مسابقات بین المللی فیزیک دانان جوان (IYPT)

Iranian (Persian) Blog of The International Young Physicists' Tournament

مسابقات بین المللی فیزیک دانان جوان (IYPT)

Iranian (Persian) Blog of The International Young Physicists' Tournament

مسابقات بین المللی فیزیک دانان جوان (IYPT)

این وبلاگ برای گفتگوی فارسی زبانان در مورد سوالات مسابقه IYPT ایجاد شده است و هدف آن، ایجاد فضای هم اندیشی، گسترش تفکر پژوهشی در فیزیک، استفاده از نظرات دانش آموزانی که از نظر جغرافیایی با هم فاصله دارند، کشف دانش آموزان پر استعداد و قراردادن ترجمه سوالات برای دانش آموزانی که به زبان انگلیسی تسلط کمتری دارند، می باشد.

در قسمت "نظرات" دستاوردها و تفکرات خود را به اشتراک بگذارید تا از نظرات دیگر دوستانتان مطلع شوید. می توانید نام مدرسه و شهر خود را در انتهای متن بنویسید.


استفاده از مطالب این وبلاگ با ذکر منبع بلامانع است.

آخرین نظرات

راهنمای معلمان

توجه: مطالب ذکر شده در این صفحه صرفا جنبه پیشنهادی دارند و ممکن است معلمان با توجه به صلاحدید، روش دیگری را پیش گیرند.

قبل از هر چیز توصیه می شود بخش راهنمای دانش آموزان را بخوانید.

سوالات IYPT معمولا در قالب کلاس پژوهش فیزیک برگزار می شود. این کلاس ها با هدف آشنایی دانش آموزان دبیرستانی با روش های تحقیق و آزمایش در فیزیک، کار با منابع خارج درسی و انجام پروژه های فوق برنامه راه اندازی می شود. جامعه ی هدف این کلاس ها، عمدتا دانش آموزان سال اول و دوم دبیرستان است، اما دانش آموزان قوی تر معمولا کار پژوهشی را تا سال آخر ادامه می دهند. سوالات مسابقات جهانی IYPT  را هر ساله جمع کثیری از اساتید فیزیک از سرتاسر جهان برای همین هدف طرح می کنند. دانش آموزان حدود شش ماه خود را برای شرکت در این مسابقه آماده کرده و پس از شرکت در مسابقات ملی، یک تیم از هر کشور برای شرکت در مسابقات جهانی برگزیده می شود. اعضای این تیم ممکن است از مدارس مختلف و از شهرهای مختلف باشند. 

همان طور که کارهایی که دانش آموزان برای حل سوالات انجام می دهند می تواند بسیار متنوع و وابسته به دانش آموز باشد، تدریس و هدایت تیم ها هم می تواند بر مبنای صلاحدید معلم به روش ها و اشکال متفاوتی انجام شود. بالتبع هر معلمی در این زمینه توانایی ها و نقاط قوت خاصی دارد که می تواند از آن بهره ببرد. در این فرایند، معلم بایستی توجه داشته باشد که دانش آموزان را به تفکر و تلاش صحیح در راستای حل سوالات واداشته و در این راه آنها را همراهی و همیاری کند. در عین حال، معلمین بایستی از این که سوالات را برای دانش آموزان حل کرده و دانش آموز را از محوریت پژوهش خارج کنند، پرهیز کنند؛ زیرا در این صورت دانش آموزان تسلطی کافی به مفاهیم و فرایند ها نخواهند داشت و بدون شک در مسابقه دچار مشکل خواهند شد.

کلاس پژوهش فیزیک نه شبیه کلاس فیزیک است و نه قرار است معلم طرح درس اجرا کند. بلکه معلم یک همراه است که با هدایت از طریق یادآوری نکات می خواهد دانش آموزان را به سمت مسیر درست هدایت کند. بنابراین نیاز است تا معلم نیز در یادگیری و پژوهش فعال باشد و در مورد حل تمامی مسائلی که بر عهده دانش آموزان است، جداگانه تحقیق کند، اما نتیجه تحقیقاتش را به دانش آموز ارائه ندهد چرا که قرار نیست معلم مسئله را برای دانش آموز حل نماید. همچنین معلم بایستی در ساخت وسایل و کار با مواد متبحر باشد تا بتواند با کمک در طراحی چیدمان ساده، کم هزینه و متناسب با نیاز آزمایش، مسیر حل مسئله را برای دانش آموز هموار کند.

توجه داشته باشید که بسیاری از سوالات مسابقه جواب مشخصی ندارد و ممکن است حتی معلمان نیز به پاسخ روشنی دست نیابند. هدف از این گونه سوالات، طی کردن روند علمی (ذکر شده در بخش راهنمای دانش آموزان) است.

سوالات هر ساله توسط IOC (مخفف International Organization Committee) انتخاب شده و در وبگاه IYPT.org قرار می گیرد. سوالات معمولا شامل جنبه های نظری و عملی می شوند. پس بهتر است تا معلم مربوطه در هر دو جنبه توانا باشد. تعداد افراد شرکت کننده در کلاس IYPT کمتر از تعداد افرادی است که در کلاس معمولی شرکت می کنند زیرا به توجه بیشتری از طرف معلم نیازمندند. قسمت اصلی زمان کلاس به ارائه ی کارهای انجام شده در طول هفته و نقد و بررسی کار اختصاص می یابد. ارائه معمولا در قالب PowerPoint است و دیگر دانش آموزان  نیز در نقد کار مشارکت می کنند. پس از آن معلم سعی می کند تا دانش آموزان را در نقد و بررسی کار انجام شده هدایت کند. این کار منجر به تقویت مهارت انتقاد و یافتن راه حل در دانش آموزان می شود که برای حل مسئله های بعدی مفید است. ممکن است در طی ساعات کلاس لازم باشد تا قسمتی از نیازهای علمی دانش آموزان به آنان درس داده شود. این گونه مباحث شامل آموزش برخی قوانین فیزیک، آموزش اندازه گیری، آموزش مهارت رایانه ای و یا آموزش روش تحقیق و نحوه مواجهه با مسئله می شود.

از آنجایی که زمان کلاس بسیار کوتاه است. قطعا لازم است دانش آموزان در طول هفته ساعاتی را برای حل مسئله و انجام آزمایش اختصاص دهند. از این رو باید مسائلی را با مدرسه هماهنگ نمود. از جمله اجازه داشتن جلسات گروهی به دانش آموزان IYPT در طول هفته، اجازه کار به دانش آموزان با چیدمان آزمایشگاهی در ساعات فوق العاده و اختصاص فضای ثابت برای چیدمان دانش آموزان. در صورتی که چنین امکاناتی فراهم نباشد، دانش آموزان می توانند در خانه کار آزمایشگاهی خود را انجام دهند و هر چند وقت یکبار چیدمان خود را به مدرسه بیاورند تا معلم در مورد آن نظر بدهد.

خوب است معلم دائما بر این نکته تاکید داشته باشد که هدف از کلاس، حل سوال توسط معلم نیست. بلکه دانش آموزان باید خودشان سوالات را حل کنند. بنابراین لازم است دانش آموزان برای زمان کلاس برنامه داشته باشند و وقتشان را سر کلاس هدر ندهند.

مسئله مهم دیگر این است که دانش آموزان بایستی احساس تعلق خاطر به سوالات داشته باشند و منتظر نباشند تا کسی آنها را وادار به کار کند. بلکه باید خودشان دلسوزی داشته باشند و از هر فرصتی برای یافتن حل مسائل استفاده نمایند.

موضوعات طرح شده در سوالات IYPT بسیار متنوع هستند. اما می توان آن ها را در چند دسته ی کلی تقسیم بندی کرد. نمودار زیر درصد متوسط سوالات مربوط به هر دسته را برای مسابقات سال های 2010 تا 2017 نشان می دهد:



پیش نیازهای دانش آموزان برای شرکت در کلاس

  • علاقه به فیزیک: به نتیجه رسیدن در این کلاس نیازمند صبر و تلاش و علاقه به کار پژوهشی است. دانش آموزانی که انگیزه لازم برای کار پژوهشی ندارند، ممکن است در اواسط راه از کلاس خسته شوند.
  • زبان انگلیسی: از آنجا که قسمت مهمی از کار پژوهشی، مطالعه مقالات انگلیسی است، بهتر است دانش آموز با این زبان آشنا باشد. همچنین مسابقات جهانی فقط به زبان انگلیسی برگزار می شود.

چک لیست معلم برای برگزاری کلاس

  • شروع: ابتدا یک معرفی اجمالی از سوالات به دانش آموزان ارائه می شود و پس از آن، سوالات برای دانش آموزان توضیح داده می شود. ممکن است فهم تئوری یا انجام آزمایش مربوط به برخی سوالات خارج از توانایی گروه باشد، بنابراین ممکن است بنا به تشخیص معلم تعدادی از پروژه ها حذف شود.
  • گروه بندی: پس از آن دانش آموزان به تیم های یک، دو یا سه نفره تقسیم بندی می شوند و هر تیم یکی از سوالات را به عنوان پروژه انتخاب می کنند.
  • زمانبندی: معمولا قرار دادن مهلت برای هر پروژه برای جلوگیری از مستهلک شدن کلاس مفید است. بنابراین می شود مثلا برای حل هر سوال به مدت دو ماه مهلت قرار داد. حالت پیشرفته تر نوشتن Timeline است.
  • ساعات فوق العاده: از آنجایی که کار تیمی یکی از اهداف کلاس است، ممکن است دانش آموزان مجبور باشند در طول هفته برای انجام پروژه به مدرسه بیایند و کار خود را تکمیل کنند (الزاما نیازی به حضور معلم نیست). بنابراین اولا باید با مدرسه هماهنگ شود که ساعاتی غیر از ساعت کلاس، مکانی برای انجام پروژه به دانش آموزان اختصاص یابد و ثانیا دانش آموزان برای استفاده بهینه از این ساعات توجیه شوند. تعداد ساعات به نیاز سوال و تشخیص معلم بستگی دارد (به طور متوسط حدود 8 ساعت در هفته خوب است)
  • گزارش نویسی: از آنجایی که دانش آموزان مشغله درسی دارند و ممکن است کار کلاس IYPT فراموش شود، بایستی همیشه یک دفتر یادداشت همراه داشته باشند تا هم نتیجه اندازه گیری ها را در آن وارد کنند، هم گزارش مطالعات و کارهای خود را در آن بنویسند و هم کارهایی که معلم به آنها واگذار می کند را یادداشت نمایند.
  • ارائه: قسمت مهمی از کار پژوهشی، ارائه است. خوب است دانش آموزان در هر چند جلسه ارائه ای از پیشرفت کار داشته باشند. این ارائه در قالب PowerPoint و یا پای تخته برای دیگران اجرا می شود.
  • معلم بایستی در طول ترم به طور پیوسته بر نکات زیر تاکید داشته باشد:
    • مطالعه کارهای انجام شده (خواندن مقالات)
    • داشتن حس خلاقیت
    • انجام کار گروهی، به این معنی که افراد گروه یاد بگیرند تقسیم کار کنند
    • داشتن روحیه همکاری برای پیشبرد هدف مشترک (حل سوال)
    • عدم ایجاد اختلال در کلاس به گونه ای که وقت کلاس تلف شود.
ده پله برای حل سوالات IYPT
  1. فهم سوال
  2. مشاهده فیلم های مربوطه در اینترنت(فیلم های رفرنس کیت در صورت انتشار)
  3. مشاهده سایت های مربوطه (سایت های رفرنس کیت در صورت انتشار)
  4. توضیح تکمیلی معلم در مورد نحوه مواجهه با مسئله با توجه به ساختار مسابقه
  5. کنکاش در مورد جنبه های مختلف مسئله و حدس زدن پارامترهای تاثیرگذار در مسئله
  6. اولویت بندی پارامترها و طراحی چیدمان آزمایشگاهی مناسب
  7. ساخت وسیله آزمایشگاهی و به صورت موازی مطالعه نظری (اولویت با مقالات رفرنس کیت در صورت انتشار) و ارائه آن در هر جلسه
  8. مشاهده اولیه و بهینه سازی وسیله آزمایشگاهی برای استخراج داده قابل اعتماد
  9. انجام آزمایش و استخراج داده و به صورت موازی اعمال محاسبات آماری روی داده ها
  10. ساخت نهایی فایل ارائه و شبیه سازی مسابقه


راهنمای مدارس

یشنهاد می کنیم قبل از اینکه این صفحه را مطالعه فرمایید، بخش معرفی را ببینید.

کلاس های IYPT معمولا با نام کلاس های پژوهشی در مدارس تشکیل می شوند. این کلاس ها به عنوان فعالیت فوق العاده ی مدارس علاوه بر کلاس های معمول تلقی می شوند و اکثرا برای دانش آموزان جنبه اختیاری دارند. در مدارسی که فعالیت پژوهشی، موضوع بندی شده است، کلاس IYPT تحت عنوان "کلاس پژوهش فیزیک" برگزار می شود و مرسوم است که بسته به تعداد افراد شرکت کننده در کلاس، یک یا چند مربی بر کار دانش آموزان نظارت داشته باشند. این مربیان علاوه بر نظم دادن به کار دانش آموزان، وظیفه هدایت آنان برای طی کردن روند حل مسئله و همچنین گوشزد کردن نکات و آموزش مباحث علمی مورد نیاز دانش آموزان را بر عهده دارند.
کلاس IYPT دانش آموز محور است و بیشتر جنبه پژوهشی دارد تا آموزشی. از آنجا که نحوه مربیگری این نوع کلاس ها با کلاس های مرسوم آموزشی متفاوت است، نیاز است تا معلم توجه بیشتری به تک تک دانش آموزان داشته باشد. بنابراین در صورتی که مدارس تمایل به افزایش کیفیت این کلاس ها دارند، لازم است تعداد کمتری دانش آموز به ازای هر مربی برای این کلاس در نظر بگیرند.
برای شروع کلاس لازم است تا بستر لازم برای این کلاس فراهم شود. دانش آموزان نیاز دارند تا در آزمایشگاه کار تجربی انجام دهند و برخی مواقع نیاز به خرید مواد خام و یا لوازم دیگر وجود دارد. مربی این کلاس نمی تواند فردی عادی باشد بلکه باید در زمینه فیزیک دانش قبلی داشته باشد و همچنین بتواند در چیدمان آزمایش به دانش آموزان کمک کند. همچنین بایستی توجیه شود که برای این کلاس باید جداگانه به پژوهش بپردازد تا بتواند دانش آموزان را در مسیر درست هدایت کتد. به عنوان چک لیست اولیه، پیشنهاد می کنیم موارد زیر برای برگزاری کلاس مدنظر قرار داده شود:

مواردی که قبل از شروع کلاس باید مدنظر داشت:
  • یافتن استعدادهای دانش آموزی. حداقل 6 نفر
  • توجیه دانش آموزان. این کلاس تضمین خواهد کرد که «پژوهش در فیزیک» را به دانش آموز بیاموزد. در حال حاضر شرکت در این کلاس و کسب رتبه، منجر به هیچ امتیازی در کنکور سراسری نمی شود. دانش آموز بایستی صرفا از روی علاقه و برای یادگیری در این کلاس ثبت نام کرده باشد.
  • محل برگزاری کلاس. محل برگزاری بایستی مجهز به تخته باشد. بهتر است در کلاس ویدئو پروژکتور وجود داشته باشد (و یا امکان استفاده از مکانی با این تجهیزات برای گروه باشد). در صورتی که دانش آموزان قادر به آوردن لپتاپ شخصی نیستند، کلاس بایستی دارای رایانه باشد.
  • کارگاه فنی(در صورت امکان). کارگاه بایستی مجهز به ابزارآلات اولیه مانند میز کار، گیره، پیچ گوشتی و انبردست، دریل، پیچ و مهره و... باشد.
  • همچنین مدرسه باید در نظر داشته باشد که گرفتن نتیجه از این کلاس مستلزم اختصاص زمان کافی به کلاس است. بنابراین بایستی زمان هایی (خارج از زمان کلاس) برای استفاده دانش آموزان از امکانات مدرسه در نظر گرفته شود.
  • در صورتی که برای مدرسه مقدور باشد تا مکانی مجزا برای این کلاس در نظر گرفته شود و دانش آموزان بتوانند هر روز با چیدمان خود کار کنند، بازدهی کلاس بسیار بیشتر بالا می رود.
و موارد زیر بایستی حین برگزاری کلاس مد نظر قرار داده شود:
  • تجهیزات کمکی (در صورت امکان). مثلا دوربین فیلمبرداری با سرعت بالا، دستگاه جوش، سنگ رومیزی، منبع تغذیه صفر تا 30 ولت با حداکثر جریان 5 آمپر، منبع تغذیه ولتاژ بالا
  • تامین لوازم آزمایش. لیست اقلام مورد نیاز برای هر دوره توسط معلم به برگزار کننده داده می‌شود. ممکن است در طول دوره نیاز به خرید برخی لوازم مکمل باشد.


"استفاده از مطالب این وبلاگ با ذکر منبع بلامانع است."