با بهره گیری از فن آوری اطلاعات معلمان می‌توانند منابع آموزشی مورد نیاز جهت استفاده در کلاس درس را سریع تر و آسان تر به دست آورند، همچنین انتظار می رود که فن آوری اطلاعات بتواند مواد آموزشی مختلف مانند تصاویر، متن، صدا و سایر موارد مشابه را با کیفیت بهتر در اختیار معلمان قرار دهد.

۱-۲- بیان مسأله

اﻧﺴﺎن ﻗﺮن ﺑﻴﺴﺖ و ﻳﻜﻢ ﻫﺮ روز ﺷﺎﻫﺪ ﺗﻐﻴﻴﺮات وﺳﻴﻌﻲ در ﻋﺮﺻﻪ ﺗﻜﻨﻮﻟﻮژی اﺳﺖ و اﻳﻦ ﺗﺤﻮﻻت، او را ﺑﺎﻣﺴﺎﺋﻞ ﺟﺪﻳﺪﺗﺮ و ﭘﻴﭽﻴﺪهﺗﺮ روﺑﻪرو ﻣﻲﻛﻨﺪ و ﻧﻮﻋﻲ ﭼﺎﻟﺶ ﺑﺮای ﭼﮕﻮﻧﻪ ﻫﻤﮕﺎم ﺷﺪن ﺑﺎ اﻳﻦ ﺗﺤﻮﻻت، اﻳﺠﺎد ﻣﻲﻛﻨﺪ. ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ راه آﻣﺎده ﺷﺪن ﺑﺮای زﻧﺪﮔﻲ در اﻳﻦ ﻋﺼﺮ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﻪ آﻣﻮزش اﺳﺖ. ﻣﺪارس ﺑﺎﻳﺪ ﻋﺎدتﻫﺎ و روﻳﻪ ﻫﺎ را ﻣﺤﻚ ﺑﺰﻧﻨﺪ و ﺑﺎ دﻳﺪی ﻧﻘﺎدانه ﺑﻪ راﻫﻴﺎﺑﻲ ﺑﻬﺘﺮ در ﻫﻤﻪ زﻣﻴﻨﻪ ﻫﺎ ﺑﭙﺮدازﻧﺪ(سیف، ۱۳۸۴).

شیمی شاخه ای از علوم تجربی است که به مطالعه ترکیب، ساختار و خواص مواد می پردازد.کاربردهای گسترده علم شیمی در پزشکی، داروسازی، صنایع غذایی، کشاورزی، آرایشی و بهداشتی،تهیه رنگ، پلاستیک، لاستیک و انواع پوششها، محیط زیست، انرژی و،… نشان از اهمیت زیاد این علم در بهداشت، سلامت، تأمین رفاه، رشد اقتصادی و توسعه پایدار جوامع بشری دارد(بدریان، هنرپرور، ناصری آذر۱۳۸۹، ص ۱۰۲).

دانووان و نخله (۲۰۰۱) معتقدند که اهمیت روز افزون علم شیمی در زندگی انسان‌ها سبب شده است تا آموزش مناسب و اثربخش آن به ویژه در برنامه ی درسی مدارس به عنوان یکی از حوزه های فعال علوم تجربی از اهمیت به سزایی برخوردار گردد. از نظر آنان، با ورود به قرن ۲۱، عوامل مختلفی شیوه های یاددهی و یادگیری علم شیمی را تحت تاثیر قرار داده است. گسترش نظریه های شناختی و افزایش درک پژوهشگران از چگونگی یادگیری دانش آموزان، استفاده گسترده از رایانه و فن آوری اطلاعات برای تجسم و مرئی سازی پدیده‌های علمی پیچیده، عوامل بیرونی مانند نگرانی های جهانی نسبت به انرژی، منابع آب و محیط زیست، افزایش سطح سواد علمی، تبیین سطوح مختلف سواد شیمی و افزایش درک عمومی ‌ازعلوم مختلف، سبب شده است تا یاددهی یادگیری اثربخش شیمی در مدارس و دانشگاه ها،مورد توجه مسئولان ، سیاست ورزان، جامعه شناسان و حتی اقتصاددانان قرار گیرد. باید توجه داشت که یادگیری و درک مفاهیم شیمی به خاطر پدیده‌های شیمیایی پیچیده و غیر قابل لمس، اغلب دشوار است. در فرایند یاددهی و یادگیری شیمی، معلمان و دانش‌آموزان با نظریه ها و فرضیه‌هایی روبرو هستند که به راحتی قابل تجسم نیستند. بررسی ویژگی‌ها و رفتار مواد شیمیایی که در اندازه های مولکولی و اتمی هستند و با چشم مسطح و حتی میکروسکوپ های قوی نیز قابل مشاهده نیستند، اغلب مشکل است و منجر به کج‌فهمی می‌گردد. همچنین برخی پدیده‌های شیمیایی را به لحاظ محدودیت زمانی و یا ایمنی، نمی‌توان در آزمایشگاه مدرسه تجربه کرد. (همان منبع).

دمیرچی اوغلو و دمیرچی اوغلو و آیاس ^[۲](۲۰۰۶، به نقل از: دووارچی^[۳]،۲۰۱۰،ص۲۵۰۷) باور دارند که درس شیمی به خاطر وجود مفاهیم انتزاعی در آن، یکی از درس های بسیارسخت برای دانش آموزان است. سوکمن و بایرام ^[۴] (۱۹۹۹، به نقل از: دووارچی، ۲۰۱۰، ص ۲۵۰۷) در پژوهش خود، ۹۷ کلاس پایه نهم را مورد مطالعه قرار دادند و نتیجه گرفتند که در بسیاری از مفاهیم شیمی، از جمله عنصر، ترکیب ، مخلوط، تغییر شیمیایی ، تغییر فیزیکی و غیره در دانش آموزان یادگیری معنا دار، صورت نمی گیرد و دچار کج فهمی می‌شوند. آن ها استدلال می‌کنند که این مسئله ممکن است نتایج حاصل از برنامه های گسترده مدارس در روش حفظ کردن مطالب باشد.

کتاب‌های درسی به گونه ای نگارش یافته اند که تنها انبوهی از وقایع علمی را به دانش آموزان منتقل می‌کنند و معلمان در فرایند اجر ا، اغلب با بهره گرفتن از شیو ه های سنتی فرصت هر گونه اندیشیدن و خلاقیت را از دانش آموزان می گیرند( حسن بیگی، ۱۳۸۲). از آن جایی که بسیاری از مطالب کتاب های شیمی دبیرستان به صورت انتزاعی و خشک در کتاب‌های درسی وجود دارد، ‌بنابرین‏ به معلمان در این موارد استفاده از شبیه‌سازی، ساخت مدل و نیز انیمیشن‌های رایانه‌ای پیشنهاد شده است. استفاده از مدل‌ها و شبیه‌سازی‌ها کمک بسیار زیادی به درک عمیق و مفهومی شیمی نموده و بسیاری از کج‌فهمی‌های رایج را برطرف می‌سازد(بدریان، هنرپرور، ناصری آذر، ۱۳۸۹).

استفاده از ترکیب روش تدریس کاوشگری گروهی در آزمایشگاه، شبیه سازی(و یا استفاده از فیلم، اینترنت، انیمیشن، و یا تصاویر گرافیکی بنا به ضرورت تدریس) و سخنرانی کوتاه در موقعیت های مختلف که به نام روش تدریس فعال فناورانه (TEAL^[5]) می‌باشد، در زمره روش های تدریس فعال می‌باشد. حال از انجا که در دنیای پر شتاب کنونی، بسیاری از روش های تدریس سنتی نا کارامد و کند هستند و قدرت کافی را برای انتقال مفاهیم جدید به فراگیران را ندارند ‌بنابرین‏ لازم است که از ابزارهایی که فن آوری های نوین در اختیار ما قرار می‌دهند، در این زمینه به نحو احسن استفاده نماییم( نوروزی، ۱۳۸۵، ص۱۱) یکی از روش های تدریس فعال که از فن آوری های نوین استفاده می‌کند، روش فعال فناورانه می‌باشد. بر اساس یافته های فوق، مسأله اساسی پژوهش حاضر، بررسی اثر بخشی تدریس فعال فناورانه (TEAL) بر یادگیری و یادداری دانش آموزان نسبت به درس شیمی دوره متوسطه می‌باشد.

۱-۳- اهمیت و ضرورت پژوهش

یادگیری فرایند پیچیده ای است که می‌تواند در نتیجه کسب مهارت های نو، دانش، ادراک، حقایق، اصول واطلاعات جدید رخ دهد( گیل^[۶] ، ۱۹۹۷ ). دست اندرکاران تعلیم وتربیت ، حرکتی را از آموزش های سنتی به سوی روش های غیر سنتی و غیر متداول شروع کرده‌اند ( کو و هارلین ^[۷] ، ۲۰۰۱ ). مهم ترین پرسشی که در ذهن هرمعلم ایجاد می شود این است که چگونه می توان یادگیری، به ویژه یادگیری مطالب درسی را موثرتر و پربارترکرد، ‌بنابرین‏ بسیاری از روانشناسان این فرایند را در شرایط دقیق و کنترل شده ای مطالعه کرده‌اند تا ماهیت آن را بهتر کشف کنند و چگونگی بهبود بخشیدن به آن را دریابند (کدیور، ۱۳۸۷).

بی شک در آینده شرایطی به وجود می‌آید که اغلب نا شناخته اند و چه بسا با آنچه بر ما می گذرد به کلی تفاوت داشته باشد . ‌بنابرین‏ رویکرد تعلیم و تربیت عصر صنعتی راه حل عصر اطلاعات نیست( شعبانی، ۱۳۸۲).

امروزه، پیشرفت در زمینه علم و فن آوری تا حد زیادی بر شیوه زندگی ما، تاثیر می‌گذارد. این تحولات در روش های تدریس و یادگیری نیز، تغییراتی ایجاد ‌کرده‌است. در نتیجه این نوآوری ها، نسل جدیدی از ابزار آموزشی طراحی شده است که در روش های غیر سنتی به دانش آموزان در فرایند یادگیری کمک می‌کند.