دور استخدام المختبرات الافتراضية في رفع مستوى تحصيل المفاهيم العلمية المجردة في مادة العلوم لدى طالبات الصف الأول المتوسط في مدرسة حكومية في جدة

الملخص:

هدفت هذه الدراسة إلى التعرف على دور استخدام المختبرات الافتراضية في رفع مستوى تحصيل المفاهيم العلمية المجردة في مادة العلوم لدى طالبات الصف الأول المتوسط، وتكونت العينة من (58) طالبة، ومن أجل تحقيق أهداف الدراسة صممت الباحثة أربع أدوات محددة تمثلت في الأداة الأولى المقياس التحصيلي القبلي والبعدي) ، والأداة الثانية (تقرير للتجربة) ، والأداة الثالثة استبانة عن رأي الطالبات في المختبرات الافتراضية ، جميع هذه الأدوات طبقت على جميع أفراد العينة، والأداة الرابعة (صحيفة تأملية والأخيرة طبقت على ثلاث طالبات فقط من العينة؟ وتوصلت نتائج المقياس التحصيلي إلى وجود فروق إحصائية لصالح المقياس البعدي في جميع التجارب، حيث كان المتوسط الحسابي في أحد التجارب (4.9) وارتفع المتوسط الحسابي إلى (9.4) وهذا يدل على دور المختبرات الافتراضية في رفع التحصيل الدراسي، وتم تحليل مهارات الأداء العملي التي اكتسبتها الطالبة عند استخدام المختبرات الافتراضية، وأظهرت النتائج أن المختبرات الافتراضية طورت لدى الطالبات مهارات الملاحظة والقياس وتحليل البيانات والاستنتاج بالإضافة الى مهارة قراءة الرسوم البيانية بنسبة 100 % ، وهذا يدل على أن استخدام المختبر الافتراضي يساعد على تحقيق المهارات الأساسية في الأداء العملي وبالتالي زيادة التحصيل الدراسي لدى الطالبات، كما أن المختبر الافتراضي يوفر للطالبات بيئة مريحة ممتعة مشوقة جاذبة بنسبة 96.5% ، و يساعد على استيعاب الطالبات للمفاهيم العلمية المجردة (مثل حركة الجزيئات بنسبة 100% ، وتمكنت كذلك من تمييز نوع العلاقة بين متغيرات التجربة بنسبة 100%. وفي ضوء ما تم التوصل إليه من نتائج الدراسة قدمت الباحثة عددا من التوصيات والمقترحات من أهمها استخدام المختبرات الافتراضية لرفع مستوى تحصيل الطالبات للمفاهيم العلمية المجردة في تدريس مادة العلوم.

:Abstract

This study aimed to identify the role of using virtual laboratories in raising the level of achievement of abstract scientific concepts in science for first-grade intermediate students, and the sample

consisted of (58) students. The achievement scale (pre and post), the second tool (experiment report), and the third tool (a questionnaire about the opinion of the students in the virtual laboratories). All of these tools were applied to all members of the sample, and the fourth tool (a reflective sheet) and the last was applied to only three students from the sample? The results of the achievement scale revealed that there were statistical differences in favor of the dimensional scale

in all experiments, where the arithmetic mean in one of the experiments was (4.9) and the arithmetic mean rose to (9.4 and this indicates the role of virtual laboratories in raising academic achievement, and the practical performance skills acquired by them were analyzed. The results showed that the virtual laboratories developed in the students the skills of observation, measuremen data analysis and conclusion, in addition to the skill of reading graphs by 100%, and this indicates that using the virtual laboratory helps to achieve basic skills in practical performance and thus increase academic achievement among female students, and the virtual laboratory provides female students with a comfortable, enjoyable, interesting and attractive environment with a rate of 96.5%, And it helps the students to comprehend the abstract scientific concepts (such as the movement of molecules) by 100%, and they were also able to distinguish the type of relationship between the variables of the experiment by 100%. In light of the results of the study, the researcher presented a number of recommendations and proposals, the most important of which is the use of virtual laboratories to raise the level of students’ achievement of abstract scientific concepts in teaching science.

المقدمة:

يشهد العالم الآن طفرة تقنية سريعة في شتى المجالات وفي خضم هذا التقدم التكنولوجي السريع كان إلزامنا على المؤسسات التربوية مواكبة هذه التغيرات لتطوير أساليب التعليم والتعلم والتي تتضمن جودة مخرجات التعلم، فقد تبنى مشروع الملك عبد الله لتطوير التعليم العام فكرة التحول إلى مجتمع المعرفة من خلال دمج التقنية بالتعليم وتطوير المناهج التعليمية بمفهومها الشامل لتستجيب للتطورات العلمية والتقنية الحديثة. وقد عقد المؤتمر الدولي الرابع للتعلم الإلكتروني والتعلم عن بعد في الرياض في آذار عام 2015 بهدف التعرف على أحدث التطبيقات والممارسات في بيئة التعلم الإلكترونية المبتكرة والمتميزة، واستعراض التجارب والاتجاهات العالمية الحديثة في استخدام المحتوى الرقمي، وقد ركز المؤتمر على التعلم والتعليم الافتراضي باعتباره من الاتجاهات الحديثة في التعلم الإلكتروني والتعلم عن بعد.

بعد معمل العلوم المدرسي ركنا رئيسا في تدريس العلوم الطبيعية بجميع فروعها فالمعمل يوفر الخبرات المباشرة للطلاب التي ترتبط ارتباطا وثيقا بواقع الحياة اليومية إذا استخدم بشكل صحيح مما يؤدي إلى التفاعل بينهم. بالرغم من أهمية المعامل المدرسية في تدريس العلوم إلا إن هناك قصور كبير في تجهيز المعامل وعدم صيانتها وتحديثها وقلت خبرة بعض محضري المختبر وعدم توفر وسائل الأمان بدرجة عالية وقيام المعلم بإجراء التجارب بنفسه كعروض توضحيه أمام الطلاب، هذا بالإضافة للتكلفة المادية العالية التي يحتاج لها تأسيس المعمل وإثراءه بالمعدات والأجهزة التعليمية المختلفة (الجبر، 2009) . وبالنظر إلى نظريات التعلم وتكنولوجيا المعلومات التي تعمل على بناء مواقف تعليمية تفاعلية،وضحت الحاجة لاستخدام طرق وأساليب تدريس وأدوات تعليمية حديثة، تعمل على زيادة دافعية الطلاب وتحفيزهم التعلم المفاهيم العلمية وهي تتمثل في المختبرات الافتراضية. في ظل الظروف الراهنة وانتشار مخاطر كوفيد 19 زاد اهتمام المملكة العربية السعودية في نمط التعلم عن بعد لمواجهة جائحة كورونا وبالتالي برز دور وزارة التعليم في هذا الأمر من خلال إعداد منصات تعليمية تتمتع بعدد من الخدمات الإلكترونية لاستكمال العملية التعليمية عن طريق الفصول الافتراضية التي تحتوي على العديد من التقنيات والأدوات مثل المختبرات الافتراضية – الفيديوهات التعليمية – السبورات التفاعلية وغيرها لتحقيق بيئة تفاعلية بين المتعلمين والمعلم. يتضح مما سبق أن هناك حاجة ماسة للبحث عن بديل المختبر العلوم المدرسي وأصبح استخدام المختبر الافتراضي في العملية التعليمية ضرورة حتمية لا مفر منها.

مشكلة البحث ومبررات اختيارها

من خلال عمل الباحثة كمعلمة علوم للمرحلة المتوسطة وبالنظر إلي واقع المعامل المدرسية نجده واقع يخلو من التفاعل ومشاركة المتعلمين داخل المعامل وأيضا الطرق التقليدية في تدريس العلوم والاعتماد على الكتاب المدرسي فقط وما تسببه من مشكلات للمتعلمين في التحصيل الدراسي الذي يعتمد على الحفظ وعدم فهم واستيعاب المفاهيم المجردة أو الأشياء الدقيقة جدا التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة على سبيل المثال: حركة جزيئات المواد لا يمكن مشاهدتها في الحقيقة عند تنفيذ التجارب باستخدام المختبر المدرسي لكن المختبرات الافتراضية تحاكي الواقع وتجسدها وتستطيع الطالبة مشاهدتها كأنها حقيقة فيسهل فهمها واستيعابها بل قد تصل بالطالبة إلى مهارات تفكير عليا مثل المقارنة بين حركة الجزيئات في حالات المادة الثلاث الصلبة والسائلة والغازية وجمع بيانات وتحليل الرسوم البيانية وبالتالي زيادة التحصيل الدراسي للطالبات وهذا شجعني على استخدام المختبرات الافتراضية والتنوع في أنواع المختبرات الافتراضية مثال (radian- gizmos -crocodile – Eureka – Phet)

في ظل الظروف الحالية التي نمر بها من تحويل التعليم عن بعد وتوجه الوزارة مستقبلا إلى التعليم المدمج أصبحت المختبرات الافتراضية حل مناسب وحاجة ماسة لاستخدامها عوضا عن المختبرات المدرسية وما نواجه كمعلمين من مشكلات عند تنفيذ التجارب فيها مثل عدم استيعاب المختبرات المدرسية لأعداد الطالبات الكبيرة، وعدم توفير أجهزة بعدد الطالبات بالإضافة إلى استخدام أدوات خطيرة يجب استخدامها بحذر شديد مثل المواد الكيميائية السامة والحارقة وبعض التجارب قد تستغرق عدة أيام للوصول إلى الاستنتاجات المطلوبة بعض التجارب المعملية مكلفة ماديا،

المختبرات الافتراضية قللت الزمن اللازم لاكتساب المعرفة من خلال السرعة في التنفيذ وقللت المخاطر التي قد تحدث في المختبر المدرسي، إثارة اهتمام ودافعية الطالبات نحو تعلم المفاهيم المجردة المعقدة التي كانت في السابق غير منطقية بالنسبة لهم.

واستناداً إلى الدراسات السابقة كدراسة (أبو زنط (2015)، فإن هناك بعض الصعوبات في تعلم المفاهيم الفيزيائية وقصور في استخدام المختبر الافتراضي في تعليم الفيزياء وتعلمها، وأكد اللحيدان (2019) أن مواد العلوم بشكل عام والفيزياء بشكل خاص تتعامل مع العديد من المفاهيم العلمية المجردة، كما تتعامل مع العديد من الأشياء الدقيقة والتي لا يمكن رؤيتها بالعين مما يتطلب توفير أساليب وطرق بديلة للطالبات تحاكي الواقع وتجسد تلك المفاهيم العلمية المجردة.

ونظرا لقلة الدراسات التي ناقشت أثر المختبرات الافتراضية على الطلبة الموهوبين لذا تقترح الباحثة (الحازمي، (2016) إجراء دراسة حول أثر استخدام المعامل الافتراضية على تنمية الاتجاهات العلمية على بعض الفئات الخاصة مثل المتفوقين أو ذوي الهمم، كذلك أوصت دراسة (القرشي (2013) ودراسة (عمر (2014) بضرورة توفير وتطبيق تقنية المعامل الافتراضية لجميع المدارس وفي تدريس تجارب العلوم في المرحلة الأساسية لكي تساهم في رفع مستوى التحصيل الدراسي لدى الطلاب، ولما لها من أثر في عملية تنمية عمليات العلم واكتساب المفاهيم العلمية لدى الطلبة، وأكد الزهراني (2022) مراعاة استخدام تقنية المعامل الافتراضية أثناء بناء المناهج الجميع المراحل الدراسية.

أسئلة البحث

السؤال الرئيسي

ما دور استخدام المختبرات الافتراضية في رفع مستوى تحصيل المفاهيم العلمية المجردة في مادة العلوم لدى طالبات

الصف الأول المتوسط ؟

ويتفرع من السؤال الرئيسي الأسئلة الفرعية التالية: – ما دور استخدام المختبرات الافتراضية في زيادة التحصيل الدراسي لمادة العلوم لطالبات الصف الأول المتوسط ؟ ما دور استخدام المختبرات الافتراضية في استيعاب المفاهيم العلمية المجردة لدى طالبات الصف الأول المتوسط ؟

– ما التحديات التي تواجه الطالبات أثناء استخدام المختبرات الافتراضية؟

أهداف البحث

يهدف البحث إلى التعرف على الأمور التالية:

1 – دور استخدام المختبرات الافتراضية في زيادة التحصيل الدراسي المادة العلوم الطالبات الصف الأول المتوسط.

2- دور استخدام المختبرات الافتراضية في استيعاب المفاهيم العلمية المجردة لدى طالبات الصف الأول المتوسط.

3- التحديات التي تواجه الطالبات أثناء استخدام المختبرات الافتراضية.

أهمية البحث:

تتمثل أهمية الدراسة في جانبين وهما:

1 – الأهمية النظرية تكمن الأهمية النظرية للدراسة فيما يلي:

تفتح المجال أمام الباحثين للقيام بالعديد من الدراسات في مجال استخدام المختبرات الافتراضية وعلى حد علم الباحثة وجدت قلة من الدراسات التي تناولت استخدام المختبرات الافتراضية لرفع المستوى التحصيلي واستيعاب المفاهيم العلمية المجردة على مستوى تدريس مقررات العلوم للمرحلة المتوسطة.

– تبرز أهمية الدراسة في تطوير الواقع الحالي لاستخدام المختبر الافتراضي في تدريس العلوم لدى المرحلة المتوسطة في وقت جائحة كورونا حيث أدت الجائحة إلى ضرورة استخدام التعلم عن بعد وتطويره وهذا يدعم ويوضح دور المملكة

العربية السعودية في عملية التحول الرقمي الذي تسعى إليه المملكة من خلال تحقيق رؤيته 2030.

– قد يسهم استخدام المختبر الافتراضي معلمات العلوم في تقديم المفاهيم العلمية المجردة، كما لو كانت على الواقع بصورة تفاعلية تطبيقية.

تحقيق مبدأ التعلم الذاتي للمتعلمين من خلال تطبيق المختبرات الافتراضية.

2- الأهمية التطبيقية

تتمثل الأهمية العلمية بالجهات التي تستفيد من نتائج الدراسة الحالية كما يلي:

قد تساعد الدراسة الحالية المسؤولين عند وضع المناهج لطالبات الصف الأول المتوسط في تطويرها وتعزيز

الجانب المعملي لتحسين مخرجات العملية التعليمية وزيادة مهارات متعددة مثل الاستقصاء والتفكير الإبداعي.

يسهم البحث في لفت انتباه المشرفين التربويين في تدريب المعلمين على استخدام المختبرات الافتراضية، وتعميم هذه الإستراتيجية الجديدة في التعليم.

تثير نتائج البحث اقتراحات وتوصيات بحثية تفيد في مجال العلوم.

حدود البحث:

اقتصرت الباحثة في إجراء دراستها على الحدود التالية:

1- الحدود البشرية طالبات الصف الأول المتوسط.

2- الحدود الموضوعية قامت الباحثة بتحديد وتدريس وحدة دراسية من مقرر العلوم الفصل السابع وهو الغلاف

الجوي المتحرك للتعرف على دور استخدام المختبرات الافتراضية في رفع مستوى تحصيل المفاهيم العلمية المجردة.

3- الحدود المكانية: تم تطبيق الدراسة بإحدى المدارس المتوسطة الحكومية بمدينة جدة.

الحدود الزمنية: تم تطبيق الدراسة خلال الفصل الدراسي الثاني من العام 1433هـ.

الإطار النظري

المصطلحات والتعريفات الإجرائية

تعريف المختبرات الافتراضية

هو “برنامج حاسوبي يحاكي المعامل المخبرية الواقعية حيث يوفر أدوات وأجهزة افتراضية مثل : (المواد الكيميائية، الأدوات الزجاجية، الأجهزة الفيزيائية الرسومات البيانية ثلاثية الأبعاد …. الخ) والتي تمكن الطالب والمعلم من إجراء التجارب الكيميائية والفيزيائية المختلفة والتحكم بمجريات التجربة وتدوين الاستنتاجات “. (دليل استخدام المختبرات الافتراضية، ص (5)

يعرف المختبر الافتراضي أنه “بيئة تعليمية افتراضية تحاكي المختبر الحقيقي لتنمية المهارات المعملية ومهارات التفكير لدى المتعلمين، ويجب أن يتوفر بهذه البيئة الأجهزة الحاسوبية والبرامج والمعدات وشبكة الانترنت. وهي تتطور في محاكاتها للمختبر الحقيقي متزامنة مع التطور التقني العام للتعليم الإلكتروني ” (السيف العنزي، 2020، ص 5).

تعريف الباحثة إجرائيا: هو بيئة تفاعلية آمنة خالية من المخاطر، تمكن المتعلمين من إجراء التجارب العلمية في مختبرات افتراضية تحاكي المختبرات الحقيقية، وتهدف إلى تنمية مهارات التفكير والأداء العملي، وتمكن المتعلمين من تنفيذ وتكرار التجارب العلمية في أي وقت دون الحاجة للمعلم.

المفاهيم العلمية:

يرى الخليلي وآخرون، (1996) أن المفاهيم هي الوحدات البنائية للعلوم، وينظر للمفهوم العلمي من زاويتين: 1- المفهوم العلمي من حيث كونه عملية (Process): هو عملية عقلية يتم عن طريقها تجريد مجموعة من الصفات أو الملاحظات أو الحقائق المشتركة لشيء أو حدث أو عملية أو المجموعة من الأشياء أو الأحداث أو العمليات “. 2 المفهوم العلمي من حيث كونه ناتج (Product): “للعملية العقلية السابق ذكرها هو : الاسم أو المصطلح أو الرمز الذي يعطى المجموعة الصفات أو الخصائص المشتركة”. تعريف المفاهيم العلمية إجرائيا هو تصور عقلي لأي معرفة يتم اكتسابها في الصف الدراسي، أو المختبر أو أي مكان آخر، تم تصنيفها منطقيا على أساس مجموعة من الخصائص المشتركة ويمكن أن يدل علية برمز أو اسم.

التحصيل الدراسي

التحصيل الدراسي هو : ” جميع ما اكتسبته الطالبة من معلومات ومعارف ومهارات من خلال تعلمها في مقرر الفيزياء للصف الثاني ثانوي للفصل الثاني عشر في وحدة انعكاس وانكسار الضوء نتيجة لمرورها بخيرة تعليمية” (الحازمي (8912016، ص

تعريف التحصيل الدراسي إجرائيا: هو اكتساب الطالب للمعارف والمهارات المدرسية بطريقة علمية منظمة.

استعراض الدراسات السابقة

دراسة الشراري (2017) والتي هدفت إلى دراسته أثر استخدام المختبر الافتراضي في تحصيل طلاب الصف الثالث متوسط وتنمية مهارات التفكير الإبداعي لديهم بمحافظة القريات، واستخدم الباحث المنهج الشبه التجريبي، وطبقت الدراسة على عينة قصديه وقسمت إلى مجموعتين المجموعة التجريبية وعددهم (30) طالب درسوا وفق المختبر الافتراضي، والمجموعة الضابطة وعددهم (30) طالبا درسوا بالطريقة المختبر المدرسي، وأظهرت نتائج الدراسة وجود فروق ذات دلالة إحصائية لصالح المجموعة التجريبية ويدل ذلك على فاعلية طريقة التدريس بالمختبر الافتراضي في تنمية التحصيل الدراسي والتفكير الإبداعي في مادة العلوم، وأوصت الدراسة بضرورة توظيف المختبر الافتراضي في تدريس مادة العلوم للصف الثالث متوسط. دراسة هزاع وقطب (2020)، والتي هدفت إلى التعرف على فاعلية استخدام المعامل الافتراضية في التحصيل الدراسي لدى طلاب المرحلة الثانوية في مقرر الفيزياء بمحافظة جدة بالمملكة العربية السعودية، واعتمد البحث على المنهجيين التاليين: المنهج الوصفي والمنهج شبة التجريبي، وتكونت عينة البحث من (50) طالبا من طلاب الصف الأول الثانوي، تم اختيارهم بالطريقة العشوائية منقسمين إلى مجموعتين مجموعة تجريبية شملت على (25) طالبا (درست بالمعامل الافتراضية) ، وأخرى ضابطة شملت على (25) طالبا درست بالمعامل التقليدية مطبقا عليهم (تطبيق قبلي، وبعدي) اختبارا تحصيلياً في مقرر الفيزياء وتوصلت النتائج إلى أنه توجد فروق دالة إحصائيا بين متوسط درجات طلاب المجموعة التجريبية في التطبيق القبلي والبعدي على الاختبار التحصيلي لمقرر الفيزياء لصالح التطبيق البعدي. دراسة الحازمي (2016)، والتي هدفت إلى التعرف على فاعلية استخدام المختبر الافتراضي في تدريس وحدة من مقرر الفيزياء الطالبات الصف الثانوي على التحصيل الدراسي. وتكونت العينة الدراسية من (40) طالبة، مقسمات إلى مجموعتين: تجريبية وعددهن (21) تم تدريسهم باستخدام المعامل الافتراضية، ضابطة وعددهن (19) تم تدريسهن بالمختبر المدرسي، كما صممت الباحثة أداتين: الأولى استبانة تحكيم المعامل الافتراضية)، والثانية (اختبار تحصيلي)، وأظهرت نتائج الدراسة وجود فروق ذات دلالة إحصائية لصالح المجموعة التجريبية. ومن أهم النتائج التي توصلت إليها الباحثة أهمية تطبيق تقنية المختبرات الافتراضية في تدريس مناهج العلوم. دراسة الغشيم (2017)، والتي هدفت إلى استقصاء أثر استخدام المعامل الافتراضية في تنمية مهارات التفكير الإبداعي لدى الطلاب المتفوقين في المرحلة الثانوية، استخدم الباحث المنهج التجريبي لمجموعتين بتصميم اختبار تحصيلي قبلي بعدي كأداة للدراسة، بلغت عينة الدراسة (52) طالبا من طلاب الصف الثالث ثانوي بثانوية جمال عبد الناصر للمتفوقين بمدينة صنعاء، حيث قام بتقسيمهم إلى مجموعتين متساويتين، مجموعة ضابطة درست بطريقة اعتيادية ومجموعة تجريبية درست بطريقة المعامل الافتراضية، ومن أهم النتائج التي توصل إليها الباحث وجود فروق دالة إحصائيا عند مستوى (0.05) بين متوسطات درجات طلاب المجموعة التجريبية والمجموعة الضابطة في التطبيق البعدي المهارات التفكير الإبداعي لصالح المجموعة التجريبية.

دراسة الحيدان (2019)، والتي هدفت إلى دراسة أثر المختبر الافتراضي على تحصيل المفاهيم الفيزيائية وتنمية الاتجاه نحو معمل العلوم لدى طالبات المرحلة الثانوية، استخدمت المنهج شبة التجريبي بحيث تم تطبيق أدوات الدراسة المقياس التحصيلي القبلي والعدي على مجموعتين إحداهما ضابطة والأخرى تجريبية، وقد بلغ عدد مجتمع الدراسة (490) طالبة؛ موزعات على (25) مدرسة في إدارة لتعليم بمدينة حائل، من أهم النتائج التي توصلت لها الباحثة أن استخدام المختبر الافتراضي كان ذا أثر كبير في زيادة درجات الكسب في تحصيل المفاهيم الفيزيائية في مادة الفيزياء. دراسة ياسمين (2014)، والتي هدفت إلى تقصي أثر المختبر الافتراضي لتجارب العلوم في تنمية عمليات العلم وإكساب المفاهيم لدى طالبات الصف الخامس الأساسي، وتكون العينة من (40) طالبة تم تقسيمها إلى مجموعتين متكافئتين، حيث تم تعين إحداهما عشوائيا لتمثيل المجموعة التجريبية والتي تكونت من (20) طالبة درست باستخدام المختبر الافتراضي، والأخرى ضابطة تكونت من (20) طالبة درست باستخدام المختبر المدرسي، بحيث طبقت أدوات الدراسة اختبار المفاهيم العلمية المكون من (29) فقرة من نوع الاختيار المتعدد من أربعة بدائل والمقابلات، وأظهرت النتائج وجود فرق دال إحصائيا بين متوسطي علامات مجموعتي الدراسة التجريبية والضابطة على اختبار المفاهيم العلمية

يعزي إلى استخدام المختبر الافتراضي. دراسة إيمان (2019)، والتي هدفت للكشف عن أهمية استخدام المختبر الافتراضي ومدى تأثيره في التحصيل العلمي الطالبات الصف الأول المتوسط للمرحلة المتوسطة، يضم مجتمع البحث (40) طالبة تم اختيارهم بطريقة عشوائية موزعين على مجموعتين ضابطة وتجريبية بواقع (20) طالبة لكل مجموعة، وطبق عليهم أداة المقياس التحصيلي الذي تكون من (8) فقرات اختيارية تنوعت بين الاختبارات الموضوعية والاختبارات المقالية، وتم اختيار عينة من المدرسين بلغ عددهم (25) مدرس من مدارس مختلفة وزعت عليهم استبانة، وتم التوصل من تحليل النتائج إلى أن المتوسط الحسابي للمجموعة التجريبية أعلى منه للمجموعة الضابطة وأن نسبة المدرسين التي تؤيد استخدام المختبر الافتراضي أكبر من نسبة المدرسين التي لا تؤيد استخدامه، وفي ضوء نتائج البحث أوصت الباحثة بالاستفادة من تقنية المختبرات الافتراضية. دراسة السيف والعنزي (2020)، والتي هدفت إلى معرفة المعوقات العميقة وراء عدم تفعيل استخدام المختبرات الافتراضية بالمدارس الثانوية في منطقة الرياض، واستخلاص طرق التغلب عليها ومعالجة هذه المعوقات باستخدام المقابلات المفتوحة مع (6) مشرفين ومشرفات المختبر بالتجهيزات المدرسية، وإجراء مقابلات أيضا مع (3) معلمات و (2) محضري مختبر (1) مسؤول سابق في إدارة التقنيات التربوية. وجاءت النتائج بوجود معوقات فنية وإدارية بالإضافة المعوقات في تدريب المعلمات. دراسة محمد وطاهر (2019)، والتي هدفت إلى التعرف على معيقات تفعيل المعمل الافتراضي لاستخدام برنامج يوريكا للمحاكاة الحاسوبية في تدريس منهج الأحياء المطور في المدارس الثانوية للبنات بالمدينة المنورة. استخدمت الباحثة المنهج الوصفي واستخدمت الاستبانة كأداة لجمع البيانات، وقد شملت العينة التي طبقت عليها الدراسة (168) معلمة أحياء للمرحلة الثانوية، وأظهرت النتائج أهم المعوقات ضعف قدرة المعلمات وكذلك الطالبات على التعامل مع تطبيقات برنامج التعلم الافتراضي، ضعف شبكة الانترنت في المدارس، وقلة عدد الأجهزة الحاسوبية.

تصميم البحث

خطوات إجراء البحث

– تحديد الوحدة الدراسية من منهج العلوم للصف الأول المتوسط. تحديد التجارب (1- تأثير درجة الحرارة علة حركة الجزيئات -2 إثبات أن للهواء وزن 3 طرق انتقال الطاقة). )radian – crocodile – Eureka تحديد نوع المختبر الافتراضي المناسب لكل تجربة تصميم تجربة وزن الهواء من خلال مختبر crocodile.

– شرح الدرس أثناء الحصة كالمعتاد للطلاب ثم تقويم المعلومات من خلال المقياس القبلي ثم استخدام المختبر

تصميم أدوات البحث.

الافتراضي وكتابة تقرير التجربة ثم تقويم المعلومات من خلال المقياس البعدي.

توزيع الاستبانة على الطالبات.

تحليل النتائج ومناقشتها.

إجراءات تنفيذ البحث وأدواته:

التجربة الأولى تأثير درجة الحرارة على حركة الجزيئات

تدرس المادة العلمية تجربة استهلالية عن تأثير درجة الحرارة في حركة جزيئات الغاز) كما هي مذكورة في الكتاب عن طريق عرض لهم التجربة على بواسطة فيديو، ثم يقدم لهن اختبار لقياس المعلومات التي توصلوا لها رقم 1، ثم تدرس المادة العلمية عن طريق مختبر افتراضي (radian) يتم إرسال الرابط الخاص به للطالبات في هذا المختبر الافتراضي تستطيع كل طالبة التحكم في درجة الحرارة وملاحظة تأثيرها على حركة الجزيئات والتحكم في نوع الغازات. بالإضافة الجمع البيانات وتنظيمها في جدول وتمثيلها بالرسوم البيانية ثم التوصل لاستنتاج نوع العلاقة بين درجة الحرارة وحركة الجزيئات والضغط بناء على حقائق وتدوين ذلك في تقرير التجربة مرفق رقم (3) من خلال التقرير الخاص بالتجربة لكل طالبة يتضح عمق المادة العلمية التي تصل لها الطالبة من خلال المختبرات الافتراضية. جميع هذي المعلومات لا تستطيع الطالبة التوصل لها من خلال المختبر المدرسي أو مقطع الفيديو) لعدة أسباب منها: عدم توفر أجهزة لدى الطالبات لقياس درجة الحرارة والضغط – عدم مشاهدة حركة الجزيئات أثناء تغير درجة حرارة الماء – الخطورة في استخدام الماء الساخن من قبل الطالبات بعد الانتهاء من تقرير التجربة يقدم لهم المقياس البعدي مرفق رقم (1) لقياس المعلومات التي توصلن إليها من خلال المختبر الافتراضي ونقارن بين النتائج.

التجربة الثانية إثبات أن للهواء وزن).

في كتاب العلوم للصف الأول المتوسط غير موجودة هذه التجربة فقط ذكر اسم العالم الذي اثبت أن للهواء وزن وصورة لتجربته وبالتالي تحفظ الطالبة هذه المعلومة (إن للهواء ضغط ينشأ بسبب هذا الوزن. تشرح المعلومة للطالبات بنفس طريقة الكتاب ثم استخدمت مقياس قبلي (1) لقياس المعلومات التي توصلت لها الطالبات. ثم يتم إرسال الملف الخاص بالتجربة للطالبات الذي تم تصميمه من خلال مختبر كوروكودايل، وكل طالبة تنفذ التجربة بنفسها وتستنتج العلاقة بين الوزن والضغط من خلال التحكم بوزن الغاز وملاحظة تأثيره على سدادة القمع المستخدم في التجربة ثم تجمع الطالبة البيانات وتحليل الرسوم البيانية من خلال التقرير الخاص بالتجربة لكل طالبة مرفق رقم (3). يتضح عمق المادة العلمية التي تصل لها الطالبة من خلال المختبرات الافتراضية بعد الانتهاء من تقرير التجربة يقدم لهم المقياس البعدي مرفق رقم 1(1) لقياس المعلومات التي توصلوا لها من خلال المختبر الافتراضي ونقارن بين النتائج.

التجربة الثالثة طرق انتقال الحرارة.

تدرس المادة مثل ما في الكتاب ثم تقاس المعلومات عن طريق مقياس قبلي مرفق رقم (1)، بعدها استخدمت مختبر يوركا العرض فيديو ثلاثي الأبعاد لتوضيح الفرق بين الطرق الثلاثة لنقل الطاقة الحرارية وتوضيح حركة جزيئات المواد في الطرق الثلاثة بالإضافة لشرح طريقة الإشعاع التي لم توضح في الكتاب المدرسي. ثم استخدمت مقياس بعدي لقياس المعلومات مرفق رقم (1).

الأدوات

1- اختبار تحصيلي:

ويهدف إلى التعرف على دور المختبرات الافتراضية في زيادة التحصيل الدراسي في مادة العلوم الطالبات الصف الأول المتوسط للإجابة على السؤال الأول ويتكون من اختبار قبلي وبعدي لثلاث تجارب مختلفة رقم (1) وهو عبارة عن (8) أسئلة للتجربة الأولى، و (7) أسئلة للتجربة الثانية، و (10) أسئلة للتجربة الثالثة.

2 – استبانه للطالبات

وتهدف إلى قياس دور استخدام المختبرات الافتراضية نحو المفاهيم العلمية المجردة في مادة العلوم الطالبات الصف الأول المتوسط للإجابة على السؤال الثاني ويتكون من (10) فقرات للتجربة الأولى والثانية أما التجربة الثالثة تكون الاستبانة من (9) فقرات رقم (2).

3- تقرير التجربة:

ويهدف إلى التعرف على دور المختبرات الافتراضية في زيادة التحصيل الدراسي في مادة العلوم الطالبات الصف الأول المتوسط للإجابة على السؤال الأول ويتكون من استقصاء موجه للتجربة الأولى والثانية رقم (3).

4 – صحيفة تأملية لطالبتين:

وتهدف إلى التعرف على دور المختبرات الافتراضية في زيادة التحصيل الدراسي وأثر استخدام المختبرات الافتراضية نحو المفاهيم العلمية المجردة في مادة العلوم لطالبات الصف الأول المتوسط للإجابة على السؤال الأول والثاني وتتكون من (7) أسئلة رقم (4).

نتائج البحث وتفسيرها ومناقشتها

بیانات عينة الدراسة:

تكونت عينة الدراسة من طالبات الصف الأول المتوسط وهم ثلاث فصول وعددهم 58 طالبة

جدول (1) عينة البحث

المرحلة	المتوسطة		الصف	الأول المتوسط
عدد الطالبات	58		عدد التجارب	3 تجارب
عدد الفصول	3 فصول
	أول متوسط 1	أول متوسط 2	أول متوسط 3
	19	19	20

نتائج إجابة السؤال الأول وتفسيرها ومناقشتها. السؤال الأول: ما دور استخدام المختبرات الافتراضية في زيادة التحصيل الدراسي لمادة العلوم الطالبات الصف الأول المتوسط ؟

تم الإجابة على هذا السؤال من خلال الاختبار التحصيلي وتقرير التجربة. تم تطبيق الاختبار التحصيلي لثلاث تجارب مختلفة على أفراد عينة البحث البالغ عددهم (58) طالبة من طالبات الصف الأول المتوسط اللاتي خضعن للتجربة، وتقرير التجربة على تجربتين فقط وهي تأثير درجة الحرارة على حركة

الجزيئات) و (إثبات ان للهواء وزن).

التجربة الأولى: تأثير درجة الحرارة على حركة الجزيئات المختبر الافتراضي(radian)

جدول (2) نتائج الاختبار التحصيلي للتجربة الأولى

السؤال	المقياس القبلى				المقياس البعدي
	عدد الإجابات الصحيحة		عدد الإجابات الخاطئة		عدد الإجابات الصحيحة		عدد الإجابات الخاطئة
	التكرار	%	التكرار	%	التكرار	%	التكرار	%
السؤال الأول	51	87.9	7	12	51	87.9	7	12
السؤال االثاني	42	72.4	16	27.5	45	77.5	13	22.4
السؤال الثالث	37	43.7	21	36.2	55	94.8	3	5.2
السؤال الرابع	26	44.8	32	55.2	55	94.8	3	5.2
السؤال الخامس	30	51.7	28	48.2	56	96.5	2	3.4
السؤال السادس	49	84.4	9	15.5	57	98.3	1	1.7
السؤال السابع	13	22	45	77	57	96.3	1	1.7
السؤال الثامن	35	60	23	39.6	56	96.5	2	3.4
النسبة المئوية الكلية	283	60			432	93

من خلال الجدول رقم (2) لاحظت الباحثة ارتفاع في نسبة الاختبار البعدي بمقارنته بنسبة الاختبار القبلي، ففي السؤال الثالث كانت النسبة المئوية للإجابات الصحيحة في الاختبار القبلي 63.7% بينما ارتفعت نسبة الإجابات

الصحيحة في المقياس البعدي إلى 94.8%.

والسؤال الرابع كانت النسبة المئوية للإجابات الصحيحة في المقياس القبلي 44.8%، بينما ارتفعت نسبة الإجابات

الصحيحة في المقياس البعدي إلى 94.8%.

والسؤال الخامس كانت النسبة المئوية للإجابات الصحيحة في المقياس القبلي 51.7% ؛ بينما ارتفعت نسبة الإجابات

الصحية في المقياس البعدي إلى 96.5%.

والسؤال السابع كانت النسبة المئوية للإجابات الصحيحة في المقياس القبلي 22% بينما ارتفعت نسبة الإجابات

الصحية في المقياس البعدي إلى 98.3%.

وهذا يعكس ارتفاع كبير في زيادة التحصيل الدراسي في مادة العلوم لدى طالبات الصف الأول المتوسط عند استخدام

المختبرات الافتراضية، حيث كانت النسبة المئوية الكلية للمقياس القبلي 60% بينما ارتفعت النسبة المئوية الكلية

للمقياس البعدي 93%.

التجربة الثانية: التجربة الثانية إثبات أن للهواء (وزن المختبر الافتراضي (crocodile)

جدول (3) نتائج الاختبار التحصيلي للتجربة الثانية

السؤال	المقياس القبلى				المقياس البعدي
	عدد الإجابات الصحيحة		عدد الإجابات الخاطئة		عدد الإجابات الصحيحة		عدد الإجابات الخاطئة
	التكرار	%	التكرار	%	التكرار	%	التكرار	%
السؤال الأول	54	93.1	4	12	57	98.3	1	1.7
السؤال االثاني	55	94.8	3	5.1	57	98.3	1	1.7
السؤال الثالث	47	81	11	18.9	54	93.1	4	6.8
السؤال الرابع	20	34.5	38	65.5	53	91.4	5	8.6
السؤال الخامس	30	51.7	28	48.2	56	96.5	2	3.4
السؤال السادس	49	86.2	8	13.7	58	100	0	0
السؤال السابع	13	20	46	79	49	84	9	15
النسبة المئوية الكلية	283	66			384	94.5

من خلال الجدول رقم (3) لاحظت الباحثة ارتفاع في نسبة الاختبار البعدي بمقارنته بنسبة الاختبار القبلي، ففي السؤال الرابع كانت النسبة المئوية للإجابات الصحيحة في المقياس القبلي 34.5% بينما ارتفعت نسبة الإجابات الصحيحة في المقياس البعدي إلى 91.5%، والسؤال الخامس كانت النسبة المئوية للإجابات الصحيحة في المقياس القبلي 51.7% بينما ارتفعت نسبة الإجابات الصحية في المقياس البعدي إلى 96.5%، والسؤال السابع كانت النسبة المئوية للإجابات الصحيحة في المقياس القبلي 20% بينما ارتفعت نسبة الإجابات الصحية في المقياس البعدي إلى 84 %، وهذا يعكس ارتفاع كبير في زيادة التحصيل الدراسي في مادة العلوم لدى طالبات الصف الأول المتوسط عند استخدام المختبرات الافتراضية، حيث كانت النسبة المئوية الكلية للمقياس القبلي 66%، بينما ارتفعت النسبة المئوية الكلية للمقياس البعدي 94.5%.

التجربة الثالثة: طرق انتقال الحرارة المختبر الافتراضي ((Eureka)

جدول (4) نتائج  الاختبار التحصيلي للتجربه الثالثة

السؤال	المقياس القبلى				المقياس البعدي
	عدد الإجابات الصحيحة		عدد الإجابات الخاطئة		عدد الإجابات الصحيحة		عدد الإجابات الخاطئة
	التكرار	%	التكرار	%	التكرار	%	التكرار	%
السؤال الأول	19	35	36	65.4	48	87	7	12.7
السؤال االثاني	15	27	40	72.7	49	89	6	10.9
السؤال الثالث	21	38	34	61.8	52	95	3	5.4
السؤال الرابع	30	55	25	45.4	51	93	4	7.5
السؤال الخامس	41	75	14	25.4	52	95	3	5.4
السؤال السادس	41	75	14	25.4	53	96	2	3.6
السؤال السابع	13	24	42	76.3	52	95	3	5.4
السؤال الثامن	10	18	45	81.8	52	95	3	5.5
السؤال التاسع	30	55	25	45.5	54	98	1	1.8
السؤال العاشر	39	71	16	29.1	53	96	2	3.6
النسبة المئوية الكلية	259	47			516	93.8

من خلال الجدول رقم (4) لاحظت الباحثة ارتفاع في نسبة الاختبار البعدي بمقارنته بنسبة الاختبار القبلي، ففي السؤال الثالث كانت النسبة المئوية للإجابات الصحيحة في المقياس القبلي 38% بينما ارتفعت نسبة الإجابات

الصحيحة في المقياس البعدي إلى 95%.

والسؤال السابع كانت النسبة المئوية للإجابات الصحيحة في المقياس القبلي 24% بينما ارتفعت نسبة الإجابات

الصحية في المقياس البعدي إلى 95%.

والسؤال الثامن كانت النسبة المئوية للإجابات الصحيحة في المقياس القبلي 18% بينما ارتفعت نسبة الإجابات

الصحية في المقياس البعدي إلى 95%

وهذا يعكس ارتفاع كبير في زيادة التحصيل الدراسي في مادة العلوم لدى طالبات الصف الأول المتوسط عند استخدام

المختبرات الافتراضية، حيث كانت النسبة المئوية الكلية للمقياس القبلي 47% بينما ارتفعت النسبة المئوية الكلية

للمقياس البعدي 93.8%.

جدول (5) نتائج متوسط المقياس التحصيلي للتجارب الثلاث

اسم التجربة	الدرجة الكلية	متوسط درجات الطالبات في المقياس القلبي	متوسط درجات الطالبات في المقياس البعدى
(تأثير درجة الحرارة على حركة الجزيئات ) (radian	9	5	8.5
(اثبات ان للهواء وزن crocodile	7	4.6	6.7
(طرق انتقال الحرارة) المختبر الافتراضي (Eureka)	10	4.7	9.4

والمعرفة وجود اثر معنوي للمقياس القبلي والبعدي، ثم حساب المتوسط الحسابي لدرجات الطالبات في المقياس القبلي والبعدي لثلاث تجارب حيث أظهرت نتائج الدراسة في جدول رقم (5) وجود فرق بين متوسط درجات الطالبات في المقياس القبلي ودرجات الطالبات في المقياس البعدي لصالح المقياس البعدي، حيث كان متوسط درجات الطالبات في التجربة الأولى تأثير درجة الحرارة على حركة الجزيئات المختبر الافتراضي (radian) في المقياس القبلي (5) وارتفع متوسط درجات الطالبات في المقياس البعدي إلى (8.5)، وكانت متوسط درجات الطالبات في التجربة الثانية (إثبات أن للهواء وزن المختبر الافتراضي (crocodile) في المقياس القبلي (4.6)؛ وارتفع متوسط درجات الطالبات في المقياس البعدي الى (6.7)، وكان متوسط درجات الطالبات في التجربة الثالثة طرق انتقال الحرارة المختبر الافتراضي (Eureka) في المقياس القبلي (47)، وارتفع متوسط درجات الطالبات في المقياس البعدي (9.4)، وهذا في حد ذاته مؤشرا إيجابيا لفاعلية استخدام المختبرات الافتراضية على التحصيل الدراسي لدى الطلاب، وهذا ما أكدته نتائج الدراسات والبحوث السابقة ومنها: بحث هزاع و قطب (2020) فاعلية استخدام المعامل الافتراضية في التحصيل الدراسي لدى طلاب المرحلة الثانوية في مقرر الفيزياء بمحافظة جدة في المملكة العربية السعودية. وبحث (عادي وحسين، 2016) أثر استخدام المختبر الافتراضي في التحصيل والدافعية لدى طلبة الصف التاسع الأساسي نحو العلوم، وبحث (الحازمي، 2016 فاعلية استخدام المعمل الافتراضي في تدريس وحدة من مقرر الفيزياء لطالبات الصف الثاني الثانوي على التحصيل الدراسي، وبحث الشراري (2017) أثر استخدام المختبر الجاف في تحصيل طلاب الصف الثالث المتوسط في العلوم وتنمية مهارات التفكير الإبداعي لديهم بمحافظة القريات، وبحث القرشي (2014) أثر استخدام المعامل الافتراضية في تدريس وحدة من مقرر العلوم على التحصيل الدراسي لتلاميذ الصف الأول المتوسط بمدينة مكة المكرمة، وبحث عبد (2019) أثر استخدام المختبر الافتراضي على التحصيل العلمي المادة الفيزياء الطالبات الصف

الأول المتوسط.

جدول (6) نتائج تقرير التجربة الأولى : تأثير درجة الحرارة على حركة الجزيئات المختبر الافتراضي)

(radian)

المهارة التي اكتسبتها الطالبة	عدد الإجابات الصحيحة
	التكرار	النسبة المئوية
مهارة صياغة الفرضية بطريقة علمية.	50	% 86
مهارة تحديد متغيرات التجربة.	50	%86
مهارة الملاحظة.	58	%100
مهارة تحليل النتائج.	58	% 100
مهارة قراءة الرسوم البيانية.	55	%94
مهارة استخلاص الاستنتاج.	58	%100

من خلال الجدول رقم (6) أظهرت النتائج أن المختبرات الافتراضية لها تأثير واضح في تحصيل الطالبات، وقدرتهم على تطبيق إجراءات التجربة وكتابة التقرير الخاص بها بدقة وسرعة وبالتالي طورت مهارات الملاحظة وتحليل البيانات والاستنتاج بنسبة 100%؛ وهذا يدل على إن التجارب في المختبر الافتراضي يساعد على تحقيق المهارات الأساسية في النشاط العملي وهذا يتفق مع دراسة الرفيعي (2021) ، ودراسة الغامدي والشهري 2020)، ودراسة (الراضي (2018)، ودراسة أبو زنط (2015).

جدول رقم (7) نتائج تقرير التجربة الثانية (إثبات ان للهواء وزن المختبر الافتراضي (crocodile)

المهارة التي اكتسبتها الطالبة	عدد الإجابات الصحيحة
	التكرار	النسبة المئوية
مهارة صياغة الفرضية بطريقة علمية.	55	% 94
مهارة تحديد متغيرات التجربة.	55	%94
مهارة الملاحظة.	58	%100
مهارة تحليل النتائج.	58	% 100
مهارة قراءة الرسوم البيانية.	58	%100
مهارة استخلاص الاستنتاج.	58	%100

من خلال الجدول رقم (7) لاحظت الباحثة أن المختبرات الافتراضية طورت مهارات الملاحظة وتحليل البيانات والاستنتاج بالإضافة الى مهارة قراءة الرسوم البيانية بنسبة 100% وهذا يدل على ان التجارب في المختبر الافتراضي يساعد على تحقيق المهارات الاساسية في النشاط العملي مع تكرار استخدامها وبالتالي زيادة التحصيل الدراسي لدى الطالبات، وهذا يتفق مع دراسة (الرفيعي (2021) ودراسة الغامدي والشهري 2020)، (الراضي (2018)

و دراسة أبو زنط (2015).

نتائج إجابة السؤال الثاني وتفسيرها ومناقشتها

السؤال الثاني : ما دور استخدام المختبرات الافتراضية في استيعاب المفاهيم العلمية المجردة لدى طالبات الصف الأول

المتوسط ؟

تم الإجابة على هذا السؤال من خلال استبانة عن رأي الطالبات في المختبرات الافتراضية.

تم تطبيق الاستبانة لثلاث مواضيع مختلفة على أفراد عينة البحث البالغ عددهم (58) طالبة من طالبات الصف الأول

المتوسط اللاتي خضعن للتجربة، التجربة الأولى تأثير درجة الحرارة على حركة الجزيئات المختبر الافتراضي (radian)

جدول (8) استبانة عن رأي الطالبات في مختبر الافتراضي (radian)

العبارات	أوافق		إلى حد ما		غير موافق
	التكرار	%	التكرار	%	التكرار	%
1 – وفر لي بيئة مريحة ممتعة مشوقة جاذبة أثناء أجراء التجربة.	54	93.1	4	6.8	0
2 شعرت بالحيوية والنشاط والسعادة في جميع مراحل التجربة.	49	84.4	9	15	0
-3- كنت بكامل تركيزي الذهني أثناء تنفيذ التجربة.	55	94.8	3	5.1	0
4 شعرت بالانغماس في التجربة وأصبحت جزء منها.	48	82.6	7	12	3	5.1
5- شعرت بتحمل المسؤولية وحرية التنقل بين خطوات التجربة واتخاذ القرار فيما أتعلمه.	58	100	0		0
6 رأيت المعلومات المجردة حركة الجزيئات بشكل حقيقي.	54	93.1	4	6.8	0
7- استوعبت ما شاهدته أثناء تنفيذ التجربة بشكل كامل.	56	96.5	2	3.4	0
مارست مهارة جمع البيانات ضغط الغاز ) بطريقة أسهل من-8 الواقع.	55	94.8	3	5.1	0
ساعدني على تمييز نوع العلاقة بين درجة الحرارة وحركة-9 الجزيئات.	58	100	0		0
10 زاد حماسي لتنفيذ المزيد من التجارب.	47	81	11	18.9	0

من خلال الجدول رقم (8) لقياس رأي الطالبات في المختبر الافتراضي يتضح أن المختبر الافتراضي وفر للطالبات بيئة مريحة ممتعة مشوقة جاذبة بنسبة 93، شعرت الطالبات بتحمل المسؤولية وحرية التنقل بين خطوات التجربة واتخاذ القرار فيما تتعلمه بنسبة 100% ، كانوا بكامل تركيزهم الذهني أثناء تنفيذ التجربة بنسبة 94.8%، استوعبت مشاهدته أثناء تنفيذ التجربة بشكل كامل بنسبة 96.5% ، ساعدهم على تمييز نوع العلاقة بين درجة الحرارة وحركة الجزيئات بنسبة 100%، وهذا يدل على أثر استخدام المختبرات الافتراضية في استيعاب المفاهيم المجردة لدى الطالبات.

التجربة الثانية إثبات ان للهواء وزن المختبر الافتراضي (crocodile).

جدول (9) استبانة عن رأي الطالبات في مختبر الافتراضي (crocodile)

العبارات	أوافق		إلى حد ما		غير موافق
	التكرار	%	التكرار	%	التكرار	%
1 – وفر لي بيئة مريحة ممتعة مشوقة جاذبة أثناء أجراء التجربة.	56	96.5%	2	3.4%	0
2 شعرت بالحيوية والنشاط والسعادة في جميع مراحل التجربة.	55	94.8%	3	5.1%	0
-3- كنت بكامل تركيزي الذهني أثناء تنفيذ التجربة.	53	91.4%	4	6.9%	1	1.7%
4 شعرت بالانغماس في التجربة وأصبحت جزء منها.	49	84.4%	8	13.8%	1	1.7%
5- شعرت بتحمل المسؤولية وحرية التنقل بين خطوات التجربة واتخاذ القرار فيما أتعلمه.	57	98.2%	1	1.7%	0
6 رأيت المعلومات المجردة حركة الجزيئات بشكل حقيقي.	58	100%	0		0
7- استوعبت ما شاهدته أثناء تنفيذ التجربة بشكل كامل.	58	100%	0		0
مارست مهارة جمع البيانات ضغط الغاز ) بطريقة أسهل من-8 الواقع.	56	96.5%	2	3.4%	0
ساعدني على تمييز نوع العلاقة بين درجة الحرارة وحركة-9 الجزيئات.	58	100%	0		0
10 زاد حماسي لتنفيذ المزيد من التجارب.	53	%91.4	4	6.9%	1	1.7%

من خلال الجدول رقم (9) القياس رأي الطالبات في المختبر الافتراضي يتضح إن المختبر الافتراضي وفر للطالبات بيئة مريحة ممتعة مشوقة جاذبة بنسبة 96.5%، رأت المعلومات المجردة وزن) وضغط الهواء بشكل حقيقي بنسبة 100 ، استوعبت مشاهدته أثناء تنفيذ التجربة بشكل كامل بنسبة 100% ، ساعدهم على تمييز نوع العلاقة بين درجة الحرارة وحركة الجزيئات بنسبة 100%، وهذا يؤكد على دور استخدام المختبرات الافتراضية في استيعاب المفاهيم المجردة لدى الطالبات.

التجربة الثالثة (طرق انتقال الحرارة المختبر الافتراضي ((Eureka).

جدول (10) استبانة عن رأي الطالبات في مختبر الافتراضي (Eureka)

العبارات	أوافق		إلى حد ما		غير موافق
	التكرار	%	التكرار	%	التكرار	%
1 – وفر لي بيئة مريحة ممتعة مشوقة جاذبة أثناء أجراء التجربة.	45	96.5%	8	14.5	2	3.6
2 شعرت بالحيوية والنشاط والسعادة في جميع مراحل التجربة.	43	94.8%	11	20	1	1.8
-3- كنت بكامل تركيزي الذهني أثناء تنفيذ التجربة.	49	91.4%	6	10.9	0	0
4 شعرت بالانغماس في التجربة وأصبحت جزء منها.	43	84.4%	10	18.2	2	3.6
5- شعرت بتحمل المسؤولية وحرية التنقل بين خطوات التجربة واتخاذ القرار فيما أتعلمه.	36	65.5	6	10.9	13	23.6
6 رأيت المعلومات المجردة حركة الجزيئات بشكل حقيقي.	53	96.4	2	3.6	0	0
7- استوعبت ما شاهدته أثناء تنفيذ التجربة بشكل كامل.	54	98.2	0	0	1	1.8
ساعدني على تمييز نوع العلاقة بين درجة الحرارة وحركة-8 الجزيئات.	50	90.9	3	5.5	2	3.6
9- زاد حماسي لتنفيذ المزيد من التجارب.	50	90.9	3	5.5	2	3.6

من خلال الجدول رقم (10) لقياس رأي الطالبات في المختبر الافتراضي يتضح ان المختبر الافتراضي ساعد الطالبات في رؤية المعلومات المجردة طريقة انتقال الحرارة بين جزيئات المادة بشكل حقيقي بنسبة 96.4%، استوعبوا الطالبات مشاهدوه أثناء متابعة الفيديو ثلاثي الأبعاد بشكل كامل بنسبة 98.2% ، ساعدهم على تمييز بين طرق انتقال الحرارة بنسبة 90.9%، وهذا يؤكد أثر استخدام المختبرات الافتراضية في استيعاب المفاهيم المجردة لدى الطالبات. وهذا ما يؤكده ساري أي ويلماز 2015Sari ay and Yilmaz) إلى أن استخدام المختبر الافتراضي يساعد في تطبيق التجارب الطويلة والمعقدة والمكلفة التجارب والتي قد يستحيل بعضها في المختبر المدرسي. الجدير بالذكر بالرغم من اختلاف نوع المختبر الافتراضي في الثلاث المواضيع حيث استخدم المختبر الافتراضي (radian) في تجربة تأثير درجة الحرارة على حركة الجزيئات، والمختبر الافتراضي (crocodile) في تجربة إثبات أن للهواء وزن المختبر الافتراضي ((Eureka) في درس طرق انتقال الحرارة إلا إن جميع النتائج تشير إلى دور استخدام المختبرات الافتراضية في استيعاب المفاهيم المجردة لدى الطالبات وهذا ما أكدته نتائج البحوث والدراسات السابقة منها بحث (حسين هالة (2013) الذي درس فاعلية استخدام المختبر الافتراضي في تدريس العلوم في تصويب التصورات الخطأ لبعض المفاهيم العلمية، وبحث الحيدان، سارة (2019) الذي درس أثر استخدام المختبر الافتراضي على تحصيل المفاهيم وتنمية الاتجاه نحو معمل العلوم لدى طلاب المرحلة الثانوية، وبحث (عمر، ياسمين، (2014) أثر استخدام المختبر الافتراضي لتجارب العلوم في تنمية عمليات العلم واكتساب المفاهيم لدى طلاب الصف الخامس في فلسطين. ويؤكد ما توصلت إلية نتائج بحث اسيكسوي (2007) Asiksoy وهو تجارب المختبرات الافتراضية تساهم في تكوين اتجاه إيجابي للطلاب نحو مادة الفيزياء، وتساعد على تنمية التحصيل الدراسي لديهم بشكل لا تحققه المعامل التقليدية.

نتائج إجابة السؤال الأول والثاني وتفسيرها ومناقشتها.

السؤال الأول: ما دور استخدام المختبرات الافتراضية في زيادة التحصيل الدراسي المادة العلوم الطالبات الصف الأول المتوسط ؟

السؤال الثاني : ما دور استخدام المختبرات الافتراضية في استيعاب المفاهيم العلمية المجردة لدى طالبات الصف الأول المتوسط ؟

تم الإجابة على هذا السؤالين من خلال صحيفة تأملية تكونت من (7) أسئلة طبقت على ثلاث طالبات من الصف الأول المتوسط يتميزن بمهارات لغوية عالية.

كانت إجابة الطالبات على سؤال في الصحيفة التأملية هل ساعدك على فهم العلاقة بين درجة الحرارة وحركة الجزيئات والضغط ؟

طالبة (1) ذكرت أن المميزات التي ساعدتها على فهم هذا المفهوم هي مشاهدة الذرات المتحركة – مشاهدة مقدار الضغط والحرارة). فهو يحاكي الواقع بشكل مبسط وأدق.

طالبة (2) ذكرت بالطبع فقد كان الأمر واضح جداً ولم يكن على التأكد مثلا من أن جزيئات الغاز واضحة أو أن الحرارة بالفعل ازدادت لذلك كان الأمر سهلا.

وكانت إجابة الطالبات على سؤال أخر في الصحيفة التأملية هل ساعدك المختبر الافتراضي على التوصل للاستنتاج المطلوب؟

كانت إجابة الطالبة (1) نعم استطعت رؤية حركة الجزيئات بدل من حفظها طوال السنين ففهمت حقا العلاقة بين

الحرارة وكمية الضغط وحركة الجزيئات المعمل الافتراضي لقد عمل على تكبير أشياء لا أستطيع رؤيتها في المعمل الحقيقي فوصلت لي المعلومة بشكل أسرع.

والطالبة (2) نعم ولم يتطلب الأمر وقت لفهم والتوصل إلى الاستنتاج.

والطالبة (3) أكيد لأنه: سهل واضح دقيق ممتع المختبر الافتراضي فكرة مميزة وعصرية ساعدتني على محاكاة التجارب الحقيقية والخطرة بشكل واضح ودقيق بحيث يمكنني مشاهدة الذرات ومقدار الضغط الناتج. وهذه المميزات لا توجد في المختبرات المدرسية. كما أنه سهل وأمن حمسنا المختبر الافتراضي على استكشاف ودراسة تحارب أخرى فيه لمتعته.. والأهم من ذلك أنه حبب وسهل لنا مادة العلوم بشكل ممتع وآمن.

كانت إجابة الطالبات على سؤال في الصحيفة التأملية قارني بين تجربتك لتنفيذ التجربة باستخدام المختبر المدرسي والمختبر الافتراضي.

إجابة الطالبة (1) في الحقيقة أنا لم أجرب (مختبر مدرسي) من قبل ولكن الأمر بديهي جميع هذه الأشياء متواجدة في المختبر الافتراضي ولكن أغلبها غير متواجد في المختبر المدرسي. لذلك مهما حاولنا أغلبنا (إذا لم يكن جميعنا) يقر بأن المختبر الافتراضي أفضل من المختبر الفعلي أو المدرسي. إجابة الطالبة (2) المختبر المدرسي : أصعب – توفر الأدوات ليس دائما تعتمد صحة النتائج على المجرب – تأخذ وقتا طويلا من حيث التجهيز والفهم – لا نشاهد الذرات – التحكم بدرجة الحرارة غير مسموح إلا بإشراف (خطير) الأمان متوسط فيمكن أن تحدث حرائق لقدر الله المختبر الافتراضي : أسهل – الأدوات متوفرة وهي الحاسوب –

النتائج دائما صحيحة ودقيقة – تختصر الوقت والجهد – نشاهد الذرات – يمكننا التحكم بدرجة الحرارة بكل سهولة آمن ۱۰۰٪.

ومن خلال إجابات الطالبات يتضح دور المختبرات الافتراضية في استيعاب الطالبات للمفاهيم العلمية المجردة وبالتالي زيادة التحصيل الدراسي لطالبات الصف الأول المتوسط.

نتائج إجابة السؤال الثالث وتفسيرها ومناقشتها

السؤال الثالث: ما هي التحديات التي تواجه الطالبات أثناء استخدام المختبرات؟

تم الإجابة على هذا السؤال من خلال أسئلة مفتوحة في استبانة عن رأي الطالبات في المختبرات الافتراضية. ثم تطبيق الاستبانة لثلاث مواضيع مختلفة على أفراد عينة البحث البالغ عددهم (58) طالبة من طالبات الصف الأول المتوسط اللاتي خضعن للتجربة التجربة الأولى تأثير درجة الحرارة على حركة الجزيئات المختبر الافتراضي (radian)

(7) طالبات أجابوا بأن التحدي كان ضعف شبكة الإنترنت (7)، طالبات أجابوا بأن التحدي صعوبة تمثيل الرسم البياني على برنامج الوورد طالبة واحدة انتهاء شحن الجهاز.

التجربة الثانية إثبات أن للهواء (وزن المختبر الافتراضي (crocodile)

إحدى عشرة طالبة أجبن بعدم توفر جهاز لاب توب شخصي لأن المختبر يدعم فقط نظام الويندوز

طالبتان أجهزتهما آبل والمختبر الافتراضي لا يدعمها، ثلاث طالبات أجبن … ضعف شبكة الانترنت.

إحدى عشرة طالبة كان لديهن مشكلة في مهارات التقنية مثل: (تحميل الملف وحفظه وفتحه من خلال المختبر

الافتراضي). طالبة واحدة انتهاء شحن الجهاز.

التجربة الثالثة طرق انتقال الحرارة المختبر الافتراضي ((Eureka)

ضعف شبكة الانترنت

المختبر الافتراضي مدفوع الثمن وغير متوفر للمدارس.

من خلال نتائج الدراسة السابقة يتضح أن التحديات التي تواجه الطالبات في استخدام المختبرات الافتراضية متعلقة

بمهارات الطالبات في استخدام الحاسوب، ضعف شبكة الإنترنت، نظام تشغيل بعض أجهزة الحاسوب لا يدعم بعض أنواع المختبرات، وأخيرا هناك أنواع من المختبرات الافتراضية مثل ((Eureka)) تكون غالية الثمن وغير متوفرة في المدارس.

وهذا يتفق مع دراسة محمد وطاهر (2019)، ودراسة (السيف، والعنزي (2020) ودراسة (الجبر، (2019).

التوصيات

في ضوء نتائج الدراسة الحالية التي توصلت إليها، فإن الباحثة توصى بالتالي :

1. تطبيق تقنية المختبرات الافتراضية في تدريس مقررات العلوم لما لها من أثر كبير في زيادة التحصيل واستيعاب المفاهيم العلمية المجردة للطالبات.

2 تطوير مقررات العلوم للمرحلة المتوسطة لتواكب التطور في التعليم الإلكتروني والبرمجيات الحاسوبية المتعلقة بتدريس العلوم الطبيعية ومنها المختبر الافتراضي.

3 عقد دورات تدريبية لمعلمات العلوم لتمكنهن من تفعيل المختبر الافتراضي في تدريس العلوم.

4. تخصيص جزء من درجات تقييم الطلاب لقياس الجانب العملي للمختبرات الافتراضية وأثرها الإيجابي على

التحصيل الدراسي في تدريس مقررات العلوم في المرحلة المتوسطة.

5. توفير بيئة تعليمية داعمة تشجع على استخدام المختبرات الافتراضية.

6. العمل على ايجاد حلول لضعف شبكة الانترنت في المدارس.

المقترحات

في ضوء النتائج التي توصلت إليها الدراسة الحالية، تقترح الباحثة إجراء الدراسات المستقبلية التالية: إجراء دراسة تتناول أثر المختبر الافتراضي في تنمية مهارات التفكير العلمي والتفكير الإبداعي وغيرها لدى الطالبات.

– إجراء دراسة استطلاعية لواقع تدريس التجارب المعملية لمادة العلوم في المرحلة المتوسطة. إجراء دراسة لتصميم أسس معايير جودة شاملة لتقويم برامج المعامل الافتراضية المتاحة في الميدان التعليمي وأكثرها فاعلية.

إجراء الدراسة على مقررات دراسية أخرى غير العلوم، فربما تشير النتائج المستخلصة إلى تعميم فكرة التعليم الافتراضي في مراحل التعليم العام.

المراجع العربية

(1) الرفيعي، بشرى بنت مسلم (2021) فاعلية المختبرات الافتراضية في ظل التعليم عن بعد في تنمية مهارات الأداء المعملي لدى طالبات المرحلة الثانوية في الكيمياء في المدينة المنورة.

(2) السيف، مريم محمد والعنزي، عابد جمعان (2020) معوقات تفعيل استخدام المختبرات الافتراضية ونموذج مقترح لتسهيل استخدامها في المدارس الثانوية المجلة الإلكترونية الشاملة متعددة المعرفة لنشر الأبحاث العلمية

والتربوية (MECSJ) العدد الواحد والعشرون (كانون الثاني) 2020.

(3) الزهراني، صالح عبد المجيد (2020) فاعلية المعمل الافتراضي في تنمية مهارات التفكير العلمي لدى طلاب الصف السادس الابتدائي بمنطقة الباحة.

(4) هزاع، عبد الله هزاع وقطب، وإيمان محمد مبروك (2020) فاعلية استخدام المعامل الافتراضية في التحصيل الدراسي لدى طلاب المرحلة الثانوية في مقرر الفيزياء بمحافظة جدة في المملكة العربية السعودية.

(5) الغامدي، فوزية خميس سعيد والشهري، أماني عبد الله (2020) أثر معمل العلوم الإلكتروني على تنمية

المهارات المعملية لدى طالبات المرحلة المتوسطة. (6) اللحيدان، سارة صالح محمد (2019) أثر استخدام المختبر الافتراضي على تحصيل المفاهيم وتنمية الاتجاه نحو معمل العلوم لدى طلاب المرحلة الثانوية.

(7) الطويرقي، ماجد بن عبد الله (2019) معوقات استخدام المعامل الافتراضية لدى معلمي العلوم الطبيعية

بالمرحلة الثانوية. (8) طاهر، أمل محمد ومحمد إسماعيل حسنين (2019) معيقات تفعيل المعمل الافتراضي) برنامج يوريكا في تدريس منهج الأحياء المطور.

(9) عبد، إيمان محمد (2019) أثر استخدام المختبر الافتراضي على التحصيل العلمي لمادة الفيزياء لطالبات الصف الأول المتوسط.

(10) عليان، شاهر ربحي والغنم، محمد أحمد (2017) الاحتياجات التدريبية لاستخدام المختبر الافتراضي من وجهة نظر معلمي العلوم في محافظة الأحساء.

(11) الشراري، شريف بن حامد (2017) أثر استخدام المختبر الجاف في تحصيل طلاب الصف الثالث المتوسط في العلوم وتنمية مهارات التفكير الإبداعي لديهم بمحافظة القريات.

(12) الغشيم، خالد عبد الله (2017) أثر استخدام تقنية المعامل الافتراضية في تنمية مهارات التفكير الإبداعي لدى الطلاب المتفوقين بالمرحلة الثانوية.

(13) الحازمي، دعاء بنت أحمد وجان، خديجة بنت محمد (2016) فاعلية استخدام المعمل الافتراضي في تدريس وحدة من مقرر الفيزياء لطالبات الصف الثاني الثانوي على التحصيل الدراسي.

(14) عادي، محمد ناصر وحسين جبرين عطية (2016) أثر استخدام المختبر الافتراضي في التحصيل والدافعية لدى طلبة الصف التاسع الأساسي نحو العلوم.

(15) أبو زنط، ليال سمير (2015) أثر استخدام المختبر الافتراضي على تنمية المهارات المخبرية والاتجاهات نحو استخدامه في تعليم الفيزياء لدى طلبة قسم الفيزياء بكلية العلوم في جامعة النجاح الوطنية.

(16) عمر، ياسمين صدقي (2014) أثر استخدام المختبر الافتراضي لتجارب العلوم في تنمية عمليات العلم

واكتساب المفاهيم لدى طلاب الصف الخامس في فلسطين.

(17) مصطفى، منصور (2014) أهمية المفاهيم العلمية في تدريس العلوم وصعوبات تعلمها.

(18) القرشي، صالح بن فلحان (2014) أثر استخدام المعامل الافتراضية في تدريس وحدة من مقرر العلوم على التحصيل الدراسي لتلاميذ الصف الأول المتوسط بمدينة مكة المكرمة.

(19) حسين هاله إبراهيم وعبد الحميد عواطف حسان ومازن حزام الدين (2013) فاعلية استخدام المختبر الافتراضي في تدريس العلوم في تصويب التصورات الخطأ لبعض المفاهيم العلمية وتنمية عادة العقل لدى تلاميذ الصف الثاني الإعدادي.

(20) الجبر، جبر محمد داود (2009) معوقات استخدام المختبر في تدريس العلوم من وجهة نظر معلمي العلوم

الطبيعية في المرحلة الثانوية بمدينة الرياض بالمملكة العربية السعودية.

(21) الراضي، أحمد بن صالح (2008) المعامل الافتراضية نموذج من نماذج التعليم الإلكتروني، ورقة عمل مقدمة

الملتقى التعليم الإلكتروني في التعليم العام وزارة التربية والتعليم، الإدارة العامة للتربية والتعليم. الرياض. (22) الخليل، خليل وآخرون (1996) تدريس العلوم في مراحل التعليم العام، دبي: دار القلم.

المراجع الأجنبية

Asiksoy, G, Islek, D, (2007). The Impact of the Virtual Laboratory on Students’ Attitudes in a General Physics Laboratory, Article submitted Griselda 27 February. Published as resubmitted by the authors 14 April, PP20: 28) Sari ay,O. and Yilmaz, S. (2015). Effects of virtual experiments-oriented science instruction on students’ achievement and attitude. Education Online, 14,609-620