نظریه پرداز اصلی آموزش شیوه پژوهشی " ریچارد ساچمن" است. از دیدگاه او هدف اساسی این الگو تقویت فرآیند تفکر استقرایی و استدلال علمی نتایج حاصل از پژوهش ها نشان داده اند که استفاده از این روش تدریس سبب افزایش درک و فهم دانش آموزان از مفاهیم علوم، تفکر خلاق و مهارت های تجزیه و تحلیل اطلاعات می شود. بنا به باور ساچمن، عموم دانش آموزان توانایی آن را دارند که فرایند تحقیق را پیگیری کنند. او معتقد است که هم چنین تحقیق کردن را می توان به صورت مستقیم به کودکان یاد داد.
متغیر هر پدیده قابل مشاهده یا محسوس و یا قابل اندازه گیری و دارای اثر است که ممکن است عوض شود یا به عبارتی تغییر کند.
اندیشمندانی چون برونر، تابا، آزوبل و ساچمن معتقدند که انسان ها به طور طبیعی محقق و پژوهشگرند. این اعتقاد هم وجود دارد که برای ارتقای سطح توانمندی تفکر به فرایند منطقی و عقلی پژوهش، باید آگاهی کامل را در انسان ها ایجاد کرد. بنا به روی کرد یاد شده، هدف از آموزش روش تحقیق، وارد کردن مستقیم دانش آموزان به جریان تفکر منطقی، منظم یا نظامدار به قصد دستیابی به صحت و نادرستی اندیشه، عمل یا فرضیه و یا پاسخ به یک سوال در زمینه های گوناگون موضوعات درسی است.
آموزش روش تحقیق دارای مراحلی به این شرح است:
1- روبه رو کردن فراگیرنده با مساله :هر پژوهش معمولا با مساله ای که باید حل شود، پرسشی که باید جواب داده شود یا تصمیمی که باید گرفته شود، آغاز می شود. مهارت های یادگیری روش تحقیق، ابزارهای حل مساله و کاوشگری ای هستند که از آنها برای جمع آوری اطلاعات ( داده ها ) و آزمون نتایج ( توضیحات ) استفاده می شود .بنابراین، در این مرحله معلم درس خود را با ارائه یک پرسش، طرح یک معما و یا بیان یک مشکل شروع می کند و از دانش آموزان می خواهد پرسش هایی را برای مطالعه و پژوهش، ابداع یا انتخاب و مطرح کنند. به عبارت دیگر، در این مرحله معلم تلاش می کند که برای ایجاد انگیزه تحقیق، تفکر و کنجکاوی در دانش آموزان مساله ای را طرح کند و بدین ترتیب جرقه شروع تحقیق را بزند .
2- راهنمایی دانش آموز برای بیان هدف :در این قسمت معلم دانش آموز را راهنمایی می کند تا با بیان بسیار صریح و روشن، قصد و خواست خود را از انجام دادن پژوهش برای دیگران تبیین کند.
3- کمک به یادگیرنده برای شناسایی متغیرها:دانش آموز برای پاسخ دادن به پرسش تحقیق لازم است متغیرها را شناسایی کند. همان طور که از اسم آن مشخص است، متغیر هر پدیده قابل مشاهده یا محسوس و یا قابل اندازه گیری و دارای اثراست که ممکن است عوض شود یا به عبارتی تغییر کند. متغیری که تغییر آن در دست محقق است، متغیر مستقل (x) نام دارد و متغیری که تغییر آن به تغییر متغیر مستقل بستگی دارد، به متغیر وابسته (Y) تعبیر می شود. از آن جا که در آزمایش ها، دانش آموزان می خواهند که فقط تاثیر متغیر مستقل را بر متغیر وابسته مشاهده کنند، از تاثیر هر عامل یا متغیر دیگری که می تواند بر نتایج آزمایش اثر بگذارد جلوگیری می کنند. متغیر مزاحم را متغیر کنترل شده می نامند. هنگامی که متغیرها به وسیله دانش آموزان شناسایی شدند، باید آنها را به صورتی عملی تعریف کرد. در حقیقت، با خواست محقق ، روش اندازه گیری یک متغیر با بیان بسیار روشن مشخص می شود، به طوری که هر شخص دیگری نیز بتواند بدون مراجعه به محقق به جمع آوری اطلاعات بیشتر، اندازه گیری ها را انجام دهد.
4- یاری به دانش آموز برای پیش بینی جواب یا کشف روابط بین متغیرها و فرضیه سازی:هنگامی که متغیرهای مورد نظر انتخاب شدند، می توان یک فرضیه قابل آزمون را بیان کرد. فرضیه، پیش بینی روابط بین متغیرهاست. فرضیه در یک تحقیق، محقق را در جهت جمع آوری اطلاعات ( داده ها ) راهنمایی می کند. به عبارتی دیگر، هر فرضیه باید برای طراحی یک تحقیق، برای رسیدن به هدف راهی نشان دهد. دانش آموزان برای ساخت یک فرضیه باید بیان کنند که تغییر دلخواه یک متغیر بر متغیر دیگر چه اثری خواهد داشت.
این پیش بینی ممکن است بر اساس یک حقیقت، یک اعتماد، یک گمان یا هر منبع دیگری باشد که در اختیار دانش آموز است. تا زمانی که دانش آموزان دست به آزمایش آنها نزده اند، فقط پیش بینی است. به عبارتی دیگر، ما تحقیق می کنیم تا رابطه علت و معلولی بین چیزها را کشف کنیم. با تغییر عمدی یک عامل در یک تحقیق، ممکن است عامل دیگر نیز تغییز کند. بنابراین، قبل از انجام هر پژوهشی، فرضیه ای باید بیان شود تا زمینه برای انجام آن فراهم شود.
5- تشویق دانش آموز برای گردآوری اطلاعات :در این مرحله معلم به دانش آموزان یاد می دهد که در هر پژوهشی برای رسیدن به پاسخ درست یا نادرست باید بر مبنای شواهدی قضاوت کرد.
اطلاعات را می توان از طریق تصویر مناسب، بسیار ساده تر از پیام شفاهی یا کتبی دریافت کرد. به عبارتی دیگر ، " یک عکس مناسب گویاتر از هزار کلمه است ".
شواهد خود به خود بدست نمی آیند؛ بلکه باید آنها را در منابع گوناگونی مثل کتاب ها، مجلات، اندوخته های دانش اطرافیان و ... جست و جو کرد و بعد از فراهم آوردن اطلاعات آنها را در جهت پاسخگویی به سوال یا فرضیه پژوهش، سامان داد.
6- ترغیب فراگیرنده به آزمایش کردن :معلم از دانش آموزان می خواهد که به آزمایش حدس و گمان یا فرضیه خود اقدام کنند. آزمایش کردن نوعی حل مساله از طریق طراحی، اجرا و تکرار یک رشته مهارت های از قبل آموخته شده، مانند: تفکر و مشاهده – البته به روش نظام مند – است. در این مرحله، فراگیرنده با کمک معلم خود و با توجه به شرایط یا موقعیت برنامه ریزی شده و با بکار بستن درست مواد، وسایل و ابزار دست به آزمون پدیده و یا شی مورد نظر خود می زند و نتیجه و اطلاعات بدست آمده را به صورت منظم ثبت می کند تا در موقع نتیجه گیری آنها را مورد استفاده قرار دهد.
7- یاری به دانش آموز برای ساماندهی اطلاعات :در فرآیند پژوهش، یکی از مهم ترین مهارت ها، توانایی یک جدول و ثبت اطلاعات و داده هاست؛ تنها زمانی یک جدول خوب سازماندهی و تنظیم می شود که الگو و روند اطلاعات مشخص و آشکار شود. در واقع، دانش آموز برای کسب نتیجه نهایی از فعالیت های انجام گرفته خود باید بتواند مجموعه اطلاعات و یافته های بدست آمده را بر اساس ویژگی ها و انواع آنها طبقه بندی کند و نتایج حاصل از آنها را درج کند.
8- تشویق دانش آموز به رسم نمودار یا تصویر گویا :این امر واقعیت دارد که اطلاعات را می توان از طریق تصویر مناسب، بسیار ساده تر از پیام شفاهی یا کتبی دریافت کرد. به عبارتی دیگر، " یک عکس مناسب گویاتر از هزار کلمه است ". نمودار نوعی خاص از تصویر است. معلمان به راحتی می توانند مهارت رسم نمودار به مثابه یک پیام کددار را به دانش آموزان بیاموزند. در واقع، این تصویر را باید در دانش آموزان ایجاد کرد که بتوانند پیام خود را به طریق معناداری برای افراد دیگر به تصویر بکشند. برای مثال، دانش آموز می تواند بعد از رسم محورهای عمودی و افقی، هر یک از آنها را نامگذاری کند. متغیر مستقل ( متغیری که تغییر آن در دست محقق است( بر محور افقی نوشته می شود و متغیر وابسته ( متغیری که تغییر آن به متغیر مستقل بستگی دارد) همواره بر محور عمودی نوشته می شود. در مواردی که متغیر مورد نظر شما پیوسته باشد، می توان منحنی رسم کرد. منظور از پیوسته آن است که در بین مقادیر گوناگون متغیر، همواره می توان مقادیر دیگری را هم جا داد و چنان چه متغیر مورد نظر فراگیرنده، گسسته یا منقطع باشد ، می توان نمودار ستونی رسم کرد.
9- کمک به فراگیرنده برای ارائه نتایج و پیشنهادها:در مرحله پایانی تحقیق، دانش آموز به کمک معلم خود به بیان ارتباطی که بین متغیرها در طول انجام آزمایش مشاهده کرده است و یا شرح یافته های بدست آمده می پردازد و به عبارتی دیگر، برای تعیین درست یا نادرست بودن فرضیه، به مقایسه یافته ها و فرضیه تحقیق دست می زند. هم چنین معلم از دانش آموز می خواهد تا جریان تحقیق خود را مورد بررسی قرار دهد و اگر لازم باشد پیشنهادها و یا طرح جدیدی را برای اظهار نظر درباره چگونگی بهتر انجام شدن تحقیق های آینده ارائه کند.
