بقلم: أ.نجوان ناجي ابراهيم الضبة

تعريف البرمجيات التعليمية 

هي أحدى البرامج التطبيقية للحاسب الالي وتستخدم للتدريب على أحد العلوم لتوضيح فكرة معينة بالرسوم أو الصورأو البيانات أو النصوص أو الصوت أو الفيديو .

أنواعها 

1. برمجيات التدريب : حيث يستخدمها الطالب للتمكن من المحتوى الدراسي وهو أسلوب للتعزيز التعليم بصورة فردية من أجل تحسين التعليم .
2. برمجيات التدريس الخصوصي (المعلم البديل) : هنا الحاسوب يقوم بدور المعلم يقدم شرحاً للطالب يشبه الدرس الخصوصي .
3. برمجيات أدارة التعليم : توفير طريقة لأداره العملية التعليمية بواسطة الحاسوب مثل أعداد الاختبار وإخراج النتائج وتحديد مستوى الطلاب وأعداد المواد التعليمية وفقاً للأهداف .
4. برمجيات المحاكاة :وهي تعني توفير مواقف اصطناعية بواسطة الحاسوب تحاكي مواقف حقيقية تحدث في الواقع والتي تكون عادة صعبة التوفير في الحياة الطبيعية لندرتها أو لارتفاع تكلفتها في الواقع أو لخطورتها .

وهنا يعد الطالب نفسة أنه في مصنع أو مختبر حقيقي وأيضا في تشغيل المعدات والآلات المختلفة وتدريب الطيارين على التحكم بالطائرة في الجو وغيرها  وسنتناول في هذا الموضوع :

برمجيات المحاكاة التعليمية

لمحة تاريخية 

لقد أشار علام (2011ص621).

• استعملت محاكاة الكمبيوتر كأداة تعليمية في مجال الارصاد الجوية والفيزياء النووية في الفترة التي تلت الحرب العالمية الثانية .
• لكن بداية استخدام المحاكاة في التعليم كانت في ثمانينيات القرن الماضي عن طريق بيئة تشبه الحقيقة في استخدام برامج الرسم ثلاثي الابعاد .
• وفي بداية التسعينيات بدئت برامج المحاكاة للحاسوب بالظهور والانتشار في مجال التربية والتعليم .

تعريف المحاكاة التعليمية 

• فقد عرفها أسماعيل (2001ص271) بأنها عبارة عن برامج حاسوبية تتصف بالديناميكية والتفاعلية مع مستخدميها حيث يتم تصميمها كنموذج لأصل المعلومات والتجارب العلمية ليدرسها الطلاب من خلال المشاركة والاكتشاف .
• وعرفها عطا الله  (2015ص19) أن المحاكاة عملية يتم فيها توظيف البرامج الحاسوبية لوضع الطالب في موقف تعليمي يشابه الموقف الحقيقي وذلك لتقريبه من العالم الواقعي الذي يصعب توفيره .

أنماط المحاكاة الحاسوبية 

ويذكر قطيط (2011ص79) أنه توجد العديد من أنماط المحاكاة الحاسوبية في عملية التعلم

1. المحاكاة الفيزيائية : ويتم من خلالها محاكاة أشياء فيزيائية مادية بغرض استخدامها مثل تعلم قيادة السيارة أو الطائرة وتشغيل أجهزتها وأيضا تتيح للمتعلم مشاهدة التجارب وتنفيذها وإدخال القيم الرقمية لبعض المتغيرات والحكم على النتائج النهائية للتجارب ومن أمثلة هذه التجارب المزجة في تعليم الرياضيات المعالجات الاحصائية وأجراء العمليات الجراحية في مجال الطب .
2. المحاكاة الإجرائية : يهدف هذا النمط الى تعليم خطوات عمل أشياء محددة بهدف تنمية مهارات المتعلمين فيها ويفيد هذا النوع العاملين في المؤسسات حيث تعمل على توفير الوقت والجهد والتكاليف حيث يتم تقديم برنامج خاص لعمل ألة أو جهاز وفق خطوات متسلسلة .
3. محاكاة الأوضاع : ويكون دور المتعلم فيها إيجابيا من خلال تكرار المحاكاة وتختلف عن المحاكاة الاجرائية في أنها لا تهدف الى تعلم مهارة أو إتقانها بل تهدف الى اختبار سلوكيات المتعلم الاجتماعية والكشف عن اتجاهاته فهي تقوم بمحاكاة مواقف حياتية لتعليم الطلاب التصرف في المواقف الاجتماعية والتعامل مع افراد المجتمع .
4. محاكاة العمليات : لا يكون للمتعلم أي دور في هذا النمط من المحاكاة بل هو ملاحظ للعمليات ومجرب خارجي عليه أن يلاحظ أو يتخيل وربط العلاقات ومن ثم يتعلم بالاكتشاف الحر.

تقسيم المحاكاة إلى ثلاثة أقسام

أما أندريه (1998ص147) فقد قسم المحاكاة الى ثلاث فئات أساسية تبعا للهدف من استخدامها :

1. المحاكاة الحركية : وهي تحتوي على اجهزة اضافية يتم توصيلها بالكمبيوتر وتستخدم في التدريب ومن أمثلتها التدريب على الطيران .
2. المحاكاة العملية : تحتوي على نموذج لظواهر غير مرئية يمكن تمثيلها في شكل معادلات رياضية تستخدم لتفسير وملاحظة التغير في تلك الظواهر من أمثلتها محاكاة الجاز الدوري في جسم الانسان وحركة الغازات .
3. المحاكاة الاجرائية : وهي تقوم على تناول بعض الرموز الموجودة على شاشة الكمبيوتر والتي تحاكي التجميع والتوصيل لبعض الآلات من أمثلتها التجارب الكيميائية والفيزيائية .

أمثلة لبعض برامج المحاكاة الحاسوبية 

1. برنامج لمحاكاة الدوائر الالكترونية : هو برنامج يحتوى على العناصر التي يريدها المبتدئ في تعليم الالكترونيات وتجريب الدوائر وفهم الية عملها بطريقة سهلة ومراقبة سير التيار الكهربائي ويتوفر في مجمل القطع الالكترونية التي يتم توصيلها وماهية كل دائرة .
2. برنامج محاكاة الكتروني (تمثل مختبر الكيمياء ) : هو برنامج يمثل مختبر كيمياء يسمح للطلبة بأجراء العديد من التجارب على الحاسوب ومشاهدة نتائجها والحد من خطر تطبيقها في المختبرات الحقيقية ويوفر الوقت والتكلفة ويزيد من تحصيل وأداء طلبة المدارس والجامعات . وهذا البرنامج سوف نتطرق الية بشيء من التفصيل في الجانب العملي في برنامج التمساح الكيميائي في شرح درس تعليمي تطبيقي .
3. برنامج المحاكاة الالكتروني tiny(CAD) : هو برنامج محاكاة لرسم مخططات الدوائر الالكترونية ويفيد هذا البرنامج جميع الطلبة الذين هم بحاجة لعمل مشاريع تخرج عملية في تجريب دوائرهم الالكترونية بالبرنامج ومن ثم أخارجها وطباعتها .
4. العاب المحاكاة التعليمية : هي تصميم المحاكاة بشكل لعبة حيث ينخرط المتعلم خلال التعلم بالعب لعبة يألفها وتتضمن هذه اللعبة على المحتوى التعليمي بداخلها .

خطوات تدريس درس من خلال برامج المحاكاة 

يوضح قطيط (2011ص77) أن أي درس من المحاكاة يحتاج من المعلم الجهد والبحث عن أجود أنواع البرامج لتخطيطك أهدافة ويتم تنفيذ الدرس وفقا للخطوات الأساسية التالية :

1. تقديم المعلومات الخاصة بالبرنامج .
2. تقديم موقف للطلبة يقدم للطالب البرنامج ويعطي الوقت الكافي ليتفاعل ويحلل ويركب ما في البرنامج من مهارات متعددة .
3. تفاعل الطالب مع النظام قدرة البرنامج على جعل الطلبة يتفاعلون مع الانشطة والمواقف التعليمية .
4. تخزين العمليات والانشطة ضمن ملف خاص أي تخزين ما قام به الطلبة من أنشطة وعمليات ليتسنى لهم مراجعه إجراءاتهم من حين لأخر .
5. تغير النظام بناءاً على إجابة أو تفاعل الطلبة وتتوقف هذه البرامج على الارتباطات التشعبية التي تنقل الطالب وفق سلوكهواستجاباته لمواقف جديدة تثري المتعلم وتذيد من شوقة وتعلمة .

مميزات المحاكاة الحاسوبية 

ويذكر الديك (2010ص49) عدة مميزات نذكر منها :

1. تقديم مواقف تعليمية غير تقليدية بالنسبة للمتعلم .
2. التمثيل المرئي للمعلومات حيث تقدم المحاكاة صوت وصورة وحركة ونص .
3. تقليل وقت التعلم .
4. تحاكي التعلم التفاعلي .
5. تزيد من الدافعية .

المراجع 

• الديك ,سامية . (2010). أثر المحاكاة على التحصيل الاني والمؤجل للطلبة الصف الحادي عشر واتجاهاتهم نحو الميكانيكا , رسالة ماجستير. جامعة النجاح الوطنية , فلسطين .
• قطيط ,غسان .(2011). حوسبة التدريس . ط1 , عمان : دار الثقافة .
• اسماعيل ,الغريب زاهر .(2001). تكنولوجيا المعلومات وتحديث التعلم . ط1 , القاهرة : دار الكتب .
• عطا الله ,محمود .(2015). أثر توظيف المحاكاة الحاسوبية والعروض التوضيحية على تنمية مهارات استخدام شبكات الحاسوب لدى طالبات جامعة الاقصى (رسالة ماجستير). الجامعة الاسلامية , غزة .

بقلم: أ.نجوان ناجي ابراهيم الضبة