نادي برونر (Bruner) بطريقة الاكتشاف Discovery أو الاستقصاء Inquiry كأفضل الطرق لحصول تعلم قوامه الفهم إذ أن الطالب في موقف الاكتشاف يكون متعلماً نشطاً، ويكتسب تعلماً فعالاً ومثمرا. وقد أكدت الدراسات الحديثة أهمية الاكتشاف كطريقة تعلم تنمي عند الطلاب مهارات الاستقصاء والاستفسار العلمي التي تشتمل على مهارات الملاحظة، والتصنيف، المقارنة، التنبؤ، والقياس، والتفسير، والتقدير، والتصميم، وتسجيل الملاحظات، وتفسير المعلومات، وتكوين الفرضيات، واختبار صدقها.

ويضيف محمد الحلية (2003: 302- 303) أن بعض المختصين يستخدم الاستقصاء والاكتشاف بمعنى واحد، في حين يرى " جانييه" أن ثمة فرقا بين الاكتشاف والاستقصاء فالاكتشاف هو الهدف من التدريس بشكل رئيس في المرحلة الأساسية الأولى، أما الاستقصاء فيمكن أن يبدأ في المرحلة الأساسية العليا، ويقوم في المراحل الدراسية الأخرى الثانوية والجامعية. ومهما يكن الأمر فيرى الباحث أن الاكتشاف والاستقصاء وجهان لعلمه واحدة.

تعريف التعلم بالاكتشاف Definition of Learning by Discovery

هو التعلم الذي يحدث كنتيجة لمعالجة الطالب المعلومات وتركيبها وتحويلها حتى يصل إلى معلومات جديدة تمكن الطالب من تخمين أو تكوين فرض أو أن يجد حقيقة رياضية باستخدام عمليات الاستقراء أو الاستنباط أو باستخدام المشاهدة والاستكمال أو أية طريقة أخرى.

هو عملية تنظيم المعلومات بطريقة تمكن التلميذ من أن يذهب أبعد من هذه المعلومات أو هو الطريقة التي يتم فيها تأجيل الصياغة اللفظية للمفهوم أو التصميم المراد تعلمه حتى نهاية المتابعة التعليمية التي يتم من خلالها تدريس المفهوم أو التعميم. أو هو محاولة الفرد للحصول على المعرفة بنفسه، فهو يعيد لنا المعلومات بهدف التوصل إلى معلومات جديدة، فالتعلم بالاكتشاف هو سلوك المتعلم للانتهاء من عمل تعليمي يقوم به بنفسه دون مساعدة من المعلم.

تدريب رقم (1)

أهداف التعلم بالاكتشاف Objectives of Discovery

تهدف هذه الاستراتيجية إلى جعل المتعلم يفكر، وينتج مستخدما معلوماته، وقدراته في عمليات عقلية، وعملية تنتهي بالوصول إلى النتائج. وهنا لم يعد دور المعلم ملقنا أو مجيبا عن الأسئلة، بل أصبح موجها، وملهما، ومنيراً للطلاب يعينهم على البحث والتقصي من خلال مواقف معينة، أو أسئلة تفكيرية مفتوحة تتحدى تفكيرهم، وتحثهم على البحث.

إن الاستقصاء يتطلب من المتعلم استخدام حواسه، وعقله، وحدسه في تكامل وانسجام، لحل المشكلات المعرفية التي تواجهه بموضوعية، وأول خطوة يبدأ بها هي الاندهاش مما يشاهد أو يسمع، وهذا يؤدي إلى الشك، ونقصد بالشك هنا الاتجاه ألتساؤلي، أي الاتجاه الذي لا يركن إلى الإجابة السطحية، والى فكرة العامل الواحد في تفسير الظواهر، ولا يعتمد التأويلات القديمة للظواهر الجديدة، والاعتماد على آراء الآخرين كحقائق نهائية، ويكون لديه الرغبة في أن يجد تفسيراً لما يشاهده، أو يسمعه.

وعندما تتولد لدى الإنسان الرغبة في أن يعرف الحقيقة نتيجة للشك (الموقف المثير) الذي مر به، فتتولد لديه الإرادة للمعرفة، ومن ثم وضع الحلول الممكنة، والفرضيات، أي التعرف إلى طرق جديدة لرؤية الأشياء، والتعامل معها، وبذلك يمتزج الفكر بالخيال، ونجد المستقصي يمر بمرحلة الاندهاش، والإحساس بالمشكلة، والتفكير العقلي فيها، ومن ثم الحدس، حيث يستعين بالخيال لإيجاد الحل، ويضع الفرضيات ويجربها، ويستبعد الخطأ منها للتوصل إلى التفسير الصحيح للموقف المدهش.

ويمكن تقسيم أهداف استراتيجية التعلم بالاكتشاف إلى أهداف عامة وأخرى خاصة:

الأهداف العامة General

يمكن إجمال الأهداف العامة للتعلم بالاكتشاف في أربع نقاط أساسية هي:

• تساعد دروس الاكتشاف الطلبة على زيادة قدراتهم على تحليل وتركيب وتقويم المعلومات بطريقة عقلانية.
• يتعلم الطلبة من خلال اندماجهم في دروس الاكتشاف بعض الطرق والأنشطة الضرورية للكشف عن أشياء جديدة بأنفسهم.
• تنمي لدى الطلبة اتجاهات واستراتيجيات في حل المشكلات والبحث.
• تنمية الميل إلى المهام التعليمية والشعور بالمتعة وتحقيق الذات عند الوصول إلى الاكتشاف ما.

الأهداف الخاصة Specific

• يتوفر لدى الطلبة في دروس الاكتشاف فرصة كونهم يندمجون بنشاط في الدرس.
• إيجاد أنماط مختلفة في المواقف المحسوسة والمجردة والحصول على المزيد من المعلومات.
• يتعلم الطلبة صياغة استراتيجيات إثارة الأسئلة غير الغامضة واستخدامها للحصول على المعلومات المفيدة.
• تساعد في إنماء طرق فعالة للعمل الجماعي ومشاركة المعلومات والاستماع إلى أفكار الآخرين والاستئناس بها.
• تكون للمهارات والمفاهيم والمبادئ التي يتعلمها الطلبة أكثر من معنى عندهم وأكثر استبقاء في الذاكرة.
• المهارات التي يتعلمها الطلبة من هذه الطريقة أكثر سهولة في انتقال أثرها إلى أنشطة ومواقف تعلم جديدة.

تدريب رقم (2)

أهمية التعلم بالاكتشاف Importance of Discovery

للتعلم بالاكتشاف أهمية كبيرة في العلمية التعليمية إذ أنه يساعد على بناء عمليات التعلم التي تجعل من الطالب متعلماً مستقلاً ذاتي التفكير., ومن أهم مميزات هذا التعلم كما يوردها على قورة وممدوح الصادق (2007: 29 -30):

-           يساعد الاكتشاف المتعلم في تعلم كيفية تتبع الدلائل وتسجيل النتائج وبذا يتمكن من التعامل مع المشكلات الجديدة.

-           يوفر للمتعلم فرصا عديدة للتوصل إلى استدلالات باستخدام التفكير المنطقي سواء الاستقرائي أو الاستنباطي.

-           يشجع الاكتشاف التفكير الناقد ويعمل على تفعيل المستويات العقلية العليا كالتحليل والتركيب والتقويم.

-           يعود المتعلم على التخلص من التسليم للغير والتبعية التقليدية.

-           يحقق نشاط المتعلم وإيجابيته في اكتشاف المعلومات مما يساعده على الاحتفاظ بالتعلم.

-           يساعد على تنمية الإبداع والابتكار.

-           يزيد من دافعية المتعلم نحو التعلم بما يوفره من تشويق وإثارة يشعر بها المتعلم أثناء اكتشافه للمعلومات بنفسه.

تدريب رقم (3)

أنواع الاكتشاف Types of Discovery

1-           الاكتشاف الموجه (Guided Discovery)

وفيه يزود المتعلمين بتعليمات تكفي لضمان حصولهم على خبرة قيمة، وذلك يضمن نجاحهم في استخدام قدراتهم العقلية لاكتشاف المفاهيم والمبادئ العلمية، ويشترط أن يدرك المتعلمون الغرض من كل خطوة من خطوات الاكتشاف ويناسب هذا الأسلوب تلاميذ المرحلة التأسيسية ويمثل أسلوبا تعليميا يسمح للطلاب بتطوير معرفتهم من خلال خبرات عملية مباشرة.

2-           الاكتشاف شبه الموجه (Semi-Guided)

وفيه يقدم المعلم المشكلة للمتعلمين ومعها بعض التوجيهات العامة بحيث لا يقيده ولا يحرمه من فرص النشاط العلمي والعقلي، ويعطي المتعلمين بعض التوجيهات.

3-           الاكتشاف الحر (Free)

وهو أرقى أنواع الاكتشاف، ولا يجوز أن يمارسه المتعلمون إلا بعد أن يكونوا قد مارسوا النوعين السابقين، وفيه يواجه المعلم المتعلمين بمشكلة محددة ثم يطلب منهم الوصول إلى حل لها ويترك لهم حرية صياغة الفروض وتصميم التجارب وتنفيذها.

تدريب رقم (4)

خطوات الطريقة الاستقصائية Steps of Discovery or Inquiry

على الرغم من وجود عدة نماذج للاستقصاء، فإن جميع هذه النماذج تتناول الفرد كإنسان متعلم يسعى إلى التوصل إلى الحقائق والمعلومات عن طريق التفكير واستخدام الاستقصاء والبحث العلمي، لذا، سوف نكتفي بعرض نموذج (سكمان) كنمط من أنماط التعليم القائمة على الاستقصاء، وينطوي نمط الاستقصاء عند سكمان على خمس مراحل رئيسة.

1-        تقديم المشكلة المراد دراستها:

لابد من وجود مشكلة أو سؤال أو قضية ما حيث يقوم المعلم بتقديم هذه المشكلة للطلاب مبيناً لهم الإجراءات الواجب إتباعها في البحث عن حل أو تفسير لهذه المشكلة، ويتوقف نوع المشكلة وأسلوب عرضها على عدة عوامل منها: المنهج الدراسي، وخصائص المتعلمين والوقت المتاح للتفكير والتأمل في المشكلة وعدد المتعلمين، وعلى المعلم مراعاة هذه العوامل عند اختياره للمشكلة.

ويفضل أن تكون المشكلة من النوع الذي يعمل على إثارة فضول الطلبة، وهناك عدة أشكال لعرض المشكلة نذكر منها:

1-        تقديم معلومات متضاربة إلى الطلبة، والطلب منهم اختيار موقف معين من هذه المعلومات.

2-        تقديم أو عرض أمور تتعارض مع أفكار الطلبة.

3-        تقديم أو عرض مواقف أو قضايا من دون تحديد نهايات لها لإتاحة الفرصة للتلاميذ للبحث عن نهايات مقبولة.

4-        قد يستخدم المعلم أنواعاً أخرى من الأسئلة مثل أسئلة التفكير الاستدلالي، وتعتمد الإجابة على خلفية المتعلم ومستواه المعرفي.

2-        جمع المعلومات:

يتم الحصول على هذه المعلومات عادة عن طريق استخدام أسلوب السؤال والجواب سواء أكان ذلك مع المعلم أم بين الطلبة تحت إشراف المعلم، وقد يطلب إلى الطلبة البحث عن المعلومات من مصادر أخرى كالمكتبة أو استخدام التجريب أو أن يسأل الجهات المختصة.

3-        التحقق من صحة المعلومات:

وتأخذ هذه الخطوة عدة أشكال: فحص المعلومات كأن يقارن الطالب بين هذه المعلومات للتأكيد من عدم وجود تناقض في المعلومات وبخاصة إذا قام الطالب بجمع المعلومات حول المشكلة من مصادر متعددة، أو أن يقوم الطالب بفحص هذه المعلومات مع زملائه كأن يقوم بقراءتها عليهم ومن ثم تدور مناقشة حول هذه المعلومات.

4-        مرحلة تنظيم المعلومات وتفسيرها:

بعد التأكد من صحة المعلومات، يبدأ الطلاب في تنظيم هذه المعلومات وترتبيها ليتم التوصل إلى تفسير علمي مقنع للمشكلة قيد الدراسة، حيث تقدم المعلومات على شكل جمل تفسيرية للمشكلة وأسبابها وجوانبها، ويتم في النهاية التوصل لحل معقول ومقبول للمشكلة ودور المعلم هنا مساعدة طلابه وإرشادهم.

5-        تحليل عملية الاستقصاء وتقويمها:

وهي عملية يتم فيها مراجعة وتحليل لجميع الخطوات التي اتبعها الطلاب في معالجة المشكلة ابتداء من تحديد المشكلة وانتهاء بعملية إصدار الأحكام حول المشكلة وتفسيرها.

تدريب رقم (5)

دور المعلم في التعلم بالاكتشاف Teacher Role

1-               تحديد المفاهيم العلمية والمبادئ التي سيتم تعلمها وطرحها في صورة تساؤل أو مشكلة.

2-               إعداد المواد التعليمية اللازمة لتنفيذ الدرس.

3-               صياغة المشكلة على هيئة أسئلة فرعية بحيث تنمي مهارة فرض الفروض لدى المتعلمين.

4-               تحديد الأنشطة أو التجارب الاكتشافية التي سينفذها المتعلمون.

5-               تقويم المتعلمين ومساعدتهم على تطبيق ما تعلموه في مواقف جديدة.

تدريب رقم (6)

إرشادات عند استخدام طرق التعلم بالاكتشاف

• يجب أن يكون المبدأ أو المفهوم المراد اكتشافه واضحا في ذهن المعلم وذلك يساعد على اختيار الأمثلة أو الأسئلة التي سوف يقدمها.
• يجب أن يأخذ المعلم في اعتباره العوامل ذات الصلة قبل أن يقرر هل يستخدم هذه الطريقة أم لا فبعض المبادئ معقدة لدرجة تكون طريقة الاكتشاف فيها غير فعالة.
• أيضا يجب الأخذ في اعتبار قبل أن يقرر هل يستخدم اكتشافا استقرائيا أم استدلاليا أو هما معا فمثلا نظريات التباديل قد يصعب تدريسها بالاكتشاف الاستقرائي وحده ولكنه أسهل بالخلط بينهما وكذلك بعض نظريات التكامل.
• في حالة استخدام طريقة الاكتشاف الاستقرائي يجب اختيار أمثلة بحيث تمثل المجال الذي سيعمل فيه المبدأ.
• في حالة استخدام طريقة الاكتشاف الاستقرائي يجب عدم إجبار الطلبة على التعبير اللفظي.
• يجب أن نهتم بالإجابات والاقتراحات غير المتوقعة من الطلبة.
• يجب جعل الطلبة يتأكدون من صحة استنتاجهم أو اكتشافهم بالتطبيق مثلاً.

نموذج خطة دراسية قائمة على الاكتشاف أو الاستقصاء

A Lesson plan Based on Discovery

يقدم محمد الحيلة (2003، 205–206) نموذجاً دراسياً أعد بأسلوب الاستقصاء:

الموضوع: أثر الحرارة في الغازات.

الهدف: أن يستنتج الطلبة أن الغازات تتمدد بالتسخين، وتتقلص بالتبريد.

الطريقة: ناقش طلابك في أثر الحرارة على المواد الصلبة، والسائلة مستخدماً أسئلة مناسبة ثم قدم الموقف الآتي:

·        برد زجاجات عصير كبيرة في ثلاجة قريبة، وبعد أن تبرد أخرجها، وضعها على الطاولة أمام طلابك، غط كل زجاجة بقطعة نقود/ قرش مثلاً بعد أن تكون قد وضعت قطرات قليلة من الماء على حافة الزجاجات العلوية تحت قطع النقود التي ستستعمل كسدادات لها، انتظر فترة وستشاهد وطلابك أن قطع النقود بدأت ترتفع وتهبط على فوهات الزجاج محدثة صوت (تك).

اطلب تفسيراً لذلك

من المتوقع أن يفترض طلابك الافتراضات الآتية:

1-               ترقص القطع النقدية بسبب تمدد الزجاجات بعد أن تقلصت بالتبريد.

2-               السبب في حركة القطع هو اندفاع الهواء الساخن من الزجاجات.

·        اترك لهم فرصة التأكد من صحة هذه الفرضية لتصل بهم إلى الاستنتاج " أن الغازات تتمدد بالتسخين وتقلص بالتبريد".

·        كلف طلابك التفكير في تصميم تجربة لموازنة الغازات بالتسخين لدرجة حرارة معينة. مثيراً السؤال الآتي: "هل تمدد جميع الغازات بالمقدار نفسه إذا سخنت لدرجة الحرارة نفسها، وكانت حجومها متساوية أصلاً؟.

·        وإذا لم تتوصل إلى إجابة صحيحة، يمكن أن تقودهم إلى تجربة القارورة الزجاجية المسدودة بسداد مطاطي تنفذ منه أنبوبة رفيعة، تنكس القارورة في حوض به ماء (طرف الأنبوب يغوص في الماء)، وعند وضع اليدين على القارورة تخرج فقاعات الهواء عبر الأنبوب إلى الماء في الخوض.

·        اطلب منهم عدد الفقاعات الخارجة إلى الماء خلال دقيقتين من بدء تأثير حرارة يديك في القارورة.

·        استبدل الهواء بثاني أكيد الكربون في القارورة، وكرر عملية العد.

·        اطلب منهم موازنة تمدد ثاني أكسيد الكربون.

عزز مبدأ تمدد الغازات بالتسخين، وتقلصها بالتبريد بالموقف الآتي:

·        أملئ خمس حجم قارورة ماء ملوناً، ادخل من سداد محكم يسد فوهتها أنبوباً رفيعاً يغوص قليلاً في سطح الماء الملون، ستشاهد ارتفاع الماء الملون في الأنبوب الرفيع، صب على التوالي، وعلى فترات زمنية متباعدة نوعاً.

1-        كأس ماء ساخناً نوعاً (ينتج عنه ارتفاع الماء الملون في الأنبوب الرفيع).

2-        كأس ماء بارداً (ينتج عنه انخفاض الماء الملون في الأنبوب الرفيع).

·        لا تذكر لطلابك شيئاً عن حالة الماء الذي استخدمته (ساخن وبارد)، واترك لهم فرصة تعليل هذا الموقف بالافتراض، ومناقشة فرضياتهم باستخدام التجريب إلى أن يتوصلوا إلى: تمدد الهواء في القارورة أولاً ودفع الماء في الأنبوب الرفيع وتقلص في الحالة الثانية" وأن سبب ذلك هو صب ماء ساخن أولاً وصب ماء بارد ثانياً.

·        كلفهم استنتاج " الغازات....... بالتسخين، و...... بالتبريد".

·        استفد من الموقف في بيان أن الغازات تتمدد بمقدار أكبر من السوائل، والسائل بمقدار أكبر من المواد الصلبة، وتتمثل هذه المواد في هذا الموقف على النحو الآتي:

·        "صلب... زجاج القارورة".

·        "سائل... الماء".

·        "غاز... الهواء داخل القارورة".

·        اجعلهم يرتبون تصاعدياً المواد المذكورة طبقاً للكبر في مقدار التمدد بالتسخين.

القراءات الإثرائية لاستراتيجية مهارات التعلم بالاكتشاف Enrichment Readings

1.    إبراهيم عبد العزيز محمد (2006): وحدة مقترحة في الفيزياء قائمة على الاستقصاء لتنمية بعض مهارات التفكير التأملي والاتجاه نحو المادة لدى طلاب الصف الأول الثانوي، دراسات في المناهج وطرق التدريس، كلية التربية جامعة عين شمس، ع111 ، فبراير ص 1–54.

2.    المهدي محمود سالم (2001): فعالية برنامج NAIS في البحث والاستقصاء التعاوني على التحصيل والتواصل العلمي والاتجاه نحو استخدام المختبر لدى طلاب الفرقة الثانية تعليم أساسي، دارسات في المناهج وطرق التدريس، كلية التربية جامعة عين شمس، ع71، ص19–52.

3.    أمينة الجندي، نعيمة حسن (2005): أثر نموذج سوشمان للتدريب الاستقصائي في تنمية الاستقصاء العلمي وعمليات التعلم التكاملية ودافعية الانجاز للتلاميذ المتأخرين دراسياً في العلوم بالمرحلة الإعدادية، مجلة التربية العلمية، م8، ع1، ص 49–64.

4.    نجوى عبد العزيز (2002): فعالية تدريس وحدة مقترحة بالأسلوب الاستقصائي على تنمية القدرة على التفكير الإبداعي في مادة العلوم لتلاميذ الصف الخامس من مرحلة التعليم الأساسي، مجلة التربية العلمية، م5، ع1، ص 37–65.

5.    ياسر بيومي (2003): برنامج مقترح قائم على الاستقصاء في العلوم لتنمية نزاعات التفكير الناقد ومهارات لدى التلاميذ المرحلة الإعدادية، رسالة دكتوراه غير منشورة، كلية التربية ببنها، جامعة الزقازيق.