تحلیل نقش آزمایشگاه های مجازی مبتنی بر شبیه سازی در توسعه استدلال علمی، مهارت های فرایندی و یادگیری اکتشافی دانش آموزان

تحولات فناوری آموزشی، شیوه های آموزش علوم و ایجاد فرصت های تجربه عملی برای دانش آموزان را با تغییرات قابل توجهی مواجه کرده است. آزمایشگاه های مجازی مبتنی بر شبیه سازی یکی از فناوری هایی هستند که امکان بازنمایی پدیده های علمی و فراهم کردن محیط تعاملی برای انجام آزمایش، تغییر متغیرها، مشاهده نتایج و تکرار فعالیت ها را ایجاد می کنند. اهمیت این محیط ها تنها به امکان انجام مجازی آزمایش ها محدود نمی شود، بلکه می توانند زمینه ای برای درگیر شدن دانش آموز با فرایندهای علمی و مشارکت فعال در ساخت دانش فراهم کنند. استدلال علمی از توانایی های اساسی در آموزش علوم محسوب می شود و شامل توانایی طرح ادعا، استفاده از شواهد، تحلیل داده ها، تفسیر نتایج و بازنگری در فرضیه ها است. همچنین مهارت های فرایندی علوم شامل مشاهده، پیش بینی، اندازه گیری، فرضیه سازی، کنترل متغیرها، گردآوری داده و تحلیل یافته ها، پایه فعالیت علمی دانش آموز را تشکیل می دهند. آزمایشگاه های مجازی می توانند با فراهم کردن امکان تکرار آزمایش و تغییر شرایط، فرصت مناسبی برای تمرین این مهارت ها ایجاد کنند. از سوی دیگر، ویژگی تعاملی شبیه سازی می تواند با یادگیری اکتشافی هماهنگ شود و دانش آموز را به سمت پرسشگری، آزمون فرضیه، بررسی پیامدها و ساخت توضیح علمی هدایت کند. آزمایشگاه های مجازی در صورت برخورداری از طراحی آموزشی مناسب می توانند به ایجاد تجربه یادگیری فعال و مبتنی بر شواهد کمک کنند. دانش آموز در چنین محیطی می تواند پیش از انجام فعالیت درباره نتایج احتمالی پیش بینی کند، متغیرها را تغییر دهد، داده ها را مشاهده و مقایسه کند و درباره ارتباط میان شواهد و نتیجه علمی به استدلال بپردازد.

کلیدواژه ها:

آزمایشگاه های مجازی ، شبیه سازی ، استدلال علمی ، مهارت های فرایندی ، یادگیری اکتشافی ، دانش آموزان