همه دانش آموزان، به خصوص آنانی که با طبيعت کمتر ارتباط دارند، بايد فرصت مشاهده گياهان و جانوران مختلف را در کلاس درس و زمين مدرسه داشته باشند. بر اساس استانداردهای ملی آموزش علوم امريکا ( 1996 ) درک شکوه و پرمايگی و هيجان دانستن درباره طبيعت، از جمله مهم ترين اهداف آموزش علوم در مدارس است . کسب چنين تجربه ای برای دانش آموزان ساکن در مناطق شهری اغلب دشوار است، زيرا با وجود خيابان های آسفالت شده و ساختمان هايی که دسترسی به فضای باز را محدود می کنند، طبيعت بسيار دور از دسترس به نظر می رسد . با وجود اين، دانش آموزان شهری نيز می توانند به روش هاي گوناگوني تجربه های زيست محيطی داشته باشند و طبيعت را در جاهايی که انتظار آن نمی رود، پيدا کنند . استانداردهای ملی آموزش علوم دانش آموزان را به کنجکاوی علمی فرامی خواند . اين فرايند از آمادگی تا پايه چهارم شامل راهکارهای زير است: • پرسيدن سؤال • طرح ريزی و اجرای آزمايشی ساده • استفاده از ابزار ساده برای جمع آوری اطلاعات • فراهم کردن يک توضيح نهايی • و در آخر تبادل نظرها و توضيح ها انجام دادن پژوهش های پايه، در کنار فرايند عادی يادگيری محتوا، يکی از راه هايی است که دانش آموزان را در دستيابی به اين هدف ها کمک می کند . کشاندن کنجکاوی علمی به حياط مدارس بر هيجان درس ها می افزايد و احساس لذت بردن از فضای بيرون را در آنان پرورش می دهد. بنابراين، گر چه ممکن ست دانش آموزان شهری امکان پرسه زدن در هکتارها جنگل را نداشته باشند، اين دانش آموزان هنوز هم می توانند لذت پژوهش کردن در محيط باز را تجربه کنند . طبيعت همواره ما را فراگرفته است، خواه ، سلسله ای از کوه يا حتی فوجی از کبوترهای خانگی باشد . حشرات و پرندگان در مناطق شهری نيز زندگی می کنند و چه بسا تفاوتی بين اين مناطق و مناطق روستايی قائل نشوند. طرح های ساده ای که در اين مقاله پيشنهاد شده است، ماده اوليه خاصی نمی خواهند؛ سه فعاليت که به دانش آموزان شهری در يادگيری درباره طبيعت کمک می کنند و هر سه مورد بر اساس استانداردهای ملی آموزش علوم طراحی شده اند . در فعاليت اول، دانش آموزان الگوهای مختلف رنگ را در کبوترها مطالعه می کنند ؛ در فعاليت دوم ميزان ريزش باران در منطقه خودشان را اندازه گيری و با ساير نواحی مقايسه می کنند و در فعاليت سوم، با مشاهده قطعه ای از چمنزار به مطالعه تنوع ژنتيکی می پردازد . مشاهده کبوتران دانش آموزان ساکن در مناطق شهری می توانند از مزيت فراوانی کبوتر بهره گيرند و الگوهای مختلف رنگ را در آنان تحت مطالعه آماری قرار دهند . تنوع رنگ در اين پرندگان زياد است و اگر چه خاکستری يک دست، طوق های رنگی و لکه های تيره در بال ها ممکن است معمول باشد، الگوهای رنگی ديگری ، از جمله لکه های قهوه ای مايل به زرد و سفيد ، خاکستری با لکه های قرمز و يا سفيد برفی، نيز ديده می شود. 1. درباره چيزها ، جانداران و رويدادهای پيرامونتان بپرسيد. دانش آموزان به طور اجمالی و سريع ترکيب های مختلف رنگ را در دسته ای از کبوتر ها مشاهده می کنند تا برای الگوهای رنگی که پيدا می کنند، نامی تعيين کنند، مانند " معمولی" يا " با لکه های خاکستری و سفيد". به علاوه، دانش آموزان می توانند از نام های ثبت شده درانجمن های پرنده شناسی يا پايگاه های اينترنتی نظير http://birdsource.cornell.edu کمک بگيرند . سپس ، دانش آموزان تلاش می کنند تفاوت های کوچکی را که در پرندگانی با رنگ مشابه وجود دارد، پيدا کنند. مثلا ممکن است دو کبوتر ، هر دو از لحاظ ظاهری لکه های خاکستری تيره و سفيد داشته باشند، اما تعداد يک نوع لکه ( برای مثال، لکه های خاکستری يا لکه های سفيد ) نسبت به ديگری بيشتر باشد . معلم می تواند دانش آموزان را به اين فکر وادارد که چرا پرندگان از يک گونه چنين تنوع رنگ چشمگيری دارند ؟ ( البته دانشمندان هنوز جواب مشخصی برای اين پرسش ندارند، اما از زمينه های قابل توجه برای آن ها ، چگونگی انتخاب جفت در پرندگان است و احتمال می دهند که شايد رنگ پرندگان از جمله عامل های دخيل در اين امر باشد ) . اکنون دانش آموزان می توانند پيشبينی هايی درباره الگوهای رنگ غالب پرندگان درحياط مدرسه داشته باشند. 2. آزمايش ساده ای طرح ريزی و اجرا کنيد. دانش آموزان را به چهار گروه تقسيم کنيد و هر گروه محلی از محوطه مدرسه را برای مطالعه خود انتخاب می کند ( فرضا منطقه نزديک به محل غذاخوری ، محل زباله های مدرسه يا محلی که با ايمنی بتوان خيابان را ديد). در اين مطالعه ، هر گروه انواع الگوهای رنگی موجود و تعداد پرندگان مشاهده شده با هر نوع الگوی رنگی را ثبت می کند . برخی از دانش آموزان می توانند برای سرشماری خارج از ساعت مدرسه در مناطق ديگر داوطلب شوند. برای تعداد کبوتر هايی که يک دانش آموز شمارش و در مطالعه خود وارد می کند، محدوديتی وجود ندارد. بنابراين، هر دانش آموزان علاقه مندی به انجام اين طرح ترغيب می شود. اين مطالعه محدوديت مکان ندارد و دانش آموزان می توانند اين مطالعه آماری را همه جا( برای مثال، در يک پارک، محوطه اطراف منزل يا محل خريد خانواده) انجام دهند. البته، مکان انجام دادن مطالعه بايد ذکر شود. 3. برای جمع آوری داده ها و گسترش دامنه حواس از ابزار و تجهيزات ساده بهره گيريد. دانش آموزان داده های خود را روی برگه جمع آوری اطلاعات ثبت می کنند و عکس ها يا تصاويری را که از الگوهای مختلف رنگ تهيه کرده اند، به آن پيوست می کنند. از دوربين های دوچشمی ساده می توان برای مشاهده پرندگان استفاده کرد؛البته، يکی ازنکته های مثبت مطالعه کبوتران اين است که دانش آموزان می توانند پيش از اين که کبوتر بترسد و پرواز کند به اندازه کافی به آن نزديک شوند.
4. از داده ها برای ساماندهی يک توضيح منطقی استفاده کنيد. دانش آموزان می توانند نتايج خود را روی هم بريزند و با برشمردن تعداد کبوترهايی که الگوی خاصی دارند، تعداد الگوی های مختلف مشاهده شده در منطقه را شناسايی کنند. به علاوه، می توانند درصد مربوط به هر الگو را محاسبه و از اين طريق الگوی غالب را پيدا کنند. آيا در مکان های مختلفی که مورد مشاهده قرار گرفته اند، الگوی رنگ يکسانی غالب است؟ چنان چه داده هايی از خارج مدرسه هم جمع آوری شده باشد، می توان آنها را با داده های داخل مدرسه مخلوط کرد و شايع ترين الگوی رنگ را در شهر به دست آورد. 5. ديگران را از تحقيقات و توضيح يافته های خود آگاه سازيد. همه نتايج را می توان در يک گزارش کلاسی، که با همکاری همه دانش آموزان تهيه می شود، آورد. اين گزارش بايد شرحی درباره نحوه جمع آوری اطلاعات توسط دانش آموزان داشته باشد. دانش آموزان ممکن است برگه مجزايی برای هر مطالعه ای که خارج مدرسه انجام شده است، به گزارش پيوست کنند. تصوير هايی که دانش آموزان طراحی کرده اند، عکس و حتی قطعه ای فيلم کوتاه نيز می تواند جزو گزارش باشند. معلم می تواند اين گزارش را در اختيار کلاس های ديگر قرار دهد و به اين ترتيب از تحقيقات يکديگر آگاه شوند. ارزشيابی به صورت های مختلفی می تواند انجام شود؛ برای مثال، از طريق کتابچه هايی که دانش آموزان فرايند انجام دادن اين طرح را در آنها توضيح می دهند يا آزمون های کوچکی که در آنها از دانش آموزان می خواهيم مراحل اصلی تحقيق خود را ذکر کنند. معلم بايد شيوه ارزشيابی را با توجه به شرايط کلاس خود انتخاب کند. 6. فرصت را غنيمت بشماريد. آزمايشگاه مرکزی پرنده شناسی در حال انجام دادن طرح گسترده ای درباره الگوهای مختلف رنگ در پرندگان با نام طرح مشاهده کبوتر (Project Pigeon Watch) است. شما می توانيد به پايگاه اينترنتی اين مرکز به آدرس زير مراجعه کنيد، درباره الگوی های مختلف رنگ پرندگان اطلاعات به دست آوريد، داده های خود را گزارش دهيد ، از داده هايی که دانش آموزان ديگر ارسال کرده اند آگاه شويد و دريابيد که چه گونه می توانيد کلاس خود را در اين طرح جهانی گسترده شريک کنيد. http://www.birds.cornell.edu/programs/urbanbirds/ubs_PIWMainEN.html باز باران با ترانه ميزان بارندگی را می توان در مناطق شهری و روستايی انجام داد. حوزه انجام اين طرح می تواند از ميزان بارش محلی تا ميزلن بارندگی کل کشور باشد. فقط به يک ظرف درجه بندی شده نياز داريد که می توانيد با هماهنگی با مرکز هواشناسی نزديک مدرسه، آن را تهيه کنيد. البته، خود دانش آموزان می توانند چنين ظرفی را با کمک يک استوانه مدرج يا هر ظرف ديگری که حجمش روی آن نوشته شده باشد، بسازند. 1. درباره چيزها ، جانداران و رويدادهای پيرامونتان بپرسيد. دانش آموزان درباره آب و هوا و بارندگی و اين که در چه فصل ها يا ماه هايی انتظار بارندگی دارند، گفت و گو می کنند . برای مثال، آنان ممکن است با توجه به اين که در چه منطقه ای زندگی می کنند، بارندگی بيشتری را در بهار يا زمستان انتظار داشته باشند. آنان انتظار ندارند که با نزديک شدن به تابستان بارندگی رخ دهد. دانش آموزان درباره مناطق مختلف کشور بحث می کنند و جاهايی را نام می برند که انتظار دارند در مقايسه با محل زندگی آنان بارندگی کمتر بيشتر يا مساوی داشته باشند. از طريق پايگاه اينترنتی سازمان هواشناسی می توان به اطلاعاتی در اين زمينه دست يافت: http://www.weather.ir دانش آموزان بر اساس اطلاعاتی که جمع آوری می کنند، درباره تاثير موقعيت جغرافيايی بر ميزان بارندگی و زمان بارندگی در طی سال پيش بينی هايی مطرح می کنند . دانش آموزان با تکيه بر تجربه های خود حدس می زنند که بيشترين ميزان بارندگی به کدام ماه مربوط است و با توجه به داده هايی که جمع آوری کرده اند، درمی يابند که در کدام بخش کشور بيشترين ميزان بارندگی رخ می دهد. آنان اين اطلاعات را در مجله هواشناسی خود( دفترچه ای با جلدی که روی آن نشانه های هواشناسی يا پديده های مربوط به آب و هوا طراحی شده است) ثبت می کنند و در پايان اين فعاليت به آن مراجعه می کنند. 2. آزمايش ساده ای طرح ريزی و اجرا کنيد. دانش آموزان درباره مدت مطالعه و، تا اندازه ای که امکان داشته باشد، زمانی که می خواهند بارش را اندازه گيری کنند، تصميم می گيرند. معلمان بايد اين طرح را زمانی اجرا کنند که دست کم بارش ملايمی وجود داشته باشد. مدت اين طرح می تواند يک ماه يا حتی طول سال تحصيلی باشد. يکی از اهداف اين طرح می تواند مقايسه ميزان بارندگی در فصل ها مختلف سال باشد. به هرحال، کلاس در مورد زمان و نحوه اجرا تصميم می گيرد. طی انجام طرح، ظرف جمع آوری باران بايد به طور مرتب برسی شود. تصميم گيری درباره برسی روزانه يا هفتگی اين ظرف، که از هر دو رويکرد داده های مفيدی به دست می آيد، بر عهده کلاس گذاشته شود. دانش آموزان بايد درباره روزهای تعطيل، که امکان برسی ظرف وجود ندارد، پيشنهادهايی مطرح کنند. از دانش آموزان بخواهيد سنجش مقدار بارندگی را در خانه نيز انجام دهند و داده های خود را با داده های کلاسی مقايسه کنند. از برخی دانش آموزان می توان خواست ميزان بارش را در چند نقطه ديگر اندازه گيری کنند. 3. برای جمع آوری داده ها و گسترش دامنه حواس از ابزار و تجهيزات ساده بهره گيريد. دانش آموزان روش کار با ظرف اندازه گيری ميزان بارش را ياد می گيرند و چند بار تمرين می کنند تا مطمئن شوند ظرف را به نحو درست قرائت می کنند. تصميم گيری درباره مکان قرار دادن ظرف جهت دست يابی به درست ترين نتيجه، برعهده دانش آموزان است. قرار دادن آن نزديک يک فواره آب ممکن است باعث سر درگمی شود. قرار دادن ظرف در مکان روباز بسيار مهم است. 4. از داده ها برای ساماندهی يک توضيح منطقی استفاده کنيد. دانش آموزان در پايان جمع آوری داده ها می توانند ميانگين بارش هفتگی يا ماهانه را محاسبه کنند. از آنان بخواهيد به دنبال الگوها يا قاعده های کلی باشند؛ آنان ممکن است متوجه شوند بارش در برخی ماه ها بيشتر است. از آنان بخواهيد شباهت ها و تفاوت های داده های کلاسی و داده هايی خارج مدرسه را پيدا کنند. دانش آموزان ممکن است شهر ديگری در استان خودشان را برای مطالعه نواحی جفرافيايی مختلف انتخاب کنند يا شهری نزديک شهر خود را مد نظر قرار دهند تا دامنه تغييرات آب و هوا در دو منطقه نزديک هم را نشان دهند. دانش آموزان بايد داده هايی را که جمع آوری کرده اند، با پيش بينی های آغازين خود مقايسه کنند. 5. ديگران را از تحقيقات و توضيح يافته های خود آگاه سازيد. دانش آموزان نتيجه طرح را به صورت پوستر عرضه می کنند. نمودارهای ستونی، که ميزان بارندگی را در مدرسه طی دوره تحقيق مشخص می کنند، بايد در اين پوستر وجود داشته باشد. به علاوه، روش های جمع آوری داده ها و الگوهای مشاهده شده بايد ذکر شود. دانش آموزان می توانند استنباط خود را از الگوی بارش يا آب و هوای مناطق مختلف، بسته با توانای خود، در قالب جمله ای کوتاه يا اظهار نظرهای پيچيده تر بياورند. برای مثال، " اگر فصل بارندگی را در نظر نگيريم، شمال غربی کشور از جنوب غربی آن پر باران تر است" يا " ميزان بارندگی در آستارا از گنبد کاوس بيشتر است." معلم می توان عکس هايی از دانش آموزان حين انجام کار تهيه کند و در پوستر بگنجاند. گياه شناسی پايه با شمارش گياهان و جانورانی که در ناحيه مشخصی زندگی می کنند، می توان تنوع ژنتيکی آن ناحيه را برسی کرد. دانش آموزان می توانند روی يک چمنزار وسيع يا باغچه کوچک مدرسه، يک طرح مطالعاتی در زمينه تنوع زيستی داشته باشند. بيشتر دانش آموزان يک چمنزار را منطقه ای می دانند که از يک نوع گياه، چمن، به تعداد انبوه دارد. اما، اگر فردی مدتی از چمنزار وسيعی مراقبت کرده باشد، می داند گياهان گوناگونی را در آن جا می توان يافت. مطالعه تنوع زيستی اين برداشت نادرست دانش آموزان را تصحيح می کند. از آنجا که مناطق شهری از چمنزارهای وسيع بهره ای ندارند، منطقه ای که گياهان وحشی در آن روييده باشند نيز می تواند به همان اندازه مفيد باشد و گاهی ممکن است تنوع زيستی بيشتری هم داشته باشد. البته، می توان يک گردش علمی به يک پارک محلی برگزار کرد يا به دانش آموزان فرصت داد در تعطيلات از يک چمنزار بازديد کنند. • درباره چيزها ، جانداران و رويدادهای پيرامونتان بپرسيد. معلم قطعه ای کاغذ به ابعاد يک متر مربع به دانش آموزان نشان می دهد و از آنان می خواهد تخمين بزنند چه تعداد گياه مختلف در يک متر مربع از حياط مدرسه می توانند پيدا کنند. آيا آنان حياط مدرسه شان را بايد محيطی با تنوع زيستی بالا در نظر بگيرند.
2. آزمايش ساده ای طرح ريزی و اجرا کنيد. دانش آموزان کلاس را به گروه های 3 تا 4 نفری تقسيم کنيد. با استفاده از چهار قطعه نخ، که طول هرکدام يک متر است، يک چهار گوش يک متر مربعی بسازيد. هر گروه فرضيه خود را درباره تعداد گياهان مختلفی که می توان در حياط مدرسه پيدا کرد، ثبت می کند. سپس بخشی از اين فضا را انتخاب می کند و فرضيه خود را می آزمايد. شيوه ثبت يافته ها را خود گروه ها تعيين می کنند. آنان ممکن است تصميم بگيرند نمونه گياه را جمع آوری کنند، تصوير آنها را طراحی کنند يا آنها را توصيف کنند. 3. برای جمع آوری داده ها و گسترش دامنه حواس از ابزار و تجهيزات ساده بهره گيريد. همان طور که گفتيم، دانش آموزان مربعی از نخ درست می کنند و گياهانی را که درون مربع يک متر مربعی يافت می شوند، شمارش می کنند. آنان شاخص های مختلفی نظير شکل های متفاوت برگ ها ، تفاوت در ميزان سبزی گياهان يا داشتن گل کوچک يا بزرگ را مورد توجه قرار می دهند و گياهان را از هم باز می شناسند. در اين طرح مهارت مشاهده اهميت زيادی دارد، زيرا گياهان زيادی شبيه هم به نظر می رسند.، به علاوه، گياهان يک گونه ممکن است متفاوت به نظر برسند، زيرا ممکن است يکی گل داشته و ديگری نداشته باشد. نوشتن محل انجام دادن مطالعه در برگه نتايج ضروری است. برای مثال، در گوشه راست حياط، نزديک توالت يا در مرکز حياط. دانش آموزان در پايان کار می توانند تصويرهای دقيقی را که از گياهان مشاهده شده کشيده اند يا نمونه های جمع آوری شده را برای شناسايی گياه به يکی از مراکز نگهداری نمونه های گياهی ببرند يا برای آنها پست کنند. البته، دانش آموزان با کمک معلم خود می توانند از کتاب های مرجع برای شناسايی گياهان استفاده کنند. همچنين، می توان يک گياه شناس را به کلاس دعوت کرد. معلم بايد با توجه به شرايط کلاس، يکی از اين کارها را انتخاب کند. 4. از داده ها برای ساماندهی يک توضيح منطقی استفاده کنيد. پس از پايان يافتن مطالعه، معلم تعداد گياهان مختلفی را که هر گروه گزارش کرده است، روی تخته می نويسد و دانش آموزان را راهنمايی می کند ميانگين آنها را محاسبه کنند. دانش آموزان ميانگين کلاسی را با پيش بينی های خود مقايسه می کنند و پيرامون اين حقيقت که چرا در يک چمنزار بيش از يک نوع گياه وجود دارد با هم بحث می کنند. يکی از آنان ممکن است بگويد:" چمنزار يک محيط طبيعی است و بيشتر محيط های طبيعی يک نوع گياه ندارند، مگر اين که يک نوع گياه در آن جا کاشته شود که ديگر يک مزرعه است نه يک چمنزار."
5. ديگران را از تحقيقات و توضيح يافته های خود آگاه سازيد. هر گروه پوستری تهيه می کند که طرح و نحوه اجرای آن را توضيح می دهد. دانش آموزان در آن می نويسنده که چه چيزهايی ياد گرفتند، فرضيه های خود را می نويسند، مراحل فعاليت را شرح می دهند و نتيجه را گزارش می کنند. همه چيز با هيچ چيز در اين مقاله فعاليت های ساده ای را مطرح کرديم که برخی از مهمترين استانداردهای آموزش علوم را پوشش می دهند و در عين حال به ابزار و شرايط ويژه ای نياز ندارند. شما نيز می توانيد چنين فعاليت های ساده ای را طرح کنيد و به نهادينه شدن استانداردهای آموزش علوم در ذهن و رفتار دانش آموزان کمک کنيد. هدف ما نبايد پرکردن ذهن دانش آموزان باشد، بلکه بايد ذهن آنان را چنان پرورش دهيم که از قابليت های خودش استفاده کند. اين ضرب المثل چينی را به خاطر داشته باشيد:" به من بگو، فراموش می کنم. به من نشان بده، به خاطر می سپارم. من را در يادگيری شريک کن، من درک می کنم."
منبع: Leah W. Melber, Science and Children, April 2000 | 
