النموذج التدريسى

رابعاً: النموذج التدريسى 

    يعد نموذج العمليات والمهارات السابق ذكره الأساس لوضع النموذج التدريسى، والذى يمكن ترجمته فعليًا فى حجرة الدراسة إلى أنشطة تعليمية تساعد التلاميذ على التفكير العلمى من خلال التمكن من فرض وتقويم واختبار الفروض العلمية والوصول إلى المعرفة العلمية بصورة نشطة. ويتكون النموذج من ثلاث مراحل كالآتى:

·  المرحلة الأولى: النشاط التمهيدى والتوصل للفرض الأولى.

·  المرحلة الثانية: البحث والتوصل للفروض البديلة القابلة للاختبار.

·  المرحلة الثالثة: النشاط التجريبى والتوصل للفرض الصحيح.

   

إجراءات التدريس وفقًا للنموذج التدريسى المقترح

المرحلة الأولى: النشاط التمهيدى والتوصل للفرض الأولى

·      يمهد المعلم عن الظاهرة.

·      يطرح المعلم أسئلة عن الظاهرة.

·      يقوم المعلم بنشاط عملى تمهيدى مرتبط بالظاهرة أمام التلاميذ.

·      يشرح المعلم إجراءات النشاط للتلاميذ ويعرض أدواته.

·      يشرح المعلم أسباب استخدام هذا النشاط لتفسير الظاهرة.

·      يبدأ المعلم فى إجراء النشاط العملى (عرض معملى).

·      يسأل المعلم التلاميذ عن توقعاتهم عن النتائج.

·      يتلقى المعلم فروض التلاميذ.

·      يتمم المعلم النشاط العملى.

·      يتلقى المعلم ملاحظات التلاميذ لنتائج النشاط.

·      يسجل التلاميذ الفرض الصحيح.

·      يسأل المعلم التلاميذ عن تفسير الملاحظات الحادثة.

·      يطلب المعلم من التلاميذ وصف الظاهرة وفقًا لنتائج النشاط العملى الملاحظ.

·      يطلب المعلم من التلاميذ تحديد تفاصيل الظاهرة وفقًا لنتائج النشاط العملى الملاحظ.

·      يتلقى المعلم تفسير أولى عن الظاهرة الملاحظة (الفرض الأولى المقترح عن الظاهرة).

·      يساعد المعلم التلاميذ فى تحديد العوامل المرتبطة بالظاهرة.

المرحلة الثانية: البحث والتوصل للفروض البديلة القابلة للاختبار

·       يقسم المعلم الفصل إلى مجموعات.

·       يحث المعلم التلاميذ على البحث وجمع البيانات والمعلومات فى المكتبة أو حجرة الوسائط المتعددة أو حجرة الإنترنت.

·       يناقش المعلم التلاميذ حول المعلومات التى تظهر لهم أثناء البحث.

·       يسجل المعلم ما توصل إليه التلاميذ من عوامل ومتغيرات ويرفض ما لا يرتبط بالظاهرة منها ويعلن النتائج للجميع.

·       يساعد المعلم التلاميذ فى وضع أسئلة عن علاقة العوامل والمتغيرات بالظاهرة.

·       يطلب المعلم من التلاميذ تحويل الأسئلة إلى فروض بديلة.

·       يسمح المعلم للتلاميذ بإجراء مناقشة فى مجموعات لاختيار الفروض القابلة للاختبار.

·       يوجه المعلم التلاميذ لاقتراح طريقة لاختبار الفروض وتدوين خطواتها.

المرحلة الثالثة: النشاط التجريبى والتوصل للفرض الصحيح

·       يعرض التلاميذ فى مجموعاتهم طريقة اختبار الفروض.

·       يعرض التلاميذ أدوات التجربة اللازم إجرائها لاختبار الفروض.

·       يجرى التلاميذ النشاط أمام المعلم.

·       يتابع المعلم عمل التلاميذ ويلاحظ أدائهم أثناء العمل.

·       يجيب المعلم أسئلة التلاميذ أثناء القيام بالنشاط.

·       يقوم المعلم التلاميذ أثناء القيام بالنشاط.

·       يوجه المعلم التلاميذ لتسجيل الملاحظات.

·       يوجه المعلم التلاميذ لكتابة النتائج فى ورقة العمل.

·       يتلقى المعلم إعلان الفرض الصحيح من كل مجموعة.

·       يتلقى المعلم تفسير الظاهرة من كل مجموعة.

·       يلخص المعلم تفسير الظاهرة للجميع.

معايير وإجراءت استخدام نموذج عمليات الفروض العلمية

معايير وإجراءت استخدام  نموذج عمليات الفروض العلمية

    ينبغى أن يراعى التلاميذ عند استخدام نموذج الفروض العلمية مجموعة من المعايير والإجراءات ليتمكنوا من تكوين الفروض العلمية وتقويمها واختبارها والوصول لحلول مشكلة ما أو تفسير لظاهرة علمية ما، فيجب على التلاميذ:

·      تسجيل ملاحظات ووضع بيانات عن الموضوع على هيئة جداول ورسوم.

·      تسجيل أسئلة عن الموضوع الملاحظ.

·      تحديد مشكلـة واحدة للقيـام بدراستها والتركيز على فكرة واحدة عنـد البحث.

·      تحديد المشكلة تحديدًا دقيقًا فى جملة محددة أو سؤال محدد.

·      كتابة تفصيلات المشكلة على هيئة جمل قصيرة أو أسئلة محددة.

·      تحديد العلاقات التى تربط بين العوامل وتوقع اتجاهات تغيرها.

·      تحديد العامل الرئيس المؤثر فى الظاهرة بطريقة مباشرة.

·      تحديد الظروف التى تتحكم فى الظاهرة.

·      تسجيل كل الخبرات والمعلومات التى تملكها عن الموضوع.

·      القيام بتجميع كل البيانات والمعلومات اللازمة.

·      تعرف المتغيرات المستقلة والتابعة والمتغيرة.

·      وضع تفسير محتمل للموضوع.

·      كتابة توقعاتـهم عن النتائج عند مراجعة الفرض الأولى.

·      تحديد أى العوامل أكثر صلة بالموضوع.

·      استنباط فروض بديلة.

·      مراجعة جميع الفروض تفصيليًا.

·      المقارنـة بيـن الفروض البديلـة من حيث قوة صلتهـا بالتفسير العلمـى الصحيح.

·      القيام برفض الفروض غير القابلة للاختبار والفروض غير المنطقية.

·      تصميم التجارب المناسبة لاختبار الفروض.

·      تجهيز المواد اللازمة للتجارب قبل إجراء التجربة.

·      ضبط الظروف الخاصة بالتجربة أثناء إجرائها.

·      القيام بإجراء التجارب وتسجل كل تفاصيلها.

·      مقارنة نتائج التجارب مع الفروض البديلة التى تم اقتراحها حول الموضوع.

·      تحديد الفرض الصحيح وتنشر النتائج.

·      تفسير الظاهرة أو تقدم حل للمشكلة.

إجراءات التدريس باستخدام نموذج عمليات ومهارات الفروض العلمية

    يمكن تلخيص إجراءات التدريس وفقًا للنموذج المقترح لعمليات الفروض العلمية كالآتى، ويتكون الدرس الواحد من ثلاث حصص دراسية.

فى مرحلة تكوين الفروض (الحصة الأولى):

    يبدأ المعلم بمقدمة تمهيدية وسؤال عن موضوع الدرس يعقبه نشاط تمهيدى يقوم به المعلم بمفرده أو بإشراك أحد التلاميذ تحت توجيهه. وفى هذا النشاط التمهيدى يوضح المعلم الأدوات المستخدمة وسبب استخدامها ويشرح خطوات النشاط وإجراءاته أثناء القيام به، ويوجه المعلم عدة أسئلة للتلاميذ أثناء إجراء النشاط، ويطلب منهم توقع النتائج ووضع فروض للملاحظات المرتقبة قبل إتمام إجراءات النشاط، ثم يكمل النشاط بعد تلقى فروض التلاميذ، ويسأل التلاميذ عن ملاحظاتـهم، ثم يسأل التلاميذ عن  أسباب حدوث ما تم ملاحظته وكيف يتم تفسيره، ثم يسألهم عن وصف للمشكلة التى سيتم دراستها وتحديد تفاصيلها على هيئة أسئلة أو جمل خبرية تتضمن وصف لما حدث فى النشاط التمهيدى. ومنه يوجه المعلم التلاميذ إلى وضع تفسير أولى لما لاحظوه ويساعدهم فى تحديد العوامل التى تؤثر فى الظاهرة موضع الدراسة ويتم اشتقاق جميع ما سبق من تحديد للمشكلة، ووصف تفاصيلها، وتصور تفسير لها، وتحديد العوامل المتحكمة بـها، من خلال ملاحظة وتحليل التلاميذ للنشاط التمهيدى الذى يعتمد نجاح هذه المرحلة من الدرس على دقة اختيار المعلم له، وبساطة تصميمه، وملائمته للهدف المحدد مسبقًا.

وفى مرحلة تقويم الفروض (الحصة الثانية):

    يقوم التلاميذ بنشاط بحثى لجمع البيانات والملاحظات الجديدة وسؤال الخبراء (مناقشة المعلم) عن الموضوع ويمكن القيام بالنشاط البحثى فى المكتبة أو فى معمل الوسائط التعليمية ومعمل الإنترنت بالمدرسة تحت إشراف المعلم. حيث يتوصل التلاميذ بعد دراسة الظاهرة ومناقشة الفرض الأولى لتكوين فروض بديلة تبعًا لما تم اكتشافه من عوامل ومتغيرات ترتبط بالظاهرة موضع الدراسة. ويسأل المعلم التلاميذ عن نتائج البحث الذى قاموا به وعن الفروض البديلة التى يمكن وضعها لاختبار الفرض الأولى، ويوجه المعلم التلاميذ لمناقشة الفرض الأولى والفروض البديلة فى مجموعات لتقيمها واختيار الصالح منها للاختبار. ويطلب المعلم من التلاميذ فى التفكير فى طريقة لاختبار الفروض التى تم اختيارها لتنفيذها فى الحصة القادمة.

وفى مرحلة اختبار الفروض (الحصة الثالثة):

    يلاحظ المعلم التلاميذ وهى تنفذ نشاط اختبار الفروض ومن الممكن أن يكون هذا النشاط محاكيًا للنشاط التمهيدى الذى قام به المعلم لإثبات صحة الفروض الموضوعة، أو قد يكون ذا تصميم جديد عنه، ويتوقف ذلك على قدرة التلاميذ على تصميم النشاط وعلى كم المعلومات المتوفرة لديهم نتيجة البحث والدراسة السابقة لاختبار الفروض الموضوعة. ويوجه المعلم التلاميذ أثناء القيام بالنشاط عن طريق ملاحظة أدائهم وتعديل غير الصحيح منه والإجابة عن تساؤلاتـهم أثناء العمل ومناقشة إجراءاتـهم وتقويم ما يلزم لضمان السير فى طريق صحيح بدون مخاطر أثناء التنفيذ العملى، ويطلب المعلم من التلاميذ تحديد الملاحظات والنتائج فى مجموعات لتلخيصها وعرضها على الفصل كله، ويوجه المعلم التلاميذ لمقارنة النتائج بالفروض الموضوعة وإعلان الفرض الصحيح وتفسير الظاهرة موضع الدراسة.

نموذج تقويم عملية الفروض العلمية

ثالثًا: نموذج تقويم عملية الفروض العلمية

    يعمل نموذج تقويم الفروض العلمية (شكل 4) للتأكد من قدرة التلاميذ على التعامل مع الفروض العلمية والتفكير بطريقة علمية لتفسير الظواهر وحل المشكلات. وقد حددنا سابقًا ثلاث مهارات رئيسة فى عملية الفروض العلمية وهى كالتالى:

1-   مهارة فرض الفروض العلمية.

2-   مهارة تقويم الفروض العلمية.

3-   مهارة اختبار الفروض العلمية.

    وتتضمن كل مهارة من المهارات السابقة مهارات يمكن إخضاعها للتقويم بالاختبار المباشر كما يلى:

أولاً: بالنسبة لعملية القدرة على تكوين الفروض العلمية فإن القدرات الفرعية التى تتضمنها هى كالتالى:

·        مهارة التنبؤ بنتائج تجربة ملاحظة.

·      مهارة وصف الظاهرة.

·      مهارة تحديد العوامل التى تتحكم فى الظاهرة.

·      مهارة وضع أسئلة توضح علاقة العوامل بالظاهرة.

ثانيًا: بالنسبة لعملية القدرة على تقويم الفروض العلمية فإن القدرات الفرعية التى تتضمنها هى كالتالى:

·      مهارة تفسير ارتباط العامل بالظاهرة.

·      مهارة وضع فروض بديلة عن الفرض الأصلى قابلة للاختبار.

ثالثًا: بالنسبة لعملية القدرة على اختبار الفروض العلمية فإن القدرات الفرعية التى تتضمنها هى كالتالى:

·    مهارة تصميم تجربة لاختبار الفروض.

·    مهارة تفسير الظاهرة فى ضوء نتائج التجربة.

    وتتضمن مهارة تصميم التجربة: مهارة إجراء التجربة، مهارة التعامل مع الأدوات، ومهارة ضبط الظروف المناسبة للتجربة، ومهارة تحقيق نتائج. أما مهارة تفسير الظاهرة فتتضمن مهارة مقارنة النتائج بالفروض الموضوعة، ومهارة اختيار الفرض الصحيح وإعلانه.

    وعند وضع التلميذ فى أحد مواقف المشكلة فإن التلميذ يفكر بدقة ليصل إلى تفسير يساعده فى تفسير الظاهرة أو حل المشكلة موضع الدراسة. وعندما يفكر التلميذ بطريقة علمية فإنه يسعى لوضع تفسيرات مؤقتة للظاهرة عن طريق التنبؤ بنتائج تجربة ملاحظة، ومحاولة وصف الظاهرة الملاحظة، وتخمين العوامل التى تتحكم بالظاهرة، وعن طريق وضع أسئلة أو جملة تعبر عن العامل أو العوامل الرئيسة التى تتحكم فى موضوع الظاهرة. وهنا يكون لديهم الفرصة لتفسير أحد الظواهر الطبيعية والتعبير عن التفسير فى أحد الصور السابقة، والتى يظهر الفرض العلمى فى أحدهم أو فى جميعهم. ويمكن استدلال القدرة على فرض الفروض العلمية من قدرة التلاميذ على وصف الظاهرة، أو تحديد العوامل التى تتحكم فيها.

وعند النظر فى القدرات السابقة والتى تعتبر مؤشر لقدرة التلاميذ على فرض الفروض العلمية يجب أن نضع فى الاعتبار بعض الخصائص التى يتميز بـها تفكير التلاميذ والتى تمثل صعوبات تحول دون إتمام عملية فرض الفروض العلمية بنجاح كامل أو بفاعلية مؤكدة.

تقويم مهارات الفروض العلمية لدى تلاميذ مرحلة التعليم الأساسى

    وفى مجال تقويم مهارات الفروض العلمية لدى تلاميذ مرحلة التعليم الأساسى قمت بإجراء دراسة [1]بـهدف الكشف عن صعوبات التلاميذ فى التعامل مع الفروض العلمية فى نـهاية المرحلة الابتدائية ومقارنتها بالصعوبات لديهم فى نـهاية المرحلة المتوسطة (الإعدادية). وقد قمت بتصميم اختبار فى العلوم العامة يتضمن خمسة أنواع من المواقف يتم وضع التلاميذ بـها للكشف عن قدراتـهم على التعامل مع الفروض العلمية وهذه المواقف هى:

·   إجابة سؤال عن أحد الظواهر الطبيعية.

·   حل مشكلة عن أحد القوانين العلمية.

·   تفسير أحد التفاعلات الكيميائية.

·   تفسير أحد الحقائق العلمية الملاحظة.

·   تفسير أحد التركيبات الطبيعية.

    وتغطى هذه المواقف جميع فروع العلوم التى يدرسها التلاميذ فى مرحلة التعليم الأساسى. وتضمن الاختبار خمس مشكلات كالآتى:

·  المشكلة الأولى فى مجال الفلك عن تفسير دوران الأرض حول الشمس مرة كل 365 يوم.

·   المشكلة الثانية فى مجال الفيزياء عن تفسير وصول جسمين مختلفين فى الوزن إلى نفس المكـان فى نفس الزمن عند اسقاطهم من نفس الارتفاع بنفس مقدار القوة.

·      المشكلة الثالثة فى مجال الكيمياء عن تفسير ذوبان الملح فى الماء وعدم ذوبان البنـزين فيه.

·    المشكلة الرابعة فى محال الأحياء عن تفسير زيادة معدل استهلاك ثانى أكسيـد الكربون أثنـاء البنـاء الضوئى فى ضوء الشمس الكامـل عنه فى الظلام.

·   المشكلة الخامسة فى مجال الجيولوجيا عن تفسير اختلاف التركيب الفيزيقى لصخرين تكونا من نفس أصل المجما ولهما نفس التركيب الكيميائى (الإنديزيت والديوريت).

   

    وقد تضمن كل موقف من الخمسة مواقف السابقة ثلاثة أسئلةكالآتى:

·   ما الأسئلة التى ترد إلى ذهنك عند التفكير فى المشكلة السابقة؟

·   ما العوامل المرتبطة بالمشكلة السابقة؟

·   ما أسباب تأثير هذه العوامل على موضوع المشكلة وإختيارك لها؟

    وكان الهدف من هذه الأسئلة الثلاثة السابقة الكشف عن الفرض العلمى الصحيح الذى قد يظهر إما فى منطقة الأسئلة، أو منطقة العوامل، أو منطقة تحديد الأسباب (التفسير) الذى يقدمه التلاميذ عند الإجابة على كل مشكلة من المشكلات الخمس السابق ذكرها.

    وقد تم تطبيق الاختبار على مجموعتين من تلاميذ المدرسة المتوسطة (الإعدادية). وضمت المجموعة الأولى 106 تلميذ وتلميذة من تلاميذ الصف الأول الإعدادى ، وضمت المجموعة الثانية 103 تلميذ وتلميذة من تلاميذ الصف الثالث الإعدادى فى  المدرسة الملحقة بجامعة هوكايدو للتربية بمدينة هاكوداتى اليابانية عام 2002[2]، وقد كان زمن الاختبار 60 دقيقة لكل مجموعة. وقد قمت بحساب عدد الأسئلة التى لم يتم الإجابة عنها فى كل مشكلة من المشكلات الخمس. ثم قمت بتقسيم إجابات التلاميذ عن الأسئلة جميعها إلى أربعة أقسام كالآتى: إجابات غير علمية، وإجابات تمثل المفاهيم الخاطئة لدى التلاميذ، وإجابات علمية لا ترتبط بموضوع المشكلة، ثم إجابات علمية ترتبط بموضوع المشكلة. وبالتأكيد يمكن أن تظهر الفروض العلمية فى أقسام الإجابات الثلاثة الأخيرة ولا يمكن أن يظهر فى قسم  الإجابات غير العلمية.

    وقد أظهرت النتائج لى صورة واضحة عن طريقة تفكير التلاميذ عند التعرض لموقف محير وعند التعامل مع تفسير أحد الظواهر الطبيعية، ومن المؤكد أن المفاهيم الخاطئة لدى التلاميذ تحول دون ظهور الفروض الصحيحة المرتبطة بالظاهرة موضع الدراسة، كما يمكن أن يعطى التلاميذ تفسيرات علمية ولكنها لا ترتبط بالمشكلة الأساسية، وذلك لانشغال ذهن التلاميذ بموضوعات أكثر جاذبية عن الموضوع الرئيس فى المشكلة والتى تؤدى بـهم للبحث حول الموضوع وليس خلاله مباشرة، أو استرجاع بعض الخبرات السابقة الناقصة عن المشكلة بصورة غير كاملة. كما يجب الحذر عند تحليل إجابات التلاميذ العلمية ذلك لأن معظمها يضهر على صورة معلومات مسترجعة وليس فى صورة فروض علمية.

    ويمكن تلخيص بعض نتائج البحث والتى أظهرت ضعف قدرات التلاميذ فى تكوين الفروض العلمية بصورة عامة فى ثلاثة مجالات وهى: مجال وضع سؤال عن المشكلة، ومجال تحديد العوامل المرتبطة بالمشكلة، ومجال تفسير أسباب ارتباط العوامل بالمشكلة كالآتى: 

1- فى مجال وضع سؤال يصف ارتباط العوامل بالظاهرة يعانى التلاميذ من عدم القدرة على تحديـد العوامل والمتغيرات التى تتحكـم فى الظاهرة ونجد أن التلاميذ:

·  يميلون إلى إضافة كلمة "لماذا" أمام جملة المشكلة المقدمة إليهم وإعادة السؤال الرئيس للمشكلة.

·  ليس لديهم القدرة على وضع أسئلة عن العوامل والمتغيرات التى تتحكم فى الظاهرة.

·   ليس لديهم القدرة على وضع أسئلة فرعية منبثقة من السؤال الرئيس.

2- وفى مجال تحديد العوامل المرتبطة بالظاهرة يعانى التلاميذ من صعوبة فى التمييز بين النظرية العلمية والأدلة التى تؤيدها ونجد أن التلاميذ:

·      ليس لديهـم القـدرة على تحديد العامـل الرئيس الذى يتحكـم فى الظاهرة.

·      لديهم الكثير من المفاهيـم الخاطئـة التى تمنعهـم من تحديد العوامل الصحيحة.

·      ليس لديهم القدرة على التمييز بين العامل والسبب والأسئلة ومعرفة الاختلافات بينهم.

·      ليس لديهم القدرة على تحديد العوامل القابلة للاختبار.

3- وفى مجال تحديد السبب لتأثير العامل وتفسير الظاهرة يعانى التلاميذ من عدم فهم لأسباب الظاهرة، ونجد أن التلاميذ:

·      ليس لديهم القدرة على تفسير سبب المشكلة أو الظاهرة.

·      لديهم العديد من المفاهيم الخاطئة التى تمنعهم من تفسير الظاهرة بصورة علمية.

·      ليس لديهم القـدرة على التمييز بين الأسباب النظرية والأسباب القابلة للاختبار.

    ومما سبق يجب أن ننتبه إلى الصعوبات والمشكلات التى يمتلكها التلاميذ عند التعامل مع الطريقة العلمية فى التفكير، وعند إجراء عملية الفروض العلمية. وذلك لأن التلاميذ عندما يواجهون ظاهرة علمية ما أو مشكلة علمية محيرة يميلون إلى استرجاع المعلومات من الذاكرة أكثر من محاولة التفكير المنطقى والاستدلال وإجراء الملاحظة. كما أن التلاميذ قد يكون لديهم خبرة قليلة بموضوع المشكلة أو الظاهرة وقليل من الخلفية المعرفية. كما يوجد لدى التلاميذ العديد من المفاهيم الخاطئة وعدم وضوح النظريات العلمية. وليس لدى التلاميذ قدرة على فهم الأدلة العلمية وتمييزها عن النظريات. كما أنـهم ليس لديهم خبرة بالتمييز بين العوامل والأسباب التى تتحكم فى الظاهرة. وعندما يواجه التلاميذ مشكلات مجردة يفقدون القدرة على تفسير هذه المشكلات وإيجاد أسبابـها والعوامل التى تتحكم فيها.

---

 Students` [1] Tafida Ghanem (2003): The Processes of Formulating Hypotheses and ]ifficulties of Hypotheses Formulation in Science Learning, Master Research of         Science Education, Hokkaido University of Education, Hakodate Campus, Science   Education Department, January 2003

[2]  Attached School of Hokkaido University of Education, Hakodate Campus, Japan

نموذج عمليات ومهارات الفروض العلمية

ثانيًا: نموذج عمليات ومهارات الفروض العلمية

    يعد نموذج عمليات الفروض العلمية (شكل 3) ترجمة للنموذج المعرفى فى صورة مجموعة من العمليات العلمية والمهارات العقلية، كما يعد نموذج العمليات الأساس لوضع نموذج تدريسى يمكن ترجمته فعليًا فى حجرة الدراسة إلى أنشطة تعليمية تساعد التلاميذ على التفكير العلمى والإبداعى والوصول إلى المعرفة العلمية بصورة نشطة.

    ويسير نموذج عمليات الفروض العلمية جنباً إلى جنب مع، ووفقًا لمراحل النموذج المعرفى للفروض العلمية فى إطار عملية التعلم والذى يتكون من ثلاث مراحل  كالآتى:

1-   مرحلة التكوين (الفرض الأولى): تكوين الفرض الأولى كتفسير مؤقت للظاهرة موضع التساؤل.

2-   مرحلةالتقويم (الفروض البديلة): دراسة الفرض الأولى وتكوين الفروض العاملة البديلة كمحاولة لوضع المترتبات الناشئة عن الفرض الأولى فى الاعتبار ثم تقييم مجوعة الفروض العاملة لاختيار الصالح منها للاختبار بصورة عملية.

3-   مرحلة الاختبار (الفرض المقبول): التحقق من الفروض للوصول إلى النتائج والوصول إلى الفرض النهائى عن طريق أحد العمليات العلمية التالية: الملاحظة، والبحث، والتجريب.

    ويمر التلاميذ بالمراحل الثلاث السابقة وفى كل مرحلة يقوم التلاميذ بمجموعة من العمليات والمهارات كالآتى:

1-  مرحلة التكوين (تكوين الفرض الأولى):

·      ملاحظة الظاهرة.

·      وضع أسئلة.

·      استخلاص المشكلة.

·      تحديد المشكلة.

·      تحديد تفصيلات المشكلة.

·      التنبؤ بالعوامل.

·      تعريف المتغيرات.

·      تفسير أولى الظاهرة.

·      تكوين الفرض الأولى.

2-  مرحلةالتقويم (تكوين الفروض البديلة):

·      مراجعة الفرض المقترح وإعادة النظر فى العوامل والمتغيرات.

·      فرض فروض بديلة عاملة.

·      مراجعة وإعادة النظر فى الفروض البديلة.

·      اختيار الفروض القابلة للاختبار.

3-  مرحلة الاختبار (تحديد الفرض المقبول):

·      تصميم التجربة أو التجارب.

·      الإعداد للتجربة أو للتجارب.

·      أداء التجربة أو التجارب.

·      مقارنة نتائج التجربة بالفروض المختبرة.

·      إعلان الفرض المقبول.

العمليات الرئيسة المتضمنة فى نموذج عمليات الفروض العلمية

عملية تكوين الفروض:

    هى عملية اقتراح تفسير أوحل لظاهرة أو مشكلة محيرة كتفسير مؤقت عن طريق ملاحظة الشىء موضع الدراسة، ووضع أسئلة عنه، وجمع البيانات والمعلومات حوله، والتنبؤ بالعوامل وتحديد المتغيرات التى تتحكم به.

عملية تقويم الفروض:

    هى عملية استنباط تفسيرات أو حلول بديلة عن الشىء موضع الدراسة من التفسير المؤقت السابق، ثم اختيار التفسيرات القابلة للاختبار بواسطة الطرق العلمية.

عملية اختبار الفروض:

     هى عملية وضع تفسير أو حل للظاهرة أو المشكلة المحيرة موضع الدراسة بصورة علمية عن طريق اختبار التفسيرات المقترحة بواسطة التجارب والملاحظات ومقارنة نتائج التجارب بهذه الحلول المقترحة.

العمليات والمهارات الفرعية المتضمنة فى نموذج عمليات الفروض العلمية

1- ملاحظة الظاهرة:

    عملية الملاحظة قد تحدث عن طريق المصادفة عن طريق الانتباه لحدث معين والتعجب منه عند حدوثه، أو تحدث عمدًا لغرض ما، أو عند الرغبة فى تحقيق هدف معين عند الشروع فى إجراء بحث. وهناك الحاجة لإجراء الملاحظة بنوعيها الكمية والكيفية. كما يجب أن يقوم الفرد بتسجيل بعض التعميمات من الملاحظة لتساعده فى التنبؤ المستقبلى للتفسيرات.

2- وضع أسئلة:

    من أجل البحث عن ظاهرة موضع تساؤل يجب وضع خطة للبحث والتقصى عنها. ويكون ذلك بوضع أسئلة عن الشىء المحير فى هذه الظاهرة وبعدها نضع خطة لمحاولة الإجابة عن هذه الأسئلة عن طريق جمع البيانات وسؤال المتخصصين.

3- استخلاص المشكلة

    من الملاحظـة السابقـة ووضع الأسئلـة يمكن تحديـد مشكلـة نقوم بتركـيز البحث حولها.

4- تحديد المشكلة

    تحديد ما يتم البحث حوله بدقة بكتابة جملة تصف ما نريد عمله بالفعل، واستخدم الملاحظـة التى قمنا بـها والأسئلـة التى وضعناهـا فى كتابـة جملـة تعبر عن المشكلة.

5- تحديد تفصيلات المشكلة

    تجميع المعلومات والبيانات حول المشكلة، ثم كتابة تفصيلات عن المشكلة فى ضوء البيانات التى لدينا لنلم بجميع الأبعاد الممكنة للمشكلة. 

6- التنبؤ بالعوامل

    تقرير لتحديد العوامل التى من الممكن أن تكون ذات صلة بالموضوع الذى ندرسه. وصنع قائمة بالعوامل التى توضح فى ترتيب تصاعدى شدة الارتباط بالمشكلة.

7- تعريف المتغيرات

    تستند على المعلومات التى قمنا بجمعها سابقًا، وتحديد مجموعة من العوامل التى قد تكون مرتبطة بالموضوع وقد تتحكم فيه وتؤثر عليه مباشرة. وتحديد المتغيرات المستقلة وغير المستقلة المتغيرة. ومراجعة قائمة الإجراءات تبعًا للمتغيرات والعوامل التى توصلنا إليها والتى ترتبط بموضوع البحث. والتنبؤ بالمسار الذى يمكن أن تسير فيه الأحداث عند اعتبار كل متغير وعامل مقترح فى حدود تأثر كل متغير بغيره من المتغيرات وطريقة عمل العوامل المقترحة.

8- تفسير الظاهرة وتكوين الفرض الأولى

    استقراء أفضل التفسيرات المحتملة من حصيلة ما لدينا من البيانات التى قمنا بجمعها، والملاحظات، والعوامل والمتغيرات التى قمنا بتحديدها ودراستها فى البداية عن طريق اختيار المتغيرات التى تعمل مستقلة عن غيرها لتجنب الفروض المعقدة، ثم ضع فرض أولى مقترح يمثل تفسير مقبول مبدئيًا.

9- مراجعة الفرض المقترح وإعادة النظر فى العوامل والمتغيرات

    تقييم الفرض الأولى المقترح ومراجعة كل جزء به تفصيليًا على حدة، وتحليل وإعادة اعتبار جميع العوامل والمتغيرات لتقرير أكثرها تأثيرًا على الموضوع المراد دراسته ولتحديد أيها أكثر قبولاً كنتيجة للبحث وكتفسير للظاهرة.

10- تكوين فروض بديلة عاملة

    استنباط مجموعة من المترتبات التى قد تنتج عن الفرض الأولى المقترح فى صورة فروض بديلة عاملة. بتنويع الفروض العاملة حتى تغطى كل المتغيرات والعوامل المحتمل تحكمها وتأثيرها فى التفسير الأساسى. ويتوقف عدد الفروض البديلة على درجة تعقد الموضوع أو الظاهرة موضع الدراسة، وعدد المتغيرات والعوامل التى تتحكم فيها. واقتراح تفسيرات لاحقة على أساس الأدلة التى جمعت لدينا وتبعًا للخلفية المعرفية المتوفرة عن الظاهرة.

11- مراجعة وإعادة النظر فى الفروض البديلة

    تقييم الفروض البديلة العاملة والمقارنة بينها وتحديد أكثرها قبولاً وارتباطًا بالموضوع من أجل استبعـاد الفروض التى ليست ذات صلـة.  ومراجعة كل الفروض المحتملة.

  

12- اختيار الفروض البديلة القابلة للاختبار

    اتخاذ قرار عن أى الفروض التى يمكن اختبارها عمليًا بالطرق العلمية مثل الملاحظة والتجريب واستبعاد أى فرض لا يقبل الاختبار.

13- تصميم التجربة أو التجارب

    تصميم التجارب المناسبة لاختبار الفروض البديلة لدينا، وإجراء تجربة واحدة على الأقل لاختبار كل فرض بديل.

14- الإعداد للتجربة أو للتجارب

    إعداد أدوات التجربة وكتابة قائمة باحتياجات التجربة من مواد وأدوات، وظروف مناسبة لإجراء التجارب.

15- أداء التجربة أو التجارب

    إجراء التجربة وفقًا للخطة التى قمنا بوضعها باستخدام الأدوات والمواد المناسبة فى الظروف المناسبة. وفى حالة وجود مجموعة من المتغيرات والعوامل يجب أن ننظم العمل ونقوم باختبار العوامل واحدًا تلو الآخر تبعًا لدرجة الأهمية ولتحديد مدى تأثير هذا العامل على الظاهرة المختبرة. يجب أن نسجل جميع بيانات التجربة فى جدول مع كتابة الملاحظات المشاهدة أثناء إجراء التجربة.

16- مقارنة نتائج التجربة بالفروض المختبرة

    استخدم البيانات الخام التى قمنا بجمعها من التجربة لتحديد النتائج فى جملة واضحة. محاولة الإجابة عن السؤال الرئيس ومقارنة هذه النتائج على اقتراحاتنا وتوقعاتنا السابقة. ومقارنة النتائج بالتنبؤات السابقة وتحديد الإجابة النهائية.

17- إعلان الفرض المقبول

    تحديد ونشر الفرض الصحيح وتوضيح علاقته بتفسير الظاهرة أو حل المشكلة.