ک سيسـتم فيزيکي يا انتزاعي را به وسيله رفتار سيستم ديگري نمايش دهد (براشي7 و همکـاران،1999). در شبيه‌سازي با استفاده از يک شبيهساز در يک موقعيت ساختگي مي‌توان آثار واقعي بعضي شرايط احتمالي را بازسازي کرد (هولمز8 و سيلو9، 1966). در واقع نرم‌افزارهاي شبيهساز محيطهايي را براي يادگيرنده فراهم ميآورند که بيش‌ترين شباهت را به محيط واقعي دارند و در عين حال بـه اندازه رويارويي با محيط واقعي هزينه بر و داراي خطر نيستند. از اين امر مي‌توان بـه طور مؤثر در امر آموزش استفاده نمود (سوان10 و همکاران،2008).
لذا به دليل مهم و کاربردي بودن درس زيست‌شناسي، اين پژوهش بر آن است تا بتواند از طريق طراحي و تهيه يک درس افزاري در محيط شبيه‌سازي شده، مباحث زيست‌شناسي و بهداشت را به دانش‌آموزان ارائه دهد و با بکارگيري حواس مختلف فراگير با توجه به اين نوع روش آموزشي بر افزايش ميزان پيشرفت درسي و خلاقيت تأثيرگذار باشد.
1-4. اهداف تحقيق
1-4-1. هدف کلي
هدف کلي تحقيق، تأثير استفاده درس افزار شبيهساز علوم زيستي و بهداشت پايه اول متوسطه دوم بر پيشرفت درسي و ميزان خلاقيت دانش‌آموزان
1-4-2. اهداف جزئي
1- تأثير استفاده درس افزار شبيهساز علوم زيستي و بهداشت پايه اول متوسطه دوم بر پيشرفت درسي دانش‌آموزان
2- تأثير استفاده درس افزار شبيهساز علوم زيستي و بهداشت پايه اول متوسطه دوم بر ميزان خلاقيت دانش‌آموزان
1-5. فرضيه‌هاي تحقيق
در اين قسمت دو فرض اصلي و چهار فرض فرعي مطرح مي‌شود که “از هدفهاي کلي که آبشخور آن‌ها نيز ماهيت موضوع تحقيق است مشتق شده‌اند”
1-5-1. فرضيه‌هاي اصلي تحقيق
1- استفاده درس افزار شبيهساز علوم زيستي و بهداشت پايه اول متوسطه دوم به طور معناداري بر پيشرفت درسي دانش‌آموزان موثر مي‌باشد.
2- استفاده درس افزار شبيهساز علوم زيستي و بهداشت پايه اول متوسطه دوم به طور معناداري بر ميزان خلاقيت دانش‌آموزان موثر مي‌باشد.
1-5-2. فرض‌هاي ويژه تحقيق
فرض‌هاي ويژه تحقيق چهار مورد مي‌باشند که از فرضيه دوم اصلي مشتق شده‌اند و عبارت از:
2/1- استفاده درس افزار شبيهساز علوم زيستي و بهداشت پايه اول متوسطه دوم به طور معناداري بر ميزان نمره سيالي دانش‌آموزان موثر مي‌باشد.
2/2- استفاده درس افزار شبيهساز علوم زيستي و بهداشت پايه اول متوسطه دوم به طور معناداري بر ميزان نمره ابتکار دانش‌آموزان موثر مي‌باشد.
2/3- استفاده درس افزار شبيهساز علوم زيستي و بهداشت پايه اول متوسطه دوم به طور معناداري بر ميزان نمره بسط دانش‌آموزان موثر مي‌باشد.
2/4- استفاده درس افزار شبيهساز علوم زيستي و بهداشت پايه اول متوسطه دوم به طور معناداري بر ميزان نمره انعطاف‌پذيري دانش‌آموزان موثر مي‌باشد.
1-6. تعاريف مفهومي و عملياتي
1-6-1. تعاريف مفهومي
1- شبيه‌سازي: کلمه شبيه‌سازي به معني “عمل نائل شدن به اصل چيزي بدون واقعيت” (گروه مؤلفين، 1384) شبيه‌سازي واقع فرآيند طراحي از سيستم است؛ که با آزمايشها با استفاده از اين و پي بردن رفتار سيستم، يا ارزيابي استراتژيهاي گوناگون، در محدوده‌اي كه به وسيله معيار و يا مجموعه‌اي از معيارها اعمال شده، براي عمليات سيستم صورت مي‌گيرد (شانون، رابرت،1380).
2- درس افزار: به نوع خاصي از نرم‌افزارهاي آموزشي اطلاق مي‌شود که بتواند تا حد ممکن مجموعي فرآيند ياددهي- يادگيري را در محيط نرم‌افزاري شبيه‌سازي نمايد و هدف و محتواي آن با سرفصل‌هاي برنامه‌ي درسي ملي و سطوح نظام آموزش رسمي هماهنگي و تطابق داشته باشد (ذوفن،1386).
3- خلاقيت: خلاقيت يعني استعداد تفکر واگرا، عرضه هدف‌ها و مراحل جديد و منحصربه‌فرد، امکان تفکر جديد و اصيل و انحراف از عقايد متعارف موجود (اسکوييلر و همکاران،1372).
4- بسط: تورنس بسط را توجه به جزئيات تعريف مي‌کند (تورنس، به نقل از عابدي).
5- سيالي: تورنس رواني و سيالي را استعداد توليد ايده‌هاي فراوان تعريف مي‌کند. (تورنس، به نقل از عابدي،1372: 49)
6- ابتکار: تورنس ابتکار را توليد ايده‌هاي بديع، غيرعادي و تازه تعريف مي‌کند. (تورنس، به نقل از عابدي،1372: 49).
7- انعطاف‌پذيري: تورنس انعطاف‌پذيري را توانايي تفکر به راه‌هاي مختلف و غيرعادي تعريف مي‌کند. (تورنس، به نقل از عابدي،1372: 49)
8- پيشرفت درسي: پيشبرد اهداف درسي و تغيير در ميزان يادگيري و تغيير در دانش، توانش و نگرش فرد يادگيرنده که منجر به يادگيري پايدار و عميق گرديده است (سيف، 1391).
1-6-2. تعاريف عملياتي
1- شبيه‌سازي: عبارت است از محيطي آموزشي که به وسيله‌يک درس افزار طراحي‌شده از کتاب علوم زيستي و بهداشت سال اول متوسطه دوم کليه مفاهيم و مباحث درس علوم زيستي و بهداشت را در اختيار دانش‌آموزان قرار دهد. تا در يک محيط مجازي آن مفاهيم را دريک موقعيت زنده مشاهده و با آن در تعامل باشد.
2-درس افزار: نرم‌افزاري که توسط نرم‌افزار ادب کپتيويت واتوپلي مديا استديو و فتوشاب طراحي شده که بدون نياز به دانش فني خاص در امر به‌کارگيري رايانه توسط مخاطب (بدون نياز به حضور در کلاس درس و داشتن معلم) و تنها با تکيه به دانسته‌هاي کاربر نيازهاي آموزشي وي را برطرف سازد.
3-خلاقيت: توانايي دانش‌آموز در به‌کارگيري ايده‌ها و توانايي‌هاي جديد در جهت درک بهتر مفاهيم درسي و نمره شخص در اين فاکتور از طريق کسب امتياز حاصل از اختلاف پيش آزمون و پس آزمون به دست مي‌آيد.
4-بسط: بسط بيانگر توانايي آزمودني در گسترش، آراستن و نقش اندازي ايده‌هاست. نمره شخص در اين فاکتور از طريق کسب امتياز حاصل از اختلاف پيش آزمون و پس آزمون به دست مي‌آيد.
5-سيالي: بيانگر توانايي فرد در خلق ايده‌هاي جديد وبيان موضوعات متنوع درسي و نمره شخص در اين فاکتور از طريق کسب امتياز حاصل از اختلاف پيش آزمون و پس آزمون به دست مي‌آيد.
6- ابتکار: ابتکار دور شدن از چيزهاي واضح و معمولي يا قطع رابطه با تفکر مبتني بر عادت است و اجرا و بيان ايده‌هايي در ارتباط با موضوعات درسي به صورت خلاقانه و بديع. نمره شخص در اين فاکتور از طريق کسب امتياز حاصل از اختلاف پيش آزمون و پس آزمون به دست مي‌آيد.
7- انعطاف‌پذيري: توانايي فرد براي يافتن راه‌هاي مختلف از طريق تفکر، نمره شخص در اين فاکتور از طريق کسب امتياز حاصل از اختلاف پيش آزمون و پس آزمون به دست مي‌آيد.
8-پيشرفت درسي: به اختلاف مثبت حاصل از نتيجه آزمون‌هاي پس آزمون و پيش آزمون بر حسب نمره کمي
1-7 متغيرهاي پژوهش
* متغير مستقل: نرم‌افزار شبيهساز علوم زيستي و بهداشت
* متغير وابسته: پيشرفت درسي، خلاقيت، بسط، سيالي، ابتکار، انعطاف‌پذيري
* متغير کنترل: جنسيت، معدل درسي، دبير موضوعي، امکانات آموزشي، شرايط جغرافيايي، پايه تحصيلي
1-8. مدل مفهومي
مدل مفهومي پزوهش براساس تاثير متغيرمستقل “درس افزار شبيه ساز علوم زيستي وبهداشت” بر متغير هاي وابسته تحقيق که شامل “پيشرفت درسي وخلاقيت “مي باشد بنا شده است.متغير خلاقيت داراي خرده ابعاد”سيالي،بسط،ابتکاروانعطاف پذيري”مي باشد.در اين پژوهش درس افزار شبيه ساز علوم زيستي مي تواند بطورمعناداري در پيشرفت درسي وافزايش ميزان خلاقيت در ابعاد”سيالي،بسط،ابتکاروانعطاف پذيري” موثر باشد.
فصل دوم:
ادبيات و پيشينه تحقيق
2-1. پيش درآمد
ورود اينترنت و رايانه‌هاي شخصي و قابل‌حمل همراه، كه هر روز توانايي‌هاي جديدتري پيدا مي‌کنند، و از طرفي توسعه زبان‌هاي برنامه‌نويسي و نرم‌افزارهاي گوناگون، كه طراحي و ارائه مطالب آموزشي را سهولت مي‌بخشند، نظام‌هاي آموزشي را دست‌خوش تغييرات عمده‌اي کرده‌اند. به نظر مي‌رسد كه استفاده از اين امكانات براي آموزش، موجب ارتقاي كيفيت آموزش شده و به فراگير، يادگيري فعال و مادام‌العمر، تعامل در يادگيري و چندرسانه‌اي بودن آموزش كمك نموده بشريت را به سمت يك انقلاب بزرگ آموزشي سوق مي‌دهند. آموزش به كمك رايانه11 عبارت است از هر نوع فعاليت آموزشي كه از رايانه به عنوان وسيله اوليه براي تدريس محتوا استفاده مي‌کند. استفاده از فناوري رايانه با تشويق دانش‌آموزان شرايط لازم را براي خودآموزي و آموزش مستقل و فعال به جاي كلاس درس فراهم مي‌سازد. زمينه‌هاي آموزشي رايانه شامل: رايانه به عنوان معلم خصوصي، روش تمرين و تكرار، روش استقرايي، روش بازي، آموزش با مديريت رايانه و در نهايت شبيه‌سازي به كمك رايانه است. استفاده از شبيه‌سازي به عنوان يكي از روش‌هاي جديد استفاده از فناوري رايانه در تعداد زيادي از مراکز آموزشي معتبر دنيا مرسوم شده است. در واقع شبيه‌سازي جالب‌ترين نوع يادگيري توسط رايانه محسوب شده و به فراگير اجازه مي‌دهد كه نقش مهمي در شبيه‌سازي موقعيت‌ها و شرايط ايفا نمايد. شبيه‌سازي بايستي بر پايه يک معدل صحيح (به همراه پيش‌فرض‌هاي منطقي) از پديده تحت مطالعه باشد. بايستي فراگيران با آن تعامل داشته باشند. بعد از تعامل فراگير بايستي بازخوردي صحيح و فوري و اطلاعات دهنده ارائه شود. جهت جلب توجه فراگيران به نکات مهم و کليدي از نمودارها و علائم معطوف کننده توجه استفاده شود (احديان، 1384:35).
با ظهور فناوري‌هاي جديد در عرصه آموزش،محيط‌هاي يادگيري جديدي به وجود آمده است و يکي از اين روش‌هاي آموزشي مؤثر در اين محيط‌ها شبيه‌سازي است. با کاربرد رايانه در فراگيري، زمينه بهره‌گيري از روش حل مسئله گسترده مي‌شود، طوري که با شبيه‌سازي به وسيله رايانه مي‌توان فراگير را در صحنه‌هاي شبيه واقعيت ديد که طي فرآيندي خودجوش، فرد به خلاقيت و اکتشاف براي رفع نيازهاي پيش‌آمده خويش در جهت کسب اطلاعاتي دست مي زند (افضل نيا، 1387).
مي‌توان با طراحي و به کار بردن يک محيط شبيه‌سازي شده ضمن متنوع و جالب کردن محيط يادگيري، فراگيران آسان‌تر، بدون خطر و هزينه زياد و ريسکپذيري به تجارب يادگيري دست يابند و با پيچيدگيهاي زندگي واقعي آشنا شوند.
اين فصل شامل مباني نظري پژوهش، تاريخچه آموزش شبيه‌سازي شده، مفهوم خلاقيت و پيشرفت درسي و در نهايت قسمت مربوط به پيشينه تحقيق مي‌باشد که در دو بخش داخلي و خارجي مورد بررسي قرار مي‌گيرد.
2-2. مباني نظري
2-2-1. تعاريف و مفاهيم
علوم زيستي و بهداشت پايه اول متوسطه: درسي است به ارزش 2 واحد درسي که در هفته توسط دبير متخصص زيست‌شناسي در پايه اول متوسطه دوم تدريس مي‌شود. که در آخرين ويرايش سال تحصيلي93/92 مشتمل بر هفت فصل با موضوعات: 1-نگرش علمي و علوم زيستي 2-ساختار شيميايي 3-توليدکنندگي
4-تغذيه 5-توليدمثل و وراثت 6-بوم‌شناسي 7-سلامتي و بيماري تدوين گرديده است. اين درس يکي از مهم‌ترين کتب براي هدايت دانش‌آموزان به رشته علوم تجربي مي‌باشد.
فناوري: عبارت است از کاربرد نظاممند علوم رفتاري و فيزيکي و علوم ديگر براي حل مشکلات (ذوفن 1383:11).
آموزش: به فعاليت‌هايي گفته مي‌شود که با هدف آسان ساختن يادگيري از سوي معلم طرح‌ريزي مي‌شود و بين معلم و يک يا چند يادگيرنده به صورت کنش متقابل جريان مي‌يابد (سيف، 1388:33).
يادگيري: بر اساس رويکرد ساخت‌گرايي، فرايندي پويا و دروني است که طي آن فراگيران به شکلي فعال و با ارتباط دادن اطلاعات جديد به آنچه که آموخته‌اند دست به ساخت دانش مي‌زنند.
فناوري آموزشي: هيأت فناوري آموزشي آمريکا اين‌گونه تعريف کرده است “روش نظاممند طراحي، اجرا و ارزشيابي کل فرآيند يادگيري وتدريس بر حسب اهداف معين و نيز بر اساس تحقيقات در زمينه‌يادگيري و ارتباطات انساني وغير انساني به منظور فراهم آوردن يادگيري وآموزش مؤثرتر،پايدارتر وعميق تر” (احديان، 1381:25).
2-2-1-1. تعريف شبيه‌سازي
کلمه Simulation به معني “عمل نائل شدن به اصل چيزي بدون واقعيت” (گروه مؤلفين، 1384) و “نمايش کارکرد يک سيستم يا يک فرايندي به‌وسيله کارکرد کامپيوتر يا فرايند ديگر” (مريام12، 2000) آمده است.
