یادگیری اکتشافی
یادگیری اکتشافی ((به انگلیسی: Discovery learning)) یکی از رویکردهای یادگیری مبتنی بر کاوش و از رویکردهای آموزشی مبتنی بر سازنده‌گرایی است. در این شیوه، یادگیرندگان از طریق کاوش، آزمایش و حل مسئله، مفاهیم و دانش جدید را کشف می‌کنند. اگرچه یادگیری اکتشافی از مهم‌ترین شیوه‌های یادگیری مبتنی بر کاوش به شمار می‌رود، این دو اصطلاح هم‌معنا نیستند؛ یادگیری مبتنی بر کاوش مجموعه‌ای گسترده‌تر از رویکردهای آموزشی را در بر می‌گیرد که یادگیری اکتشافی یکی از آن‌ها است.
این رویکرد با مفاهیمی مانند یادگیری مبتنی بر مسئله، یادگیری تجربی و یادگیری در سدهٔ بیست‌ویکم ارتباط نزدیکی دارد. مبانی نظری آن بر آثار اندیشمندانی همچون ژان پیاژه، جروم برونر و سیمور پاپرت استوار است.
از جروم برونر معمولاً به‌عنوان بنیان‌گذار یادگیری اکتشافی در دههٔ ۱۹۶۰ یاد می‌شود، هرچند دیدگاه‌های او شباهت بسیاری به اندیشه‌های متفکران پیشین، از جمله جان دیویی، داشت.[۱] برونر معتقد بود: «تمرین در کشف کردن به‌وسیلهٔ خود فرد، او را قادر می‌سازد اطلاعات را به شیوه‌ای فراگیرد که استفاده از آن‌ها در حل مسئله آسان‌تر باشد.»[۲]
این دیدگاه بعدها به شکل‌گیری جنبش یادگیری اکتشافی در دههٔ ۱۹۶۰ انجامید. شعار اصلی این رویکرد آن بود که افراد باید «از راه انجام دادن، یاد بگیرند.»
اصطلاح «یادگیری اکتشافی» طیف گسترده‌ای از روش‌های آموزشی را دربر می‌گیرد. بر اساس فراتحلیل آلفیری، بروکس، آلدریچ و تننبام (۲۰۱۱)،[۳] فعالیت‌های یادگیری اکتشافی می‌توانند از تشخیص ضمنی الگوها و ارائهٔ تبیین برای پدیده‌ها گرفته تا استفاده از راهنماهای آموزشی و اجرای شبیه‌سازی‌ها را شامل شوند.
یادگیری اکتشافی زمانی رخ می‌دهد که پاسخ نهایی مستقیماً در اختیار یادگیرنده قرار نگیرد، بلکه ابزارها، اطلاعات و منابع لازم برای کشف پاسخ در اختیار او گذاشته شود تا خود به نتیجه برسد.
این نوع یادگیری معمولاً در موقعیت‌های حل مسئله شکل می‌گیرد؛ موقعیت‌هایی که در آن‌ها یادگیرندگان با کاوش در محیط، دستکاری اشیا، بررسی پرسش‌ها و چالش‌ها، یا انجام آزمایش‌ها با محیط خود تعامل برقرار می‌کنند و در این فرایند، از تجربه‌های پیشین و دانش قبلی خود برای ساخت دانش جدید بهره می‌گیرند.
ویژگی‌ها
یادگیری اکتشافی معمولاً با ویژگی‌هایی مانند راهنمایی محدود معلم، ارائهٔ توضیحات کمتر از سوی او، پرداختن به مسئله‌هایی با بیش از یک راه‌حل، استفاده از مواد و فعالیت‌های عملی، و تأکید کمتر بر تکرار و حفظ کردن مطالب شناخته می‌شود.[۴]
برای اجرای موفق یادگیری اکتشافی، وجود چند مؤلفهٔ اساسی ضروری است:[۵]
- معلم با هدایت فرایند یادگیری، بر استدلال‌های دانش‌آموزان تکیه می‌کند و مفاهیم جدید را به تجربه‌های پیشین آنان پیوند می‌دهد.
- در کلاس درس، فضایی مبتنی بر هدف مشترک میان معلم و دانش‌آموزان شکل می‌گیرد که در آن ذهن باز، گفت‌وگو و تبادل نظر تشویق می‌شود.
- دانش‌آموزان به طرح پرسش، کاوش، بررسی پدیده‌ها و همکاری با معلم و همسالان ترغیب می‌شوند.
نقش معلم
پژوهشگران بر این باورند که آموزش مبتنی بر یادگیری اکتشافی زمانی اثربخش خواهد بود که معلم یک یا چند مورد از راهبردهای زیر را به کار گیرد:
- طراحی و ارائهٔ فعالیت‌های هدایت‌شده با بهره‌گیری از روش‌های متنوع تدریس؛
- تشویق دانش‌آموزان به توضیح و تبیین اندیشه‌های خود، ارزیابی درستی این توضیحات و ارائهٔ بازخورد مناسب؛
- ارائهٔ نمونه‌ها و الگوهایی برای نشان دادن شیوهٔ انجام فعالیت‌ها.[۶]
یکی از عوامل کلیدی موفقیت یادگیری اکتشافی، هدایت فعال معلم است. جروم برونر (۱۹۶۱)، از پیشگامان این رویکرد، تأکید می‌کرد که یادگیری از طریق کشف بدون برخورداری از دانش پایه امکان‌پذیر نیست. همچنین ریچارد مایر (۲۰۰۴) استدلال کرد که «یادگیری اکتشافیِ کاملاً بدون هدایت» باید کنار گذاشته شود، زیرا شواهد کافی مبنی بر برتری آن در بهبود نتایج یادگیری وجود ندارد. افزون بر این، نبود راهنمایی مناسب ممکن است موجب سردرگمی و دلسردی یادگیرندگان شود.[۷]
ازاین‌رو، نقش معلم در موفقیت یادگیری اکتشافی بسیار تعیین‌کننده است. دانش‌آموزان باید از طریق مشاهدهٔ نمونه‌ها، تمرین و دریافت بازخورد، دانش پایه را کسب کنند. این دانش، بنیانی فراهم می‌کند تا آنان بتوانند اطلاعات جدید را با آموخته‌های پیشین خود تلفیق کرده و مهارت‌های حل مسئله و تفکر انتقادی را پرورش دهند.
مزایا و محدودیت‌ها
پژوهش‌های اولیه نشان دادند که یادگیری اکتشافی هدایت‌شده، در مقایسه با آموزش مستقیم سنتی، موجب ماندگاری بیشتر اطلاعات در حافظهٔ یادگیرندگان می‌شود؛ به‌گونه‌ای که این برتری حتی شش هفته پس از پایان آموزش نیز مشاهده شده است.[۸]
طرفداران این رویکرد بر این باورند که مهم‌ترین دستاورد یادگیری اکتشافی، پرورش روحیهٔ پرسشگری و ایجاد زمینه برای یادگیری مادام‌العمر است.[۵]
یادگیری اکتشافی همچنین دانش‌آموزان را به کاوش، همکاری با معلمان و همسالان و مشارکت فعال در حل مسئله ترغیب می‌کند. در این رویکرد، کودکان می‌توانند مسیر یادگیری خود را تا حدی هدایت کنند و به‌صورت فعال در فرایند آموزش مشارکت داشته باشند؛ موضوعی که انگیزهٔ یادگیری آنان را افزایش می‌دهد.[۹]
با این حال، یادگیری اکتشافی محدودیت‌هایی نیز دارد. برخی پژوهش‌ها نشان داده‌اند که یادگیرندگانی که تنها از این شیوه استفاده می‌کنند، در مقایسه با افرادی که آموزش مستقیم دریافت می‌کنند، بیشتر در معرض دریافت بازخوردهای نادرست یا متناقض، شکل‌گیری برداشت‌های اشتباه، انتساب نادرست روابط علّی و کمبود تمرین و بسط مفاهیم قرار می‌گیرند.
در چنین شرایطی، آموزش مستقیم در آموزش برخی مهارت‌ها و رویه‌هایی که کشف مستقل آن‌ها برای دانش‌آموزان دشوار است، کارآمدتر ارزیابی شده است؛ از جمله در موضوعاتی مانند هندسه، جبر و برنامه‌نویسی رایانه.[۱۰]
یادگیری اکتشافی هدایت‌شده در برابر یادگیری اکتشافی بدون هدایت
کارآمدی یادگیری اکتشافی همواره یکی از موضوعات مورد بحث در میان پژوهشگران و متخصصان آموزش بوده است.[۱۱] این بحث از دههٔ ۱۹۵۰ آغاز شد؛ زمانی که پژوهشگران برای نخستین بار نتایج یادگیری اکتشافی را با سایر روش‌های آموزشی مقایسه کردند.[۱۲]
جروم برونر (۱۹۶۱)، در دفاع از ایدهٔ اصلی یادگیری اکتشافی، استدلال کرد که یادگیرندگان مفاهیمی را که خودشان کشف می‌کنند، در مقایسه با مفاهیمی که به‌طور مستقیم به آنان آموزش داده می‌شود، بهتر و برای مدت طولانی‌تری به خاطر می‌سپارند.
در یادگیری اکتشافیِ بدون هدایت، از یادگیرنده انتظار می‌رود با انجام پژوهش، آزمایش یا اجرای فعالیت‌های مختلف، مفاهیم جدید را تقریباً بدون دریافت کمک کشف کند. برای نمونه، ممکن است معلم علوم تنها نشان دهد که ادراک رنگ با تغییر شدت نور دگرگون می‌شود و سپس از دانش‌آموزان بخواهد خودشان آزمایشی برای بررسی این رابطه طراحی و اجرا کنند.[۱۳]
در چنین شرایطی، دانش‌آموز تقریباً به حال خود رها می‌شود تا پاسخ را کشف کند. همین موضوع موجب شده است برخی پژوهشگران نگران باشند که فرایند یادگیری با شکل‌گیری برداشت‌های نادرست، سوءبرداشت‌های مفهومی، سردرگمی یا حتی دلسردی یادگیرندگان همراه شود.[۱۴]
پژوهش‌ها نشان داده‌اند که نیازهای شناختی یادگیری اکتشافی، به‌ویژه در کودکان خردسال، ممکن است مانع یادگیری مؤثر شود؛ زیرا آنان هنوز دانش پیشین کافی برای تلفیق اطلاعات جدید در اختیار ندارند. خود برونر نیز تأکید می‌کرد که کشف مفاهیم بدون برخورداری از حداقلی از دانش پایه دربارهٔ موضوع امکان‌پذیر نیست.[۱۴]
دانش‌آموزانی که بدون داشتن دانش پایه با مسئله‌ای روبه‌رو می‌شوند، ممکن است توانایی لازم برای یافتن راه‌حل آن را نداشته باشند.[۱۵] فراتحلیل‌های انجام‌شده توسط آلفیری و همکاران نیز این یافته‌ها را تأیید کرده‌اند.
ریچارد مایر (۲۰۰۴) نیز معتقد است فعالیت‌های یادگیری اکتشافیِ بدون هدایت، در کشف قواعد حل مسئله، راهبردهای حفظ مفاهیم یا مفاهیم برنامه‌نویسی چندان مؤثر نیستند. او در عین حال می‌پذیرد که رویکردهای مبتنی بر سازنده‌گرایی در برخی شرایط می‌توانند سودمند باشند، اما یادگیری اکتشافیِ صرف، به دلیل فقدان ساختار آموزشی کافی، معمولاً برای یادگیرندگان مناسب نیست.
مایر همچنین خاطرنشان می‌کند که از دههٔ ۱۹۶۰ تاکنون، میزان استقبال از یادگیری اکتشافی بارها افزایش و کاهش یافته است. به گفتهٔ او، شواهد تجربی در هر دوره نشان داده‌اند که استفاده از یادگیری اکتشافیِ کاملاً بدون هدایت توصیه نمی‌شود؛ با این حال، برخی پژوهشگران تنها با تغییر نام این رویکرد، آن را دوباره مطرح کرده‌اند.
در مقابل، پژوهش‌ها نشان داده‌اند که آموزش مستقیم همراه با ارائهٔ نمونه‌های حل‌شده، بهره‌گیری از داربست‌بندی آموزشی، توضیح‌های صریح و ارائهٔ بازخورد، تأثیر مثبتی بر یادگیری دارد.[۱۶] همچنین صرف زمان کافی برای تمرین مفاهیم تازه‌آموخته‌شده، موجب تقویت مهارت‌های حل مسئله می‌شود.[۱۷]
در مجموع، به نظر می‌رسد هم آموزش مستقیم و هم یادگیری اکتشافی هدایت‌شده، هر یک در شرایط مناسب می‌توانند مزایای آموزشی قابل توجهی داشته باشند.
در آموزش دانش‌آموزان با نیازهای ویژه
با گسترش سیاست‌های آموزش فراگیر و حضور دانش‌آموزان با نیازهای ویژه در کلاس‌های آموزش عمومی، برخی پژوهشگران نسبت به مناسب بودن کلاس‌هایی که عمدتاً بر یادگیری اکتشافی استوارند، تردیدهایی مطرح کرده‌اند.
کافمن، در مقایسهٔ یادگیری اکتشافی با آموزش مستقیم، معتقد است که برای آنکه این دانش‌آموزان بتوانند مهارت‌ها و دانش ضروری را به‌خوبی فراگیرند، لازم است آموزش این مفاهیم به‌صورت مستقیم و صریح انجام شود، نه به‌صورت غیرمستقیم. از دیدگاه او، در چنین شرایطی معلم باید هدایت فرایند آموزش را بر عهده داشته باشد و اطلاعات را به‌طور روشن در اختیار دانش‌آموز قرار دهد، نه اینکه انتظار داشته باشد دانش‌آموز آن‌ها را به‌تنهایی کشف کند (۲۰۰۲).
این دیدگاه به‌ویژه در آموزش ریاضیات به دانش‌آموزان دارای اختلال یادگیری ریاضی پررنگ‌تر است. فوکس و همکاران (۲۰۰۸) بیان می‌کنند که اگرچه دانش‌آموزان عادی می‌توانند از برنامه‌های آموزش ریاضی مبتنی بر سازنده‌گرایی و استقرا بهره‌مند شوند، دانش‌آموزانی که با دشواری‌های جدی در یادگیری ریاضیات روبه‌رو هستند، معمولاً از این برنامه‌ها به اندازه‌ای سود نمی‌برند که درک عمیقی از ساختار، معنا و قواعد ریاضی به دست آورند. از این رو، برای این گروه از دانش‌آموزان، آموزش صریح و نظام‌مند مؤثرتر است.
فوکس و همکاران همچنین تأکید می‌کنند که آموزش مستقیم باید با آموزش‌هایی تکمیل شود که سوءبرداشت‌های احتمالی دانش‌آموزان را پیش‌بینی کرده و با ارائهٔ توضیح‌های دقیق آن‌ها را برطرف سازد.
با این حال، شمار اندکی از پژوهش‌ها پیامدهای بلندمدت آموزش مستقیم را بررسی کرده‌اند. برخی مطالعات طولی نشان داده‌اند که آموزش مستقیم، در بلندمدت، لزوماً بر سایر روش‌های آموزشی برتری ندارد. برای نمونه، در پژوهشی که دانش‌آموزان پایهٔ چهارم دبستان به مدت ۱۰ هفته آموزش دیدند و تا ۱۷ هفته بعد نیز پیگیری شدند، آموزش مستقیم در مقایسه با تمرین به‌تنهایی، برتری معناداری در نتایج بلندمدت نشان نداد.[۱۸]
برخی پژوهشگران نیز معتقدند تلاش‌های امیدوارکننده‌ای برای تلفیق رویکرد سازنده‌گرایی با یادگیری مشارکتی انجام شده است تا برنامه‌های درسی و روش‌های تدریس بتوانند نیازهای طیف متنوعی از یادگیرندگان را در کلاس‌های فراگیر برآورده سازند.[۱۹] با این حال، میزان اثربخشی این راهبردها، چه در کوتاه‌مدت و چه در بلندمدت، همچنان نیازمند بررسی‌های بیشتر است.
تأثیر بر بار شناختی
در طول سال‌های گذشته، پژوهش‌های متعددی دربارهٔ تأثیر یادگیری اکتشافی بر بار شناختی انجام شده است.[۲۰] بسیاری از این پژوهش‌ها، به‌ویژه دربارهٔ یادگیرندگان مبتدی، نشان داده‌اند که یادگیری اکتشافیِ بدون هدایت می‌تواند پیامدهای نامطلوبی داشته باشد. بر اساس نظریه بار شناختی، کاوش آزادانه در محیط‌های پیچیده، بار زیادی بر حافظه فعال وارد می‌کند و در نتیجه، فرایند یادگیری را با اختلال روبه‌رو می‌سازد.[۲۱]
یادگیرندگان مبتدی معمولاً از دانش پیشین کافی برای تلفیق اطلاعات جدید با آموخته‌های قبلی خود برخوردار نیستند. از همین رو، جان سوئلر آموزش هدایت‌شده را جایگزین مناسب‌تری برای یادگیری اکتشافیِ بدون هدایت دانسته است. کرشنر، سوئلر و کلارک (۲۰۰۶) نیز نشان دادند که آموزش هدایت‌شده، علاوه بر بهبود یادسپاری فوری مطالب، انتقال یادگیری و توانایی حل مسئله را نیز در بلندمدت تقویت می‌کند.
یادگیری اکتشافی هدایت‌شده
رابرت جی. مارزانو (۲۰۱۱) «یادگیری اکتشافی هدایت‌شده» را فرایندی می‌داند که در آن، پیش از آغاز فعالیت اکتشافی، معلم دانش و اطلاعات پایهٔ مورد نیاز را در اختیار یادگیرنده قرار می‌دهد تا بتواند فعالیت را با موفقیت انجام دهد. در این رویکرد، معلم تنها به ارائهٔ دانش اولیه بسنده نمی‌کند، بلکه در طول انجام فعالیت نیز راهنمایی و حمایت لازم را در اختیار دانش‌آموز قرار می‌دهد. این آمادگی‌بخشی و حمایت ممکن است در برخی موارد مستلزم آموزش مستقیم نیز باشد.
برای مثال، پیش از آنکه از دانش‌آموزان خواسته شود بررسی کنند بهترین روش کشش عضلات همسترینگ در هوای سرد چیست، معلم می‌تواند مجموعه‌ای از درس‌ها را دربارهٔ ساختمان عضلات و واکنش آن‌ها به تغییرات دما ارائه دهد.[۲۲]
یکی دیگر از ویژگی‌های یادگیری اکتشافی هدایت‌شده آن است که به یادگیرندگان فرصت داده می‌شود در جریان فعالیت، ایده‌های خود را دربارهٔ موضوع مطرح کنند و سپس استدلال و شیوهٔ تفکر خود را توضیح دهند.[۲۳]
برای نمونه، معلم ممکن است از دانش‌آموزان بخواهد راهبردهای خود را برای حل یک مسئله ارائه کنند، در حالی که پیش‌تر نمونه‌هایی از مسائل مشابه را با آنان بررسی کرده است. ممکن است یکی از دانش‌آموزان برای حل نخستین مسئله در مقابل کلاس قرار گیرد و هم‌زمان روند تفکر خود را با صدای بلند توضیح دهد. در این هنگام، معلم با طرح پرسش‌های هدفمند به او کمک می‌کند تا شیوهٔ تفکر خود را به راهبردهایی کلی تبدیل کند؛ برای مثال، این اصل را استخراج کند که «برای برآورد یک مجموع، ابتدا باید بزرگ‌ترین ارزش‌های مکانی را تخمین زد». با ادامهٔ این فرایند توسط سایر دانش‌آموزان، کلاس می‌تواند قواعد و راهبردهای جدیدی را تولید، آزمایش و اصلاح کند.[۲۲]
جستارهای وابسته
- یادگیری فعال
- بار شناختی
- سازنده‌گرایی (نظریه یادگیری)
- یادگیری مبتنی بر کاوش
- جروم برونر
- روش مور
- یادگیری مبتنی بر مسئله
- آموزش پیشرو
- آموزش علوم
منابع
- ↑ (Monroe, 1911)
- ↑ (Bruner, 1961, p. 26)
- ↑ خطای یادکرد: خطای یادکرد:برچسب
<ref> غیرمجاز؛ متنی برای یادکردهای با نامauto1وارد نشده است. (صفحهٔ راهنما را مطالعه کنید.). - ↑ (Stokke, 2015)
- 1 2 (Dorier & Garcia, 2013)
- ↑ (Alfieri, Brooks, Aldrich, & Tenenbaum, 2011)
- ↑ (Kirschner, Sweller & Clark, 2006)
- ↑ (Ray, 1961)
- ↑ (Carroll & Beman, 2015)
- ↑ Klahr, David; Nigam, Milena (2004). "The Equivalence of Learning Paths in Early Science Instruction: Effects of Direct Instruction and Discovery Learning". Psychological Science. 15 (10): 661–667. doi:10.1111/j.0956-7976.2004.00737.x.
- ↑ (Kirschner, Sweller, & Clark, 2006)
- ↑ خطای یادکرد: خطای یادکرد:برچسب
<ref> غیرمجاز؛ متنی برای یادکردهای با نامauto13وارد نشده است. (صفحهٔ راهنما را مطالعه کنید.). - ↑ (Marzano, 2011, p. 86)
- 1 2 (Alfieri et al., 2011)
- ↑ (Kirschner, Sweller & Clark, 2006)
- ↑ (Alfieri, 2011)
- ↑ (Paas & Van Gog, 2006)
- ↑ (Dean & Kuhn, 2006)
- ↑ (Brantlinger, 1997)
- ↑ (Mayer, 2001; Paas, Renkl, & Sweller, 1999, 2004; Winn, 2003)
- ↑ (Kirschner, Sweller & Clark, 2006)
- 1 2 (Marzano, 2011, p. 87)
- ↑ (Marzano, 2011)
برای مطالعهٔ بیشتر
- Bolton, David & Goodey, Noel. Trouble with Verbs?: Guided Discovery Materials, Exercises and Teaching Tips at Elementary and Intermediate Levels. (1999).
- Carin, Arthur. Guided Discovery Activities for Elementary School Science. (1993).
- Libeskind, Shlomo & Walter, Marion. "Multiple solutions lead to the discovery of new truths." Mathematics Teacher (2017).
- Nissani, Moti. "Dancing flies: A guided discovery illustration of the nature of science." American Biology Teacher (1996).
پیوند به بیرون
- پروژهٔ یادگیری اکتشافی، دانشکدهٔ علوم طبیعی دانشگاه تگزاس در آستین
- نمونه‌هایی از مسائل یادگیری اکتشافی هدایت‌شده، کالج کارلتون
- منابع آموزش علوم مبتنی بر یادگیری اکتشافی
- روانشناسی تربیتی