإعداديّة كبيرة، ومن أهمّها كيفيّة:الدّمج بين العلم Science، التّكنولوجيا Technology، الهندسة Engineering، والرّياضيّات Mathematics – أي ما يعرف ب-STEM، واستنباط المواضيع العلميّة والتّكنولوجيّة من واقع الطّالب وربطها بحياته اليوميّة، وتطبيق أنماط واستراتيجيّات تعلّم يكون الطّالب من خلالها في مركز العملية التعليميّة؛ واستخدام الحوسبة وتكنولوجيا المعلومات بشكل فعّال لتسهيل دراسة العلوم وفهمها.وعليه، بات من الملحّ تطوير برامج وبيئات تعليميّة جديدة توفّق بين المبادئ الأربعة أعلاه وتعمل على جسر الهوّة بين الموجود والمنشود، وكمثال تتناول الدراسة برنامج “الأمواج، الصّوت ومنظومات الاتّصال”.

مع أن مناهج العلوم في المملكة العربية السعودية تهدف إلى فهم المتعلمين لطبيعة العلم، حيث تركز على مفهوم الاستقصاء العلمي، وعلاقة العلم بالتقنية والمجتمع (الشايع وعبد الحميد، (2011 إلا أن مدى إسهام أنشطة التطور المهني المصاحب لتطوير المناهج في مجال طبيعة العلم والاستقصاء العلمي غير كاف. وهذا ما حدا ببعض الدراسات مثل )الشمراني، (2012، بأن توصي بتقديم دورات للمعلمين لتطوير تصوراتهم عن مفاهيم طبيعة العلم، وكيفية تدريسها. وأكدت أبحاث أخرى مثل (Hutchison & Colwell, 2012) بأن نماذج التدريب التقليدية غير كافية لمساعدة المعلمين ليصبحوا معلمين فاعلين، بينما تصميم دورات التطوير المهني على الإنترنت باعتبارها مجتمعات تعلم من خلال البرامج التفاعلية، قد تشرك المعلمين، وتدعمهم بطرق ليست متاحة في النماذج التقليدية.

على الرغم من الجهود التي تبذلها الجهات المعنية لإصلاح تعليم العلوم في الاردن، فقد لاحظ الباحثان أن عددًا من المعلمين يعتمدون كثيرًا على الطرائق والأساليب التقليدية في تدريس العلوم؛ الأمر الذي انعكس سلبًا على تركيز الأطفال على حفظ المعارف البيئية، وتذكرها دون التركيز على توظيفها في الواقع الحياتي؛ أي أنه لم ينم لديهم المهارات والقيم البيئية، التي ينبغي أن يوظّفوها في خدمة البيئة، وحمايتها، والدفاع عنها. وهذا يسوغ الضعف الكبير في ممارسة الأطفال لمظاهر الوعي البيئي. ولعل ما يكشف ذلك، ما دلت عليه الدراسات السابقة من فشل الطرائق التقليدية في تنمية الوعي البيئي لدى الأطفال (السعدي، 2003؛ البركات، .(2004 وبالتالي، فإن محاولة البحث عن طرائق وبرامج حديثة تساعد على تعزيز الوعي البيئي تعد من الموضوعات التي تستحق الاهتمام، خصوصًا أن الاهتمام بالمدخل البيئي ودوره في ذلك لا يزال محدودًا.

من خلال الملاحظة للأداء التدريسي لمعلمي العلوم في المرحلة الابتدائية تحديدًا أثناء الزيارات الصفية لوحظ وجود عدد من نقاط الضعف في أدائهم التدريسي في مجالات )التخطيط للدرس، والتنفيذ، والتقويم(، ومن هنا تبرز الحاجة إلى تحديد مؤشرات خاصة لمعلمي العلوم تستند إلى معايير عناصر العملية التعليمية في المملكة العربية السعودية، بحيث يمكن في ضوئها التعرف على درجة ممارستهم لها، والحكم على جودة تلك الممارسات، ومن ثم يمكن حصر نقاط القوة والضعف في أدائهم، مما يوفر تغذية راجعة تسهم في التطوير والتحديث.