شناسایی بدساختاری دانش علوم تجربی دانش آموزان پایه پنجم ابتدایی بر اساس رویکرد شناختی- تشخیصی
محورهای موضوعی : روانشناسی تربیتیاکبر علیلو 1 , جواد مصرآبادی 2 , غلامرضا گل محمد نژاد بهرامی 3 , ابوالفضل فرید 4
1 - دانشجوی دکتری روانشناسی تربیتی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
2 - استاد گروه علوم تربیتی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
3 - دانشیار گروه علوم تربیتی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
4 - دانشیار گروه علوم تربیتی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.
کلید واژه: علوم تجربی, بدساختاری دانش, شناختی- تشخیصی, نمرات شناختی,
چکیده مقاله :
هدف از پژوهش حاضر شناسایی بدساختاری دانش بر اساس رویکرد شناختی-تشخیصی است. بدساختاری دانش، زمانی اتفاق می افتد که در آن ساختار دانش مورد نظر در حیطهی آموزشی به دلایل مختلف در فراگیران شکل نمیگیرد. در این پژوهش با استفاده از رویکرد شناختی- تشخیصی پدیده بدساختاری دانش در بین دانش‌آموزان پایه پنجم ابتدایی در درس علوم تجربی بررسی شد. تعداد 5 کلاس درسی با استفاده از نمونهگیری خوشهای انتخاب شدند. آزمون محقق ساخته بدساختاری دانش در سه موضوع تغییر فیزیکی، تغییر شیمیایی و رنگین کمان از کتاب علوم تجربی پنجم ابتدایی، بر اساس ساختار دانش مفاهیم مورد نظر تهیه گردید. برای تحلیل دادهها از تحلیل شبکههای عصبی ( روش سلسله مراتبی صفت ) با استفاده از نرم افزار SPSS استفاده شد. شاخص برازش سلسله مراتب (HCI) برای هر سه موضوع به ترتیب 71/0 ، 77/0 و 73/0 به دست آمد که نشان داد مدل شناختی از برازش مناسبی برخوردار است. برای بررسی دقت تصمیمگیری در مورد سطوح تسلط آزمودنیها در توانشها بر اساس نمرات تشخیصی شاخص αAHM، برای صفتهای موجود در ساختار دانش محاسبه گردید که مقدار آن برای توانشهای مختلف بالای6/0 به دست آمد در حد مطلوب بوده و قابلیت گزارش نهایی را دارا میباشند. همچنین نمرات شناختی دانش‌آموزان بر اساس ترتیب پاسخ صحیح آنها به سوالات سلسله مراتبی برای بررسی بدساختاری مورد بررسی قرار گرفت. همچنین نتایج تحلیل نمرات شناختی دانش‌آموزان نشان داد که برخی از دانش‌آموزان در مفاهیم شناختی مختلف مشکلاتی دارند که نشان دهنده بدساختاری دانش در موضوع مورد نظر در دانش‌آموزان میباشد.
The purpose of the current research is to investigate the phenomenon of knowledge misstructure. Malstructuring of knowledge is a phenomenon in which the structure of knowledge in the field of education is not formed in the learners for various reasons. In this research, using the cognitive-diagnostic approach, the phenomenon of malstructuring of knowledge among the fifth grade students in the experimental science course was investigated. 5 classrooms were selected using cluster sampling. In the current research, the knowledge malstructure test was prepared in the three subjects of physical change, chemical change and rainbow from the experimental science book of the fifth elementary school, based on the knowledge structure of the desired concepts. For data analysis, neural network analysis was using SPSS software. The Hierarchy Fit Index (HCI) for all three subjects was 0.71, 0.77 and 0.73, respectively, which showed that the cognitive model has a good fit. In order to check the accuracy of decision-making about the subject’s mastery levels in abilities, based on the diagnostic scores, index αAHM was calculated for the attributes in the knowledge structure, and its value was obtained above 0/6 for different abilities, which is at the optimal level and has the ability to support the final report. Besides students cognitive scores were evaluated based on their correct answers to a hierarchy to check the malstructure. the results of the analysis of the students' cognitive scores showed that some of the students have problems in various cognitive concepts, which indicates the malstructure of the students' knowledge in the subject.
Identifying the Malstructure of Empirical Sciences Education of Fifth Grade Elementary Students Based on the Cognitive-Diagnostic Approach1
Akbar Alilou2, Javad Mesrabadi*3, Gholamreza Gholmohammadnejhad4 Abolfazl Farid5
1- This article is extracted from the doctoral dissertation of Akbar Alilou , Ph. D. student in the field of Educational Psychology at Azarbaijan Shahid Madani University.
2 - Ph. D. Student in Educational Psychology, Department Educational Sciences, Educational Sciences and Psychology Faculty, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran
3 - Professor in Educational Psychology, Department Educational Sciences, Educational Sciences and Psychology Faculty, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran
*- Corresponding Author: Mesrabadi@azaruniv.ac.ir
4- Associate Professor in Educational Psychology, Department Educational Sciences, Educational Sciences and Psychology Faculty, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran.
5 - Associate Professor in Educational Psychology, Department Educational Sciences, Educational Sciences and Psychology Faculty, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran.
Abstract:
The purpose of the current research is to investigate the phenomenon of knowledge misstructure. Malstructuring of knowledge is a phenomenon in which the structure of knowledge in the field of education is not formed in the learners for various reasons. In this research, using the cognitive-diagnostic approach, the phenomenon of malstructuring of knowledge among the fifth grade students in the experimental science course was investigated. 5 classrooms were selected using cluster sampling. In the current research, the knowledge malstructure test was prepared in the three subjects of physical change, chemical change and rainbow from the experimental science book of the fifth elementary school, based on the knowledge structure of the desired concepts. For data analysis, neural network analysis was using SPSS software. The Hierarchy Fit Index (HCI) for all three subjects was 0.71, 0.77 and 0.73, respectively, which showed that the cognitive model has a good fit. In order to check the accuracy of decision-making about the subject’s mastery levels in abilities, based on the diagnostic scores, index αAHM was calculated for the attributes in the knowledge structure, and its value was obtained above 0/6 for different abilities, which is at the optimal level and has the ability to support the final report. Besides students cognitive scores were evaluated based on their correct answers to a hierarchy to check the malstructure. the results of the analysis of the students' cognitive scores showed that some of the students have problems in various cognitive concepts, which indicates the malstructure of the students' knowledge in the subject.
Keywords: malstructuring of knowledge, cognitive-diagnostic approach, cognitive scores
شناسایی بدساختاری دانش علوم تجربی دانش‌آموزان پایه پنجم ابتدایی بر اساس رویکرد شناختی-تشخیصی1
اکبرعلیلو2، جواد مصرآبادی3*، غلامرضا گل‌محمدنژادبهرامی4، ابوالفضل فرید5
چکیده:
هدف از پژوهش حاضر شناسایی بدساختاری دانش بر اساس رویکرد شناختی-تشخیصی است. بدساختاری دانش، زمانی اتفاق می‌افتد که در آن ساختار دانش مورد نظر در حیطه آموزشی به دلایل مختلف در فراگیران شکل نمیگیرد. در این پژوهش با استفاده از رویکرد شناختی-تشخیصی پدیده بدساختاری دانش در بین دانش‌آموزان پایه پنجم ابتدایی در درس علوم تجربی بررسی شد. تعداد 5 کلاس درسی با استفاده از نمونهگیری خوشهای انتخاب شدند. آزمون محقق ساخته بدساختاری دانش در سه موضوع تغییر فیزیکی، تغییر شیمیایی و رنگین کمان از کتاب علوم تجربی پنجم ابتدایی، بر اساس ساختار دانش مفاهیم مورد نظر تهیه شد. برای تحلیل دادهها از تحلیل شبکههای عصبی (روش سلسله مراتبی صفت) با استفاده از نرمافزار SPSS استفاده شد. شاخص برازش سلسله مراتب (HCI) برای هر سه موضوع به ترتیب 71/0 ، 77/0 و 73/0 به دست آمد که نشان داد مدل شناختی از برازش مناسبی برخوردار است. برای بررسی دقت تصمیمگیری در مورد سطوح تسلط آزمودنیها در توانشها بر اساس نمرات تشخیصی شاخص αAHM، برای صفتهای موجود در ساختار دانش محاسبه شد که مقدار آن برای توانشهای مختلف بالای6/0 به دست آمد در حد مطلوب بوده و قابلیت گزارش نهایی را دارا میباشند. همچنین نمرات شناختی دانش‌آموزان بر اساس ترتیب پاسخ صحیح آنها به سؤالات سلسله مراتبی برای بررسی بدساختاری مورد بررسی قرار گرفت. همچنین نتایج تحلیل نمرات شناختی دانش‌آموزان نشان داد که برخی از دانش‌آموزان در مفاهیم شناختی مختلف مشکلاتی دارند که نشان دهنده بدساختاری دانش در موضوع مورد نظر در دانش‌آموزان میباشد.
واژگان کلیدی: بدساختاری دانش، شناختی-تشخیصی، نمرات شناختی
مقدمه
موفقیت دانش‌آموزان در علوم در سراسر جهان به یک اولویت تبدیل شده است، زیرا دولت‌ها به طور فزاینده‌ای دریافته‌اند که آینده اقتصادی آنها به نیروی کار توانمند در علوم، ریاضیات و مهندسی بستگی دارد (اسلاوین 6،2012). فراگیری علوم تجربی به کودکان کمک میکند تا روشهای شناخت دنیای اطراف خود را بهبود بخشند. برای این منظور باید مفاهیمی کسب کنند که به آنها کمک کند تا تجارب خود را با یکدیگر مرتبط سازند. کودکان باید روشهای کسب اطلاعات، سازماندهی، کاربرد و آزمایش کردن را بیاموزند. این فعالیت‌ها توانایی آنها را در درک دنیای اطراف تقویت میکند و برای تصمیم‌گیری‌های هوشمندانه و حل مسائل زندگی‌شان یاری میدهد (راهنمای تدریس علوم تجربی، 1399). بنابراین بیشک آموزش علوم بخش درخور توجهی از فعالیت مدارس را به خود اختصاص میدهد و کیفیت آموزش علوم و سطح سواد علمی و فناورانه مردم در جامعه یکی از شاخصهای توسعه یافتگی آن جامعه به شمار میرود. در واقع درس علوم به موازات سایر درسها از اهمیت زیادی برخوردار است و در تحقیقات به عمل آمده ضعف دانش‌آموزان ایرانی در درس علوم ثابت شده است. ایران در تمامی ارزشیابی‌های تیمز پایه هشتم و چهارم از ۱۹۹۵ تا ۲۰۱۵ شرکت کرده‌است نتایج ارزشیابی سیستم آموزشی ایران در آزمونهای تیمز مطلوب نبوده است. تمام امتیازات کسب شده از آزمون علوم در پایههای چهارم و هشتم پایین‌تر از امتیاز متوسط یعنی ۵۰۰ بوده‌است. در سال ۲۰۱۵، ایران در علوم پایه هشتم رتبه ۲۷ از ۳۹، در علوم پایه چهارم رتبه ۴۳ از ۴۷ را در بین کشورها به دست آورده‌است (تیمز7، 2015) بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده دانش‌آموزان ایرانی در آزمونهای بین المللی، به نظر میرسد باید تغییرات بنیادی در کیفیت آموزش و یادگیری در مدرسه به وجود آید.
براساس منطق برنامهریزی درسی و تجارب کشورهای مختلف در اصلاح نظام آموزشی، به نظر میرسد یکی از مهمترین عوامل برای تغییر بنیادی در کیفیت آموزش و یادگیری در مدرسه، بهبود نظام سنجش و ارزشیابی و قراردادن آن در جهت نظریههای تعلیم و تربیت میباشد (داداشزاده، 1400). بنابراین، ارزشیابی‌های سنتی در مدارس، به طور جدی مورد انتقاد قرار گرفته است. آزمونهای سنتی یک نمره کلی ارائه میدهند. در حالی که اغلب معمان میخواهند اطلاعات دقیقتری از آزمونها استخراج کنند تا بتوانند در برنامهی درسی خود تغییراتی در جهت بهبود یادگیری دانش‌آموزان به وجود بیاورند. همچنین این نمرات کلی مشخص نمیکنند که دانش‌آموزان برای درک بهتر کدام مفاهیم باید تلاش بیشتری انجام دهند (راپ، تمپلین8، 2007) همچنین در خصوص ماهیت آزمونهای پیشرفت تحصیلی، همانطور که (استیگینز، 1997) اشاره میکند، باید گفت که این آزمونها نتوانستهاند مهارت‌های مهمی مانند تفکر انتقادی، چگونگی بررسی و حل مسایل و یادگیری خود نظم‌دهی را مورد سنجش و ارزشیابی قرار دهند. از سوی دیگر آزمونهای رایج در کمی کردن مهارت‌های شناختی، به تواناییهای به وجود آمده در فراگیران تأکید دارند (فتحی‌آذر، 1382). اما در روشهای ارزشیابی جدید، بر اصلاح یادگیری و سنجش رشد دانش‌آموزان، تأکید میشود و فقط در حد اندازهگیری ویژگیهای کسب شده نیست. بنابراین ارزشیابی پیشرفت تحصیلی علاوه بر حمایت از یادگیری دانش‌آموزان، باید اطلاعات مفیدی هم به دانش‌آموزان و هم به معلمان ارائه دهد. میتوان گفت یک فعالیت ارزیابی زمانی شکل دهنده است که بتواند یادگیری را یاری رساند و از طریق ارائه بازخورد به معلمان و دانش‌آموزان در ارزیابی خود و یکدیگر کمک کند و اطلاعاتی را برای اصلاح فعالیت‌های یادگیری و آموزش ارائه نماید (ویلسون9 ،2018).
در پژوهش (تیمورزاده، 1394) که با عنوان بررسی آموزش علوم تجربی در ایران و کانادا و سنگاپور انجام شده است، نتایج نشان داد که محتوای درسی علوم در ایران هماهنگ با توسعه علوم و فناوری متحول نشده و روشهای ارزشیابی علوم در ایران به طور کامل تغییر نیافته است.
با توجه به مطالب بیان شده، اقدامات اصلاحی در زمینه آموزش و ارزشیابی علوم تجربی، امری ضروری به نظر میرسد. در این راستا هرچند که محتوای کتب علوم تجربی در سالیان اخیر، دچار تغییراتی شده است اما سنجش و ارزشیابی آموختهها، همچنان به صورت سنتی و رویکردهای قدیم انجام میشود. لذا وجود نوعی سیستم سنجش و ارزشیابی که بتواند اطلاعاتی دقیق از میزان یادگیری، توانمندیها و نقاط قوت و ضعف دانش‌آموزان فراهم ساخته و زمینه اصلاح و بهبود یادگیری علوم تجربی را مهیا سازد، امری حیاتی است. همچنین شیوههای نمرهگذاری اصولاً برای رتبهبندی آزمودنیها به کار میروند و در انعکاس نقاط قوت و ضعف شناختی دانش‌آموزان، به شدت محدود هستند. در نتیجه، نتایج آزمون لزوماً به فعالیت‌های یاددهی-یادگیری کلاسی، ارتباطی نداشته و بر این اساس، سودمندی اندکی برای معلمان و دانش‌آموزن دارد. لذا این مدلها، از کارایی لازم جهت آگاهی بخشی از فرایندهای یاددهی-یادگیری برخوردار نیستند (لیتون و گیرل10 ،2007) لذا در جهت پوشش نقاط ضعف مدلهای موجود ارزشیابی، رویکرد ارزشیابی شناختی-تشخیصی11 تدوین شده است. در این رویکرد، مدل های آماری، زمینهی آزمون تجربی فرضیات نسبتا دقیق را در مورد ماهیت فرایندهای پاسخ دهی آزمودنیها فراهم مینمایند. اگر چهارچوب جمع آوری دادهها و نظریه زیربنایی، کفایت لازم را داشته باشد، اطلاعات دقیقی از مؤلفههای ذهنی تأثیرگذار در پاسخدهی و نحوه تعامل این مؤلفهها به دست میآید (راپ و تمپلین ،2007). طبق گفته (چاین، چو، لیم و تاین12، 2022) ارزشیابی تشخیصی - شناختی یک ارزیابی جایگزین است که میتواند تصویر روشنی از فرایند یادگیری و ساختارهای شناختی دانش آموزان، به مسئولان آموزشی ارائه دهد تا از طریق آن بتوان راهبردهای آموزشی مناسبی را با توجه به نیاز دانش‌آموزان طراحی کرد. همچنین مدلهای شناختی-تشخیصی، آزمودنیها را بر اساس مهارت‌هایی که در عملکرد آنها در آزمونها مشخص میشود، طبقه بندی میکنند. این طبقه بندی همراه با بازخورد هدفمندی است که به آموزش اصلاحی کمک میکند (سیسومز و روبرت13، 2018).
در واقع، رویکرد ارزشیابی شناختی-تشخیصی برای سنجش و اندازهگیری ساختارهای دانش و توانمندیهای شناختی، تدوین شده است. ساختار دانش، به عنوان اطلاعات حقیقی دربارهی معنی یا ویژگیهای مفهومی از موضوعات یادگیری، تعریف شده است. علاوه بر این ساختار دانش شامل اطلاعات رویهای در مورد چگونگی انجام کاری همچون تلفظ لغت و یا به کارگیری یک ماشین است (لهمان14، 2012) از طرفی هدف برنامه درسی علوم تجربی توسعه دو نوع درک در بین دانش‌آموزان است: درک مفهومی و درک رویهای.
درک مفهومی به دانش دانش‌آموزان از جنبههای زیست شناختی و فیزیکی جهان اشاره دارد. درک رویهای به درک دانش‌آموزان از رویههای علمی اشاره دارد. این دو شکل از درک به طور مستقل توسعه نمییابند. در این بین فلسفه ساخت‌گرایی زیربنای برنامه درسی علوم تجربی است و تأکید میکند که دانش و تجربه موجود کودک، پایه‌ای برای یادگیری بعدی است. تمام فعالیت‌های علمی باید با برانگیختن ایدههای موجود دانش‌آموزان در مورد موضوع توسط معلم شروع شود. یادگیری معنادار زمانی اتفاق می‌افتد که دانش‌آموزان درک خود را با اصلاح ایدههای موجود خود از طریق بینش‌های جدید به‌دست‌آمده از تحقیقات علمی شکل دهند. بنابراین، علم به عنوان فرآیند فعال ساخت شخصی معنا و درک در نظر گرفته می شود (انجمن آموزش و مهارت15، 2012). از نظر دیدگاه سازندهگرایی، دو اصل اساسی وجود دارد: ا-فراگیران در ساختن دانش خود فعالند. 2-تعاملهای اجتماعی در ساختن دانش مهم هستند. رویکرد سازندهگرایی در آموزش علوم و ریاضیات، همگی این دو اصل را میپذیرند (وولفوک 16،2014). در دیدگاه سازنده گرایی، دانش‌آموزان بر اساس تجربه و آزمایش در یک موقعیت معنادار و واقعی، ارتباط مؤثر با محیط اطراف، در فرایند یادگیری مشارکت فعال دارند. بنابراین باید تجربههای آموزشی و یادگیری خود را طوری سازماندهی کنند که منجر به ساخت دانش در آنها شود (شانک17 ،2019).
همانطور که اشاره شد بر اساس نظریهی سازندهگرایی، افراد شخصاً طرح وارهها یا نقشههای ذهنی خود را میسازند. در یادگیریهای جدید، این طرحوارهها بازنگری میشوند، گسترش مییابند و یا بازسازی میشوند. سازندهگرایان اظهار میکنند که دانش قبلی، به منزله چهارچوبی برای یادگیریهای جدید به کار میرود و اساساً ماهیت تفکر و دانش ما، بر چگونگی یادگیری ما و اینکه اصلا چه چیزی را میتوانیم یاد بگیریم، تأثیر میگذارد (سیف،1398 ). مرور ادبیات مربوط به کاربرد نظریه سازندهگرایی در علوم تجربی، نشان می دهد که پژوهشهای انجام شده، بر چگونگی ایجاد ساختار دانش و عوامل مؤثر بر آن، تأکید دارند. اما به این موضوع که ساختار دانش مورد نظر، در ذهن دانش‌آموزان شکل گرفته و این که با چه روشی می توان شکلگیری آن را مورد سنجش قرار دهد، توجهی نمیکنند.
اما باید خاطر نشان ساخت که در همه فراگیران، این ساختار ذهنی شکل نمیگیرد و فرد نمیتواند در آموزشهای آتی، یادگیریهای جدید را با ساختار قبلی دانش، پیوند دهد. در واقع میتوان گفت که ساختار دانش مورد نظر در حیطهی آموزشی، به دلایل مختلف در همهی فراگیران شکل نمیگیرد و این حالتی است که آن را بد ساختاری دانش مینامند (داداشزاده،1400). بر اساس تعریف (لهمان، 2012،) از ساختار دانش که آن را به عنوان اطلاعات واقعی درباره معنی یا ویژگیهای مفهومی از موضوعها و نیز اطلاعات رویهای در مورد چگونگی انجام یک کار تعریف کرده است، بدساختاری دانش را می توان به عنوان عدم وجود اطلاعات واقعی درباره معنی یا ویژگیهای مفهومی و نیز عدم وجود اطلاعات رویهای درباره موضوعی خاص دانست که ممکن است به دلایل مختلف از جمله عدم تدریس مناسب، اهمال کاری دانش‌آموز، عدم درگیری شناختی دانش‌آموز با مواد درسی و .... به وجود آید و چون هیچ گونه آزمونی جهت تشخیص این پدیده وجود ندارد، لذا وجود آن در دانش‌آموزان، تا پایههای بالاتر، ادامه مییابد و یادگیری معنادار و مفهومی علوم تجربی را در دانش‌آموزان با مشکل مواجه میسازد (داداشزاده، 1400). بنابراین، اهمیت فراهم ساختن اطلاعات و آگاهی در مورد فرایند یادگیری دانش‌آموزان و نقاط قوت و ضعف آنها در این زمینه، بر کسی پوشیده نیست. این اطلاعات، برای معلمان بسیار ضروری به نظر میرسد چرا که به صورت مستقیم با فعالیت‌های یاددهی-یادگیری دانش‌آموزان درگیر هستند و با انجام سنجش و ارزشیابی، نتایج فعالیت‌های خود را در زمینهی آموزش دانش‌آموزان، مشاهده مینمایند. بدیهی است به هر میزان نتایج ارزشیابی آگاهی دهندهتر باشد، تفسیر بهتری از یادگیری و نقاط قوت و ضعف فراهم خواهد آورد و مبنای تصمیم درست در جهت رفع نقاط ضعف دانش‌آموزان، در دسترس خواهد بود. رویکرد سنجش شناختی-تشخیصی این امکان را فراهم می سازد اما به کارگیری این رویکرد، به ابزارهای خاص خود نیاز دارد. لذا انجام پژوهش‌هایی در زمینه ساخت این ابزارها و تهیه آزمونهای مربوطه، امری لازم به نظر میرسد. از طرفی شکلگیری درست ساختار دانش علوم تجربی در دانش‌آموزان میتواند به یادگیری معنادار در دانش‌آموزان بیانجامد. انجام پژوهش حاضر با عنوان شناسایی بدساختاری دانش علوم تجربی دانش‌آموزان پایه پنجم ابتدایی با رویکرد شناختی-تشخیصی این امکان را برای ذینفعان آموزش (معلمان، دانش‌آموزان و اولیا) فراهم خواهد کرد نقاط قوت و ضعف دانش آموزان در درس علوم تجربی را تشخیص داده و نسبت به اصلاح و بهبود نقاط ضعف آن ها در زمان مناسب، اقدامات لازم را انجام دهند. همچنین با معرفی پدیده بدساختاری دانش و بررسی آن در درس علوم تجربی، از بیاستعداد معرفی کردن دانش‌آموزانی که در درس علوم تجربی نمره پایین به دست میآورند، جلوگیری نموده و زمینه اصلاح فرایند یادگیری و ساختار دانش موجود در ذهن دانش‌آموز را جهت برخورداری از یادگیری مفهومی و معنادار علوم تجربی، فراهم خواهد نمود. هدف پژوهش حاضر، ساخت آزمون سنجش ساختار دانش در درس علوم تجربی پایه پنجم ابتدایی با استفاده از مدلهای شناختی-تشخیصی است تا دانش‌آموزان و معلمان بتوانند از مزایای این رویکرد در فرایند آموزش و ارزشیابی علوم تجربی بهره مند شوند و هم بررسی بدساختاری دانش در میان دانش‌آموزان پنجم ابتدایی می باشد تا با شناسایی به موقع ، بتوان نسبت به اصلاح آن، اقدام نمود.
روششناسی پژوهش
در این پژوهش برای بررسی بدساختاری دانش علوم تجربی، از یک آزمون که سؤالات آن بر اساس ساختار دانش مفاهیم تغییر فیزیکی، تغییر شیمیایی و رنگین کمان طراحی شد.
شکل 1: مراحل انجام پژوهش Figur1: The stages of conducting research |
ارزشیابی که بر پایه شواهد تجربی جمع آوری شده به راه‌هایی که قابل تکرار باشند استوار است و در آن مسائل مربوط به روایی درونی، روایی بیرونی، و روایی سازه منظور میشود پژوهش ارزشیابی نام دارد به سخن دیگر، پژوهش ارزشیابی عبارت است از کاربرد روشهای پژوهش در مسائل ارزشیابی (سیف، 1394). میتوان گفت طراحی آزمون بدساختاری دانش علوم تجربی جزء پژوهشهای ارزشیابی بوده و در چهار مرحله، انجام شده است. در مرحلهی اول، مدل شناختی عملکرد، تعیین شد. در مرحلهی دوم، با طراحی سؤالها برای اندازهگیری مدل شناختی، آزمون سنجش ساختار دانش درس علوم تجربی ساخته شده است. در مرحلهی سوم، تحلیل و نمرهگذاری سؤالها بر اساس مدل شناختی، انجام و برازش مدل طرحریزی شده، ویژگیهای روانسنجی و نمرات شناختی به دست آمده است و در مرحلهی چهارم، نمرات به دست آمده به گونهای قابل تفسیر، گزارش شده است.
جامعه مورد پژوهش
جامعهی پژوهش حاضر، شامل کلیه دانش‌آموزان پایه پنجم ابتدایی شهر خوی در سال تحصیلی 1401-1400 بود . تعداد دانش‌آموزان 4073 نفر بود که از مدیریت آموزش و پرورش شهرستان خوی اخذ شد.
همچنین، در نظرسنجی مربوط به طراحی آزمون ساختار دانش، معلمان پایه پنجم مدارس ابتدایی شهرستان خوی و اساتید آموزش علوم تجربی دانشگاه فرهنگیان به تعداد 15 نفر استفاده شد. با توجه به اینکه برای طراحی آزمون ساختار دانش باید از نظرات افراد صاحب نظر در این زمینه استفاده می‌شد، بنابراین نیاز بود از معلمان پایه پنجم و همچنین اساتید آموزش علوم تجربی نیز استفاده شود. از نظر این افراد، در دو مورد استفاده شد: الف- ابتدا در مورد ساختار دانش طراحی شده توسط پژوهشگر برای حیطههای آموزشی علوم تجربی پایه پنجم ابتدایی، تا از صحت ساختار طراحی شده اطمینان حاصل شود (مرحلهی 1 از تدوین آزمون ساختار دانش در بخش ابزار پژوهش). ب- سپس در مورد سؤالات طراحی شده بر اساس ساختار دانش تعیین شده برای هر حیطه تا از روایی سؤالات اطمینان حاصل شود (مرحلهی 2 از تدوین ازمون ساختار دانش در بخش ابزار پژوهش).
تعداد اندکی توصیه عینی در مورد حداقل حجم نمونه برای انجام تحلیلهای مدلهای شناختی-تشخیصی در ادبیات مربوط به مدلهای شناختی-تشخیصی وجود دارد (گورج و رابیتزیچ18، 2015). راپ و تمپلین19(2007)، برای مدلهای سادهی شناختی-تشخیصی، تعداد چندصد پاسخگو20 را برای انجام تحلیل موفق مدلهای شناختی-تشخیصی، در صورتی که تعداد مهارت‌ها کم باشد (برای مثال 4 تا 6 مهارت) کافی دانستهاند (گورج و رابیتزیچ، 2015). نمونهی پژوهش حاضر، با توجه به اینکه فهرست کامل افراد جامعه در دسترس نبود از روش نمونهگیری خوشهای، استفاده شد (سرمد، بازرگان، حجازی، 1391). در انتخاب نمونه، ابتدا لیستی از مدارس ابتدایی شهر خوی، به تفکیک جنسیت، تهیه شد. از روی لیست مدارس، تعدادی از مدرسهها، به تصادف، به عنوان خوشهی مرحلهی اول انتخاب شدند. در انتخاب خوشه‌های مرحله اول، به گونهای عمل شد که هم از مدارس دخترانه و پسرانه، انتخاب شده باشند. در مرحلهی دوم، کلاسهای پایه پنجم ابتدایی مدارس، به عنوان خوشهی نهایی حاضر در نمونهی پژوهش، انتخاب شد. تعداد132 نفر در قالب پنج کلاس از سه مدرسه انتخاب شدند. دانش‌آموزان حاضر در کلاسهای انتخاب شده، به عنوان واحد نمونهگیری در نظر گرفته شده و آزمونهای طراحی شده بر روی آنها، اجرا شد.
ابزارهای پژوهش
آزمون ساختار دانش علوم تجربی ابتدایی: برای طراحی آزمونی که بتواند ساختار دانش را در دانش آموزان بررسی کند از روش سلسله مراتبی صفت (AHM)استفاده شد. برای این آزمون از فصل‌های: 1) تغییرات، 2) رنگین کمان، کتاب درسی علوم تجربی پایه پنجم ابتدایی انتخاب شد. برای طراحی آزمون با استفاده از رویکرد سلسله مراتبی صفت، چهار مرحله نیاز است که مراحل 1 و 2 آن به صورت کیفی و مراحل 3 و 4 آن به صورت کمی انجام میشود:
مرحله 1- تعیین مدل شناختی عملکرد: مدلهای شناختی برای تعیین ساختارهای متفاوتی از مهارت‌های شناختی و مشخص کردن سلسلهمراتب آنها، به کار میروند و (لیتون و همکاران، 2004 به نقل از لیتون وگریل21، 2007)، چهار نوع از ساختارهای سلسله مراتبی را معین کردهاند (شکل 2).
شکل 2: انواع مدل های شناختی Figur2: Types of cognitive models |
شکل 1-الف، ساختار سلسله مراتبی خطی را نشان میدهد. در این ساختار، صفت نسبت به صفت بعد از خود پیش نیاز محسوب می شود. به طور مثال پیشنیاز بودن صفت 1 برای صفت 2 ، نشان میدهد که آزمودنی بدون صفت 1، نمیتواند پاسخ مناسبی به صفت 2 دهد. همچنین، سلسله مراتب خطی دلالت بر این دارد که اگر صفت یک وجود نداشته باشد، سایر صفتها هم وجود نخواهند داشت. شکل 1-ت، سلسلهمراتب بدون ساختار را نشان میدهد. در این الگو، صفت 1 به عنوان پیشنیاز صفتهای 2 تا 6 میباشد و هیچگونه ارتباطی بین صفتهای 2 تا 6 وجود ندارد. بسیاری از آزمونهای آموزشی فعلی را میتوان در این ساختار قرار داد چرا که علیرغم سنجش مؤلفههای گوناگون، هیچگونه رابطهی سلسله مراتبی بین صفتهای مورد سنجش، مشخص نمیشود. شکل 3-ب، ساختار سلسلهمراتب همگرا را نشان میدهد. در این ساختار، ممکن است که دو شاخهی متفاوت از صفت 1 تا 6 دنبال شود. در این شکل، صفت 2 به عنوان پیشنیاز صفتهای 3 و 4 در نظر گرفته شده اما صفتهای 3 و 4 به عنوان پیشنیاز صفت 5 در نظر گرفته شده است. این ساختار، مشابه ساختار الف، در یک نقطه خاتمه مییابد. ساختار سلسلهمراتبی همگرا، تواناییهای شناختی را توصیف میکند که در یک موقعیت خاتمه مییابند، موقعیتی که پیچدهترین صفت مورد اندازهگیری توسط آزمون را نشان میدهد. شکل 3-پ، ساختار سلسلهمراتبی واگرا را نشان میدهد که تواناییهای شناختی را توصیف میکند که در موقعیتهای چندگانه خاتمه مییابند و این موقعیتها، از دو یا چند صفت تشکیل شدهاند که به صورت سلسلهمراتبی با هم ارتباط دارند. با توجه به ساختار دانش مورد نظر، هر یک از این مدلها و یا ترکیبی از آنها ممکن است به کار گرفته شود. توجه به این نکته مهم است که عملکرد در حیطهی مورد نظر، به اندازهای تجزیه شود که در هر گزاره، تنها یک توانش اندازهگیری گردد (لیتون و گریل، 2007). در واقع، در طراحی سلسلهمراتب صفتها، تفکیک توانشهای شناختی در حدی باشد که بتوان با طراحی یک گزاره، آن توانش را اندازهگیری کرد. با توجه به حیطهی آموزشی مورد نظر در کتاب علوم تجربی پایه ی پنجم ابتدایی، هر یک از این مدلها به تنهایی و یا ترکیبی از آنها به کار گرفته شود.
شکل3: ساختار دانش مربوط به مفهموم تغییر فیزیکی و شیمیایی و رنگین کمان در کتاب علوم پنجم ابتدایی
Figur3: The structure of knowledge related to the concept of physical and chemical change and rainbow in the fifth grade science book
شکل 3 ساختار دانش مربوط به مفهوم تغییر فیزیکی و تغییر شیمیایی و رنگین کمان را در کتاب علوم تجربی پنجم ابتدایی نشان میدهد. برای طراحی این ساختار، کتاب‌های درسی علوم تجربی پایههای قبلی و کتاب راهنمای تدریس علوم تجربی پنجم ابتدایی بررسی شد و پیشنیازهای هر یک از مفاهیم استخراج شد و بعد از نظرسنجی از معلمان پایه پنجم ابتدایی و نیز اساتید آموزش علوم تجربی ساختار دانش مورد تأیید شد. همانگونه که مشاهده میشود، مفاهیم ذکر شده دارای مدل خطی میباشند.
مرحله 2. طراحی گزارهها (سؤالها) برای اندازهگیری مدل شناختی: در این مرحله، گزاره های مربوط به اندازهگیری ساختار دانش علوم تجربی با توجه به سلسلهمراتب تعیین شده در مرحلهی 1، طراحی شدند. سپس، مجموعه سؤالهای طراحی شده به همراه یک راهنما، برای صاحبنظران (گروهی از معلمان علوم تجربی پایه پنجم ابتدایی در شهر خوی)، ارسال و درخواست شد که نظرات خود را در دو مورد زیر اعلام نمایند:
1- تناسب سؤال با توانمندی دانش‌آموزان در پاسخگویی بر اساس دانش کسب شده دانش‌آموزان در پایه پنجم ابتدایی
2- در صورت عدم تناسب سؤال با توانمندی دانش‌آموزان در پاسخگویی، طرح سؤال جایگزین برای سؤال نامناسب
مرحله 3. تحلیل و نمرهگذاری گزاره ها بر اساس مدل شناختی: در این مرحله، آزمون طراحی و اجرا شده در مرحله 2، نمرهگذاری و تفسیر شد. در این مرحله، سه نوع نمرهی برازش مدل، نمره شناختی و نمره پایایی به دست آمد.
مرحله 4. گزارش نتایج: در این مرحله، نتایج به دست آمده برای هر دانش‌آموز، به صورت ساده و قابل فهم برای گروههای ذینفع همچون دانش‌آموزان، معلمان و والدین، ارائه میشود.
یافتههای پژوهش
در تحلیلهای آماری پژوهش حاضر، مدلهای سنجش تشخیصی- شناختی (CDA) مورد استفاده قرار گرفت. برای تحلیل دادههای آزمون ساختار دانش علوم تجربی، از تحلیل شبکههای عصبی و مدل سلسله مراتبی توانش (AHM)، استفاده شد (لیتون و گیرل،2007، ص243). تحلیل دادههای جمعآوری شده نیز با استفاده از نرمافزار SPSS انجام شد.
در این پژوهش برای شناسایی بدساختاری دانش علوم تجربی پایه پنجم ابتدایی مباحث درسی تغییرات فیزیکی و شیمیایی و رنگین کمان انتخاب شد.
الف) شناسایی بدساختاری دانش در مبحث تغییرات فیزیکی:
تغییرات فیزیکی از مباحث فصل دوم کتاب علوم تجربی پایه پنجم ابتدایی میباشد. برای بررسی بدساختاری دانش این مفهوم، شاخص برازش مدل، نمرات شناختی و پایایی نمرات شناختی بررسی شد برازش مدل داده، میزان سازگاری الگوی مورد انتظار را با الگوی مشاهده شده نشان میدهد. الگوی مورد انتظار، در فرایند تعیین سلسلهمراتب توانشها مشخص شده و الگوی مشاهده شده، با پاسخ آزمودنیها به گزارههای طراحی شده در مرحلهی 2، به دست آمد. برای بررسی برازش مدل-داده، از شاخص سازگاری سلسله مراتبی (HCI) استفاده شد که مقادیری مابین 1- تا 1+ به خود میگیرد. مقدار 1+ برای HCI، حاکی از برازش کامل و مقدار 1-، نشاندهندهی عدم برازش کامل است. بر اساس نظر سی یو (2007) به نقل از لیتون وگریل (2007)، مقادیر بالای 6/0، نشاندهندهی برازش مناسب و مقادیر بالای 8/0، نشاندهندهی برازش بسیار عالی است.
جدول 1: خلاصهی شاخص برازش سلسلهمراتب (HCI) برای بررسی برازش مدل شناختی تغییر فیزیکی
Table 1: Summary of Hierarchical ConsistencyIndex (HCI) for assessing the fit of the cognitive model of physical changes
| شاخص HCI |
سلسلهمراتب تغییر فیزیکی Hierarchy of physical change | 0.71 |
جدول 1، خلاصهی شاخص برازش سلسلهمراتب (HCI) را برای بررسی برازش مدل شناختی تغییر فیزیکی نشان میدهد. همانگونه که مشاهده میشود، این مقدار برابر با 71/0 بوده و بر اساس نظر سی یو (2007 به نقل از لیتون وگریل، 2007)، از برازش مناسبی برخوردار است.
جدول 2 : نمرههای (احتمالات) شناختی 10 نفر از دانش‌آموزان حاضر در نمونه
Table 2: Cognitive scores (probabilities) of 10 students in the sample
|
(Mastery status)
|
| نمرههای (احتمالات) شناختی نمره کل total score Cognitive scores (probabilities) |
| A1 → A7 | آزمودنی Subject | |||||||||||||||
NM | PM | M |
| A7 | A6 | A5 | A4 | A3 | A2 | A1 |
| الگوی پاسخ ازمودنیها (Subjects' response pattern) |
| |||||||
4 | 1 | 2 |
| 1 | 0.44 | 0.19 | 0.09 | 0.22 | 0.95 | 0.74 | 5 | 1110011 | 1 | |||||||
2 | 3 | 2 |
| 1 | 0.75 | 0.66 | 0.43 | 0.3 | 1 | 0.75 | 6 | 1110111 | 2 | |||||||
0 | 4 | 3 |
| 0.74 | 0.54 | 0.71 | 1 | 1 | 0.94 | 0.78 | 6 | 1111101 | 3 | |||||||
4 | 0 | 3 |
| 0.96 | 0.11 | 0.03 | 0.03 | 0.1 | 1 | 0.94 | 3 | 1100001 | 4 | |||||||
6 | 1 | 0 |
| 0.06 | 0.33 | 0.58 | 0.28 | 0.15 | 0.17 | 0.41 | 2 | 0000110 | 5 | |||||||
3 | 0 | 4 |
| 1 | 0.91 | 1 | 0.48 | 0.1 | 1 | 0.9 | 5 | 1100111 | 6 | |||||||
3 | 2 | 2 |
| 1 | 0.6 | 0.44 | 0.14 | 0.05 | 0.99 | 0.73 | 4 | 1100011 | 7 | |||||||
4 | 0 | 3 |
| 0.9 | 0.08 | 0.1 | 0.08 | 0.42 | 1 | 1 | 4 | 1110001 | 8 | |||||||
0 | 0 | 7 |
| 1 | 0.99 | 0.98 | 1 | 1 | 0.99 | 0.99 | 7 | 1111111 | 9 | |||||||
6 | 0 | 1 |
| 0.81 | 0.02 | 0.1 | 0.28 | 0.03 | 0 | 0.2 | 1 | 0000001 | 10 | |||||||
|
|
|
| 8 | 2 | 2 | 2 | 2 | 8 | 4 |
|
| M | |||||||
|
|
|
| 1 | 2 | 3 | 0 | 0 | 0 | 4 |
|
| PM | |||||||
|
|
|
| 1 | 6 | 5 | 8 | 8 | 2 | 2 |
|
| NM | |||||||
M |
|
| مسلط (Mastery) | |||||||||||||||||
PM |
|
| احتمالاً مسلط (Possible Mastery) | |||||||||||||||||
NM |
|
| غیر مسلط (Non Mastery) | |||||||||||||||||
برای استخراج اطلاعات در مورد تسلط دانش‌آموزان بر هر یک از توانشهای شناختی، از تحلیل شبکه عصبی استفاده شد و احتمال محاسبه شده (که در این پژوهش، نمرهی شناختی نامیده میشود)، برای بررسی برخورداری دانش‌آموزان از هر یک از توانشهای شناختی، به کار رفت (گیرل و دیگران22، 2008). احتمال نزدیک به 1، دلالت بر این دارد که دانش‌آموز، احتمالاً بر توانش مورد نظر، مسلط است. برعکس، احتمال نزدیک به 0، دلالت بر این دارد که دانش‌آموز، احتمالاً بر توانش مورد نظر، مسلط نیست. در این پژوهش، سه محدوده برای کمک به تفسیر نمرات شناختی برآورد شده از تحلیل شبکه عصبی، تعیین شده است (وانگ و گریل، 2011):
1- 50/0 P ≥ 0
2- 80/0 P ≥ 50/0
3- 00/1 P ≥ 80/0
محدوده 1، به عنوان عدم مسلط بودن، محدوده 2 به عنوان احتمال مسلط بودن و محدوده 3 به عنوان مسلط بودن، در نظر گرفته شده است (وانگ و گریل، 2011).
جدول 2، نمرات شناختی را برای 10 نفر از پاسخدهندگان نشان میدهد که به صورت تصادفی، از بین 136 نفر حاضر در نمونهی پژوهش، انتخاب شدهاند. ستون دوم جدول 3، الگوی پاسخ پاسخدهندگان، ستون سوم، نمرات کلی23 پاسخدهندگان و 7 ستون بعدی، نمرات شناختی پاسخدهندگان را بر روی 7 توانش شناختی موجود در سلسله مراتب ، نشان میدهد. به عبارت دیگر، در چهارچوب AHM، برای پاسخدهندگان، تنها نمره کلی، برآورد نمیشود بلکه اطلاعات جزئی در مورد عملکرد در هر یک از توانشها، ارائه میگردد. برای مثال، پاسخدهندهی شمارهی 8، الگوی پاسخ 1110001را دارد. این پاسخدهنده، از میان 7 سؤال، 4 سؤال را با نمرهی کلی 4، درست پاسخ داده است. بر اساس نمرههای شناختی میتوان گفت که آزمودنی با احتمال بالای 80/0، بر توانشهای A1 و A2، مسلط است. این آزمودنی با توجه به نمرههای شناختی بین 0تا 5/0، احتمالاً بر توانشهای A3، A4، A5 و A6، مسلط نیست. اما این آزمودنی با توجه به نمرهی شناختی بالای 50/0، بر توانش A7، مسلط است.
جدول 2، تعداد مسلطها (M)، احتمالاً مسلطها (PM) و غیرمسلطها (NM) را برای هر یک از 7 توانش شناختی در سلسلهمراتب (سه ردیف آخر از جدول 1)، و برای هر یک از 10 پاسخدهندگان (سه ستون آخر از جدول 3)، خلاصه کرده است. همانگونه که در سه ردیف آخر، مشاهده میشود، A7,A2 توانشهایی هستند که بیشتر آزمودنیها، بر آنها مسلط هستند. در حالی که بر سایر توانشها، تعداد متفاوتی از آزمودنیها مسلط بودهاند. یافتهی کلی دیگر این است که آزمودنیهای با نمرات کلی بالاتر، بر تعداد بیشتری از توانشها، تسلط یافتهاند. برای مثال، پاسخدهنده9 ، نمره کلی 7 را به دست آوردهاند و نتایج نشان میدهد که به 7 توانش از توانشهای موجود در ساختار سلسلهمراتبی شکل 3، مسلط شدهاند. از سویی دیگر، آزمودنیهای 5 و 8، به ترتیب نمرات کلی 5 و 6 را به دست آوردهاند و نتایج برآورد نشان میدهد که آنها به ترتیب بر 4 و 3 توانش در ساختار سلسلهمراتبی شکل 3، مسلط شدهاند.
همچنین، جدول 2، نشان میدهد که ممکن است آزمودنیهایی با نمرهی کل یکسان، در صورت تفاوت الگوی پاسخ آنها، از توانشهای شناختی متفاوتی، برخوردار باشند. هر دو آزمودنی 2و3 نمرهی کل 6 از 7 را به دست اوردهاند. اما چون الگوی پاسخ آنها متفاوت است (1110111) برای آزمودنی 2 و (1111011) برای آزمودنی 3، برآورد احتمالات توانشها نشان میدهد که دو آزمودنی، بر توانشهای شناختی متفاوتی، تسلط یافتهاند. آزمودنی 2، بر توانشهای، A2 و A7 مسلط، بر توانشهای A1 و A6 وA5 احتمالاً مسلط بوده و بر توانشهای A4 و A3 مسلط نیست. در حالی که آزمودنی 3، بر توانشهای A2، A3، A4 و مسلط و بر توانشهای A1 و A7، احتمالاً مسلط است و بر توانش A6 مسلط نیست. این نتایج نشان میدهد آزمودنیهایی که نمرهی کلی یکسان به دست آوردهاند، لزوماً نیمرخ مهارت‌های شناختی یکسانی ندارند مخصوصاً زمانی که یک آزمون، توانشهای شناختی متفاوتی را اندازه میگیرد.
ج- پایایی نمرههای توانش در مبحث تغییر فیزیکی:
جدول 3: پایایی نمرههای شناختی توانشها در سلسلهمراتب تغییر فیزیکی
Tabale3: Reliability of cognitive scores of abilities in the hierarchy of physical change
| شاخص αAHM | ||||||
توانشها (Abilities) | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | A6 | A7 |
آماره (Statistics) | 0.63 | 0.68 | 0/60 | 0.79 | 0.76 | 0.66 | 0.63 |
جدول 3: پایایی نمرههای شناختی توانشها را در سلسلهمراتب تغییر فیزیکی نشان میدهد. همانگونه که مشاهده میشود، نمرات شناختی همهی توانشها، در حد مطلوب بوده و قابلیت گزارش نهایی را دارا میباشند.
نمرات شناختی تغییر شیمیایی:
تغییرات شیمیایی از مباحث فصل دوم کتاب علوم تجربی پایه پنجم ابتدایی میباشد. برای بررسی بدساختاری دانش این مفهوم، شاخص برازش مدل، نمرات شناختی و پایایی نمرات شناختی بررسی شد.
جدول 4: خلاصهی شاخص برازش سلسلهمراتب (HCI) برای بررسی برازش مدل شناختی تغییر شیمیایی
Table4: Summary of Hierarchical ConsistencyIndex (HCI) for assessing the fit of the cognitive model of chemical changes
| شاخص HCI |
سلسلهمراتب تغییر شیمیایی (Hierarchy of chemical change) | 0.77 |
جدول 4، خلاصهی شاخص برازش سلسلهمراتب (HCI) را برای بررسی برازش مدل شناختی تغییر فیزیکی نشان میدهد. همانگونه که مشاهده میشود، این مقدار برابر با 77/0 بوده و از برازش مناسبی برخوردار است.
جدول 5: نمرههای (احتمالات) شناختی 10 نفر از دانش‌آموزان حاضر در نمونه
Table5:Cognitive scores (probabilities) of 10 students in the sample
وضعیت تسلط (Mastery status)
|
| نمرههای (احتمالات) شناختی نمره کل total score Cognitive scores (probabilities) |
| A1 → A6 | آزمودنی Subject | ||||||||||||||
NM | PM | M |
| A6 | A5 | A4 | A3 | A2 | A1 |
| الگوی پاسخ ازمودنیها (Subjects' response pattern) |
| |||||||
0 | 6 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6 | 111111 | 1 | ||||||||
0 | 0 | 6 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6 | 111111 | 2 | |||||||
0 | 0 | 6 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6 | 111111 | 3 | |||||||
1 | 0 | 5 |
| 0.01 | 1 | 0.97 | 0.99 | 1 | 1 | 5 | 111110 | 4 | |||||||
4 | 0 | 2 |
| 0.12 | 0.07 | 0.81 | 0.03 | 0.09 | 1 | 2 | 100100 | 5 | |||||||
0 | 0 | 6 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6 | 111111 | 6 | |||||||
3 | 3 | 0 |
| 0.03 | 0.6 | 0.73 | 0.23 | 0.67 | 0.14 | 3 | 010110 | 7 | |||||||
1 | 0 | 5 |
| 0.9 | 0.43 | 1 | 1 | 1 | 1 | 5 | 111101 | 8 | |||||||
0 | 0 | 6 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6 | 111111 | 9 | |||||||
5 | 1 | 0 |
| 0.04 | 0.76 | 0.25 | 0.08 | 0.02 | 0.07 | 1 | 000010 | 10 | |||||||
|
|
|
| 6 | 6 | 8 | 7 | 7 | 8 |
|
| M | |||||||
|
|
|
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
|
| PM | |||||||
|
|
|
| 4 | 3 | 1 | 3 | 2 | 2 |
|
| NM | |||||||
M |
|
| مسلط (Mastery) | ||||||||||||||||
PM |
|
| احتمالاً مسلط (Possible Mastery) | ||||||||||||||||
NM |
|
| غیر مسلط (Non Mastery) | ||||||||||||||||
جدول 5، نمرات شناختی را برای 10 نفر از پاسخدهندگان نشان میدهد که به صورت تصادفی، از بین 136 نفر حاضر در نمونهی پژوهش، انتخاب شدهاند. ستون دوم جدول 6، الگوی پاسخ پاسخدهندگان، ستون سوم، نمرات کلی پاسخدهندگان و 6 ستون بعدی، نمرات شناختی پاسخدهندگان را بر روی 6 توانش شناختی موجود در سلسله مراتب شکل 2، نشان میدهد. به عبارت دیگر، در چهارچوب AHM، برای پاسخدهندگان، تنها نمره کلی، برآورد نمیشود بلکه اطلاعات جزئی در مورد عملکرد در هر یک از توانشها، ارائه شد. برای مثال، پاسخدهنده شماره 5، الگوی پاسخ 100100را دارد. این پاسخدهنده، از میان 6 سؤال، 2 سؤال را با نمرهی کلی 2، درست پاسخ داده است. بر اساس نمرههای شناختی میتوان گفت که آزمودنی با احتمال بالای 80/0، بر توانشهای A1 و A4، مسلط است. این آزمودنی با توجه به نمرههای شناختی بین 0تا 5/0، احتمالاً بر توانشهای A2، A3، A5 و A6، مسلط نیست.
همانگونه که در سه ردیف آخر، مشاهده میشود، A4,A1 توانشهایی هستند که بیشتر آزمودنیها، بر آنها مسلط هستند. در حالی که بر سایر توانشها، تعداد متفاوتی از آزمودنیها مسلط بودهاند. یافتهی کلی دیگر این است که آزمودنیهای با نمرات کلی بالاتر، بر تعداد بیشتری از توانشها، تسلط یافتهاند. برای مثال، پاسخدهنده3 ، نمره کلی 6را به دست آوردهاند و نتایج نشان میدهد که به 6 توانش از توانشهای موجود در ساختار سلسلهمراتبی شکل 3، مسلط شدهاند.
همچنین، با توجه به جدول 6 هر دو آزمودنی 4و8 نمرهی کل 5 از 6 را به دست آوردهاند اما چون الگوی پاسخ آنها متفاوت است (111110) برای آزمودنی 4 و (111101) برای آزمودنی 8، برآورد احتمالات توانشها نشان میدهد که دو آزمودنی، بر توانشهای شناختی متفاوتی، تسلط یافتهاند. آزمودنی 4، بر توانشهای، A1 و A2و A3 و A4و A5 مسلط، بر توانش A6 مسلط نیست. در حالی که آزمودنی 8، بر توانشهای A1، A2، A3و A4 مسلط و بر توانش A5 مسلط نیست. این نتایج نشان میدهد آزمودنیهایی که نمرهی کلی یکسان به دست آوردهاند، لزوما نیمرخ مهارت‌های شناختی یکسانی ندارند مخصوصاً زمانی که یک آزمون، توانشهای شناختی متفاوتی را اندازه میگیرد.
ج- پایایی نمرههای توانش تغییر شیمیایی:
این نمرات به دقت تصمیمگیری در مورد سطوح تسلط آزمودنیها در توانشها بر اساس نمرات تشخیصی اشاره دارد و بر مبنای شاخص αAHM، محاسبه شد.
جدول 6: پایایی نمرههای شناختی توانشها در سلسلهمراتب تغییر شیمیایی
Tabale6: Reliability of cognitive scores of abilities in the hierarchy of chemical change
| شاخص αAHM | ||||||
توانشها ( Abilities(
| A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | A6 |
|
آماره (statistic) | 0.74 | 0.70 | 0.63 | 0.64 | 0.77 | 0.69 | |
جدول 6: پایایی نمرههای شناختی توانشها را در سلسلهمراتب تغییر شیمیایی نشان میدهد. همانگونه که مشاهده میشود، نمرات شناختی همهی توانشها، در حد مطلوب بوده و قابلیت گزارش نهایی را دارا میباشند.
نمرات شناختی رنگین کمان:
مبحث رنگین کمان از مباحث فصل سوم کتاب علوم تجربی پایه پنجم ابتدایی میباشد. برای بررسی بدساختاری دانش این مفهوم، شاخص برازش مدل، نمرات شناختی و پایایی نمرات شناختی بررسی شد.
جدول 7 : خلاصهی شاخص برازش سلسلهمراتب (HCI) برای بررسی برازش مدل شناختی رنگینکمان
Table7: Summary of Hierarchical ConsistencyIndex (HCI) for assessing the fit of the cognitive model of the rainbow
| شاخص HCI |
سلسله مراتب رنگین کمان (Hierarchy of the rainbow) | 0.73 |
جدول 7، خلاصهی شاخص برازش سلسلهمراتب (HCI) را برای بررسی برازش مدل شناختی رنگین کمان نشان میدهد. همانگونه که مشاهده میشود، این مقدار برابر با 73/0 بوده از برازش مناسبی برخوردار است.
جدول 8: نمرههای (احتمالات) شناختی 10 نفر از دانش‌آموزان حاضر در نمونه
Table8: Cognitive scores (probabilities) of 10 students in the sample
وضعیت تسلط (Mastery status)
|
| نمرههای (احتمالات) شناختی نمره کل total score Cognitive scores (probabilities) |
| A1 → A6 | آزمودنی Subject | |||||||||||||||
NM | PM | M |
| A6 | A5 | A4 | A3 | A2 | A1 |
| الگوی پاسخ ازمودنیها(Subjects' response pattern) |
| ||||||||
1 | 0 | 5 |
| 0.88 | 1 | 1 | 0.81 | 1 | 0.45 | 4 | 011011 | 1 | ||||||||
0 | 3 | 3 |
| 0.75 | 0.61 | 0.8 | 0.73 | 1 | 0.93 | 5 | 111101 | 2 | ||||||||
3 | 3 | 0 |
| 0.68 | 0.63 | 0.52 | 0.18 | 0.47 | 0.46 | 2 | 001001 | 3 | ||||||||
1 | 0 | 5 |
| 0.88 | 1 | 1 | 0.81 | 1 | 0.45 | 4 | 011011 | 4 | ||||||||
4 | 0 | 1 |
| 0.09 | 0.21 | 0.25 | 0.24 | 0.12 | 0.9 | 3 | 101010 | 5 | ||||||||
1 | 0 | 5 |
| 0.88 | 1 | 1 | 0.81 | 1 | 0.45 | 4 | 011011 | 6 | ||||||||
3 | 3 | 0 |
| 0.68 | 0.63 | 0.52 | 0.18 | 0.47 | 0.46 | 2 | 001001 | 7 | ||||||||
0 | 2 | 4 |
| 0.69 | 0.87 | 1 | 0.91 | 0.92 | 0.77 | 6 | 111111 | 8 | ||||||||
0 | 3 | 3 |
| 0.56 | 0.77 | 0.89 | 0.82 | 0.74 | 0.86 | 5 | 101111 | 9 | ||||||||
2 | 3 | 1 |
| 0.73 | 0.83 | 0.72 | 0.39 | 0.58 | 0.4 | 3 | 001011 | 10 | ||||||||
|
|
|
| 3 | 5 | 5 | 5 | 5 | 3 |
|
| M | ||||||||
|
|
|
| 5 | 4 | 3 | 1 | 2 | 1 |
|
| PM | ||||||||
|
|
|
| 2 | 1 | 2 | 4 | 3 | 6 |
|
| NM | ||||||||
M |
|
| مسلط (Mastery) | |||||||||||||||||
PM |
|
| احتمالاً مسلط (Possible Mastery) | |||||||||||||||||
NM |
|
| غیر مسلط (Non Mastery) | |||||||||||||||||
جدول 8، نمرات شناختی را برای 10 نفر از پاسخ دهندگان نشان میدهد که به صورت تصادفی، از بین 136 نفر حاضر در نمونهی پژوهش، انتخاب شدهاند. ستون دوم جدول 1، الگوی پاسخ پاسخدهندگان، ستون سوم، نمرات کلی پاسخدهندگان و 6 ستون بعدی، نمرات شناختی پاسخدهندگان را بر روی 6 توانش شناختی موجود در سلسله مراتب شکل 1، نشان میدهد. به عبارت دیگر، در چهارچوب AHM ، برای پاسخدهندگان، تنها نمره کلی، برآورد نمیشود بلکه اطلاعات جزئی در مورد عملکرد در هر یک از توانشها، ارائه میگردد. برای مثال، پاسخدهندهی شمارهی 5، الگوی پاسخ 101010را دارد. این پاسخدهنده، از میان 6 سؤال، 3سؤال را با نمرهی کلی 3، درست پاسخ داده است. بر اساس نمرههای شناختی میتوان گفت که آزمودنی با احتمال بالای 80/0، بر توانش های A1 ،مسلط است. این آزمودنی با توجه به نمرههای شناختی بین 0تا 5/0، احتمالاً بر توانشهای A3،A2، A4، A5 وA6، مسلط نیست.
همانگونه که در سه ردیف آخر، مشاهده میشود وA4 ,A5,A3,A2 توانشهایی هستند که بیشتر آزمودنیها، بر آنها مسلط هستند. در حالی که بر سایر توانشها، تعداد متفاوتی از آزمودنیها مسلط بودهاند. یافتهی کلی دیگر این است که آزمودنیهای با نمرات کلی بالاتر، بر تعداد بیشتری از توانشها، تسلط یافتهاند. برای مثال، پاسخ دهنده 8 ، نمره کلی 6 را به دست آوردهاند و نتایج نشان میدهد که به 6 توانش از توانشهای موجود در ساختار سلسله مراتبی شکل1، مسلط شدهاند. از سویی دیگر، آزمودنیهای 2 و 9، نمره کلی 5 را به دست آوردهاند و نتایج برآورد نشان میدهد که آنها به ترتیب بر 4 و 3 توانش در ساختار سلسله مراتبی شکل 3، مسلط شدهاند.
همچنین، بر اساس جدول، هر دو آزمودنی 5 و10 نمرهی کل 3 از 6 را به دست اوردهاند. آما چون الگوی پاسخ آنها متفاوت است (101010) برای آزمودنی 5 (001011) برای آزمودنی 10، برآورد احتمالات توانشها نشان میدهد که دو آزمودنی، بر توانشهای شناختی متفاوتی، تسلط یافتهاند. آزمودنی 5، بر توانشهایA1 مسلط، بر توانشهای A1 و A6 وA5 A4 و A3 مسلط نیست. در حالی که آزمودنی 10، بر توانشها A5مسلط و بر توانشهای A2 و A4، A5 احتمالاً مسلط است و بر توانش A6 مسلط نیست. این نتایج نشان میدهد آزمودنیهایی که نمرهی کلی یکسان به دست آوردهاند، لزوما نیمرخ مهارت‌های شناختی یکسانی ندارند مخصوصا زمانی که یک آزمون، توانشهای شناختی متفاوتی را اندازه میگیرد.
ج- پایایی نمرههای توانش رنگین کمان:
این نمرات به دقت تصمیمگیری در مورد سطوح تسلط آزمودنیها در توانشها بر اساس نمرات تشخیصی اشاره دارد و بر مبنای شاخص αAHM، محاسبه گردید.
جدول 9: پایایی نمرههای شناختی توانشها در سلسلهمراتب رنگینکمان
Tabale9: Reliability of cognitive scores of abilities in the hierarchy of the rainbow
| شاخص αAHM | ||||||
توانشها )Abilities(
| A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | A6 |
|
آماره (statistic)
| 0.74 | 0.71 | 0.70 | 0.69 | 0.67 | 0.66 | |
جدول 9: پایایی نمرههای شناختی توانشها را در سلسله مراتب رنگین کمان نشان میدهد. همانگونه که مشاهده میشود، نمرات شناختی همهی توانشها، در حد مطلوب بوده و قابلیت گزارش نهایی را دارا میباشند.
بحث و نتیجهگیری:
هدف پژوهش حاضر شناسایی بدساختاری دانش علوم تجربی پایه پنجم ابتدایی بود. برای این منظور در ابتدا ساختار دانش موضوعات – تغییر فیزیکی، تغییر شیمیایی، و رنگین کمان تهیه گردید. بعد از تایید ساختار دانش مورد نظر توسط معلمان پایه پنجم ابتدایی و اساتید آموزش علوم تجربی، سؤالات آزمون برای بررسی بدساختاری دانش بر اساس ساختار مورد نظر تهیه گردید. بر اساس تحلیل نتایج و نمرات شناختی که از عملکرد دانش‌آموزان در این آزمون به عمل آمد بدساختاری دانش دربین تک تک دانش‌آموزان مورد بررسی قرار گرفت. هدف ازسنجش شناختی-تشخیصی، اندازهگیری ساختارهای دانش و فرآیندهای ذهنی و مهارت‌های خاص در دانش‌آموزان و فراهم کردن اطلاعات در رابطه با نقاط ضعف و قوت دانش‌آموزان در موضوعات درسی مختلف است (لایتون و گریل24، 2007). این نوع سنجش، اطلاعات معتبر آموزشی فراهم میکند تا معلم بتواند با استفاده از آن، به طور مؤثر، آموزشهای بعدی و مکمل را برای پاسخگویی به نیازهای یادگیری هر دانش‌آموز، به کار ببرد (مینائی، 1391). ، به منظور دانستن اینکه معلمان و آزمودنیها نیاز به بهبود کدام یک از مهارت‌های خاص دارند، از مدلهای تشخیصی-شناختی بر فراهم کردن بازخوردهای غیررسمی و تشخیصی استفاده می شود (افضلی و دیگران، 1395). همچنین مدلهای شناختی-تشخیصی آزمودنیها را بر اساس مهارت‌هایی که با توجه به عملکرد آنها در آزمونها، طبقهبندی میکنند. این طبقهبندیها، بازخوردهای هدفمندی را ارائه میدهند که به آموزش اصلاحی آنها کمک میکند (سیسومز و هنسون25،2018).
دراین پژوهش با استفاده از رویکرد شناختی -تشخیصی، وضعیت دانش‌آموزان در درس علوم تجربی بررسی شد. رویکرد ارزشیابی شناختی-تشخیصی برای سنجش و اندازهگیری ساختارهای دانش26 و توانمندیهای شناختی27، تدوین شده است. ساختار دانش، به عنوان اطلاعات حقیقی دربارهی معنی یا ویژگیهای مفهومی از موضوعات یادگیری، تعریف شده است. اما باید خاطر نشان ساخت که در همه فراگیران، این ساختار ذهنی شکل نمیگیرد و فرد نمیتواند در آموزشهای آتی، یادگیریهای جدید را با ساختار قبلی دانش، پیوند دهد. در واقع میتوان گفت که ساختار دانش مورد نظر در حیطهی آموزشی، به دلایل مختلف در همه ی فراگیران شکل نمیگیرد و این حالتی است که آن را بد ساختاری دانش مینامند (داداشزاده،1400). برای بررسی اینکه آیا دانش‌آموزی در عملکرد خود در آزمون ساختار دانش با مشکل بدساختاری مواجه است یا نه، نمرات شناختی دانش‌آموزان را مورد بررسی قرار میدهند. نمرات شناختی بر اساس نحوه پاسخ دانش‌آموز به سؤالات به دست میآید. در طراحی سؤالات آزمون ساختار دانش ترتیب سلسله مراتبی با توجه به ساختار دانش مفهوم مورد نظر باید رعایت شود. بنابراین سؤالات قبلی به عنوان پیش نیاز برای سؤالات بعدی است. وقتی دانش‌آموزی در آزمون مورد نظر نمیتواند پاسخ مناسب به پیش نیازهای یک مفهوم ارائه دهد، نمره شناختی این دانش‌آموز پایین خواهد بود که نشان میدهد در آن مفهوم با مشکل بدساختاری مواجه است. بنابراین اگر بدساختاری دانش در دانش‌آموزان تشخیص داده نشود، این مشکل تا پایههای بالاتر، ادامه مییابد و یادگیری معنادار و مفهومی علوم تجربی را در دانش‌آموزان با مشکل مواجه میسازد. نتایج این پژوهش نشان داد که تعدادی از دانش‌آموزان در مفاهیم مختلف به دلیل اینکه ساختار دانش مورد نظر به خوبی شکل نگرفته است در پاسخ گویی به سؤالات ازمون بدساختاری طراحی شده، با مشکلاتی مواجه بودند و نمی‌توانستند عملکرد مناسب را از خود نشان دهند. بررسی نمرات شناختی دانش‌آموزان در این پژوهش نشان داد که بیشتر دانش‌آموزان در مفهوم تغییرات با مشکل بدساختار مواجه هستند. با بررسی ساختار دانش این مفاهیم، مشخص شد که اغلب دانش‌آموزان در پیش نیازهای این مفاهیم را به خوبی یاد نگرفته‌اند و نمی‌توانند ساختار دانش مورد نظر در این زمینه را به خوبی برای خود مشخص کنند. از جمله پیشنیازهای مفاهییم تغییرات، ماده و حالتهای مختلف ان است که در کتاب‌های علوم تجربی سال های قبل با این مفاهیم اشنا شدهاند. لذا معلمان باید در تدریس مفاهیم جدید باید پیش نیازها را به خوبی برای دانش‌آموزان تبیین و همچنین وضعیت دانش‌آموزان را یادگیری این مفاهیم در نظر داشته باشند تا از این طریق دانش‌آموزان بتوانند بین یادگیریهای قبلی و جدید دانش‌آموزان ارتباط برقرار کنند.
با توجه به مطرح شدن مفهوم بدساختاری دانش علوم تجربی، در بررسی تطبیقی نتایج این پژوهش با پژوهشهای قبلی، پژوهشی یافت نشد که یافتههای ان به طور مستقیم با نتایج این پژوهش در ارتباط باشد. اما پژوهشهای مختلفی استفاده از رویکرد شناختی – تشخیصی را در شناسایی بدساختاری دانش و استفاده از نتایج آن برای ارائه بازخوردهای اصلاحی برای دانش‌آموزان را تایید میکنند.
نتایج پژوهش (چن و همکاران، 2022) نشان داد که با استفاده از رویکرد شناختی-تشخیصی میتوان راهبردهای آموزشی مناسب با نیاز دانش‌آموزان، طراحی کرد. همچنین نتایج این پژوهش نشان داد که روشهای مورد استفاده در رویکرد ارزشیابی تشخیصی- شناختی از پایایی مناسب برخوردار هستند.
نتایج پژوهش (سیسومز و هنسون، 2018) نیز نشان داد که از نظر معلمان استفاده از رویکرد شناختی-تشخیصی برای شناسایی نقاط ضعف و قوت دانش‌آموزان و ارائه بازخورد به آنها در این زمینه از اهمیت بالایی برخوردار است.
نتایج پژوهش (بورا و همکاران28، 2014) نشان داد که با استفاده از آزمون تشخیصی - شناختی می توان تسلط دانش‌آموزان روی موضوع درسی را به درستی و واضح تشخیص داد.
با توجه به اینکه ساختار دانش، به عنوان اطلاعات واقعی درباره ویژگیهای مفهومی موضوعات یادگیری تعریف شده و شامل اطلاعات رویهای در مورد چگونگی انجام کاری همچون تلفظ یک لغت و یا به کارگیری یک نوع ماشین است (لهمان، 2012) و در حالت بدساختاری دانش، تمام یا قسمتی از این اطلاعات واقعی یا رویهای در مورد موضوع مورد تدریس و یادگیری وجود ندارد و باعث میشود دانش‌آموزان در آزمونهای سلسله مراتبی که در ان سؤالات بر اساس ساختار دانش موجود طراحی شده است، عملکرد خوبی نداشته باشند. در پژوهش حاضر چون ساختار مطالب به صورت خطی طراحی بود دانش‌آموزانی که در صفتهای اول عملکرد خوبی نداشتند، این عملکرد نامناسب در نحوهی پاسخ دادن آنها به سؤالات بعدی تأثیرگذار بوده و نمرات شناختی پایینی داشتند. عوامل زیادی در این زمینه میتواند دخیل باشند. در موقعیتهای یادگیری عوامل فردی و محیطی زیادی بر فرایند یادگیری دانش‌آموز تأثیر مثبت و منفی میگذارد. عواملی مانند دقت و توجه و حالتهای روانی مختلف فرد و محیط کلاس، معلم، منبع آموزشی و همکلاسیها و همچنین شرایط فیزیکی جزو این عوامل میباشد. منفی بودن تأثیر این عوامل به یادگیری ناقص منتهی میشود که در واقع ساختار دانش موجود، بازنمایی کاملی از مورد یادگیری نمیباشد که در این صورت به آن بدساختاری گفته می شود (داداشزاده،1400). بنابراین برای بررسی بدساختاری دانش در ابتدا باید از آزمونی استفاده کرد که علاوه بر اینکه بر اساس ساختار دانش موجود باشد بلکه بتوان از طریق تحلیل نحوه پاسخ دانش‌آموزان به سؤالات بتوان شکلگیری ساختار دانش را بررسی کرد تا بر اساس آن بتوان اقدامات اصلاحی مناسبی را برای بهبود وضعیت یادگیری دانش‌آموزان اتخاذ نمود. همچنین در این پژوهش، الگوهای مختلف پاسخ دهی دانش‌آموزان بررسی شد که با توجه به نحوه و ترتیب پاسخ فرد، نمرات شناختی متفاوتی داشتند که بر اساس آن بازخوردهای اصلاحی مناسب را برای دانش‌آموزان ارائه دهند. رحیمی، (یونسی و مکری، 1397) در پژوهشی با عنوان کاربرد سنجش تشخیصی-شناختی به منظور تحلیل سؤالات کنکور کارشناسی ارشد زبان انگلیسی به تبیین مهارت‌های پایه آزمون خواندن و درک مطلب و تحلیل سؤالات آزمون در نهایت تعیین نقاط ضعف و قوت آزمونها از طریق سنجش تشخیصی-شناختی پرداختند. با استفاده از تحلیل دادهها تعداد افرادی که به حد تسلط و غیر تسلط بودند مشخص گردید. همچنین نتایج پژوهش (کوهن و چیو29، 2019)، (تو، وانگ، سیا، داگلاس و چانگ30، 2018)، (وانگ و گریل31، 2011)، (گریل و آلوز32، 2010)، (تقیان و همکاران، 1397)، (جاویدان‌مهر و عباسی‌سراب، 1396)، (افضلی و همکاران، 1395)، استفاده از رویکرد شناختی-تشخیصی را برای شناسایی میزان تسلط و عدم تسلط دانش آموزان به محتوای درسی را بر اساس ساختار دانش تایید کردند. همچنین (رنجبران و علوی، 1395) در پژوهشی با عنوان سنجش تشخیصی - شناختی آزمون خواندن و درک مفاهیم برای بازخورد تشخیصی - تکوینی به این نتیجه رسیدند که با تشخیص نقاط قوت و ضعف دانش‌آموزان میتوان بازخوردهای مفیدی را ارائه کرد.
(وانگ و یو33، 2013) در پژوهشی با عنوان روش سلسله مراتبی صفت مبتنی بر شبکه های عصبی در تحلیل شناختی-تشخیصی نشان داد که کاربرد شبکههای عصبی در تحلیل یافتهها میتواند درجه تسلط آزمودنیها را بر مهارت‌های شناختی، برآورد کند. همچنین نتایج دیگر این پژوهش عدم وجود برخی مهارت‌های شناختی پاسخدهندگان را در آزمون را نشان داد که همان پدیده بدساختاری دانش است.
(گریل ، چو و هونگ34، 2008) در پژوهشهای خود به این نتایج دست یافتند که میتوان از طریق رویکرد شناختی-تشخیصی در آزمونها، به شواهدی مبنی بر عدم وجود برخی از مهارت‌های شناختی پاسخدهندگان دست یافت. با توجه به نتایج پژوهشها میتوان استدلال کرد که آزمونهای شناختی-تشخیصی که بر اساس ساختار دانش در موضوعات مختلف درسی تهیه میشوند میتوان از طریق تحلیل نتایج به نقاط قوت و ضعف دانش‌آموزان با توجه به نحوه پاسخ پی برد. همچنین با استفاده از نمرات شناختی که دانش‌آموزان به دست میآورند به عدم وجود برخی مهارت‌های شناختی پی برد که همان بدساختاری دانش است که معلمان می-توانند از طریق بازخوردهای مناسب و همچنین برنامههای اصلاحی لازم را در این زمینه ارائه دهند. در این پژوهش نیز بر اساس تحلیل پاسخ های دانش‌آموزان، به عدم وجود برخی مهارت‌های شناختی در دانش‌آموزان پی برده شد که معلمان با استفاده از این نتایج میتوانند برنامههای جبرانی و اصلاحی را برای دانش‌آموزان فراهم نمایند. در این پژوهش بدساختاری دانش در درس علوم تجربی پایه پنجم ابتدایی بررسی شد. نتایج نشان داد که برخی از دانش‌آموزان در مهارت‌های شناختی خود با ضعف‌هایی مواجه هستند لذا برای بررسی بیشتر پیشنهاد میشود بدساختاری دانش در دروس دیگر مانند ریاضی و املا در مقاطع تحصیلی مختلف بررسی شود. همچنین با توجه به نتایج دیگر این پژوهش که نشان داد آزمون ساختار دانش علوم تجربی از روایی و پایایی قابل قبول برخوردار است لذا پیشنهاد میشود برای بررسی بدساختاری دانش، آزمونهای مختلف ساختار دانش تهیه و روایی و پایایی آنها مورد بررسی بیشتر قرار گیرد. با توجه به اینکه انجام این پژوهش با محدودیت هایی همچون عدم تمایل تعدادی از معلمان برای همکاری و آشنا نبودن معلمان با رویکرد شناختی-تشخیصی در ارزشیابی و محدود بودن جامعه مطالعه به دانش آموزان پایه پنجم، مواجه بود.
منابع:
افضلی، افشین؛ دلاور علی؛ فلسفینژاد، محمدرضا و برجعلی احمد. (1395). مدل‌سازی تشخیصی-شناختی (CDM) ریاضیات پایه اول دبیرستان. اندازهگیری تربیتی،24،6، 1-21.
تیمورزاده، هاله. (1394). بررسی آموزش علوم در کشور ایران و کانادا و سنگاپور . دومین کنگره بین المللی تخصصی علوم و زمین .تهران.
تقییان، حسن؛ خدایی، ابراهیم؛ بازرگان، عباس؛ مقدم زاده، علی و کبیری، مسعود .(1397). ساخت آزمون خواندن برای دانش آموزان پایه ی ششم ابتدایی با استفاده از انگاره ی سنجش شناختی تشخیصی. آموزش زبان فارسي به غير فارسي زبانان، 15،7، 3-30.
جاويدان مهر، زهرا و عناني سراب، محمدرضا. (1396). بررسي گستردگي و دشواري زيرمهارت هاي خواندن و درک مطلب با استفاده از مدل تشخيصي شناختي جي دينا. نقد زبان و ادبيات خارجي (پژوهشنامه علوم انساني)، 19،14، 99-117.
داداشزاده، مجید. (1400). ساخت و رواسازی آزمون ساختار دانش ریاضی ششم ابتدایی با استفاده از رویکرد سنجش شناختی-تشخیصی(CDA) و مطالعهی بدساختاری دانش ریاضی در دانش‌آموزان ششم ابتدائی، رساله منتشر نشده دکتری، دانشگاه علامه طباطبایی، دانشکده روانشناسی و علوم تربیتی، گروه سنجش و اندازه گیری.
رحیمی، ریحانه؛ یونسی، جلیل و مکرمی، مهران. (1397). کاربرد سنجش تشخیصی شناختی به منظور تحلیل سؤال های درک مطلب کنکور کارشناسی ارشد رشته زبان. اندازه گیری تربیتی، 32، 17-40. Doi: 10.22054/jem.2019.21300.1522
رنجبران، فاطمه و علوي، سيدمحمد (1395). سنجش تشخيصي شناختي آزمون خواندن و درک مفاهيم براي بازخورد تشخيصي تکويني. پژوهش هاي زبانشناختي در زبان هاي خارجي (پژوهش زبان هاي خارجي)2،6، 321-342. Doi: 10.22059/jflr.2017.228465.320
سرمد، زهره؛ بازرگان، عباس و حجازی، الهه (1391). روشهای تحقیق در علوم رفتاری، تهران: نشرآگه.
سیف، علیاکبر. (1398). روانشناسی پرورشی نوین: روانشناسی یادگیری و آموزش. تهران: دوران.
عدل هریس، سعید. حیدر قلی زاده، حسین و فخیمی، بهنام. (1397). بررسی تطبیقی محتوا، برنامه درسی، روش تدریس و ارزشیابی علوم درکشورهای ایران، انگلستان و ژاپن. اولین کنفرانس ملی توسعه پایدار درعلوم تربیتی ایران.مرکز بین المللی همایش ها و سمینارهای توسعه پایدار علوم جهان اسلام.تهران.
فتحی‌آذر، اسکندر. (1396). روشها و فنون تدریس. تبریز: انتشارات دانشگاه تبریز.
Adl Harris, S., Haider Qolizadeh, Hossein., & Fakhimi, B. (2018). Comparative study of content, curriculum, teaching method and science evaluation in Iran, England and Japan. The first national conference on sustainable development in educational sciences. [In Persian].
Afzali, A., Delavar, A., Falsafinejhad, M., & Borjali, A. (2016). Cognitive- diagnostic modeling (CDM) of first grade high school mathematics. Quarterly of Educational Measurement 6(24), 1-21. [In Persian].
Booraa وSupranee. Shotiga, Pasipholb.Kamonwan, Tangdhanakanondb. (2014). Development of Cognitive Diagnostic Testing on Basic Arithmetic Operation Procedia - Social and Behavioral Sciences 191 .769 – 772.
Dadashzadeh, M. (2021). Constructing and validating the 6th grade math knowledge structure test using the cognitive-diagnostic assessment (CDA) approach and studying the malstructuring of math knowledge in 6th grade students, unpublished doctoral thesis, Allameh Tabatabai University, Faculty of Psychology and Educational Sciences. Measuring group. [In Persian].
Department of Education and Skills. )2012(. Published by Evaluation Support and Research Unit Inspectorate Department of Education and Skills Marlborough Street Dublin 1.
Fathi Azar, I (2017). Teaching methods and techniques. Tabriz: Tabriz University Press .[In Persian].
George, A Cathrice & Robitzsch, Alexander.(2015).Cognitive Diagnosis Models in R: A Didactic. The Quantitative Methods for Psychology, 11(3), 189-205.
Gierl, M, J. & Alves, C. (2010). Using pricipeld test design to develop and evaluate a diagnostic mathematics assessment in grade 3 and 6. Paper presented at the annual meeting of the American educational research association. Denever, Co, USA
Gierl Mark, J., Cui, Y., & Hunka, S. (2008). Using connectionist models to evaluate examinees’ response patterns to achievement tests. Modern Applied Statistical Methods, 7(1), 234-245.
Gierl, M.J., Wang, C., & Zhou, J. (2008). Using the attribute hierarchy method to make diagnostic inferences about examinees’ cognitive skills in algebra on the SAT, Journal of technology, learning, and assessment, 6(6). Retrieved from http://www.jtla.org
Huan Chin1 & Cheng Meng Chew1 & Hooi Lian Lim1 & Lei Mee Thien (2022). Development and Validation of a Cognitive Diagnostic Assessment with Ordered Multiple-Choice Items for Addition of Time International Journal of Science and Mathematics Education. 20:817–837.
Javidanmehr, Z., Anani Sarab, M,. (2017). Investigating the extent and difficulty of reading and understanding subskills using JDina's cognitive diagnostic model. Critical Language & Literary Studies. 14(19), 99-117 .[In Persian].
Köhn, H. F., & Chiu, C.Yi. (2019). Attribute Hierarchy Models in Cognitive Diagnosis: Identifiability of the Latent Attribute Space and Conditions for Completeness of the Q-Matrix. Classification, 36, 541–565. Doi: https://doi.org/10.1007/s00357-018-9278-6
Leighton, J. P., & Gierl, M. J. (2007). Verbal reports as data for cognitive diagnostic assessment. Cognitive diagnostic assessment for education: Theory and applications, 146-172. Doi: https://doi.org/10.1017/CBO9780511611186.006
Lohman, D. F. (2012). Complex information processing and intelligence. In R. J. Sternberg (Ed.), Handbook of intelligence. New York: Cambridge University Press.
Rahimi, R., Yunsi, J., & Makrami, M,. (2018). The application of cognitive diagnostic tests in order to analyze the reading comprehension questions of the language master's entrance exam. Quarterly of Educational Measurement. 8(32), 17-40 .[In Persian].
Ranjbaran, F., Alavi, S. M. (2016). Cognitive diagnostic test of reading and understanding concepts for formative diagnostic feedback. Linguistic research in foreign languages (foreign language research). 6 (2), 321-342 .[In Persian].
Rupp, A, A. & Templin J, L. (2007). Review Article: Unique Characteristics of Cognitive Diagnosis Models. Educational and Psychological Measurement, 6(4), 219-262. Doi:10.1080/15366360802490866.
Saif, A.A. (2018). Modern educational psychology: psychology of learning and education. Tehran: Duran .[In Persian].
Sarmad, Z., Bazargan, A., Hijazi, E. (2012). Research methods in behavioral sciences, Tehran: Agah Publishers .[In Persian].
Tagiyan, H., Khodayi, E., Bazargan, A., Mogaddamzade, A., & Kabiri, M . (2018). Creating a reading test for sixth grade students using the concept of diagnostic cognitive assessment. Teaching Persian non- Persian speakers. 7(1), 3-30 .[In Persian].
Teymourzade, H .(2015). The Study of Science education in Iran , Canada and Singapore . The second Singapore . The second international specialized congress of science and earth. Tehran. [In Persian].
Schunk, D. H. (2019). Learning theories: an educational perspective (7th Ed). Boston: Pearson.
Tu Dongbo, Wang Shiyu, Cai Yan, Douglas Jeff, & Chang Hua-Hua. (2018). Cognitive Diagnostic Models With Attribute Hierarchies: Model Estimation With a Restricted Q-Matrix Design. Appl Psychol Meas, 43(4): 255–271. Doi:10.1177/0146621618765721
Wang, Ch. & Gierl Mark, J. (2011). Using the attribute hierarchy method to make diagnostic inferences about examinees’ cognitive skills in critical reading. Educational Measurement, 48(2), 165–187. Doi:10.1111/j.1745-3984.2011.00142.x
Wang, J. & Yu, j. (2013). Neural networks based attribute hierarchy method in cognitive diagnosis. IEEE International Conference on Intelligent Computing and Integrate
Wilson,Mark.(2018). Making Measurement Important for Education: The Crucial Role of Classroom Assessment. Educational Measurement: Issues and Practice.37, No. 1, . 5–20
Woolfolk, A. E. (2014). Educational Psychology (12th ed). Boston: Pearson Press.
[1] - این مقاله مستخرج از رساله دکتری اکبر علیلو دانشجوی دکتری روانشناسی تربیتی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان تبریز میباشد.
[2] - دانشجوی دکتری روانشناسی تربیتی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
[3] -استاد گروه علوم تربیتی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
*- نویسنده مسئول: Mesrabadi@azaruniv.ac.ir
[4] - دانشیار گروه علوم تربیتی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
[5] 5- دانشیار گروه علوم تربیتی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
[6] -Slavin
[7] -TIMSS
[8] - Rupp & Templin
[9] -Wilson
[10] - Leighton & Gierl
[11] - cognitive-diagnostic assessment
[12] - Chin, Chew, Lim & Thien
[13] - Sessoms & Henson
[14] - Lohman
[15] - Department of Education and Skills
[16] - Woolfolk
[17] - Schunk
[18] - George & Robitzsch
[19] - Rupp & Templin
[20] few hundred students
[22] - Gierl & etce
[24] Leighton & Gierl
[25] - Sessoms& Henson
[26] - Knowledge structure
[27] - Cognitive competences
[28] -Boora & etce
[29] -Kohn & Chue
[30] -Tu,Wang,Cail,Duglas,Chang
[32] - Gierl & Alves
[33] -Wang &
[34] - Gierl, Cui & Hunka