طراحی آموزشی STEM برای آشنایی با الماسواره‌ها به‌عنوان نمونه‌ای از مواد نانوساختار با بهره‌گیری از نرم‌افزار گوسین و رویکرد STSE
کد مقاله : 1074-HAF6 (R1)
نویسندگان
رضا انباردانی *1، محمد قاسم نژند2
1گروه آموزش علوم تجربی، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی ۱۴۶۶۵۸۸۹، تهران، ایران
2گروه آموزش فیزیک، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی ۱۴۶۶۵۸۸۹، تهران، ایران
چکیده مقاله
هدف این پژوهش طراحی آموزشی برای آشنایی دانش‌آموزان با الماسواره‌ها به‌عنوان نمونه‌ای از نانومواد در چارچوب رویکرد استم (تلفیقی علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات) بود. نرم افزار گوسین و رابط گرافیکی آن، گوس ویو، در این طراحی نقش ویژه ای ایفا کرد. در این طراحی، ویژگی‌های مولکولی آدامانتان شامل بار جزئی اتم‌ها و طول پیوندها با استفاده از نرم‌افزار شبیه‌سازی کوانتومی مبتنی بر نظریه تابعی چگالی محاسبه شد. همچنین با همین روش روند تغییرات ظرفیت گرمایی ویژه شش عضو از خانواده الماسواره‌ها پیش‌بینی شده و با الماس طبیعی مقایسه شد. به این صورت تفاوت ویژگی مواد نانو و عادی آشکار شده و علت آن بررسی شد. با توجه به این که رویکرد استم بر حل مسئله تمرکز دارد اما علم و فناوری همواره در تعامل با جامعه و محیط‌زیست شکل می‌گیرند و آموزش علوم تنها در چارچوب استم کافی نیست؛ در این پژوهش از رویکرد STSE نیز بهره گرفته شد تا ابعاد اجتماعی و زیست‌محیطی مرتبط با نانوفناوری مورد توجه قرار گیرد و دانش‌آموزان نسبت به مسئولیت‌های علمی و اخلاقی در استفاده از فناوری‌های نوین آگاه شوند.
کلیدواژه ها
طراحی آموزشی، الماسواره، گوسین، نانو، STEM،STSE .
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر