تعريف العلم:

يعرف العلم بأنه معلومات( Knowledge ) أو نظام من المعلومات / يهتم بدراسة مجال محدد من مجالات الواقع الموضوعي ، يتم الحصول عليها واختبارها بطريقة علمية .

فالعلم هو إذن معلومات علمية نظرية وتطبيقية عن الطبيعة والمجتمع والفكر ، أي نظام من الحقائق والمفاهيم والتعميمات والقوانين والمبادئ والنظريات .. الخ والتي تشكل في مجملها البنية الداخلية الخاصة به والتي تكسبه طابعة الخاص والمميز . لذلك يختلف كل علم عن الآخر وفقاً لميدان المعرفة العلمية التي يدرسها أو يعالجها ، وبالتالي ما يحتويه من حقائق ومفاهيم ونظريات وقوانين ..الخ .

وبما أن محتوى العلم يتكون من بنية معرفية مميزة له ، فإن تلك البنية تفرض أيضاً وسائل وطرق التعامل مع منظومة المعلومات المكونة لها وتحدد أيضاً طرق دراستها وتطويرها .

وبهذا يعرف هويلار العلم " بأنه نظام من المعلومات المتماسكة والمتناغمة المرتبطة بمجال محدد من مجالات الاهتمام الإنساني، ويستمد وحدته من منطقه الخاص به الذي هو في الغالب منطقه في شرح المعلومات وعرضها".

على هذا النحو تعرف العلوم الطبيعية (الفيزياء ، الكيمياء أو الأحياء...) بأنها نظام من المعلومات يهتم بدراسة العالم الفيزيائي وظواهره ، أي يهتم بدراسة المادة والطاقة وعلاقة الترابط فيما بينها وتحولاتها .

ويعرف علم العلوم بأنه العلم الذي يدرس الكائنات الحية وعملياتها الحيوية ، و يُعنى لذلك بكافة مظاهر الحياة الفيزيوكيميائية .

و العلوم الطبيعية لها بنيتها المعرفية الخاصة بها ، والتي تشتمل على ثلاثة مكونات رئيسة وفقاً لما يلي :

1. المعلومات

2. أسلوب تنظيم وترتيب المعلومات

3. طريقة البحث والدراسة

بنية مناهج العلوم في التعليم العام

وإذا كانت العلوم الطبيعية كعلم تتكون من هذه البناء الرئيسة الثلاث فإن تحويل المحتوى العلمي لهذه العلوم إلى محتوى تعليمي ينبغي أن يأخذ في الحسبان شموله للبنية المعرفية للعلوم ككل. أي لا ينبغي الاهتمام بالمعلومات العلمية فحسب وإنما الاهتمام كذلك بأسلوب تنظيم وترتيب تلك المعلومات وكذا طرق البحث والتفكير وحل المشكلات وغيرها المرتبطة بطبيعة العلوم .

ويوضح هويلار بالاستناد إلى شواب المكونات الرئيسة التي ينبغي مراعاتها لدى تحويل محتوى العلم إلى محتوى تعليمي على النحو التالي :

· البنية المادية :

للبنية المادية بعدين أساسيين هما:

1. مادة العلم : تساعد في التعريف بالبنية المعرفية للعلم وبالتالي تخفف من المشكلات التي يمكن أن تظهر عندما نقوم بتحويل محتوى هذا العلم إلى محتوى تعليمي .

2. منطق العلم : لهذا فإنه لزاماً علينا الالتزام بمنطقية العلم حتى يتعرف التلاميذ على أهمية هذا البناء من أجل اكتساب المعارف وفي أهمية العلم ذاته ويستوعبوا على أساس ذلك حدوده وإمكانياته .

§ البنية التنظيمية:

ترتبط البنية التنظيمية إلى حد ما بالطريقة Methodology بما فيها طرق الاكتشاف والبرهنة أي معايير يمكن بالاستناد إليها الحكم على نوعية المعلومات وترابطها الموضوعي .

ونتيجة لغزارة المعرفة الإنسانية المتراكمة في علم العلوم فانه من غير الممكن ، بل ومن غير الضروري ، استيعاب محتوى العلم كاملاً في محتوى تعليمي . فاختيار المحتوى ليس غاية بحد ذاتها وإنما وسيلة لتحقيق الأهداف التربوية للمجتمع والمتمثلة في تطوير شخصية التلاميذ . ولذلك فإن المحتوى التعليمي للأحياء الذي نتحدث عنه ، هو ذلك المحتوى الذي تم اختياره وفقاً لأسس عقائدية ، معرفية ، تعليمية وتربوية ونفسية تدريسية وتنظيمية .. الخ

لذلك يستند بناء محتوى العلوم الطبيعية كمادة تعليمية إلى عدد من المعايير فيما يلي أهمها :

§ ينبغي أن يكون بناء المحتوى هادف ويحقق متطلبات اجتماعية محددة ، وكذا متطلبات تربوية وتعليمية ونفسية ، وتدريسية وتنظيمية … الخ

§ يجب بناء وتنظيم المحتوى بحيث يدل على البنية المعرفية للعلم بوضوح

§ ينبغي أن تكون بنية المحتوى شاملة ومتماسكة وتحقق الوحدة العضوية لعناصره الأساسية ففي وحدتها الكلية تتحقق فاعليتها .

§ ينبغي أن يحقق بناء المحتوى مختلف متطلبات تطوير شخصية التلميذ وأن يكون متوازن من الناحية الكمية والنوعية .

§ يجب أن تكون لبنية المحتوى صلاحية طويلة الأمد نسبياً وأن تحقق المتطلبات المتنوعة لمرحلة زمنية مناسبة.

ترتبط بنية مادة العلوم في مدارس التعليم العام بالفلسفة التربوية للمجتمع ، والتي يتحدد في ضوئها أهداف تدريس العلوم ، ومحتواها وأساليب تدريسها .

وتوجد إمكانيات مختلفة لتحديد بنية العلوم الطبيعية في المدرسة . فيمكن تدريس العلوم الطبيعية كمواد مستقلة بذاتها (الفيزياء ، الكيمياء ، الأحياء أو مدمجة ضمن مجال أو يخصص لها محور أو أكثر في إطار ما يعرف بمنهج المجال أو المنهج المحوري.

لذلك يلاحظ من خلال تصنيف البحث التربوي لميدان المعرفة المنظمة ، اختلاف وتنوع موقع وبنية العلوم الطبيعية في التعليم العام . فينظر إليها البعض ككل متكامل ، ويتم تخطيطها وتُدرس لذلك كمجال واحد ، هو مجال العلوم ، بينما يرى البعض الآخر ضرورة تدريس كل منها بصورة مستقلة .

فيتم تدريس الأحياء مثلاً في تكامل مع الكيمياء والفيزياء وغيرها من العلوم الطبيعية ضمن ما يعرف بمجال أو حقل العلوم الطبيعية ، وبخاصة في الصفوف الدنيا من التعليم الأساسي ، ثم يتم تدريسها بصورة مستقلة في الصفوف العليا منه وهكذا بالنسبة للكيمياء والفيزياء. أما في التعليم الثانوي فإنها تدرس بصورة مستقلة في المستوى الأول لجميع التلاميذ ، ثم يقتصر تعلمها في المستوى الثاني والثالث على الطلبة الذين يختارون التخصص العلمي في البلدان التي يعتمد فيها التعليم الثانوي على نظام التشعيب.

وهناك صورة أخرى لتدريس العلوم في التعليم العام تختلف عن السابقة يتحقق فيها للتلميذ تعلم العلوم وغيرها من العلوم الطبيعية بصورة مستقلة بذاتها ، ابتداء من الصف الرابع أو الخامس من التعليم الأساسي.