۲٫ بی توجهی معلمان، مدیران و مسئولان نسبت به انجام آزمایش

۳٫هزینه بردار بودن برخی آزمایش ها

۴٫ عدم امکان نمایش نتایج برخی آزمایش ها

۵٫ خطرناکی برخی آزمایش ها

از طرفی با ورود تکنولوژی رایانه به مدارس و تبدیل کلاس های سنتی به کلاس های با امکانات هوشمند کاربرد از این ابزار به عنوان یک ضرورت انکار ناپذیر مطرح است. در همین راستا استفاده از محیط های مجازی و شبیه سازی شده در آموزش برای جبران کمبود امکانات آزمایشگاهی و انجام آزمایش هایی مجازی به دور از خطر و یا هزینه های بالا بسیار حائز اهمیت است. اما با این همه، عدم درک و رسیدن به یک تجربه واقعی، عدم کسب مهارت های دست ورزی مورد انتظار و همچنین ایجاد سوبرداشت در نتیجه کار، ایراداتی است که مخالفین استفاده از آزمایشگاه های مجازی مطرح می‌کنند. ‌بنابرین‏ با توجه به مطالب مطرح شده مهم است بدانیم انجام آزمایش به صورت واقعی بیشتر بر یادگیری درسی همچون علوم تجربی تاثیر بیشتری دارد یا استفاده از نرم افزارهای آزمایشگاه مجازی؟

۱-۴ سوال پژوهش

آیا انجام آزمایش بر مبنای روش های واقعی و مجازی بر یادگیری علوم تجربی تاثیر متفاوتی برجای می‌گذارد؟

۱-۵ فرضیه های تحقیق

با توجه به اینکه در چند سال گذشته هوشمند سازی کلاس ها و مدارس در ایران افزایش چشمگیری یافته است، شناخت اثربخشی استفاده از شیوه های آموزش مجازی اهمیت خاصی پیدا می‌کند.

فرضیه های که پژوهش حاضر پیگیری می‌کند عبارت است از:

1. 1. آموزش به طریق آزمایشگاه واقعی بر یادگیری دانش آموزان تاثیر دارد.

1. آموزش به طریق آزمایشگاه مجازی بر یادگیری دانش آموزان تاثیر دارد.

۱-۶ متغییرهای پژوهش

۱-۶-۱ متغیر مستقل

شیوه انجام آزمایش با دو طریق واقعی و مجازی

۱-۶-۲ متغیر وابسته

یادگیری علوم تجربی

۱-۶-۳ متغیر کنترل

دانش آموزان – مقطع تحصیلی – سال تحصیلی – جنس – سن – دبیر درس علوم تجربی – نوع مدرسه

۱-۷ تعریف واژه ها

۱-۷-۱ آزمایش واقعی

الف) تعریف مفهومی

آزمایش به مجموعه‌ای از اعمال و فعالیت‌ها گفته می‌شود که به منظور شناخت پدیده‌ها و در جهت سنجش فرضیه‌ای انجام گرفته و موجبات دست ورزی و کسب مهارت و تجربه را فراهم می‌سازد ( هودسون^[۹] ، ۱۹۹۰).

ب) تعریف عملیاتی

در این پژوهش منظور از انجام آزمایش واقعی، فعالیت های مکمل کتاب است که در شرایط آزمایشگاه واقعی انجام می پذیرد(جزئیات بیشتر ‌در مورد نحوه اجرای این روش در فصل سوم ذکر شده است).

۱-۷-۲ آزمایش مجازی

الف) تعریف مفهومی

تصویری تولید شده توسط کامپیوتر که این امکان را به کاربر و یا کاربران می‌دهد یا آن ها را مجبور می‌کند چنین احساس کنند که به طور غیر فیزیکی در محیطی حضور دارند و به تعامل با این محیط بپردازند (اسکرودر^[۱۰]، ۱۹۹۶ نقل از اصغری، ۱۳۸۸).

ب) تعریف عملیاتی

در این پژوهش آزمایش مجازی، انجام فعالیت های آزمایشگاهی با نرم افزار CROCODILE CHEMISTRY 605 می‌باشد که قابلیت اجرا و نمایش آزمایش های کتاب علوم دوره متوسطه اول را دارا می‌باشد (جزئیات بیشتر ‌در مورد نحوه اجرای این روش در فصل سوم ذکر شده است).

۱-۷-۳ یادگیری

الف) تعریف مفهومی

یادگیری، تغییرات نسبتا پایدار در بالقوه رفتار است که در نتیجه تمرین و همراه با تقویت حاصل شود( کمبل^[۱۱]، ۱۹۶۱ ، لگان^[۱۲]، ۱۳۷۰ ، آندرسون ^[۱۳]، ۱۹۹۵ ، نقل از کدیور، ۱۳۸۱).

ب) تعریف عملیاتی

در این پژوهش یادگیری یعنی مهارت های لازم در سطح دانش ، درک و فهم و کاربرد که به وسیله کسب نمرات آزمون دانش آموزان متبلور می شود.

۱-۸ خلاصه

انجام فعالیت های آزمایشگاهی جز جدایی ناپذیر در یادگیری علوم تجربی است که بی شک تاثیرات عمیقی بر فرآیندهای تدریس و یادگیری بهتر علوم دارد و به دو صورت واقعی و مجازی می‌تواند صورت بگیرد. پژوهش پیش رو به دنبال تعیین مقایسه میزان اثربخشی روش های مختلف انجام آزمایش بر یادگیری علوم دارد.

فصل دوم

ادبیات تحقیق

۲-۱ مقدمه

سرعت تحولات و پیشرفته های صورت گرفته در عرصه فناوری های اطلاعاتی و ارتباطی در دنیای معاصر تا حدی است که به نظر می‌رسد تغییراتی حیاتی و بنیادین را در حوزه های مختلف حیات بشری از جمله در حوزه آموزش و یادگیری به همراه داشته است. برخی از اندیشمندان معتقدند که ورود این فناوری های نوظهور به حوزه تعلیم و تربیت می‌تواند یادگیری را تسهیل بخشیده و در نتیجه نهادهای آموزشی سنتی را متزلزل کند (ابراهیم آبادی، ۱۳۸۹).

امروزه یکی از کلیدی ترین سوالات که محور تحقیقات زیادی گردیده پرداختن ‌به این نکته است که آیا فناوری های جدید جایگزین روش های سنتی خواهند بود و یا به عنوان یک مکمل در کنار روش های سنتی از آن ها باید استفاده شود.

۲-۲ یادگیری^[۱۴]

۲-۲-۱ مفهوم یادگیری

یادگیری مفهومی است که در موارد بسیار به کار برده می شود و به نظر می‌رسد که همه آن را می شناسند، به شرط آنکه ملزم به تعریف آن در قالب عبارت علمی نباشند. بسیاری یادگیری را کسب اطلاعات، معلومات یا مهارت های خاص می دانند و عده ای هم انتقال مفاهیم علمی از فردی به فرد دیگر.

یادگیری به تغییراتی اطلاق شده است که بر اثر تجربه به دست می‌آید( مازور^[۱۵]، ۱۹۹۰؛ راکلین^[۱۶]، ۱۹۸۷ نقل از کدیور، ۱۳۸۱). به نظر تراورس^[۱۷](۱۹۷۲)، یادگیری زمانی رخ می‌دهد که در نتیجه شرایط محیطی، تغییرات نسبتا پایداری در پاسخ به وجود آید. منظور از شرایط محیطی گاهی همان محرک است و عواملی مانند پاسخ و محرک که فرد دیگری غیر از یادگیرنده می‌تواند ملاحظه کند، یادگیری فرایندی پیچیده و متضمن تغییرات درونی نیز هست. ولی در بعضی موارد، شاهد تحقق یافتن یادگیری به صورت پاسخ قابل مشاهده ای که از یادگرنده سر می زند هستیم. تراورس در تعریف یادگیری، تغییرات ناشی از خستگی یا تغییرات زودگذر رفتاری را از یادگرندگان جدا می‌کند(کدیور، ۱۳۸۱).

رفتارگرایان، یادگیری را تغییر در رفتار قابل مشاهده و اندازه گیری تعریف کرده‌اند. از دیدگاه گشتالت^[۱۸]، یادگیری عبارت است از کسب بینش های جدید یا تغییر در بینش های گذشته. هیلگارد و مارکوئیز^[۱۹] یادگیری را فرایند تغییرات نسبتا پایدار در رفتار بالقوه^[۲۰] فرد که بر اثر تجربه حاصل می شود تعریف کرده‌اند(احمدی، ۱۳۹۱).

کمبل^[۲۱] یادگیری را به صورت تغییر نسبتا پایدار در توان رفتاری که در نتیجه تمرین تقویت شده و رخ می‌دهد تعریف می‌کند. به استناد تعریف کمبل از یادگیری می توان نتیجه گرفت نخست آنکه تغییر در رفتار یعنی نتایج یادگیری همواره باید قابل انتقال به رفتار مشاهده پذیر باشد و پس از یادگیری یادگیرنده قادر به انجام کارهای خواهد بود که پیش از یادگیری نمی توانست آن را انجام دهد. دوم اینکه، تغییرا رفتاری نسبتا پایدار است یعنی نه موقتی است نه ثابت. سوم اینکه، تغییر در رفتار حتما نباید بلافاصله پس از یادگیری رخ دهد و ممکن است توانایی‌های مدنظر بلافاصله در رفتار او ظاهر نگردد. چهارم اینکه، تغییر در رفتار یا توان رفتاری از تجربه یا تمرین ناشی می شود. و پنجم آنکه تجربه یا تمرین باید تقویت بشود یعنی تنها پاسخ هایی که به تقویت می‌ انجامد آموخته می‌شوند(السون و هرگنهان،۲۰۰۹ نقل از سیف، ۱۳۸۶).