پایان نامه ها و مقالات

پردازش اطلاعات، توانایی حل مسئله

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 . (زمانی، ۱۳۸۹: ۲-۴).
۲-۱-۷. دلایل اهمیت شبیه‎سازی‎
این تکنیک یک موقعیت چندکاره و انعطاف‎پذیر را به وجود می‌آورد که به وسیل? 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 (احدیان، ۱۳۸۲: ۱۷۰).
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 مطالع? موردی می‌خواهند در آن ( مطالع? 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 تلکر۳۶ 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 ببرند (همان: ۱۷۱).
در اغلب موارد تمرینات در زمین? شبیه‌سازی‌ها، فرصتی را فراهم می‌آورند که بدان طریق فراگیران می‌توانند از قو? ابتکار و قدرت تفکر خلاق خود استفاده کرده و آن را توسعه دهند. اگر سیستم آموزشی به طور مستمر بر توسع? فرایندهای تفکر واگرا تأکید کند، این ویژگی می‌تواند اهمیت تمرینات علاوه بر ایجاد بازده‌های محتوا – مدار خاص، به روش پرورش و ایجاد دامن? 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 (همان: ۱۷۱) در نهایت مزیت کلی و عمد? 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 عل
اوه این رویکرد برای اکثر شرکت‌کنندگان بسیار لذَت‌بخش می‌باشد.
۲-۱-۸. 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 جنب? 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 منعکس‎کنند? آن موقعیت باشد. الگو عبارت است از فرمول‎های ریاضی یا قوانین اگر – پس که رابط? 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 (لشین، پولاک و رایگلوث، ترجمه: فردانش، ۱۳۹۲: ۳۰۱-۳۰۰).
۲-۱-۹. نقش معلم در جریان شبیه سازی
الف. توضیح دادن : نقش معلم در توضیح و شرح قواعد شبیه سازی تا حد اجرای اکثر فعالیت‌ها است.
ب. رجوع دادن : معلم باید قبل از شروع بازی تکالیف شاگردان را در بازی مشخص سازد. معلم به عنوان یک داور پیرو قواعد است.
ج. 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.
د. 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 . (زمانی، ۱۳۸۹: ۶).
۲-۱-۱۰. 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. گیلفورد۳۷ (۱۹۶۷)، 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 (بیابانگرد، ۱۳۸۸).
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 …. (سیف، ۱۳۹۱: ۲۵۰).
شبیه‌سازی‌های کامپیوتری همان‌طور که دی جانگ و ون جولینگن۳۸، (۱۹۹۸، به نقل از لیو۳۹ همکاران،۲۰۱۱) 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. (سیف، ۱۳۹۱: ۲۵۱).
حل مسأله به گفته جوناسون۴۰ (۲۰۰۴) یکی از رویکردهای جدایی‌ناپذیر برای دست‌یابی به یادگیری اثربخش و معنادار می‌باشد (به نقل از نیلی احمدآبادی و همکاران، ۱۳۹۱: ۱۵). 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 (پولیا۴۱، ۱۹۵۷؛ برانسفورد و اشتاین۴۲، ۱۹۸۴؛ همان).
در نتیجه حل مسأله به طور گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف مانند علوم ( لن، کلارک، و اسلاتا۴۳، ۲۰۰۳؛ به نقل از لیو۴۴ و همکاران، ۲۰۱۱)، ریاضیات ( جوناسن، ۲۰۰۳؛ به نقل از نیلی احمدآبادی و همکاران، ۱۳۹۱: ۱۵) و طراحی ( جرمن و دلینبرگ۴۵، ۲۰۰۸؛ به نقل از لیو و همکاران، ۲۰۱۱) 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 (وود وارد، کارنین و گرستن۴۶، ۱۹۹۸)، اکتشاف علمی (تان و بیس واز۴۷، ۲۰۰۷) و ریاضیات (لی و چن۴۸، ۲۰۰۹)، به عنوان ابزاری برای رشد توانایی‌های حل مسأله دانش‌آموزان به کار رفته‌اند. ( به نقل از لیو و همکاران، ۲۰۱۱).
۲-۱-۱۱. 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.

۱. نظریه‌ی رمز دوگانه۴۹
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. (سیف، ۱۳۹۱: ۲۳۳).
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 هانسن۵۰ (۱۹۹۰) یادگیرندگان ۲۵ درصد از آنچه که می‌شنوند، ۴۵ درصد از آن چه را که می‌شنوند و می‌بینند و ۷۰ درصد از آنچه را که دستکاری، کنترل، اصلاح، و به منصه عمل در می آورند را یاد می گیرند (براوو و همکاران، ۲۰۰۶؛ به نقل از نیلی‌احمدآبادی و همکاران، ۱۳۹۱: ۱۴). 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 ( اسکات۵۱، ۲۰۰۳؛ به نقل از رضوی،۱۳۸۶: ۱۰۴).
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

92

دیدگاهتان را بنویسید