Dr. Mona Tawakkul Elsayed

Associate Prof. of Mental Health and Special Education

نموذج مقترح لمعمل افتراضي عبر الانترنت في ضوء ‏معايير الجودة الش

نموذج مقترح لمعمل افتراضي عبر الانترنت في ضوء ‏معايير الجودة الشاملة لتلاميذ الصف السادس ‏الابتدائي

نموذج مقترح لمعمل افتراضي عبر الانترنت في ضوء معايير الجودة الشاملة لتلاميذ الصف السادس الابتدائي”


مقدم من الباحثة

رباب محمد حسن السيد

 

استكمالاً للحصول على درجة الماجستير في التربية

تخصص ( تكنولوجيا التعليم )



إشـــــــــراف

أ.م.د/نبيل   جاد عزمي

أستاذ تكنولوجيا التعليم المساعد

كلية التربية ـ جامعة حلوان


د/ خالد محمود حسين نوفل

مدرس تكنولوجيا التعليم

كلية التربية ـ جامعة   عين شمس


 

2010

 




الفصل الأول

مشكلة البحث والخطة العامة     لدراستها

 

 .1مقدمة البحث.

.2إجراءات تحديد مشكلة البحث.

.3مشكلة البحث.

.4أهداف البحث.

.5فروض البحث.

.6أهمية البحث.

.7حدود البحث.

.8منهج البحث.

.9 التجريبي للبحث.

.10أدوات البحث.

.11عينة     البحث.

.12إجراءات البحث.

.13مصطلحات البحث.


 


 

الفصل الأول

    مشكلة البحث والخطة العامة لدراستها

مقدمة:

يتغير العالم مع بداية الألفية الثالثة بإستمرارية وخاصة في هذا القرن الحادي والعشرين  وفي مجالات الحياة المختلفة، وأهم ما يميز هذا التغير التطور الهائل في المؤسسات والتقنيات التعليمية، وتقوم تكنولوجيا التعليم بدور كبير في تحسين عمليتي التعليم والتعلم، حيث يواجه التعليم التقليدي عوائق وتحديات مختلفة تجعله غير قادر علي تلبية احتياجات المجتمع، فالتدريس يتم في الفصول والمعامل المدرسية ويكون محددًا بوقت معين وهو زمن الحصة مما يؤثر بدوره في منتوجات العملية التعليمية، لذا كان ينبغي البحث عن مستحدثات تكنولوجية قادرتسهم في  علي تلبية حاجات المتعلمين، وكان لظهور الكمبيوتر الأثر الكبير في تطبيق مبدأ التعلم الذاتي وأصبحت أهمية الكمبيوتر في العملية التعليمية تزداد يومًا بعد يوم، ثم تلي الكمبيوتر ظهور شبكة الإنترنت التي كانت ومازالت لها تأثير كبير في تفاعلية المتعلم، حيث يعتبر الإنترنت أحد التقنيات التي لها استخدامات تعليمية عديدة، حيث لايوجد نهاية في انتشاره وانتشار استخداماته مما جعله اليوم أحد المعالم الهامة في الحياة  اليومية.

ويعد الكمبيوتر وشبكاته المحلية والواسعة، وخاصة الإنترنت، هو المحور الرئيسي لهذه المستحدثات، حيث أصبح مصدرًا أساسيًا للتعليم، يوفر بيئة تعلم كاملة، ووجد قبولاً واهتماماً كبيراً، وانتشاراً واسعاً وسريعاً، ومن هذه الوسائل والبيئات التعليمية: الوسائل المتعددة التفاعلية، والوسائل الفائقة، والوسائل المتعددة الاستكشافية، والدروس والمحاضرات الإليكترونية، وبيئات التعلم الافتراضية، والمقررات الدراسية الكاملة القائمة على الويب Web-Based Learning .( محمد عطية خميس:2003، 60)

وفى السنوات الأخيرة قد تزايد الاهتمام ببيئات التعليم الإلكترونية، إذ نظمت الجمعية الأمريكية لعمداء القبول والتسجيل أول مؤتمر دولى للتعليم الالكترونى فى مدينة دنفر بولاية كلورادو الأمريكية فى شهر أغسطس من عام ١٩٩٧م وأتبع بقمة للمسؤولين عن هذا التعليم، وحضر القمة والمؤتمر مدراء جامعات وعمداء قبول فى أهم مؤسسات التعليم الإلكترونية فى أمريكا ودول أخرى متعددة ،وكانمنأهمتوصياتالقمةوالمؤتمرما يلى:

  1. التعليم الإلكترونى وجميع وسائله ستكون ضرورية وشائعة لإكساب المتعلمين المهارات اللازمة للمستقبل.
  2. التعليم الإلكترونى فتح آفاقا جديدة للمتعلمين لم تكن متاحة من قبل، وهى حلا واعدا لتلبية  حاجات تلاميذ المستقبل.
  3. يجب تطبيق ما تم التوصل إليه من منافع التعليم الإلكتروني مع عدم إغفال الواقع التعليمي المعتاد.( إبراهيم بن عبد الله المحيسن: 2002 ،2-3)

والتعليم الإلكتروني ( e-learning ) هو نوع من أنواع التعليم عن بعد و يعرف على أنه عملية اكتساب المهارات و المعرفة خلال تفاعلات مدروسة مع المواد التعليمية التي يسهل الوصول إليها عن طريق استعمال برنامج للتصفح مثل برنامج نتسكيب Netscape أو برنامج إنترنت إكسبلورير .Internet Explorerويعتبر التعليم الإلكتروني مفيدا فىعدّةحالات منها:

  • دعم وإكمال التعليم التقليدي.
  • تدريس  مواد كاملة – أو تزويد تدريب فى الوقت المناسب.
  • تعليم أعداد متزايدة من الدارسين فى صفوف مزدحمة.
  • إمكانية استخدام الوسيلة فى أى وقت  وأى مكان.
  • إمكانية متابعة نقاط الضعف والقوة عند الطالب وتسهيل عملية متابعتها.(هند بنت سليمان، 2).

كما أن التطورات التكنولوجية التي حدثت  وخصوصًا المتعلقة بالتخاطب المباشر وإمكانية إنشاء مجموعات تحاور افتراضية وإدخال تقنيات الوسائل المتعددة والتخاطب بالصوت والصورة عن بعد ساعد في ظهور النمط الحديث من التعليم الذي يعرف بالتعليم الافتراضى، حيث بدأ اعتماده فى الجامعات الغربية بعد تحقيقه لنتائج جيدة، وظهور أثره الإيجابي فى دعم النظام التعليمي ورفع كفاءته، وتحقيق مبدأ التعليم المستمر والوصول إلى مصادر المعرفة بسهولة، كما أن التعليم الافتراضى هو ذلك القسم من التعليم الإلكترونى الذى يرتكز على الشبكات المفتوحة، أى أن الاتصال فيه مضمون عن طريق شبكة الإنترنت.(إبراهيم بختي:2004، 275)

وتعتمد التكنولوجيا المستقبلية علي تقنية الحقيقة الافتراضية التفاعلية، وهي طريقة لنقل المناظر المجسمة المركبة التي يتم توليدها وإعادة عرضها عن طريق الكمبيوتر، ومن الممكن نقلها عبر شبكة الإنترنت، ومن ثم يشعر المستخدم أنه داخل الحدث نفسه. (محمد إبراهيم يونس:2002،20)

والواقع الافتراضي هو تعلم خبرة تكون هناك لتجربتها بنفسك، ويحاول خبراء التربية والتعليم تسخير الواقع الافتراضي للأغراض التربوية.(عبد الحميد بسيوني:2002, 134) وتكنولوجيا الواقع المصطنع (الافتراضي) نمط جديد في المجالات المختلفة، مثل: القوات المسلحة والطب والهندسة والفنون والتدريب والمحاكاة العلمية والتعليم، وذلك من خلال بيئة التعلم التى تعطى للموقف التعليمي شخصيته وتفرده، وتؤثر فى المتعلم عندما يتفاعل معها بشكل مباشر، وقد أثبتت البحوث أن بيئة التعلم تؤثر فى المتعلم بقدر ما توفره من الصدق والواقعية Realization ، وأن التعلم يكون أفضل عندما تقترب بيئة الفصول من بيئة التعلم الحقيقية، كما أن بيئة التعلم الحقيقية هى البيئة الأفضل للتعلم الحقيقى، ولكن قد يكون من الصعب توفير هذه البيئة فى جميع الحالات، إما لصعوبتها أو بعدها أو ندرتها أو خطورتها أو تعقيدها، وهنا تكون البيئة الاصطناعية البديلة هى الأكثر مناسبة للتعلم، وتعد بيئات التعليم الإليكترونية من هذه البيئات البديلة. ( محمد عطية خميس:2003، 325)

كما تعد تكنولوجيا الواقع الافتراضي من أحدث تكنولوجيات التعليم القائم علي الكمبيوتر حيث توفر بيئة تعليمية افتراضية تعطي المستخدم إحساسا بالانغماس فيها .وقد استخدمت هذه التكنولوجيا بنجاح في مجالات عديدة مثل الطيران والطب التخيلي . كما أثبتت فعاليتها في مجال التربية. (محمد عبد الوهاب دولاتي: 2007، 4)

فمنذ السبعينات والعديد من المختصين والباحثين يعملون علي بناء معمل إفتراضي نموذجي لدمج الواقع الافتراضي(Virtual Reality) في مجال العلوم التجريبية، حيث قام “بيير نونو Pierre Nonno” وفريقه بتطوير التجارب المعتمدة علي الكمبيوتر والتي تعرف بالتجارب المعتمدة علي المعالج Processor based Laboratories  حيث يعتقد أن إدخال الحاسب الآلي في المعامل يسهل التحضير والتنظيم والتحكم في التجارب وخاصة إمكانية عرض التمثيل البياني والظاهرة الفيزيائية الحقيقية في آن واحد.( (Pierre Nonno:1998)

وقد أنشأ “”مارك انجلبرج وروبن بنديتي ” M. Engel berg , R. Benedetti ، في عام 1992 معمل فيزياء افتراضي، لإعداد بيئة قابلة للسيطرة عليها بدرجة كبيرة، بحيث يتمكن الطالب من استخدام الكمبيوتر لتنفيذ التجارب الفيزيائية الافتراضية، لاعتقادهما أن الواقع الافتراضي ييسر الحصول علي المعرفة بعرض خيال مصطنع من الفن التصويري وأدوات تقديم العرض تؤدي لمعايشة الواقع الافتراضي .(الغريب زاهر إسماعيل:2001، 287)

كما أن البحوث القليلة التي أجريت علي فعالية المعامل الافتراضية أظهرت بصفة عامة نتائج إيجابية.( Budhu:2001, 76)، حيث أكد ” سيكس وريدSykes Reid ” علي أن هذه التكنولوجيا تشغل المتعلم وتجعله نشطا وفاعلا في الموقف التعليمي. (محمد عبد الوهاب دولاتي:2007، 4)

ولقد أسهم التطور الكبير في مجالا الاتصالات الرقمية والتقدم الهائل في تكنولوجيا المعلومات في إمكانية إنشاء المعامل الافتراضية والتوسع في إعداد برمجياتها.(أحمد بن صالح:2008, 2)

ومن خلال ما سبق يتضح أن انتشار الإنترنت والتحسن في سرعتها بدأ يظهر كل يوم مستحدث جديد مثل: المدرسة الإلكترونية والفصل الإلكتروني والكتاب الإلكتروني والمكتبة الإلكترونية والمتحف الإلكتروني وكذلك ظهور المعامل الافتراضية كأحد مستحدثات تكنولوجيا التعليم، وقد تسبب ظهور هذه المستحدثات في تغير عناصر العملية التعليمية.

وتعتبر تقنية المعامل الإفتراضية إحدي ثمار دمج التقنية في تعليم العلوم، وإحدي إفرازات التوسع في استخدام تقنية المعلومات والاتصالات.( أحمد بن صالح:2008, 3)

ويعرف كل من “عباس:2006 “، “مارتينز وآخرون: 2003″، “ويارون وآخرون: 2005” المعامل الافتراضية بأنها برامج حاسب آلي يستطيع المستخدم من خلالها تطبيق أي تجربة عملية، علي أن هذه البرامج برمجيات ووسائط متعددة يمكن استخدامها من خلال الحاسب الآلي مباشرة بتحميلها علي الحاسب الشخصي باستخدام الويندوز أو استخدامها من خلال شبكة الإنترنت، وهي برامج في الغالب ذاتية التشغيل ولا تحتاج لبرامج تشغيل.

وقد قامت الباحثة برصد لواقع استخدام المعامل الافتراضية في العملية التعليمية من خلال الدراسات السابقة، وجدت أن التوصيل العالمى (Global Connectivity) والترقيم الشامل للمعلومات ( Information Digitalization ) أدي إلى قفزة نوعية فى أداء الشبكات وعروضها، نتج عنها إيجاد حلول جديدة فى مجال التعليم عن بعد، والتي منها: المعامل الافتراضية مما يتيح للطالب أن يتابع تحصيله العلمى من أى مكان وفى أى زمان دون انقطاع عن الدروس أو الإرشاد، وبالتالى فلن يفقد بانتقاله أية ميزة أو خدمة تقدم له، مما أعطى مصداقية لهذا النوع من التعليم العالى، نتيجة لذلك قررت بعض من الجامعات العريقة مثل: جورجيا للتقنية التحول إلى التعليم الافتراضى بشكل كامل خلال السنوات القادمة.(مصطفى جبارى وآخرون:2007، 2-3)، ولقد أثبتت التجارب العالمية للعديد من الجامعات ومراكز البحوث العلمية أهمية المعامل الافتراضية في التعليم والبحوث، ومن المهم للدول النامية تعاون المؤسسات الأكاديمية والبحثية ومؤسسات التدريب المهني لبناء معامل افتراضية عالية الجودة وذات مردود علمي وتقني يساهم في رفع مستوي الخريجين والباحثين. (مهند محمد البياتي:2006،63)

كما قامت العديد من الجامعات والمؤسسات البحثية بإنشاء معامل افتراضية يمكن للطالب أو الباحث استخدامها لإكمال متطلبات دراسته العملية أو قيامه بإجراء البحوث والتجارب، وسوف يتم تناول هذه التجارب فيما يلي:

  • مشروع  معمل الأحياء الدقيقة الافتراضي في جامعة تكساس الأمريكية، حيث أسست هذه الجامعة معملا حيويا علي الإنترنت بواسطة فيكي فريمان Vicki.s.Fremaوالتي أكدت أهمية هذا المعمل وقدرته علي إعطاء الطلاب متغيرات عديدة إلكترونية عبر المعمل الافتراضي أكثر مما يمكن في المعمل الحقيقي وبأقل تكلفة، ففي المعمل الواقعي تكلف مزرعة البكتريا تكلفة باهظة وتستغرق وقتا طويلا وتحتاج إلي متابعة دقيقة من قبل المعلم للتأكد من إجراءاتها الصحيحة لمنع إهدار المواد، وهذا الأمر لا يمثل مصدرًا للقلق في حال استخدام المعمل الافتراضي. (Carnevale:2003, 30-32)
  • معامل الفيزياء الافتراضية :تستخدم معامل الفيزياء الافتراضية إطار تطبيقي تجريبي بنظام المحاكاة الافتراضية Virtual Simulation System بحيث يكون المحور التجريبي متمركزا حول المتعلم بمساعدة المعلم وفقا لنظرية التعلم بالاكتشاف الموجهGuided Discovery Learning ، كما يمكن كل من المعلم والمتعلم من الإبحار في المواقع، كما يستطيع المعلم الوصول إلي موقع  معمل الفيزياء الإفتراضي للتقنية للحصول علي آخر تحديثات البرنامج أو أي تجارب جديدة.

 (http://samatech.org/productions.html(

  • المعامل الافتراضية التي تدعم الكيمياء في جامعة بتسبيرغ في الولايات المتحدة الأمريكية فلقد تم إنشاء معمل افتراضي لتعليم الكيمياء بواسطة “ديفيد يارون David Yaron: 2005″، وكان الغرض من هذا المشروع هو تحسين التعليم في الدورات التمهيدية للكيمياء من خلال إكمال التعليم التقليدي للطلاب بإجراء التجارب بشكل مماثل لما يحققه الطلاب الممارسون للتجارب العلمية بشكل حقيقي، ويستطيع الطلاب تصميم أو تنفيذ تجارب خاصة بهم بسرعة ويرون أمثلة للكيمياء ما كانوا يرونها في المعمل الحقيقي، ويستطيع الطلاب التواصل مع هذا المعمل من خلال شبكة الإنترنت من خلال الموقع:

)(http://www.chemcollective.org/vlab/vlab.php  ويستطيع كل طالب تحميل البرامج  علي حاسبه الشخصي، أو بتطبيق التجارب مباشرة من خلال شبكة الإنترنت عبر الموقع:  (http://ir.chem.cmu.edu/find.php)

ومن الدراسات العالمية في مجال المعامل الإفتراضية دراسة “تشانجChange ” التي هدفت إلي استقصاء أثر استخدام تقنية المعمل الافتراضي  المبني  علي حل المشكلات في تحصيل واتجاهات الطلاب نحو العلوم وتوصل الباحث إلي مجموعة من النتائج أهمها وجود فرق ذات دلالة إحصائية بين متوسطي درجات المجموعتين التجريبية والضابطة لصالح المجموعة التجريبية التي استخدمت المعمل الافتراضي.( Change: 2002)

ودراسة  “Avradinis & et.al” اجريت في اليونان اذ هدفت إلي استخدام تقنيات الواقع الافتراضي لمحاكاة تجارب الفيزياء, حيث قام الباحثون بتطوير الوسائط المتعددة الكلاسيكية أي ذات البعدين واعتماد الوسائط المتعددة الثلاثية الابعاد في تطوير مختبر الفيزياء الافتراضي لإنتاج مستوى عالي من التفاعل حيث المتعلم قادر على التفاعل في عالم ثلاثي الابعاد و يؤدي التجارب في الوقت الحقيقي, اذ يمكن للمتعلم  في العالم الافتراضي أن يغير مواقع الاجسام وإعادة توجيهها وتركها تتفاعل مع بعضها, ويتكون المختبر من ثلاثة أجزاء مختلفة , أحدها  يتكون من العناصر المنطقية, ويكون مسؤول عن العروض المستندة إلي المحاكاة  بتطبيق المبادئ و القوانين وهذا يشير الى عالم التجربة, الجزء الاخر هو محرك إفتراضي ثلاثي الأبعاد والذي يتعامل بالعروض البصرية للمختبر ويجعل المتعلم يكون وجهة نظره طبقا لموقعه في الفضاء الإفتراضي الجزء الثالث وهو (interface) والذي يقدم مهمة تفاعل المتعلم مع الحاسوب ضمن المحتبر وتحول أعمال المتعلم إلي بيانات في المكون المنطقي , وكل جزء من المختبر طبق بتقنية مختلفة  منها (HTML, Java and VRML. Prolog)  (Avradinis & et.al ,2001, 3).

ودراسة “مارتينيز وآخرون Matrtinez,et al” في أسبانيا هدفت إلي الكشف عن إمكانية إستخدام المعمل الإفتراضي في مادة الكيمياء كجزء مكمل للطرق التقليدية، وهل هناك أثر لإستخدام  المعمل الإفتراضي علي تحصيل الطلاب، ولقد تفوقت المجموعة التجريبية التي إستخدمت المعمل الإفتراضي علي المجموعة الضابطة التي إستخدمت المعمل التقليدي في مستوي التحصيل والفهم للأساليب الأساسية والمفاهيم العلمية.( Matrtinez,et al: 2003)

وأجري هاينز وآخرون دراسة ” et al  “Heinz-Dietrich Wuttke هدفت إلي تقييم المعامل الافتراضية عبر الانترنت وفقاً لمجموعة من المعايير وهي: معايير خاصة بالتسجيل داخل المعامل الافتراضية، معايير خاصة بمتطلبات النظام المستخدم في تشغيل المعامل الافتراضية، معايير خاصة بمقدمة الدخول للمعامل الافتراضية، معايير خاصة بالتكنولوجيا، معايير خاصة بسهولة الاستخدام. وأشارت النتائج إلي أن معظم المعامل الافتراضية عبر الإنترنت حققت أفضل النتائج مما أدي إلي زيادة  قابليتها للاستخدام وتضمين المعامل في العملية التعليمية.

كما أجري ” وودفيلد وآخرون Wood Field,et,al” دراسة هدفت إلي إنشاء معمل افتراضي في جامعة بريغهام يونغ Brigham Young  في الكيمياء يتم التدريس للطلاب من خلاله، وأشارت النتائج إلي اتجاهات إيجابية للمعمل الافتراضي من قبل الطلاب بسبب أنه منحهم الحرية في الاكتشاف في بيئة آمنة وبدون أي خسائر، أدي إلي إيجاد نوع من الثقة لدي الطلاب مما ساهم في فهم أساسيات الكيمياء العامة.( (Wood Field,et,al:2004

كما أجري “أحمد بن صالح الراضي” دراسة هدفت إلي التعرف علي أثر استخدام تقنية المعامل الافتراضية علي تحصيل طلاب الصف الثالث الثانوي قسم العلوم الطبيعية في مقرر الكيمياء في منطقة القصيم التعليمية، ولقد توصلت نتائج الدراسة إلي عدم وجود فرق ذي دلالة إحصائية عند مستوي (0.05) بين متوسطي درجات المجموعتين الضابطة والتجريبية في التطبيق البعدي للإختبار التحصيلي، كما أكدت الدراسة عدم خفض مستوي التحصيل الدراسي لدي الطلاب عند دراستهم عن طريق المعامل الافتراضية، وهذا يعني أن الدراسة باستخدام المعامل الافتراضية تؤثر علي فاعلية التحصيل الدراسي لدي الطلاب مثل الأثر الناتج عن الدراسة التقليدية.(أحمد بن صالح الراضي: 2008، 11)

ودراسة “علي بن محمد ” في السعودية هدفت الدراسة إلي التعرف علي الفروق في اكتساب مهارات الشكل الظاهري للكائن الحي(المورفولوجيا) بين مجموعة الطلاب التي درست باستخدام (مختبرات الأحياء الافتراضية) والمجموعة التي درست باستخدام (مختبرات الأحياء التقليدية) ومعرفة اتجاهات الطلاب نحو دراسة الأحياء والتجارب المعملية قبل وبعد استخدام تطبيقات الحاسوب والمختبرات الافتراضية، وأسفرت النتائج عن وجود فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي 0.05 بين المتوسطات الحسابية لدرجات الطلاب(قبل) و(بعد) التجربة لصالح درجات الطلاب( بعد استخدام تطبيقات الحاسوب والمختبرات الافتراضية).(علي بن محمد:2008،70).

ودراسة “زكريا بن يحيى لال” هدفت الدراسة إلي الكشف عن العلاقة بين الاتجاه نحو استخدام المختبرات الافتراضية وبعض القدرات الإبداعية (الطلاقة – المرونة – الأصالة). إلى جانب التعرف على الفروق في هذه القدرات الإبداعية وفقاً لتفاعل متغيرات الاتجاه نحو استخدام المختبرات الافتراضية في التعليم الإلكتروني (مرتفع – منخفض) وأسفرت النتائج إلى وجود علاقة موجبة دالة إحصائياً بين الاتجاه نحو استخدام المختبرات الافتراضية في التعليم الإلكتروني وبعض القدرات الإبداعية (الطلاقة – المرونة – الأصالة). كما تبين أن الطلاب الذكور مرتفعي الاتجاه نحو استخدام المختبرات الافتراضية في التعليم الإلكتروني في الصف الثالث الثانوي أكثر قدرة للإبداع.( زكريا بن يحيى لال:2009)

وأجري كلا من (Ding& Hao Fang) دراسة هدفت استخدام مختبر المحاكاة لتحسين تعلم الفيزياء، دراسة استكشافية لتعلم انكسار الضوء ركزت الدراسة على تصميم مختبر الفيزياء بالمحاكاة لمساعدة الطلبة على فهم قوانين و مفاهيم الفيزياء,  وعد الباحثان بيئة التعلم بالمحاكاة من خلال تقديم بيئات عرض قوية وداعمة لمفاهيم الفيزياء, في هذه الدراسة قدم الباحثان تجارب محاكاة لإنكسار الاشعة وانحراف الضوء, بإستخدام برمجة (C++) وفي هذه التجربة يمكن للطلبة تعديل بارامتر التجربة واستكشاف قانون الانكسار وطبقت هذه التجربة على (64) طالب من طلبة الكلية لمعرفة اثر تجارب المحاكاة بالحاسوبِ في التعلم الاستكشافي, وأظهرت نتائج الدراسة تفوق المجموعة التي درست التجربة بالمحاكاة الإفتراضية في مهارات البحث وتحسين القدرات الاستكشافية    Ding& Hao Fang 2009 , 3-6)).

وتبين مما سبق أن المعامل الافتراضية تسهم في الآتي:

  • سد العجز الموجود في تجهيزات المعامل التقليدية في معظم المدارس.
  • تمكين المتعلمين من إجراء تجارب معملية بدون خوف أو رهبة أو مخاطر المعامل التقليدية.
  • تنمية المهارات المختلفة في بيئة آمنه، وتساعد في التغلب علي العوائق التي تواجه المتعلمين، سواء كانت عوائق مكانية أو زمنية أو مادية.
  • توفر بيئة تعليمية افتراضية تساعد المتعلمين على التعاون والمشاركة على جهاز الكمبيوتر عبر الإنترنت في نفس الوقت واللحظة.

ويري “محمد عطية خميس” أنه رغم أهمية الواقع الحقيقي في التعليم، إلا أن الواقع التخيلي (الافتراضي) له مزايا وإمكانيات عديدة أثبتتها البحوث، وأهمها:

  • تبسيط الواقع الحقيقي المعقد: فالواقع الحقيقي معقد ومليء بالأحداث والتفاصيل التي تشتت الانتباه، بينما تنقي بيئة الواقع التخيلي (الافتراضي) ما هو مطلوب التركيز عليه فقط، كما هو الحال في الأحداث التاريخية .
  • توفير الأمان: حيث توفر بيئة أمنة لاجراء التجارب الخطرة.
  • الإتاحة: فكثير من الوقائع والأحداث والظاهرات في البيئة الحقيقية نادرة أو غير متاحة، كما هو الحال في التجارب الصعبة، والظاهرات العلمية والجغرافية نادرة الحدوث ،أو تعلم الطيران .. الخ، وبيئة الواقع التخيلي (الافتراضي) تجعل كل ذلك ممكنا ومتاحا، بل قد تكون هي الطريقة الأنسب والوحيدة للتعلم.
  • التحكم في البيئة: قد يصعب التحكم في البيئة الحقيقية، بينما يمكن التحكم في البيئة التخيلية بالكامل، حيث يتمكن المتعلم من التحكم في وقائعها وأحداثها وظاهراتها، وبالتعديل أو التسريع، أو تكرار العرض، أو غير ذلك.(محمد عطية خميس: 2003، 341)

كما تعد مهارة التعلم الذاتي من المهارات التي يمكن تعلمها باستخدام المعامل الافتراضية، وذلك لأنها:

  • تُُمكن المتعلم من إجراء التجارب المعملية التي يصعب تنفيذها في المعامل الحقيقية بسبب خطورتها علي المتعلم.
  • تتيح التجارب المعملية للمتعلمين في كل الأوقات ومن أي مكان و إجراء التجارب التي يتطلب إجراؤها وقتا طويلا في المعمل الحقيقي.
  • إمكانية تغطية كل أفكار المقرر الدراسي بتجارب عملية تفاعلية وهذا يصعب تحقيقه من خلال المعمل الحقيقي نتيجة لمحدودية الإمكانات والمكان والوقت المتاح للعملي.
  • تساهم في تقليل وقت التعلم الذي يقضيه الطلاب في المعمل الحقيقي.(نهير طه حسن:2007, 13)

بالإضافة إلي أن تدريس العلوم (الفيزياء والكيمياء والأحياء) والتي تتطلب وجود معامل لإجراء التجارب، وهذه المعامل لا تمكن المتعلم من إجراء جميع التجارب وذلك بسبب خطورتها، ومحدودية الإمكانيات والمكان والوقت المتاح، مما يلفت الانتباه إلي أهمية دور المعامل الافتراضية وأنها هي الأسلوب الأفضل والأمثل لتدريب الطلاب علي المهارات المعملية.

الإحساس بمشكلة البحث :

شعرت الباحثة بالمشكلة من خلال عملها كأخصائي تكنولوجيا التعليم بأحد المدارس، ومتابعتها لمشكلات التعليم والتعلم بالمدرسة، وقد لفت انتباهها شكوي مدرسي العلوم المستمرة من صعوبة تعامل تلاميذ المرحلة الابتدائية مع بعض التجارب العملية المرتبطة بمقرر العلوم، وخطورة تعاملهم المباشر مع المواد والأدوات الموجودة بالمعامل، ولإقرار وجود المشكلة قامت الباحثة بالتالي:

أولاً: عمل دراسة استطلاعية: شملت بعض مدارس المرحلة الإبتدائية (ثلاث مدارس بأماكن متفرقة)( * )، ومقابلة مدرسي مادة العلوم وكان من الأسئلة التي تضمنها استبيان الدراسة ما يلي:

  • هل يوجد معمل علوم بالمدرسة ؟
  • هل يستطيع التلاميذ التعامل مع محتويات هذه المعامل في حال توافرها؟
  • هل تتوافر الأجهزة والمعدات اللازمة داخل المعمل؟
  • هل الأجهزة والمعدات بالمعمل تحقق متطلبات مقررات العلوم؟
  • هل تتوافر وسائل السلامة والأمن بالمعمل ؟

وكشفت نتائج الدراسة الاستطلاعية التالي:

  • وجود معامل ببعض المدارس ولكنها لا تؤدي الغرض المطلوب، حيث إن إدارات تلك المدارس لا تهتم بدخول التلاميذ هذه المعامل.
  • صعوبة تعامل التلاميذ مع الأدوات والمواد داخل المعامل الحقيقية.
  • وجود نقص في المواد التعليمية داخل المعمل.
  • عديد من الأجهزة والمعدات لا يتم صيانتها بشكل دوري وبالتالي غير صالحة للاستخدام.
  • عدم توافر وسائل الأمن والسلامة الكافية للتلاميذ الصغار.

ثانياً:تحليل برمجيات العلوم المقررة لتلاميذ المرحلة الابتدائية: للتحقق من تغطيتها لمقرر العلوم وكذلك لدراسة مكوناتها وهل تغطي التجارب الموجودة بهذا المقرر، وكشفت نتائج التحليل عن:

  • يوجد برمجيات تعليمية لمادة العلوم تنتجها وزارة التربية والتعليم بالفعل.
  • لا تغطي كافة وحدات مقرر العلوم.
  • لا تحتوي علي وسائل برمجية يمكن للتلميذ من خلالها أداء التجارب المعملية الموجودة بالمقرر.

ثالثاً:الرجوع إلي الدراسات السابقة في مجال المعامل الإفتراضية: حيث قامت الباحثة بتحليل بعض الدراسات السابقة في مجال المعامل الافتراضية باعتبارها أحد المستحدثات التكنولوجية التي قد تساعد في حل هذه المشكلة، حيث إن المعامل الافتراضية تمتاز بقدرتها علي تمكين المتعلمين من إجراء التجارب بأنفسهم (افتراضيا)، والتحكم في متغيرات التجارب، وعدد مرات التنفيذ، وهذا ما قد يُحرم منه المتعلمون في المعمل الحقيقي، ويتفق ذلك مع ما أشار إليه “الغريب زاهر إسماعيل” في أن المعمل الافتراضي يوفر للطلاب عوامل الأمان وتيسير تنفيذ التجارب بدون مخاطرة، ويستخدم الأدوات مرات عديدة لتنفيذ التجربة بطريقة صحيحة (الغريب زاهر إسماعيل:2001, 278).

ومن الدراسات التي بحثت فعالية المعامل الافتراضية دراسة “نهير طه حسن” التي أوصت بتصميم وتطوير معامل افتراضية للمقررات التعليمية بالتعليم العام والجامعي، وبإجراء المزيد من الدراسات والبحوث حول دراسة متغيرات تصميم وتطوير معامل افتراضية، وبتوفير معامل كمبيوتر حديثة، وبرمجيات مناسبة لإنتاج وعرض المعامل الافتراضية، وتوفير التجهيزات والمعدات والأجهزة اللازمة بالجامعات.(نهير طة حسن:2007, 13)

وأوصت كذلك دراسة “محمد عبد الوهاب دولاتي” بالاهتمام بالمعلمين وتدريبهم علي استخدام برامج الكمبيوتر المستخدمة كل في تخصصه وذلك بإنشاء معامل للواقع الافتراضي في المدارس المميزة وتقييمها بعد ذلك. (محمد عبد الوهاب دولاتي:2007، 16)، وأوصي “علي بن محمد بن ظافر” بإنشاء موقع للمعامل  الافتراضية علي شبكة العالمية (الإنترنت) بما يتيح استفادة المعلمين والطلاب من هذه التقنية (علي بن محمد بن ظافر:2009, ص146).

وأكدت دراسة” زكريا بن يحي لال” علي ضرورة التفكير بمواجهة المختبرات الافتراضية، لأنها ستمثل توعية جديدة على مجتمعنا خاصة بوجود التعليم الإلكتروني، وهو ما قد يمثل مشكلة أو عائقاً إذا لم نجد ما يتناسب من حلول لتطوير مجالات التعليم الإلكتروني. إضافة إلى هذا، ربما يرتبط استخدام المختبرات الافتراضية في التعليم الإلكتروني بشكل أو بآخر بالقدرات الإبداعية. ( زكريا بن يحيى لال:2009)

رابعا: قامت الباحثة بزيارة لمركز التطوير التكنولوجي وسؤال القائمين علي إنتاج البرمجيات التعيمية بالمركز عن إنتاج المعامل الافتراضية في شكل أسطوانات تعليمية أو علي موقع الوزارة التعليمي، وأشارت النتائج إلي:

  • لا يتم الاهتمام بتضمين البرمجيات التعليمية تقنيات المعامل الافتراضية.
  • وجود تجربة واحدة علي موقع مقرر العلوم لتلاميذ المرحلة الابتدائية موضوعة داخل صفحات المقرر وليست في شكل معمل.
  • افتقار المحاولات الموجودة بموقع الوزارة لمعايير تصميم وبناء المعامل الافتراضية عبر الإنترنت.

ومن خلال ما سبق يمكن استخلاص التالي:

  1. وجود مشكلة تتمثل في عدم مقدرة تلاميذ المرحلة الابتدائية علي التعامل المباشر مع المواد والأجهزة المعملية؟
  2. إقرار الدراسات السابقة بأهمية استخدام المعامل الافتراضية وضرورة تصميمها وإنتاجها.
  3. عدم وجود نموذج لمعمل افتراضي عبر الإنترنت يمكن الاقتداء به عند بناء مثل هذه المعامل.
  4. عدم وجود قائمة بمعايير بناء المعامل الافتراضية عبر الإنترنت؟

تحديد المشكلة:

وفي ضوء ما سبق يمكن تحديد مشكلة البحث في التساؤلات  التالية:

  1. ما معايير الجودة الشاملة لمعمل افتراضي عبر الإنترنت لتلاميذ الصف السادس الابتدائي ؟
  2. ما النموذج المقترح لمعمل افتراضي عبر الإنترنت لتلاميذ الصف السادس الابتدائي ؟
  3. ما فاعلية النموذج المقترح لمعمل افتراضي في اكتساب تلاميذ الصف السادس الابتدائي بعض المعارف المتعلقة بمحتوي مادة العلوم ؟

أهداف البحث:

هدف البحث الحالي إلي الآتي:

  1. تحديد قائمة بمعايير الجودة الشاملة لمعمل افتراضي عبر الإنترنت لتلاميذ الصف السادس الابتدائي.
  2. تصميم وإنتاج النموذج المقترح للمعمل الافتراضي عبر الإنترنت في ضوء معايير الجودة الشاملة.
  3. قياس أثر النموذج المقترح للمعمل الافتراضي في تحصيل تلاميذ الصف السادس الابتدائي المعلومات المتعلقة بمحتوي مادة العلوم (وحدة الجهاز الهضمي للإنسان).

فروض البحث:

  1. يوجد فرق دال إحصائيا بين متوسطي درجات أفراد المجموعة الضابطة التي تدرس بالطريقة التقليدية، وأفراد المجموعة التجريبية التي تدرس باستخدام المعمل الافتراضي، في اختبار التحصيل المعرفي، لصالح المجموعة التجريبية.
    1. تصل فعالية النموذج المقترح إلي 1.2 علي الأقل مقاسا بمعادلة بليك للكسب المعدل.

أهمية البحث:

  1. إمداد المهتمين بقائمة بمعايير جودة وتصميم وإنتاج المعامل الافتراضية، وهو ما تفتقده المعامل الموجودة حالياً.
  2. يسهم هذا البحث في زيادة فاعلية العملية التعليمية، وإعطاء المتعلمين نوعا من الثقة بمنحهم الحرية في إجراء التجارب المعملية في بيئة افتراضية وآمنة.
  3. قد يفيد هذا البحث في تجاوز بعض المشكلات والعوائق التي تواجه المعلمين والطلاب خصوصا في إجراء التجارب الصعبة والخطيرة.

حدود البحث:

اقتصر البحث الحالي علي:

  1. تناول المعامل الافتراضية علي الخط المباشر Online ومعايير جودتها.
  2. وحدة تعليمية (وحدة الجهاز الهضمي للإنسان)من مقرر مادة العلوم للصف السادس الابتدائي.

منهج البحث:

اعتمد البحث الحالي على المنهجين التاليين:

1. المنهج الوصفي: والذي يقوم بوصف ما هو كائن وتفسيره وتم استخدام هذا المنهج فى البحث الحالي لوصف وتحليل البحوث والدراسات السابقة.

2. المنهج شبه التجريبي: وهو المنهج الذي يستخدم لمعرفة أثر المتغير المستقل على المتغيرات التابعة، وتم استخدام هذا المنهج فى البحث الحالي للكشف عن العلاقة يبين المتغيرات التالية:

1-المتغير المستقل : Independent variable النموذج المقترح للمعمل الافتراضي.

2-المتغير التابع :Dependent variables

  • التحصيل المعرفي لبعض المعارف المرتبطة بمادة العلوم للصف السادس الابتدائي (وحدة الجهاز الهضمي للإنسان).

التصميم التجريبي للبحث:

فى ضوء متغيرات البحث اعتمد الباحثة على التصميم التجريبي التالي:

       المعالجة

المجموعة

الاختبارات القبلية

مادة المعالجة   التجريبية

الاختبارات البعدية

المجموعة   التجريبية

(اختبار تحصيلي)

معمل افتراضي

Virtual Lab

(اختبار تحصيلي)

المجموعة   الضابطة

(اختبار تحصيلي)

الطريقة التقليدية

(اختبار تحصيلي)

جدول(1-1) التصميم التجريبي للبحث

الأساليب الإحصائية:

  1. تحليل التباين أحادي الاتجاه ANOVA لحساب تجانس المجموعات التجريبية.
  2. الأسلوب الإحصائي المعروف (T-test) لمعالجة البيانات التي تم الحصول عليها من تطبيق أدوات الدراسة بعدياً على المجموعتين التجريبيتين.

مادة المعالجة التجريبية:

تمثلت مادة المعالجة التجريبية فى معمل افتراضي عبر الإنترنت مصمم وفق معايير الجودة الشاملة لتلاميذ الصف السادس الابتدائي والخاصة بمادة العلوم (وحدة الجهاز الهضمي للإنسان).

أدوات البحث:

تمثلت أدوات البحث الحالي في:

  1. قائمة بمعايير الجودة الشاملة للمعامل الافتراضية لتلاميذ الصف السادس الابتدائي؟
  2. اختبار تحصيلي لقياس مدى تحصيل تلاميذ الصف السادس الابتدائي للمعارف المتضمنة بالمعمل الافتراضي والخاصة بمادة العلوم (وحدة الجهاز الهضمي للإنسان).

عينة البحث:

تمثلت عينة البحث في 60 تلميذاً من تلاميذ الصف السادس الابتدائي مدرسة أحمد عرابي الابتدائية – محافظة القليوبية، بالعام الدراسي 2009-2010 تم اختيارهم عشوائياً ويقسموا إلي مجموعتين ضابطة و تجريبية كل منهما 30 تلميذاً.

إجراءات البحث :

أولا: دراسة تحليلية شاملة للبحوث والأدبيات ذات الصلة بموضوع ومتغيرات البحث الحالي.

ثانيا: إعداد قائمة معايير الجودة الشاملة للمعامل الافتراضية عبر الإنترنت، من خلال ما يلي:

  • الاطلاع علي الأدبيات المرتبطة بالبيئات والمعامل الافتراضية.
  • تحليل بعض الدراسات التي تناولت معايير بناء بيئات التعلم المختلفة .
  • اشتقاق وصياغة قائمة المعايير.
  • عرض هذه القائمة علي المختصين من التكنولوجيين والتربويين لتحكيمها.
  • تعديل القائمة وفقا لآراء المحكمين.

ثالثا: تحديد المحتوي التعليمي الذي سيقدم من خلال المعمل الافتراضي، من خلال ما يلي:

  • دراسة محتوي وحدة الجهاز الهضمي بمقرر العلوم لطلاب الصف السادس الابتدائي.
  • تحديد الأهداف التعليمية المتضمنة بالوحدة وصياغتها.
  • تحديد الأنشطة التعليمية والإثرائية المصاحبة للمحتوي.
  • تقسيم المحتوي إلي مجموعة من الدروس والتجارب تصلح للعرض في شكل معمل افتراضي عبر الإنترنت.
  • عرض الأهداف والمحتوي علي المختصين لتحكيمه.
  • تعديل الأهداف والمحتوي وفقا لآراء المحكمين.

رابعا: بناء نموذج لمعمل افتراضي عبر الانترنت في ضوء معايير الجودة لتلاميذ الصف السادس الابتدائي من خلال:

  • الاطلاع علي الأدبيات المرتبطة بالتصميم التعليمي.
  • دراسة وتحليل نماذج تصميم بيئات التعلم عبر الإنترنت .
  • دراسة وتحليل نماذج لمعامل افتراضية عبر الإنترنت.
  • اشتقاق النموذج المقترح علي ضوء ما سبق.
  • عرض النموذج علي المحكمين.
  • تعديل النموذج المقترح في ضوء آرائهم.

خامسا:بناء أداة البحث “الاختبار التحصيلي”، كالتالي:

  • إعداد الاختبار التحصيلي في ضوء المحتوي والأهداف التعليمية.
  • عرض الاختبار علي المحكمين.
  • تعديل الاختبار في ضوء أراء المحكمين.

سادسا:إجراء التجربة الاستطلاعية لنموذج المعمل الافتراضي المقترح علي عينة استطلاعية من مجتمع البحث للتأكد من ثبات أدوات البحث، وضبط إجراءات التجربة الأساسية.

سابعا: تطبيق لنموذج المعمل الافتراضي علي عينة من تلاميذ الصف السادس الابتدائي.

ثامنا: استخلاص النتائج ومناقشتها والتأكد من فاعلية نموذج المعمل.

تاسعا: صياغة التوصيات والمقترحات.

مصطلحات البحث:

نموذج  Model

تعرفه “نهير طة ” بأنه تصور عقلي مجرد من وصف أشياء وأحداث أو مواقف أو عمليات واقعية وتمثيلها كما هي أو كما ينبغي أن تكون وذلك بصورة مبسطة بصرية أو لفظية قد تأخذ شكل معادلة أو صورة مادية أو رسم خطي يزودنا بإطار عمل توجيهي للأحداث والإجراءات أو العمليات التي نبحث عنها، وفهمها وتنظيمها وتفسيرها واكتشاف علاقات ومعلومات جديدة في العملية، والتنبؤ بما يحدث إذا غيرنا مكوناتها أو عدلنا فيها.(نهير طة حسن:2007، 54)

تعرفه الباحثة إجرائيًا علي أنه:

مخطط هيكلي يصف مواقف تعليمية واقعية، وتمثيلها في خطوات إجرائية بصورة بصرية، بغرض بناء معمل افتراضي عبر الإنترنت.

المعامل الافتراضية:  Virtual Labs

يعرفها “حسن زيتون” بأنها بيئة تعليم وتعلم افتراضية تستهدف تنمية مهارات العمل المختبري لدى الطلاب وتقع هذه البيئة على أحد المواقع في إحدى الشبكات وينطوى هذا الموقع عادة علي صفحة رئيسة Home Page وبها عدد من الروابط أو الأيقونات (الأدوات) المتعلقة بالأنشطة المعملية وإنجازها وتقويمها.(حسن زيتون:2005, 165).

تعرفها الباحثة إجرائيًا علي أنها:

معامل تشبه المعامل الحقيقية وتحاكيها، صممت بواسطة بيئة افتراضية ثلاثية الأبعاد تفاعلية عالية الجودة، تساعد المتعلمين فى استخدام أجهزة ومعدات معملية من خلال شبكة الإنترنت، وإجراء التجارب العلمية وتكرارها ومشاهدة التفاعلات والنتائج بدون التعرض للمخاطرة، مع سهولة استخدامها.

معايير الجودة الشاملة: Comprehensive Quality criteria

ويعرفها “محمد محمود” بأنها جملة المواصفات والشروط المتفق عليها سلفاً من قبل الهيئات المعنية والمعبرة عن جودة وكفاءة مختلف العناصر المكونة لبرامج الواقع الافتراضي التعليمي بمدخلاتها( البشرية والرمزية والمادية) وعملياتها( تربوية، تعليمية، تدريسية، إشرافية، تقويمية، اجتماعية…الخ) ومخرجاتها(معرفياً، ومهارياً، ووجدانياً) وبيئتها( المادية والاجتماعية) بما يسمح بقياس مدي جودة برامج الواقع الافتراضي، وسبل تطوير هذه الجودة والارتقاء بمستواها.(محمد محمود زين الدين:2010،8)

 

 

تعرفها الباحثة إجرائيًا علي أنها:

مجموعة من الخصائص والمواصفات المطلوبة لتحقيق جودة المعامل الافتراضية عبر الإنترنت، والتي تعبر عن المستوي الذي يجب أن تكون عليه جميع المعامل الافتراضية عند بنائها.

 

الفصل الثاني

المعامل الافتراضية عبر الإنترنت

يتناول هذا الفصل بيئات التعلم الافتراضية عبر الإنترنت، بيئات المعامل الافتراضية، أدوات التعليم عبر الإنترنت، النظم الجاهزة لإنتاج مواقع الإنترنت، استراتيجيات التدريس عبر الإنترنت، المعامل الافتراضية عبر الإنترنت، تعريف المعامل الافتراضية، ومميزاتها، وأهميتها، ومكوناتها، وأنواعها، دراسة تحليلية لبعض نماذج لمعامل افتراضية عبر الإنترنت، تكنولوجيا الواقع الافتراضي والمعامل الافتراضية عبر الإنترنت، النشأة التاريخية للواقع الافتراضي، تعريف الواقع الافتراضي، خصائص بيئة الواقع الافتراضي.

  1. بيئات التعلم الافتراضية عبر الإنترنت

يعتبر عصر التقدم التكنولوجى الذي يقدم كل يوم مستحدث جديد يلبي احتياجات المجتمع التعليمية والعملية، ومن هذه المستحدثات التعليم عبر الإنترنت “Online Education” بدءا بالجامعات الافتراضية Universities Virtual، والمدارس الافتراضية Virtual Schools، والفصول الافتراضية Virtual Classrooms، والمعامل الافتراضية Virtual Labs.

كما يعتبر تصميم بيئة التعلم القائم على الإنترنت أكثر من مجرد وضع بعض المعلومات على الشبكة ونشرها كصفحات أو كبرامج أو كمقررات تعليمية؛ لأن التصميم الجيد لبيئة التعلم القائم على الإنترنت يتطلب تطبيق مبادئ التصميم التعليمي؛ وعليه فلإنشاء بيئة فعالة للتعلم القائم على الإنترنت تركز على بناء المتعلمين للمعرفة فإنه يجب أن يؤخذ في الاعتبار مبادئ التصميم التعليمي للمقررات التي يدرسونها عبر الإنترنت.

كما يجب أن ينطلق تصميم المقررات عبر الإنترنت من أسس نظرية تناسب طبيعة التعلم عبر الشبكة وتوجد دلائل متزايدة على أن النظريات التربوية يمكن أن تستخدم للاسترشاد بها في تطوير وإنجاح التعلم القائم على الإنترنت وعليه فالطلاب المعلمون في حاجة إلى نماذج متطورة تفيد من تكنولوجيا الإنترنت لخلق بيئة تعليمية تساعدهم على نمو مهارات التفكير الناقد لديهم، وفي الوقت نفسه هم في حاجة إلى مداخل تربوية تساعدهم على أن يبنوا معرفتهم بأنفسهم.(حسن الباتع : 2006، 2)

كما يعتمد النجاح في التعلم القائم علي الإنترنت علي وجود اتجاهات إيجابية نحو استخدام الإنترنت في التعلم. (عمرو محمد محمد:2009، 5)

وفي الوقت الحالي يعتمد التعليم في كثير من نظمه وأشكاله علي تقنيات الاتصال وشبكة الإنترنت، بل إن تطور نظم التعليم وظهور أشكال جديدة منها ارتبط في معظم الحالات بتطور هذه التقنيات وذلك لأسباب عديدة تتصدرها فكرة أن التعليم عملية اتصالية في حد ذاتها لها عناصرها الخاصة سواء تمت داخل الفصل الدراسي أو خارجه بالإضافة إلي أن نجاح هذه العملية يعتمد بالدرجة الأولي علي المهارات الاتصالية لعناصرها من جانب وعلي الاستخدام الأمثل لتقنيات الاتصال ووسائله من جانب آخر ولذلك فإن عمليات التعليم أو التعلم هى العمليات الأكثر استفادة من تطوير تقنيات الاتصال ومستحدثاتها وهذه التطورات الأخيرة واعتماد التعليم عليها اقترن به مفهموم التعلم الإلكترونى أو التعلم عبر الشبكات أو التدريس عبر الشبكات.(محمد عبد الحميد:2005، 1)

وتقوم فكرة الواقع الافتراضي علي موضوع بسيط وهو” دع الناس يتصورون أنهم في مكان ما، لا يوجدون فيه فعًلا، بل دعهم يعتقدون أنهم يفعلون أشياء وهم لا يفعلونها في الواقع، وهناك سبل كثيرة لإجراء مثل ذلك الخداع، إلا أن الشئ الوحيد الثابت هو أنه لابد للتجربة من أن تحاكي الواقع، فلابد أن تستحوذ علي أذهان الناس، بحيث يكون أرجاء الواقع مكتملاً. (حسام الدين زكريا: 2000، 445)

وقد انتشرت هذه الفكرة في الكثير من الأنشطة الحياتية، حيث ظهرت العيادات الافتراضية والحياة الافتراضية وغيرها وفي هذه الحالة يحل المكان الافتراضي بدلاً من المكان المادي.(نوبي محمد حسن: 2005، 9) ويعتمد التعلم الافتراضي أساسًا علي الأدوات التقنية وأساليب التفاعل، حيث يعد استخدام هذه الأدوات والأساليب واجهة أساسية للتعلم الافتراضي، ومساهمة هذه الأدوات والأساليب بتوظيفها تعليميًا التوظيف الأمثل يقلل من الوقت والمجهود المبذول وتكاليف هذه العمليات، وهنا تعمل أدوات التقنية وأساليب التفاعل المستخدمة علي تسهيل عمليات التعلم بفتح قنوات تعليمية سهلة العمل والمشاركة(ميشال أنولا: 2004، 87-88)

وتختلف بيئة التعلم الافتراضي عن بيئة التعلم التقليدي مما يقتضي من المعلم أن يثير دافعية الطلاب للتكيف مع أدوارهم الجديدة حيث إن التفاعل بين الطلاب والمعلمين قد تغير مما استلزم التحول من كونهم متعلمين غير متفاعلين في بيئة التعلم التقليدي إلي متعلمين أكثر تفاعلاً في بيئة التعليم الإلكتروني( يوسف أحمد عيادات:2005، 219).

كما أن بيئة التعلم الافتراضية/ الإلكترونية هي أساسًا قاعدة بيانات رسومية تستخدم لإنشاء صفحات الويب المصممة حسب الطلب كي تناسب متطلبات التعلم الخاصة بمقرر ما أو بمجموعة مقرارات(وفاء مصطفي كفافي وآخرون: 2007، 5)

 وبيئة التعلم الافتراضية تنطبق عليها بعض نظريات التعلم من بعد(سوزان عطية مصطفي: 2004، 44-45) ومن هذه النظريات نظرية التفاعل، حيث تقوم هذه النظرية علي التفاعل في برامج التعلم من بعد.(Savery,J.R.Duffy T.M:1996;135)، ونظرية التعلم القائم علي الحالة والمشكلة حيث يري “محمد عطية خميس” أن التعلم القائم علي الحالة يمكن تطبيقه في تصميم المواد التعليمية للمعامل الافتراضية ، والتعلم القائم علي المشكلة يمكن تطبيقه في تصميم المواد التعليمية للتعلم الافتراضي أيضاً، ونظرية تعلم التلمذة والمعامل الافتراضية ويمكن تطبيقها في تصميم استراتيجيات التعليم الخصوصي في بيئة المعامل الافتراضية، لمساعدة الطلاب علي التعلم، ولكن وجود معلم خصوصي في بيئة المعامل الافتراضية يؤدي إلي خلق نظام التعليم الخصوصي الذكي، في حين أن التعلم الافتراضي يقوم علي أساس المتعلم الذكي وليس المواد الذكية التي تخبر المتعلم بكيفية استخدام هذه المواد.(محمد عطية خميس: 2003، 331-332)

وأثبتت دراسة كل من “بهاء الدين خيري2005، مصطفي جودت2003، Rachel Helen2005” أن الفرصة التي تقدمها البيئات الافتراضية المعتمدة علي الإنترنت عظيمة بالنسبة للطلاب في تمكينهم من التعايش في بيئتهم التعليمية الافتراضية، والاستفادة قدر الإمكان من طريقة الاستجابة الطبيعية الكلية(Total Physical Response Method) في التعليم والتي تعتمد بالدرجة الأساسية علي مبدأ الاستماع والملاحظة قبل الممارسة.


(1-1)     بيئات المعامل الافتراضية:

البيئة الافتراضية Virtual Environment  كما يسميها البعض هي امتداد منطقي للتقدم التكنولوجي للحاسوب. فهي بيئة يتم إنتاجها من خلال الحاسوب بحيث تمكن المستخدم من التفاعل معها سواء كان ذلك بتفحص ما تحتويه هذه البيئة من خلال حاستي البصر والسمع أو بالمشاركة والتأثير فيها بالقيام بعمليات تعديل وتطوير. فهي عملية محاكاة Simulation لبيئة واقعية أو خيالية يتم تصورها وبنائها من خلال الإمكانات التي توفرها التكنولوجيا الحديثة.(علي زهدي شقور:2006)

وتعد المعامل الافتراضية من أحدث تكنولوجيات التعليم القائمة علي الكمبيوتر، كما أنها تعتمد في الأساس علي تكنولوجيا الواقع الافتراضي حيث توفر بيئة تعليمية افتراضية، ويعتبر إعطاء المستخدم إحساس الانغماس هو أحد أهداف مطوري الواقع الافتراضي والمعامل الافتراضية، ويؤدي التطبيق الانغماسي إلي أن يشعر الفرد بأنه ينظر بالفعل إلي أشياء حقيقية وليس أرقام ثنائية.( Winn: 1997).

إن المعامل الافتراضية تصمم بواسطة بيئة الواقع الافتراضي، وهي محاكاة للواقع الحقيقي، وهناك العديد من الدراسات التى توضح أهمية الواقع الافتراضي والمعامل الافتراضية في العملية التعليمية مثل دراسة ” Taylor,1997″ التي هدفت إلي قياس أثر التفاعل مع بيئة الواقع الافتراضي علي الإبحار في البيئة الحقيقية واتجاهات الدارسين، ومراعاة خبرة المتعلمين، وقدمت إلي 1001 مدرسة بالمرحلة الابتدائية، 922 مدرسة متوسطة، 949 مدرسة ثانوية في الولايات المتحدة، وتوصلت النتائج إلي أن هناك اتجاه إيجابي نحو استخدام عروض الواقع الافتراضي داخل الفصل، وقد أوصت الدراسة مصممي البرامج بمراعاة سهولة الإبحار، وقدرة التلاميذ علي تطبيق ما تعلموه في الواقع الحقيقي، والاستفادة من مبادئ نظريات التعليم والتعلم في تصميم التفاعل مع الوسائط المتعددة الكمبيوترية.

 ودراسة “”Trauer,Pinho,:2000 التي هدفت إلي بناء وتطوير واختبار وحدات تدريبية في الواقع الافتراضي عن طريق بناء مشروع لمعمل واقع افتراضي، وكان الهدف الرئيس من المشروع هو تطوير تطبيقات تعليمية باستخدام بيئات الواقع الافتراضي عن طريق بناء معمل للواقع الافتراضي لاستخدامه في التدريس في المرحلة الابتدائية, وتم استخدام المعمل كنشاط مصاحب لبعض الموضوعات التدريسية المقررة في منهج الفيزياء والكيمياء، وأشارت الدراسة إلي إمكانية توزيع المعارف والخبرات في بيئات الواقع الافتراضي علي كل متعلم بالتساوي، كما تفيد بيئات الواقع الافتراضي التعليمية في تسهيل عملية التعلم.

ومن خلال العرض السابق تري الباحثة أن المعامل الافتراضية أحد المستحدثات القائمة علي الكمبيوتر، والتي تعتمد في بنائها علي تكنولوجيا الواقع الافتراضي، حيث توفر بيئة افتراضية تعليمية تعطي المتعلم الشعور بالانغماس داخلها.

(1-2)     أدوات التعليم عبر الإنترنت:

يري “داف هاريس Dave Harris ” أن استخدام شبكة الإنترنت في تقديم المقررات التعليمية يتطلب إعداد المحتوى بصورة جيدة، ثم إعداد واجهة التفاعل تشتمل علي مجموعة من الأدوات اللازمة لتقديم هذا المحتوى وتحقيق التفاعل، وأيضا البنية الأساسية للنظام الذي يسهل عن طريقها التعامل مع النظام حيث تعمل هذه المكونات الثلاث بشكل متناغم.(2001: (Dave Harris

وفيما يلي عرض تفصيلي لأدوات التعليم عبر الإنترنت

تذكر “ريما سعد” أن المحتوي التعليمي المعتمد علي الإنترنت يتكون من مجموعة من المكونات المعتمدة علي الوسائط المتعددة التفاعلية ومجموعة من الأدوات التي تمكن الطالب من التواصل مع المعلم أهمها ما يلي:

(1-2-1)الصفحة الرئيسية Homepage: وهي نقطة الانطلاق إلى بقية أجزاء المقرر وبها مجموعة من الأزرار التي تشير إلى محتويات المقرر وأدواته مثل قائمة المحتويات واسم الموقع أو المقرر.

ويذكر “ممدوح سالم” أن الصفحة الرئيسية تعد بمثابة المحور الذي ترتكز عليه بنية الموقع بكل مكوناتها، من صفحات، وأدوات تفاعل، وغيرها من المكونات الأخري، فكل بيئات ومواقع الويب علي اختلاف أنواعها، وطرق تصميمها، لها صفحة رئيسة تقع هذه الصفحة في أعلي قمة الهرم التنظيمي لهذا الموقع أو البيئة الافتراضية، ترتبط كل صفحة من صفحات الموقع برابط للرجوع إلي تلك الصفحة الرئيسة.(ممدوح سالم: : 2009، 22)

وتري الباحثة أنها أهم صفحة في الموقع أو المنهج التعليمي لما تحتويه من معلومات عامة وشاملة عن محتويات الموقع / المنهج التعليمي، وعن طريقها يتم الدخول إلي باقي أقسام الموقع / المنهج التعليمي المقدم للمتعلمين.

(1-2-2) صفحة المعلم: تحتوى علي معلومات عن أعضاء هيئة التدريس المستخدمين للمقرر، وهنا يضع المعلم الساعات المكتبية وعناوين البريد الإلكتروني ونبذة مختصرة عن كل معلم أو إداري أو معيد أو محاضر أو أستاذ زائر ذي علاقة بالمقرر.

وتري الباحثة أنها من الصفحات الهامة، حيث يقوم الطالب من خلالها بمعرفة بيانات عن المعلم حتي يمكنه عن طريقها معرفة البريد الإلكتروني له والتواصل مع المعلم من خلاله.

(1-2-3) محتوى: هنا يضع المعلم المادة العلمية التي تشكل محتوى المقرر، ويحدد تسلسل الموضوعات التي سيدرسها الطلاب.ويتكون محتوى المقرر من مادة علمية مكتوبة يصاحبها مفردات متعددة الوسائط multimedia يمكن أن تكون المادة العلمية علي شكل قراءات وواجبات ومحاضرات وتعليمات خاصة بالاستذكار وقائمة بالمصطلحات ومذكرات وغير ذلك. وتتكون من مادة مرئية ومسموعة وصور ومحاكاة أعدت بالحاسب، وعرض شرائح، ويرفق الوثائق والمذكرات والصور media وينظم موضوعات المقرر على هيئة ملفات ومجلدات مع وصلات تقود الطالب إلى فصول المقرر المختلفة.(ريما سعد:2001، 202-205)

ويذكر “ممدوح سالم” أن بيئة التعلم الافتراضية منطقة لعرض  المحتوي التعليمي للدراسين المشاركين في دراسة المقرر، وقد يتضمن ظهور وإتاحة ذلك المحتوي معروضًا بعدة صور منها المحتوي النصي Textual Content (صفحات نصية)، أو المحتوي الصوتي Sound Content، أو ملفات فيديو Video Files.(ممدوح سالم: : 2009، 23)

وتضيف الباحثة علي ما سبق أن المحتوي يشتمل أيضًا علي أنشطة تعليمية يقوم الطالب من خلالها بالتفاعل والتجول داخلها. وتزوده بالأنشطة التعليمية بتجارب ذات مغزى لمحتوي التعلم، وتشجع الأنشطة التعليمية التفاعل بين المتعلم والتجربة المعملية.

(1-2-4)التقويم الدراسي Calendar: إن هذه الأداة تخبر المتعلم بتوقيتات الأحداث المرتبطة بموضوع التعلم مثل المحاضرات والاجتماعات أو اللقاءات المباشرة ويمكن للمعلم أن يضيف إليها ما يريد.(أكرم فتحي:2003، 183)

وتري الباحثة أنها أداة يعرف المتعلم من خلالها اليوم والشهر والتاريخ ويمكن استخدامه لتحديد مواعيد الاختبارات والتسجيل والاجتماعات ومواعيد تسليم الواجبات وما إلى ذلك.

(1-2-5)البريد الإلكتروني E – mail: هو نقل الرسائل عبر شبكات الاتصالات، كما يمكن لبرمجيات البريد الإلكتروني أن تضيف بعض التغيرات الانفعالية إلي الرسائل النصية، وهذا المصطلح يشير إلي نقل وتوزيع الرسائل إلكترونياً بحيث تخزن في عناوين إلكترونية يمكن استقبالها بواسطة المستقبلين عن طريق أجهزة الكمبيوتر المتصلة بشبكات الاتصالات.(نبيل جاد عزمي:2008، 488) ويعرفه “عمرو محمد” بأنه أداة مهمة لتبادل المعلومات والأفكار بين أستاذ المقرر والطلاب سواء بشكل فردي أو جماعي وكذلك لطرح الأسئلة والحصول علي الأجوبة وتلقي وإرسال التكليفات والحصول علي تقارير المتابعة والتقييم ودعم سبل التعاون بينهم.( عمرو محمد محمد:2009، 83) و يستخدم البريد الإلكتروني كوسيلة للاتصال بين الطلاب مع بعضهم أو مع المعلم بما يتيح تبادل المعلومات ويري “محمد عبد الحميد” أن البريد الإلكتروني يتميز بسهولة الاستخدام وتوافر إمكانيات تبادل المعلومات والآراء وطلب المساعدة وتقديم النصح إلي المتعلم بالإضافة لتبادل الرسائل مع الأفراد مهما تباعدت المسافات مع انخفاض التكلفة وإمكانية إرسال رسالة واحدة إلي عديد من الأفراد في أماكن مختلفة من العالم وفي نفس الوقت. (محمد عبد الحميد:2005، 48-50)

وتري الباحثة أنها وسيلة هامة لنقل الرسائل المعلوماتية سواء كانت رسائل كتابية أو صوتية.

(1-2-6)المفكرة الشخصية Notebook: ويستطيع الطالب أن يسجل ملاحظاته أو أفكاره ويمكن أن يضع الأستاذ بعض الواجبات، كأن يطرح بعض الأسئلة أو يعلق بعض المقالات ويطلب من الطالب أن يعلق عليها ويمكن أن يطلع الطالب الأستاذ على رءوس موضوعات مفكرته حيث يقوم الأستاذ بقراءة وتعديل رءوس الموضوعات ويمكن أن يقترح على الطالب رءوس موضوعات جديدة.(ريما سعد:2001، 203) ويذكر “أكرم فتحي” أنه من خلال المفكرة الشخصية يمكن أن يدون الطالب بعض المعلومات الشخصية المرتبطة بالمقرر مثل كتابه الملاحظات والتعليقات والتدريبات ولا يمكن لباقي الطلاب الاطلاع علي هذا الملف لأنه يتطلب من المتعلم اسم دخول وكلمة مرور خاصة بكل طالب.(أكرم فتحي:2003، 189)

(1-2-7)أدوات البحث يري “مصطفي جودت” أن أدوات البحث تشتمل علي:

  1. محرك بحث داخل المحتوى يسمح بالبحث داخل المحتوى.
  2. محرك بحث بسيط يسمح بالبحث البسيط علي شبكة الإنترنت.
  3. أداة البحث في 72 محرك بحث ودليل علي شبكة الإنترنت.
  4. أداة البحث المتعدد تسمح بالبحث في أربعة محركات من بين 15 محرك بحث.
  5. أداة البحث في محرك البحث Google.( مصطفي جودت:2003، 7)

ويري ” أكرم فتحي ” أن أداة البحث في ويب Search The Web يوفر البحث داخل النظام من خلال الكلمات المفتاحية كما يتيح النظام أيضاً البحث عبر الإنترنت من خلال قائمة بمحركات بحث مختلفة يختارها المتعلم.(أكرم فتحي:2003، 189)

(1-2-8) المؤتمرات التفاعلية Interactive Conference

 وهي أحد أشكال الاتصال المتزامن بالصوت والصورة ( الثابتة والمتحركة ) بين أكثر من شخص عن بعد متواجدين في مواقع مختلفة و في أماكن جغرافية متباعدة ويتم فيها مناقشة وتبادل الأفكار والخبرات والمعلومات في مناخ تفاعلي.(حسن حسين زيتون:2005، 135-136) وهذه المؤتمرات تعتمد علي البرامج القائمة علي كاميرا الفيديو بالصوت والصورة والملحقة بأجهزة الكمبيوتر Web Camera والتي تسمح بالاتصال بين فردين معاً أو بين فرد مع آخرين، وهناك نوع آخر من المؤتمرات MOO ( Multi Objects Oriented ) والتي تقوم علي برامج تتيحها الخوادم تتعدد فيها الوسائل الخاصة بالعرض والتقديم ” صوت – صورة – شرائح – نماذج – محاكاة ” أو عروض مختلفة مما يسهم في دعم المعامل الافتراضية Virtual Lab التي يتعدد فيها الأشخاص والأدوات والنماذج مع تبادل العرض والتقديم والإسهامات والاستعارات، ومناقشة المشكلات وحلولها في الواقع الافتراضي.(محمد عبد الحميد: 2005، 52-53)

ويعرف “عمرو محمد” المؤتمرات التفاعلية بأنها عبارة عن أدوات فعالة للاتصال بين مجموعة من المتعلمين في نفس اللحظة مثل التفاعل بين المعلم والمتعلمين أو بين المتعلمين وبعضهم البعض ومنها المؤتمرات الصوتية التي تقوم علي المحادثة الصوتية بين المجموعة مع إمكانية عرض الصور والرسوم علي الشاشة لتبادل المعلومات حولها في نفس الوقت ثم مؤتمرات الفيديو التفاعلية بالصوت والصورة سواء كانت مؤتمرات مفتوحة أو خاصة بنظام معين مثل “Desktop Video “.(عمرو محمد محمد:2009، 81)

(1-2-9) المحادثة والتفاعل المباشر Chatting

وهي إحدى أدوات الاتصال الفوري Synchronous Communication الخاصة بتبادل الحوار فيما بينهم في الوقت ذاته من خلال مواقع علي شبكة الإنترنت.(حسن حسين زيتون:2005، 133) وتتيح هذه الأداة فرص الحوار أو النقاش المتزامن مع الآخرين سواء الطلاب أو المعلم عبر الإنترنت للنقاش حول حل مشكلة معينة أو طرح فكرة معينة.(أكرم فتحي:2003، 189) والمحادثة هي نظام تم ابتكاره بواسطة ” جاركو أويكارينين Jarkko Oikarinen ” في ” فنلندا ” في أواخر الثمانينيات من القرن العشرين وهو يسمح للأشخاص بأن يرتبطوا معاً مهما تباعدوا عبر المسافات بإجراء مناقشات حية عبر الإنترنت والتي لا تقتصر فقط علي شخصين. ولكي تتم المشاركة عبر هذا النظام فلابد من استخدام برمجيات معينة ووصلة مع الإنترنت بحيث يتم تشغيل هذه البرمجيات علي أجهزة المشتركين، وعن طريقها يتم إرسال واستقبال الرسائل.(نبيل جاد عزمي:2008، 283)

وهي أداة للتفاعل الحي بين كل من المعلم والطلاب، وبين والطلاب مع بعضهم لتبادل ونقل المعلومات بطريقة تزامنية مباشرة.

(1-2-10) لوحات النقاش Bulletin Board & Discussions Board

وهي عبارة عن لوحات إلكترونية توضع عليها ملاحظات وتعليقات وأسئلة وإجابات من جانب كل من المتعلمين والمعلم، وعادة ما تسمح هذه اللوحات بارتباطات أخري بعدد من عناوين المواقع أو المصادر URLS التي تفيد المتعلم في الرجوع إليها والتجول خلال صفحاتها وإثراء عملية التعلم، مثل صفحات المقررات أو صفحات المصادر، أو القوائم المختلفة لمشاركين في المقررات أو نظام التعليم عبر الشبكات.(محمد عبد الحميد: 2005، 53) كما تتيح هذه الأداة وظيفة الاتصال غير المتزامن بين الطلاب والمعلم وتسمح للطالب بإرسال وقراءة ما يريد من تعليقات حول موضوع النقاش المرتبط بالمقرر التعليمي أو المعلومات المرتبطة بحل مشكلة معينة أو يطرح فكرة جديدة للنقاش ليشترك فيها مع زملائه.(أكرم فتحي:2003، 190)

وهي عبارة عن لوحة إلكترونية توضع عليها تعليقات المعلم وأهم الأخبار التي يريد المعلم للطلاب معرفتها من خلالها لكي يراها كل المتعلمين والزائرين.

(1-2-11) مجموعة الأخبار News Groups : وتتيح هذه الأداة لأي شخص مشترك فيها أن يرسل لبقية المشتركين أي أفراد المجموعة رسالة تتضمن أخباراً أو مقالة أو مشكلة يطلب المساعدة في حلها أو أسئلة يبحث عن إجابة لها. كما يتيح لمن أرسلت إليه الرسالة حرية الاطلاع عليها في الوقت والمكان الذي يناسبه والتعليق أو المشاركة في الرد عليها إذا أراد ذلك. ومن ثم تعد مجموعة النقاش منتدى للنقاش والحوار بين أفرادها يعتمد علي الحوار الكتابي بينهم.(حسن حسين زيتون: 2005، 137)

وأهم ما يميز هذه الأداة تبادل الآراء والاقتراحات والمشاركة في إبداء الرأي بين الطلاب وبعضهم، وبينهم وبين المعلم في صورة كتابية أو رسومية.

(1-2-12)لوحة تحكم المعلم Tutors Control Panel: تتيح هذه الأداة مجموعة من الأدوات سهلة الاستخدام تمكن المعلم من إدارة و دعم ومراقبة الطلاب أثناء تصفحهم النظام حيث يمكن من خلالها:

  1. إرسال رسالة فورية لأي طالب.
  2. يطلب من أي طالب أو مجموعة من الطلاب الاتصال به أثناء الدراسة.
  3. استقبال وتنظيم رسائل الطلاب في نافذة واحدة.
  4. إرسال رسالة عامة لكل الطلاب المتواجدين داخل النظام في لوحة الملاحظات.
  5. البحث وتحديث المصادر المتاحة بمكتبة النظام.
  6. مراقبة الطلاب المشاركين في مجموعات النقاش.
  7. التعرف علي مدي اجتياز الطلاب لموديلات ومكونات النظام.
  8. تشغيل خاصية تعرف الطلاب علي وجود أو عدم وجود المعلم داخل النظام.
  9. تحديث درجات الطلاب في كل درس.

10. الدخول في قاعدة بيانات النظام للحصول علي معلومات حول أداء الطلاب.(أكرم فتحي:2003، 190)

(1-2-13)القوائم البريدية Mail list

وهي شكل خاص لمجموعات الحوار ويتمثل الفرق بينها وبين مجموعات الحوار في توزيع الرسائل حيث تستخدم القوائم البريدية البريد الإلكتروني كوسيلة لنشر الرسائل وتتكون من عناوين بريدية تحتوى في العادة علي عنوان بريدى واحد يقوم بتحويل جميع الرسائل المرسلة إليه إلي كل عنوان في القائمة وبمعنى آخر فإن اللوائح البريدية المسماة ( مجموعة المناقشة إلكترونيًا) هي لائحة من عناوين البريد الإلكتروني، ويمكن الاشتراك بلائحة بريدية ما من المسئول عنها والمسمي “مدير اللائحة” ( عبد الحميد بسيوني: 2002، 57-59)

وتري الباحثة أنه يمكن تطبيق القوائم البريدية بأسلوب فعال داخل المعامل الافتراضية بحيث يوضع قائمة بأسماء المتعلمين كوسيلة للحوار بينه وبين المتعلم وبين المتعلمين مع بعضهم وذلك لتبادل الآراء والمعلومات والخبرات فيما بينهم.

وتضيف “ريما سعد” إلي الأدوات السابقة ما يلي:

(1-2-14) أداة إعداد الاختبارات: هنا يقوم المعلم بإعداد الاختبارات الأسبوعية والفصلية
والاستبيانات. وتتكون من أدوات لإعداد الأسئلة وتحديد الدرجات المخصصة لها وطريقة تزويد الطلاب بالتغذية الراجعة على كل سؤال.

(1-2-15) قائمة المراجع الإلكترونية (الروابط الخارجية) External links والمصادر resources: وتتكون من قائمة بمواقع الإنترنت ذات الصلة بالمقرر مع تعليق مصاحب لكل موقع. ويمكن أن يساهم فيها كل من الأستاذ والطلاب ويمكن تبويب مداخل المواقع حسب تاريخ إعدادها وحسب الموضوع الذي تدور حوله أو إعداد القائمة حسب اسم الشخص الذي أعدها.

وهي مصادر وروابط ذات صلة بموضوع المحتوي التعليمي.

(1-2-16) الدليل الإرشادي الإلكتروني Technical Support : يحتوي المحتوي الإلكتروني على دليل إرشادي يقدم إجابات على استفسارات المستخدم، ويعطي وصفًا مفصلا لجميع مكونات المقرر الإلكتروني functions كما يحتوي على دليل تعليمي إلكتروني tutorial يوضح للمعلم طريقة استخدام المقرر التعليمي خطوة بخطوة لتدريبه على استخدام المقرر.(ريما سعد:2001، 205)

وهي أداة لمساعدة الطلاب، تستخدم لإعطاء التعليمات للمتعلم عن الموقع التعليمى وأدواته ومحتوياته وكيفية استخدامه، وتعتبر هذه الأداة كشرح تفصيلي للأداء المطلوب من المتعلم أن يقوم به.

(1-3)      النظم الجاهزة لإنتاج مواقع الإنترنت التعليمية:

تتزايد أهمية شبكة الإنترنت بزيادة انتشارها وكثرة المستخدمين لها، وتنوع المواقع بها فى جميع نواحي الحياة، وأصبحت جزءاً لا يتجزأ من حياة المجتمعات العصرية، لتحدث ثورة تقنية ومعلوماتية فى مختلف أنشطة الحياة الاجتماعية والاقتصادية والثقافية والسياسية والترفيهية0و نتيجة لأن كل تغير اجتماعي يصاحبه تغير تربوي، أصبح من الضروري أن تواجه التربية هذه الثورة التقنية والمعلوماتية الجديدة، من خلال توظيف الإنترنت فى الأغراض التعليمية المختلفة، حيث إنها تتيح العديد من الخدمات كالمكتبات الإلكترونية، البحث عن المعلومات، البريد الإلكتروني،القوائم البريدية، خدمة نقل الملفات، مؤتمرات الفيديو، قواعد البيانات، خدمة المجموعات الإخبارية، خدمات المواقع التعليمية و النشر الرقمي لمصادر المعرفة0ومن أهم التطبيقات التربوية لشبكة الإنترنت، إنتاج مواقع تعليمية متخصصة تهتم باختزان مواد تعليمية منتقاة ومثيرة للاهتمام، تشجع على التفاعل بين المعلمين والطلاب وتسمح لهم بتبادل ومشاركة المعلومات فيما بينهم، وتتيح مميزات وفرصاً ملموسة لتعليم الطلاب حيث أنها لا تتعامل فقط مع النص المكتوب وإنما تتعامل مع النص المكتوب والصوت المسموع والصورة الثابتة أو المتحركة بما يدعم وييسر عملية التعلم وتقديم المعلومات للطلاب بطريقة تناسب خصائصهم وحاجاتهم الفردية 0(أكرم فتحي:2003، 2)

إن اتخاذ القرار بتبني أحد نظم تقديم المقررات التعليمية عبر شبكة الإنترنت أو تطوير نظام خاص ليس بالأمر اليسير، فعملية تطوير نظام لتقديم المقررات التعليمية عملية شاقة وتتطلب قدرا من الخبرة قد لا تتوافر لعدد من الهيئات مما يضع تلك الهيئات أمام خيار آخر هو تبني نظام قائم مقابل تكلفة معينة تدفعها للجهة المنتجة، وهى ما نطلق عليها “النظم الجاهزة” وقد انتشرت تلك النظم بشكل كبير في السنوات الأخيرة حتى أن جهات البحث العلمي بدأت في عمل دراسات مقارنة بين تلك النظم وتقويم سنوي لها ونشر تلك الدراسات ليستفيد منها من يرغب في تبني تلك النظم. (محمد عبد الحميد:2005، 62-63).

ومن خلال ما سبق نجد أن النظم الجاهزة عبارة عن أنظمة قامت بتصميمها هيئات معينة، مقابل تكلفة مادية تدفع لهذه الجهة، كما تتنوع مواقع الإنترنت التعليمية بحسب نوع الوظيفة التي بنيت علي أساسها، حيث تتيح مجموعة خدمات تعليمية تتيح للطلاب التواصل والتفاعل من خلالها.

(1-4)     استراتيجيات التدريس عبر الإنترنت:

تجمع استراتيجيات التدريس عبر الإنترنت بين استراتيجيات برامج الكمبيوتر التعليمية وخصائص أو إمكانات الانترنت التعليمية حيث تتيح الإنترنت حصول المعلمين علي معلومات ثرية (فنية وعلمية و تربوية) حول إعداد درس أو عمل تطبيقي لموضوع أو مفهوم معين، بما يمكنهم من الاختيار بين استراتيجيات مختلفة حسب تفضيلاتهم الشخصية وطبيعة طلابهم ومستواهم، وقد قسم “أكرم فتحي “استراتيجيات التدريس عبر الانترنت كالتالي:

1. المحاضرة lecture

 2. المناقشة الجماعية Discussion

3. التعليم التعاونى Collaborative Learning

4. التعليم المبرمج Programmed Instruction

5. حل المشكلات Problem Solving

6. الممارسة والتدريب Drill& Practice Programs

7. الألعاب التعليمية Instructional games

 8. المحاكاة والنمذجة Simulation & Modeling Programs

9. برامج التدريس الخصوصي Tutorial Instruction Programs

10. نظم التدريس / التوجيه الذكي Intelligent Tutoring System

11. الواقع الافتراضي Virtual Reality

ويضيف إلي الاستراتيجيات السابقة استراتيجية التعلم بطريقة المشروع، حيث تعد الإنترنت أداة فعالة في دعم ومساندة أساليب التعلم بطريقة المشروع لتحقيق هدفين هما زيادة الدافعية لدى الطلاب وتوفير تجارب تعليمية أكثر فعالية. (أكرم فتحي:2006، 128).

ويضيف “عبد العزيز طلبه” بعض الاستراتيجيات التعليمية التى يمكن استخدامها من خلال شبكة الإنترنت ومنها علي المثال:

  1. استراتيجية اسأل خبير ASK an Expert : فمن خلال شبكة الإنترنت والبريد الإلكتروني والتحاور المباشر يمكن الاتصال بالخبراء والمختصين في المجالات العلمية المختلفة علي المستوى المحلي أو الإقليمي أو العالمي.
  2. المعلم الخاص Tutor Support : يستطيع المتعلمون من جميع المستويات أن يحصلوا علي تعليم خاص، وعلي مساعدة خاصة بعمل علمي أو تعليمي معين من خلال البريد الإلكتروني أو الحوار المباشر.
  3. تفاعل الأقران Peer Interaction : وهذا النوع من التفاعل قائم علي مبدأ التعلم التعاوني; كاستخدام البريد الإلكتروني أو الحوار المباشر أو قاعات المناقشة بين مجموعة من الطلاب في شرح درس أو إنجاز عمل معين.
  4. النشاط الجماعي المنظم Structured Group Activity : وهى طريقة يتم بها إعطاء مهمة معينة أو مشروع محدد لمجموعة من الطلاب علي أن تتم مناقشتها وتنفيذها وتسليمها عن طريق شبكة الإنترنت في وقت محدد.
  5. الدخول إلي مصادر شبكة الإنترنت Access to Internet Resources : توجد في شبكة الإنترنت قواعد معلومات كبيرة ومتنوعة، ومكتبات إلكترونية، وقاعات مختلفة للنقاش في مجالات المعرفة كلها; بحيث يمكن دخول الطلاب علي هذه المصادر للحصول علي معلومات معينة حول المنهج.(عبد العزيز طلبة: 2001 ، 153-154)

لقد تناولت دراسات عديدة استراتيجيات التدريس عبر الإنترنت والأدوات التى توظف خلاله فيما أطلق عليه مصفوفة استراتيجيات التدريس / التعلم، وقد قام “مصطفي جودت” باستطلاع آراء أعضاء هيئة التدريس حول أساليب التدريس علي الخط المباشر، والتي تضمنت:

  • أسلوب المحاضرة ” مكتوبة “.
  • أسلوب المناقشة.
  • أسلوب المحاضرة المناقشة.
  • أسلوب حل المشكلات.
  • أسلوب التعلم التعاوني.
  • أسلوب اللقاء الفردي.
  • أسلوب التعليم المبرمج “منظمة التوجية “.

وأظهرت النتائج أن جميع أساليب التدريس حصلت علي وزن نسبي أكثر من أو يساوى “80%” باستثناء أسلوب المحاضرة التى رأي أعضاء هيئة التدريس أن تقديم المحاضرة “مكتوبة” عبر شبكة الانترنت سيكون أقل كفاءة بالمقارنة بباقي الأساليب وهذه النتيجة تعبر عن رؤية أعضاء هيئة التدريس إلي أن مجرد نشر المحتوى في صفحات علي شبكة الانترنت لن يكون فعالا كأسلوب من أساليب التدريس.(مصطفي جودت: 2003،140-141)

ويوضح “عمرو محمد: 2009،56-57) الاستراتيجيات التدريسية والمشاركين في التفاعل من معلم ومتعلم ومصادر تعلم والأدوات المستخدمه في تلك الاستراتيجيات هي كما يلي:

الاستراتيجية

التفاعل

الأدوات

التطبيق

1.   المحاضرة

– المعلم / المتعلم

– المتعلم / مصدر التعلم

صفحات الشبكة، البريد الالكتروني،   القراءة المرتبطة، البث الصوتي، مؤتمرات الفيديو، عروض الوسائل المتعددة.

ينشر المعلم المحاضرة من خلال صفحة علي   الشبكة أو من خلال إرسالها بالبريد الالكترونى أو تسجيلها صوتياً وبثها عبر   الشبكة أو من خلال مؤتمرات الفيديو، أو يحيل المتعلمين.

2.   المناقشة

-المعلم / المتعلم

– المتعلم / المتعلم

– المتعلم / مصدر التعلم

نظم الحوار علي الخط المباشر (نص/   فيديو/صوت) قوائم النقاش.

إلي قراءات مرتبطة علي الشبكة أو يوزع   المحاضرة. يعقد المعلم السيمنار إما بشكل تزامني من خلال نظم الحوار المباشر أو   بشكل لا تزامنى من خلال قوائم النقاش.

3.   قوائم النقاش

– المعلم / المتعلم

نظم الحوار علي الخط المباشر

يتعامل المعلم مع المتعلم كحالة فردية   من خلال نقاش ثنائي عن طريق نظم الحوار علي الخط المباشر.

4.   التعلم التعاون / ورش العمل / المشاريع الجماعية.

– المعلم / المتعلم

– المتعلم / مصدر التعلم

الحوار علي الخط المباشر، البريد   الالكتروني.

يتعاون المتعلمون لتحقيق هدف تعليمي   محدد لكتابه ورقة بحثية أو البحث عن مفهوم ما علي الشبكة أو إعداد عمل مشترك.

5.   التعليم المبرمج

– المتعلم / مصدر التعلم

صفحات الشبكة.

تعد المادة التعليمية بشكل مسبق ويحدد   فيها مسارات متعددة وفقا. لاستجابات الدارس وتحدد له الأنشطة والاختبارات ذاتية   التصحيح التى يؤديها.

6.   حل المشكلات /

– المعلم / المتعلم

– المتعلم / مصادر المعرفة

صفحات الشبكة، البريد الإلكتروني،   الحوار

تطرح علي المتعلم مشكلة بحثية من خلال   صفحة المقرر ويطلب منه

الإستراتيجية

التفاعل

الأدوات

التطبيق

المشاريع الفردية


المباشر.

توظيف ما تعلمه لحل تلك المشكلة ويمكن   للمتعلم مناقشة المعلم بواسطة البريد الالكتروني أو الحوار المباشر.

7.   التقويم

– المتعلم / المعلم

– المتعلم / نظام التقويم

صفحات اختبارات علي الشبكة، البريد   الالكتروني.

يطرح المعلم التقويم علي الشبكة ويطلب   من المتعلم الاجابة إلي المعلم الذي يقومها ثم يعاد الرجع للمتعلم كما يمكن أن   يرتبط التقويم بنظام للتصحيح الذاتي بحيث تصحح الاستجابة ويتلقي المتعلم رجعاً   فورياً عليها.

جدول (1-2) الاستراتيجيات التدريسية

وتضيف الباحثة إلي الاستراتيجيات السابقة استراتيجية التعلم والتدريب بالطريقة المعملية عبر الإنترنت والتي يتم عن طريقها إجراء التجارب المعملية التي تم تصميمها من خلال بيئة افتراضية تتيح للمتعلمين التفاعل المباشر معها مما ينشأ عنها جو تعليمي ممتع يجذب المتعلمين.

 

 

  1. المعامل الافتراضية عبر الإنترنت:

تعتبر المعلومات والاتصال والشبكات العمود الفقري لإنشاء معامل إفتراضية مفتوحة لكل طالب وكل باحث بغض النظر عن الزمان والمكان، وذلك عن طريق شبكة المعلومات الدولية الإنترنت ومن ورائها تقنية الشبكات الرقمية وتقنيات ربط الحاسب الآلى وشبكات الاتصال أينما كانت على سطح الكرة الأرضية(مصطفي جباري وآخرون: 2007، 2-3).

(2-1) تعريف المعامل الافتراضية:

تعددت التعريفات لمصطلح المعامل الافتراضية إلا أنها جميعا تتشابه في المضمون، ونظرًا لحداثة الموضوع وقلة الإشارة إليه في الأدبيات، قامت الباحثة بحصر هذه التعريفات فيما يلي:

يشير ” بريكرل Prekerl1991 ” بأن المعمل الافتراضي هو بيئة تعليمية تم إنشاؤها على شكل برنامج يحتوى على رسومات تُمكن من سهولة استخدامها، ويحتوى هذا البرنامج على برامج فرعية تحاكي عمل الأجهزة المعملية (Prekerl,1991). وعرفها “المناعي” فقال: هي مختبرات رقمية تحتوى علي أجهزة كمبيوتر ذات سرعة وطاقة تخزين وبرمجيات علمية مناسبة ووسائل الاتصال بالشبكة العالمية، تمكن المتعلم / المتعلمين من القيام بالتجارب العلمية الرقمية وتكرارها ومشاهدة التفاعلات والنتائج بدون التعرض لأدنى مخاطرة وبأقل جهد وتكلفة ممكنة.(عبد الله سالم المناعي: 1995, 433).

وقد عرفها “محمد عطيه خميس” بمعامل التعلم المصطنع القائم علي الوسائل المتعددة التفاعلية معا، والتي تُمكن المتعلمين من استخدام الأدوات المعملية، وتداول الأشياء التي لا تدرك بالحواس، كالذرة، والقيام بالأحداث والإجراءات التي لا تدرك بالحواس أيضا، كالعمليات العقلية.(محمد عطية خميس: 2003، 365)

وعرفها أيضا “محمد عطية خميس” بالمعامل الاعتبارية وهي برنامج كمبيوتر تفاعلي متعدد الوسائل، ويوفر بيئة تعلم اعتبارية مصطنعة بالكمبيوتر، تحاكي معامل حقيقية، وتمكن المتعلمين من استخدام الأدوات والأجهزة المعملية، وتداول الأشياء التي لا تدرك بالحواس المجردة كالذرة، وإجراء التجارب والفحوصات الصعبة والخطرة والنادرة، في بيئية آمنة علي الخط المباشر بالويب.(محمد عطية خميس:2003،338)

ويعرف ” “Guimaraes, et alالمعامل الافتراضية بأنها أداة تعليمية مهمة يتم من خلالها التعامل مع عدم وجود الخبرة العلمية في مجال التعليم. (Guimaraes, et al:2003,p42)

ويعرف “ووفيلد وآخرون” المعمل الافتراضى بأنه عبارة عن بيئة يتم من خلالها محاكاة مختبر العلوم الحقيقي والقيام بربط الجانب العملي ويتم من خلاله تدريس مهارات التفكير، ويكون لدي الطلاب مطلق الحرية فى اتخاذ القرارات بأنفسهم دون أن يترتب على هذه القرارات أى آثار سلبية. ( Wood Field, et al,:2004,1671)

ويعرفها ” حسن زيتون” بأنها بيئة تعليم وتعلم افتراضية تستهدف تنمية مهارات العمل المختبري لدى الطلاب وتقع هذه البيئة على أحد المواقع في إحدى الشبكات وينطوى هذا الموقع عادة علي صفحة رئيسية Home Page وبها عدد من الروابط أو الأيقونات (الأدوات) المتعلقة بالأنشطة المعملية وإنجازها وتقويمها.(حسن زيتون:2005, 165).

كما يطلق عليها البعض مسمي المعامل الذكية وهي مختبرات علمية رقمية (في المدارس والجامعات والمعامل الخاصة) تحتوي علي أجهزة كمبيوتر ذات سرعة وطاقة تخزين وبرمجيات علمية مناسبة ووسائل الاتصال بالشبكة العالمية، تمكن المتعلم / المتعلمين من القيام بالتجارب العلمية الرقمية وتكرارها ومشاهدة التفاعلات والنتائج بدون التعرض لأدني مخاطرة وبأقل جهد وتكلفة ممكنة.

 (http://dimamaroc.maktoobblog.com)

وتعرف أيضا بالمعامل المحوسبة وهي مختبرات تتيح للطالب والمعلم إمكانية إجراء وعرض التجارب وجمع البيانات ودراسة وتحليل النتائج بواسطة الحاسب الآلي. http://www.taqniatbh.com/vb/showthread.php))

 كما يعرفها “عبد الرحمن الفلاح” بأنها برامج كمبيوتر Software، وفي نفس الوقت تتميز بالمرونة والسهولة وروعة الاستخدام، تصلح لتنفيذ التجارب العلمية في الفيزياء والكيمياء للمراحل الدراسية المختلفة، وهي عبارة عن محاكاة للمعامل الحقيقية (المختبرات المدرسية) تستطيع من خلالها تنفيذ التجارب الفيزيائية فى الإلكترونيات والحركة والقوى والبصريات والموجات، وكذلك تجارب الكيمياء بفروعها المختلفة.(عبد الرحمن الفلاح: 2007، 7).

وتعرف “نهير طه حسن” المعمل الافتراضي بأنه بيئة تعلم ثلاثية الأبعاد مولدة بالكمبيوتر لتحاكي الواقع من خلال مجموعة من المؤثرات الحسية، تُمكن المتعلم من الانغماس فيها والتعامل معها والتحكم بها.(نهير طه حسن: 2007، 22)

كما يعرف “أحمد بن صالح الراضى” المعامل الافتراضية بأنها بيئات تعليم وتعلم إلكترونية افتراضية يتم من خلالها محاكاة مختبرات ومعامل العلوم الحقيقية وذلك بتطبيق التجارب العملية بشكل افتراضى يحاكى التطبيق الحقيقى، وتكون متاحة للاستخدام من خلال الأقراص المدمجة أو من خلال موقع على شبكة الإنترنت.(أحمد بن صالح الراضى:2008، 3)

وتعرف “مروة حسن” المعامل الافتراضية بأنها برنامج كمبيوتري متعدد الوسائل، يوفر بيئة تعلم افتراضية مصطنعة بالكمبيوتر، تحاكي معامل حقيقية، وتمكن المتعلمين من استخدام الأدوات والأجهزة المعملية، وتداول الأشياء التي لاتدرك بالحواس المجردة كالذرة وإجراء التجارب والفحوصات الصعبة والخطرة والنادرة، في بيئة آمنه علي الخط المباشر بالويب.(مروة حسن: 2008، 180)

ويعرفها “علي بن محمد” بأنها عبارة عن معامل ذات مواصفات تقنية عالية في الحاسبات الآلية للتدريس وإجراء وعرض التجارب المعملية وتكرارها وتسهيل الاتصال بين المعلم والمتعلم وتهيئة بيئة تفاعلية بينهما وتنمية العمل الجماعي بين الطلاب.( علي بن محمد: 2009، 70).

إلا أن الباحثة تري أن كلا من كلمة ” تخيلية، اعتبارية ” لا تعتبر الوصف الصحيح للمعامل الافتراضية وذلك لأنها ليست خيالا أو اعتبارا ولكنها معامل افتراضية صممت من خلال بيئة تعلم افتراضية لجعل المتعلم يشعر كأنه داخل معمل حقيقي.

ومن خلال ما سبق تعرف الباحثة المعامل الافتراضية على أنها معامل تشبه المعامل الحقيقية وتحاكيها، صممت بواسطة بيئة افتراضية ثلاثية الأبعاد تفاعلية عالية الجودة، تساعد المتعلمين فى استخدام أجهزة ومعدات معملية من خلال شبكة الإنترنت، وإجراء التجارب العلمية وتكرارها ومشاهدة التفاعلات والنتائج بدون التعرض للمخاطرة، مع سهولة استخدامها.

 

(2-2) مزايا المعامل الافتراضية:

المعامل الافتراضية هي بيئة تفاعلية افتراضية مبرمجة تحاكي المعامل الحقيقية وهي تمكن المتعلمين من إجراء تجارب معملية عن بعد بأنفسهم.

و تتميز المعامل الافتراضية بما يلي:

  • إمكانية العرض المرئي للبيانات والظواهر التي لا يمكن عرضها من خلال التجارب الحقيقية.

(http://www.elearning.edu.sa/resources/fet.htm)

  • إمكانية توثيق نتائج التجارب إلكترونيا بهدف تحليلها أو معالجتها أو مشاركتها مع الآخرين.
  • إمكانية التفاعل والتعاون مع آخرين في إجراء نفس التجرية من بعد.
  • إضافة طابع اللعب في الممارسة العملية يساهم في جذب اهتمام المتعلمين ويشجع علي اندماجهم في عملية التعلم.
  • الشراكة في بناء وتطوير المعامل الافتراضية يدعم العملية التعليمية ويقلل من كلفتها، ويساهم في التعاون وتبادل الأفكار، والمساهمة في استخدام الأجهزة باهظة التكلفة.
  • إمكانية نقل التجارب ونتائجها لحافظة الوثائق الإلكترونية التعليمية الخاصة بالمتعلم والتي تمثل وسيلة فعالة للتقييم الشامل لأدائه.
  • عدم تأثر المستخدم بنوع البرمجيات أو الأجهزة المستخدمة حيث إن البرامج المستخدمة صالحة لكل النظم.
  • تتيح المعامل الافتراضية الفرصة لتعريض المتعلم لمواقف يحرم منها في المعامل الحقيقية نظرًا لخطورتها وبالتالي تتكامل معلوماته فيما يتعلق بتلك المواقف.
  • سوف يساعد انتشار المعامل الافتراضية وعولمتها علي ظهور معايير للتجريب العلمي.
  • تحسين أداء الباحثين نتيجة لتوفير وقت الانتقال إلي أماكن تواجد المعامل البحثية.
  • سهولة تجريب المعاملات المختلفة ودراسة أثرها علي مخرجات التجربة من خلال لوحات تحكم افتراضية.
  • رفع كفاءة المعلم المهنية وإثراء عملية إيصال المحتوى التعليمي والتزامن بين عملية شرح الأفكار النظرية والتطبيق العملي.

(http://evlp.nelc.edu.eg/advantages.php)

ويضيف حسن زيتون المزايا التالية:

  • مرونة الاستخدام من قِبَلِ الطلاب، حيث يمكنهم أداء الأنشطة المختبرية في أي وقت وفي أي مكان وبأي سرعة.
  • تقليل وقت التعلم الذي يقضيه الطلاب في المختير المعتاد.
  • تقديم التغذية الراجعة المناسبة للمتعلمين عن أدائهم المختبري بالسرعة والكيفية المناسبة.
  • جعل العمل المختبري أكثر متعة وإثارة بالنسبة للطلاب.
  • تكلفتها المادية قد تكون أقل من التكلفة المادية للمختبرات المعتادة فهي لا تتطلب إنشاء بنية تحتية(مباني، تجهيزات…إلخ) مكلفة.
  • إمكانية وسهولة متابعة إنجاز الطالب وتوجيهه.(حسن حسين زيتون:2005، 165-166)



ويضيف البياتي الميزة التالية:

  • القضاء علي مشكلة عدم كفاية الأجهزة المختبرية وخاصة الثمينة منها أو غير المتوفرة، والقضاء علي مشكلة التزاحم أثناء إجراء بعض التجارب.(مهند البياتي: 2006،36)

ويضيف “مارتينز وأخرون” ميزتين للمعامل الافتراضية وهما:

  • يهييء المعمل الافتراضي الفرصة للمتعلم لعمل تقييم ذاتي أثناء أدائه الفردي للتجارب.
  • تقلل الوقت المحدد للمتعلم في إجراء التجارب والاستفادة من هذا الوقت في الدراسة النظرية.( Martinez, et al:2003 ,325)

وتضيف الباحثة الميزات التالية:

  • المعامل الافتراضية تساعد المتعلمين علي الاستكشاف الذاتي للمفاهيم، التي يصعب إدراكها واستكشافها في المعامل التقليدية.
  • تساعد المعامل الافتراضية الطلاب علي التعلم التعاوني، وذلك بتعميق استفادة المتعلمين من وجهات النظر المشتركة بينهم، مما يؤدي إلي اكتساب المتعلمين خبرات جديدة.
  • تتيح للمتعلم التعرض لأحداث حقيقية صعبه ومستحيلة تكرارها في المعامل التقليدية مثل تركيب القلب وأهميته في ضخ الدم إلي جميع أجزاء الجسم.




(2-3) أهمية المعامل الافتراضية:

نجد للمعامل الافتراضية أهمية كبيرة في حياتنا العملية كأحد مستحدثات تكنولوجيا التعليم والتي منها:

  • تقدم المعامل الافتراضية خبرات مهارية قريبة جدًا من الخبرة المباشرة وتتميز بانتقاء عوامل الخطورة  الناجمة عن ممارسة بعض التجارب بطرق مباشرة.
  • تسهم المعامل الافتراضية في التغلب علي المعوقات التي تحول دون ممارسة التجارب الواقعية مثل قلة الأجهزة وعوامل الزمان والمكان أو الدقة المتناهية للمادة المدروسة.( علي بن محمد: 2009، 73)
  • تعتبر المعامل الافتراضية من التقنيات الحديثة التي يمكن أن تعطي ثماراً جيدة أثناء تنفيذ التجارب المعملية وتنمية المهارات المعملية لدي الطلاب.
  • تساهم المعامل الافتراضية في تجاوز بعض المشكلات والعوائق التي تواجه المعلمين والطلاب في تدريس مواد العلوم وخصوصًا في إجراء التجارب العملية.
  • إمكانية المساهمة في تنمية اتجاهات إيجابية لدي الطلاب والمعلمين نحو العلوم وما يتضمنه من تجارب بشكل عام ونحو التقنية وأهمية دمجها في العملية التعليمية.(أحمد بن صالح:  2008، 12)





من خلال ما سبق تري الباحثة أن للمعامل الافتراضية أهمية كبيرة وهي  كما يلي:

  • المعامل الافتراضية كتقنية حديثة تعتبر حجر الأساس للتعلم التعاونى عبر الإنترنت فى مجالات الحياة المختلفة من: فيزياء – كيمياء – تكنولوجيا – رياضيات… إلخ.
  • المعامل الافتراضية توفر بيئة تعليمية افتراضية تساعد المتعلمين على التعاون والمشاركة على جهاز الكمبيوتر عبر الإنترنت في نفس الوقت واللحظة.
  • المعامل الافتراضية تتيح للطالب أن يقوم بإجراء تجارب تفاعلية لا يقل مستواها عن تلك الموجودة فى المعامل الحقيقية.

وهناك العديد من الدراسات التي تناولت أهمية المعامل الافتراضية في تدريس المواد والمقررات المختلفة وجميعها أثبت فعالية تامة للمعامل الافتراضية ومنها علي سبيل المثال لا الحصر: دراسة ” أحمد بن صالح الراضي 2008″ وعنوانها “أثر استخدام تقنية المعامل الافتراضية علي تحصيل طلاب الصف الثالث الثانوي في مقرر الكيمياء في منطقة القصيم التعليمية”، وهدفت الدراسة إلي التعرف علي أثر استخدام تقنية المعامل الافتراضية علي تحصيل طلاب الصف الثالث الثانوي قسم العلوم الطبيعية في الفصل الأول والثاني والثالث(الاتزان الكيميائي-المحاليل الموصلة للتيار الكهربائي-الإلكترونيات-حسابات متعلقة بالحموض والقواعد) تم اختيار عينة الدراسة من مجتمع الدراسة والتي بلغ عددها(85) طالبا مقسمين إلي مجموعتين: تجريبية وعددها (43) طالبا تم تدريسهم باستخدام تقنية المعامل الافتراضية وضابطة وعددها (42) طالبا تم تدريسهم باستخدام المعامل التقليدية، وخلصت الدراسة إلي فعالية المعمل الافتراضي في التحصيل مقارنة بالطريقة التقليدية.

وفي دراسة أجراها مجموعة من الخبراء الاستشاريين في مجال تكنولوجيا المعلومات جامعة “أوبسالا Uppsala- السويد “هدفت إلي تعلم الطلاب رسومات الكمبيوتر بالطرق التقليدية وباستخدام المعمل الافتراضى، حيث يتم تقسيم الطلاب إلى أربع مجموعات ثم تقسم إلى مجموعتين مجموعة G1 ومجموعة G2 ثم تنقسم كل مجموعة إلى أزواج، كل زوج يقوم بحل المشاكل المرئية “P1-P2” على أساس التعديل، كما توفر كود للمتعلم مع وجود تعليمات معملية لمساعدة المتعلم، بالنسبة للمجموعة G1 تدرس بالطريقة التقليدية بواسطة جهاز الكمبيوتر ويقسم زوج منها للتعلم باستخدام المعمل الافتراضى، بالنسبة للمجموعة G2 تدرس باستخدام المعمل الافتراضى ويقسم زوج منها للتعلم بواسطة جهاز الكمبيوتر، واشارت نتائج الدراسة إلي أنه ينتج عن حل المشاكل المرئية وجود فروق كبيرة بين المجموعة التي تستخدم الطرق التقليدية بواسطة جهاز الكمبيوتر، والمجموعة المستخدمة المعمل الافتراضى، كما أن المتعلمين بعد فترة قصيرة ومن خلال التعليمات السريعة اكتسبوا مهارة الإبحار والتجسيد والتصفح من خلال صفحات الإنترنت واستخدام كمبيوتر الشبكات الافتراضية والرسم باستخدام ألواح الكتابة.

ودراسة “علي بن محمد 2009” التي هدفت إلي قياس أثر استخدام المختبرات الافتراضية في إكساب مهارات التجارب المعملية في مقرر الأحياء لطلاب الصف الثالث الثانوي بمدينة جدة حيث تم اختيار عينة بلغ عددها (68) طالبا قسموا إلي مجموعتين: تجربيبة وعددها (34) طالبا درسوا باستخدام المختبرات الافتراضية، وضابطة عددها (34) طالبا درسوا بالمختبر التقليدي، وأظهرت النتائج وجود فروق في اكتساب مهارات الشكل الظاهري للكائن الحي (المورفولوجيا) بين مجموعة الطلاب التي درست باستخدام (مختبرات الأحياء الافتراضية) والمجموعة التي درست باستخدام (مختبرات الأحياء التقليدية) ومعرفة اتجاهات الطلاب نحو دراسة الأحياء والتجارب المعملية قبل وبعد استخدام تطبيقات الحاسوب والمختبرات الافتراضية.

(2-4)أنواع المعامل الافتراضية:

يشير” محمد عطية خميس” إلى وجود نوعين للمعامل الافتراضية تختلف باختلاف الهدف والأسلوب والتجارب التى تجرى فيها وهما كما يلى:

  • §        المعامل الاستكشافية الترددية:

وهي طريقة مناسبة لتعلم الاكتشافات العلمية، وتطبيق الطريقة العلمية في البحث والوصول إلي نتائج جديدة في كل مرة، حيث يقوم المتعلم بإجراء تجربة علمية معينة لإثبات صحة القوانين الطبيعية، وبعد أن يتوصل إلي نتائج معينة، يعيد إجراء التجربة مرة أخري مع تغير المقادير أو القياسات، ثم يلاحظ ماذا يحدث، ويتوصل إلي نتائج جديدة، وهكذا بشكل ترددي Iterative والزمن هنا ليس متغيرا لأن المتعلم يمكنه إجراء تجربة بالكمبيوتر في دقائق ويعرف النتائج، بينما قد تحدث في الواقع في أسابيع، وذلك عن طريق التحكم في الظاهرات والأحداث، وإسراعها أو إبطائها أو تجميدها علي الشاشة، بينما قد لا يمكن التحكم فيها بهذا الشكل في الواقع.


  • §        المعامل الإجرائية:

تهدف إلي تدريب المتعلمين علي خطوات وعمليات إجراء التجارب العلمية، وتشغيل الأجهزة الخاصة بها، وهذه المعامل تمكن المتعلمين من إجراء التجارب الصعبة والخطرة والنادرة والمكلفة، مرات عديدة، في بيئة آمنة وبتكاليف أقل، كما هو الحال في تجارب تشريح الضفدعة بمعمل البيولوجيا وتجربة المعايرة الكيميائية وغيرها الكثير من التجارب. (محمد عطية خميس: 2003، 338-339)

         يشير كل من “مصطفى جبارى، حامد الشرارى، قصى القرعان ” إلى وجود أنواع أخرى من المعامل الافتراضية تم تصنيفها كما يلى:

  • §        المعامل الافتراضية التى تستخدم المحاكاة البسيطة ثنائية الأبعاد:

يعرف هذا النوع بالتصميم بمساعدة الكمبيوتر(CAD) كما أن هذا النوع يقوم بالتجارب الافتراضية ويبقى بعيدا عن التطبيقات الحقيقية، حيث يعتمد على المحاكاة التى برمجت على أساس النماذج والمعادلات الرياضية التى لا تلبى متطلبات المعمل الحقيقى ونعتبرها بالأخص دعم وتمرين لفهم التجربة الحقيقية، كما تكون تجارب هذا النوع فى أغلب الأحيان سهلة الاستخدام ومجال متغيراتها غير محدود ويخرج عن الواقعية والمنطق الفيزيائى العلمى حيث بإمكان الطالب أن يطلق العنان لنفسه فى خوض تجارب بدون خسائر.

  • §        المعامل الافتراضية التفاعلية ثلاثية الأبعاد:

يعتمد هذا النوع على لغة الحقيقية الافتراضية Virtual Reality Modeling Language ، حيث يتعامل معها الطالب بصفة تفاعلية وبإمكانه مشاهدة التغيرات وردود الفعل عن طريق رسوم بيانية أو متحركة، كما تعتبر تجارب هذا النوع من المعامل متطورة مقارنةً مع تلك التى تعتمد على المحاكاة البسيطة من حيث نوعية تصميمها ذي الأبعاد الثلاث وإدماجها لبعض الصور الحقيقية للتجربة، كما تمتاز بسهولة التفاعل والتعامل معها ولكن يبقى هذا النوع من التجارب الافتراضية بعيدا عن الواقع التجريبى.

  • §        المعامل الافتراضية التي يتحكم فيها الطالب عن بعد:

عبارة عن معمل حقيقى يتحكم فيه الطالب عن بعد، حيث يتصل عن طريق الشبكة بالمعمل الافتراضى، ويتحكم عن طريق الحاسب بكل الأجهزة المستخدمة فى التجربة كأجهزة القياس أو أجهزة توليد الكهرباء.. إلخ، ويتحكم كذلك فى كاميرا فيديو ترصد له كل البيانات والمتغيرات فى المعمل، كما أن تجارب هذا النوع من المعامل لا تقل جودة عن تلك التى تجرى مباشرة فى المعمل، ولكن من مشاكلها تعطلها المتكرر crash مما يؤدى إلى إعادة التجربة من نقطة البداية  reset)).


شكل (1-2) معمل افتراضي يتحكم فيه الطالب عن بُعد

  • §        المعامل الافتراضية المرتكزة على تجارب حقيقية

هذا النوع من المعامل يرتكز على تجارب حقيقية يتم إجرائها وتصويرها بكاميرا فيديو ودمجها فى برنامج افتراضى تفاعلى، حيث يستطيع الطالب التعامل مع التجربة حسب متطلباته وتغيير البيانات التى تتاح له، كما بإمكانه عبر واجهة إفتراضية وفيلم الفيديو المخزن فى الكمبيوتر أن يجرى التجربة الافتراضية أو إعادة جزء أو كل التجربة متى شاء، كما يجسد هذا النوع الواقع فى صور فيديو بتفاعلات لافتراضية، ومن الممكن أن يمثل هذا النوع المعمل المستقبلى بشرط أن يتم التحكم فى مدة التجربة ونوعية أدائها ودقة تصويرها وتركيبها على بيئة افتراضية تفاعلية عالية الجودة وسهلة الاستخدام بالإضافة إلى توضيحات سمعية وكتابية، هذا لا يعنى أن التجربة تقدم كفيلم وثائقى ولكن تسير وتجرى على حسب متطلبات الطالب حيث تكون التجربة متعددة الجوانب والمتغيرات والنتائج ولا يظهر منها على الشاشة إلا أجزاء ونتائج.







                 شكل(2-2) استخدام شخصيات ثلاثية الأبعاد داخل المعمل الافتراضي

  • §        المعمل الافتراضى المستقبلى

هذا النوع تجمع فيه كل ميزات الأنواع السابقة ويرتكز خاصة على تصوير الفيديو الاحترافى للتجارب الحقيقية مهما كانت صعوبتها ودمجها فى برنامج افتراضى تفاعلى سهل الاستخدام، وإضافة مقاطع سمعية وبصرية توضح للطالب الهدف من التجربة وقوانينها والأجهزة التى تستعمل فيها وطريقة استخدامها، مع إعطاء الطالب إمكانية إجراء كل التجربة أو جزء منها وإمكانية البدء فى جزء منها، وإنهائها فى وقت لاحق حيث تخزن نتائج المقطع المنتهى وتتابع التجربة من حيث انتهت، وهذه الميزة مهمة خاصةً للتجارب التى تستغرق في أدائها وقتا كبيرا.( مصطفى جبارى وآخرون: 2007، 9-10)


شكل(3-2) مثال للطالب واتصاله مع معمله الافتراضي

يصنف “جميس روبنسون Jamie Robinso” المعامل الافتراضية إلى فئتين رئيستين هما:

  • معامل افتراضية تعتمد على كيفية اكتساب المعرفة: وهي عبارة عن مجموعة حقائق محددة يقوم بإدراجها المبرمج داخل المعمل الافتراضي، وهذه الطريقة يتم استخدمها في معظم الأنظمة الحالية.

معامل إفتراضية تعتمد على قاعدة المعارف: وهي عبارة عن نموذج بعيد المدى، من الناحية النظرية مما يتيح مجموعة تجارب أشمل بكثير من التجارب التى يريدون القيام بها. ( Jamie Robinson: 1)

ومن خلال ما سبق تصنف الباحثة المعامل الافتراضية إلى نوعين هما كما يلى:

  • §        المعامل الافتراضية ” المتاحة عبر الإنترنت available online

وهي عبارة عن معامل افتراضية حقيقية صممت عن طريق برامج افتراضية تفاعلية، ويتميز هذا النوع من المعامل بالآتى :

ü      يتيح للطالب التعامل المباشر الحى عبر الإنترنت أثناء إجراء التجارب.

ü      تواجد المعلم كملاحظ ومُوجه ومُقيم لأداء الطالب فى نفس الوقت واللحظة.

ü      إعطاء الفرصة للمعلم للتدخل فى أى لحظة لمساعدة الطلاب أثناء إجراء التجارب إذا لزم الأمر.

ü      يتيح للطالب إمكانية تحميل برنامج المعمل الافتراضى على حاسبه الشخصى من خلال شبكة الإنترنت.

ü      إعطاء المتعلمين الهدف من إجراء كل تجربة.

  • §        المعامل الافتراضية “غير المتاحة عبر الإنترنت non available online

وهي معامل يتم من خلالها محاكاة التجارب وتنفيذها حاسوبيًا، ولا تختلف عن فكرة تصميم المعامل الافتراضية المتاحة عبر الإنترنت ولا تقل عنها تفاعلية أو أهمية، غير أنها تختلف عنها فى إمكانية تشغيل برنامج المعمل الافتراضى فهذا النوع من المعامل يتم تشغيله من خلال القرص الضوئى.

(2-5) مكونات المعامل الافتراضية:

تقسم الباحثة مكونات المعامل الافتراضية إلي:

(2-5-1) الأجهزة المرتبطة بالمعامل الافتراضية: وهى الأجهزة التي يستخدمها المتعلم فى عملية التفاعل مع البرامج التى تعطيه الشعور بأنه داخل المعمل الحقيقى.

(2-5-2) برامج إنتاج المعامل الافتراضية.

(2-5-1) الأجهزة المرتبطة بالمعامل الافتراضية:

وهى تلك الأجهزة المرتبطة بالتعامل مع المعامل الافتراضية سواء كانت أجهزة معملية مرتبطة بالقياسات والتجارب أو أجهزة خاصة بالمعمل الافتراضي، حيث تسهم في إحساس الفرد بأنه متواجد داخل معمل حقيقي.

وتصنف الباحثة هذه الأجهزة إلي نوعين هما:

(2-5-1-أ) الأجهزة المعملية:

تتكون المعامل الافتراضية من أجهزة كمبيوتر موصلة بنهايات طرفية حساسة تسمي المستشعراتSensors ، والمستشعرات هي تقنية حديثة تستخدم فى التجارب العلمية، كما تعرف أيضاً المستشعرات بأنها نظم حسية تحاكي حواس الإنسان كما يقوم المستشعر بالتقاط نمط معين من البيانات التي يجب تحليلها بواسطة البرمجيات لإنتاج ردة الفعل المناسبة، ويتكون المستشعر من جزئين هما:

الجزء الأول وهو المستشعر  Sensor وهو عبارة عن مستشعرات حساسة لمؤثر من البيئة الفيزيائية المحيطة مثل ” الحرارة، الرطوبة،….. وغير ذلك”.

الجزء الثاني وهو قارئ المستشعر Interface  وهو الجزء الذي يمكن المستخدم من برمجة المستشعر، وتخزين البيانات الناتجة عن التجربة سواء كانت رقمية أم بيانية، ويستطيع أيضاً أن ينقل البيانات إلى جهاز الكمبيوتر لتحليلها، كما يمكن إيصال مستشعرات مختلفة به لقياس عوامل فيزيائية مختلفة.(أنور محمد علوان:2006، 34)

وتقسم هذه المستشعرات من حيث المادة العلمية المستخدمة إلي:

أولاً: المستشعرات الخاصة بتجارب الفيزياء

‌أ.        مستشعر القوة: يستخدم لقياس قوة الدفع و قوة السحب.

‌ب.    مستشعرشدة الإضاءة: يحتوي المستشعر على ثلاثة أزرار للاختيار ما بين قياس شدة ضوء الشمعة أو ضوء اللمبة أو ضوء الشمس.

‌ج.     مستشعر الصوت: يقوم مستشعر الصوت بقياس مستوى الصوت بوحدة البيكسل وكثافة الصوت بوحدة ميكروواط / متر2.

‌د.       مستشعر الضغط المطلق: يستخدم لقياس المتغير المراد قياسه وهو الضغط ، والمتغير المراد إدخاله عن طريق لوحة المفاتيح وهو الحجم ، وحدة القياس ( كيلو باسكال ، نيوتن / متر مربع ، رطل / بوصة المربعة).

‌ه.       مستشعر شدة المجال المغناطيسى: يمكن استخدام المستشعر فى معرفة القطب الجنوبى والشمالى للمغناطيس.

‌و.       مستشعر فرق الجهد والتيار: يستخدم لقياس شدة التيار الكهربائى والفولت، كما يقيس كميتي فرق الجهد الكهربائى ولكن لا يستخدم لقياس الكميتين معاً فى نفس الوقت فإما يستخدم لقياس الجهد أو لقياس شدة التيار الكهربائى ، كما تتوفر أسلاك مع المستشعر لقياس فرق الجهد الكهربائى.

‌ز.       مستشعر الشحنة الإلكتروستاتيكية: تستخدم لقياس الشحنات بالكولوم والجهد بالفولت.

‌ح.       مستشعر الباروميتر: يستخدم هذا المستشعر لقياس الضغط الجوى بوحدة “إنش زئبق ” أو ” هكتو باسكال ” أو ” كيلو باسكال”.

‌ط.      مستشعر الحركة الدائرية: يستخدم فى قياس كل من السرعة والتسارع “الخطى والزاوى “.

‌ي.    مستشعر الحركة الأفقية: يستخدم هذا المستشعر الموجات فوق الصوتية لقياس الموضع ، كما يستخدم لقياس “المسافة – السرعة – التسارع “.

ثانياً: المستشعرات الخاصة بتجارب الأحياء

‌أ.        مستشعر الرطوبة والحرارة: صمم هذا المستشعر لقياس رطوبة الغازات لذا لا يوضع المستشعر داخل السوائل مثل الماء أو المخاليط الآخرى، كما إن استخدام هذا المستشعر مع السوائل قد يسبب عطلاً دائماً ، كما أن استخدام هذا المستشعر فى المناطق ذات الضوء الساطع قد يسبب قراءات خاطئة.

‌ب.    مستشعر السبيروميتر: صمم  مستشعر السبيرومتير لقياس “الهواء للرئة– حجم الهواء”.

‌ج.     مستشعر ثانى أكسيد الكربون: صمم هذا المستشعر لقياس تركيز ثانى أكسيد الكربون ، لذا لا تضع المستشعر داخل السوائل أو المشروبات فإن الاستخدام الخاطئ يؤدى إلى تلف المستشعر ، وللتخزين يوضع المستشعر داخل حقيبة بلاستيكية مغلقة لمنع الغبار أو الرياح أو الرطوبة من الوصول إليه.

‌د.       مستشعر سرعة وعدد نبضات القلب: صمم هذا المستشعر لقياس سرعة وعدد نبضات القلب، كما أن الضوء الأحمر الخفيف يمثل قلب المستخدم ويبدأ بالنبض، لذا يفضل المحافظة على الهدوء والتنفس بهدوء للحصول على نتائج أفضل.

‌ه.       مستشعر النبضات الكهربائية الصادرة عن القلب: صمم هذا المستشعر ليوفر قياسين هما”نبض القلب والمخطط الكهربائى للقلب”، كما يحتوى على ثلاث لواقط معدنية، الجل الخاص للتوصيل، بطارية ( 12 ) فولت.

ثالثاً: المستشعرات الخاصة بتجارب الكيمياء

‌أ.        مستشعر درجة التعكر: صمم هذا المستشعر لقياس العكارة فى الماء.

‌ب.    مستشعر الأكسجين المذاب: صمم هذا المستشعر لقياس نسبة تركيز الأكسجين المذاب، وقبل الاستخدام الأول للمستشعر يتم ملء صفيحة القطب بمحلول إلكترونى (موصل بالكهرباء).

‌ج.     مستشعر نفاذية الألوان: صمم هذا المستشعر لقياس نفاذية الألوان “الأحمر– الأخضر– الأزرق– البرتقالى “.

‌د.       مستشعر عدد وحجم القطرات: صمم هذا المستشعر لقياس “جحم السائل– عدد القطرات”، كما يحتوى هذا المستشعر على ثلاث أماكن لتوصيل المستشعرات به مثل مستشعر لقياس الرطوبة ودرجة الحرارة والحموضة.

‌ه.       مستشعر درجة الحرارة.

‌و.      مستشعر خاصية التوصيل الكهربائي.

‌ز.      مستشعر الحموضة / الحرارة / فعالية الأكسدة / تركيز التأين.

(2-5-1- ب) الأجهزة غير المعملية “الكمبيوترية”:

وهي الأجهزة المرتبطة باستخدام المعامل الافتراضية، وهي غير ذات صلة بالأجهزة المتوافرة داخل المعامل التقليدية، وهي كما يلي:

  • الخوذة المثبتة على الرأس:

خوذة الرأس من الأدوات الهامة التي تعطي المتعلم الشعور بالانغماس داخل بيئات الواقع الافتراضي، وتعتمد فكرة عمل خوذة الرأس علي وضع شاشتي عرض مصغرتين أمام عين المستخدم بصفة مستمرة.(Telang,Nandan:2005)






         شكل (4-2) الخوذة المثبتة على الرأس

  • نظارات الرؤية المجسمة:

ويسمى هذا أحيانا نظام الانغماس الكلى  Total Immersion عندما ينغمر المستخدم كلية مع المشاهد التي يحيا بينها، ويتفاعل معها في عالم خيالي ثلاثي الأبعاد، عن طريق ارتداء هذا الجهاز الذي قد يضاف إليه أيضا قفازات خاصة موصلة بأسلاك إلى الكمبيوتر. كما قد يضاف إلى هذا أيضا آلية لتتبع الحركة Motion Tracker تحدد باستمرار موقع رأس المستخدم، وتسمح للحاسب المتصل بتصميم الصورة المناسبة لموقع الرأس الحالي، لضبط تقديم المشهد الحالي ونتيجة لذلك فإن مستخدم الجهاز يسير ويشاهد البيئة الافتراضية المحيطة، وعند تحريك الرأس واليدين، يحدد الكمبيوتر الاتجاه، ويقود المستخدم خلال هذا العالم الخيالي، ويستخدم هذا النوع من الحقائق الافتراضية في الطب، وفي الترفيه وفي المحاكاة العسكرية.(أحمد وحيد مصطفي: 2009، 14)









شكل (5-2) نظارات الرؤية المجسمة مضافا إليها تتبع الحركة والصوت المجسم

  • المرقاب المحيطيBinocular Omni Orientation Monitor “”

يشبه المرقاب المحيطى من حيث مبدأ العمل- المرقاب الرأسى، إلا أنه لا يرتدى على الرأس، بل يكون مثبتًا أمام المتعلمين، وهو عبارة عن جهاز للعرض المجسم مزدوج القمة، والشاشتان والجهاز الضوئى كائنان داخل صندوق مرتبط بذراع متعدد الوصلات، ينظر المستخدم داخل الصندوق من خلال فتحتين ليرى العالم الافتراضي، ويستطيع توجيه الصندوق لأي موضع فى حدود مجال العمل للجهاز.ويتم تعقب حركة القمة أو الرأس بواسطة حساسات موجودة في وصلات الذراع التي تمسك الصندوق. (Vince, John: 2004, 152-153)






شكل (6-2) المرقاب المحيطي “BOOM “

  • أجهزة إدخال البيانات، والتقنيات الحسية الأخري

أجهزة إدخال البيانات متعددة ومتنوعة، منها قفاز البيانات Data Glove، عصا الألعاب Joysticks، العصا الكفية Hand-Held Wands، وعبر هذه الأجهزة يتمكن المستخدم من الإبحار خلال المعمل الافتراضي واستكشافه والتفاعل مع مكوناته، فعلى سبيل المثال يسمح قفاز البيانات بالتفاعل مع العناصر الافتراضية وذلك بتحريك عجلة القيادة لسيارة فى عالم افتراضى كما فى شكل (7-2)، أما التقنيات الحسية الأخرى فقد تم توظيفها بغرض إثراء خبرة الدخول إلى الواقع الافتراضي، والانغماس الكلى فيه، وخلق تطبيقات حسية وشعورية أقرب للواقع الحقيقى، مثل أجهزة الصوت المجسم المباشر Directional Sound Devices، أجهزة للحس (اللمس) تنقل الشعور بالبرد، الحر، النعومة، Tactile Devices، كما في شكل (8-2) أجهزة لقياس القوة المرتدة Force Feedback Devices







شكل (7-2) قفاز البياناتData Glove شكل (8-2) قفاز الحسCyber or Sensor Glove

  • فأرة الكمبيوتر ثلاثية الأبعاد 3d Mouse

فأرة الكمبيوتر Space Navigator يمكن من خلالها أن تتجول في المعمل الافتراضي ثلاثي الأبعاد بكل متعة وذلك بالضغط على الفأرة وإدارتها وإمالتها ودفعها، يمكنك تدوير ما تشاهده أو تقريبه أو إبعاده والتحكم في كل ما يجعل مشاهدتك للصور أكثر جاذبية ومتعة.

(http://www.sandroses.com/abbs/t169350-)


شكل (9-2) فأرة الكمبيوتر  Space Navigator

  • لوحة المفاتيح الافتراضية Keyboard Virtual

لوحة وهمية تعتمد على حفظ المستخدم لأماكن لوحة المفاتيح، تعمل على قياس حركة الأصابع لتحدد أى المفاتيح تم نقرها ويقوم المعالج بتفسير وتحديد ماهية هذا المفتاح.


شكل (10-2) لوحة المفاتيح الافتراضية Keyboard Virtual

  • عصا التحكم Joystick

جهاز يستخدم للتحكم في حركة جسم المشارك فإذا أراد المشارك فى البيئة الافتراضية التحرك للأمام ما عليه سوى تحريك هذه العصا للأمام فيشعر كأنه هو الذى تحرك.

)(http://knol.google.com/k/-/virtual-reality/1jb4yt4z45l8f/10#


شكل (11-2) عصا التحكم  Joystick

 (2-5-2) برامج إنتاج المعامل الافتراضية

وهي برامج  Softwareيتم من خلالها تصميم وإنتاج المعامل الافتراضية، ويتم تصنيف هذه البرامج إلى نوعين رئيسين هما:

(2-5-2- أ) برامج إنتاج المعامل الافتراضية القائمة بذاتها stand alone

(2-5-2- ب) برامج إنتاج المعامل الافتراضية عبر الإنترنتOnline

(2-5-2- أ)برامج إنتاج المعامل الافتراضية القائمة بذاتها stand alone

والمقصود هنا بكلمة stand alone تطبيقات قائمة بذاتها يمكنها أن تعمل في غير وجود البرنامج المصدر علي الكمبيوتر، وهذا النوع من البرامج يتيح للمتعلمين إجراء التجارب عن طريق الأقراص المدمجة CD، كما تمكنهم أيضاً من تحمليها علي جهازهم الشخصى، وفيما يلى سرد لبعض هذه البرامج علي النحو التالي:

ü      برنامج 3D Studio Max 2009

هو برنامج احترافي لإنشاء الصور والأفلام ثلاثية الأبعاد، يتمتع بانتشار واسع خاصة بين مصممي الديكور و العمارة، و يستخدم بشكل كبير في معظم ألعاب الكمبيوتر الثلاثية الأبعاد حول العالم.

(http://www.extra-pc.com/forum/viewtopic.php?f=24&t=1227)


شكل(12-2) مكونات برنامج 3D Studio Max 2009


تواصل معنا

الجدول الدراسي


روابط مكتبات


https://vision2030.gov.sa/


التوحد مش مرض

متلازمة داون

روابط هامة

برنامج كشف الإنتحال العلمي (تورنتن)

روابط مهمة للأوتيزم


ساعات الإستشارات النفسية والتربوية

تجول عبر الانترنت

spinning earth photo: spinning earth color spinning_earth_color_79x79.gif


موعد تسليم المشروع البحثي

على طالبات المستوى الثامن  شعبة رقم (147) مقرر LED 424 الالتزام بتسليم التكليفات الخاصة بالمشروع في الموعد المحدد  (3/8/1440هـ)


m.ebrahim@mu.edu.sa

معايير تقييم المشروع البحثي الطلابي



m.ebrahim@mu.edu.sa

ندوة الدور الاجتماعي للتعليم

 

حالة الطقس

المجمعة حالة الطقس

الساعات المكتبية


التميز في العمل الوظيفي

m.ebrahim@mu.edu.sa

(التميز في العمل الوظيفي)

برنامج تدريبي مقدم إلى إدارة تعليم محافظة الغاط – إدارة الموارد البشرية - وحدة تطوير الموارد البشرية يوم الأربعاء 3/ 5 / 1440 هـ. الوقت: 8 ص- 12 ظهرًا بمركز التدريب التربوي (بنات) بالغاط واستهدف قياديات ومنسوبات إدارة التعليم بالغاط

تشخيص وعلاج التهتهة في الكلام

m.ebrahim@mu.edu.sa

حملة سرطان الأطفال(سنداً لأطفالنا)

m.ebrahim@mu.edu.sa

اليوم العالمي للطفل

m.ebrahim@mu.edu.sa

المهارات الناعمة ومخرجات التعلم


m.ebrahim@mu.edu.sa

المهارات الناعمة

المهارات الناعمة مفهوم يربط بين التكوين والتعليم وبين حاجات سوق العمل، تعتبر مجالاً واسعاً وحديثا يتسم بالشمولية ويرتبط بالجوانب النفسية والاجتماعية عند الطالب الذي يمثل مخرجات تعلم أي مؤسسة تعليمية، لذلك؛ فإن هذه المهارات تضاف له باستمرار – وفق متغيرات سوق العمل وحاجة المجتمع – وهي مهارات جديدة مثل مهارات إدارة الأزمات ومهارة حل المشاكل وغيرها. كما أنها تمثلالقدرات التي يمتلكها الفرد وتساهم في تطوير ونجاح المؤسسة التي ينتمي إليها. وترتبط هذه المهارات بالتعامل الفعّال وتكوين العلاقات مع الآخرينومن أهم المهارات الناعمة:

m.ebrahim@mu.edu.sa

مهارات التفكير الناقد

مهارات الفكر الناقد والقدرة على التطوير من خلال التمكن من أساليب التقييم والحكم واستنتاج الحلول والأفكار الخلاقة، وهي من بين المهارات الناعمة الأكثر طلبا وانتشارا، وقد بدأت الجامعات العربية تضع لها برامج تدريب خاصة أو تدمجها في المواد الدراسية القريبة منها لأنه بات ثابتا أنها من أهم المؤهلات التي تفتح باب بناء وتطوير الذات أمام الطالب سواء في مسيرته التعليمية أو المهنية.

m.ebrahim@mu.edu.sa

الصحة النفسية لأطفال متلازمة داون وأسرهم

m.ebrahim@mu.edu.sa


m.ebrahim@mu.edu.sa

m.ebrahim@mu.edu.sa



لا للتعصب - نعم للحوار

يوم اليتيم العربي

m.ebrahim@mu.edu.sa

m.ebrahim@mu.edu.sa

موقع يساعد على تحرير الكتابة باللغة الإنجليزية

(Grammarly)

تطبيق يقوم تلقائيًا باكتشاف الأخطاء النحوية والإملائية وعلامات الترقيم واختيار الكلمات وأخطاء الأسلوب في الكتابة

Grammarly: Free Writing Assistant



مخرجات التعلم

تصنيف بلوم لقياس مخرجات التعلم

m.ebrahim@mu.edu.sa


التعلم القائم على النواتج (المخرجات)

التعلم القائم على المخرجات يركز على تعلم الطالب خلال استخدام عبارات نواتج التعلم التي تصف ما هو متوقع من المتعلم معرفته، وفهمه، والقدرة على أدائه بعد الانتهاء من موقف تعليمي، وتقديم أنشطة التعلم التي تساعد الطالب على اكتساب تلك النواتج، وتقويم مدى اكتساب الطالب لتلك النواتج من خلال استخدام محكات تقويم محدودة.

ما هي مخرجات التعلم؟

عبارات تبرز ما سيعرفه الطالب أو يكون قادراً على أدائه نتيجة للتعليم أو التعلم أو كليهما معاً في نهاية فترة زمنية محددة (مقرر – برنامج – مهمة معينة – ورشة عمل – تدريب ميداني) وأحياناً تسمى أهداف التعلم)

خصائص مخرجات التعلم

أن تكون واضحة ومحددة بدقة. يمكن ملاحظتها وقياسها. تركز على سلوك المتعلم وليس على نشاط التعلم. متكاملة وقابلة للتطوير والتحويل. تمثيل مدى واسعا من المعارف والمهارات المعرفية والمهارات العامة.

 

اختبار كفايات المعلمين


m.ebrahim@mu.edu.sa




m.ebrahim@mu.edu.sa

التقويم الأكاديمي للعام الجامعي 1439/1440


مهارات تقويم الطالب الجامعي

مهارات تقويم الطالب الجامعي







معايير تصنيف الجامعات



الجهات الداعمة للابتكار في المملكة

تصميم مصفوفات وخرائط الأولويات البحثية

أنا أستطيع د.منى توكل

مونتاج مميز للطالبات

القياس والتقويم (مواقع عالمية)

مواقع مفيدة للاختبارات والمقاييس

مؤسسة بيروس للاختبارات والمقاييس

https://buros.org/

مركز البحوث التربوية

http://www.ercksa.org/).

القياس والتقويم

https://www.assess.com/

مؤسسة الاختبارات التربوية

https://www.ets.org/

إحصائية الموقع

عدد الصفحات: 3687

البحوث والمحاضرات: 1166

الزيارات: 192752