بخشی از مقاله
چکیده
در عصر حاضر فناوری اطلاعات و ارتباطات - ICT - بر ابعاد گوناگون زندگی بشر سایه گسترده است. چنانچه تاثیرات این علم بر دروس علوم پایه از جمله درس شیمی نیز مشهود و حائز اهمیت است. علم شیمی به بررسی ساختار مواد ، شکل مولکول ها، حرکت مولکول های گاز و ... می پردازد که این مفاهیم در طبیعت قابل دیدن نیست و تجهیزات آزمایشگاهی نیز به طور کامل چنین امکانی را برای دانش آموزان فراهم نمی کند. از اینرو می توان با استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات مفاهیم درس شیمی را برای دانش آموزان قابل درک کنیم.
-1 مقدمه
علم شیمی شاخه ای از علوم تجربی است که به مطالعه ساختارو خواص مواد می پردازد. کاربرد های گسترده علم شیمی نشان از اهمیت این علم در بهداشت و سلامت جوامع بشری دارد. باید توجه داشت که یادگیری و درک مفاهیم شیمی به دلیل وجود پدیده های شیمیایی پیچیده و غیر قابل لمس، اغلب دشوار است. در فرآیند آموزش و یادگیری درس شیمی معلمان و دانش آموزان با مفاهیمی روبه رو هستند که به راحتی قابل تجسم نیستند. همچنین برخی پدیده های شیمیایی را به لحاظ محدودیت زمانی یا ایمنی، نمی توان در آزمایشگاه مدرسه تجربه کرد. برای این منظور استفاده از شبیه سازی، ساخت مدل و نیز انیمیشن های رایانه ای پیشنهاد شده است. استفاده از مدل ها و شبیه سازی ها کمک بسیار زیادی به درک عمیق و مفهومی درس شیمی نموده و بسیاری از کج فهمی های رایج را برطرف می سازد. کمک به دانش آموزان برای درک صحیح از ایده های علمی و پدیده های شیمیایی، هدف هر معلم شیمی است.
در حال حاضر رشد و توسعه نقش فناوری اطلاعات و ارتباطات در کشور ما و با توجهی که به آماده کردن بستر های لازم برای توسعه آن شده است، این پدیده در آموزش و پرورش نیز جای خود را باز کرده است. این موضوع از معدود پدیده هایی است که در عمر کوتاه خود توانسته تاثیر گسترده ای بگذارد و توجه بسیاری را به خود معطوف کند. کشور ما نیز به دلیل تعاملی که با محیط پیرامون خود دارد، از تحولات جهانی بی بهره نیست و با توجه به رویکرد جهانی در مباحثی مثل آموزش برای همه و آموزش برای زندگی بهتر، می بایست از روش های خاص برای افزایش کیفیت آموزش و پرورش و یا حتی کاهش هزینه های آموزش استفاده کند.
-2 تاریخچه
بررسی ها نشان می دهد که مطالعات زیادی در به کار بردن فناوری اطلاعات در آموزش شیمی در سر تا سر جهان صورت گرفته است.
جانتسون - 1997 - استفاده از فضاهای آموزشی دیجیتالی و به کارگیری فناوری اطلاعات و ارتباطات را برای غنی سازی محتوی و محیط یادگیری مناسب می داند .[1] وی در سال 2000 نیز بیان کرد که استفاده وسیع از انیمیشن های رایانه ای، شبیه سازی ها و مدل های مولکولی پویا، انجام آزمایش در یک آزمایشگاه مجازی و... منجر به تغییر نگرش و توانایی دانش آموزان در تجسم مولکول ها، یون ها و اتم ها و همچنین تغییرات شیمیایی صورت گرفته در سطح مولکولی می شود. همچنین از طریق فضای مجازی ایجاد شده می توان کاستی های موجود در برنامه درسی را جبران نمود .
هنرپرور و بدریان - 2008 - معتقدند که در برنامه درسی شیمی مبتنی بر فناوری اطلاعات و ارتباطات، می توان جهت تسهیل و تسریع فرآیند یاددهی و یادگیری، از ابزارهای چند رسانه ای و نیز محیط های مجازی مبتنی بر شبکه استفاده کرد
باراک و دوری در سال 2005 نشان دادند که وارد شدن فناوری اطلاعات و ارتباطات در برنامه آموزشی ویژه دانش آموزان دوره متوسطه، منجر به ارتقای درک مفاهیم شیمی، نظریه ها و ساختارهای مولکولی می شود. [4]
-3 متن مقاله
در دنیای کنونی بسیاری از روش های تدریس سنتی ناکارآمد شده اند و برای انتقال مفاهیم جدید به دانش آموزان موثر نیستند. بنابراین لازم است در این راستا از ابزارهای مناسبی که فناوری های نوین در اختیار ما قرار می دهند، به نحو احسن استفاده شود. فناوری های اطلاعات و ارتباطات شامل رادیو، تلویزیون و فناوری های دیجیتالی جدیدتر مانند رایانه، اینترنت و تلفن همراه به عنوان ابزارهای نیرومند و فعال کننده اصلاح و تغییرات آموزشی معرفی می شوند. ما در این مقاله به بررسی تاثیر سه فناوری رایانه، اینترنت و تلفن همراه بر فرآیند آموزش شیمی می پردازیم.
-1-3 رایانه
امروزه دسترسی گسترده به آموزش و یادگیری در سطوح مختلف آن به ویژه در مدارس به صورت یک ضرورت درآمده است. بنابراین آموزش و پرورش با توجه به تغییر نگرش و روش نسبت به بکارگیری تجهیزات مناسب و ابزار مدرن تکنولوژی آموزشی ناچار به اقدام می باشد و باید نسبت به تهیه مهم ترین وسیله ی فرا صنعتی یعنی رایانه تلاش کند و نحوه ی استفاده از آن را نیز به کاربران بیاموزاند.
در طی چند دهه اخیر استفاده از رایانه در تمامی علوم بسیار مورد توجه و استفاده متخصصین قرار گرفته است. علم شیمی نیز از این قاعده مستثنی نیست. تجزیه و تحلیل حجم بزرگی از داده های تجربی و نظری با کمک نرم افزارهای عمومی و تخصصی امری امکان پذیر است. در این میان در دوره ی متوسطه در مباحثی نظیر سینتیک، ساختار اتم، واکنش های شیمیایی ، ترمودینامیک و آزمایش های مرتبط با این مباحث نیاز به استفاده از ابزارهای کمکی مانند انیمیشن و نرم افزارها توسط رایانه برای نشان دادن برخورد مولکول ها ، سرعت انجام واکنش ها، حرکت های انتقالی، ارتعاشی و چرخشی مولکول ها احساس می شود.
-1-1-3 رسم مولکول ها با استفاده از نرم افزار Chemoffice
شیمی علم مطالعه ساختار، خواص، ترکیبات و تغییر شکل مواد است که به عناصر و ترکیبات شیمیایی که شامل اتم ها، مولکول ها و برهم کنش میان آنها است مربوط می شود. بنابراین به تصویر کشیدن آن ها موجب درک هرچه بهتر وقایع علمی می شود. به این منظور نرم افزارهای بسیاری مانند Chemoffice موجود است. بسته نرم افزاری Chemoffice، یکی از کاملترین و پرکاربردترین نرم افزارهای موجود در این زمینه است. این بسته دارای سه نرم افزار ChemDraw ،Chem 3D و ChemFinder است.
با استفاده از نرم افزار ChemDraw، ترکیبات شیمیایی آلی و معدنی را می توان رسم کرد - مانند شکل . - 1 همچنین نامگذاری آیوپاک ترکیب رسم شده، رسم ساختار مولکول موردنظر با استفاده از نام آن و برعکس، استفاده از بانک وسیع شکل های گروه های عاملی مولکول های موجود در آن، اصلاح ساختارها و ابعاد آن ، ارائه اطلاعاتی ماند نقطه ذوب و جوش ، جرم
