روش های فعال تدریس به گونه ای هستند که ذهن انسان در آن فعال است و معلم شرایط یادگیری را فراهم می‌کند و مهارت های ذهنی و قابلیت های تفکر را تقویت می کند. روابط میان گروهی و همکاری تقویت شده، حس اعتماد به نفس فردی، روحیه کاوشگری، مفهوم سازی، توضیح و تحلیل مسئله رشد کرده، شاگرد به ردیابی موضوع و تحمل ابهام رهنمون می شود؛ روح خلاقیت و استقلال فرد، تقویت می شود؛ ماهیت روش های فعال تدریس به گونه ای است که کلاس را به منزله ادامه تفکر، مرکز تفکر، و رهبری تربیتی جریان تفکر بر می شمارد( سلیمان پور،۱۳۸۴، ص ۴ و ۱۹).

۲-۲-۲۵- روش تدریس کاوشگری

با توجه به اشکال متفاوت کاوشگری سر در گمی در تعریف کاوشگری وجود دارد. استاندارد های ملی آموزش علوم^[۴۷]، کاوشگری را چنین تعریف ‌کرده‌است: کاوشگری مجموعه ای از فرایندهای مرتبط است که از طریق آن دانشمندان و دانش آموزان سؤالات ‌در مورد جهان طبیعی و بررسی پدیده ها مطرح می‌کنند. دانش آموزان برای به دست آوردن دانش و توسعه درک غنی از مفاهیم، اصول، مدل، و نظریه ها دست به فعالیت می‌زنند. کاوشگری یک جزء حیاتی از یک برنامه علمی در تمام سطوح و در هر حوزه از علم است(کرمی گزافی، عابدینی و ملک زاده، ۱۳۹۲).

روش تدریس کاوشگری را ریچارد ساچمن^[۴۸] برای آموزش فرایند جستجو و توضیح پدیده ها تدوین کرد. الگویی که ساچمن تدوین ‌کرده‌است، دانش آموزان را با فرایندهایی درگیر می‌سازد که محققان از آن ها برای سازمان دهی دانش وپدید آوری« اصول » استفاده می‌کنند. بر وفق مفاهیم علمی، از طریق روش کاوشگری، مهارت ها و زبان خاص پژوهش فرا گرفته می شود. ساچمن، روش تدریس کاوشگری را بر مبنای توسعه و تجزیه و تحلیل روشی که پژوهشگران خلاق به کار می گیرند پایه گذاری کرد. روش مذبور، روش آموزش کاوشگری نام گرفت(آقازاده، ۱۳۸۸، ص۳۹۰-۳۸۵). در این الگو جستجوی مفاهیم کاملا به عهده ی دانش آموزان گذاشته می شود و معلم با فراهم آوردن زمینه، فرایند تدریس را به گونه ای هدایت می‌کند که فراگیرندگان مفهوم مورد نظر را کشف کنند و راهنمایی های معلم، بر اساس فعالیت های فراگیرندگان و محتوای آموزش، متفاوت است. ‌بنابرین‏ هدف نهایی این الگو پرورش فعالیت های ذهنی و مهارت های فرایندی دانش آموزان است(کرمی گزافی، عابدینی و ملک زاده، ۱۳۹۲).

۲-۲-۲۶- مراحل اجرای الگو تدریس کاوشگری

مراحل اجرای الگو تدریس کاوشگری به صورت زیر است.

• • در گیر شدن با یک موقعیت مسئله دار

• • گردآوری اطلاعات(تأیید درستی آن ها)

• • گردآوری داده ها – آزمایشگری ( فرضیه سازی و آزمون فرضیه)

• • سازماندهی، قاعده بندی توضیح برای یک رویداد

• تحلیل جریان کاوشگری، تحلیل راهبرد کاوشگری و انتخاب بهترین راهبرد( جویس و همکاران، ۱۳۷۸، ص ۲۳۷).

۲-۲-۲۷- کاوشگری گروهی

الگوی کاوشگری گروهی از اندیشه‌های جان دیوئی^[۴۹]، هربرت تلن^[۵۰]، ویلیام هرد کیل پاتریک^[۵۱] و گردون هولفیش و فلیپ اسمیت^[۵۲] نشأت گرفته است. این الگو از فرآیندهای مبتنی بر آزادی و روش علمی تشکیل یافته است و معلم هنگام آموزش به شیوه کاوشگری گروهی مراحل زیر را دنبال می‌کند :

1. 1. ایجاد انگیزه. دانش آموزان را با یک مسئله مواجه می‌سازد .

1. 1. به دانش آموزان به اندازه کافی فرصت می‌دهد تا پیرامون مسئله فکر کنند، واکنش نشان دهند و اظهار نظر نمایند

1. 1. فعالیت‌ها را با فهمیدن مسئله و کاری که باید صورت گیرد، گروه بندی افراد ، طرز کار گروه ها ، در نظر گرفتن جا و مکان برای فعالیت های گروهی، تعیین و تدارک وسایل، مواد و منابع و تعیین وقت سازمان دهی می‌کند .

1. 1. گروه ها مطالعات خود را انجام می‌دهند .

1. 1. گروه ها پیشرفت کار خود، مراحل کار و نیازهای گروهی را گزارش می‌دهند و به گزارش ها گوش می‌دهند و به سایرین کمک می‌کنند .

1. در صورت لزوم کار گروهی در روزهای دیگر دنبال می شود(صفوی، ۱۳۷۸، ص ۲۱۱).

۲-۲-۲۸- تدریس به روش شبیه سازی

ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎﺯﻱ ﺩﺭ ﻟﻐﺖ ﺑﻪ ﻣﻌﻨﺎﻱ ﺍﺭﺍئه ﺑﺪﻟﻲ ﺍﺯ ﻳﻚ ﭼﻴﺰ ﻭﺍﻗﻌﻲ، ﻳﻚ ﻓﺮﺍﻳﻨﺪ ﻳﺎ ﻧﻤﺎﻳشی ﺍﺯ ﺍﻭﺿﺎﻉ ﺟﺎﺭﻱ ﺍﺳﺖ. ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎﺯﻱ ﻫﺮ ﭘﺪﻳﺪﻩ ﺍﻱ، ﻣﺘﻀﻤﻦ ﺍﺭﺍئه ﻭﻳﮋﮔﻲ ﻫﺎﻱ ﻛﻠﻴﺪﻱ ﻳﺎ ﺭﻓﺘﺎﺭﻱ ﺁﻥ ﻧﻈﺎﻡ ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﻳﺎ ﺍﻧﺘﺰﺍﻋﻲ ﺍﺳﺖ(موسی رمضانی، ۱۳۹۰، ص ۳۸). ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎﺯﻱ ﻫﺎ ﻳﻜﻲ ﺍﺯ ﺍﻧﻮﺍﻉ ﺭﻭﺵ ﻫﺎﻱ ﺁﻣﻮﺯﺷﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﺍﺯ ﺍﻭﺍﻳﻞ ﺩهه ۱۹۰۰ ﻣﻴﻼﺩﻱ، ﺑﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﺭﻭﺷــﻲ ﺑﺮﺍﻱ ﺁﻣﻮﺯﺵ ﻭ ﻛﺎﺭﺁﻣﻮﺯﻱ ﻣﻮﺭﺩ ﺍﺳــﺘﻔﺎﺩﻩ ﻗﺮﺍﺭ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺍﻧﺪ. ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎﺯﻱ ﻫﺎ، ﺑﺪﻳﻦ ﻣﻨﻈﻮﺭ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ ﺑﺮﺍﻱ ﻳﺎﺩﮔﻴﺮﻧﺪﻩ ﺍﻣﻜﺎﻥ ﺩﺳترﺳﻲ ﺑﻪ ﺗﺠﺮﺑﻪ ﻫﺎﻱ ﻳﺎﺩﮔﻴﺮﻱ ﺑﺪﻭﻥ ﺧﻄﺮ، ﺑﺪﻭﻥ ﻫﺰﻳﻨﻪ ﻳﺎ ﭘﻴﭽﻴﺪﮔﻲ ﺯﻧﺪﮔﻲ ﻭﺍﻗﻌﻲ ﺭﺍ ﻓﺮﺍﻫﻢ ﻣﻲ ﺁﻭﺭﻧﺪ. ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎﺯﻱ ﺁﻣﻮﺯﺷﻲ ﺷﺎﻣﻞ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺁﻣﻮﺯﺷﻲ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺮﺍﻱ ﻛﺸﻒ، ﻫﺪﺍﻳﺖ ﻳﺎ ﻛﺴﺐ ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺩﺭﺑﺎﺭه ﺁﻥ ﻧﻈﺎﻡ ﻳﺎ ﻣﺤﻴﻂ ﺑﻪ ﻳﺎﺩﮔﻴﺮﻧﺪﻩ ﻛﻤﻚ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ؛ ﻫﻤﺎﻥ ﺍﻃﻼﻋﺎﺗﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ ﻃﻮﺭ ﻛﻠﻲ ﻧﻤﻲ ﺗﻮﺍﻧﺪ ﺍﺯ ﻃﺮﻳﻖ ﺗﺠﺎﺭﺏ ﺩﻳﮕﺮ ﻛﺴﺐ ﺷﻮﺩ. ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎﺯﻱ ﻓﻌﺎﻟﻴﺘﻲ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﻭﺟﻮﻩ ﺍﺳﺎﺳﻲ ﻳﻚ ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ ﻭﺍقعی ﺭﺍ ﺗﻘﻠﻴﺪ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ(دانکرلی^[۵۳]، ۲۰۰۸، به نقل از : موسی رمضانی ،۱۳۹۰، ص ۳۸). ﺩﺭ ﺷﺮﺍﻳﻄﻲ ﻛﻪ ﺍﻧﺠﺎﻡ ﺁﻣﻮﺯﺵ ﻫﺎﻱ ﻭﺍﻗﻌﻲ، ﮔﺮﺍﻥ، ﻣﻌﻤﻮﻻًﻭﻗﺖ ﮔﻴﺮ ﻭ ﺧﻄﺮﻧﺎﻙ ﺍﺳــﺖ ﻭ ﻳﺎ ﺑﻪ ﻫﺮ ﺩﻟﻴﻠﻲ، ﻏﻴﺮﻋﻤﻠﻲ ﺍﺳــﺖ، ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﻣﻲ ﺷﻮﺩ. ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ ﻫﺎﻱ ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎﺯﻱ ﺷﺪﻩ، ﺩﺭ ﺯﻣﻴﻨﻪ ﻫﺎﻱ ﮔﻮﻧﺎﮔﻮﻥ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻫﺎﻱ ﺑﺸﺮﻱ، ﺍﺯﺟﻤﻠﻪ ﺩﺭ ﻛﻼﺱ ﻫﺎﻱ ﺩﺭﺳﻲ(ﺑﺮﺍیﺁﻣﻮﺯﺵ ﻫﺎﻱ ﺍﻧﻔﺮﺍﺩﻱ ﻭ ﮔﺮﻭﻩ ﻛﻮﭼﻚ)، ﺑﻪ ﻛﺎﺭ ﻣﻲ ﺭﻭﻧﺪ (ﺍﻣﻴﺮ ﺗﻴﻤﻮﺭﻱ، ۱۳۸۶، ص ۲۱۹). شبیه سازها از انواع ابزارهایی هستند که می‌تواند بر ارتقاء یادگیری و یادسپاری و متعاقباً رشد کیفیت آموزشی تأثیر بسیاری داشته باشند. شبیه سازی نسخه ای از بعضی وسایل حقیقی یا موقعیت های کاری می‌باشد و تلاش دارد تا بعضی جنبه‌های رفتاری یک سیستم فیزیکی یا انتزاعی را به وسیله رفتار سیستم دیگری نمایش دهد. در شبیه سازی با بهره گرفتن از یک شبیه ساز در یک موقعیت ساختگی می توان آثار واقعی بعضی شرا یط احتمالی را بازسازی کرد (لاکدشتی و همکاران،۱۳۹۰، ص ۷).

توانایی فضایی نقش مهمی در آموزش شیمی ایفا می‌کند، دانش آموزان ملزم به تجسم میکروسکوپی خاص هستند، اما تجسم میکروسکوپی کار سختی برای دانش آموزان است. در این خصوص تعداد قابل توجهی از ابزار یادگیری به کمک کامپیوتر در آموزش شیمی استفاده می شود و تعداد زیادی از محققان تاثیر حالت های خاص استفاده از این ابزار ها را بر یادگیری دانش آموزان طراحی و آزمایش کرده‌اند(کای و همکاران^[۵۴]، ۲۰۱۴، ص۳۲ ).