تا چند سال اخير، متداول ترين الگوي پذيرفته شده جهت آموزش علوم تجربي الگوي انتقالي بود. مطابق اين الگو: «دانش از ذهن معلم به ذهن دانش‌آموز قابل انتقال است»، و معلمان تلاش مي‌كردند تا از طريق شيوه‌هاي جديد تدريس، دانش را به نحو احسن به ذهن دانش‌آموزان منتقل نمايند. اما اخيراً نظريه‌اي مطرح شد كه در آن تاكيد شده بود: «تدريس و يادگيري دو مقوله متفاوت هستند؛ و با وجود روشهاي تدريس بسيار خوب هم ممكن است دانش‌‌آموزان چيزي ياد نگيرند». نظريه بيان شده اساس نظریه‌های يادگيري شناختي را بنا نهاد. طبق اين نظريه، یادگیرنده عامل اصلی و مهم کسب اطلاعات است و همه توانمندیهای او همچون درک، یادآوری و استدلال، در یک نظام پیچیده به نام «شناخت»[1]سازمان یافته ‌است و رخدادهای ذهنی يا عملیاتی نظير کسب کردن، «پردازش»[2]، ذخيره کردن و بازیابی اطلاعات در آنجا صورت مي‌گيرند.

منظور از شناخت در این نوع یادگیریها، جریانهای فکری و ذهنی حاکم بر رفتار است. بنابراین، یادگیری شناختی بیشتر با فرایندها و جریانهای ذهنی سروکار دارد و کمتر به رفتارهای آشکار فرد می‌پردازد. اساس کار در اين رويکرد افزايش توانايي فکري و اصلاح فرايند تفکر در دانش‌آموزان از طريق درگير کردن آنان در مهارتهاي تفکر سطح بالا است.

با رشد و توسعه نظريه هاي يادگيري شناختي، نظريه‌ديگري با عنوان «ساختن گرايي[3]» پديد آمد. طبق نظريه ساختن گرايي، نمي‌توان علم و دانش را از شخصي به شخص ديگر منتقل كرد. دانش بايد به طور فعالانه توسط فراگيرنده‌ي آن در طول تعامل با محيط ابداع و توليد گردد. چنين اظهاراتي به طور سربسته نشان دهنده آن است كه ذات و نوع محيط به اندازه خصوصيات و ويژگي‌هاي فراگيرنده دانش اهميت دارد. اين نظريه معمولاً نقش فعالي براي يادگيرنده در نظر گرفته و معتقد است:

«به جاي آنکه دانش‌آموز فقط بشنود، بخواند و به حل تمرينهاي کاملاً تکراري و عادي بپردازد، بايد بحث و گفتگو کند، فرضيه بسازد، تحقيق و طراحي کند و ديدگاههاي ديگران را دريافت دارد».

ساختن‌‌گرايان فرض را بر اين مي‌گذارند که دانش‌آموزان، خود بايد دانش را خلق کنند يا دوباره پديد آورند. اين کافي نيست که فقط يادگيرنده در وضعيت فعال قرار گيرد؛ بلکه بايد معلم هدايت و راهنمايي او را بر عهده گرفته و به او کمک کند تا نظريه‌هاي علمي و ديدگاهها و چشم اندازهاي تاريخي و ... را دوباره کشف کند.

براي درك و شناخت و بكارگيري روشهاي مختلف آموزش و همچنين فعاليتهايي كه دانش آموزان در فرآيند ياددهي – يادگيري انجام مي‌دهند ، لازم است تا يك معلم درباره كارهايي كه در كلاس انجام مي‌دهد، بينديشد. اين شيوه برخورد با آموزش به معلم كمك مي‌كند تا دانش‌آموزان خود را در موقعيت يادگيري بهتري قرار دهد. آشنايي با انواع رويكردهاي چهارگانه موجود در آموزش علوم تجربي به معلم كمك مي‌كند تا رويكرد و شيوه آموزش خود را مورد بازبيني قرار داده و بهترين روش و رويكرد را جهت آموزش علوم تجربي انتخاب نمايد. در اين بخش هر كدام از رويكردهاي مورد استفاده در آموزش علوم تجربي معرفي مي‌شوند.

رويکرد انتقالي

 در اين رويکرد، بدون درگير کردن جدي دانش‌آموزان در فرآيند ياديگري، جواب بيشتر سئوالها بطور مستقيم به آنها گفته مي‌شود. دانش‌آموز همواره مطيع و منفعل است و با گوش دادن و يا نوشتن مطالب در اطلاعات معلم شريک مي‌شود. محتواي دانش اهميت زيادي دارد، اما بر مهارتها و نگرشها تأکيد نمي‌شود و معلم نيز اطلاعات را از طريق شفاهي يا نمايشي به دانش‌آموزان ارائه مي‌کند. گرچه در اين رويکرد انتقال مطالب با سرعت بالا در کوتاهترين زمان انجام مي‌شود و معلمان نيز با اين روش آشنا هستند و تنها روش بي‌خطر آموزش مطالب به دانش‌آموزان است؛ اما فهم عميق مطالب ممکن نيست و ميزان يادگيري نيز قابل اندازه‌گيري دقيق نخواهد بود.

رويکرد تعاملي

اگر معلم فعالانه براي آگاهي يافتن از آنچه که دانش‌آموزان قبلا فهميده‌اند بکوشد و سپس آنها را به پرسيدن پرسشهاي علمي تشويق نمايد، در اين صورت رويکرد تعاملي را به کار گرفته است. در اين روش، دانش‌آموز به بيان نظر خود درباره موضوع مي‌پردازد و از طريق پرسيدن سئوالهاي خود و انجام آزمايش و بيان نتايج آن در کلاس، تحقيق مي‌کند. معلم چهارچوبي براي يادگيري تنظيم مي‌کند و به هماهنگي آنها مي‌پردازد و بر طبق علاقه دانش‌آموزان، يادگيري را تسهيل مي‌بخشد. اين رويكرد انگيزه دانش‌آموزان را تحريک کرده و به نيازهاي آموزشي واقعي آنها نزديکتر است. بحث و تبادل افكار بين معلم و دانش‌آموز از ويژگي بارز اين روش بوده و دانش‌آموزان به جاي انفعال و تسليم شدن در مقابل بارش يك‌طرفه اطلاعات از طرف معلم، فعالانه در بحث، گفتگو، پرسش و پاسخ با معلم به تعامل مي‌پردازند.

رويکرد فرايندي

در سالهاي اخير، رويکرد فرايندي در آموزش علوم تجربي به‌ويژه آموزش شيمي، مقبوليت زيادي يافته است. دانش‌آموز در تدريس مشارکت فعال دارد و تمام مهارتهاي علمي او پرورش داده مي‌شود. معلم به سازماندهي امکانات مي‌پردازد و يادگيري نيز از طريق مشارکت فعال دانش‌آموزان در فرايند ياددهي- يادگيري انجام مي‌شود.  در اين رويكرد پرورش انواع مهارت‌هاي پايه جهت فعاليت در آزمايشگاه و اجراي برنامه درسي مبتني بر انجام آزمايش در اولويت بوده و به انتقال دانش نظري كمتر توجه مي‌شود. آموزش شيمي در آزمايشگاه و بيان نظريه‌هاي علمي از طريق نتايج به دست آمده از انجام آزمايشها مثال روشني از كاربرد اين رويكرد مي‌باشد.

رويکرد كاوشگري

 در اين رويکرد به دانش‌آموز اجازه داده مي‌شود تا جواب سئوال ها را به تنهايي و يا با كمك اعضاي گروه، کشف كرده و به استفاده از مواد و وسايل در دسترس، ديدن طرحها و نتيجه‌گيري از تجربيات و آزمايشهايي که انجام داده ‌است، تشويق مي‌شود. معلم به انتخاب امکانات و سازماندهي آزمايشها و کمک به دانش‌آموزان در انجام آنها مي‌پردازد، و علم نيز موضوعي است که بايد دانش‌آموزان آن را کشف کنند، زيرا كه يادگيري در همين کشف کردن پديده‌ها و حل مسئله شکل مي‌گيرد. در اين روش ميزان درگيري دانش‌آموز در يادگيري، بسيار بالا است.

بررسي‌ها نشان داده است كه در يك كلاس درس واقعي، بيشتر معلمان تركيبي از چند رويكرد را به كار مي‌گيرند. هيچ‌يك از رويكردهاي ذكر شده به تنهايي به كار گرفته نمي‌شوند و هيچ مرز مشخصي هم بين آنها وجود ندارد. 

[1] Cognition