بعض الدراسات التي تناولت المعامل الافتراضية :

أولا:الدراسات العربية:

-دراسة :احمد(2010) بعنوان :اثر استخدام المعمل الافتراضي في تحصيل المفاهيم الفيزيائية واكتساب مهارات التفكير العليا والدافعية نحو تعلم العلوم لدي طالبات الصف الثالث الإعدادي

حدود الدراسة :

ا-اقتصر البحث على وحدة الصوت والحرارة المقررة علي طالبات الصف الثالث الإعدادي.

ب- برمجية تعليمية تمثل المعمل الافتراضي معتمدة من وزارة التربية والتعليم

ج-عينة عشوائية من طالبات الصف الثالث الإعدادي بمحافظة الإسكندرية.

د-مهارات التفكير العليا (الاستدعاء-الملاحظة –التصنيف –التطبيق –المقارنة –الاستنتاج-التلخيص –التفسير-الاستقراء-الاستنباط –تحليل الأخطاء-التوسيع )

هـ-الدافعية نحو تعلم العلوم وأبعادها(المثابرة –الانتباه والتركيز –الاستمتاع)

عينة البحث:تتكون من 90 طالبة قسمت في مجموعتين متساويتين احدهما تجريبية والأخري ضابطة

أدوات البحث :

<!--اختبار تحصيلي في المفاهيم الفيزيائية

<!--اختبار تحصيلي لقياس مهارات التفكير العليا

<!--دليل المعلم

نتائج البحث :

اظهر البحث اثر لصالح المجموعة التجريبية عند استخدام المعمل الافتراضي في تحصيل المفاهيم الفيزيائية واكتساب مهارات التفكير العليل وزيادة الدافعية لتعلم العلوم لدي الطالبات .

2-دراسة رضا (2010)بعنوان :فعالية استخدام المعمل الافتراضي الاستقصائي والتوضيحي في تدريس الكيمياء علي تنمية التفكير العلمي لدي طالبات كلية التربية

حدود الدراسة :

<!--طبقت الباحثة الدراسة على طالبات الفرقة الثانية قسم العلوم والرياضيات بكلية التربية جامعة جازان .

<!--تناول البحث خمسة من قدرات التفكير العلمي وهي تحديد المشكلة –فرض الفروض-اختبار صحة الفروض-تفسير البيانات-التعميم .

<!--اقتصر تطبيق التجربة على مقرر الكيمياء العامة العملية

<!--طبقت الدراسة في الفصل الثاني عام 2008م\2009م

أدوات الدراسة :

<!--برنامج المعمل الافتراضي في الكيمياء Crocodile Chemistry

<!--أوراق عمل أعدها الباحثة

<!--اختبار التفكير العلمي في الكيمياء من إعداد الباحثة .

نتائج الدراسة :

أظهرت الدراسة فعالية استخدام المعمل الافتراضي في تدريس الكيمياء لصالح المجموعة التجريبية وزيادة مهارات التفكير العلمي لدي الطالبات .

3-دراسة : لال (2008 ) بعنوان : "الاتجاه نحو استخدام المختبرات الافتراضية في التعليم الالكتروني وعلاقته ببعض القدرات الإبداعية لدى عينة من طلاب وطالبات التعليم الثانوي العام في مدينة مكة المكرمة بالمملكة العربية السعودية".

حدود الدراسة:

  عينة مكونة من  (520) طالباً وطالبة من طلاب وطالبات التعليم الثانوي العام من القسم العلمي في الفرقة الثانية والثالثة من مدينة مكة المكرمة، وبالمقاييس المستخدمة لقياس الاتجاه نحو استخدام المختبرات الافتراضية في التعليم الالكتروني، ومقياس القدرات الإبداعية، وبالأساليب الإحصائية المستخدمة.

أدوات الدراسة :

<!--استبانه الاتجاه نحو استخدام المختبرات الافتراضية في التعليم الالكتروني

<!--مقياس القدرات الإبداعية

نتائج البحث :

أظهرت الدراسة فعاليه المختبرات الافتراضية في تنمية بعض القدرات الإبداعية لدي الطلاب والطالبات في الطلاقة والمرونة والأصالة.

ثانيا :الدراسات الأجنبية :

1-دراسة :دوبليدي وآخرون(2011م) بعنوان : The Virtual Anatomy Laboratory: Usability Testing to Improve an Online Learning Resource for Anatomy Education

تتناول هذه الدراسة استخدام المختبر الافتراضي عن طريق الانترنت في تشريح الكائنات الحية ،وقد أظهرت الدراسة أثرا واضح لاستخدام المختبر الافتراضي في التشريح ،كما أن عملية التشريح استغرقت وقتا اقصر من التشريح في الواقع .

2-دراسة :بايت وآخرون (2012م )بعنوان : Virtual and Physical Experimentation in Inquiry-Based Science Labs: Attitudes, Performance

أجريت الدراسة علي طلاب السنة الأولي الثانوية في مادة الكيمياء لمدة سنتين ،للمقارنة بين المختبر الافتراضي والمختبر العادي ، وقد أظهرت الدراسة تفضيل الطلاب للمختبر الافتراضي علي المختبر العادي .

عرض تفصيلي لأحد ى الدراسات التي تناولت المعامل الافتراضية

عنوان الدراسة :اثر استخدام المختبرات الافتراضية في إكساب مهارات التجارب المعملية في مقرر الأحياء لطلاب الصف الثالث الثانوي .

الباحث:علي بن محمد بن ظافر الكلثمي الشهري

المشرف على الرسالة:ا.د زكريا بن يحي لال

نوع البحث:رسالة دكتوراه

الجامعة :جامعة أم القرى

تاريخ الرسالة :2009

احتوت الرسالة على خمسة فصول بالإضافة إلي ملخص الدراسة باللغة العربية واللغة الانجليزية والإهداء والشكر والفهارس والملاحق الخاصة بالرسالة وفيما يلي عرض موجز لفصول البحث مع التركيز على كيفية استخدام المعامل الافتراضية في البحث

الفصل الأول :واحتوي هذا الفصل على الأتي:

1-المقدمة:واستعرض فيها الباحث أهمية الموضوع والتدريس باستخدام الحاسب الآلي، وأهمية المختبر في تدريس العلوم ، ثم ابرز الباحث أهمية بحثه عن المعامل الافتراضية.

الإحساس بالمشكلة :يوضح الباحث ذلك في الأتي :

<!--القصور الكبير في تفعيل التجارب الخاصة بمقرر الأحياء

<!--وجود معوقات تساهم في هذا القصور ومنها عدم توفر الأجهزة الكافية لإجراء التجارب .

مشكلة الدراسة:تتحدد مشكلة الدراسة في السؤال التالي :

ما اثر استخدام المختبرات الافتراضية في إكساب مهارات التجارب المعملية في مقرر الأحياء لطلاب الصف الثالث الثانوي ؟

أسئلة الدراسة :يتفرع من السؤال الأول الأسئلة الآتية :

1-هل توجد فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05)بين متوسطي درجات اكتساب مهارات المورفولوجيا لطلاب المجموعة التجريبية وطلاب المجموعة الضابطة .

2-هل توجد فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05)بين متوسطي درجات اكتساب مهارات التشريح لطلاب المجموعة التجريبية وطلاب المجموعة الضابطة

3- هل توجد فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05)بين متوسطي درجات اكتساب مهارات الفسيولوجيا لطلاب المجموعة التجريبية وطلاب المجموعة الضابطة .

4-هل توجد فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05)بين متوسطي درجات اكتساب المهارات الكلية لطلاب المجموعة التجريبية وطلاب المجموعة الضابطة .

5-هل توجد فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05 )بين متوسطات درجات اتجاهات الطلاب المجموعة التجريبية نحو دراسة الأحياء والتجارب المعملية قبل وبعد استخدام تطبيقات الحاسوب والمختبرات الافتراضية .

أهداف الدراسة :

هدفت الدراسة إلي تحقيق الآتي:

1-التعرف على الفروق في اكتساب مهارات الشكل الظاهري للكائن الحي بين المجموعة التجريبية والمجموعة الضابطة .

2-التعرف على الفروق في اكتساب مهارات التشريح بين المجموعة التجريبية والضابطة

3-التعرف على الفروق في اكتساب مهارات وظائف الأعضاء بيم المجموعة التجريبية والمجموعة الضابطة.

4-التعرف على الفروق في اكتساب المهارات الكلية بين المجموعة التجريبية والمجموعة الضابطة .

5 - معرفة اتجاهات الطلاب نحو دراسة الأحياء والتجارب المعملية قبل وبعد استخدام تطبيقات الحاسوب والمختبرات الافتراضية .

6-استخلاص جملة من التوصيات والمقترحات المتمخضة عن نتائج الدراسة .

أهمية الدراسة :تكمن أهمية الدراسة في الأتي :

1-تقديم حلول ومقترحات لتفعيل الدراسة المعملية لمقرر الأحياء

2-تكشف الدراسة طرق جديدة في تعلم الأحياء تحقق مبدأ التعلم الذاتي.

3-تساهم في التغلب على معوقات استخدام المعلمين للمعامل .

4-تساهم في تحديد طبيعة اتجاه طلاب المرحلة الثانوية نحو الدراسة المعملية .

5-تساهم في التشجيع على استخدام المعامل الافتراضية

مصطلحات الدراسة:

عرف الباحث المصطلحات الآتية:

المختبر المدرسي –المختبرات الافتراضية-المحاكاة الحاسوبية –المهارة –التجارب المعملية الأحياء-المرحلة الثانوية –الصف الثالث الثانوي .

حدود الدراسة:

الحدود الزمانية :تم تطبيق الدراسة خلال الفصل الدراسي الثاني من العام 1428\1429هـ

الحدود المكانية :تم تطبيق الدراسة في مدرسة الأندلس الأهلية الثانوية في مدينة جدة

الحدود الموضوعية :حدد الباحث وحد الحيوانات الفقارية من مقرر الأحياء للصف الثالث الثانوي .

الفصل الثاني :أدبيات الدراسة

أولا:الإطار النظري :لقد أحاط الباحث موضوع بحثه إحاطة كاملة من جميع الجوانب وتمثل ذلك في احتواء الإطار النظري على ثلاث مباحث هامة وهي :

المبحث الأول :طبيعة علم الأحياء وواقعة في المملكة العربية السعودية

المبحث الثاني :المهارات المعملية في مادة الأحياء بالمرحلة الثانوية .

المبحث الثالث :التعليم الالكتروني وتطبيقاته وتناول الباحث الأتي :

التعلم الافتراضي –الواقع الافتراضي –الصفوف الذكية –المحاكاة الحاسوبية –المختبرات الافتراضية –المختبرات المحسوبة .

ثانيا :الدراسات السابقة :

لقد قسم الباحث الدراسات السابقة في ثلاث محاور :

المحور الأول: دراسات وبحوث تناولت المختبر والتجارب المعملية في مادة الأحياء ومنها :

1-دراسة ثناء ياسين(1989) وموضوعها "مدي فاعلية التجارب العملية ومقارنتها بالعروض العملية على تحصيل مادة الأحياء لطالبات الصف الثاني الثانوي بمدارس مدينة مكة المكرمة ".

2-دراسة القميزي (1421هـ) وموضوعها "استخدام المختبرات المدرسية في تدريس العلوم الطبيعية في المرحلة الثانوية من وجهة نظر المعلمين والمشرفين التربويين بمحافظة الخرج "

3-دراسة الزهراني (1422هـ)وموضوعها"تفعيل الدراسة المعملية في العلوم الطبيعية بالمرحلة الثانوية"

4-دراسة العسيري(1422هـ) وموضوعها"معوقات استخدام مختبرات مادة الأحياء في مدارس المرحلة الثانوية بالمنطقة الشرقية "

5-دراسة المنتشري(2007) وموضوعها "واقع استخدام المختبر المدرسي في تدريس الأحياء بالمرحلة الثانوية بمحافظة القنفذة في ضوء أراء المعلمين والمشرفين ومحضري المختبرات "

المحور الثاني :دراسات تناولت استخدام الحاسب الآلي في تدريس العلوم :

1-دراسة احمد والحذيفي (1991)وموضوعها "اثر استخدام الحاسب الآلي في تعليم العلوم على التحصيل والاتجاه نحو العلم والاستدلال المنطقي لتلاميذ الصف الأول المتوسط بمدينة الرياض "

2-دراسة التركي (1414هـ)وموضوعها "اثر استخدام الحاسب الآلي في تدريس الأحياء على التحصيل الدراسي لطلاب الصف الأول الثانوي بمعهد العاصمة النموذجي بالرياض"

3-دراسة المطيري (1419هـ)وموضوعها "اثر استخدام احدي برمجيات الحاسوب في مادة العلوم على تحصيل طلاب الصف السادس الابتدائي "

4-دراسة الشايع (2006) وموضوعها "واقع استخدام مختبرات العلوم المحوسبة في المرحلة الثانوية واتجاهات معلمي العلوم نحوها "

المحور الثالث :دراسات وأبحاث تناولت المختبرات الافتراضية والمحاكاة الحاسوبية:

1-دراسة ستيفنز (Stevens1999)وموضوعها"منهجين كنديين لتعليم علم الاحياء والكيمياء والرياضيات والفيزياء لتدريس طلاب الصفوف النهائية بالمدارس الثانوية في الفصول الافتراضية "

2-دراسة يانج(Young,1999)وموضوعها"استعمال فصول اليس الافتراضية للتعليم العالي "

3-دراسة سو و رومانس (Hsu,Romance2002)وموضوعها "المختبرات الافتراضية في مقابل مختبرات التعلم عن بعد بين الواقع والخيال "

4-دراسة المبارك (1424هـ) وموضوعها "اثر التدريس باستخدام الفصول الافتراضية عبر الشبكة العنكبوتية على تحصيل طلاب كلية التربية في تقنيات التعليم والاتصال في جامعة الملك سعود"

5-دراسة لال (2008) وموضوعها "الاتجاه نحو استخدام المختبرات الافتراضية في التعليم وعلاقته ببعض القدرات الإبداعية لدي عينة من طلاب وطالبات التعليم الثانوي في مدينة مكة المكرمة "

وقد علق الباحث على الدراسات السابقة تعليقا رائعا وقام بإجراء مقارنة بين نتائج تلك الدراسات وعلاقة كل منها ببحثه الحالي .

فروض الدراسة :

1-لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05)بين متوسطي درجات اكتساب مهارات المورفولوجيا لطلاب المجموعة التجريبية وطلاب المجموعة الضابطة .

2-لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05)بين متوسطي درجات اكتساب مهارات التشريح لطلاب المجموعة التجريبية وطلاب المجموعة الضابطة

3- لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05)بين متوسطي درجات اكتساب مهارات الفسيولوجيا لطلاب المجموعة التجريبية وطلاب المجموعة الضابطة .

4-لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05)بين متوسطي درجات اكتساب المهارات الكلية لطلاب المجموعة التجريبية وطلاب المجموعة الضابطة .

5- لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05 )بين متوسطات درجات اتجاهات الطلاب المجموعة التجريبية نحو دراسة الأحياء والتجارب المعملية قبل وبعد استخدام تطبيقات الحاسوب والمختبرات الافتراضية

الفصل الثالث :إجراءات الدراسة:

منهج الدراسة :استخدم الباحث المنهج شبة التجريبي

مجتمع الدراسة :جميع طلاب الصف الثالث ثانوي الذين يدرسون مادة الأحياء في المدارس الأهلية الثانوية في مدينة جدة في الفصل الثاني للعام الدراسي 1428\1429هـ.

عينة الدراسة :

اختار الباحث فصلين للعينة التجريبية وفصلين آخرين للعينة الضابطة وتكونت كل عينة من 34 طالب.

متغيرات الدراسة :

المتغير المستقل :استخدام المختبرات الافتراضية في تدريس العلوم

المتغيرات التابعة:

اكتساب مهارات إجراء التجارب المعملية في مقرر الأحياء اتجاهات طلاب المجموعة التجريبية نحو دراسة الأحياء.

أدوات الدراسة :

<!--بطاقة الملاحظة:وتضمن ثلاث مهارات هي مهارة التعرف على الشكل الظاهري ومهارة التشريح ومهارة وظائف الأعضاء.

<!--استبانه لقياس الاتجاه:وتضمنت عبارات تقيس اتجاه الطلاب نحو دراسة الأحياء والتجارب المعملية باستخدام المعامل الافتراضية.

خطوات تطبيق الدراسة :

<!--مراجعة كتاب الأحياء للصف الثالث الثانوي وتحديد الوحدة الخاصة بالحيوانات الفقارية وحصر التجارب الموجودة فيها

<!--الحصول على الموافقة من المدرسة التي تم تطبيق التجربة فيها وهي مدرسة الأندلس الثانوية الأهلية بمدينة  جدة.

<!--اختيار أدوات الدراسة .

<!--استخدام برنامج (معمل العلوم الافتراضي ) وهو برنامج حاسوبي من تصميم الباحث.

<!--تم تطبيق التجربة علي المجموعة التجريبية بمساعدة احد المعلمين بعد تدريبه على تطبيق البرمجية ، وقام معلم أخر بتدريس المجموعة الضابطة بالطريقة التقليدية .

<!--تم تطبيق بطاقة الملاحظة أثناء عرض التجارب العملية .

<!--تم تطبيق مقياس الاتجاه على طلاب المجموعة التجريبية.

المعالجة الإحصائية :

استخدم الباحث الأساليب الإحصائية الآتية :

<!--المتوسطات الحسابية – الانحرافات المعيارية لدرجات عينة الدراسة في كل من بطاقة الملاحظة ومقياس اتجاه الطلاب نحو استخدام تقنية المعامل الافتراضية في التجارب المعملية.

<!--اختبار تحليل التباين للمقارنة بين متوسطات درجات عينة الدراسة  .

<!--اختبار (ت) للمقارنة بين متوسطات درجات اتجاهات طلاب المجموعة التجريبية نحو دراسة الأحياء.

<!--معامل الفا كرونباخ للثبات.

<!--معامل سبيرمان لحساب التبات بطرقة التجزئة النصفية.

<!--اختبار ليفنز للتأكد من تجانس التباين.

<!--اختبار(ف ) للتأكد من تجانس ميل تخط الانحدار.

الفصل الرابع :عرض النتائج ومناقشتها

لقد قام الباحث في هذا الفصل بعرض النتائج التي توصلت إليها الدراسة وتفسيرها ومناقشتها ، كما قام الباحث بربط تلك النتائج بالدراسات السابقة بشكل رائع.

الفصل الخامس :ملخص نتائج الدراسة وتوصياتها ومقترحاتها

نتائج الدراسة :

<!--خلصت الدراسة إلي وجود فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05)بين متوسطي درجات اكتساب مهارات التشريح والفسيولوجيا والمهارات الكلية لطلاب المجموعة التجريبية والمجموعة الضابطة، وعدم وجود فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05)بين متوسطي درجات اكتساب مهارات الشكل الظاهري للمجموعتين .

<!--خلصت الدراسة إلي وجود فروق ذات دلالة إحصائية عند مستوي (0.05)بين المتوسطات الحسابية لدرجات الطلاب قبل استخدام تطبيقات الحاسوب والمختبرات الافتراضية وبعد استخدام تلك التطبيقات لصالح المجموعة التجريبية .

أهم التوصيات:

<!--أهمية تطبيق تقنية المختبرات الافتراضية في تدريس الأحياء بالمرحلة الثانوية .

<!--الاستفادة من هذه التقنية لتجاوز المشكلات والعوائق التي تواجهه المعلمين والطلاب في دراسة الجانب العملي من علم الأحياء.

أهم المقترحات:

<!--إنشاء موقع للمختبرات الافتراضية علي الانترنت بما يتيح استفادة المعلمين والطلاب من هذه التقنية .

<!--إجراء بحوث ودراسات تبين اثر استخدام المختبرات الافتراضية على التحصيل في مقررات العلوم الاخري وفي مناطق أخري من المملكة .

نقد الرسالة :

المميزات :

<!--حداثة الموضوع ،فالمعامل الافتراضية من التطبيقات الحديثة للتعلم الالكتروني .

<!--شمولية الرسالة لجوانب متعددة من موضوع البحث ، فمن الواضح أن الباحث أحاط بموضوع بحثه من كافة الجوانب .

<!--من الجوانب الرائعة في الرسالة أن الباحث استخدم برمجية للمعامل الافتراضية قام الباحث بتصميمها بنفسه ، ويحسب ذلك في صالح الباحث والدراسة.

<!--استعرض الباحث عدد كبير من الدراسات السابقة

<!--استخدم الباحث عدد كبير من الأساليب الإحصائية وصل عددها إلي سبع أساليب ، ولاشك أن ذلك يدعم تحليل الباحث لنتائج بحثه.

<!--شمل البحث كل المهارات التي يحتاج الطلاب إتقانها عند دراسة علم الأحياء سواء الشكل الظاهري أو التشريح أو وظائف الأعضاء.

<!--موضوع البحث هام ويلامس المشاكل التي يمر بها المعلمين والطلاب في مدارسنا.

<!--أجاد الباحث كثيرا حول كل ما يتعلق بالمعامل الافتراضية في الإطار النظري.

<!--تعدد المراجع التي استقي منها الباحث معلوماته.

<!--قام الباحث بربط نتائج بحثه بنتائج الدراسات السابقة بشكل رائع.  

الملاحظات:

أولا:ملاحظات عامة

<!-- لقد أضاف الباحث لدراسته مواضيع خارجة عن موضوع البحث، ولا توجد فائدة تذكر لعرضها في البحث بل تعد حمل ثقيل على الباحث والرسالة واقترح حذفها ومن ذلك :

<!--طبيعة علم الأحياء وواقعه في المملكة العربية السعودية

اعتقد أن ذلك ليس له مبرر في البحث فلقد استعرض الباحث مفهوم علم الأحياء ونشأته ثم تحدث عن أهداف تدريس علم الأحياء في المرحلة الثانويةـ ثم استعرض الموضوعات المقررة في كتاب الأحياء للصف الثالث الثانوي بكاملها وكأنه نسخ الفهرس كاملاً.

ومثل هذا السرد لا يضيف لموضوع البحث وهو المعامل الافتراضية شئ يذكر.

<!--تحدث الباحث عن المشاريع التي عملت لتطوير علم الأحياء وكان الأجدر به أن يستعرض المشاريع العالمية في بناء المعامل الافتراضية.

<!--لقد أضاف الباحث للرسالة دراسات سابقة لا تفيد موضوع المعامل الافتراضية ومن تلك الدراسات الخاصة بالمعامل الحقيقية ،فمثل هذه الدراسات لا تخدم موضوع البحث كثيراً.

<!--عرف الباحث بعض المصطلحات التي ليس هناك ضرورة لتعريفها في رسالة دكتوراه مثل :تعريف علم الأحياء-المرحلة الثانوية –الصف الثالث ثانوي
.