طريقة حل المشكلات :

3- المشكلة :

يمثل الموقف مشكلة لشخص ما كما يرى(بل فريدريك هـ. 1994 ، ص169) ، إذا كان على وعي بوجود هذا الموقف ، ويعترف بأنه يتطلب فعلاً ما ، ويرغب في ، أو يحتاج إلى القيام بإجراء ما ويقوم به ، ولا يكون الحل جاهزاً في جعبته .

كما ُيعّرف حل المشكلة بأنه ، حل موقف يُنظر إليه على أنه مشكلة من وجهة نظر الشخص الذي يقوم بحل الموقف. كما أوضح أيضا عددا من الشروط الضرورية للدرس الإشكالي على النحو الآتي:

1. يجب أن يكون الشخص على وعي بموقف ما ، لكي يعتبره مشكلة بالنسبة له .

2. يجب أن يعترف الشخص أن الموقف يتطلب فعلاً .

3. يشعر الشخص بأنه يحتاج إلى، أو يرغب في القيام بعمل ما أو إجراء ما تجاه هذا الموقف.

4. ينبغي ألا يكون حل الموقف واضحاً أو ممكناً بطريق مباشر بالنسبة للشخص الذي يعمل على إيجاد حل لهذا الموقف .

وتعد المشكلة وسيلة رئيسة للمعلم ، لقيادة التلاميذ لاكتساب المعارف وتطوير القدرات والمهارات والقناعات ، بصورة ذاتية ومستقلة. ولا يقتصر إثارة المشكلات كأسلوب تدريس ، على طريقة المحادثة والنقاش ، وإنما يمكن استخدامها أيضاً في الأنواع الأخرى لطرائق التعليم والتعلم. فيمكن للمعلم معالجة الدرس في المحاضرة بإثارة مشكلة ، ويقوم هو نفسه بحلها ، وتسمى المحاضرة حينئذ بالمحاضرة الإشكالية. كما يمكن استخدام المشكلة في الدروس الفردية أو الثنائية ، أو دروس المجموعات في طريقة العمل المستقل للتلاميذ.

كما يمكن استخدام طريقة حل المشكلات ، في مراحل الدرس المختلفة ، وخاصة في مرحلة التهيئة الحافزة ، وتوجيه التلاميذ نحو هدف الدرس ، أو في مرحلة معالجة الموضوع الجديد وكذا التطبيق.

ويعمل المعلم في الدرس الإشكالي ، على وضع التلاميذ أمام مشكلة ، أو مهمة محددة ويعمل على قيادتهم لحلها بصورة ذاتية ، باستخدام إجراءات الاستقراء أو الاستنباط أو إجراءات اكتشافية أواستنتاجية ، يوجه من خلالها عملية بحث التلاميذ عن الحلول دون أن يعطيهم أفكاراً مسبقة عنها .

ويتكون الدرس الإشكالي من الخطوات الآتية :

1. الشعور بالمشكلة

2. تحديد وتوضيح المشكلة أو المهمة .

3. تكوين فروض ، أي تحليل المشكلة والبحث عن إمكانيات لحلها ( وضع التفسيرات واقتراح حلول أو تحديد اتجاهاتها وإمكانيات التحقق منها)

4. تفكيك أو تحليل المشكلة وتجزئتها إلى سلسة من المهام والأسئلة ، و استخلاص أو تطوير أفكار للحل .

5. التوصل إلى النتائج ، ( تأييد الافتراض أو رفضه ، التوصل إلى عدد من الحلول ، تعزيز النتائج )

6. تطبيق أو استخدام الحل في المرحلة أو المراحل اللاحقة للتعلم ).

ويوضح الجدول الآتي خطوات حل المشكلة كنشاط تعلم كما أوضحها ماختموتوف. (Machtmutow).

المعلم	التلميذ
· يسأل ، يضع مشكلة	· استرجاع المعارف السابقة ، بروز موقف إشكالي
· إرشادات	· تحليل المشكلة
· توجيه عملية الحل ، المصادقة عليه/ التنظيم	· أول محاولة للحل، التفكير وتطوير فروض
· إعادة طرح المشكلة ، أو التوجيه والتصحيح.	· التحقق من الفروض من خلال تطبيق معارف سابقة أو من خلال اكتساب معارف جديدة حل المشكلة ، تكوين معرفة جديدة.
· توجيه استرجاعي.	· التحقق من الحل
· الاستفادة من النتائج في خطوة جديدة	· نشاط تعلم آخر

خطوات حل المشكلة (رالف تيلور ، 1962 ص 108)

1. الإحساس بصعوبة أو بمشكلة في صورة سؤال لا يمكن للتلميذ الإجابة عنه.

2. التعرف على المشكلة وتحديدها بوضوح أكبر عن طريق تحليلها إلى عناصرها الأساسية.

3. جمع الحقائق المتعلقة بالمشكلة.

4. تكوين الفروض الممكنة ، أي وضع التفسيرات والحلول الممكنة للمشكلة.

5. اختبار صحة الفروض بالوسائل المناسبة.

6. التوصل إلى النتائج ، أي حل المشكلة.

قواعد وإرشادات لتطوير فاعلية المحادثة :

من أجل تحقيق الأهداف المتوخاة من المحادثة فإنه ينبغي على المعلم مراعاة الآتي :

1. أن يكون موضوع المحادثة ملائماً لمستوى معارف التلاميذ ، ويثير رغبتهم للمشاركة في معالجته ، وأن يسمح بتطوير مواقف ووجهات نظر مختلفة ومتضادة حوله . كما ينبغي معرفة التلاميذ بموضوع المحادثة مسبقاً ليتمكنوا من الإعداد الجيد له ، بما يمكنهم من التعبير عن آرائهم بصورة واضحة وحقيقية.

2. تحديد هدف المحادثة بوضوح للتلاميذ وأن يعرفوا بأنهم وحدهم المسئولين عن معالجة موضوع المحادثة .

3. إلمام التلاميذ بأسلوب وبقواعد المحادثة ، وتبادل الآراء ، وأن يعمل المعلم باستمرار على تدريبهم عليها .

4. الحرص على أن يسود المحادثة جو ودي وديمقراطي ، وأن يتمتع المشاركون في المحادثة والنقاش ، بالأدب والكياسة وبالذوق وبالاحترام المتبادل لبعضهم البعض ، باعتبار إن ذلك شرطاً لابد منه لنجاح المحادثة . كما ينبغي أن يعرف التلاميذ بأنهم متساوون في حق المشاركة والتعبير عن الآراء ، وان فرض الآراء أو الاستحواذ على الحديث يخالف مضمون المحادثة، وأن يعرفوا أيضا بأن الآراء والأفكار التي يعبرون عنها لن تكون عرضة للنقد أو للمحاسبة .

5. يعمل المعلم على تنظيم وتهيئة ظروف وأجواء المحادثة ، وألا يتدخل أو يؤثر في مضمونها. أي على المعلم تحديد الاتجاه العام للمحادثة بما يحقق هدف التعلم ، وأن يراقب خطة سيرها ، وأن يضل صامتاً كلما كان ذلك ممكناً ، وألاّ يتدخل إلا إذا اتخذ حديث ونقاش التلاميذ اتجاهاً مغايراً لما خطط له ، أو إذا تم الإخلال بقواعد النقاش المتفق عليها ، أو عندما لا يتمكن التلاميذ من مواصلة المحادثة ، وأن يكون تدخله ذلك من خلال حافز يدفعهم للتفكير ومواصلة المحادثة .

6. يتجنب المعلم إعطاء رد فعل سلبي أو إيجابي على موقف أو وجهة نظر التلميذ أثناء المحادثة ( كان يمتدح أو ينتقد .. الخ ) ، كما ينبغي أن يتجنب التصحيح أو التصويب اللغوي لحديث التلاميذ ، إلا إذا كان ذلك ضرورياً ، وخاصة بالنسبة للتلاميذ ضعيفي المستوى ، ليتمكنوا من توضيح آرائهم لزملائهم .

7. يسجل ملاحظاته عن سير المحادثة والنقاش أولاً بأول ليستخدمها فيما بعد لتصحيح وتثبيت نتائج المحادثة ، مع مراعاة أن يتجنب تدوين ملاحظاته تلك على السبورة ، حتى لا يؤثر ذلك في سير المحادثة والنقاش .

8. يعمل المعلم قدر المستطاع على إعادة ترتيب نظام الجلوس في غرفة الدرس ليصبح على شكل دائرة أو حلقة كلما كان ذلك ممكناً ، حتى يتمكن جميع التلاميذ من مشاهدة بعضهم البعض أثناء المحادثة والنقاش ولتطوير فاعليتها .

مثال لحل المشكلات :

الإدماع ونقل الغذاء

أهداف الدرس :

يتوقع من الطالب وفقاً لمستوى مشاركته وتفاعله مع موضوع الدرس وإجابته عن الأسئلة التقويمية وقيامه بالأنشطة والتدريبات أن يكون قادراً على ما يلي:

1. تعريف ظاهرة الإدماع .

2. تحديد مصدر عملية الإدماع .

3. توضيح آلية نقل الغذاء الجاهز في الورقة .

أنشطة التعليم والتعلم :

الشعور بالمشكلة :

يبدأ المعلم الدرس بعرض توجيهي مستعرضاً ما يلي : لا يوجد أحد منا لم يلاحظ قطرات الماء وهي تخرج من النهايات الطرفية لأوراق بعض النباتات في الصباح الباكر أو في الليل ولقد لوحظ أن ورقة صغيرة من أحد أنواع القلقاس ( في الهند) تفقد حوالي 100 سم³ من الماء في ليلة واحدة .. إلى ماذا يعزى وجود هذه القطرات المائية على النهايات الطرفية لأوراق بعض النباتات ؟

تحديد المشكلة :

يمكن صياغة هذه الملاحظات على النحو التالي : هل فكرت يوماً في مصدر هذه القطرات المائية ؟ ولماذا تخرج في الصباح الباكر أو في الليل ؟ وما هو السبب في وجودها ؟ وهل هي ماء فقط ؟

جمع المعلومات :

يمكن أن يتدخل المعلم بتقديم الأفكار التالية ويطلب من الطلبة كتابتها في دفاترهم :

- تغلق الثغور في الظلام . يوجد نوع خاص من الثغور يسمى بالثغور المائية يختلف عن الثغور العادية في تركيبه وفي بقائه مفتوحاً على الدوام .

- تحدث هذه الظاهرة عندما تكون الظروف ملائمة لامتصاص الماء بسرعة بواسطة الجذور .

ثم يطلب المعلم بعد ذلك من الطلبة إعادة تحليل هذه المعلومات وربطها ببعضها واستنتاج الفروض اللازمة لحل هذه المشكلة .

فرض الفروض :

للإجابة عن الأسئلة المطروحة يمكن أن يقترح الطلبة الفروض التالية:

1. إن هذه القطرات ما هي إلا ندى

2. إن هذه القطرات مصدرها عملية النتح .

3. إن هذه القطرات قد خرجت من فتحات الثغور المائية .

اختيار واختبار الفروض المناسبة :

يأتي الفرض الأول وهو أن هذه القطرات ما هي إلا ندى.. وحيث أنه يمكن أن توجد هذه القطرات حتى في غياب الندى ، فبالتالي هذه القطرات ليست ندى . إذاً هذا الفرض مرفوض ، أما الفرض الثاني وهو أن هذه القطرات مصدرها عملية النتح فهو أيضاً غير صحيح حيث أن الثغور تغلق أثناء الظلام وبالتالي تتوقف عملية النتح ، أما الفرض الثالث وهو الأكثر دقة علمية وهو أن هذه القطرات خرجت من فتحات الثغور المائية .. فهو الفرض المناسب ، فبما أن فتحات الثغور المائية تظل مفتوحة طوال الليل والنهار فإذاً هي الطريق الوحيد المفتوح أمام هذه القطرات المائية .

الوصول إلى النتيجة :

من خلال الفرض الأخير يمكن أن يخلص الطلبة إلى نتيجة مفادها أن القطرات المائية الموجودة على النهايات الطرفية لأوراق النبات هي ظاهرة عامة في النبات تسمى ظاهرة الإدماع ، وأن هذه الظاهرة تحدث في الليل والصباح الباكر حيث تتوقف عملية النتح وتتهيأ بنتيجتها ظروف ملائمة للنبات لامتصاص الماء بسرعة بواسطة الجذور .. وبالتالي فإن سبب حدوث الإدماع يعود إلى الضغط الجذري .

بعد ذلك يضيف المعلم بعد عرضه بعض الصور لهذه الظاهرة ..

أن الماء الذي يخرج بهذه الظاهرة يحوي آثاراً لعدد من المواد الذائبة مثل السكريات والأحماض الأمينية والأملاح المعدنية.

تعميم النتائج :

تحدث ظاهرة الإدماع في معظم نباتات المناطق المعتدلة عند نهاية فصل الربيع .

جوانب التعلم المستخلصة :

حقائق :

- تحدث ظاهرة الإدماع عند كثير من النباتات خلال الليل وأثناء الصباح الباكر .

- يقوم اللحاء بنقل العصارة الناضجة التي تكونت في الأوراق إلى جميع أجزاء النبات .

- البروتوبلازم في حركة دورانية دائمة في الخلايا على طول الجدر الخلوية .

مفاهيم :

- الإدماع : خروج قطرات مائية من فتحات خاصة تقع مقابل نهايات فروع العرق الوسطى على طول حواف الأوراق .

- الثغور المائية : فتحات واسعة تشبه فتحة الثغر غير أنها تظل مفتوحة ليلاً ونهاراً وليس لها خلايا حارسة .

التقويم :

1. عرف الإدماع ؟

2. فسّر حدوث ظاهرة الإدماع في النبات ؟

3. كيف ينتقل الغذاء الجاهز في أوراق النبات ؟

الواجب المنزلي :

- كيف يمكنك التمييز بين النتح و الإدماع ؟

- إحضار بعض الصراصير الكاملة ؟

الموضوع الثالث : النقل في الحيوانات اللافقارية

الأهداف الخاصة بالدرس :

يتوقع من الطالب وفقاً لمستوى مشاركته وتفاعله مع موضوع الدرس وإجابته عن الأسئلة التقويمية وقيامه بالأنشطة والتدريبات أن يكون قادراً على ما يلي:

1. تشريح بعض اللافقاريات .

2. وصف الجهاز الدموي في دودة الأرض.

3. المقارنة بين النقل في اللافقاريات ذات الجهاز الدوري وعديمة الجهاز الدوري .

4. التمييز بين الجهاز الدوري المفتوح والمغلق .

5. تفسير ظهور الأجهزة الدموية المفتوحة في الكائنات الحية .

أنشطة التعليم والتعلم:

الشعور بالمشكلة :

يثير المعلم اهتمام الطلبة بهذا الموضوع بالمقدمة التالية : بعد انتهاء عملية الهضم في الحيوانات اللافقارية لابد من توزيع هذا الغذاء المهضوم على كل خلية من خلايا الجسم حتى يتم الاستفادة منه ، وأيضاً لابد من تجميع الفضلات الإخراجية من الخلايا وطردها للخارج حتى لا تسبب ضرراً للجسم ، كما أن الأكسجين بعد وصوله عبر أعضاء التنفس إلى داخل الجسم لابد له من الوصول إلى كل خلية من خلايا الجسم حتى تحدث عملية الأكسدة ، ثم لابد من التخلص من ناتج عملية الأكسدة من مواد غير عضوية تشكل ضرراً على الكائن الحي . كل هذه العمليات الحيوية وغيرها تحتاج لوسيلة خاصة تقوم بها .

تحديد المشكلة :

يتم تحديد المشكلة من خلال توجيه الأسئلة التالية : ما هي العمليات التي تحدث في جسم الحيوانات اللافقارية بعد عملية الهضم والامتصاص ؟ ما هي الوسيلة المسئولة عن القيام بهذه العمليات ؟ كيف تحدث هذه العملية ؟ هل تختلف هذه الوسيلة وفقاً لرقي الكائن الحي ؟

جمع المعلومات والبيانات :

يقوم المعلم بعرض تجربة رقم(3)بغرض بيان عملية الانتشار: وذلك بإحضار كأس به ماء ثم وضع نقطة حبر فيه بعد ذلك يطلب المعلم من الطلبة تدوين ملاحظاتهم(المشاهدة والاستنتاج).

فرض الفروض :

قد يشير بعض الطلبة إلى عملية الانتشار كوسيلة لنقل المواد في صور الحياة الدنيا .. ويمكن أن يأتي فرض آخر وهو أن النقل يحدث بواسطة الامتصاص النشط .. كذلك يمكن أن يضيف الطلبة فرض ثالث أن هذه العمليات تحدث بظاهرة الضغط الأسموزي .. أما الفرض الرابع الذي يمكن أن يصدر عن الطلبة هو أنه لابد من وجود أوعية خاصة أو جهاز خاص يقوم بهذه العمليات .

اختيار واختبار أنسب الفروض :

فأما الفرضان الثاني و الثالث فهما غير مقبولين لأن عملية الامتصاص النشط تحدث في النباتات وبالتالي فهي عملية قاصرة وغير كافية لتفسير حدوث عملية النقل في الحيوان ونفس الأمر بالنسبة للضغط الأسموزي .. أما الفرض الأول فيمكن قبوله على أساس أن الانتشار هو الوسيلة الفعالة لحدوث عملية النقل في صور الحياة الدنيا وللتأكد من ذلك تعاد التجربة مرة أخرى فيتأكد الطلبة من نجاح هذا الفرض في تفسير نقل المواد في الأوليات وبعض اللافقاريات البسيطة ، ويمكن عند التأكد من صحة الفرض الرابع أن يتدخل المعلم ليشير إلى أن عملية الانتشار تكون الوسيلة الفعالة لنقل المواد في صور الحياة الدنيا كالأميبا والبراميسيوم وكذلك صور بعض اللافقاريات بسيطة التركيب إلا إن الانتشار يصبح وسيلة غير كافية لنقل متطلبات الحيوانات الأكثر تعقيداً .. إذاً لابد من وجود وسيلة أخرى غير الانتشار تفي بحاجة هذه الكائنات الحية ومتطلباتها من عملية نقل المواد إلى ومن الخلايا ومن ثم يصبح الفرض الذي يشير إلى إن هناك أوعية أو جهاز خاص للنقل في الحيوانات الراقية صحيحاً .. ويعرف هذا الجهاز بالجهاز الدوري .. وهنا يطلب المعلم من كل مجموعة من الطلبة ( بعد تقسيمهم إلى مجموعات ) القيام بتشريح الصرصور ( تجربة 4 ) ثم يطلب منهم فحصه بعد التخلص من الأجزاء البطنية منه ثم يسألهم المعلم السؤال التالي : هل توجد أوعية دموية في الصرصور ؟ ومن خلال الإجابة يعرف الطلبة أن الجهاز الدوري للصرصور لا توجد به أوعية دموية .

يتم بعد ذلك تسجيل الاستخلاص الأول وهو أن الجهاز الدوري للصرصور لا يحتوي على أوعية دموية لذلك يسمى الجهاز الدوري للصرصور بالجهاز الدوري المفتوح.

وبعد أن يقوم الطلبة بفحص الجهاز الدوري المفتوح للصرصور والتعرف على محتوياته .. يتدخل المعلم من جديد ليبين أن عملية النقل في الحشرات ( الصرصور ) تحدث نتيجة لانقباض عضلات الجسم التي تدخل الدم إلى حجرات القلب من الفتحات الجانبية ، وأيضاً انقباض حجرات القلب بالتتابع من الخلف للأمام فيتجه الدم من الخلف إلى الأمام ليملأ التجاويف الدموية بحيث يغمر الأنسجة المختلفة فيعطيها الغذاء المهضوم ويأخذ منها الفضلات الإخراجية .

كما يمكن للمعلم أن يستعين بشكل مكبر ( كوسيلة تعليمية ) للدورة الدموية في دودة الأرض ويطلب من الطلبة وصف هذا الشكل ومن خلال الوصف يمكن أن يصل الطلبة إلى أن الجهاز الدوري في دودة الأرض مختلف عن الجهاز الدوري للصرصور لوجود أوعية دموية متصلة ببعضها .. إضافة إلى أنه يتكون من وعاء دموي ظهري وآخر بطني تصل بينهما خمسة أو ستة أزواج من القلوب وبذلك يسجل الطلبة الاستخلاص الثاني وهو أن الجهاز الدوري في دودة الأرض هو جهاز دوري مغلق.

بعد ذلك يكتب المعلم على لوح الطباشير استخلاص عام مفاده أن الجهاز الدوري في اللافقاريات ينقسم إلى نوعين الأول يسمى الجهاز الدوري المفتوح (لا توجد به أوعية دموية) والثاني يعرف بالجهاز الدوري المغلق ( توجد به أوعية دموية ).

الوصول إلى حل المشكلة :

وهو أن الوسيلة المسئولة عن القيام بعملية النقل هي الانتشار والجهاز الدوري وهي تختلف وفقاً لرقي الكائن الحي ففي الأوليات وكذلك اللافقاريات بسيطة التركيب تحدث عملية النقل بالانتشار.. أما في الكائنات الأكثر رقياً فتحدث هذه العمليات بواسطة الجهاز الدوري الذي يوجد منه نوعان ( مفتوح ومغلق ) .

تعميم النتائج :

الجهاز الدوري المفتوح الذي يوجد في الصرصور ( الحشرات ) يوجد كذلك في معظم المفصليات الأخرى وبعض الرخويات ، وكذلك الجهاز الدوري المغلق الذي يوجد في دودة الأرض ( الحلقيات ) يوجد كذلك في بعض الفقاريات و اللافقاريات .

جوانب التعلم المستخلصة :

حقائق :

- في اللافقاريات عديمة الجهاز الدوري مثل( الإسفنج والهيدرا ) تتم عملية النقل بالانتشار

- في اللافقاريات ذات الجهاز الدوري يوجد نوعان من الأجهزة الدموية(المغلق – المفتوح)

- يتكون الجهاز الدموي في دودة الأرض من وعاء دموي ظهري وآخر بطني تصل بينهما خمسة( أو ستة ) أزواج من القلوب .

- يوجد الجهاز الدموي المفتوح في الحشرات ومعظم المفصليات الأخرى وبعض الرخويات

مفاهيم :

- الجهاز الدوري : ذلك الجهاز المسئول عن عملية النقل في بعض اللافقاريات وجميع الفقاريات .

- الجهاز الدوري المغلق : ذلك الجهاز الذي يبقى فيه الدم داخل الأوعية الدموية ولا يخرج منها .

- الجهاز الدوري المفتوح : ذلك الجهاز الذي يخرج الدم فيه من الأوعية الدموية ليملأ تجويف الجسم .

- القلب : ذلك الجزء من الجهاز الدوري المتخصص في عمليتي الضخ والشفط .

تعميمات :

- في جميع اللافقاريات يقع القلب في الناحية الظهرية من الجسم .

التقويم :

1. مما يتركب الجهاز الدموي في دودة الأرض ؟

2. قارن بين النقل في اللافقاريات ذات الجهاز الدوري واللافقاريات عديمة الجهاز الدوري ؟

3. بماذا يتميز كل من الجهاز الدوري المفتوح والجهاز الدوري المغلق في اللافقاريات ؟

4. فسر ظهور الأجهزة الدموية المفتوحة في الكائنات الحية ؟

الواجب المنزلي :

-قم بتشريح الصرصور في المنزل وتعرف على جهازه الدوري .

-أكتب بإيجاز حول مكونات الجهاز الدوري في الفقاريات .