بر اساس نظریه ساختن گرایی، دانش آموزان با ورود به هر مرحله یا موقعیت جدید آموزشی، بر اساس تجارب و دانش قبلی شان دارای مجموعه ای از تصورات هستند. آن دسته از تصورات که با اصول علمی پذیرفته شده متفاوت بوده یا در تناقض باشند و فراگیران به وسیله آن ها قادر به توضیح درست پدیده های علمی نباشند ، کج فهمی نامیده شده اند. چندتن از محققان در کشورهای مختلف کج فهمی های فراگیران در مباحث کوانتوم و آنتروپی را ثبت کرده اند. هدف این تحقیق تشخیص کج فهمی های دانش آموزان شهرهای تهران،گرگان در یادگیری کوانتوم و آنتروپی بود. این پژوهش به صورت مطالعه مقایسه ای مابین دانش آموزان سال چهارم دبیرستان و دانشجویان رشته شیمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی صورت گرفت. به این منظور یک آزمون کتبی در زمینه کوانتوم و آنتروپی برای 260 نفر از دانش آموزان دوره ی پیش دانشگاهی دو استان و 160 دانشجو در مقاطع کارشناسی و کارشناسی ارشد رشته شیمی با گرایش های کاربردی و فیزیک طراحی شد. آزمون حاوی 17 سوال چند گزینه ای بود، که از این بین 4 سوال مربوط به آنتروپی و 13 سوال مربوط به مبحث کوانتوم بود. سوالات موضوعاتی مانند مفاهیم اوربیتال ، آرایش الکترونی، هیبریداسیون، ترازهای انرژی ، مفهوم موج و ذره، مفهوم کوانتوم ، آنتروپی و... در بر می گرفت. در بررسی به عمل آمده در این تحقیق کج فهمی های جدیدی علاوه بر آنچه قبلا گزارش شده بود مشخص شد. نتایج نشان داد که دانش آموزان سال چهارم دبیرستان مورد مطالعه بعد از گذراندن این دوره و تدریس مطالب مطرح شده در کتاب درسی در زمینه کوانتوم و آنتروپی مانند دانش آموزان کشورهای دیگر در یادگیری این مباحث دارای کج فهمی هایی هستند و به این مسئله اشاره دارد که این مفاهیم به صورت ضعیفی به آن ها ارائه و آموزش داده شده است هم چنین تحقیقات صورت گرفته نشان داده است که دوره های پیشرفته دانشگاهی نیز موجب بر طرف شدن کج فهمی ها نمی شود و کج فهمی های به وجود آمده در دوره های بالاتر تحصیل محکم تر و با دوام تر شده اند.

هدف از انجام این پژوهش، بررسی روشهای بهبودکیفیت یاددهی یادگیری شیمی(مبحث ساختاراتم) ازطریق نقشه های مفهومی وسنجش تأثیر روش تدریس مبتنی بر استفاده از نقشه های مفهومی بر پیشرفت تحصیلی دانش آموزان در مبحث ساختاراتم می باشد. پژوهش حاضر از نوع پژوهش های کاربردی است و روش تحقیق از نوع نیمه آزمایشی و به روش چهارگروهی سولومون با پیش آزمون و پس آزمون انجام شده است. جامعه آماری شامل کلیه دانش¬آموزان پایه دوّم دبیرستان شهرستانهای شیرازوتهران که در سالتحصیلی 93-92 در رشتهعلوم تجربی مشغول به تحصیل بودند و نمونه شامل 4 کلاس 30 نفره از پایه دوم دبیرستان، که به طور تصادفی، دو کلاس به عنوان گروه آزمایش و دو کلاس به عنوان گروه کنترل در نظر گرفته شدند.روش های گردآوری داده¬ها در دو مرحله مطالعه کتابخانه ای و میدانی انجام شده است. یکی از ابزارهاییکهدر این پژوهش مورداستفاده قرارگرفت، پرسشنامه ای شامل40سوال چهارگزینه ای از مبحث ساختاراتم در سطوح مختلف حیطه شناختی بلوم، با تأیید اساتید و دبیران شیمی از کتاب شیمی سال دوّم دبیرستان تهیه و به طور یکسان در پیش آزمون و پس آزمون به کارگرفته شد.همچنین با استفاده از نرم¬افزار cmap tools ، تعدادی نقشه مفهومی در جلسات مختلف تهیه و در کلاس های نمونه مورد استفاده قرار گرفت.به منظور روایی پرسشنامه و پس از اصلاحاتی، این پرسشنامه در اختیار تعدادی دانش¬آموز قرار گرفت و پس از بررسی پاسخ آنان و تعیین ضرایب تمیز و دشواری سوالات، اصلاحات دیگری صورت گرفت و در نهایت این پرسش¬ها به عنوان پیش¬آزمون و پس¬آزمون استفاده شدند. آلفای کرونباخ کلی بدست آمده برای متغیرهای تحقیق نیز 93/0 می¬باشد که نشان می¬دهد که متغیرهای تحقیق در کل از پایایی بالایی برخوردارند. برای تحلیل داده¬ها از نرم افزار spss21 استفاده گردید.یافته ها نشان داد که استفاده از نقشه های مفهومی بر رشد تحصیلی دانش آموزان در درس شیمی مبحث ساختار اتم تاثیر معناداری دارد و موجب پیشرفت تحصیلی دانش آموزان می گردد.باتوجه به نتایجپژوهش حاضر،به کارگیری نقشه مفهومیمی تواندبرپیشرفت تحصیلی وبهبودکیفیت یاددهی-یادگیری درس شیمی تأثیرمثبت داشته باشد، از این رو به معلّمان شیمی، استفادهازاین روشنوین آموزشی توصیه میگردد.