Posted on

اثرات استفاده از برد هوشمند بر پیشرفت تحصیلی دانشجویان

برد هوشمند و دانشجویان

پژوهش «اثرات استفاده از برد هوشمند بر پیشرفت تحصیلی دانشجویان »در مورد تاثیرات استفاده از برد هوشمند بر پیشرفت تحصیلی دانشجویان دانشگاه در رشته برق در کلاس آزمایشگاه علم و فناوری تمرکز دارد. و هدف از  انجام این ترجمه آشنایی هر چه بیشتر مدیران،مدرسان و محققان آموزشی از ویژگی های بردهای هوشمند در کلاس های درس می باشد. لازم به ذکر است که در این ترجمه سعی بر این شده است که به قسمت های مهم مقاله اشاره شود.

اثرات استفاده از برد هوشمند بر پیشرفت تحصیلی دانشجویان

۱- مقدمه

امروزه،با وجود رایانه هایی که امکان ذخیره سازی،بازیابی و پردازش اطلاعات را دارند و با وجود شبکه جهانی اینترنت که موجب برقراری ارتباط رایانه و مردم شده است، شاهد تغییرات اساسی در زندگی فرهنگی و اجتماعی مردم هستیم.
برنامه های کاربردی کامپیوتر مانند بازی های آموزشی، واقعیت مجازی،شبیه سازی، برنامه های کاربردی چند رسانه ای و کتاب های الکترونیکی سهم قابل توجهی در روند آموزش و یادگیری دارند.
علاوه بر این، سرعت پرشتاب به سمت استفاده از شیوه های آموزشی با کمک رایانه، ازدهه ۱۹۸۰ به بعد فرآیندهای آموزش فردی و گروهی را کارآمدتر کرده است. این شیوه برای اطمینان از یادگیری پایدار و حفظ علاقه دانش آموزان نسبت به درس بنا نهاده شده است (دمیرسیوغلو و گبان و ۱۹۹۶) و از مزایای دیگر استفاده از رایانه ها و ورود آن ها به حوزه آموزش و پرورش، این است که دانش آموزان را در کلاس فعال تر نگه می دارد.
هم چنین، تغییرات سریع پیش آمده در فناوری اطلاعات و ارتباطات، باعث تغییر محیط کلاس درس سنتی و روش های آموزشی شده است. ویدئو پروژکتورها،کامپیوترهای متصل به اینترنت در کلاس های درس، فلش دیسک ها، تلفن های همراه،دوربین های دیجیتالی و دستگاه های ضبط ویدیویی حتی بسیاری از جنبه های آموزش و پرورش اعم از پروژه های دانشجویی گرفته تا نحوه ارائه درس را تحت تاثیر خود قرار داده است. از پدیده نوظهور دیگری در طی ۲۰ سال اخیر می توان نام برد؛ تخته سفید تعاملی یا برد هوشمند است که شامل یک رایانه،ویدئو پروژکتور و یک صفحه نمایش لمسی است.با توجه به ویژگی های شگفت انگیز این وایت برد های هوشمند تعاملی , تحت نام ” برد هوشمند” نیز شناخته می شود.

۱-۱- برد های تعاملی (بردهای هوشمند)

امروزه،بسیاری از اشکال گوناگون فناوری،به کلاس های درس ورود پیدا کرده اند. از اواسط دهه ۱۹۹۰ می توان از برد های هوشمند به عنوان نمونه خوبی از فن آوری های جدید مورد استفاده در کلاس های درس امروزی نام برد (Beeland، ۲۰۰۱). به نظر می رسد که این برد های هوشمند مبتنی بر فناوری رایانه ای، جانشین تخته های سنتی سیاهی شده اند که در برهه ای از زمان وجود آن ها درکلاس ها ضروری به نظر می رسید.برد های هوشمند از طریق اتصال با یک دستگاه رایانه، ویدئو پروژکتور و یک برد لمسی کار می کند.
در بطن این بردهای تعاملی یک صفحه نمایش لمسی هوشمند قرار دارد که دانش آموزان می توانند از این برد لمسی جهت آزمایش، حل، ارسال و پاک کردن برنامه های کاربردی مانند آزمایش های بصری، انیمیشن و گرافیک استفاده کنند( کلامر و همکاران،۲۰۰۱) .ممکن است بسته به برنامه های نرم افزاری مورد استفاده توسط این برد های هوشمند از میکروسکوپ های الکترونیکی، مطالب چند رسانه ای، فیلم ها، جدول داده ها، سی دی رام، و یا از اینترنت نیز استفاده گردد ( میلر، گلاور و اوریس، ۲۰۰۵).

با افزایش کیفیت سخت افزار و نرم افزارها به دلیل تولید بردهای هوشمند تعاملی توسط شرکت های مختلف،توجه بسیاری از دولت ها را به سمت خود جلب کرده است. در حال حاضر وزارت آموزش و پرورش بسیاری از کشورها به استفاده از برد های هوشمند تعاملی در کلاس درس تمایل پیدا کرده اند. در ترکیه نیز،وزارت آموزش و پرورش این کشور ،عزم خود را برای تجهیز مدارس خاص با برد های هوشمند تعاملی به منظور آموزش معلمان و نحوه استفاده از آنها جزم کرده اند. معلمانی که از دانش و آگاهی لازم برای استفاده از رایانه و این نوع فن آوری برخورداراند، شناسایی شده اند. بردهای هوشمند استفاده از بسیاری از فعالیت های آموزشی و یادگیری نوین در کلاس درس را ممکن می سازند که خلاصه ای از آن ها در جدول ۱ موجود است ( بوشان و پارکینسون ،۲۰۰۵).

برد هوشمند بر پیشرفت تحصیلی
برد هوشمند بر پیشرفت تحصیلی

همان طور که در فناوری کامپیوتر ها نیز حائز اهمیت است، نرم افزار، عنصر کلیدی در به کارگیری موثر از برد های هوشمند به شمار می رود. برنامه های جدید برای بردهای هوشمند شامل آزمایش های مجازی، انیمیشن ها و بازی های تهیه شده برای دوره های مختلف است و معلمان می توانند با این برنامه ها آزمایش انجام دهند. آزمایش های مجازی، بازی ها و انیمیشن های تهیه شده با فلش ۸ با این برنامه ها سازگاری دارد.
بکتا(۲۰۰۳) یا (سازمان فناوری و ارتباطات آموزشی بریتانیا) مزایای استفاده از بردهای هوشمند تعاملی را برای دانش آموزان به ترتیب زیر برشمرده است که می توان از افزایش انگیزه، بهبود مشارکت و همکاری، ارائه جذاب تر،استفاده آسان تر برای کودکان،عدم نیاز به صفحه کلید،فهم مفاهیم پیچیده با کمک ارائه مطالب به صورت عینی تر، موثرتر و پویاتر، و جذابیت بیشتر به خاطر کاربرد شیوه های مختلف یادگیری برای دانشجویان نام برد.
وال،هیگینز و اسمیت (۲۰۰۵) معتقدند که بردهای هوشمند ابزارهای موثری برای شروع و تسهیل فرایند یادگیری محسوب شده و مشارکت دانش آموزان را در پی دارند. بهبود مهارت های فناوری اطلاعات و ارتباطات یکی دیگر از مزایای ذکر شده پیشینه ادبی مطالعات آن می باشد ( کاتل ، ۲۰۰۳).
در بررسی پیشینه تحقیق، اسمیت، هیگینز، وال و میلر (۲۰۰۵) به طور خلاصه از مزایای بردهای هوشمند به عنوان ابزاری انعطاف پذیر با جنبه های متعدد، با اثربخشی در استفاده از ابزار چند رسانه ای، پشتیبانی از طرح درس، تنوع منابع، توسعه مهارت های فناوری اطلاعات و ارتباطات، و تعامل و مشارکت بیشتر دانش آموزان در کلاس های درس بر شمرده اند.در پژوهشی که از ۱۷۲ کلاس در ۹۷ مدرسه ابتدایی در سراسر انگلستان بین سالهای ۲۰۰۴ و ۲۰۰۶ صورت گرفته است، نتایج کمی و کیفی را دربر داشته است. نتایج نشان داد که دانش آموزانی که در کلاس های مجهز به برد های هوشمند حضور داشته اند ،درحدود ۵ ماه از همسالان خود در ریاضیات، ۵/۷ ماه در علوم تجربی، و ۵/۲ ماه در یادگیری پیشی گرفته اند. نتیجه گیری بیانگر این واقعیت است که برد های هوشمند در آموزش موضوعات انتزاعی، دشوار و پیچیده بسیار مفید بوده اند.

وال و همکاران (۲۰۰۵) با هدف گردآوری نظرات دانش آموزان مدارس ابتدایی در مورد بردهای هوشمند و شناسایی اثرات این ابزارها بر روند آموزش و یادگیری ،مطالعه ای را انجام دادند.در این پژوهش دانش آموزان به مزایایی از جمله : درک ساده تر، تمرکز بالاتر، بهبود مشارکت دانش آموزان ،ارائه موثر تر اطلاعات، استفاده از بازی ها، کمک به حافظه، و تسهیل و ترغیب فکری اشاره کرده اند. هم چنین محققان افزوده اند که برد های هوشمند تاثیر مثبت تری در کلاس های ریاضیات وعلوم در مقایسه با کلاس های زبان داشته است. آنها این وضعیت را به خاطر کمبود برنامه های نرم افزاری مورد استفاده درکلاسهای زبان دانسته اند.
هم چنین،مطالعات دیگری نیز،به محدودیت های استفاده از برد های هوشمند پرداخته اند. به عنوان مثال، اسمیت، هاردمن و هیگینز (۲۰۰۶) به بررسی کلاس هایی که از برد های هوشمند به مدت ۲ سال استفاده کرده و آن دسته که استفاده نکرده اند پرداخته و نتیجه گرفته اند که موضوعات با سرعت بیشتری در کلاس دارای برد های هوشمند تدریس می شود و زمان کمتری صرف کار و تبادل نظر موثر گروهی در این نوع کلاس ها می گردد که به عنوان یک جنبه منفی می توان بدان اشاره نمود.

نتیجه کلی در پایان مطالعه این بود که بردهای هوشمند یک ابزار مفید برای ارائه مطالب است اما برای تحقق بخشیدن به تغییرات اساسی در کلاس درس سنتی به نوبه خود کافی نیست. علاوه بر این، شور و شوق دانش آموزان در استفاده از برد های هوشمند در سال دوم کاهش پیدا کرده است.بوشان و پارکینسون، (۲۰۰۵) اظهار داشته اند که وقتی که معلم از تمامی برنامه های کاربردی مرتبط با برد هوشمند استفاده کرده، شور و شوق و علاقه دانش آموزان کاهش پیدا کرده است. از دیگر محدودیت های برد های هوشمند وجود مشکلات فنی، مشکلات نرم افزار و هزینه های بالا است. (وال و همکاران، ۲۰۰۵).
در بسیاری ار منابع ذکرشده که کلاس هایی که از بردهای هوشمند برای بازی استفاده کرده اند، جذابیت درس برای دانش آموزان بیشتر شده و تمایل, هیجان و اشتیاق آن ها افزایش پیدا کرده است (هال و هیگینز، ۲۰۰۵).با این وجود، بعضی از یافته ها حاکی از آن است که این اشتیاق اولیه در طول زمان کاهش می یابد (اسمیت و همکاران، ۲۰۰۶؛ بوشان و پارکینسون ۲۰۰۵)

توسعه سریع فن آوری های مربوط به کامپیوتر و تاثیرات عمیق آن در فرآیند آموزش و یادگیری نیاز به معلمانی دارد که از توانایی لازم برای استفاده از این فن آوری برخوردار باشند.
بوشان و پارکینسون (۲۰۰۵) نتیجه گرفته اند که معلمان باید ازبرد هوشمند به عنوان ابزاری در جهت بهره گیری از تکنولوژی در کلاس درس و برای گسترش فعالیت های جدید آموزش و یادگیری استفاده کنند. بردهای هوشمند برای آموزش موضوعات خاص و با توجه به توانایی مدرسان برای جلب توجه دانش آموزانی که در حال حاضر با فن آوری کامپیوتر آشنایی دارند، برای جذاب کردن درس ها ، برای استفاده از ابزار چند رسانه ای، برای تبدیل موضوعات انتزاعی به موضوعات ملموس و به منظور توسعه فن آوری اطلاعات و ارتباطات ضروری به نظر می رسند.
یکی از رشته هایی که می توان از بردهای هوشمند به طور موثری استفاده کرد ،دروس رشته برق و الکترومغناطیس است. طوری که آزمایش های مجازی ،استفاده از تصاویر در مطالعات آزمایشگاهی به عنوان ابزار مکمل استفاده می شوند. لذا هدف از این مطالعه شناسایی اثرات استفاده بردهای هوشمند بر پیشرفت تحصیلی دانشجویان دانشگاه می باشد.

۱-۲-علوم و فن آوری آزمایشگاهی

روش آزمایشگاهی اغلب در علوم طبیعی در راستای تسهیل در روند یاگیری مطالب از طریق روش هایی مانند مشاهده، آزمایش، انجام و نشان دادن تک به تک یا گروهی در محیط آزمایشگاهی انجام می شود.مطالعات پیشین حاکی از آن است که موثرترین و پایدارترین آموزش آن هم در آموزش علوم ، با استفاده از روش های آزمایشگاهی انجام می شود .
حتی در صورتی که اهمیت روش آزمایشگاهی به خوبی هم به اثبات رسیده باشد،اما بازهم شاید به خاطر فقدان تجهیزات آزمایشگاهی و یا بسته به نگرانی بابت این موضوع که فرصت و زمان کافی برای پوشش دادن به همه برنامه های درسی از طریق آزمایش وجود ندارد؛ به عنوان روش مطلوبی نمی توان از آن یاد کرد. با این وجود، تنها راه غنی تر ساختن کلاس های علوم و یا آزمایشگاه های علوم با استفاده از ابزار بصری، صرفا منحصر به انجام آزمایش و نمایش دادن نمی گردد. نتایج حاصل از پژوهش ها درسراسر جهان نشان داده است که کامپیوتر نیز به عنوان ابزاری ایده آل برای تحقق بخشیدن به این هدف است.
با استفاده از فناوری های گوناگون آموزشی در کلاس های علوم،علاقه و کنجکاوی دانشجویان به علوم طبیعی افزایش می یابد و بسیاری از دانشجویان نگرش مثبتی نسبت به کشف این موضوعات از خود نشان می دهند. ( آکپینار ، آکتامیس و اریگن ، ۲۰۰۵) .
مطالعات قبلی نیز نشان می دهد که آموزش با کمک کامپیوتر تاثیر مثبتی بر نگرش دانشجویان نسبت به علوم دارد. (رید، ۱۹۸۶ ، ینیک، سومر اکتایلار و اربیل ۲۰۰۳ و دیگران … ).
یکی از مزایای برجسته رایانه،شبیه سازی همزمان یک موضوع با کمک برنامه های مختلف است.که این مزیت در برنامه های نرم افزاری آموزشی نیز به کار رفته و به طور کلی در ساخت مفاهیم انتزاعی ملموس تر و در تدریس موضوعاتی که امکان بوجود آمدن تصورات غلط وجود دارد استفاده می شود. یکی از موضوعاتی که درک آن مشکل است و امکان برداشت نادرست نیز وجود دارد، موضوع انرژی برق است.طبق تحقیق شیپستون (۱۹۹۸) شاگردان موافق اند که مبحث انرژی برق مانند فیزیک و مکانیک ،سخت و دشوار است.

 

مدار الکتریکی
مدار الکتریکی

مطالعات قبلی نیز نشان می دهد که دانش آموزان در درک مطالب دروس برق با مشکل مواجه هستند و امکان برداشت غلط وجود دارد و آنها در تجزیه و تحلیل مسائل انتزاعی با مشکل دارند (یپاردسون،موجی ۱۹۹۴، چامبرز و آندره ۱۹۹۷ و دیگران ).
در این مطالعه،شبیه سازی برد هوشمند و آزمایش مجازی که به مشارکت دانش آموزان نیازمند است با استفاده از نرم افزار برد هوشمند و سایر برنامه ها انجام شد.هدف اصلی این بود که در ذهن دانش آموزان مفاهیم مربوط به برق که با شیوه آزمایشگاهی قابل نشان دادن نبود، ایجاد کنند. و از این روش در جهت تسهیل درک مفاهیم و روابط آن بین این پدیده ها و موضوعات مفهومی استفاده کنند.
ممکن است که تاثیر روش آزمایشگاهی با استفاده از برد هوشمند برای شبیه سازی های تعاملی و آزمایش های مجازی مربوط به موتور الکتریکی، مدار الکتریکی القایی و زنگ برق افزایش پیدا کند. هدف از این مطالعه تعیین اثرات استفاده از برد هوشمند بر پیشرفت تحصیلی دانشجویان دانشگاه درباره موضوع برق در کلاس آزمایشگاه علم و فن آوری بود.

۲-۴ استفاده از برد هوشمند

امروزه از شبیه سازی های تعاملی به طور گسترده ای درآموزش فیزیک و شیمی استفاده می شود (ویمن، آدامز، لوابلین، پرکینز،۲۰۰۹). در این مطالعه، محققان مدلی را بر روی کامپیوتر برای آموزش الکترو مغناطیس آماده کردند. هم چنین یک موتور الکتریکی، زنگ الکتریکی و جریان القایی با استفاده از فلش پلیر ۸ را نشان دادند و از دانش آموزان خواسته شد از برد هوشمنداستفاده کنند.در هنگام آماده سازی شبیه ساز، اهداف موضوع،مفاهیم انتزاعی و تجارب آزمایشات آزمایشگاهی نیز مد نظر قرار گرفت.

شکل ۱٫ نرم افزار آموزشی تهیه شده با استفاده از برنامه فلش پلیر ۸ (مدل زنگ)

2

۲-۴-۱  کلید زنگ اخبار: هدف از این فلش این است که وقتی دانش آموزان کلید روی برد قرار می دهند، یک مدل زنگ در ذهن آن ها شکل بگیرد. وقتی که دانش آموزان کلید را فشار می دهند، زنگ به صدا در می آید.

3

۲-۴-۲ عملکرد کلید
هدف این است که دانش آموزانی که روی کلید نمایش داده شده روی برد کلیک می کنند، بتوانند عملکرد زنگ و مکانیزم آن را مشاهده کرده، و این عمل را درک کنند.

4

۲-۴-۳ کلید کارکرد (مسیر مدار) : مهم ترین کلیدنرم افزار است. دانش آموز با این روش مسیر مدار را مشاهده می کند که معمولا این مبحث به صورت انتزاعی گفته می شود و باعث سردرگمی دانش آموزان می گردد.
۲٫۴٫۴٫ دکمه خروج: زمانی که دانش آموز متوجه مطلب شد، برای بیرون آمدن از برنامه از دکمه خروج استفاده می کند.
در برنامه های کاربردی بردهای هوشمند،، یک وایت برد معمولی، به راحتی می تواند با نصب و راه اندازی یک دستگاه به یک صفحه نمایش لمسی تبدیل شود.
مدرس یا سخنران این امکان را در اختیار دارد تا قسمت های مورد نیاز را علامت گذاری کرده و در این محیط آن ها را توضیح دهد. هر برنامه ای که با استفاده از کامپیوتر قابل اجرا است با برد هوشمند نیز استفاده می شود.
برد هوشمندی که در این مطالعه از آن استفاده شده است از آن دسته از بردهایی است که امکان استفاده جداگانه از نرم افزار آموزشی را به دانش آموزان می دهد.قبل از انجام پژوهش، محقق به مدت ۲ ساعت به توضیح درباره کاربردهای برد هوشمند پرداخت. هم چنین هر یک از دانش آموزان با شبیه سازان مختلفی تمرین کرده و درنتیجه کار با برد هوشمند را یاد گرفته است.

بحث و نتیجه گیری

این پژوهش در مورد تاثیرات استفاده از برد هوشمند بر پیشرفت تحصیلی دانشجویان دانشگاه در رشته برق در کلاس آزمایشگاه علم و فن آوری تمرکز دارد.هیچ تفاوت معناداری بین نمرات پیشرفت تحصیلی دانش آموزان گروه آزمایشی (experimental) و کسانی که در هر دو روش استفاده از برد هوشمند و تمرین های آزمایشگاهی مشارکت داشته اند با آن دسته از دانشجویان گروه کنترل(Control) که فقط تحت روشهای آزمایشگاهی قرار داشتند ،مشاهده نشده است.با وجود عدم تفاوت معنادار، دانشجویان گروه آزمایشی ازپیشرفت تحصیلی بالاتری برخوردار بودند. به طور همزمان،مقادیر انحراف استاندارد پس آزمون(posttest) در گروه آزمایشی تا اندازه ای ممکن است به خاطر نقش برد هوشمند در افزایش همگنی در کلاس درس باشد.

هر چند ممکن است که استفاده از برد هوشمند به طور قابل توجهی باعث افزایش پیشرفت تحصیلی دانش آموزان نگردد، اما مشاهده شده است که موجب مشارکت دانش آموزان در درس ها شده است و یک فضای هیجان انگیز تر و اشتیاق آوری را ایجاد کرده و یادگیری درس ها را لذت بخش تر نموده است. این یافته ها با مزایای گفته شده توسط پژوهش های دیگر نیز همپوشانی دارند( یکتا ،۲۰۰۳؛ وال و همکاران ،۲۰۰۵؛ کاتل، ۲۰۰۳؛ اسمیت و همکاران، ۲۰۰۵؛ کمنالبر و اوزدنر ،۲۰۰۸).
علاوه بر این،بسیاری از دانش آموزان در گروه آزمایشی معتقد اند که شبیه سازی های تعاملی و آزمایش های مجازی شرایطی را به وجود آورده که آن ها به طور معمول در آزمایش های واقعی با آن روبرو نشده اند و این باعث شده است که بتوانند موضوع درسی را تجسم کنند.یافته های مشابهی توسط محققان دیگر نیز صورت گرفته است (پرکینز و همکاران،۲۰۰۴؛ویمن و پرکینز، ۲۰۰۶؛پرکینز و همکاران،۲۰۰۶؛ ام سی کارگن، هندلی و چرکینز و ویمن، ۲۰۰۰).

از یک دیدگاه کلی،نتایج این مطالعه شبیه به آن دسته از افرادی است که در پیشینه تحقیق با آن مواجه شده اند.هم چنین در طول مطالعه مشخص شد که، درس های ارایه شده با بردهای هوشمند جالب تر بوده، مشارکت بیشتری را در کلاس ایجاد کرده است. مهم ترین شاهد و مدرک برای پیشرفت تحصیلی به خاطر استفاده از برد هوشمند،انجام یک مطالعه جامع توسط یکتا (۲۰۰۳) بود. در این مطالعه، اصطلاح «بهبود» ‘improvement’ به جای اشاره داشتن به” افزایش پیشرفت تحصیلی”‘increasing academic achievement’ استفاده شده است.
بر اساس این نتایج، می توان ادعا کرد که یک برد هوشمند تنها نباید به عنوان ابزاری که باعث افزایش پیشرفت تحصیلی می شود، قلمداد کرد، بلکه به عنوان ابزاری که فن آوری اطلاعات و ارتباطات را به کلاس های درس آورده و منجر به آموزش و یادگیری فعالیت های جدید می شود در نظر گرفت .(بوشان و پارکینسون، ۲۰۰۵).

برد هوشمند سیترو
برد هوشمند سیترو

 

سایر مطالب مرتبط:

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *