شبیه‌سازهای آموزشی

تدریس و اصول یادگیری

برای این که دانش‌آموزان به یادگیری اثربخش نایل آیند، معلم باید طی فرایند تدریس به اصولی که یادگیری بر آن استوار می‌شود، توجه داشته باشد، مانند: افکار، عواطف و تصویرسازی‌های ذهنی به طور هم‌زمان در تعامل با یکدیگرند، و به تغییر اطلاعات می‌پردازند. کاربرد روش‌های مختلف به منظور فعال‌سازی بخش‌های مختلف مغز و هماهنگ ساختن تجربه‌های دانش‌آموزان بسیار ضروری است. محتوای برنامه‎ ی درسی باید با توالی مناسب تنظیم و تدریس شود، اطلاعات را باید به اجزای معنی‎داری تفکیک کرد و زمینه را برای درک و دریافت کلی از اطلاعات را آماده ساخت. زمینه‎ی حسی تدریس موجب واکنش بیشتر مغز می‎شود. همه‌ی جنبه‎های محیط آموزش در یادگیری مؤثرند. معلم باید علاقه‎ی دانش‎آموزان را از طریق احترام‎گذاری به احساسات، عقاید و … برانگیزد. با آنان ارتباطات غیررسمی منطقی داشته باشند و شرایط متنوع و مطلوبی را برای یادگیری به وجود آورند.

مغز در برابر الگوهای فاقد معنا مقاومت می‎کند. مغز، الگوها را تولید می‌کند. الگوسازی، یعنی سازماندهی اطلاعات. به اطلاعات از هم گسیخته و غیرمرتبط الگوی فاقد معنا گفته می‎شود. دانش‌آموزان پیوسته در حال الگوسازی‎اند. نمی‎توان الگوسازی را متوقف ساخت. اما می‎توان آنان را جهت داد. تصویرسازی ذهنی و تفکر انتقادی نمونه‎هایی از الگوسازی‎اند. تدریس اثربخش، دانش‎آموزان را قادر می‎سازد تا الگوسازی کنند. برقرار ارتباط میان برنامه‌ی درسی و زندگانی زمینه‌ی معناسازی و الگویابی را برای دانش‎آموزان به وجود می‎آورد. عوامل مختلفی در یادگیری نقش دارند، مانند: زمینه‎ ای ذهنی، هیجان‎ها، اعتماد به نفس، انتظارات و … معلم باید نگرش‌ها و احساسات دانش‎آموزان را بشناسد و درک کند به آنان کمک کند. حمایت‎گر آنان باشد و بر یادگیری آنان اثر بگذارد.

یادگیری در محیط ملموس بهتر شکل می‎گیرد. محیط یادگیری باید کنجکاوی و میل به نوآوری را در دانش‎آموزان برانگیزد. درس‌ها باید معنادار باشند. باید به روش‎های مختلف به تدریس پرداخت تا درس‎ها معنادار شوند. مغز ضمن ثبت موارد آشنا به طور هم‎زمان برای پاسخ‎دهی به محرک‎های جدید هم می‎کوشد. معنایابی هرگز متوقف نمی‌شود، فقط می‎توان آن‎ها را منظم‎تر ساخت. توجه به موارد پیش به گفته معنایی کمک می‎کند. یادگیری به یک‎باره به وجود نمی‏آید. یادگیری طی زمان شکل می‎گیرد. محیط یادگیری اثرگذار باید فرصت‏های لازم برای پردازش را در اختیار دانش‎آموزان قرار دهد. مغز انسان‌ها به هم شباهت دارد، ولی انسان‌ها از لحاظ وراثت متفاوت‌اند. پیش دانسته‎های مختلفی دارند. محیط پرورشی یکسانی ندارند. مغز هر کس به گونه‏ای سازمان یافته است. دانش‎آموزان مثل هم نیستند. باید به تفاوات‌های فردی آنان توجه داشت. آنان باید جهان را بر اساس ملاک‎های ذهنی مخصوص خود درک کنند. باید به فعالیت‎های مختلفی بپردازند. از روش‏های متفاوت تدریس بهره‏مند شوند و یاد بگیرند. معلم باید برای کارکرد بهینه‌ی مغز دانش‎آموزان بکوشد .

رسانه‌های آموزشی

رسانه آموزشی كه در لغت به واسطه ، وسیله ، ماده وسط ، رابط دو چیز ، حدّ فاصل و بالاخره وسیله نقل و انتقال تعریف شده است . تمام این معانی با آنچه اصطلاحاَ رسانه آموزشی نامیده می‌شود مطابقت دارد. هر کانال ارتباطی که به کمک آن پیام آموزشی در اختیار یادگیرندگان قرار بگیرد و هدف آن آموزش و کمک به یادگیری باشد را رسانه آموزشی گویند. ویژگی‌های رسانه باید متناسب با ویژگی‌های مخاطب باشد، بنابراین رسانه آموزشی وسیله‌ایست که کلیه محتوای آموزشی را از طریق آن می‌توان به فراگیران منتقل کرد .

چند رسانه‌ای‌های آموزشی

همان‌گونه که از نام این واژه برمی‌آید، از تلفیق و ترکیب چندین رسانه تشکیل شده است. برای چندرسانه‌ای تعاریف و توصیف‌های متعددی آورده شده است. از جمله می‌توان گفت:

  • چندرسانه‌ای‎های دیجیتال این امکان را برای یادگیرنده فراهم کرده‌اند تا بتواند از طریق ترکیبی از صدا و تصاویر با کنترل خود و بنا به نیازهای خود از محتوا استفاده کند. متخصصان آموزشی، فرصت درگیر ساختن دانش‌آموزان را با این صراحت در یادگیری و مشکل‌گشایی، از مزایای بسیار جذاب چندرسانه‌ای‌ها می‌دانند.
  • چندرسانه‌ای هر گونه تلفیق متن، گرافیک، صدا، پویانمایی و ویدیو است که با رایانه و یا سایر ابزار الکترونیک منتقل می‌شود.
  • واژه‌ی چندرسانه‌ای، به گردآوری انواع متفاوتی از فناوری‌های دیداری و شنیداری با هدف ارتباط، بر می‌گردد. انواع مختلف چندرسانه‌ای شامل: متن، صوت و گرافیک، انیمیشن و انواع شبیه‌سازی‌ها هستند .
  • چندرسانه‌ای به هر گونه استفاده هم‌زمان از چندین رسانه دیداری و شنیداری از جمله: متن، صدا، تصویر، عکس و پویانمایی جهت ارائه و انتقال اطلاعات اطلاق می‌گردد. این عبارت در معنی خاص خود همان لوح فشرده اطلاعاتی یا CD-ROM است که در رایانه‌های شخصی با به کارگیری سخت‌افزار و نرم‌افزار مناسب امکان استفاده از چندین رسانه را فراهم می‌کند. این عبارت در اواسط دهه نود میلادی در دنیای کامپیوتر وارد شد و در ابتدا به علت هزینه زیاد امکانات سخت‌افزاری، استفاده محدودی داشت. با پیشرفت‎های اخیر، تقریباَ تمام کامپیوترهای شخصی، توانایی ارائه اطلاعات را در قالب مولتی مدیا را دارند. این ابزار به علت جذابیت بسیار و ویژگی‌های منحصر به فرد آن یعنی تعامل با مخاطب در کمیت و کیفیت ارائه اطلاعات، در زمینه آموزش نیز کاربردهای فراوانی دارد .

همان‌گونه که در تعاریف بالا دیده می‌شود، در چندرسانه‌ای، عمل تلفیق و ترکیب چند نوع شکل رسانه‌ای صورت می‌گیرد. الیور اشاره می‌کند که لغت چندرسانه‌ای اختصاصاَ همواره برای رسانه‌ی مبتنی بر رایانه به کار گرفته نمی‌شود بلکه در اصل، چندرسانه‌ای به ترکیبی از محتوای شنیداری، دیداری و چاپی گفته می‌شود که به وسیله‌ی رسانه‌های گوناگون عرضه می‌شود. با وجود این، هم اکنون این واژه در صنعت رایانه پذیرفته شده است.

مزایای چندرسانه‌ای‌ها در آموزش و یادگیری

استفاده از مجراهای ارتباطی متنوع مانند: متن، گفتار، تصویر، موسیقی، حرکت و .. در چندرسانه‎ای‎ها، سبب جذابیت بیشتر برنامه‎ها و افزایش انگیزه در یادگیرندگان شده است. این امر در عین حال با انطباق ماده آموزشی مورد نظر با انواع هوش‌های چندگانه سبب می‌شود که یادگیرندگان مختلف بر اساس تفاوت‌های فردی خود از آموزش بهره ببرند.در برنامه‎های آموزشی چندرسانه‌ای، امکان ارائه بازخورد سریع و بلافاصله به رفتارهای کاربران فراهم است و آن‎ها می‎تونند بر همین اساس به تصحیح پاسخ‎های غلط احتمالی خود اقدام کنند .

یکی از مشکلات اساسی آموزش‎های سنتی این است که در اغلب موارد، دانش بدون توجه به زمینه آن آموزش داده می‌شود. به شاگردان گفته می‌شود این مطلب را بیاموزید، خیلی مهم است یا بعداً روزی به دردتان می‌خورد و یا در فلان درس به آن نیاز پیدا خواهید کرد. در این گونه آموزش‌ها، خود یادگیری دانش، بدون توجه اساسی به منافع و کاربرد آن، هدف است. اما، در یادگیری موقعیتی، سعی بر این است که یک دانش خاص درست در شرایط و زمینه کاربردی‌اش، آموزش داده شود. چندرسانه‌ای‌ها به صورت‌های گوناگون – از جمله شکل‌دهی به موقعیت‌های شبیه‌سازی شده- می‌توانند شرایطی را که دانش‌ مورد آموزش در آن استفاده می‌شود، برای دانش‌آموزان زنده کنند. مثلاً دانش‎آموز می‎تواند نقش یک قهرمان تاریخی را  برعهده بگیرد، تجربه‎های مشابه او را کسب کند از پاداش‌های درونی حاصل از موفقیت‌های او برخوردار شود.

نکته دیگر، توصیه صاحب‎نظران به فعال بودن هر چه بیشتر دانش‌آموز در فعالیت‌های یادگیری است که هر چه میزان آن بیشتر باشد، یادگیری نیز افزون‌تر خواهد بود. در یک کلاس درس معمولی، شاید معلم با داشتن تعدادی دانش‌آموز، بالغ بر 30-25، دانش‎آموز امکان تعامل کافی و فعال‌سازی تمام شاگردان، و در نتیجه فراهم کردن فرصت‌های چالش‎برانگیز برای ایشان را نداشته باشد. چندرسانه‌ای‌ها با استفاده از ابزارهای گوناگون، امکان تعامل دانش‎آموزان را با یکدیگر، با معلم، جهان دانش، و ماده درسی فراهم می‌کنند. به گفته کلروسوزوکی « ماهیت تعاملی و بهره‌گیری از طراحی تصویری در صفحه‎های مواد چندرسانه‎ای و وب از جمله امکانات بالقوه مهمی است که برای ایجاد و حفظ انگیزه یادگیرندگان در اختیار طراحان این مواد آموزشی قرار دارد».

به این ترتیب، منطبق با توصیه‌های روان‎شناختی رفتارگرایی، شناخت‎گرایی و خصوصاً ساختن‎گرایی، معلمان می‎توانند با استفاده از چندرسانه‎ای‎ها، شرایط زندگی واقعی را به کلاس‎های درس خود بیاورند. از این امکانات می‏توان برای ارائه دانش، قرار دادن شاگردان در موقعیت‎های واقعی، فراهم‎سازی موقعیت‎هایی برای فعالیت‎های فردی و گروهی، پژوهش و کاوشگری، تعمق و تأمل و در نهایت ساختن دانش استفاده کرد.چنین موقعیت‏های آموزشی – یادگیری می‏توانند به جای معلم‎محور بودن، شاگردمحور، به جای آموزش‎محور بودن، یادگیری‎محور، به جای انفعالی بودن، تعاملی، و به جای انتقال دانش، فراهم‌آورنده شرایط چالش‎های ذهنی و یادگیری چگونه یاد گرفتن و کسب دانش شخصی باشند.

شیوه‌های استفاده از چندرسانه‌ای در آموزش

از چند رسانه‌ای می‌توان به شیوه‌های گوناگونی در آموزش استفاده کرد لینچ استفاده از چندرسانه‌ای را به سه روش امکان‌پذیر می‌داند و عبارت‌اند از:

  1. نمایش: در این شیوه معلم می‌تواند از چندرسانه‌ای برای عرضه دیداری – شنیداری مطالب کمک بگیرد. در این حالت چندرسانه‌ای شکل پیشرفته و نوین رسانه‌های دیداری- شنیداری خواهد بود.
  2. یادگیری مشارکتی: هنگامی که دانش‌آموزان به صورت گروهی فعالیّت می‌کنند، استفاده از چند رسانه‌ای، روابط بین اعضای گروه را آسان می‌کند.
  3. یادگیری انفرادی: در این صورت، یادگیرندگان می‌توانند به صورت انفرادی و مستقل به یادگیری بپردازند.تعامل که بین کاربر و نرم‌افزار ایجاد می‌شود، یادگیرنده را راهنمایی می‌کند و موجب یادگیری او می‌شود .

مفهوم شبیه‌سازی

شبیه‌سازی: شبیه‌سازی نسخه‌ای از بعضی وسائل حقیقی یا موقعیت‌های کاری است و تلاش دارد تا بعضی جنبه‌های رفتاری یک سیستم فیزیکی یا انتزاعی را به وسیله‌ی رفتار سیستم دیگری نمایش دهد که در بسیاری از متون شامل مدل‌های سیستم‌های طبیعی و سیستم‌های انسانی است. . هم‌چنین آن نمایش مجدد یا خلق مجدد یک شئ یا موضوع واقعی یا موقعیت می‌باشد اگر چه این تکنیک همانند آینه واقعیات را همانندسازی می‌کند اما احتمال وارد آوردن صدمه یا آسیب به شرکت‌کنندگان وجود ندارد.

انواع شبیه‌سازی

  1. شبیه‌سازی‌های فیزیکی و متقابل
  2. شبیه‌سازی در آموزش
  3. شبیه‌سازی‌های پزشکی
  4. شبیه‌سازی‌های پرواز
  5. شبیه‌سازی‌های بازی‌گونه ( بازی‌های شبیه‌سازی )
  6. شبیه‌سازی مهندسی
  7. شبیه‌سازی کامپیوتری
  8. شییه‌سازی در علم رایانه
  9. شبیه‌سازی در تعلیم و تربیت

شبیه‌سازی‌های فیزیکی: به شبیه‌سازی گفته می‌شود که در آن اشیاء فیزیکی به جای شئ واقعی جایگزین می‌شود. و این اشیاء فیزیکی اغلب به این خاطر استفاده می‌شوند که کوچک‌تر و ارزان‌تر از شئ یا سیستم حقیقی هستند . شبیه‌سازی متقابل یا تعاملی نوع خاصی از شبیه‌سازی فیزیکی هستند .

شبیه سازی در آموزش : این نوع شبیه‌سازی اغلب در آموزش پرسنل شهری و نظامی استفاده می‌شود و معمولاً هنگامی رخ می‌دهد که استفاده از تجهیزات در دنیای واقعی از لحاظ هزینه کمرشکن و یا بسیار خطرناک است تا بتوان به دانش‌آموزان اجازه‌ی استفاده از آن‌ها را داد . در چنین موقعیت‌هایی کارآموزان وقت خود را با آموزش دروس ارزشمند در یک محیط واقعی ایمن می‌گذرانند. شبیه‌سازی‌های آموزشی به چهار دسته تقسیم می‌شوند:

  • شبیه‌سازی‌های زنده : جایی که افراد واقعی از تجهیزات شبیه‌سازی شده در دنیای واقعی استفاده می‌کنند.
  • شبیه‌سازی‌های مجازی : جایی که افراد واقعی از تجهیزات شبیه‌سازی شده در دنیای شبیه‌سازی شده یا محیط واقعی استفاده می‌کنند.
  • شبیه‌سازی ساختاری : جایی که افراد شبیه‌سازی شده از ابزار و تجهیزات شبیه‌سازی شده در یک محیط شبیه‌سازی شده استفاده می‌کنند. لازم به ذکر است که این شبیه‌سازی‌ها اغلب به بازی‌های جنگی معروف هستند. زیرا شباهت‌هایی با بازی‌های جنگی رومیزی دارند که در آن‌ها بازیکنان سربازان و تجهیزات را اطراف یک میز هدایت می‌کنند.
  • شبیه‌سازی‌های ایفای نقش: جایی که افراد واقعی یک کار واقعی را بازی می‌کنند.

شبیه‌سازی‌های پزشکی : شبیه‌سازی‌های پزشکی برای آموزش روش‌های درمانی و تشخیص و هم‌چنین اصول پزشکی و تصمیم‌گیری به پرسنل بهداشتی به کار می‌رود.

شبیه‌سازی‌های پرواز : این شبیه‌سازی‌ها بیشتر در آموزش خلبانی و پرواز که به دلیل هزینه و خطر زیاد شخص نمی‌تواند در محیط واقعی انجام دهد استفاده می‌شود. به عنوان مثال این شبیه‌سازی‌ها اغلب برای آموزش خلبانان استفاده می‌شوند تا هواپیما را در موقعیت‌های بسیار خطرناک مثل زمین نشستن بدون داشتن موتور یا نقص کامل الکتریکی یا هیدرولیکی هدایت کنند، پیشترفته‌ترین شبیه‌سازها دارای سیستم بصری با کیفیت بالا و سیستم حرکت هیدرولیک هستند. کار شبیه‌ساز به طور معمول نسبت به هواپیمای واقعی ارزان‌تر است.

بازی‌های شبیه‌سازی: بسیاری از بازی‌های ویدئویی شبیه‌ساز هستند . این بازی‌ها جنبه‌های گوناگون واقعی را شبیه‌سازی می‌کنند از اقتصاد گرفته تا وسائل هوانوردی مثل شبیه‌سازهای پرواز .

شبیه‌سازی مهندسی: شبیه‌سازی یک مشخصه‌ی مهم در سیستم‌های مهندسی است.به عنوان مثال در مهندسی برق از خطوط تأخیری استفاده می‌شود تا تأخیر تشدید شده و شیفت فاز ناشی از خط انتقال واقعی را شبیه‌سازی کنند . هم‌چنین از بارهای ظاهری می‌توان برای شبیه‌سازی مقاومت بدون شبیه‌سازی تشدید استفاده کرد و از این حالت در مواقعی استفاده می‌شود که تشدید ناخواسته باشد . یک شبیه‌ساز ممکن است تنها چند تا از کارکردهای واحد را شبیه‌سازی کند که در مقابل با عملی است که تقلیدی نامیده می‌شود .

شبیه‌سازی کامپیوتری : شبیه‌سازی رایانه ، جزو مفیدی برای بسیاری از سیستم‌های طبیعی در فیزیک ، شیمی و زیست‌شناسی و نیز برای سیستم‌های انسانی در اقتصاد و علوم اجتماعی (جامعه‌شناسی کامپیوتری ) و هم‌چنین در مهندسی برای به دست آوردن بینش نسبت به عمل این سیستم‌ها شده است . یک نمونه خوب از سودمندی استفاده از شبیه‌سازی را می‌توان در حیطه‌ی شبیه‌سازی ترافیک شبکه جستجو کرد . در چنین شبیه‌سازی‌هایی رفتار مدل هر شبیه‌سازی را مطابق با مجموعه پارامترهای اولیه منظور شده برای محیط تغییر خواهد داد . شبیه‌سازی کامپپیوتری اغلب به این منظور به کار گرفته می‌شود تا انسان از شبیه‌سازی‌های حلقه‌ای در امان باشد.

به طور روزافزونی معمول شده است که نام انواع مختلفی از شبیه‌سازی شنیده می‌شود که به عنوان«محیط‌های صناعی» اطلاق می‌شوند این عنوان اتخاذ شده است تا تعریف شبیه‌سازی عملاً به تمام دستاوردهای حاصل از رایانه تعمیم داده شود .

شبیه‌سازی در علم رایانه : در برنامه‌نویسی کامپیوتری، یک شبیه‌ساز اغلب برای اجرای برنامه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد که انجام آن برای رایانه با دشواری همراه است برای مثال، شبیه‌سازها معمولاً برای رفع عیب یک ریزبرنامه استفاده می‌شوند. از آن جایی که کار کامپیوتر شبیه‌سازی شده است ، تمام اطلاعات در مورد کار رایانه مستقیماً در دسترس برنامه دهنده است و سرعت و اجرای شبیه‌سازی را می‌توان تغییر داد . هم‌چنین شبیه‌سازها برای تفسیر درخت‌های عیب یا تست کردن‌های طراحی، قبل از ساخت مورد استفاده قرار می‌گیرند.در علم رایانه نظریه ، عبارت شبیه‌سازی نشان دهنده یک رابطه بین سیستم‌های انتقال وضعیت است که این در مطالعه‌ی مفاهیم اجرایی سودمند است.

شبیه‌سازی در تعلیم و تربیت : شبیه‌سازی‌ها در تعلیم و تربیت گاهی مثل شبیه سازی‌های آموزشی هستند. به طور کلی این شبیه‌سازی‌ها روی وظائف خاص و ویژه متمرکز می‌شوند .

دلایل اهمیت شبیه‎ سازی‎

این تکنیک یک موقعیت چندکاره و انعطاف‎پذیر را به وجود می‌آورد که به وسیلۀ آن انواع وسیعی از غایات و اهداف می‎توانند تحقق یابند. در موقعیت گروهی، برای نیل به اهداف تمام حیطه‌های شناختی و عاطفی بلوم این روش‎ها می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. اگر چه در تدریس حقایق مربوط به یک موضوع نسبت به روش‌های دیگر مؤثرتر نیستند، اما برای تدریس اهداف شناختیِ سطح عالی چون تحلیل، ترکیب و ارزشیابی و هم‎چنین برای دسترسی به انواع اهداف عاطفی (نگرش) بسیار باارزش هستند. بنابراین اغلب به عنوان مکمل و برای حمایت از روش‌های تدریس معمولی مورد استفاده قرار می‌گیرند و هم‎چنین برای کمک به مقاصد یا به منظور نشان دادن کاربردها و مناسبت یک موضوع می‌تواند به کار گرفته شود.

استفاده از موقعت‌های شبیه‌سازی شده به عنوان اساس تمرین گروهی، در مقابل موقعیت‌های واقعی، سبب می‌شود که شرایط و تجربیات بهتری برای برآوردن نیازهای گروهی فراهم آید زیرا تمریناتی که در موقعیت‌های واقعی طراحی می‌شوند دارای موانع و محدودیت‌هایی می‌باشند. تنها در موارد خیلی نادر موقعیت زندگی واقعی تمام خصوصیاتی را که طراحانِ تمرین مطالعۀ موردی می‌خواهند در آن ( مطالعۀ موردی) وجود داشته باشد داراست ( یعنی موقعیت‌های واقعی همیشه خصوصیات و ویژگی‌های مورد نظر طراحان را ندارند). در صورتی که در موقعیت شبیه‎سازی شده تمام ویژگی‎های مورد نظر می‌توانند به وجود بیایند. هم‌چنین استفاده از موقعیت‌های زندگی واقعی به عنوان تمرین آموزش گروهی، به همان وضع طبیعی که وجود دارند اغلب بسیار پیچیده هستند. از طریق ساده‌سازی و کاستن پیچیدگی‌های قابل کنترل و مهارشدنی اغلب می‎توان بر این مشکلات غلبه کرد و از شبیه‌سازی‎ها استفاده کرد.

پال تلکر نشان می‎دهد که بازی‌ها، شبیه‎سازی‎ها و مطالعات موردیِ مشارکتی که به صورت عالی طراحی شده‎اند می‎توانند « انتقال مثبت یادگیری» را سبب شوند یعنی این که آن‎ها می‎توانند در شرکت‎کنندگان توانایی‎هایی را به وجود بیاورند که مهارت‎های کسب شده در طول تمرین را در موقعیت‏های دیگر
(موقعیت‎های واقعی) به کار ببرن.

در اغلب موارد تمرینات در زمینۀ شبیه‌سازی‌ها، فرصتی را فراهم می‌آورند که بدان طریق فراگیران می‌توانند از قوۀ ابتکار و قدرت تفکر خلاق خود استفاده کرده و آن را توسعه دهند. اگر سیستم آموزشی به طور مستمر بر توسعۀ فرایندهای تفکر واگرا تأکید کند، این ویژگی می‌تواند اهمیت تمرینات علاوه بر ایجاد بازده‌های محتوا – مدار خاص، به روش پرورش و ایجاد دامنۀ وسیعی از مهارت‌های مفید ( از قبیل تمایل به شنیدن نقطه نظرات دیگران یا درک این مطلب که مسائل به روش‌ها و از جنبه‌های مختلف می‌تواند بررسی شوند) کمک می‌کند. در واقع اغلب مردم بر این باورند که شبیه‌سازی‌ها کمک باارزشی به تعلیم و تربیت می‌کنند و تمرینات مربوطه از میزان تعامل بالایی در گروه برخوردار هستند در نهایت مزیت کلی و عمدۀ شبیه‌سازی‌ها، این است که در آن‌ها درگیری و انگیزش فراگیران معمولاً بالاست. به ویژه این ویژگی‌ها زمانی سودمند است که در استفاده از این تکنیک مهارت کمتری داشته باشیم. به علاوه این رویکرد برای اکثر شرکت‌کنندگان بسیار لذَت‌بخش می‌باشد.

شبیه‌سازی‌های متکی بر کامپیوتر

شبیه‌سازی‌های متکی بر کامپیوتر موقعیت‎های یادگیری پویا، تعاملی، و انفردای ارائه می‎کنند.شبیه‎سازی‎ها هم‎چنین از طریق آموزش کارهای پیچیده در محیط‌هایی که شباهت زیادی با شرایط جهان واقعی دارد باعث بهبود انتقال یادگیری می‌شود. شبیه‌سازی‎های موفق در رشته‌هایی مانند پزشکی و فضانوردی برای آموزش چگونگی اتخاذ تصمیم‎های حیاتی که گاهی حیات شاگردان را نیز تهدید می‎کند، مهیا شده است.  میزان اثربخشی آموزشی شبیه‎سازی‎ها به سه جنبۀ اصلی طراحی آن مشخص می‎شود:

  • سناریو
  • الگوی زیربنایی
  • روبنای آموزش

سناریو منعکس‎کننده­ی یک موقعیت جهان واقعی است و آن چه اتفاق می‎افتد، چگونگی وقوع آن، هویت شخصیت‎های آن، ماهیت اشیای درگیر در آن و هم‎چنین نقش شاگرد و چگونگی تعامل او با موقعیت را تعیین می‎کند. هنگام شبیه‎سازی یک موقعیت، کامپیوتر باید طوری به اعمال شاگرد پاسخ دهد که منعکس‎کنندۀ آن موقعیت باشد. الگو عبارت است از فرمول‎های ریاضی یا قوانین اگر – پس که رابطۀ علت و معلولی موقعیت واقعی مورد شبیه‎سازی را منعکس می‎کند. روبنای آموزشی عبارت است از راهبردها و فنون آموزشی که برای بهینه ساختن یادگیری و انگیزه به کار می‎رود .

نقش معلم در جریان شبیه سازی

  • توضیح دادن : نقش معلم در توضیح و شرح قواعد شبیه سازی تا حد اجرای اکثر فعالیت‌ها است.
  • رجوع دادن : معلم باید قبل از شروع بازی تکالیف شاگردان را در بازی مشخص سازد. معلم به عنوان یک داور پیرو قواعد است.
  • نظارت و راهنمایی انفرادی کردن : باید نکاتی که شاگردان را در ایفای بهتر نقش فرد در گروه توانمند می‌سازد ارائه دهند . معلم به عنوان یک مشاور حامی است نه یک واعظ و ناظم.
  • بحث: پیش از جلسه به مباحثه درباره‌ی میزان نزدیکی شبیه‌سازها با جهان واقعی، مشکلات و بینش‌های دانش‌آموزان پیش از آن و روابطی که می‌توان بین شبیه‌سازی و موضوع مورد نظر مشاهده کرد نیاز است .

ارتقاء خلاقیت و حل مسأله با استفاده از شبیه‌سازی‌های آموزشی

خلاقیت توانایی تفکر در مورد چیزی به شیوه‌ای جدید و غیرمعمول و نیز ارائه راه حل‌های منحصر به فرد برای مسائل می‌باشد. گیلفورد، بین تفکر همگرا که پاسخی درست به سؤالات ارائه شده داده و ویژگی تفکر مورد نیاز در آزمون‌های متداول هوش است، و تفکر واگرا که برای سؤالی واحد پاسخ‌های متعددی ارائه می‌دهد و یکی از ویژگی‌های اساسی خلاقیت است، تمایز قائل شده است.صاحب‌نظران برای پرورش توانایی خلاقیت در یادگیرندگان پیشنهادهایی دارند که از جمله آن‌ها می‌توان به محدود نکردن تجارب دانش‌آموزان به موقعیت‌های خاص، ارزش قائل شدن برای طرح سؤال‌ها و اندیشه‌های غیرمعمول، فراهم نمودن فرصت خودآموزی و یادگیری اکتشافی برای یادگیرندگان و …. .

شبیه‌سازی‌های کامپیوتری همان‌طور که دی جانگ و ون جولینگن، بیان می‌کنند به دانش‌آموزان اجازه می‌دهند تا فرآیندهای اکتشاف علمی را تجربه کنند. بنا به تعریف، وقتی یادگیرنده با موقعیتی روبه‌رو می‌شود که نمی‌تواند با استفاده از اطلاعات و مهارت‌هایی که در آن لحظه در اختیار دارد به آن موقعیت سریعاً پاسخ درست بدهد یا وقتی که یادگیرنده هدفی دارد و  هنوز راه رسیدن به آن را نیافته است، می‌گوییم با یک مسأله روبه‌روست.  با توجه به تعریف مسأله می‌توان حل مسأله را به صورت تشخیص و کاربرد دانش و مهارت‌هایی که منجر به پاسخ درست یادگیرنده به موقعیت یا رسیدن او به هدف موردنظرش می‌شود تعریف کرد.  بنابراین عنصر اساسی حل مسئله کاربست دانش‌ها و مهارت‌های قبلاً آموخته شده در موقعیت‌های تازه است.

حل مسأله به گفته جوناسون یکی از رویکردهای جدایی‌ناپذیر برای دست‌یابی به یادگیری اثربخش و معنادار می‌باشد. یادگیرندگان هنگامی که به حل مسأله می‌پردازند بایستی مسأله را بفهمند، یک برنامه طرح کنند و آن برنامه را به منظور حل آن آزمایش کنند . به عبارتی دیگر آن‌ها باید راهبردهایی که می‌تواند به حل مسائل توسط خودشان منجر شود تجزیه و تحلیل کنند. از این رو آن‌ها احتمالاً راه حل‌های خلاق تولید خواهند کرد و هم‌چنین به یادگیری اثربخش دست خواهند یافت.

در نتیجه حل مسأله به طور گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف مانند علوم، ریاضیات و به عنوان ابزار بهبود یادگیری در این حوزه‌ها به کار رفته است. بازی‌های شبیه‌سازی کامپیوتری که برای دانش‌آموزان موقعیت‌های فرضی مسئله را بازنمایی می‌کنند، می‌توانند در پرورش توانایی حل مسئله دانش‌آموز مفید باشند. این گونه بازی‌ها مدلی از سیستم یا فرآیند را شبیه‌سازی می‌کنند، از این رو به دانش‌آموزان اجازه می‌دهد تا فرآیند اکتشاف علمی مانند تولید فرضیه، طرح‌های تجربی و تفسیر داده‌ها را تجربه کنند. در نتیجه این ویژگی‌های مفید، بازی‌های شبیه‌سازی برای بسیاری از زمینه‌های موضوعی مانند: مراقبت بهداشتی ، اکتشاف علمی و ریاضیات ، به عنوان ابزاری برای رشد توانایی‌های حل مسأله دانش‌آموزان به کار رفته‌اند.

مبانی نظری به کارگیری شبیه‌سازی در آموزش

از بین نظریه‌های روان‌شناختی مختلفی که وجود دارد می‌توان به نظریه‌های آموزش پیوندی، شناخت موقعیتی و نظریه رمزدوگانه، اشاره کرد که می‌توانند به کارگیری شبیه‌سازی در آموزش را به لحاظ روان‌شناختی توجیه کنند.

  1. نظریه‌ی رمز دوگانه

نظریه رمزدوگانه بر کیفیت پردازش اطلاعات در ذهن تاکید می‌کند. استدلال این نظریه این است که اطلاعات از طریق دو کانال مجزا پردازش می‌شوند (کانال‌های دیداری و شنیداری) و هر کانال می‌تواند در یک واحد زمانی مشخص تعداد محدودی اطلاعات پردازش کند.  به بیانی دیگر، بر اساس نظریه رمز دوگانه اطلاعات یا به صورت تصاویر ذهنی یا به صورت کلامی در حافظه درازمدت دخیره می شوند.  نتایج به دست آمده از پژوهش‌های مبتنی بر این نظریه، آن است که یادگیری هنگامی به بهترین وجه صورت می گیرد که اطلاعات به دست آمده از طریق دو کانال، با یکدیگر ارتباط و هم آهنگی بیشتری داشته باشند و بتوانند بین این دو تعامل برقرار سازند.

از آن جا که شبیه‌‌سازی‌ها هر دو کانال دیداری و شنیداری یادگیرندگان را به کار می‌گیرند، طبق یافته‌های این نظریه می‌توانند باعث افزایش یادگیری شوند. علاوه بر این بر طبق نظر هانسن یادگیرندگان 25 درصد از آنچه که می‌شنوند، 45 درصد از آن چه را که می‌شنوند و می‌بینند و 70 درصد از آنچه را که دستکاری، کنترل، اصلاح، و به منصه عمل در می آورند را یاد می گیرند. در بین مواد آموزشی این شبیه‌سازی‌ها هستند که توانایی این را دارند تا یادگیرندگان را درگیر فرآیندی کنند که در آن به دستکاری، کنترل و اصلاح موقعیت می پردازند.نظریه‌ی رمز دوگانه که بیش‌تر برای آموزش از طریق چندرسانه‌ای‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، بر پردازش اطلاعات تأکید دارد. نظریه‌ی رمز دوگانه از جمله نظری‌های شناخت‌گرا است و به الگوهای حافظه مربوط می‌شود.

نظریه‌ی رمز دوگانه به نظریه‌ی سطوح پردازش شبیه است و یکی از رقبای آن به شمار می‌رود. براساس نظریه‌ی سطوح پردازش، اطلاعاتی که پردازش نمی‌شود تنها یک تأثیر حسی موقتی از خود برجامی‌گذارند (حافظه حسی)؛ اطلاعاتی که فقط تکرار می‌شوند به طور سطحی پردازش می‌شوند
(حافظه‌ی کوتاه مدت) و اطلاعاتی که بیش‎تر پردازش می‌شوند ( حافظه‌ی کوتاه مدت) و اطلاعاتی که بیش‌تر پردازش می‌شوند به حافظه‌ی درازمدت سپرده می‌شوند. در نظریه‌ی رمز دوگانه، برخلاف نظریه‌ی سطوح پردازش نه بر کمیت بلکه بر کیفیت پردازش تأکید می‌شود. این نظریه استدلال می‌کند که اطلاعات از طریق دو کانال مجزا پردازش می‌شود (کانال‌های دیداری و شنیداری) و هر کانال می‌تواند در یک واحد زمانی مشخص تعداد محدودی اطلاعات را پردازش کند.

به بیانی دیگر، بر اساس نظریه‌ی رمز دوگانه اطلاعات یا به صورت تصاویر ذهنی یا به صورت کلامی در حافظه‌ی درازمدت ذخیره می‌شوند. روی‌دادها و اشیای عینی مانند اتوموبیل، گردش، مسافرت و نظایر آن به صورت تصاویر ذهنی و تجارب انتزاعی از قبیل آزادی، ایثار و نظایر آن به صورت کلامی ذخیره می‌شوند؛ زیرا حاوی هر دو دسته تجارب عینی و انتزاعی هستند.نتیجه‌ی به دست آمده از پژوهش‌های مبتنی بر این نظریه، آن است که یادگیری هنگامی به بهترین وجه صورت می‌گیرد که اطلاعات به دست آمده از طریق دو کانال با یکدیگر ارتباط و هم‌آهنگی بیش‌تری داشته باشند و بتوانند بین این دو، تعامل برقرار سازند. شاید بتوان گفت بر همین اساس است که توضیح کلامی همراه با شکل و نمودار، به یادگیری و یادآوری مطالب، کمک بیش‌تری می‌کند. از پژوهش‌گران شناخته شده در این زمینه می‌توان پایویو و مایر را نام برد.

بر اساس دیدگاه پایویو، حافظه‌ دارای دو بخش یا خرده نظام است. یکی از این دو بخش کلامی و دیگری تصویری ( غیرکلامی) است. این دو بخش در تعامل با یکدیگر اطلاعات را پردازش می‌کنند. هر چند که این دو بخش می‌توانند به طور مستقل کار خود را انجام دهند امّا بین آن‌ها ارتباط و پیوندی وجود دارد که رمزگذاری دوگانه را سبب می‌شود. به عبارتی ساده‌تر اطلاعاتی که از یک پدیده حاصل می‌شود، پردازش به دو صورت دیداری و کلامی در حافظه ذخیره می‌شود. از این نظریه می‌توان برای بسیاری از فعالیت‌های شناختی از جمله حلّ مسأله، یادگیری مفاهیم، زبان و غیره استفاده کرد. یکی از کاربردهای آموزشی این نظریه آن است که باید نقش تصاویر در شناخت مورد توجه قرار گیرد. این چارچوب نظری پیش‌نهاد می‌کند که در طراحی مواد آموزشی از مواد دیداری استفاده شود.

  1. نظریه آموزش پیوندی

آموزش پیوندی روشی است که از طریق آن، آموزش در موقعیت‌های واقعی زندگی عرضه می‌شود و این موقعیت غالباً شبیه‌سازی شده است. این نوع آموزش توانایی تفکر، انتقال و حل مسئله افراد را افزایش می‌دهد. نظریه آموزش پیوندی راهی برای حل مشکل ناتوانی یادگیرندگان در استفاده از آموخته‌هایشان برای حل مسائل مطرح می‌کند. آموزش پیوندی مبتنی بر یادگیری موقعیتی است. یادگیری موقعیتی به این نکته اشاره دارد که یادگیرندگان در بافت یا موقعیتی که در آن به حل مسأله یا کاربرد آموخته‌های خود خواهند پرداخت، بهتر یاد می‌گیرند.نظریه‌ی آموزش پیوندی مدعی است، هنگامی که یادگیرندگان به حلّ مسأله می‌پردازند، بافت موجود در زندگی واقعی – که در رسانه‌های آموزشی لحاظ شده است – به عنوان حلقه‌ی پیوند یادگیری یا زندگی واقعی عمل می‌کند. این نظریه از سوی گروه فناوری و شناخت و به رهبری برانسفورد در دانشگاه وندربیلت شکل گرفت. آموزش پیوندی بر اصول زیر مبتنی است.

  • فعالیت‌های آموزش و یادگیری باید حول محور حلقه‌های پیوند طراحی شوند. حلقه‌ی پیوند می‌تواند مطالعه‌ی موردی یا موقعیت مسأله باشد.
  • در برنامه درسی باید فرصت اکتشاف به یادگیرندگان داده شود.

هدف آموزش پیوندی ایجاد محتوایی جذاب و  واقعی است که دانش‌آموزان را به خلق دانش فردی تشویق می‌کند.  حلقه‌های پیوند هم همان طور که اشاره شد، تجربیاتی هستند که واقعی‌اند و در زندگی افراد وجود دارند؛ به طور مثال، در پرورش مهارت‌های خواندن، زبان، هنر و ریاضی می‌توان از داستان و مسائل زندگی به عنوان حلقه‌های پیوند استفاده کرد. یکی از اوّلین فعالیت‌هایی که در زمینه‌ی آموزش پیوندی انجام گرفت، استفاده از آن در فیلم “شرلوک هلمز” و در قالب دیسک‌های ویدیویی تعاملی بود؛ از دانش‌آموزان خواسته شد با توجه به روابط علت و معلولی، انگیزه‌ها، شخصیت‌های و دیگر عوامل فیلم را مورد بررسی قرار دهند تا بتوانند زندگی مردم انگلیس در دوران ویکتوریا را درک کنند؛ در این فیلم از حلقه‌های پیوند استفاده شده است. این کوشش برای درک مناطق خاص تاریخی و داستان‌گویی مناسب است.  اصولی که در آموزش پیوندی بایستی بدان توجه داشت، یکی تنظیم فعالیت‌های یادگیری و تدریس حول‌ محور  حلقه‌ی پیوند و طرح مسائل کوتاه و مطالعه‌ی موردی، و دیگری ایجاد فرصت کاوش و جست‌وجو به یادگیرندگان هنگام یادگیری است.

آموزش پیوندی با آموزش مبتنی بر حل مسأله شباهت زیادی دارد، امّا تفاوت اصلی آنان در این است که در آموزش مبتنی بر مسأله یادگیرندگان شخصاً اطلاعات مورد نیاز خود را از تجارب دست اول و پژوهش کسب می‌کنند، حال آن که در آموزش پیوندی تمام اطلاعات مورد نیاز برای حلّ مسأله در برنامه آموزشی وجود دارد و این ویژگی سبب می‌شود که در صورت وجود محدودیت‌‌هایی در منابع یادگیری، در برنامه آموزشی اختلالی پدید نیاید.شبیه‌سازی‌ها که بازنمایی از آن چه که در عالم خارج وجود دارد را برای مخاطبان خود فراهم می‌آورند می‌توانند حلقه‌های پیوند مناسبی برای پیوند آن چه که یادگیرندگان می‌آموزند باشند.  همان طور که گفته شد این نظریه مدعی است هنگامی یادگیری به بهترین شکل صورت می‌گیرد که یادگیری در بافت یا موقعیتی که در آن به حل مسأله می‌پردازند صورت گیرد.  شبیه‌سازی‌ها توانایی این را دارند که موقعیت‌هایی را برای یادگیرندگان فراهم آورند تا به حل مسائل در یک بافت موقعیتی نائل آیند.

علاوه بر این طبق اصل دوم این نظریه باید یادگیرندگان در موقعیت اکتشاف قرار گیرند.  شبیه‌سازی‌ها توانایی این را دارند تا آن چه را که در عالم واقع وجود دارد و می‌تواند به عنوان مسأله برای یادگیرندگان مطرح باشد شبیه سازی کنند بدون این که ضررها و خطرات احتمالی که در محیط واقعی ممکن است برای آن‌ها به وجود آید را به طور واقعی تجربه کنند.

  1. نظریه شناخت موقعیتی

نظریه شناخت موقعیتی یا یادگیری موقعیتی، کاربرد معرفت‌شناسی ساختن‌گرایانه در فرآیند یادگیری است. این نظریه به تشریح شناخت اعم از حل مسأله، درک و فهم، انتقال یادگیری، خلاقیت و موضوع‌های مشابه آن می‌پردازد. دیدگاه شناخت موقعیتی، موجودات را به عنوان یک کل در نظر می‌گیرد و آن‌ها را به عنوان یک نظام ( زمینه، افراد، فرهنگ، زبان و ارتباط بین آن‌ها) مورد توجه قرار می‌دهد. در این چشم‌انداز، تفکر از تعامل فرد با محیط شکل می‌گیرد و افراد از طریق تعامل با محیط که منجر به تغییر در هر دو مورد می‌شود، به فعالیت می‌پردازند.

نظریه شناخت موقعیتی مدعی است که یادگیری به موقیعت بستگی دارد. یعنی یادگیری تا اندازه‌ی زیادی به فعالیت، بافت و جوّ فرهنگی که در آن روی می‌دهد بستگی دارد. بنا بر اعتقاد چهار نظریه‌پرداز عمده در این زمینه، یعنی لاو، براون، کولینز و داگوئید این مسأله در کلاس درس رعایت نمی‌شود. یادگیرندگان مبتدی از طریق فرآیند «مشارکت وابسته به محیط واقعی در مجموعه‌ای از فعالیت‌های عملی» می‌آموزند. برای رسیدن به شناخت موقعیتی، باید دانش‌آموزان را تشویق کنیم تا از راه مواجه شدن با تکالیف اصلی یا واقعی به یادگیری بپردازند. منظور از تکالیف اصیل، موقعیت‌های عینی و عملی زندگی است. اگر استفاده از موقعیت‌های واقعی زندگی میسر نباشد، می‌توان آن‌ها را شبیه‌سازی کرد برای رسیدن به شناخت موقعیتی باید دانش‌آموزان را تشویق کنیم که تا از راه درگیر شدن با تکالیف اصیل یا واقعی به یادگیری بپردازند. بر اساس نظریه شناخت موقعیتی، متخصصان فناوری آموزشی باید به آفرینش دوباره یا شبیه‌سازی تجارب در محیطی پربار بپردازند و تجاربی زنده برای یادگیرندگان فراهم آورند.

منبع

جلیل نژاد ،مریم (1393)، تأثیر به‌ کارگیری روش شبيه‌سازي در محیط ساختن‌گرایی بر خلاقیت، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، تکنولوژی آموزشی، دانشگاه آزاد اسلامی

از فروشگاه بوبوک دیدن نمایید

اگر مطلب را می پسندید لطفا آنرا به اشتراک بگذارید.

دیدگاهی بنویسید

0