مسائل آموزش ریاضی و علوم در ایران

علی رجالی، دانشکده علوم ریاضی دانشگاه صنعتی اصفهان و خانه ریاضیات اصفهان

علی­‌رغم تمام اهمیتی که آموزش ریاضی و علوم برای توسعه پایدار کشور دارد، اما متأسفانه مشکلات تدریس این رشته­‌ها در بسیاری از جوامع وجود دارند. در این گزارش علاوه بر اشاره به مقاله قبلی “برای رفع اشکالات آموزش ریاضی ایران، خیلی دیر شده است” ( [1] ) که به عنوان نخستین سخنرانی در ششمین کنفرانس آموزش ریاضی ایران ارائه شد، به طرح مسئله و روش­‌های بررسی و ارائه طریق در مورد آن با توجه به وضعیت کشورهای موفق‌­تر پرداخته می‌­شود.

در سال 1377 همزمان با آغاز فعالیت ستاد ملی سال جهانی ریاضیات و تشکیل شورای بررسی انجمن‌های علمی وزارت آموزش و پرورش، به تمام مسئولین آموزش و پرورش مسئله مشکلات آموزش ریاضی و علوم را گوشزد نموده و پیشنهاد نمودم تا کمیته‌ای را برای بررسی این مهم تشکیل دهند. متأسفانه طبق معمول کسی توجه نکرد! اما در تابستان 1378 (1999 میلادی) همزمان با سیزدهمین سالگرد فرود به ماه، وزیر آموزش آمریکا کمیته 25 نفره ای را مامور این بررسی در آمریکا نمود. آن‌ها که در میانشان آموزگار، دبیر، مدیر مدرسه، استاد دانشگاه، متخصص آموزش، مدیر کارخانه، سناتور، نماینده مجلس، فرماندار و … بودند، گزارش خود را در سال 2000 میلادی انتشار دادند ( Before it is too late [2] )؛ که این گزارش انگیزه سخنرانی اینجانب در ششمین کنفرانس آموزش ریاضی ایران ( [1] ) در شیراز شد.

در این گزارش به این واقعیت اشاره شده است که همه چیز با این 2 مسئله بهبود می یابد :

• آماده‌سازی و تربیت معلمان خوب و علاقه‌مند، یعنی تصحیح روش‌های آموزش قبل از خدمت (Pre-Service).

• تصحیح روش‌های آموزش ضمن خدمت صحیح و ارتقاء دانش حرفه‌ای معلمان (In-Service)

علاوه بر آن راهکارهای عملی در سطوح محلی ،ایالتی و کشوری براساس 3 هدف، ارائه شده است و پیش بینی کرده‌اند که هر سال حدود 5 بیلیون دلار هزینه نیاز است که باید توسط دولت، آموزش عالی ، بخش‌های صنعت و بازرگانی ، اتحادیه‌های حرفه‌ای آموزشی ، اتحادیه‌های معلمان، گروه‌های اجتماعی و کمک‌های مردمی تأمین شود.

اهداف و استراتژی‌های عملی برای رسیدن به آن‌ها موارد زیر را در بر می‌گیرند :

1- ایجاد یک سیستم پویا برای ارتقاء کیفیت آموزش ریاضی و علوم در مدارس،

تشکیل مؤسسه‌هایی برای فراهم آوردن امکانات ارتقاء حرفه‌ای معلمان و افزایش دانش پایه‌ای آنان، ایجاد کمیته‌های غیردولتی برای گردهمایی تمام استراتژی‌ها جهت رسیدن به اهداف، ایجاد جاذبه‌های حرفه‌ای برای معلمان جهت جذب نیروهای مستعد به این شغل.

2- افزایش قابل توجه تعداد معلمان ریاضی و علوم و ارتقاء کیفیت تربیت و آماده‌سازی آنان

اختصاص بورس، آموزش‌های مناسب برای به‌کارگیری روش‌های آموزشی مؤثر در ریاضی و علوم

3- محیط کاری و ایجاد جاذبه مناسب برای حرفه معلمی در ریاضی و علوم

• ایجاد ارتباط مناسب بین معلمان

• آماده نمودن معلمان جوان و تازه کار برای تدریس مناسب

• فراهم آوردن محیط کاری مناسب و ایجاد جاذبه برای حرفه معلمی

• و در نهایت تامین‌های مالی و اجتماعی برای معلمان پیشنهاد شده است و از همه خواسته شده است تا برای اجرای این برنامه‌ها مشارکت نمایند.

در این گزارش دو نکته مهم وجود داشت که تحت تاثیر آن‌ها آن نوشته تنظیم شده بود:

1- تنها راه ایجاد علاقه به علوم و ریاضی در فرزندان از طریق معلمانی است که نه فقط به رشته خود علاقه دارند، بلکه به اصول خود اعتقاد دارند و آموزش‌های حرفه‌ای مناسب دیده‌اند تا بتوانند معلمانی باشند که این موضوعات را خوب تدریس کنند.

2- اگر آن‌ها تا حال دوام آورده‌اند، و ملت آمریکا به ضعف آموزش ریاضی و علوم در مدارس پی نبرده است، به دلیل پیشرفت‌های صنعتی بوده که در آغاز قرن گذشته برای آن برنامه‌ریزی کرده‌اند و باعث شده که مهاجران زیادی از تمام جهان را جذب کنند!!

در دانشگاه‌ها، مراکز تحقیقاتی، انجمن‌های علمی، وزارت آموزش و پرورش، بنیاد ملی علوم (NSF: National Science Foundation)، بورد تحقیقات ملی (NRC: National Research Commission) و مجالس قانون‌گزاری کمیته‌های مختلف تشکیل شده­اند، سمینارها، کنفرانس‌ها و کارگاه‌های متعدد برگزار شده یا می‌شوند و تاکنون راه حل­های آن­ها عبارتند از :

• تصحیح روند و ایجاد رفرم در آموزش دانشگاهی 

• تغییر محیط برای آموزش ریاضی و علوم به نحوی که جامعه علمی تولید علم واقعی داشته باشد.

• تغییر اهداف آموزشی و تحقیقاتی در دانشگاه‌ها

•  درک اینکه آموزش سنتی متخصصان علوم و ریاضی خیلی یک جانبه‌نگر و باریک است و از نیازهای جامعه، صنعت و به طور خاص جامعه علمی دور است.

• علاقه به حرکت از تجزیه و تحلیل (تئوری) به عمل

مسایلی از قبیل عدم شناخت جامعه از اهمیت جایگاه ریاضیات و علوم و توانمندی حل مسایل عادی با ابزارهای علمی، نقش ریاضیات در علوم مختلف و یکپارچگی علوم، نیاز به تغییر در سیاست‌گزاری های پژوهشی، لزوم تغییرات در آموزش ریاضی و علوم و باز شدن فرصت‌ها برای محققان علوم ریاضی، تعیین نیازهای جامعه از علوم ریاضیات، نحوه پاسخگویی به این نیازها توسط متخصصان علوم ریاضی و منابع مورد نیاز برای تحقق این خواست‌ها همه مواردی هستند که مورد مطالعه می‌باشند. [3]

• تطبیق بین رشته‌ها

• علوم یکپارچه

• ترویج تحقیقات بین رشته‌ای

• به‌کارگیری نتایج تحقیقات در صنعت، اقتصاد و سایر امور عادی

• ایجاد ارتباط بیشتر بین مدرسان دانشگاهی و انجمن‌های علمی

همگی جزء راه حل های ارائه شده برای دانشگاه ها هستند. اما از همه مهمتر فعالیت­های آموزشی است، که در این رابطه موارد زیر مطرح هستند:

• تصحیح استانداردهای آموزشی و به­کارگیری آن­ها در آموزش

• ایجاد ارتباط بین رشته‌ای در آموزش

• تقویت معلمان شاغل

• تربیت معلمان توانمند

• ایجاد علاقه در دانش‌آموزان و دانشجویان برای یادگیری بهتر علوم و ریاضی

• ایجاد محیط‌های مناسب آموزشی برای آموزش ریاضی و علوم با تکیه بر کاربردهای آن­ها

• تقویت دوره‌های عالی آموزش ریاضی و علوم

در این راستا این نکته مطرح شده است که چرا هنوز ریاضیات به حساب می‌آید؟ که برخی از دلایل آن عبارتند از :

•  ریاضیات ابزاری برای انتقال ایده‌ها و اطلاعات کمی است.

•  تکنولوژی پیشرفته به ریاضیات پیشرفته نیاز دارد. (ریاضیات ابزاری برای توسعه نیازهای مهندسی، صنعت، علوم، اقتصاد، جامعه‌شناسی و مدیریت است.)

•  مطالعات ریاضی، بستر توسعه تکنیک‌ها و مفاهیم جدید است که در توسعه پایدار و تحقیقات علمی به کار می‌روند.

•  ریاضیات اندیشه و استدلال منطقی را تقویت می‌کند.

مطالعات و یافته­های مشابهی در انگلستان هم وجود دارد: [4]

مشکلات ما :

•  نتایج ما در آزمون های تیمز بدتر از آمریکاست.

•  ما حتی استانداردها و خوراک‌های اولیه را نداریم.

• در جامعه ما علاقه به شغل معلمی وجود ندارد و هیچ تلاشی هم در این جهت نشده است.

• ما آموزشگر ریاضی و علوم کم داریم.

• از برنامه‌های تربیت معلم حمایت نمی‌شوند.

• مجوز معلمی مفهومی ندارد!

• برنامه‌های آموزش ضمن خدمت ما پر از اشکال است.

• انجمن‌های علمی دانشگاهی ما به عمق مشکل توجهی ندارند و ریشه حل مشکلات را در مدارس نمی‌بینند. 

• هرکاری میکنیم به انحراف کشیده می‌شود :

• مسابقات روند صحیح خود را دنبال نمیکنند.

• مرکز تحقیقات معلمان تغییر عملکرد داده است.

• طرح آموزش مستمر، بدون نتیجه مانده است.

• علی­رغم تشکیل انجمن‌های علمی معلمان، به دلیل عدم حمایت جدی از آن‌ها توسط آنان دچار اشکال است. 

• نداشتن مهاجر لایق که بتواند جبران کند و حتی مهاجر منفی (اگر مورد انتقاد قرار نگیرم اصطلاحاً فرار مغزها)

• مسئله کنکور، بی‌اعتباری آزمون‌های مدرسه‌ای و ناشناس ماندن استعدادها

• عدم استفاده مناسب از تکنولوژی‌های آموزشی

• عدم داشتن برنامه کاری برای تغییر برنامه‌ها و نوآوری‌ها

• بی‌توجهی به تحقیقات معلمان و تاثیر آن در آموزش بهتر

و …

پس آیا هنوز دیر نشده است؟! اما از ضرب‌المثل چینی که در گزارش هم آمده است باید استفاده کرد:

”بهترین وقت کاشتن یک درخت، 20 سال قبل بوده است، دومین زمان مناسب همین امروز است“

چه‌کنیم؟

• حمایت واقعی از انجمن‌های علمی

• ترویج صحیح اطلاع‌رسانی

• ترویج تحقیقات بین معلمان

• راه‌اندازی دوره‌های تربیت آموزشگر ریاضی (با اختصاص بورس برای اعزام افراد مستعد برای آماده‌سازی نیروهای مدرس)

• ایجاد جاذبه برای شغل معلمی با اختصاص بورس به دانش‌آموزان مستعد (تجربه دانش‌سراهای سابق)

• گسترش مراکز تربیت معلم و استفاده بهینه و مؤثر از آن­ها

• ارتقاء جایگاه معلمان در جامعه

• استفاده از منابع مازاد درآمد نفتی برای توسعه آموزش

• تغییر جایگاه آموزش در برنامه‌ریزی‌ها از خدماتی به تولیدی

• صدور مجوز معلمی (طرح ارائه شده در میزگرد پنجمین کنفرانس آموزش ریاضی ایران در مشهد)

• تصحیح روش گزینش دانشجو

• آماده سازی مناسب معلمان قبل از تغییر برنامه‌ها و کتب

و … ما وظایف ما معلمان چیست؟

• علاقه‌مندی به رشته‌ای که تدریس می‌کنیم

• علاقه‌مندی به معلمی

• عادت کردن به مطالعه و شرکت در مباحث گروهی

• همکاری با انجمن های علمی، آموزشی معلمان و حمایت از این فعالیت‌ها

از آن سال در آمریکا مطالعات، آزمایش‌ها و بررسی‌ها ادامه یافت به حدی که در یک ماه قبل کمیته مشاوران رئیس‌جمهور و وزیر آموزش و پرورش برای ارائه راهکار عملی تا سال 2007 تشکیل شده است.

در ایران، اخیراً سازمان پژوهش قصد دارد این مطالعه را آغاز نماید و خانه ریاضیات اصفهان اعلام آمادگی کرده ‌است که با کمک همه معلمان، مسئولیت اجرای این پروژه را بپذیرد! در این راستا مسایل زیر مطرح هستند :

مشکلات محسوس

1-کمبود فراوان متخصص آموزش ریاضی و علوم و نیاز به انتخاب نخبگان علاقه‌مند برای ادامه تحصیل در این زمینه

2- کمبود کتاب‌های غیر درسی علوم در مدارس

3- عدم استفاده از آزمایشگاه و عدم توجه به جنبه‌های کاربردی علوم در مدارس

4- مسئله کنکور و عدم توجه معلمان و دانش‌آموزان به مسایل مفهومی و آزمایشگاهی

5- نیاز به تصحیح روش‌های آموزش ضمن خدمت برای آموزش روش‌های نوین به معلمان

6- نبود استاندارهای آموزش ریاضی و علوم در دوره‌های عمومی و دبیرستان

برنامه کاری پیشنهادی خانه ریاضیات اصفهان به شرح زیر است:

1- انجام مطالعات تطبیقی در مورد روند آموزش ریاضی و علوم در سایر کشورها، کشورهایی مانند چین، ژاپن، سنگاپور، فنلاند، هلند و هند.

2- تشکیل کمیته‌ای متشکل از نمایندگان انجمن ریاضی ایران، انجمن آمار ایران، انجمن فیزیک ایران، انجمن نجوم ایران، انجمن شیمی و مهندسی شیمی ایران، انجمن زیست‌شناسی ایران، انجمن زمین‌شناسی ایران، انجمن برنامه‌ریزی درسی ایران، انجمن تعلیم و تربیت و سایر انجمن‌های علمی مرتبط به اضافه نمایندگان اتحادیه انجمن‌های علمی آموزشی معلمان ریاضی، اتحادیه انجمن‌های علمی آموزشی معلمان فیزیک، انجمن‌های دوره عمومی، شیمی، زیست، زمین‌شناسی، کامپیوتر، شبکه مدرسه و عده‌ای از معلمان و مدیران مدارس مقاطع مختلف تحصیلی که حداقل هر دو ماه یک بار جلسه تشکیل می‌دهند و کمیته‌های تخصصی آنها به بررسی مسایل و مشکلات می‌پردازند.

بررسی وضعیت موجود، مقایسه آن با نیازها و وضعیت جاری در کشورهای پیشرفته در زمینه آموزش ریاضی و علوم و ارائه راه‌حل برای رفع مشکلات، جزء وظایف این کمیته می‌باشد. دستاوردهای گروه 1 و نتایج ایران در آزمون‌های بین‌المللی و حتی کنکور می‌تواند مورد استفاده این کمیته و زیرکمیته‌های آن قرار گیرد.

3- بررسی نیازهای مهارتی و اطلاعاتی فارغ‌التحصیلان مقاطع مختلف تحصیلی در زمینه‌های ریاضی و علوم و دسته‌بندی آن‌ها توسط کمیته‌ای شامل کارشناسان و مدیران واحدهای مختلف صنعتی، محققان مسایل اقتصادی و اجتماعی، مدیران، معلمان و اساتید دانشگاه‌ها.

در پایان نتیجه کار این دوکمیته انتشار می‌یابد و مبنای استانداردسازی آموزش ریاضی و علوم در آموزش و پرورش تدوین و نیازها و مشکلات محسوس و غیرمحسوس دسته‌بندی می‌شوند.

در حال حاضر می‌توان قدم‌هایی را جهت حل مشکلات محسوس برداشت:

1- تلاش در جهت اعزام جوانانی که از نظر علمی مستعد شناخته می‌شوند از میان فارغ‌التحصیلان علوم و مهندسی برای ادامه تحصیل در رشته‌های آموزش ریاضی و علوم

2- تلاش در جهت ایجاد مرکز تحقیقات آموزش ریاضی و علوم

3- تهیه بسته‌های کتب در زمینه­های علوم و ریاضی برای ارسال به تمام مدارس و تصحیح روند توسعه ICT در مدارس

4- بررسی وضعیت آزمایشگاهی مدارس و پژوهشگاه‌های دانش‌آموزی و تکمیل آن‌ها، برگزاری و حمایت از مسابقات آزمایشگاهی

5- ارائه الگوهای آموزشی فرصت مطالعاتی معلمان ریاضی و علوم به جای برنامه‌های آموزش ضمن‌خدمت فعلی

6- تلاش بیشتر درجهت حل مسئله کنکور

• [1] ‌ رجالی، علی؛ برای رفع اشکالات آموزش ریاضی ایران خیلی دیر شده است، فرنود شماره 12 [1382]، 15 تا 21

• [2] http://www.ed.gov/americacounts/glenn/toolate-execsum.html

• [3] http://www.nap.edu/openbook

• [4] http://www.lms.ac.uk

• National Science Foundation

• National Research Commission