درجة تضمين مفاهيم الطاقة المتجددة في کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودية

                                     کلية التربية

        کلية معتمدة من الهيئة القومية لضمان جودة التعليم

        إدارة: البحوث والنشر العلمي ( المجلة العلمية)

                       =======

درجة تضمين مفاهيم الطاقة المتجددة في کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودية

إعــــــــــداد

}     المجلد السادس والثلاثون– العدد الحادي عشر –  نوفمبر 2020م {

http://www.aun.edu.eg/faculty_education/arabic

المستخلص:

     هدفت الدراسة  إلى تعّرف درجة تضمين مفاهيم الطاقة المتجددة في کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودية، ولتحقيق أهداف  الدراسة استخدمت الباحثة المنهج الوصفي بأسلوب تحليل المحتوى، تمثلت عينه الدراسة في مجتمعها من کتب الکيمياء -نظام مقررات-للمرحلة الثانوية بالمملکة العربية السعودية والبالغ عددها (4) کتب للعام الدراسي2019م-1441هـ، وتمثلت أداة الدراسة في بطاقة تحليل محتوى. وتوصلت نتائج الدراسة إلى تقديم قائمة بمفاهيم الطاقة المتجددة المناسب تضمينها في کتب الکيمياء بالمرحلة الثانوية اشتملت على (58) مفهوماً فرعياً موزعة على ستة مفاهيم رئيسية هي الطاقة الشمسية، والطاقة الريحية، والطاقة المائية، والطاقة الهيدروجينية، والطاقة الحيوية العضوية، والطاقة الحرارية الأرضية. کما کشفت النتائج التي توصلت إليها الدراسة الحالية أن عدد المفاهيم التي تم تضمينها في کتب الکيمياء مجتمعة (31) مفهومًا من مفاهيم الطاقة المتجددة وأن درجة تضمين هذه المفاهيم جاءت           بصورة ضعيفة.

الکلمات المفتاحية: مفاهيم الطاقة المتجددة؛ المرحلة الثانوية؛ مادة الکيمياء.

Abstract

Degree of Inclusion of Renewable Energy Concepts in High School Chemistry Books in the Kingdom of Saudi Arabia.

     The study aimed to identify the degree of inclusion of renewable energy concepts in chemistry textbooks in secondary schools in the Kingdom of Saudi Arabia. To achieve the goal of the study, the researcher followed the descriptive approach in a content analysis method, whereby the study population consisted of all samples of chemistry books - course system - for the secondary stage in the Kingdom of Saudi Arabia. And the number of their books (4) books for the academic year 1414 AH / 2019 AD, and the study tool was a content analysis card. The results of the study reached Providing a list of appropriate renewable energy concepts to be included in high school chemistry books that included (58) sub-concepts distributed over six main concepts: solar energy, wind energy, water energy, hydrogen energy, organic bioenergy, and geothermal energy. The number of concepts that were included in the books of chemistry combined (31) concepts from renewable energy reached. And that the degree of inclusion of these concepts was weak.

Keywords: renewable energy concepts; secondary stage; chemistry.

مقدمة الدراسة:

     يعد منهج الکيمياء من أهم المناهج التعليمية التي لها اهتمام بطبيعة وخصائص وأنواع ومجالات استخدام الطاقة، بالإضافة إلى آثارها على البيئة وإعادة التدوير.

     ويشير  Yucel(2007، ص15) أن علم الکيمياء له أهمية خاصة في خلق وعي بالطاقة المتجددة لأنه يتمتع بعلاقات وثيقة مع تحويلات الطاقة، وتجديد الطاقة، وأنواع الطاقة، والتفاعلات مع الطبيعة

     وقد ذکرت Carpenter (2014)  أن فهم الکيمياء الکامنة وراء الطاقة المستدامة هو جوهر أي حل طويل الأجل لتلبية احتياجاتنا المستقبلية من الطاقة، حيث إن المبادئ الأساسية للکيمياء وثيقة الصلة بتوليد الطاقة المتجددة المستدامة، کما عدت دراسة البياتي (2018م) مفاهيم الطاقة المتجددة کأحد المستحدثات الکيميائية.

     وتعد الطاقة المتجددة المستمدة من الموارد الطبيعية من أهم أنواع الطاقة وأکثرها استدامة وأماناً، إذ لا ينشأ عنها مخلفات ضارة، کما أنها طاقة متاحة لکل الشعوب، وقد ذکر خاطر (2011، ص13) أن هذا النوع من الطاقة يعد الأمل في توفير الطاقة في المستقبل؛ لأنها طاقات لا تنضب من ناحية، ومن ناحيةٍ أخرى لأنها غير ملوثة للبيئة، إضافةً إلى أن تطبيق التقنيات الحديثة وتوليد هذه الأنواع من الطاقة سيوفر فرص عمل متعددةٍ للراغبين في العمل.

     وقد بينت دراسة Lay,et al(2013م) أن مناهج العلوم بالمدرسة الثانوية التي تم تنفيذها قد فشلت في تلبية مواصفات المنهج الدراسي الذي يرکز على أهمية القضايا المتعلقة بالطاقة في تجارب الحياة اليومية للطلاب وأنه يجب الاهتمام بوجود منهج قائم على السياق يحدد المعايير التي تتضمن معرفة الطاقة بمعايير تتعلق ليس فقط بمحتوى الطاقة المرتبط بالعلوم ولکن أيضًا إدراک أهمية المعرفة العملية بمفاهيم المرتبطة بالطاقة.

   ومن خلال ما سبق تراء للباحثة دراسة درجة تضمين مفاهيم الطاقة المتجددة في کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودية. 

مشکلة الدراسة:

      تشير نتائج دراسة Zyadin  (2015) إلى أن الطلاب لديهم قدرة محدودة على التمييز بين مصادر الطاقة المتجددة وغير المتجددة على الرغم من أن العديد من المجيبين تم تزويدهم بمصادر الطاقة المتجددة الشائعة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وأن أکثر من (50٪) الطلاب ليسوا على دراية بالوقود الحيوي مثل الديزل الحيوي والايثانول.  وأوصت دراسة Coker,et al (2010) بأنه يجب إضافة المزيد من  نواتج التعلم المتعلقة بمصادر الطاقة المتجددة إلى التعليم الابتدائي ومناهج التعليم الثانوي مع القضايا البيئية، والتي يمکن مواجهتها في الحياة اليومية، کما ذکرت أن البيانات المستمدة من طلاب المرحلة الثانوية تشير إلى أن معظمهم يفتقرون إلى المعرفة المتعمقة حول مصادر الطاقة المتجددة المختلفة بما في ذلک الطاقة الحيوية. وبناء على ذلک تتحدد مشکلة الدراسة في السؤال الرئيس التالي: ما درجة تضمين مفاهيم الطاقة المتجددة في کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودية ؟

أسئلة الدراسة:

هدفت الدراسة إلى الإجابة عن الأسئلة التالية:

1- ما مفاهيم الطاقة المتجددة التي ينبغي أن تتضمنها کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودية؟

2- ما درجة تضمين مفاهيم الطاقة المتجددة في کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودية؟

أهداف الدراسة:

 تهدف هذه الدراسة إل التحقق من الأهداف التالية: 

1-إعداد قائمة بمفاهيم الطاقة المتجددة المناسبة والتي ينبغي أن تتضمنها کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودية.

2-الکشف عن درجة تضمين مفاهيم الطاقة الشمسية، والطاقة الريحية، والطاقة المائية، والطاقة الهيدروجينية، والطاقة الحيوية العضوية، والطاقة الحرارية الأرضية، في کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودية.

 أهمية الدراسة:

1- توفر هذه الدراسة الإطار النظري الذي يمکن الاستفادة منه لتقديم تقديم قائمة بمفاهيم الطاقة المتجددة التي ينبغي توافرها في محتوى مقررات الکيمياء في المملکة العربية السعودية.

2-تقصي الواقع الحالي للمحتوى المعرفي لکتب الکيمياء بالمرحلة الثانوية ومدى تضمينها لمفاهيم الطاقة المتجددة.

3-قد تسهم هذه الدراسة في تزويد مخططي المناهج بقائمة بمفاهيم الطاقة المتجددة التي ينبغي توافرها في محتوى مقررات الکيمياء بالمرحلة الثانوية، والتي تثري الوعي بالطاقة المتجددة في محتوى مقررات الکيمياء، بحيث يمکن الإفادة منها في التخطيط للبرامج التعليمية، وتطوير المقررات العلمية.

4-من المؤمل أن تحقق نتائج الدراسة زيادة في وعي المعلمات والمعلمين والمشرفات والمشرفين بأهمية الطاقة المتجددة والسعي لتعزيز ربطها بالمنهج في أثناء قيامهم بالتدريس أو تقويم أدائهم أثناء التدريس

محددات الدراسة وحدودها:

الحدود الموضوعية: اقتصرت هذه الدراسة مفاهيم الطاقة المتجددة المتعلقة بأنواع الطاقة (الشمسية، والريحية، والمائية، والهيدروجينية، والحيوية العضوية، والحرارية الأرضية) في کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية.

الحدود المکانية: کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودية.

الحدود الزمانية: طبعة کتب الکيمياء للعام الدراسي 1440/1441هـ، وأجري التحليل خلال الفصل الثاني من العام الدراسي 1440/1441هـ.

مصطلحات الدراسة:

-المفاهيم:

     يعرفها العوفي والحميدي (2010، ص213) بأنها: "مجموعة من الأشياء أو الرموز أو الحوادث الخاصة التي تم تجميعها معا على أساس من الخصائص أو الصفات المشترکة".

-الطاقة المتجددة:

     تعرفها ساندرا وآخرون(2010م/2014م، ص39) بأنها: "إنتاج الطاقة من مصادر دائمة حيث تکون مصادر الطاقة غير قابلة للنضوب حسب القياسات البشرية، وينطبق ذلک على المواد الخام النباتية النامية مثل الوقود الحيوي، والشمس والرياح والمياه، بالإضافة إلى تزايد استخدام حرارة الأرض التي يطلق عليها وصف جيو حراري Geothermie "

     وتعرف الباحثة مفاهيم الطاقة المتجددة إجرائياً بأنها:  أنواع الطاقة المتجددة            (الشمسية، والريحية، والمائية، والهيدروجينية، والحيوية العضوية، والحرارية الأرضية) والتي ينبغي تضمينها في کتب الکيمياء بالمرحلة الثانوية، والمتمثلة في قائمة المفاهيم التي توصلت لها            هذه الدراسة.                 

الأدب النظري والدراسات السابقة:

   يمکن تعريف الطاقة المتجددة بأنها تلک الطاقة التي يکون مصدرها طبيعياً غير تقليدي  مستمرا لا ينضب ويحتاج فقط إلى تحويله من طاقة طبيعية إلى أخرى يسهل استخدامها بوساطة تقنيات العصر، کما يمکن تعريفها بأنها عبارة عن مصادر طبيعية دائمة وغير ناضبة، ومتوفرة من الطبيعة، ومتجددة باستمرار وهي نظيفة لا ينتج عن استخدامها تلوث بيئي (الخنبولي،2013م، ص162؛ خاطر،2011، ص13)

        والطاقة المتجددة هي تلک الطاقات التي نحصل عليها من خلال تيارات الطاقة التي يتکرر وجودها في الطبيعة على نحو تلقائي ودوري (الحضري ،2009م، ص23(.

       والطاقة المتجددة هي طاقة بديلة، ويُعنى بها جميع أنواع الطاقة المتوفرة بشکل مجاني، وبکميات هائلة في کل مکان، مثل الطاقة الشمسية والرياح والکتلة الحيوية والغازية والمساقط المائية وغيرها، وتعرف أيضًا بالمتجددة لأنها لا تنضب، وکلما استهلکنا جزءًا منها تعود فتتجدد دون نقصان، ولذلک فهي تُعْرَف بالطاقة المستدامة؛ أي ثابتة الوجود والإنتاج نسبيًا، حيث إن تکاليف إنتاجها تبقى ثابتة نسبيًا، ولا تتأثر بمعطيات عديدة مثلما يتأثر سعر النفط، فيرتفع أحيانًا مسببًا أزمةً عالمية (الخنبولي،2013م، ص161).

      ويذکر حريز (2014م، ص103) بأنه يصعب وضع تعريف شامل مقبول لفهم الطاقة المتجددة ويرجع ذلک للأسباب منها:

-تنوع مصادر الطاقة المتجددة من بلد إلى آخر.

-اختلاف الکميات التي تملکها کل دولة من کل مصدر من مصادر الطاقة المتجددة

-تباين مدى التقدم العلمي والتقني الذي يوفر المصادر المتنوعة للطاقة المتجددة.

    وبناءً على تلک التعريفات، يتبين أن الطاقة المتجددة هي الطاقة النظيفة الآمنة العادلة المستدامة والمستمرة بالتجدد إلى أن يرث الله الأرض ومن عليها.

أهمية الطاقة المتجددة:

    يوضح أحمد (2015م، ص ص 167-168) إلى أهمية الطاقة المتجددة ما يأتي:

-تعتمد هذه الأنظمة -أنظمة الطاقة المتجددة اللامرکزية- على مصادر الطاقة المحلية المتوافرة في سائر الدول، ما يضمن بالتالي أمن الطاقة.

-موارد الطاقة مستدامة مما يعني أنها لن تستنفد أبداً أو تلحق الضرر بالبيئة المحلية أو الوطنية أو العالمية.

-هي موارد موثوقة، فالنظام الموزع لتوليد الطاقة من مجموعة متنوعة من المصادر المتجددة يوفر نظام طاقة أکثر متانة وأقل عرضة لانقطاع إمدادات الطاقة مقارنة بالأنظمة المرکزية.

-لا تلوث هذه الموارد الهواء أو اليابسة أو البحر.

-الاعتماد على مصادر الطاقة المحلية المتجددة يمکن أن يحمي الاقتصاديات المحلية من تقلبات الأسواق العالمية للسلع الأساسية.

تتميز هذه الأنظمة بوجودها على مقربة من المجتمعات التي تستخدمها.

     وهذا النوع من الطاقة يتجدد تلقائيًا بصفة مستمرة، وهي بالتالي غير معرضة للنفاد، کما تمثل في ذات الوقت مصادر طاقة لا تسبب أضرارًا تذکر للبيئة، فهي طاقة نظيفة بدرجة کبيرة، ومن ثم فهي طاقات مرغوب فيها بيئياً، وکذلک اقتصاديًا بعد الانخفاض المتواصل في تکلفتها حيث أصبح بإمکانها أن تحقق للبشرية تأمين احتياجاتها من الطاقة إلى ما شاء الله            (الحضري، 2009، ص101)

       وبناءً على تلک المعطيات من أهمية الطاقة المتجددة تعتبر هذه الطاقة بتنوع مصادرها واستخداماتها الخيار الأمثل لتلبية الاحتياجات البشرية المتزايدة بما توفره من کميات هائلة من الطاقة المجانية دون إضرار بالنظم الإيکولوجية. 

علاقة مفاهيم الطاقة المتجددة بالکيمياء:

      يعرف جاسم (1991م) علم الکيمياء بأنه: "العلم الذي يبحث في صفات المواد والتغيرات الدائمة التي تطرأ عليها، وما يصاحب ذلک من تفسير للظواهر الطبيعية المحيطة بالإنسان من جهة وأوجه الاستفادة من المعرفة والتکنولوجيا الکيميائية في تطوير حياة الإنسان من جهة أخرى" (ص54 ).

      وذکر سويلم (1988م) محاولات کيميائيين المادة التوصل إلى مصادر جديدة ومتجددة للطاقة مشيراً إلى أن الخلايا المتجددة هي إحدى جواهر بحوث الکيمياء الکهربية والهندسة الکيميائية وأکد على أن الکيمياء اليوم أصبحت رکيزة هامة ورکن رکين في کل أطروحات البحث والدراسة، ونوه إلى أن الکيمياء التقليدية ليست صعبة أو معضلة کما يراها أو ينظر لها بعض طلبة مدارسنا الثانوية فعليها وبها قامت حضارة العالم الراهنة.

         ومن منظور علمي تعتبر الکيمياء التي تعتمد على الطاقة المتجددة جزءًا من عملية الانتقال المستمرة بالفعل إلى دورة اقتصادية جديدة في إنتاج المواد الکيميائية والطاقة، کما تمثل الکيمياء التي تعتمد على الطاقة المتجددة فرصة فريدة لصناعة الکيماويات، والتي قد توفر ميزة رائدة في عالم متزايد التنافس، مع المساهمة في خلق فرص العمل والحفاظ على البيئة، وتمثل الکيمياء التي تعتمد على الطاقة المتجددة مجالًا مهمًا جدًا للتنميةLanzafameeta, 2017).)

       وتوضح الباحثة أن دور الکيمياء مهم في الطاقة المتجددة ويعود السبب في ذلک إلى نجاحها المستمر في تسخير کل الإمکانيات البحثية والتجريبية لابتکار سبل الاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة، فهي العلم الذي يتميز بإحداث التغيير والتأثير الملموس بدخوله إلى عمق الترکيب البنائي للمادة المدروسة واستحداثها في کل مرة علم يخدم تطلعاتها، ولذلک فإنه من المهم للغاية أن يتم إدراج مفاهيم الطاقة المتجددة ونشر تکنولوجيا الاستفادة منها بشکل صحيح مصحوبًا بالتجارب العملية المعملية في مواضيع تدريس الکيمياء.

الدراسات السابقة:

هدفت الدراسة التي أجرتها سيليکلر و اکسان Aksan Celikler and (2016م) إلى تطوير مقياس يمکنه تقييم مواقف طلاب المدارس الثانوية فيما يتعلق بمصادر الطاقة المتجددة وتم الحصول على بيانات الدراسة من عينة مکونة من (433) من طلاب المدارس الثانوية في ترکيا، (71.1٪ من الإناث، و 28.9 ٪من الذکور)، وتم تطوير مقياس المواقف لتقييم مواقف طلاب المدارس الثانوية فيما يتعلق بمصادر الطاقة المتجددة، وتکون المقياس بعد ضبطه علمياً من (37) فقرة موزعة على سبعة محاور، وکشفت نتائج الدراسة أن المقياس الذي تم تطويره في سياق هذه الدراسة يمکن استخدامه بفعالية من قبل الباحثين الراغبين في دراسة وتقييم مواقف طلاب المدارس الثانوية فيما يتعلق بمصادر الطاقة المتجددة بالإضافة إلى ذلک، يمکن أن يکون المقياس بمثابة مرجع لدراسات مماثلة حول تطوير المقاييس.

     وهدف الدراسة التي أجرتها سيليکلر وآخرون. Celikler, et al(2017م) إلى تحديد وعي طلاب المدارس الثانوية حول مصادر الطاقة المتجددة وطبقت الدراسة في ترکيا على عينه مکونه من (173) من طلاب الصف الثامن وتم جمع البيانات من خلال ستة أسئلة مفتوحةً وتحليلها بواسطة طريقة التحليل الوصفي، وتشير نتائج الدراسة إلى أن (133) طالبًا ذکروا أنهم سمعوا عن مصادر الطاقة المتجددة لأول مرة من المدرسة، کما أشارت النتائج إلى أن الطلاب على دراية بغالبية مصادر الطاقة المتجددة وفوائدها وأضرار أنواع الطاقة الأخرى ولکن لديهم معرفة ناقصة و معرفة غير صحيحة في ذلک.

      واستهدفت دراسة باميسيل وآخرون Bamisile, et al. (2017م) تقييم معرفة الطاقة لدى طلاب المدارس الثانوية العليا في نيجيريا وتشجيع التعليم في مجال الطاقة في نيجيريا، کانت عينة الدراسة من المدارس الثانوية العليا، وتکونت العينة من (225) طالباً من طلاب المرحلة الثانوية (64.9 ٪ إناث ،35.1 ٪ذکور)، وتم استخدام المنهج الوصفي باستخدام استبيان معد لهذا الغرض، وأشارت نتائج الدراسة إلى أن الطلاب لديهم أنواع ضعف بالمعرفة بمصدر الطاقة، حيث أن معرفتهم بها لا تتجاوز (47.3٪) وأن الطلاب لا يعرفون شيئًا عن قضايا کفاءة الطاقة والحفاظ على الطاقة واستجابة الطلاب لتعليم الطاقة حيث يتوق معظم الطلاب لمعرفة المزيد من الطاقة والقضايا المتعلقة بالطاقة، ويدعم (88.5٪) من الطلاب إدخال تعليم الطاقة في التعليم الثانوي.

     وهدفت الدراسة التي أجرتها التيونتاس وتوران Turan and Altuntaş (2018م) إلى التعرف على مستوى وعي طلاب المدارس الثانوية بمصادر الطاقة المتجددة، وقد جمعت طريقة الدراسة بين أساليب البحث الکمية والنوعية ومجموعة العينة للجزء الکمي، تتألف من (600) طالب في المرحلة الثانوية، وللجزء النوعي تم اختيار (5٪) من العينة بشکل عشوائي لإجراء المقابلات، و کانت (52.4 ٪) من العينة طالبات و(47.6٪) من الطلاب، وتم إنشاء مقياس الوعي بمصادر الطاقة المتجددة، والذي له أبعاد فرعية مثل الوعي الإدراکي والوعي العاطفي، وتم تطوير نموذج مقابلة شبه منظم لقياس الوعي بمصادر الطاقة المتجددة، وتشير نتائج هذه الدراسة إلى أن وعي طلاب المدارس الثانوية بمصادر الطاقة المتجددة کان على مستوى متوسط، ومستوى وعي طلاب الصف التاسع أقل من وعي مستوى الطلاب في الصفوف الأخرى، کما توصلت الدراسة إلى أن معظم المعلومات الأساسية الخاصة بمصادر الطاقة المتجددة يحصل عليها الطلاب من مَدرستهم.

التعقيب على الدراسات السابقة:

     من حيث الاتفاق والاختلاف مع الدراسات السابقة يتضح ما يلي:

-المنهجية: اتفقت الدراسة الحالية مع سائر الدراسات السابقة في استخدام المنهج الوصفي.

-الأهداف: اختلفت الدراسة الحالية مع سائر الدراسات السابقة حيث هدفت الدراسة إعداد قائمة بمفاهيم الطاقة المتجددة المناسبة والتي ينبغي أن تتضمنها کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودي،

     والکشف عن درجة تضمين مفاهيم الطاقة المتجددة في کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية.

-أداة الدراسة: اختلفت الدراسة الحالية مع سائر الدراسات السابقة في أداة الدراسة، حيث اتفقت أغلب الدراسات السابقة على استخدام الاستبانة.

- عينة الدراسة: اختلفت الدراسة الحالية مع الدراسات السابقة في عينة الدراسة حيث طبقت جميع الدراسات السابقة على الطلاب.

-ما تتميز به الدراسة الحالية عن الدراسات السابقة بناء قائمة مفاهيم الطاقة المتجددة التي ينبغي تضمينها في محتوى مقررات الکيمياء للمرحلة الثانوية والتي تمثلت في الطاقة (الشمسية، والهوائية والمائية، والهيدروجينية، والعضوية، والحرارية الأرضية). 

إجراءات الدراسة ونتائجها:

منهج الدراسة:تم استخدام المنهج الوصفي (المسحي).

مجتمع وعينة الدراسة: يتمثل مجتمع الدراسة الحالية في کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية -نظام مقررات - في المملکة العربية السعودية للعام الدراسي 2019م-1441ه، وعددها أربعة کتب هي: کتاب کيمياء (1) للصف الأول الثانوي، وکتاب کيمياء (2) للصف الثاني الثانوي، کتاب کيمياء (3)، وکتاب کيمياء (4) للصف الثالث الثانوي.

أداة الدراسة:

    تتمثل أداة الدراسة في قائمة مفاهيم الطاقة المتجددة، التي ستُضمّن لاحقاً في (بطاقة) تحليل محتوى کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية.

صدق أداة الدراسة: تم التأکد من صدق الأداة من خلال الآتي:

1-الصدق الظاهري (صدق المحکمين): للتحقق من صدق قائمة المفاهيم عُرضتْ في صورتها الأولية على عدد من المختصين في مناهج وطرق تدريس العلوم (کيمياء وفيزياء وأحياء) وتخصص الطاقة المتجددة والمهندسين في الطاقة والمشرفين التربويين والمعلمات، وقد بلغ عددهم (28)، وذلک للحکم عليها وفق المعايير المحددة في بطاقة التحکيم.

- بعد إجراءات التحکيم خرجت الباحثة بقائمة مفاهيم الطاقة المتجددة في صورتها النهائية ،          وقد تکون من ستة مفاهيم رئيسة اندرج تحتها (85) مفهوماً، ويبيّن الجدول (1) ملخص        هذه القائمة.

جدول(1) مفاهيم الطاقة المتجددة بصورتها النهائية

قياس ثبات عملية التحليل:

      للتحقق من ثبات الأداة قامت الباحثة بتحليل عينة من کتب الکيمياء اختيرت عشوائياً وهي (کيمياء2، کيمياء4) وبعد مرور فترة من الزمن أعادت الباحثة التحليل مرة أخرى ثم تمت مقارنة نتائج التحليلين والحصول على معامل الثبات باستخدام معادلة هولستي (Holisty).

       بعد تطبيق معادلة هولستي بلغت قيمة معامل الثبات (0.91)، وبذلک ثبت أن هناک نسبة ثبات عالية لعملية التحليل.

ويبين جدول (2) تفاصيل نتائج حساب ثبات تحليل المحتوى بطريقة التحليل عبر الزمن کالآتي:

جدول (2) نتائج حساب ثبات تحليل المحتوى بطريقة التحليل عبر الزمن

أسلوب تحليل البيانات:

      لتحليلِ البيانات التي تم جمعها في هذا الدراسة؛ استخدمت الباحثةُ بعضَ الأساليب الإحصائيَّة التالية: التکرارات والنسب المئوية،  معادلة هولستي لحساب ثبات أداة الدراسة.

نتائج الدراسة وتفسيرها:

الإجابة عن السؤال الأول:

للإجابة عن السؤال الأول ونصّه: ما مفاهيم الطاقة المتجددة التي ينبغي أن تتضمنها کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودية؟

       قامت الباحثة بعدد من الخطوات الإجرائية، ومن خلال تلک الإجراءات توصلت الدراسة إلى قائمة بمفاهيم الطاقة المتجددة في صورتها النهائية مکونه من (58) مفهومًا فرعيًا، موزعة على (6) مفاهيم رئيسة، کما هو موضح في الجدول (3) الآتي. 

جدول (3) قائمة مفاهيم الطاقة المتجددة التي ينبغي تضمينها في محتوى مقررات الکيمياء للمرحلة الثانوية.

الإجابة عن السؤال الثاني:

     للإجابة عن السؤال الثاني ونصّه: ما درجة تضمين مفاهيم الطاقة المتجددة في کتب الکيمياء للمرحلة الثانوية في المملکة العربية السعودية؟

      قامت الباحثة بحساب التکرارات والنسب المئوية للمفاهيم الفرعية المتعلقة بمفهوم الطاقة الشمسية، وقد جاءت النتائج کما يبينها الجدول (رقم 4) التالي:

جدول (4) درجة تضمين مفاهيم الطاقة الشمسية في کتب الکيمياء.

تکشف البيانات المدرجة في الجدول (4) عن الآتي:

-أن مفاهيم الطاقة الشمسية متوافرة في کتب الکيمياء بتکرار بلغ (76) مرة.

-أکثر کتب الکيمياء تضمنًا لهذه المفاهيم من مجموع مفاهيم الطاقة الشمسية هو کتاب        (کيمياء 2) بمجموع تکرارات (54) تکرار وبنسبة (71.05%)، يليه في ذلک کتاب        (کيمياء 3) بمجموع تکرارات (18) تکراراً وبنسبة (23.68%)، ثم کتاب (الکيمياء 1) بمجموع (3) تکرارات وبنسبة (3.95%)، وأقلها کتاب (کيمياء 4) بتکرار واحد فقط وبنسبة (1.32%).

-أعلى المفاهيم الفرعية توافراً من مجموع مفاهيم الطاقة الشمسية في جميع الکتب هو مفهوم "الطيف الکهرومغناطيسي" بمجموع تکرارات (40) تکرارًا وبنسبة (52.63%)، وکانت درجة تضمينه في کتاب (کيمياء 2) هي الأکبر حيث بلغ عدد تکراراتها (36) تکرارا وبنسبة (66.67%) من مجموع تکرارات مفاهيم الطاقة الشمسية في هذا الکتاب يليه في ذلک کتاب (کيمياء 3) بـ(3) تکرارات وبنسبة (16.67%)، ثم کتاب (کيمياء 1) بتکرار واحد وبنسبة (33.33%)، أما کتاب (کيمياء 4) فلم يرد فيه هذا المفهوم.

-أقل المفاهيم الفرعية توافراً هو مفهوم: الطاقة الشمسية، والتأثير الکهروضوئي، والخلايا الشمسية الکهروضوئية، والکهرباء الحرارية الشمسية، والطاقة الشمسية الفضائية، والتفاعلات الشمسية الکيميائية، وخلايا غراتزل، والسخانات الشمسية، والتخزين بالأملاح المائية، حيث تراوح تکرار هذه المفاهيم ما بين (12) تکراراً إلى تکرارٍ واحد فقط، أي ما بين (15.79%) و(1.32%) من مجموع تکرارات مفاهيم الطاقة الشمسية في جميع الکتب.

-المفاهيم الفرعية التي لم تُضمّن في کتب الکيمياء جميعها هي مفاهيم: التفاعلات الشمسية الکيميائية، والألواح الشمسية، والألواح الضوئية، وأبراج الطاقة الشمسية، والمجمعات الشمسية، والعاکسات الشمسية، والتقطير الشمسي، والبيوت الخضراء، والبطاريات الشمسية، حيث لم يتم رصد تکراراتٍ لها.

ملخص النتائج والتوصيات:

ملخص النتائج:

توصلت الدراسة إلى عديد من النتائج أهمها ما يلي:

1)   تقديم قائمة بمفاهيم الطاقة المتجددة المناسب توافرها في محتوى کتب الکيمياء بالمرحلة الثانوية بالمملکة العربية السعودية، اشتملت على (58) مفهوماً فرعياً موزعة على (6) مفاهيم رئيسة وهي: الطاقة (الشمسية، والريحية، والمائية، والهيدروجينية، والحيوية العضوية، والحرارية الأرضية).

2)  عدد المفاهيم التي تم تضمينها في کتب الکيمياء مجتمعة (31) مفهومًا من مفاهيم الطاقة المتجددة التي توصلت إليها الدراسة الحالية من أصل (58) مفهومًا، وکان أعلى هذه الکتب تضميناً لعدد المفاهيم الفرعية هو کتاب (کيمياء2) حيث تضمن (16) مفهومًا من أصل (58) مفهوماً، يليه کتاب (کيمياء4) حيث تضمن (14) مفهومًا، ثم کتاب (کيمياء3) حيث تضمن (13) مفهوماً، وأقلها کان کتاب (کيمياء1) حيث تضمن ستة مفاهيم فقط.

3)   ضعف تضمين مفاهيم الطاقة المتجددة في کتب الکيمياء، حيث بلغت تکرارات تلک المفاهيم في کتب الکيمياء بالمرحلة الثانوية-نظام المقررات-(215) تکراراً، منها (84) تکراراً في کتاب کيمياء 2، و(63) تکراراً في کتاب (کيمياء4)، و(53) تکراراً في کتاب (کيمياء3)، و(15) تکراراً في کتاب (کيمياء1).

-توصيات الدراسة:

في ضوء المعطيات، وبناءً على ما توصّلت إليه الدراسة الحالية من نتائج فإنه يمکن الخروج بعدد من التوصيات منها ما يلي:

1)      الاستفادة من قائمة مفاهيم الطاقة المتجددة التي توصلت إليها الدراسة في العمل على تضمين تلک المفاهيم في کتب الکيمياء وسائر کتب العلوم بالمرحلة الثانوية، وفي إعداد القوائم المماثلة لدراسة مدى تضمينها في مقررات ومراحل تعليمية مختلفة.

2)       أهمية مراجعة کتب الکيمياء بالمرحلة الثانوية وتطويرها في ضوء مفاهيم الطاقة المتجددة، اعتماداً على معايير التتابع والتکامل والتوازن والشمول.

3)      التأکيد على ضرورة تضمين مفاهيم الطاقة المتجددة والوعي بها في مقررات الکيمياء، سواء بدمج هذه المفاهيم في محتوى المقرر الحالي، أو بإضافة وحدات مقترحة أو موضوعات مستقلة.

4)       العمل على تضمين مفاهيم الطاقة المتجددة التي کشفت الدراسة الحالية عن عدم توافرها في کتب الکيمياء بالمرحلة الثانوية، وهي مفاهيم: الطاقة الريحية، والطاقة المائية، والطاقة الحرارية الأرضية.

قائمة المراجع

أولاً: المراجع العربية:

أحمد، مروان عبدالقادر(2015).الطاقة المتجددة. الأردن، عمان، الجنادرية لنشر والتوزيع

البياتي، کريم أحمد إسماعيل. (2018م). تطوير محتوى منهج الکيمياء في ضوء المستحدثات الکيميائية وفاعليتها في تنمية الثقافة العلمية لطلاب المرحلة الإعدادية بالعراق. مجلة البحث العلمي في التربية جامعة عين شمس -کلية البنات للآداب والعلوم والتربية،6(19)، 486-469.

جاسم، صالح عبد الله. (1991م). الاتجاهات الحديثة في تدريس مادة الکيمياء لطلبة المرحلة الثانوية. ورقة مقدمة إلى ندوة الاتجاهات الحديثة في تدريس الکيمياء في المرحلة الثانوية، الکويت: مکتب التربية العربية لدول الخليج.

حريز، هشام. (2014م). دور إنتاج الطاقات المتجددة في إعادة هيکلة سوق الطاقة. الإسکندرية: مکتبة الوفاء القانونية.

الحضري، حبيب. (2009م). الطاقات المتجددة. منوبة: مرکز النشر الجامعي.

خاطر، ذياب نصري. (2011م). جغرافية الطاقة. الأردن: الجنادرية للنشر والتوزيع.

الخنبولي، حديد سعيد محمد. (2013م). الطاقة المتجددة کبديل للطاقة الأحفورية. دبي: دار نشر أکاديمية شرطة دبي.

ساندرا، بيته وفاث، بيتر ولينر، آنکا. (2014م). التنمية المستدامة لمصادر الطاقة المتجددة الشمس-الرياح -المياه-حرارة باطن الأرض (ترجمة حسام الشيمي). القاهرة: مجموعة النيل العربية. (نشر العمل الأصلي2010م).

سويلم، محمد نبهان. (1988م). الکيمياء والطاقة البديلة. الرياض: مکتبة الملک فهد.

العوافي، عيسى سعد؛ الحميدي، عبد الرحمن علوي. (2010م). القاموس العربي الأول لمصطلحات علوم التفکير. عمان: دار ديبونو للنشر والتوزيع.

ثانياً: المراجع الأجنبية:

Altuntaş, Esra Çakirlar and Turan, Salih Levent. (2018).Awareness of secondary school students about renewable energy sources. ScienceDirect Renewable Energy,116(A),741-748.Re-trievedfrom: https://cutt.us/93fMl

Bamisile, and Abbasoglu and Dagbasi and Garba.(2017). Evaluation of Energy Literacy among NigerianSeniorSecondaryStudents.Journal of Educational Studies.3(1),11-18.Re-trievedfrom: https://cutt.us/ZRjYm

Carpenter, Nancy E.(2014). Chemistry of Sustainable Energy .DOI: https://cutt.us/aP9E5

Çelikler ,Dilek and Aksan, Zeynep.(2015). The opinions of secondary school students in Turkey regarding renewable energy.Renewable Energy on ScienceDirect.75, 649-653.Re-trieved from: https://cutt.us/xDhKG

Çakirlar, Dilek and Aksan,Zeynep and Yilmaz, Ayhan.(2017). Ortaokul Öğrencilerinin Yenilenebilir Enerji Kaynakları Konusundaki Farkındalıklar Awareness of Secondary School Students about Renewable Energy Resource. Ιnternationalle. Eurasian Educational Research Congress,.Re-trievedfrom: https://cutt.us/h2nXu

Çokera,Bünyamin and Çatlıoğlu  Hakan and Birgin Osman .(2010).Conceptions of students about renewable energy sources: a need to teach based on contextual approaches. Procedia Social and Behavioral Sciences  ScienceDirect.2 (2), 1492-1488.Re-trievedfrom: https://cutt.us/rf1y8  

Lanzafame, Paola and  Abate, Salvatore  and Ampelli ,Claudio  and Genovese, Chiara and Passalacqua, Rosalba  and Centi ,Gabriele and Perathoner ,Siglinda.(2017). BeyondSolarFuels:RenewableEnergyDrivenChemistry.DOL: https://cutt.us/5Tc73

Yucel, Seda .(2007).Factors Affectiong Teaching The Concept of Renewable Energy in  Technology Assisted Environments and  Designing Processes in The Distance Education Model. Turkish Online Journal of Distance Education,8 (1),114 -124.Re- trieved from: https://cutt.us/NuKLZ

Zyadin ,Anas.(2015).Prospects for renewable energy education (REE) in elevating youth energy and environmental awareness in Jordan. Dissertations Forestales 207, Academic Dissertation To be presented, with permission from the Faculty of Sciences and Forestry of the University of Eastern Finland .Re- trieved from: https://cutt.us/vuwvV