أثر استخدام استراتيجيات التعلم النشط في تدريس مقرر الأجهزة الطبية على تحصيل طلبة المستوى الرابع هندسة طبية حيوية

الملخص:

هدف البحث الحالي إلى استقصاء أثر استخدام استراتيجيات التعلم النشط في تدريس مقرر الأجهزة الطبية على التحصيل لدى طلبة المستوى الرابع مقارنة بطرق التدريس المعتادة.

وقد تضمن البحث الفرض الإحصائي الآتي:

يوجد فرق ذو دلالة إحصائية (عند مستوى 0.05) بين متوسطي درجات طلاب المجموعة التجريبية (التي تدرس باستخدام التعلم النشط) وطلاب المجموعة الضابطة (التي تدرس بالطريقة المعتادة) في التطبيق البعدي للاختبار التحصيلي عند كل من المستويات الآتية: التذكر، والفهم، والتطبيق، والتحليل.

حيث استخدم في هذا البحث التصميم التجريبي المعروف بتصميم القياس القبلي والبعدي لمجموعتين؛ إحداهما ضابطة، والأخرى تجريبية، وتكونت عينة البحث من مجموعتين بالمستوى الرابع بكلية الهندسة؛ حيث مثل أحد المجموعتين المجموعة التجريبية وعدد طلابها (20) طالباً، ومثل المجموعة الثانية المجموعة الضابطة وعدد طلابها (20) طالباً. ولقياس الأداء القبلي والبعدي في المجموعتين التجريبية والضابطة في التحصيل الدراسي، أعد الباحثون اختباراً لقياس التحصيل في موضوعي (جهاز مضخة السوائل، وجهاز مزيل الرجفان) عند مستويات: التذكر، الفهم، التطبيق، التحليل. وتم التأكد من صدق الأداة بعرضها على مجموعة من المحكمين، كما تم التأكد من ثباتها حيث بلغ معامل ثبات الاختبار(0.72).

وطبقت أداة البحث قبلياً على المجموعتين التجريبية والضابطة، ثم تم تدربس الموضوعين (جهاز مضخة السوائل، وجهاز مزيل الرجفان) للشعبتين بطريقتين مختلفتين. فتم تدريس المجموعة التجريبية باستخدام طريقة التعلم النشط، والمجموعة الضابطة بالطريقة المعتادة، وبعد الانتهاء من فترة التدريس التي استغرقت (4) لقاءات دراسية لكل مجموعة بمعدل لقاء كل أسبوع، طبقت أداة البحث على المجموعتين.

وبعد الحصول على البيانات الناتجة من القياس القبلي والبعدي تم تنظيمها ثم معالجتها إحصائيا باستخدام اختبار(ت) للبيانات المستقلة للتحقق من صحة فرض البحث وبالتالي تحقيق هدف البحث.

وقد بينت النتائج وجود فرق ذي دلالة إحصائية (عند مستوى 0.01) بين متوسطي درجات طلاب المجموعة الضابطة، وطلاب المجموعة التجريبية في التطبيق البعدي للاختبار التحصيلي عند كل من المستويات الآتية: التذكر والفهم، والتطبيق، والتحليل وذلك لصالح المجموعة التجريبية.

وبالتالي فإن هذا البحث يخلص إلى أن استخدام استراتيجيات التعلم النشط في تدريس مقرر الأجهزة الطبية له أثر إيجابي في تنمية التحصيل الدراسي لدى طلبة المستوى الرابع بقسم الهندسة الطبية الحيوية.

وعليه يوصي البحث بضرورة حث المدرسين باستخدام استراتيجيات التعلم النشط أثناء تدريس الطلبة لأثرها الإيجابي في زيادة تحصيل الطلبة.

الكلمات المفتاحية : التعلم النشط، التحصيل، مخرجات التعلم

المقدمة:

لا يختلف اثنان على مقدار الضعف الذي وصلت إليه مخرجات التعليم ببلداننا العربية، والذي يمكن ملاحظته من خلال ترتيب الجامعات العربية في ذيل الجامعات العالمية بحسب تصنيف ثومسون آند رويترز، ويعزى هذا الضعف إلى أسباب كثيرة لا يسعنا الحديث هنا عن جميعها، ولكن من أهمها تدني كفايات أعضاء هيئة التدريس بالجامعات العربية، والذي يؤدي إلى التحصيل المتدني للطالب العربي.

كما أن المدرس بالعالم العربي لا يهتم بطرائق التدريس الفاعلة التي تزيد من اهتمام الطلبة وشغفهم بالعلم؛ فينتج عن ذلك عدم ظهور أجيال من المبدعين والعباقرة.

تؤكد الاتجاهات الحديثة في التربية العلمية أن التعليم ليس مجرد نقل المعرفة العلمية إلى المتعلم؛ بل عملية تهتم بنمو المتعلم من الجوانب المعرفية والوجدانية والمهارية، وبذلك أصبحت المهمة الأساسية في تدريس العلوم هي تعليم المتعلمين كيف يفكرون للوصول إلى حل المشكلات من خلال استخدامهم طرائق العلم وعمليات التعلم. (زيتون، 1999، 143-133)

ليس المجال هنا لنتكلم عن الأنواع المختلفة لطرائق التدريس؛ وإنما سوف نرى أثر إحدى هذه الطرائق وهي التعلم النشط على تحصيل طلاب المستوى الرابع بقسم الهندسة الطبية الحيوية.

التعلم النشط هو عبارة عن طريقة تجعل الطالب يبذل جهده في الأنشطة الصفية بدلا من أن يكون فردا سلبياً يتلقى المعلومات عن غيره، حيث إن التعلم النشط يشجع الطلاب على التفاعل والمشاركة ضمن العمل في مجموعات. وطرح العديد من الأسئلة المتنوعة، والاشتراك في اكتشاف المفاهيم والتدريبات القائمة على حل المشكلات، مما يسمح لهم باستخدام مهارات التفكير المتنوعة، وأن تحليل الطلبة العميق للأعمال ومشاركتهم في الأنشطة يكسبهم المفاهيم ومهارات التفكير الإبداعي والاستقصاء وحل المشكلات ويشجعهم على صنع القرار.( Mathews, 2006)

إن للتعلم النشط أهمية كبيرة، وأن استخدامه ذو فائدة عظيمة، ولابد أن يهتم التربويون بالتشجيع على استخدامه لقدرته على تحقيق ما يلي: عويس ( 2000)

• يمكن المتعلمين من التحدث عما يتعلمونه، يكتبون عنه، ويربطونه بحياتهم اليومية يطبقونه فيها.
• يساهم في تعلم المتعلمين للمفاهيم والمعلومات التي تثير اهتماماتهم، وتذكير بالمعلومات التي فهموها.
• يتعلم المتعلمون في التعلم النشط عن طريق العمل، وتوظيف المعرفة عن طريق ممارسة ما تعلموه.
• يعزز التعلم النشط التعاون والمشاورة بين المتعلمين، ويعطي صورة واضحة عن الأنماط التي يستخدمونها كالاستماع والفهم وتحليل المعلومات وتفسيرها.

ومن أهم استراتيجيات التدريس القائمة على التعلم النشط طريقة المحاضرة المعدلة، والمناقشة، والتعلم التعاوني، والتعلم بالاكتشاف التعاوني.

نبذة مختصرة عن القسم والكلية

تعد كلية الهندسة إحدى أهم الكليات المكونة لجامعة العلوم والتكنولوجيا في الجمهورية اليمنية؛ لما تحتويه من تخصصات علمية مهمة، على صلة مباشرة باحتياجات سوق العمل ومتطلبات التنمية الحديثة، ويعد تخصص الهندسة الطبية الحيوية من أهم وأحدث التخصصات المكونة لهذه الكلية.

قسم الهندسة الطبية الحيوية:

تأسس برنامج الهندسة الطبية الحيوية عام (2006/2007م) ضمن كلية الهندسة بجامعة العلوم والتكنولوجيا كأول برنامج بكالوريوس على مستوى اليمن في مجال الهندسة الطبية الحيوية، بهدف رفد المجتمع المحلي والإقليمي بكفاءات هندسية من خلال تزويدها بالمعارف النظرية والمهارات العملية في شتى مجالات الهندسة الطبية، ومن أبرزها: تصميم الأجهزة الطبية وصيانتها وتسويق مبيعاتها وتدريبهم على أحدث تطورات الهندسة الطبية بما يلبي متطلبات سوق العمل المحلي والإقليمي، وقد تخرجت أول دفعة في العام (2009/2010)، وكان عدد الخريجين (103) طلاب، حيث يمكن لخريجي البرنامج العمل في مجالات عديدة، أبرزها: المستشفيات، وشركات، ووكالات الأجهزة الطبية، والمصانع، والجامعات والمعاهد العلمية، فضلا عن العمل في مجال ضبط الجودة في الأجهزة الطبية.

مشكلة البحث:

تتمثل مشكلة البحث الحالي في التعرف على مدى تأثير استخدام استراتيجيات التعلم النشط أثناء تدريس العلوم الهندسية المتعلقة بالأجهزة الطبية الحيوية، ويمكن تحديد مشكلة البحث في السؤال الرئيس الآتي:

ما مدى تأثير استخدام استراتيجيات التعلم النشط في تدريس مقرر الأجهزة الطبية على التحصيل العلمي عند كل من المستويات الآتية: التذكر، والفهم، والتطبيق، والتحليل لدى طلبة المستوى الرابع بقسم الهندسة الطبية الحيوية.

أهداف البحث:

يسعى هذا البحث إلى المساهمة في تطوير تدريس مقرر الأجهزة الطبية بالمستوى الرابع لطلبة الهندسة الطبية الحيوية بتحقيق الأهداف الآتية:

1. التعرف إلى أثر استخدام التعلم النشط في تدريس مقرر الأجهزة الطبية على تنمية التحصيل الدراسي لهذا المقرر لدى الطلبة مقارنة بطريقة التدريس المعتادة.
2. التوصل إلى نتائج تمكن الباحثين من اقتراح توصيات باستخدام التعلم النشط في تدريس مقرر الأجهزة الطبية من عدمه.

فرضيات البحث:

بناء على ما سبق نتوقع أن يكون هناك تأثير لاستخدام استراتيجيات التعلم النشط على زيادة التحصيل العلمي لدى طلاب المستوى الرابع بكلية الهندسة، لذلك فإن الفرض يكون كالآتي:

يوجد فرق ذو دلالة إحصائية (عند مستوى 0.05) بين متوسطي درجات طلاب المجموعة التجريبية (التي تدرس باستخدام التعلم النشط) وطلاب المجموعة الضابطة (التي تدرس بالطريقة المعتادة) في التطبيق البعدي للاختبار التحصيلي عند كل من المستويات الآتية: التذكر، والفهم، والتطبيق، والتحليل.

أهمية البحث:

تبرز أهمية البحث فيما يلي:

1. يسهم التدريس باستخدام التعلم النشط في إكساب الطلاب بعض المهارات والقيم الاجتماعية مثل: التعاون، وإبداء الرأي، والثقة بالنفس، وتحمل المسؤولية، والتي قد يصعب تحقيقها بطرق التدريس الأخرى.
2. يقدم هذا البحث انموذجا إجرائيا لتدريس العلوم الهندسية وفق أسلوب التعلم النشط مما يفيد المهتمين بطرق التدريس المستخدمة في العلوم الهندسية بصفة عامة، والمهتمين بتدريس الهندسة الطبية بصفة خاصة.
3. تحسين المناهج بطريقة تسمح باستخدام التعلم النشط فيها.
4. تطوير كفايات المدرسين في إعداد نماذج تدريسية للتعلم النشط في كافة المواد بمختلف المستويات الدراسية وفق الأسلوب العلمي الصحيح.
5. محاولة معالجة مشكلة نفور الطلاب من مادة التخصص “الأجهزة الطبية” وانخفاض مستوياتهم التحصيلية فيها.

حدود البحث:

يقتصر هذا البحث على ما يلي:

1. دراسة أثر استخدام التعلم النشط في تدريس مقرر الأجهزة الطبية على تنمية التحصيل مقارنة بالطريقة المعتادة.
2. موضوعين من موضوعات مقرر الأجهزة الطبية، وهما: (جهاز مضخة السوائل، جهاز مزيل الرجفان)، والذي يدرس في الفصل الدراسي الأول لطلبة المستوى الرابع بقسم الهندسة الطبية الحيوية بجامعة العلوم والتكنولوجيا.
3. طلاب شعبتين من المستوى الرابع لقسم الهندسة الطبية الحيوية خلال الفصل الدراسي الأول من العام الجامعي (2014-2013 م).
4. قياس التحصيل الدراسي في المستويات المعرفية الآتية: (التذكر، والفهم، والتطبيق، والتحليل).

وقد اقتصر قياس التحصيل في هذه الدراسة على مستويات: التذكر، والفهم، والتطبيق، والتحليل. نظرا لأن مستويي التركيب والتقويم يحتاجان لفترة أطول لتنميتهما.

مصطلحات البحث:

طريقة التعلم النشط:

ينظر إلى التعلم النشط على أنه “عملية إشغال الطلبة بشكل نشط ومباشر في عملية التعلم ولاسيما من حيث القراءة والكتابة والتفكير والتأمل، إذ يقومون بعمليات المشاركة والتطبيق بدلا من الاقتصار على عملية استقبال.” (Felder& Brent, 1997)

ويعرف سعادة وآخرون ( 2006 ) التعلم النشط بأنه طريقة تعلم وتعليم في آن واحد، حيث يشارك الطلبة في الأنشطة والتمارين والمشاريع بفاعلية كبيرة من خلال بنية غنية متنوعة تسمح لهم بالإصغاء الإيجابي والحوار البناء والمناقشة الثرية والتفكير الواعي والتحليل السليم، والتأمل العميق لكل ما تم قراءته وكتابته أو مناقشته من أمور أو قضايا أو آراء، بوجود معلم يشجعهم على تحمل المسؤولية ليتعلموا بأنفسهم تحت إشراف دقيق يدفعهم إلى تحقيق أهداف التعلم التي تركز على بناء الشخصية المتكاملة والإبداعية للمتعلم.

التحصيل الدراسي:

للتحصيل الدراسي تعريفات عديدة نذكر منها:

يعرف (المفدى؛ 2011 م) التحصيل الدراسي بأنه “مقدار ما حققه المتعلم من أهداف تعليمية في مادة دراسية معينة نتيجة مروره في خبرات ومواقف تعليمية – تعلمية” .

ويمكن تعريفه أيضا بأنه: ما يتعلمه الفرد في المدرسة من معلومات خلال دراسة مادة معينة وما يدركه المتعلم من العلاقات بين هذه المعلومات وما يستنبطه منها من حقائق تنعكس في أداء المتعلم على اختبار يوضح وفق قواعد معينة تمكن من تقدير أداء المتعلم كميا بما يسمى بـ (درجات التحصيل).

وهناك ستة مستويات للتحصيل الدراسي حسب مستويات الأهداف التعليمية بناء على التصنيف، وهي:

1 – المعرفة أو التذكر 2 – الفهم   3 – التطبيق   4 – التحليل  5 – التركيب  6 – التقويم

والتحصيل الدراسي يعرف إجرائيا في هذا البحث بأنه:

مقدار ما يحصله طلاب المستوى الرابع والأخير بقسم الهندسة الطبية من معلومات عند دراستهم لموضوعي (جهاز مضخة السوائل وجهاز مزيل الرجفان) في مقرر الأجهزة الطبية باستخدام طريقة التعلم النشط أو بالطريقة المعتادة في التدريس معبرا عنه بدرجات الاختبار التحصيلي الذي أعده الباحثون.

طريقة التدريس المعتادة :

المقصود بها طريقة المحاضرة، إن المعلم “يحاضر” طلابه شفاهة، ويشرح لهم المعلومات الجديدة التي تتعلق بموضوع الدرس … وكما نشأت هذه الطريقة مع التعليم، واستمرت معه حتى الآن، فإنها سوف تستمر معه في المستقبل. نظرا لفائدتها، على الرغم من بعض العيوب أو المآخذ التي قد تصاحب استخدامها”.

وتعرف إجرائيا في هذا البحث بأنها :

الطريقة السائدة في المراحل الدراسية بالتعليم العام، والتي تعتمد في جوهرها على الشرح النظري والتلقين والإلقاء من قبل المعلم، يتخللها بعض الأسئلة الشفهية وعرض بعض الوسائل التعليمية، وينحصر دور الطلاب في الإجابة عن أسئلة المعلم – والتي غالبا ما تكون في مستوى التذكر، وقراءة الدرس جهرا من الكتاب، والإجابة عن أسئلته بعد الانتهاء من شرح الدرس.

التذكر:

هو قياس قدرة الطالب على استحضار الخبرات الماضية التي مرت به، أو استعادته للمعلومات والمعارف التي سبق أن تعلمها.

الفهم :

هو قياس قدرة الطالب على الاستنتاج والتفسير والتعليل وتمييز التعريف الصحيح للمفهوم ومجموعة تعريفات خاطئة.

التطبيق :

هو قياس قدرة الطالب على مدى استخدامه لخبراته السابقة في مواجهة المواقف الجديدة.

الاختبار التحصيلي :

هو اختبار مصمم لقياس مدى معرفة الطالب أو الدارس، أو قياس لمدى تمكنه في مجال معرفي أو مهاري معين.

الدراسات السابقة:

أما على صعيد الدراسات التي تناولت التعلم النشط،، فقد أجرى مكارثي وأندرسون دراسة هدفت إلى استقصاء أثر التعلم النشط (McCarthy & Anderson, 2000) بأساليبه المتنوعة بما فيها أسلوب لعب الأدوار الجمعي والأنشطة التعلمية التعاونية كأساليب فاعلة في تنويع الأنشطة التعليمية لطلبة الجامعات في مساقات التاريخ والعلوم السياسية، واستقصاء تأثيرها في زيادة التحصيل الدراسي لطلبة الجامعات مقارنة مع أساليب التدريس الاعتيادية.

أظهرت نتائج الدراسة أن الطلبة الدين تعلموا باستخدام أساليب التعلم النشط احرزوا نتائج أفضل من أقرانهم الذين تعلموا باستخدام أساليب التدريس الاعتيادية في الاختبارات التحصيلية واختبارات تقييم الأداء.

وأجرت كارول وليندر (Carroll & Leander, 2001) دراسة هدفت إلى زيادة دافعية طلبة الصف الخامس الأساسي للتعلم في مادة التربية الاجتماعية من خلال توظيف استراتيجيات التعلم النشط، إذ استخدمت الباحثتان الشبكات المفاهيمية وأساليب الأسئلة المتنوعة، وذلك بهدف تحسين مهارات التفكير العليا لدى الطلبة، وزيادة قدرتهم على تنظيم البيانات والمعلومات وفهمها للتعلم التعاوني بهدف زيادة دافعية الطلبة، وتعزيز مهارات التواصل الاجتماعي لديهم. كما أظهرت الزيارات الصفية التي أجرتها الباحثتان أن اتجاهات الطلبة نحو التعليم كانت سلبية، وأن الطلبة لا يبدون اهتماما نحو الأنشطة التعلمية. كما أظهرت نتائج الدراسة تحسنا ملحوظا في دافعية الطلبة نحو التعلم نتيجة لتوظيف استراتيجيات التعلم النشط، كما أظهرت ارتفاعا ملحوظا في مستوى التحصيل الدراسي للطلبة نتيجة لتحسن اتجاهاتهم نحو التعلم. كما بينت الدراسة أن أساليب التعلم النشط زادت من ثقة الطلبة بقدرتهم على التعلم.

وفي دراسة أجراها ترابان وبوكس ومايرز وبولارد وبوين Taraban, R.; Box, C.; Myers, R.;( Pollard,) R. & Bowen, C., 2007 هدفت إلى استقصاء أثر توظيف استراتيجيات التعلم النشط في التحصيل الدراسي، واتجاهات وسلوكيات الطلبة في مادة الأحياء للمرحلة الثانوية. ولأغراض الدراسة تم تصميم مختبرين للتعلم النشط لتدريس مادة الأحياء في إحدى المدارس الثانوية في ولاية تكساس الأمريكية، وقسم الطلبة إلى مجموعتين: مجموعة ضابطة، وأخرى تجريبية. تم تسجيل كل ما يجري داخل الغرفة الصفية ومختبري التعلم النشط لرصد ممارسات المعلم وطرائق التدريس التي يستخدمها في تدريس محتوى المنهاج ورصد سلوكات واتجاهات الطلبة. كما أظهرت التسجيلات أنه حين وظف المعلم المتعاون استراتيجيات التعلم النشط داخل مختبر التعلم النشط فقد استخدم صحائف عمل أقل، وكانت ممارساته التعليمية تعتمد بشكل كبير على أداء الطلبة. أما تعلم الطلبة فقد اتخذ الطابع التشاركي والتعاوني. وأظهرت نتائج الدراسة أن الطلبة الذين تعلموا في مختبر التعلم النشط قد اكتسبوا قدرا أكبر من محتوى المادة التعليمية مقارنة بأولئك الذين تعلموا في غرفة الصف الاعتيادية. كما أكدت الدراسة أن التعلم النشط الذي يتم في مختبرات التعلم النشط والمنهاج الذي يصمم ليدرس من خلال توظيف استراتيجيات التعلم النشط؛ يزيد من فاعلية الطلبة داخل الغرفة الصفية، ويحسن من اتجاهاتهم نحو التعلم، ويعزز العمل التشاركي التعاوني بينهم، ويعزز التعلم الذاتي لديهم ويزيد من فهمهم لمحتوى المادة الدراسية.

وأجرى شيفنز وجريفين وجوسي وليو وبرادفورد (Scheyvens, R Griffin, A. Jocoy, C. Liu, Y. & Bradford, M., 2008) دراسة هدفت إلى استقصاء أثر توظيف استراتيجيات التعلم النشط في تدريس الجغرافيا وأهمية هذه الاستراتيجيات في إشراك المتعلمين في الموقف التعليمي مقارنة بطرائق التعليم الاعتيادية التي يهيمن فيها المعلم على الموقف التعليمي، ولا تتيح الفرصة للمتعلمين للمشاركة الفاعلة فيه. وتؤكد الدراسة على أهمية توظيف استراتيجيات التعلم النشط في تدريس مادة الجغرافيا، ورفض كل الاعتقادات أن توظيف استراتيجيات التعلم النشط يصعب تنفيذها في الكثير من المواقف التعليمية، وذلك لأنها تتطلب أن يكون لدى الطلبة معرفة مسبقة بمحتوى الموقف التعليمي، وأن تطبيق غالبية استراتيجيات التعلم النشط تتطلب جهدا كبيرا من قبل المدرسين والطلبة على حد سواء.