Theory and Practice in the Curriculum

Theory and Practice in the Curriculum

Representation of the Nature of Science in High Presenting the Nature of Science in Biology Textbooks of the Senior High School in the Experimental Sciences

Document Type : Original Article

Authors
Firooz Mahmoodi
Fatemeh Aghdam tabar 1
Rahim Badri Gargari 2
1 Teacher in Education
2 Tabriz UN
10.22034/tpcj.2024.445160.1003
Abstract
for senior high school students in the experimental sciences. Utilizing a descriptive content analysis, the research scrutinizes three volumes of biology textbooks published in 2018. The analytical framework employed is the Family Resemblance Approach by Erduran and Dagher. Textbook sentences were coded according to eleven categories of the Family Resemblance Approach, and data analysis was conducted using descriptive statistics and Shannon’s entropy. The findings reveal that out of 4,912 units of analysis, the Cognitive-Epistemic System (comprising aims and values, methods and methodological rules, practices, and knowledge) dominates with a frequency percentage of 97.49%. In contrast, the Social-Institutional System (including social certification and dissemination, professional activities, scientific ethos, and social values) accounts for 2.25%, and the Institutional Systems Aspect (encompassing political power structures, financial systems, and social organizations and interactions) constitutes a mere 0.24% of the analyzed units. Overall, the analysis indicates that high school biology textbooks predominantly emphasize the cognitive-epistemic components of science over the institutional-social aspects. The findings suggest that high school biology textbooks significantly prioritize the cognitive-epistemic components of science, potentially underrepresenting the social and institutional dimensions, which may impact students’ holistic understanding of the nature of science. Therefore, it is necessary to address other components of the nature of science in textbooks in a balanced manner.
Keywords
Nature of Science
Family Resemblance Approach
High School
Biology textbooks in experimental sciences

Subjects

ابراهیمی تیرتاش، فهیمه؛ و شیخ رضایی، حسین ( 1396). نقد و بررسی مؤلفه­های ماهیت علم در آموزش علم. فصلنامه­علمی ـ پژوهشی روش­شناسی علوم انسانی، 23(93): 160- 135.
احمدآبادی، زهرا؛ و کرامتی، انسی (1397). تحلیل محتوای کتابهای درسی علوم تجربی در دورة اول متوسطه از لحاظ توجه به آموزشهای زیست محیطی. پژوهش­های برنامة درسی، 8(1): 226 – 200.
آذر، عادل، و رجب زاده، علی (1393). تصمیم گیری کاربردی (رویکرد MADM). ویرایش دوم. تهران: نگاه دانش.
آل ­محمد، ابراهیمی، انصاری، ساری، علـوی، فـخریان و کرام­الدینی (1397). کتاب درسی زیست شناسی پایه­ دهم (کد کتاب 110216). دفتر تألیف کتاب­های درسی عمومی و متوسطه نظری سازمان پژوهش و برنامه ریزی آموزشی وزارت آموزش و پرورش.
آل­محمد، ابراهیمی، انصاری، علـوی و فـخریان (1397). کتاب درسی زیست شناسی پایه­ یازدهم (کد کتاب 111216). دفتر تألیف کتاب­های درسی عمومی و متوسطه نظری سازمان پژوهش و برنامه ریزی آموزشی وزارت آموزش و پرورش.
آل­محمد، ابراهیمی، انصاری، غالمی، علـوی، فـخریان (1397). کتاب درسی زیست شناسی پایه­ دوازدهم (کد کتاب 112216). دفتر تألیف کتاب­های درسی عمومی و متوسطه نظری سازمان پژوهش و برنامه ریزی آموزشی وزارت آموزش و پرورش.
 بهنیا، ریحانه؛ وصالی، منصور و احمدی، فاطمه (1396). بررسی کتاب های فیزیک پایه نایت و هالیدی بر اساس رویکرد ماهیت علم در مبحث ترمودینامیک.  دهمین همایش ملی آموزش، تهران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی.
تقی­زاده، ابراهیم (1388). تحلیل محتوای کتب علوم تجربی اول تا سوم به روش ویلیام رومی و بیست معیاری، پایاننامه دورة کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد تبریز.
شمس، غلامرضا، فراستخواه، مقصود، مهدی، رضا، و معارف وند، زهرا (1394). واکاوی عناصر موثر بر تضمین کیفیت رشته مدیریت آموزشی با استفاده از تکنیک آنتروپی شانون. مطالعات اندازه گیری و ارزشیابی آموزشی، 5(10)، 31-60.
اقدم تبار، فاطمه (1399). بازنمایی ماهیت علم در کتب زیست شناسی دوره دوم متوسطه. پایان نامه کارشناسی ارشد برنامه ریزی درسی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
عسگری خواه، نرگس (1396). بررسی کتاب علوم ششم ابتدایی از منظر ماهیت علم. پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته فیزیک. دانشکده علوم پایه شهید رجایی تهران.
فتحی آذر، اسکندر (1377). بررسی درک ماهیت علم در فراگیران، دبیران، دانشجویان و اساتید علوم آذربایجان شرقی. تبریز: پژوهشکده­ تعلیم و تربیت اداره کل آموزش و پرورش.
قانعی راد، محمدامین (1384). جامعه شناسی رشد و افول علم در ایران، مرکز تحقیقات علمی کشور. تهران: 138  -136.
کریمی، محمدحسن؛ کیانی، فرحناز؛ و شمشیری، بابک (1397). تحلیل محتوای کتابهای راهنمای معلم فیزیک دوره­ متوسطه بر اساس رویکرد به ماهیت علم: پژوهش کیفی. مجلة علمی پژوهشی پژوهش­های برنامة درسی، انجمن مطالعات برنامة درسی ایران، 8(2): 97-70.
کریمی، محمدحسن؛ مزیدی، محمد؛ و مهرمحمدی، محمود(1386). نقد و بررسی کتاب علوم پایه­ اول راهنمایی تحصیلی از منظر فلسفه علم. مجله علوم اجتماعی و انسانی دانشگاه شیراز، 26(3): 136- 112.
لیاقت، سمیه؛ نیکنام، زهرا و باقری، سعیده (1392). ماهیت علم و آموزش علوم تجربی: تحلیل محتوای کتاب درسی علوم تجربی پایه­ سوم ­راهنمایی. فصلنامه­ مطالعات برنامه­درسی ایران، 8(29): 116-89.
Abd-El-Khalick, F. Waters, M., Le, A. P. (2008). Representation of nature of science in Highschool Chemistry Textooks over the Past four decades. Journal of Research in Science Teaching, (45)7 : 835-855
Abd-El-Khalick, F., & Lederman, N. G. (2000a). Improving science teachers’ conceptions of the nature of science: A critical review of the literature. International Journal of Science Education, 22(7), 665–701.
 Abd-El-Khalick, F., & Lederman, N. G. (2000b). The influence of history of science courses on students’ views of nature of science. Journal of Research in Science Teaching, 37(10): 1057–1095.
BouJaoude, S., Dagher, Z. R., & Refai, S. (2017). The portrayal of nature of science in Lebanese ninth grade science textbooks. Representations of nature of science in school science textbooks: A global perspective, 79-97.
Erduran, S., & Dagher, Z. R. (2014). Reconceptualizing nature of science for science education. In Reconceptualizing the nature of science for science education, Springer, Dordrecht : 1-18
Erduran, S., Dagher, Z. R., & McDonald, C. V. (2019). Contributions of the Family Resemblance Approach to Nature of Science in Science Education. Science & Education, 28(3-5), 311-328.
Fermi, L., & Bernardini, G. (2003). Galileo and the scientific revolution. Courier Corporation.
Harbali, A. (2000). Content analysis of grades 7 and 10 science textbooks of the new Lebanese science curriculum for scientific literacy themes. Unpublished master’s thesis, American University of Beirut, Beirut, Lebanon
Irez, S. (2009). Nature of science as depicted in Turkish biology textbooks. Science & Education , 93(3): 422–447.
Irzik, G., & Nola, R. (2011). A family resemblance approach to the nature of science. Science & Education, 20, 591–607.
Irzik, G., & Nola, R. (2014). New directions for nature of science research. In International handbook of research in history, philosophy and science teaching (pp. 999-1021). Springer, Dordrecht.
Kampourakis, K., & Uller, T. (Eds.). (2020). Philosophy of science for biologists. Cambridge University Press.
Kaya, E., & Erduran, S. (2016). From FRA to RFN, or how the Family Resemblance Approach can be transformed for science curriculum analysis on nature of science. Science & Education, 25(9-10): 1115-1133.
Kloser, M. (2013). Exploring high school biology students' engagement with more and less epistemologically considerate texts. Journal of Research in Science Teaching, 50(10), 1232-1257.
Lederman, N. G. (1986). Students' and teachers' understanding of the nature of science: A reassessment. School Science and Mathematics, 86(2), 91-99.
Lehning, A. & Catherin, M. (2007). Theories of poverty: findings from textbooks on human behavior and the social environment. Journal of human behavior in the social environment, 16 (1 – 2): 5-19.
Lumpe, A. T., & Beck, J. (1996). A profile of high school biology textbooks using scientific literacy recommendations. The American Biology Teacher, 58(3), 147-153.
Mardonov, Z. (2019). The importance of biological education at school. European Journal of Research and Reflection in Educational Sciences, 7(12); 909-912.
Marniok, K., & Reiners, C. S. (2016). Die Repräsentation der Natur der Naturwissenschaften in Schulbüchern. CHEMKON, 23(2), 65–70
McDonald, C. V. (2016). Evaluating junior secondary science textbook usage in Australian schools. Research in Science Education, 46: 481–509
Park, W., Wu, J. Y., & Erduran, S. (2020). The Nature of STEM Disciplines in the Science Education Standards Documents from the USA, Korea and Taiwan. Science & Education, 1-29.
Yeh, Y. F., Erduran, S., & Hsu, Y. S. (2019). Investigating Coherence About Nature of Science in Science Curriculum Documents. Science & Education, 28(3-5): 291-310.