نقش شاخص توپولوژیک وینر در آموزش شیمی به دانش آموزان دبیرستان

آموزش شیمی در سطح دبیرستان با چالش های متعددی از جمله درک مفاهیم انتزاعی مانند ساختار مولکولی، ایزومری و رابطه ساختار با خواص روبرو است. شاخص های توپولوژیک گراف به عنوان ابزارهای ریاضی که اطلاعات ساختاری مولکول ها را کمی سازی می کنند می توانند در غلبه بر این چالش ها نقش موثری ایفا کنند. شاخص های توپولوژیک از قبیل شاخص وینر، شاخص راندیچ و شاخص بالابان با تبدیل ویژگی های ساختاری مولکول ها به مقادیر کمی، درک دانش آموزان از مفاهیمی مانند ایزومری، شباهت مولکولی و رابطه ساختار با خواص را بهبود می بخشند. همچنین این شاخص ها با ارائه نمایشی ساده شده از مولکول ها به تقویت تفکر الگوریتمی و حل مسئله در دانش آموزان کمک می کنند. این مقاله مروری به بررسی نقش شاخص وینر در تسهیل آموزش شیمی به دانش آموزان دبیرستانی می پردازد. این مطالعه به روش مروری نظام مند و با تحلیل منابع معتبر در حوزه نظریه گراف شیمیایی و آموزش شیمی انجام شد. منابع مرتبط با کلیدواژه های «شاخص توپولوژیک»، «شاخص وینر»، «آموزش شیمی» و «نظریه گراف شیمیایی» در پایگاه های علمی جستجو و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد ادغام شاخص های توپولوژیک در برنامه درسی شیمی دبیرستان نه تنها درک مفاهیم پیچیده را تسهیل می کند بلکه زمینه ساز پرورش مهارت های تفکر تحلیلی و میان رشته ای در دانش آموزان است. استفاده از نرم افزارهای شبیه ساز و ابزارهای تعاملی می تواند کاربرد این شاخص ها را در محیط آموزشی ملموس تر کند.

Keywords:

شاخص توپولوژیک گراف , شاخص وینر , آموزش شیمی , نظریه گراف