The Islamic University of Gaza Deanship of Research and Graduate Studies Faculty of Education Master of Curricula and Methodology الجامعة اإلسالمي ة ب

النسخ

1 The Islamic University of Gaza Deanship of Research and Graduate Studies Faculty of Education Master of Curricula and Methodology الجامعة اإلسالمي ة بغزة عمادة البحث العلمي والدراسات العليا كلية التربية قسم المناهج وطرق التدريس فاعلية توظيف بيئة الفصول المنعكسة القائمة على المختب ارت االفت ارضية في تنمية مها ارت تصميم وبرمجة األردوينو في مقرر التكنولوجيا لدى طالب الصف الحادي عشر The Effectiveness of Using Flipped Classroom Based on Virtual Labs in Developing the Skills of Designing and Programming Arduino among Technology 11 th Graders in Gaza إ عد اد الب اح ث وسام إسبيتان يوسف صالح الد كت ور/ إ شر اف منير سلمان حسن ق دم ه ذا البح ث ا ست كم االا ل م ت طلبا ت الح صو ل ع لى د ر ج ة ال م اج ست ي ر ف ي المناهج وطرق التدريس ب ك لي ة التربية ف ي ال ج ام ع ة اإل سالم ي ة ب غ زة نوفمبر/ 2017 م صفر/ 1439 ه

2 إق ارر أنا الموقع أدناه مقدم الرسالة التي تحمل العنوان: فاعلية توظيف بيئة الفصول المنعكسة القائمة على المختب ارت االفت ارضية في تنمية مها ارت تصميم وبرمجة األردوينو في مقرر التكنولوجيا لدى طالب الصف الحادي عشر The Effectiveness of Using Flipped Classroom Based on Virtual Labs in Developing the Skills of Designing and Programming Arduino among Technology 11 th Graders in Gaza أقر بأن ما اشتملت عليه هذه الرسالة إنما هو نتاج جهدي الخاص باستثناء ما تمت اإلشارة إليه حيثما ورد وأن هذه الرسالة ككل أو أي جزء منها لم يقدم من قبل علمي أو بحثي لدى أي مؤسسة تعليمية أو بحثية أخرى. Declaration اآلخرين لنيل درجة أو لقب I understand the nature of plagiarism, and I am aware of the University s policy on this. The work provided in this thesis, unless otherwise referenced, is the researcher's own work, and has not been submitted by others elsewhere for any other degree or qualification. Student's name: Signature: Date: اسم الطالب: التوقيع: التاريخ: وسام إسبيتان يوسف صالح وسام صالح 2017/11/14 أ

3 ب

4 ملخص الد ارسة هدف د ارسة: التعرف على فاعلية الفصول المنعكسة القائمة على المختب ارت االفت ارضية في تنمية مها ارت برمجة وتصميم األردوينو في مقرر التكنولوجيا لدى طالب الصف الحادي عشر. أدوات الد ارسة: ولتحقيق الهدف من الدارسة قام الباحث بتصميم اختبار لقياس الجانب المعرفي وبطاقة مالحظة لقياس المها ارت االدائية للطلبة. عينة الد ارسة: تكونت عينة الد ارسة من طالب الصف الحادي عشر في مدرسة شهداء الزيتون الثانوية للبنين )40( طالبا يمثلون المجموعة التجريبية و) 40 ( طالبا يمثلون المجموعة الضابطة. منهج الد ارسة: است خدم المنهج الوصفي والمنهج التجريبي في تطبيق االختبار والمنهج شبه التجريبي ذو المجموعة الواحدة في تطبيق بطاقة المالحظة. أهم نتائج الد ارسة: وتوصلت الد ارسة إلى وجود فروق ذات داللة إحصائية في االختبار البعدي لصالح المجموعة التجريبية ووجود وجود فروق ذات داللة إحصائية عند مستوى في التطبيق القبلي والتطبيق البعدي لبطاقة المالحظة لصالح التطبيق البعدي. أهم توصيات الد ارسة: وفي ضوء ما سبق من النتائج توصي هذه الد ارسة بإج ارء مزيد من الد ارسات على استخدام التقنيات الحديثة في العملية التعليمية مثل الفصول المنعكسة والمختب ارت االفت ارضية في مختلف المواد الد ارسية والتي قد تساهم في حل العديد من المشاكل. كلمات مفتاحية: )الفصول المنعكسة المختب ارت االفت ارضية المها ارت التصميم البرمجة األردوينو طالب الصف الحادي عشر(. ت

5 Abstract Objective of the study: This study aims at identifying the effectiveness of the flipped classrooms which are based on virtual labs in developing the skills of programming and designing the Arduino in the technology course of eleventh grade students. Study Tools: To achieve the objective of the study, the researcher designed a test to measure the cognitive aspect, and an observation card to measure the performance skills of students. The study sample: The study sample consisted of (80) students of the eleventh grade in the Al-Zaytoun Secondary School for Boys; (40) representing the experimental group and another (40) representing the control group. Research methodology: In this study, the researcher used the descriptive approach, the experimental approach in the application of the test and the one-group semi-experimental method in the application of the observation card because of lack electrical equipment needed for applying the observation card. The observation card was applied to the experimental group using virtual laboratories. Main findings of the study: The study found significant differences at the level (α = 0.01) between the mean scores of the students in the experimental group and the control group in the post-test in favor of the experimental group. There are statistically significant differences at the level (α = 0.01) between the mean scores of students in the pre-application and the post-application of the observation card in favor of the post-application. The most important recommendations of the study: In the light of the above findings, this study recommends further studies to be conducted on the use of modern techniques in the educational process such as flipped classes and virtual laboratories in various subjects, which may contribute to solving some problems such as lack of time in classrooms and lack of suitable teaching aids and the limited resources and materials especially in scientific experiments. Keywords: (Flipped classes, virtual labs, skills, programming, designing, Arduino, eleventh grade students) ث

6 ش ه د الل ه أ ن ه ال آئ م ا ق ال ع ل م إ ل ه إ ال ه و و ال م ال ئ ك ة و أ و ل وا إ ل ه إ ال ه و ال ع ز يز ب ال ق س ط ال ال ح ك يم ] آل عم ارن: 18[ ج

7 ا إل هد ا ء إلى المعلم األول... معلم البشرية... إلى خير األنام... إلى حبيبي ونور عيني محمد عليه أفضل الصالة واتم التسليم. إلى سبب وجودي... إلى من ربياني وانا صغير... من سهر علي وانا مريض... من كان بجانبي وانا ضعيف... من ساعدني للوصول إلى ما انا عليه... ابي الغالي وامي الحنون. إلى شريكتي في حياتي... إلى من وقفت بجانبي في طريقي وساعدتني وساندتني وتحملت المشقة معي... وتحملت مشقتي وكانت خير عون لي... زوجتي الغالية. إلى اخي الحنون اخواتي الغاليات لي وساعدوني واعانوني. وابنائي االع ازء يا من كانوا معي في وقت الضيق وخير عون إلى جميع اقاربي الذين أدين لهم بالكثير. إلى من نهلنا من علمهم وارتوينا من عطائهم إلى من كانوا موجودين دائما إلرشادنا وتوجيهنا بصبر وبتواضع إلى من يحملون الرسالة أعضاء الهيئة التدريسية الك ارم إلى زمالء العمل وزمالء الد ارسة واألصدقاء. أهدي هذا العمل المتواضع ارجيا من هللا ان يكون حج ار يساعد في بناء دولتنا. ح

8 وتقدي ر شكر الحمد هلل الذي تتم بنعمته الصالحات حمدا كثي ار طيبا مباركا فيه كما ينبغي بجالل وجهه وعظيم سلطانه والصالة والسالم على المبعوث رحمة للعالمين النبي األمي معلم األمم والشعوب وبعد: انطالقا من قوله سبحانه وتعالى ك م و ا ذ ت أ ذ ن ر ب ك م ل ئ ن شك ر ت م أل ز يد ن رسوله وقول الكريم القائل ( ال ي ش ك ر للا م ن ال ي ش ك ر الن اس ) فإنه ليسعني في هذا المقام بأن أتقدم بالشكر الجزيل والعرفان إلى مشرفي الدكتور منير سلمان حسن لما قدمه لي من عون ومساعدة وعطاء ولم يبخل علي وكان منارة أنار لي طريق انجاز هذا البحث المتواضع. كما واتقدم بالشكر الجزيل إلى اعضاء لجنة المناقشة الك ارم على تكرمهم بالموافقة على المناقشة واث ارء البحث والحكم عليه وهم: الدكتور الدكتور كما يشرفني أن أتقدم بالشكر الجزيل والعرفان إلى عمادة كلية التربية بالجامعة اإلسالمية وأعضاء الهيئة التدريسية في كلية التربية على مساعدتهم لي أثناء د ارستي لبرنامج الماجستير كما وأتقدم بالشكر الجزيل والعرفان للسادة المحكمين لما قدموه من نصح وارشاد واث ارء وتوجيهات قيمة ألدوات الد ارسة كما وأتقدم بالشكر والعرفان للسادة في مديرية التربية والتعليم شرق غزة وللسادة في مدرسة شهداء الزيتون الثانوية لمساعدتهم في إتمام هذا البحث. الباحث/ وسام إسبيتان صالح خ

9 جدول المحتويات إق ارر...أ ملخص الد ارسة... ت...tcaAtsbA ث ا إل هد ا ء... ح شكر وتقدير... خ الفصل األول... 2 مقدمة:...2 مشكلة الد ارسة...6 فروض الد ارسة... 6 أهداف الد ارسة...7 أهمية الد ارسة...7 حدود الد ارسة...8 مصطلحات الد ارسة: الثاني الفصل المحور األول الفصول المنعكسة: ماهية الفصول المنعكسة: تعريف الفصول المنعكسة:...15 دعائم الفصول المنعكسة...17 عوامل لنجاح الفصول المنعكسة: أهمية استخدام الفصول المنعكسة: عوائق الفصول المنعكسة: د

10 2.1.8 سلبيات الفصول المنعكسة: المحور الثاني المختب ارت االفت ارضية: مفهومها: تعريف المختب ارت االفت ارضية: مبدأ عمل المختب ارت االفت ارضية: المكونات الرئيسية للمختب ارت االفت ارضية: خصائص المختب ارت االفت ارضية: ممي ازت المختب ارت االفت ارضية:...28 عوائق المختب ارت االفت ارضية: سلبيات المختب ارت االفت ارضية: المحور الثالث تصميم وبرمجة األردوينو المهارة: مهارة تصميم وبرمجة األردوينو: األردوينو الفصل الثالث...42 المحور األول )د ارسات تناولت الفصول المنعكسة( التعقيب على د ارسات المحور األول أهم ما استفاده الباحث من الد ارسات السابقة في المحور األول المحور الثاني )د ارسات تناولت المختب ارت االفت ارضية(...49 التعقيب على د ارسات المحور الثاني أهم ما استفاده الباحث من الد ارسات السابقة في المحور الثاني...55 المحور الثالث )د ارسات تناولت مها ارت التصميم والبرمجة( ذ

11 التعقيب على د ارسات المحور الثالث...58 أهم ما استفاده الباحث من الد ارسات السابقة في المحور الثالث الفصل ال اربع...64 منهج الد ارسة:...64 متغي ارت البحث...64 مجتمع الد ارسة...65 تصميم بيئة الفصول المنعكسة القائمة على المختب ارت االفت ارضية مرحلة التقييم المدخلي: مرحلة التهيئة: مرحلة التحليل: مرحلة التصميم التعليمي: مرحلة اإلنتاج: مرحلة التقويم: مرحلة التطبيق: بناء أدوات الدارسة: االختبار التحصيلي لقياس مدى التحصيل المعرفي لدى الطالب: بطاقة المالحظة خطوات الد ارسة:...95 الفصل الخامس...96 النتائج اإلجابة عن السؤال األول من أسئلة الد ارسة ونصه: ر

12 اإلجابة عن السؤال الثاني من أسئلة الد ارسة ونصه: اإلجابة عن السؤال الثالث من أسئلة الد ارسة ونصه:...97 اإلجابة عن السؤال ال اربع من أسئلة الد ارسة ونصه: التوصيات المقترحات المصادر والم ارجع أوال الم ارجع العربية: ثانيا الم ارجع األجنبية: المالحق ز

13 قائمة الجداول جدول )4.1( تطابق تحليل المحتوى بين الباحث وزميل آخر جدول )4.2( جدول المواصفات لالختبار...84 جدول) 4.3 ( معامل االرتباط بين المحور والكل جدول )4.4( درجة الصعوبة ألسئلة االختبار...88 جدول )4.5( تكافؤ المجموعتين الضابطة والتجريبية جدول) 4.6 ( توزيع فق ارت المحاور جدول )4.7( معامل االرتباط بين الفقرة والمجال جدول )4.8( اتفاق المالحظين...94 الجدول) 5.1 ( نتائج اختبارt-test لدرجات المجموعتين التجريبية والضابطة في تطبيق االختبار البعدي...98 جدول) 5.2 ( مقايس حجم التأثير المقترح...99 η2 جدول )5.3( قيمة t وقيمة و وحجم التأثير في تطبيق االختبار البعدي للمجموعة التجريبية والمجموعة الضابطة...99 الجدول) 5.4 ( المتوسطات الحسابية واالنح ارف المعياري ودرجة t لعينتين مرتبطتين ومستوى الداللة لدرجات المجموعة التجريبية في التطبيق القبلي والبعدي لبطاقة المالحظة جدول) 5.5 ( مقايس حجم التأثير المقترح جدول )5.6( قيمة وقيمة η2 وحجم التأثير في التطبيق القبلي والتطبيق البعدي لبطاقة t المالحظة على المجموعة التجريبية س

14 جدول باالشكال التوضيحية شكل) 2.1 ( قلب دور الصف والبيت شكل )2.2( أنشطة الفصول المنعكسة...14 شكل )2.3( جمع الفصول المنعكسة لمجموعة است ارتيجيات شكل )2.4( احد ب ارمج المختب ارت االفت ارضية شكل )2.5( بعض أنواع لوحات األردوينو...35 شكل )2.6( لوحة األردوينو )أونو( شكل )2.7( برنامج برمجة األردوينو...38 شكل )4.1( نموذج الدسوقي شكل) 4.2 ( النموذج المفهومي للبحث الحالي...70 شكل )4.3( نموذج األنشطة التي قام الطالب بتنفيذها...75 الشكل )4.4( نموذج نقاط الصعوبة شكل) 4.5 ( البيئة التعليمية االلكترونية ش

15 الفصل األول اإلطار العام للدارسة

16 الفصل األول للد ارسة العام اإلطار 1.1 مقدمة: إن تقدم األمم والشعوب يعتمد بالدرجة األولى على تقدم قطاع التعليم األمر الذي يتطلب العمل على تحسين جودة مخرجات التعليم ولن يحدث ذلك إال من خالل مواكبة الثورة المعلوماتية والتكنولوجية التي اقتحمت شتى مجاالت العصر لدرجة أنها أصبحت من أهم سماته. وهو ما يتماشى مع االتجاهات التربوية الحديثة حيث أكد الم اردني ) 2011 م ص 2 ( "أن التكنولوجيا ليست مجرد شيء يسد به منفذا في الحائط فالتربويون يجدون أنفسهم اليوم على حافة ثورة في استخدام المستحدثات التكنولوجية من أدوات ووسائل ومصادر تعليمية في المؤسسات التعليمية المتولد عنه صياغة جديدة في الممارسات والطرق التعليمية داخل هذه المؤسسة." لذا كان ل ازما علينا البحث عن بدائل جديدة واالستفادة من المستحدثات التكنولوجية لحل المشاكل التي تواجهنا في العملية التعليمية لالستفادة فعليا من التكنولوجيا بل وزيادة الفاعلية لما هو موجود لدينا حاليا حيث يرى عبد العزيز ) 2013 م ص 14 ( "أن التكنولوجيا ساهمت في تغيير دور المعلم كأحد عناصر النظام التعليمي من مجرد ناقل للمعلومات إلى معلم قادر على القيام بدور الميسر والموضح والمقوم والمرشد والمدرب والمتحدي والقائد البناء. كما ساهمت التكنولوجيا الرقيمة في تغيير دور المتعلم من مجرد متلق للمعارف إلى دور المتقصي والباحث والمكتشف والخبير في بعض األحيان". ولقد اصبح من أهم معايير النجاح في النظم التعليمية الربط بين التقنيات والتكنولوجيا الحديثة والمخرجات المتوقعة من العملية التعليمة ويؤكد على ذلك اندرسون وجاريسون )p45 ) Andesron, Garrison,2003, بقولهم " إن االنطالق من النتائج المرجوة من التعلم هو المفتاح األساس لفهم العمليات والمفاهيم التعليمية فليس المطلوب فقط استخدام التكنولوجيا الحديثة لمجرد استخدامها ولكن يجب معرفة ما المتوقع من نتائج العملية التعليمة وربطها مع األساليب التكنولوجية والتقنيات المناسبة لها". ولطالما ارتبط تطوير األنظمة واالست ارتيجيات التعليمة والتقنيات التعلمية بتطور التقنيات الحديثة وحيث أن االتجاهات التربوية الحديثة نادت بتغيير دور المتعلم من الدور السلبي إلى 2

17 الدور اإليجابي في العملية التعليمة بل وعملت على تنمية الدور الفعال للمتعلم وزيادة نسبة مشاركته واعتماده على نفسه وأق ارنه لذلك ظهرت العديد من التقنيات التكنولوجية وبيئات التعلم الحديثة والتي جعلت المتعلم هو محور العملية التعليمة بدال من المعلم وجعلت المعلم يقوم بدور المرشد والموجه لهذه العملية ومن أشهر هذه التقنيات أدوات التعليم اإللكتروني الذي بدأ ينتشر في العديد من المؤسسات التعليمة حيث يرى عزمي) 2014 ص 73 ( "أن الباعث األول على استخدام التعليم اإللكتروني هو في المقام األول مناسبته للطالب. وعلى كل فعندما استخدم الكومبيوتر في فتح آفاق جديدة خارج حوائط الفصول الد ارسية التقليدية ت ازيدت الفرص الخاصة بالتعلم وت ازيدت الخب ارت التعليمية وتوفرت أساليب التواصل والمشاركة بين الطالب والمعلمين داخل المجتمع اإللكتروني للتعلم عبر الشبكات". وبنظرة فاحصة إلى واقعنا التعليمي وفي ظل معوقات تطبيق التعليم اإللكتروني من قلة اإلمكانيات وعدم جاهزية البيئة الالزمة لتنفيذ التعليم اإللكتروني فإننا نجد في التعلم المدمج حال مناسبا لتصويب المسار حيث تعتمد فلسفة التعليم المدمج على تطوير وتكييف أدوار المعلم والمتعلم في التعليم التقليدي وتدعيمها بالتعليم اإللكتروني وهذا ما يؤكد عليه الم اردني) 2011 م ص 223 (" أن التعليم المدمج هو التطور األكثر طبيعية ومنطقية لألجندة التعليمية داخل المؤسسة التعليمية العربية وهو يقترح حال ممتا از لتحديثات تكييف التعليم والتطوير مع احتياجات المتعلمين وهو يمثل فرصة لدمج التقدم التكنولوجي واالبتكاري الذي يقدمه التعليم اإللكتروني مع التفاعل والمشاركة التي تقدم في أفضل صورها التعليم التقليدي ويمكن تعززيه ودعمه باستخدام الحكمة واالتصال المتبادل للمدربين الشخصيين". وقد ظهرت الفصول المنعكسة كأحد مخرجات التعليم المدمج والتي تقوم فكرة عملها على عكس دور البيت والصف فما يقوم به الطالب في الصف يصبح واجبات بيتية يطلب منه عملها في المنزل قبل الحصة الد ارسية ويصبح وقت الدرس للقيام بالواجبات واألنشطة والتي يفترض بالطالب عملها في البيت وهذا يؤدي إلى زيادة الوقت المستفاد في الحصة الد ارسية كما تؤكد الكحيلي )2015 ص 35 ( بأن الفصول المنعكسة توظف تكنولوجيا التعليم )الفيديو( في توصيل المحتوى الد ارسي للطالب قبل الحصة الد ارسية وخارجها لتوظيف وقت الحصة في حل الواجب المنزلي والممارسة الفعلية للمعرفة عبر األنشطة المختلفة مع إمكانية تفعيل الوسائط االجتماعية في التعلم وهو أحد أنواع التعلم المدمج. وهنا أيضا يرى بيرجمان وسامس ( & Bergmann, Sams,2012 ("أن p25 الفصول المنعكسة أحد المستحدثات الحديثة للتغلب على تقليدية التعليم 3

18 عبر الوصول إلى دمج التكنولوجيا بشكل فاعل لما تقدمة من إمكانات هائلة لتغيير أساليب واست ارتيجيات التعليم والتعلم القائمة على االنترنت". لذلك تقوم هذا الد ارسة على استخدام بيئة الفصول المنعكسة كحل مقترح للمشكلة البحثية الناتجة عن ضيق وقت الحصة الد ارسية حيث قامت و ازرة التربية والتعليم في فلسطين بتطوير المنهاج الفلسطيني ليواكب التسارع المعرفي واالنفجار التكنولوجي العالمي وكان لمنهاج التكنولوجيا للصف الحادي عشر نصيب من عملية التطوير فقد تم تطوير كتاب جديد لمواكبة التطور والتوجهات العالمية فأدخلت الو ازرة وحدة "الروبوت" إلى المنهاج حيث تمتاز هذه الوحدة بجمعها بين مها ارت التصميم ومها ارت البرمجة والعمليات المنطقية فضال على ما يشكله الروبوت من ثقل مهم في التقدم الصناعي والتكنولوجي في الدول المتقدمة وتمتاز هذه الوحدة أيضا باعتمادها في تصميم الروبوت على لوحة األردوينو فهي لوحة ذات نظام مفتوح وسهل االستخدام ومناسب للمرحلة العمرية والخصائص النمائية لطلبة الصف الحادي عشر كما أنها ال تحتاج لبعض التعقيدات الم ارفقة عن استخدام المتحكمات األخرى المتوفرة لكن ضعف الدخل في فلسطين أثر على اإلمكانيات المتوفرة لقطاع التعليم وبالتالي ما ازل قطاع التعليم في فلسطين ال يستطيع مجا ارة التطو ارت التكنولوجية وهذا ما أكده المرصد العربي للتربية ( 2012 م(" إن قطاع التعليم في بالدنا العربية ما ازل يعاني من نقص اإلمكانيات بصورة عامة حيث أنه ال يواكب التطو ارت العالمية من ناحية التكنولوجيا والتقنيات الحديثة ما ي خشى منه أن تعمق هذه العوامل الفوارق الحالية بين األنظمة التربوية وعجز عديد من الدول ضعيفة الدخل عن مواكبة عمليات تطوير التعليم" وهنا تبرز أهمية البحث عن حلول للحد من مثل هذه المشكالت وهو ما يقع على عاتق تكنولوجيا التعليم ومنتوجاتها ومستحدثاتها وفي المشكلة البحثية لهذه الد ارسة جاءت بيئة الفصول االفت ارضية كحال لما سبق من مشكالت ومعوقات ولقد أكدت العديد من الد ارسات فاعلية بيئة الفصول المنعكسة مثل د ارسة األمير) 2017 م( والتي أظهرت أهم نتائجها فاعلية الفصول المنعكسة في تنمية مهارة تصميم مدونة الكترونية لدى الطالبات الموهوبات بالمرحلة المتوسطة بمكة المكرمة كما وتوصلت د ارسة حميد) 2016 م( إلى أن الفصول المنعكسة كانت فع الة في تنمية مها ارت تصميم صفحات الويب التعليمية لدى طالبات الجامعة اإلسالمية وكذلك توصلت د ارسة الزين) 2015 م( إلى أن الفصول المنعكسة كان لها أثر إيجابي على التحصيل االكاديمي لطالبات كلية التربية بجامعة األميرة نورة بنت عبد الرحمن. ولزيادة فاعلية الفصول المنعكسة ولتعويض نقص اإلمكانات الخاصة بموضوع األردوينو بسبب منع االحتالل من ادخال متحكم األردوينو كان ال بد من تدعيم بيئة الفصول المنعكسة 4

19 بالمختب ارت االفت ارضية لتعويض النقص في المعدات الالزمة لد ارسة وحدة الروبوت والقائمة على تصميم الدوائر وربطها بمتحكم األردوينو وبرمجتها بلغة األردوينو حيث أشار مازن بهذا الخصوص ) 2010 م ص 209 ( "أن الشرح قد يتطلب استخدام بعض األجهزة واألدوات التي قد ال تكون متوفرة بالمدرسة وفي بعض األحيان األخرى يتطلب األمر تمثيل بعض األشياء التي تحدث وال يمكن رؤيتها بالعين المجردة أو الخوف من تلف أجهزة معينة أو أنها مكلفة وفي جميع األحوال يمكن استخدام المعمل االفت ارضي للتغلب على مثل هذه المعوقات وذلك عن طريق عرض أشياء بأحجام مناسبة وقريبة من الواقع مع إحداث التغي ارت التي عادة ما تحدث في الواقع بطريقة المحاكاة". وبذلك تكون فكرة عمل المختب ارت االفت ارضية على استخدام ب ارمج محوسبة تعمل على استبدال األدوات والمعدات المخبرية بأدوات ومعدات مخبرية لتعويض النقص في األدوات أو لتالفي خطورة بعض التجارب بل وتمكين المتعلم من تنفيذ التجربة أكثر من مرة لحد اإلتقان دون القلق من التكلفة المترتبة على تك ارر التجربة. ولقد أكدت العديد من الد ارسات فاعلية المختب ارت االفت ارضية في تنمية المها ارت والتحصيل الد ارسي مثل د ارسة السيالي) 2014 م( والتي توصلت إلى وجود أثر إيجابي الستخدام المعمل االفت ارضي في تنمية المها ارت العملية لدى طالب الصف األول متوسط في مادة العلوم كما وأثبتت د ارسة القرشي) 2013 م( أن المختب ارت االفت ارضية كانت فع الة في تدريس وحدة من مقرر العلوم على التحصيل الد ارسي لتالميذ الصف األول المتوسط بمدينة مكة المكرمة. وتأسيسا على ما سبق فإن هذا البحث يحاول الوصول إلى مدى مالئمة بعض المستحدثات التكنولوجية وبيئات التعلم الحديثة لتكون أحد الحلول المقترحة لتجاوز بعض معيقات عملية التعليم ومدى التقدم الذي سيت ارفق مع استخدام هذه المستحدثات والبيئات في تطوير األداء والمها ارت المتوقعة كمخرجات لعملية التعليم ولعل أهم المشاكل التي تتناولها الد ارسة تتمثل في مشكلتين رئيسيتين وهما ضيق الوقت في الحصص الد ارسية حيث أن المطلوب تنفيذه في الحصة الد ارسية يشتمل على مها ارت برمجية و تصميم لألرد وينو وهو ما يشكل مشكلة من حيث ضيق وقت الحصة الد ارسية عوضا عن عدم توفر اإلمكانات المادية والقطع الالزمة للوصول إلى مستوى المهارة المطلوبة لتصميم وبرمجة األردوينو وهوما عايشه الباحث بنفسه كونه مدرسا لمقرر التكنولوجيا وما أجمع عليه زمالء العمل ومشرفي المبحث في و ازرة التربية والتعليم ومن هنا ظهرت فكرة البحث الحالي وتعمقت لدى الباحث الرغبة الشديدة في البحث في بيئات التعليم االلكتروني والتعليم المدمج وتوظيف بعض المستحدثات التكنولوجية كالمختب ارت االفت ارضية لعلها 5

20 تقدم حال يحد من هذه المشكالت وعليه فإن البحث يتناول فاعلية استخدام بيئة الفصول المنعكسة القائمة على المختب ارت االفت ارضية في تنمية مها ارت تصميم وبرمجة األردوينو. 1.2 مشكلة الد ارسة تتمثل مشكلة الد ارسة في السؤال الرئيس التالي: ما فاعلية توظيف بيئة الفصول المنعكسة القائمة على المختب ارت االفت ارضية في تنمية مها ارت تصميم وبرمجة األردوينو في مقرر التكنولوجيا لدى طالب الصف الحادي عشر ويتفرع من السؤال الرئيس األسئلة الفرعية التالية: 1- ما مها ارت التصميم الم ارد تنميتها لدى طالب الصف الحادي عشر 2- ما المها ارت البرمجية في األردوينو الم ارد تنميتها لدى طالب الصف الحادي عشر 3- هل توجد فروق ذات داللة إحصائية عند مستوى (α 0.05( بين متوسط درجات طالب المجموعة الضابطة ومتوسط درجات طالب المجموعة التجريبية في االختبار البعدي لمها ارت تصميم وبرمجة األردوينو 4- هل توجد فروق ذات داللة إحصائية عند مستوى (α 0.05( بين متوسط درجات الطالب في التطبيق القبلي والبعدي في بطاقة مالحظة لمها ارت تصميم وبرمجة األردوينو 1.3 فروض الد ارسة 1- ال توجد فروق ذات داللة إحصائية عند مستوى (α 0.05( بين متوسطي درجات طالب المجموعة التجريبية والضابطة في التطبيق البعدي الختبار مها ارت تصميم وبرمجة األردوينو. 6

21 2- ال توجد فروق ذات داللة إحصائية عند مستوى (α 0.05( بين متوسطي درجات طالب المجموعة التجريبية في التطبيق القبلي والبعدي لبطاقة مالحظة مها ارت تصميم وبرمجة األردوينو. 1.4 أهداف الد ارسة تسعى هذه الد ارسة الى تحقيق التالي: مقرر مقرر 1- تحديد قائمة بمها ارت تصميم الدوائر االلكترونية في وحدة الروبوت والتحكم في التكنولوجيا للصف الحادي عشر. 2- تحديد قائمة بالمها ارت الخاصة ببرمجة األردوينو في وحدة الروبوت والتحكم في التكنولوجيا للصف الحادي عشر. 3- الوقوف على مدى وجود فروق ذات داللة إحصائية بين متوسط درجات طالب المجموعة الضابطة ومتوسط درجات طالب المجموعة التجريبية في االختبار البعدي لمها ارت تصميم وبرمجة األردوينو. 4- الوقوف على مدى وجود فروق ذات داللة إحصائية بين متوسطي درجات الطالب في التطبيق القبلي والبعدي لبطاقة المالحظة لمها ارت تصميم وبرمجة األردوينو. 1.5 أهمية الد ارسة تتمثل أهمية الد ارسة فيما يلي: تطبيق لمتغير لم تتم معالجته جيدا في الت ارث العملي التربوي وهو بيئة الفصول المنعكسة القائمة على المختب ارت االفت ارضية وهي بيئة متنامية تحتاج للمزيد من البحث والد ارسة. االستفادة من نتائج البحث في إب ارز الدور الفاعل لبيئات التعلم والتعليم وخصوصا اإللكترونية في تنمية مها ارت تصميم وبرمجة األردوينو والتحصيل المعرفي المرتبط بهذه المها ارت لدى طالب الحادي عشر في فلسطين

22 تمثل الد ارسة استجابة لالتجاهات التربوية المعاصرة والتي تعتمد على التعليم والتعلم اإللكتروني في الحد من بعض المشكالت التي تواجه العملية التعليمة. تناولت الد ارسة مقرر التكنولوجيا للصف الحادي عشر وفق المنهاج الجديد والذي اقر هذه السنة من العام الد ارسي وتناولت الد ارسة وحدة الروبوت وهو من الموضوعات الجديدة ويحتاج إلى إمكانات مادية والكترونية غير متوفرة في الواقع عوضا عن أنها تحتاج لوقت طويل في د ارستها في الفصول المدرسية فجاءت الد ارسة بمعالجة جديدة للحد من هذه المشكلة حدود الد ارسة تقتصر حدود الد ارسة على: 1- الوحدة الثانية من كتاب التكنولوجيا للصف الحادي عشر بعنوان " ونظم الروبوت التحكم". 2- طالب الصف الحادي عشر في مدرسة شهداء الزيتون التربية والتعليم شرق غزة. الثانوية للبنين التابعة لمديرية الفصل الد ارسي الثاني من العام الد ارسي مصطلحات الد ارسة: تم تعريف مصطلحات الد ارسة إج ارئيا: بيئة الفصول المنعكسة القائمة على المختب ارت االفت ارضية: هي بيئة تعليمية تمكن المتعلم في البيت من االطالع على اساسيات برمجة وتصميم األردوينو بطريقة التعلم الذاتي من خالل مشاهدة عروض الفيديو والعروض التقديمية والمناقشة عبر اإلنترنت وتنفيذ تصميم الدوائر اإللكترونية الم ارد ربطها األردوينو وبرمجتها من خالل المختبر االفت ارضي (circuits.io) وتسجيل قائمة بالصعوبات التي واجهت المتعلم ليتم مناقشتها في الفصل العادي بوجود المعلم واث ارء ما تم من تعلم ذاتي وتوضيحه بشكل أوسع وتفاعلي. -1 8

23 األردوينو: لوحة الكترونية تتكون من دارة الكترونية ومتحكم مفتوحة المصدر يتم برمجتها عن طريق الكمبيوتر وهي مصممة لجعل عملية استخدام اإللكترونيات التفاعلية في مشاريع متعددة التخصصات أكثر سهولة. مهارة تصميم وبرمجة األردوينو: هي قدرة الطالب على تصميم وتركيب الدوائر الكهربائية بشكل يؤدي إلى تنفيذ الوظيفة المطلوبة بشكل جيد مع ربطها بلوحة األردوينو ثم تزويد المبرمج )الطالب( للحاسوب باألوامر البرمجية الالزمة لتنفيذ مسألة معينة )مشكلة معينة( دون أخطاء

24 الفصل الثاني للدارسة النظري اإلطار

25 الفصل الثاني اإلطار النظري للدارسة يتناول اإلطار النظري لهذه الد ارسة ثالث محاور رئيسية وهي: المحور األول الفصول المنعكسة المحور الثاني المختب ارت االفت ارضية المحور الثالث مهارة تصميم وبرمجة األردوينو. 2.1 المحور األول الفصول المنعكسة: ماهية الفصول المنعكسة: لقد استفاد التعليم من التطور التكنولوجي الهائل في القرن الواحد والعشرين وكان لظهور الحواسيب واالنترنت وانتشارها األثرة الكبير في تطور التعليم فظهر التعليم االلكتروني والتعليم المدمج كمخرجات او نواتج النتشار التقنية الرقمية في العالم "حيث وجد أن االنترنت والتعليم اإللكتروني يستقطب اليوم اهتمام الناس كما يحدد النظرة العامة للتقنية التعليمية" )غاريسون و اندرسون 2006 م ص 71( ايضا كان للتطور المعرفي األثر السلبي على العملية التعليمية من حيث الكم المعلوماتي الكبير والتي اصبح من خالله زمن الحصة الد ارسية غير مناسب للكم المعلوماتي الكبير ومن هنا بدأت تتبلور فكرة الفصول المنعكسة وعلى الرغم من أن الفصول المنعكسة ما ازلت تعتبر مفهوم حديث قيد التطوير والتشكيل حيث يعتبرها البعض است ارتيجية والبعض يعرفها كبيئة تعلم كما وظهر لها أكثر من اسم في العالم العربي فترجمها البعض إلى الفصول المنعكسة أو الصف المقلوب او التعلم المنعكس لكنها في المحصلة تعتمد على فكرة مبسطة وهي كما يذكرها متولى ( 2015 م( "أن ما تم عمله في البيت ضمن التعلم التقليدي يتم عمله خالل الحصة/المحاضرة الصفية وأن ما يتم عمله خالل الحصة/المحاضرة الصفية يتم عمله في البيت" كما يوضحها الشكل )2.1(. 12

26 1 شكل) 2.1 ( قلب دور الصف والبيت إن فكرة الفصول المنعكسة ببساطة هي عكس العملية التعليمية التقليدية من خالل عكس أو تبديل دور الصف والبيت حيث يقوم المعلم بتسجيل الحصة أو المحاضرة باستخدام ب ارمج التسجيل والمونتاج وتصميم العروض التقديمية المختلفة ثم نشر الفيديو المسجل عبر شبكة االنترنت وعلى الطالب أن يشاهد الفيديو في البيت كواجب منزلي وبذلك يكون دورهم في المدرسة تم تحقيقه في المنزل وعند ذهابهم إلى المدرسة يتم حل األسئلة والتدريبات في الصف وبذلك يكون دورهم في المنزل تحقق في الصف ومن شأن عملية التبديل هذه ان توفر في وقت الحصة الد ارسية بشكل مناسب حيث يقول "بيرجمان وسامس" ( 2012, Sams Bergmann and p5,( لقد وجدنا أنه لدينا المزيد من الوقت للمختبر ومشاكل العمل في الواقع ألول مرة في حياتنا المهنية نفذنا األشياء المطلوبة من الطالب وهم أكملوا جميع أعمالهم في ال 20 دقيقة المتبقية من الحصة. كما أشار "بيشوب وفيرلجير" )2013 Bishop, )Verleger and أن الفصول المنعكسة تحتوي على نوعين رئيسيين من األنشطة التعليمية. أولها التعلم التفاعلي الجماعي بين الطالب أثناء وقت المحاضرة وثانيها التعلم الفردي الموجه خارج وقت المحاضرة عن طريق مشاهدة مقاطع الفيديو المسجلة للمحاض ارت والشكل )2.2( يوضح هذه األنشطة. 13

27 2 الشكل )2.2( أنشطة الفصول المنعكسة وتعتبر الفصول المنعكسة أحد أنواع التعليم المدمج كما ترى الكحيلي ) 2015 م ص 35 ( والشبلي ) 2017 م( وبالتالي فإنها تشترك مع التعلم المدمج في فوائد التعليم المدمج ويعدد الرنتيسي و عقل ) 2013 م ص 211( والم اردني) م ص 233 ( هذه الفوائد والم ازيا: 1- زيادة فاعلية التعلم. 2- يزيد إمكانات الوصول للمعلومات. 3- خليط ثري من التعلم المباشر والتعلم االلكتروني. 4- تحقيق األفضل من حيث كلفة التطوير والوقت الالزم. 5- تحقيق أفضل النتائج في مجال العمل. 6- استخدام وسائل مختلفة مثل النص والصوت والصورة. 7- المداخل البديلة للتعلم والتقييم واالتصال والعمل مع المتعلمين. أيضا يشير الشرمان ) 2015 م ص 166( بين مجموعة من االست ارتيجيات كما بالشكل )2.3( أن التعلم المعكوس أسلوب أو نمط يجمع 14

28 3 شكل )2.3( جمع الفصول المنعكسة لمجموعة است ارتيجيات االست ارتيجيات. وبناء عليه وظف الباحث في بيئة الفصول المنعكسة التي تم قام بتصميمها هذه تعريف الفصول المنعكسة: تنوعت تعريفات الفصول المنعكسة حسب بعض وجهات النظر فالبعض يرونها است ارتيجية تعليمية والبعض يعرفها كبيئة تعليمية والبعض ينظر لها كنمط تعلم ولكن يبقى أن الجميع يجمع على مجموعة من األسس ومن الجدير بالذكر أن الباحث يعرفها كبيئة تعليمية. يعرفها الشرمان ( 2015 م ص 166( بأنها جزء من حركة واسعة يتقاطع فيها التعلم المدمج والتعلم باالستقصاء وغيرها من است ارتيجيات التدريس وأساليبه وأدواته المختلفة التي تسعى إلى المرونة وتفعيل دور الطالب وجعل التعلم أكثر متعة وتشويقا. وتعرفها الكحيلي ) 2015 م ص 35 ( بأنها است ارتيجية تعلم وتعليم مقصودة توظف تكنولوجيا التعليم )الفيديو( في توصيل المحتوى الد ارسي للطالب قبل الحصة الد ارسية وخارجها 15

29 لتوظيف وقت الحصة في حل الواجب المنزلي والممارسة الفعلية للمعرفة عبر األنشطة المختلفة مع إمكانية تفعيل الوسائط االجتماعية في التعلم وهو أحد أنواع التعلم المدمج. أما "بيرجمان وسامس" )p17,2012 )Bergmann and Sams, فيريان بأنها استبدال وقت الفصل الد ارسي باألنشطة التعليمية ومساعدتهم على القيام بهذه األنشطة كما لو كان وقت الد ارسة الحقيقي. وتعرفها قشطة) 2016 م( بانها عبارة عن است ارتيجية تدريس حديثة تقوم فكرتها على قلب إج ارءات التدريس بحيث يتم االطالع على الدروس ومحتواها في البيت ويخصص وقت الحصة للتطبيق واج ارء األنشطة بإش ارف المعلم/ة. في حين تعرفها الشعكة ( 2016 م( بانها است ارتيجية تدريسية يتم فيها استبدال دور المتعلم بين الغرفة الصفية والبيت فالمتعلم يبدأ باالطالع على اساسيات الموضوع الد ارسي المطلوب في البيت )التعلم الذاتي( عن طريق مشاهدة فيديو أو عرض تقديمي أو مناقشة عبر االنترنت يلي ذلك إث ارء ما تعلمه وتوضيحه بشكل أوسع وتفاعلي في الصف وهذا يتيح للمتعلم االعتماد عل نفسه. ويعرفها "بيشوب وفيرلجير" )2013 Verleger, )Bishop and است ارتيجية تعليمية توظف التعلم الغير مت ازمن عن طريق مشاهدة مقاطع فيديو مسجلة للمحاض ارت والدروس وتحفز الطالب على مشاهدتها كواجبات منزلية قبل الحضور في الفصل الذي يخصص زمنه للمشاركة بفعالية في أساليب حل المشكالت بشكل جماعي. فيما يعرفها "شوانكل" (2013 (Schwankl, على أنها تقديم المعلومات المسجلة مسبقا من خالل محاض ارت عبر الويب في وقت الحصة والقيام بالمهام في الفصل التقليدي. وتأسيسا على ما سبق من تعريفات فإن الباحث يعرف الفصول المنعكسة بأنها: بيئة تعليمية تمكن المتعلم في البيت من االطالع على اساسيات برمجة وتصميم األردوينو بطريقة التعلم الذاتي من خالل مشاهدة عروض الفيديو والعروض التقديمية والمناقشة عبر اإلنترنت وتسجيل قائمة بالصعوبات التي واجهت المتعلم ليتم مناقشتها في الفصل العادي بوجود المعلم واث ارء ما تم من تعلم ذاتي وتوضيحه بشكل أوسع وتفاعلي. 16

30 2.1.3 دعائم الفصول المنعكسة لنتأكد من تطبيق الفصول المنعكسة بالشكل الصحيح وبفاعلية وكفاءة نحتاج لدعائم ويحدد الشرمان) 2015 م( ومتولي ( 2015 م( و ناجل (Nagel,2013) دعائم للفصول المنعكسة وهي: 1- توافر بيئة تعليمية مرنة: فالبيئة الجامدة تعيق تطبيق الفصول المنعكسة حيث أن المعلم ربما يحتاج إلى إعادة ترتيب بيئة التعلم بشكل مستمر بما يتناسب مع المواقف التعليمية ومع مستوى الطالب وحاجاتهم. 2- تغير في مفهوم التعلم: وذلك باالنتقال من فلسفة مركزية التعلم حول المعلم كونه هو مصدر المعرفة لهذه المادة ليصبح المركز هو الطالب فيتحول الطالب من من ت ج إلى محور مشارك في عملية التعلم. 3- التفكير الدقيق في تقسيم المحتوى وتحليله: وذلك لتحديد ما سيتم تقديمة من المحتوى عن طريق التدريس المباشر وما من الممكن تقديمه للطلبة بطرق أخرى بناء على طبيعة المادة والطالب. 4- توافر معلمين أكفاء ومدربين: على عكس ما يتوقعه البعض فإن الحاجة إلى المعلم الكفوء والمدرب تصبح ملحة في الفصول المنعكسة. فهنا ليس الهدف االستغناء عن المعلم وانما تزداد الحاجة لمعلمين قادرين على التعامل مع الفصول المنعكسة. عوامل لنجاح الفصول المنعكسة: يرى "بيرجمان وسامس" )2012 Sams, )Bergmann and و "ابيسكي ار و داسون" )2014 Dawson, )Abeysekera & أنه لنتأكد من نجاح الفصول المنعكسة فإننا يجب أن نحقق العوامل اآلتية: 1- تغيير است ارتيجيات ومفاهيم التعليم والتعلم المصاحبة. 2- ال يكفي عرض المحاضرة على الطالب قبل المحاضرة بل يجب على المعلم اإلعداد الجيد لها. 17

31 3- ال بد من توافر أسلوب عمل منظم لنتأكد أن الطالب يتعلم بشكل فردي وشخصي حسب قد ارته الخاصة. 4- البد من التأكد من تعلم الطالب ما هو مطلوب منهم من خالل مناقشتهم أثناء وقت المحاضرة. كما يضع "ابيسيكي ار وداسون" )2014, Dawson )Abeysekera and شروط يجب م ارعاتها أثناء تطبيق الفصول المنعكسة وهي: - التغيير في كيفية استخدام الوقت داخل الصف. - التغيير في كيفية استخدام الوقت خارج الصف. - القيام بأنشطة كانت تعتبر من الواجبات المنزلية داخل الصف. - القيام باألنشطة التي كانت تعد صفية خارج وقت الصف. - األنشطة الصفية يجب أن ت ارعي تعلم الطالب الفاعل والتعلم من األق ارن وكذلك أساليب حل المشكالت. - يجب القيام بأنشطة تعليمية تسبق وقت المحاضرة أو الدروس الرسمي. - يجب القيام بأنشطة تعليمية تلحق وقت المحاض ارت أو الدروس الرسمي. - يجب تفعيل دور التكنولوجيا وبخاصة استخدام الفيديو التعليمي. وقد ارعى الباحث العوامل السابقة عند تصميمه لبيئة الفصول المنعكسة حيث تم تجهبز طالب المجموعة التجريبية على استخدام بيئة الفصول المنعكسة قبل بداية التجربة حيث تم تكليفهم بمشاهدة فيديوهات مسجلة قبل الحصة ومن ثم تكليفهم بمهام فردية وجماعية للقيام بها اثناء الحصة الد ارسية ليتم التأكد من مشاهدتهم للفيديوهات المسجلة وبذلك يكون المتعلم عند بداية التجربة تم إعداده بشكل مناسب ليتعامل مع بيئة الفصول المنعكسة بالشكل الصحيح. استخدام أهمية الفصول المنعكسة: يرى الشرمان ) 2015 م ص ( و بيرجمان وسامس ( and Bergmann Sams,,2012 p20-33 نا) للفصول المنعكسة أهمية تبرر استخدامها في عملية التعليم هي: 18

32 1- التماشي مع لغة العصر الرقمي ولغة طالب اليوم: اليوم ينمو الطالب مع االنترنت اليوتيوب لغة الطالب اليوم. الفسيبوك الماي سبيس والمصادر الرقمية األخرى فالفصول المنعكسة تحاكي 2- تساعد الطالب المنشغلين: الطالب اليوم منشغلين جدا ولكن توافر مقاطع الفيديو على اإلنترنت يساعدهم على مشاهدته في أي وقت يناسبهم. 3- تساعد الطالب المكافحين أو المتعثرين : في الطريقة التقليدية الطالب المتفوقين يحصلون على معظم االهتمام أما باقي الطالب كانوا متسمعين سلبيين لكن مع الفصول المنعكسة أصبح هناك وقت لمساعدة الطالب الذين يعانون أكثر من غيرهم. ألنه 4- تساعد الطالب من جميع الفئات على التفوق: معلمي التربية الخاصة يحبون هذه الطريقة يتم تسجيل التعليمات والطالب ذوي األقل تفوقا يستطيعون مشاهدتها عدة مر ات بما يناسبهم بدال من تسجيل المالحظات ومحاولة فهمها الحقها وتوقيف المعلمين عدة م ارت لم ارجعتهم والتأكد من فهمهم بشكل صحيح. 5- تساعد الطالب على التحكم في عملية الشرح: كمعلمين يكون لدينا منهج لتغطيته في وقت محدد وقد ال يتمكن جميع الطالب من تعلم المطلوب منهم مع الفصول المنعكسة أصبح لديهم تحكم في عرض وفروقهم الفردية. المعلم شرح )على الفيديو( حسب سرعة فهم الطالب 6- تزيد التفاعل بين المعلم والطالب: الد ارسة عبر االنترنت ارئعة ولكنها ال تستطيع ان تحل تماما بدل الفصول العادية الفصول المنعكسة غيرت مفهوم الد ارسة عبر االنترنت ودمجتها مع الفصول العادية حيث ما ازل الطالب يذهبون إلى المدارس العادية ويتفاعلون مع المعلمين. 7- تسمح للمعلمين بمعرفة طالبهم بشكل أفضل: دور المعلمين ليس فقط تعليم المحتوى ولكن أيضا االلهام والتشجيع وتوفير رؤيا للطالب يحدث هذا في سياق العالقة بين المعلمين والطالب يحتاج الطالب لنماذج إيجابية المنعكسة في بناء عالقات أفضل مع الطالب. للكبار في حياتهم تساعد الفصول 8- تزيد التفاعل بين الطالب والطالب: واحدة من أعظم فوائد الفصول المنعكسة هي زيادة )التفاعل الكلي التفاعل بين المعلم والطالب والتفاعل بين الطالب والطالب( الن دور المعلم انتقل من دور شارح فقط إلى مدرب تعليم وعندما يعمل الطالب على التمارين كمجموعات فهم يساعدون بعظهم ويتعلمون من بعضهم وتزيد ثقتهم ببعضهم. 19

33 9- تغيير اإلدارة الصفية: في الطريقة التقليدية يوجد بعض الطالب الذين ال يولى لهم اهتمام في الصف وعادة يشكلون مصدر الهاء لزمالئهم في الصف ولكن مع الفصول المنعكسة تبخرت العديد من مشاكل إدارة الصف لم يعد هؤالء الطالب يشكلون مصدر الهاء لزمالئهم ألن الوقت الد ارسي يستخدم للقيام باألنشطة العلمية أو العمل في مجموعات صغيرة لذلك لم يعد هؤالء الطالب يجدون زمالء فارغين يلهونهم أو أنهم لم يعودوا يشعرون بالملل النشغالهم باألنشطة. 10- تغيير طريقة التواصل مع األهل: كان في السابق يتم عمل اجتماعات تتمحور فيها أسئلة األهل حول كيفية تصرف أبنائهم ولكن مع الفصول المنعكسة أصبحت األسئلة عن مدى تعلم األبناء وأصبح التركيز على ما من شأنه أن يساعد األهل على أن يصبح أبنائهم متعلمين أفضل. 11- يزيد من شفافية الصف: في هذا العصر ال يثق الكثير بالمؤسسة التعليمية ولكن من خالل نشر مقاطع الفيديو على شبكة االنترنت فإن األهل وغيرهم يستطيعون الوصل لمقاطع الفيديو هذه لمعرفة ما يقدم للطالب. 12- تقنية كبيرة لتعويض غياب المعلمين: عند تسجيل الدروس على مقاطع فيديو ونشرها على االنترنت ببساطة أصبحت الدروس متاحة أمام الطالب فيشاهد الطالب مقاطع الفيديو كما لو كان في الصف وفي حال غياب المعلم يكون الطالب حصلوا على الدرس في الوقت المخصص وكأن المعلم حاضر. 13- يتحمل الطالب مسئولية تعلمهم بأنفسهم. 14- التركيز على مستويات التعليم العليا. 15- يعطي الطالب تغذية ارجعة فورية ويقلل من األداء الورقي للمعلم. كما ويرى الباحث أن هناك م ازيا أخرى للفصول المنعكسة وهي: 1- أنها ت ارعي الفروق الفردية حيث أن كل طالب يستطيع التقدم في مشاهدة للفيديو وتعلمه للمادة التعليمية وفق سرعة فهمه ال وفق سرعة شرح المعلم. 2- ال تسبب الملل للطالب المتفوقين من كثرة التك ارر التي قد يقوم بها المعلم لي ارعي الطالب األقل منهم في المستوى. 3- ال تشكل عبئ على المعلم لم ارعاة الفروق الفردية بين الطالب. 20

34 4- الطالب الخجولين قد ال يطلبون تك ارر األج ازء المبهمة في الدرس أمام زمالئهم ولكن يستطيعون في الفصول المنعكسة تك ارر الفيديو حسب مستواهم مما قد يعزز ثقتهم في أنفسهم. ولعل ما دفع الباحث لتوظيف بيئة الفصول المنعكسة كمعالجة لمشكلة البحث ما سبق من ممي ازت ومبر ارت حيث المسها الباحث وعايشها اثناء عمله في التدريس عوائق الفصول المنعكسة: وهي تشمل مجموعة من العوامل واألسباب التي قد تؤدي إلى التقليل من فوائد الفصول المنعكسة أو الحد منها وحتى إفشالها ويرى متولي ) 2015 م( والزين) 2015 م( ب ضع القضايا التي تؤخذ بين االعتبار كي ال تقف عثرة امام الفصول المنعكسة وهي: 1- ضرورة التغيير في منهجية وعقلية المعلم. 2- ضرورة امتالك المعلم للمها ارت الخاصة بالتعامل مع الب ارمج لكي يتمكن من انتاج مواد للفصول المنعكسة. 3- ضرورة تقبل الطالب لتحمل مسؤولياته في التعلم والتخلي عن اعتماده على المعلم كما تعود في التعلم التقليدي سلبيات الفصول المنعكسة: ال تخلو طريقة أو است ارتيجية من بعض العيوب فالكمال صفة تفرد بها الخالق عز وجل لنفسه والفصول المنعكسة كذلك تحتوي على سلبيات تطرقت لها الزين) 2015 م( وحسن) 2015 م( لربما أهمها: 1- تحتاج جهد من المعلم في االعداد لتسجيل الفيديو والتعديل باستم ارر عليه. 2- تحتاج لمعرفة المعلم بتقنيات التسجيل والتحرير والنشر والتي قد ال يمتلكها الكثير من المعلمين. 3- تحتاج لتوافر ب ارمج وأجهزة التسجيل واعداد الدرس عند المعلم. 4- تحتاج لتوفير اإلمكانات والوسائل سواء في المنزل أو في المدرسة. 5- التحضير للدرس يحتاج لوقت إضافي أطول من المعلم. 21

35 المسؤولية في تعليم نفسه واال فشلة العملية. 6- تحتاج أن يتحمل الطالب ورغم العيوب سابقة الذكر إال أن الباحث يجد أن هناك إمكانية للحد من هذه العيوب حيث أن الباحث يعمل معلما لمقرر التكنولوجيا وبالتالي فهو على اطالع مناسب على التقنيات التكنولوجية الحديثة كما أن القناعة واإل اردة لدى المعلم إذا كان يبحث عن تحقيق أهداف التعلم لدى الطلبة ستكون كافية لتذليل العقبات. 22

36 2.2 المحور الثاني المختب ارت االفت ارضية: مفهومها: أحد بدروره افت ارضي مصطنع تعتبر المختب ارت االفت ارضية احد مخرجات ما يعرف بالواقع االفت ارضي والذي يعتبر مستحدثات تكنولوجيا التعليم والذي في الواقع الفعلي ظروف لمحاكاة تقوم فكرته أو واقع انشاء على أو تجارب واقع آخر يدمج بشكل اخ ىر بشكل افتر اضي حيث يعيش الشخص أو المتعلم في بيئة افت ارضية يتفاعل معها من خالل حواسه من خالل ب ارمج خاصة حاسوبية يحاكي الواقع الحقيقي مع بعض األجهزة الداعمة لها وللواقع االفت ارضي أهمية في التعليم كما عرفها الم اردني ) 2011 م ص أنه حيث 220( "بانها بيئة تفاعلية افت ارضية مبرمجة تحاكي المعامل الحقيقية وهي تمكن الطالب من اج ارء تجارب معملية عن بعد بنفسه أو في مجموعة من األف ارد المتواجدين في أماكن مختلفة من خالل الويب" كما و ترى خالد ) 2008 م( "بأنه يمكن المتعلمين أو على حل مشكالت التعليم الحقيقية حيث أنه يساعد في تخيل المشكالت وطرح الحلول وفهمها واستخدامها كذلك يظهر االشياء باألبعاد الثالثية بداية من صفحات الكتب والخ ارئط التي تحتويها حيث تشاهد المحتويات التعليمية واالرتفاع ومن ثم يعيش المتعلم مع المعلومات في الثالثي األبعاد". ويمكن اعتبار المختب ارت االفت ارضية أنها معامل المختب ارت الحقيقية يمكن للمتعلم من خاللها اج ارء التجارب العملية الخطرة أو بقياساته الثالث الطول والعرض أو مختب ارت مبرمجة لتحاكي التي ال تتوفر لها األدوات المكلفة ويمكن للطالب اج ارء التجارب وتك اررها حتى يصل إلى المرحلة المناسبة من اإلتقان وذلك لتعويض نقص او غياب األجهزة أو األدوات الالزمة او لتفادي التكلفة المادية المرتفعة أو المترتبة على التك ارر أو لتفادي خطورة إج ارء التجربة كما ويمكن للطالب من إج ارء التجارب خارج المختب ارت مثال في المنزل حسب ما يحتاجه مما يساعد في زيادة الوقت المتوفر للطالب لتعلم التجارب وأيضا تساعد في حل مشكلة وجود اعداد كبيرة من الطالب داخل الصفوف الد ارسية حيث يمكن للطالب من حمل المختب ارت االفت ارضية في حواسيبهم إلى أي مكان آخر 23

37 بعكس المختب ارت الفعلية والتي ال يمكن للطالب اال العمل في أوقات محددة ومساحة محددة قد يشاركه فيها بعض الطالب االخرين نتيجة االزدحام في الصفوف الد ارسية والمختب ارت ساعد التعلم بمساعدة الحاسوب على تسهيل فهم الطلبة للمفاهيم العلمية وتوفير فرص التعلم الذاتي للتالميذ للوصول إلى المعرفة العلمية بأنفسهم وهذا قد ال يحدث في المعمل الحقيقي حيث تقدم المعلومات جاهزة للتالميذ وساعد استخدام الحاسوب في إج ارء التجارب العلمية المعلم 4 شكل )2.4( أحد ب ارمج المختب ارت االفت ارضية والمتعلم على إج ارء التجارب الكيميائية بوقت قصير وبطريقة توفر األمن والسالمة وبدقة علمية متناهية وهذا يزيد من قدرة المتعلم على المالحظة العلمية وتنمية الميول واالتجاهات العلمية لديهم.) البشايرة الفتينيات 2009 م( تعريف المختب ارت االفت ارضية: تعددت تعريفات المختب ارت االفت ارضية فقد عرفتها أما دار إب ارهيم) 2014 م( بأنها بيئة تعلم وتعليم الكترونية يتم من خاللها محاكاة المختبر الحقيقي والحصول على نتائج مشابهة للنتائج الحقيقية وتهيئة التعامل بين المعلم والطالب من جهة وبين الطلبة من جهة أخرى. 24

38 بينما عرفها السيالي ) 2014 م( بأنها بيئات تعليم وتعلم الكترونية افت ارضية يتم من خاللها محاكاة مختب ارت ومعامل العلوم الحقيقة وذلك بتطبيق التجارب العلمية بشكل افت ارضي يحاكي التطبيق الحقيقي وتكون متاحة لالستخدام من خالل األق ارص المدمجة أو من خالل موقع على شبكة االنترنت ذات مواصفات تقنية عالية في الحاسبات اآللية للتدريس واج ارء وعرض التجارب العلمية وتك اررها وتسهيل االتصال بين المعلم والمتعلم وتهيئة بيئة تفاعلية بينهما وتنمية العمل الجماعي بين الطالب. وعرفها الم اردني ) 2011 م ص 220( بانها بيئة تفاعلية افت ارضية مبرمجة تحاكي المعامل الحقيقية وهي تمكن الطالب من اج ارء تجارب معملية عن بعد بنفسه أو في مجموعة من األف ارد المتواجدين في أماكن مختلفة من خالل الويب. وتعرفها رضا) 2010 م( بيئة تعلم افت ارضية توفرها برمجيات الحاسب اآللي تتيح للمتعلمين الحرية في تصميم التجارب واختيار أدواتها وابتكار إج ارءاتها حتى يتوصلوا إلى النتائج بأنفسهم. أما خميس ) 2009 م ص 381( فعرفها بأنها برنامج كمبيوتري تفاعلي متعدد الوسائل يوفر بيئة تعلم افت ارضية مصطنعة بالكمبيوتر تحاكي المعامل الحقيقية استخدام األدوات واألجهزة المعملية وتداول األشياء التي ال تدرك بالحواس المجردة التجارب والفحوصات الصعبة والخطرة والنادرة في بيئة آمنة. زيتون وعرفها ) 2005 م ص )165 وت مكن المتعلمين من كال ذ رة واج ارء بأنها بيئة تعلم وتعليم افت ارضية تستهدف تنمية مها ارت العمل المخبري لدى الطالب وتقع هذه البيئة على أحد المواقع في شبكة االنترنت وينضوي هذا الموقع عادة على صفحة رئيسية ولها عدد من الروابط أو األيقونات )األدوات( المتعلقة باألنشطة المختبرية وانجاز اتها وتقويمها مبدأ عمل المختب ارت االفت ارضية: فكرة عمل المختب ارت االفت ارضية تعتمد على الواقع االفت ارضي والتعليم االفت ارضي حيث حدد المهدي ( 2008 م ص 74( مجموعة من المبادئ هي: 25

39 تسعى المعامل االفت ارضية ثالثية األبعاد إلى بناء عوالم افت ارضية وذلك من أجل محاكاة الواقع أو إقامة عوالم خيالية رقمية مبنية على الوسائط المتعددة يستغرق فيها المتعلم ليمارس الخب ارت التي يصعب عليه ممارستها في العالم الحقيقي. تجاوز الواقع الحقيقي دخوال إلى عالم خيالي وكأنه الواقع فهي تم إنشاؤها لتكون بديل للواقع صعبة الوصول أو الخطرة مثل الب اركين. فردية التعلم والحرية للمتعلم: حيث يمكن لكل متعلم أن يتعلم بمفرده بحسب ما يملكه من مقومات وما يحتاجه من متغي ارت مطلوبة إلحداثها. استم اررية التعليم: وذلك طريق إتاحة التعلم مدى الحياة والذي يعتبر ضرورة ملحة ال يمكن االستغناء عنها في إطار ما يفرضه العصر الحالي من متطلبات ومتغي ارت جديدة يمكن ألي فرد أن يلتحق بها حسب الوقت الذي يناسب ظروفه. إ ازلة الحواجز الزمانية والمكانية في األنظمة التعليمية القديمة مدى الحياة وتنوع األساليب والوسائل واتساع نطاق التعليم للجميع. حيث والتأكيد على استم اررية التعلم التعليم عن بعد: عن طريق االعتماد على وسائل جديدة وطرق حديثة في التعليم تعبر عن روح العصر ومتطلباته والتخلص من النمط التقليدي للتعليم. االعتماد على التكنولوجيا التي تستخدم الكمبيوتر في توليف خبرة حسية تجعل المتعلم ال يستطيع التمييز بين الخبرة االفت ارضية والخبرة الحقيقية. تعبر معامل العلوم في فلسفتها عن محور مهم في مجال الوسائط المتعددة فهي تستخدم تطبيقات متعددة مثل محاكاة وضع قائم أو خلق عوالم خيالية وذلك من خالل تجارب مختلفة المكونات الرئيسية للمختب ارت االفت ارضية: السعدي حدد ) 2011 م( أربعة مكونات رئيسية للمختب ارت االفت ارضية وهي: 1- أجهزة الحاسب اآللي :وتتمثل في أجهزة حاسوب شخصية مرتبطة بشبكة اإلنترنت. 2- الب ارمج الخاصة بالمعمل االفت ارضي: وتتمثل في ب ارمج المحاكاة والمصممة من قبل متخصصين في هذا المجال ويجب أن تكون هذه الب ارمج مشوقة وجذابة. 3- ب ارمج المشاركة واإلدارة: وهى تتعلق بكيفية أداء التجارب من التالميذ والباحثين حيث تقوم هذه الب ارمج الخاصة بتسجيل التالميذ في البرنامج المعملي وتحديد الشروط الواجبة لكل مستخدم للعمل في التجارب المختلفة وتسجيل الوقت المستغرق ألداء تجربة ما 26

40 ويمكن لقسم من الب ارمج متابعة نتائج التجربة التي قام بها التلميذ ومقارنتها مع نتائج تجربة معيارية سابقة. 4- األجهزة الملحقة :وهي أجهزة علمية ومعملية متصلة بالشبكة الحاسوبية مثل أجهزة تصوير الرنين المغناطيسي ووسائل جمع البيانات من األقمار االصطناعية أو أجهزة يلبسها المتعلم لينغمس في البيئة االفت ارضية: كالقفاز والنظارة وقبعة ال أرس وغيرها خصائص المختب ارت االفت ارضية: السعدي يرى ) 2011 م( انه يمكن تلخيص خصائص المختب ارت االفت ارضية في: االنغماس أو االستغ ارق :ويعني اإلحساس بالتواجد داخل بيئة ما وربما يكون االنغماس ذهنيا أو اإلحساس باالحتواء والتضامن مع البيئة وربما يكون االنغماس ماديا وهو دخول الف ارغ ماديا عن طريق وسائط تتفاعل مع حواس اإلنسان باستخدام التقنية. المحاكاة: وتتم عن طريق ب ارمج تختص بتمثيل ظروف معينة يصعب ويستحيل مشاهدتها في الواقع وي ارد معايشتها لد ارستها والتعلم منها وهي تغني عن التجارب التي يصعب إج ارؤها في معمل المدرسة لخطورتها أو الرتفاع تكاليفها أو لصعوبتها أو لعدم توفر المعمل المناسب كما أن ب ارمج المحاكاة تسمح للتلميذ أن يحاكي الظواهر الطبيعية التي يتعذر م ارقبتها مباشرة في الطبيعة. التفاعلية: وتبدأ التفاعلية في معمل العلوم االفت ارضي ثالثي األبعاد باستعمال أدوات تفاعلية ترسل وتستلم المعلومات ويتم التعامل الفعلي مع األشياء االفت ارضية باستخدام أجهزة عديدة تتيح البناء والتشغيل والتحكم في هذا العالم االفت ارضي المصنوع والتأثير فيه عن طريق السمع والرؤية وتكنولوجيات أخرى. االصطناعية :يتفاخر بعض المصممين بأن الشيء المصطنع يحاكي الواقعي تماما فليس عيبا أن يكون الشيء مصطنعا فكل عوالم الواقع االفت ارضي مصطنعة ومع ذلك فإنها تستخدم لكي تجلب المنفعة والسعادة لمستخدمها وتعد االصطناعية التي تميز معمل العلوم االفت ارضي ثالثي األبعاد هي سبيله للتميز. الفردية :يتم من خالل برمجيات الكمبيوتر م ارعاة قد ارت المتعلمين المختلفة في التعليم والتعلم وم ارعاة الفروق الفردية بينهم وهذا ما تؤكد عليه نظريات علم النفس في التعليم والتعلم ويتم ذلك من خالل تك ارر العرض أكثر من مرة واستخدام وسائط متعددة في توضيح موضوعات التعلم منها السمعية ومنها البصرية ومنها ما هو خليط بين االثنين. 27

41 ممي ازت المختب ارت االفت ارضية: 2010 م( تناولت بعض الد ارسات ممي ازت استخدام المختب ارت االفت ارضية مثل د ارسة و )الشايع 2006 م( ووضعت ممي ازت للمختب ارت االفت ارضية هي: )الحجيلي القدرة على جمع وعرض البيانات وقت حدوثها الفعلي. تعويض النقص الحاصل في بعض التجهي ازت المختبرية. تمني قدرة الطالب على ق ارءة الرسوم البيانية والجداول. تقديم التغذية ال ارجعة الفورية حيث تظهر نتائج التجارب بشكل فوري وبالتالي يستطيع الطالب التعرف على مستوى تحصيله العلمي. يعزز مختبر العلوم المحوسب من قدرة الطالب على استيعاب المفاهيم العملية والعملية. توفر )%50-%75( من زمن تنفيذ التجارب بالمقارنة مع المعمل التقليدي )382 )166 زيتون كما وعدد ( 2005 م ص وخميس ) 2009 م ص من ب ضع مزيا المختب ارت االفت ارضية: مرونة االستخدام من قبل التالميذ حيث يمكنهم من أداء األنشطة المعملية في أي وقت وفي أي مكان وبأي سرعة. تقليل وقت التعلم الذي يقضيه التالميذ في المعمل المعتاد. تقديم التغذية ال ارجعة المناسبة للمتعلمين عن أدائهم المعملي. جعل العمل المعملي أكثر متعة واثارة للتالميذ ويعمل على زيادة دافعيتهم. تقليل التكلفة المادية حيث ال تتطلب المعامل االفت ارضية إنشاء بنية تحتية. إمكانية وسهولة متابعة إنجاز التالميذ وتوجيههم. تنمية اتجاهات التالميذ واألساتذة اإليجابية نحو هذه التكنولوجيا. توفير فرص األمان عند إج ارء التجارب الخطرة وتقليل المخاطر التي قد يتعرض لها التالميذ نتيجة تنفيذ التجارب بشكل مباشر. إتاحة الفرصة للتالميذ لممارسة الموقف عمليا كد ارسة تركيب المفاعل النووي ومشاهدة حركة الجزئيات أثناء التفاعل الكيميائي

42 إتاحة الفرصة للتالميذ للتعلم الفردي وتحمل مسؤولية تعلمهم مما يتيح فرصة تنمية مجموعة من المها ارت العلمية األساسية مثل التميز والمالحظة والقياس والتقدير والمعالجة والتخطيط والتطبيق والتفسير. -10 ولعل هذه الممي ازت هي ما دفعت الباحث لمناسبتها كجزء من المعالجة للمشكلة البحثية حيث وجد الباحث انها قد تكون تعويضا مناسبا عن نقص األدوات والمعدات الالزمة والتي نتجت عنها مشكلة البحث عوائق المختب ارت االفت ارضية: ويحدد زيتون ( 2005 م ص ( التقنية في: بعض المعوقات التي تحد من استخدام هذه 1. تتطلب أجهزة حاسب آلي ومعدات ذات مواصفات خاصة وذلك لتمثيل الظواهر المعقدة بشكل واضح. 2. تحتاج تصميمها وانتاجها إلى فريق عمل متخصص من المبرمجين والمعلمين وخب ارء المناهج وخب ارء المادة الد ارسية وعلماء النفس. 3. ندرة المعامل االفت ارضية التي تعتمد على اللغة العربية في التعامل معها. 4. نقص التفاعل الحقيقي مع األجهزة واألدوات والمواد والمعلم والزمالء. وقد عمل الباحث عن تالفي المعوقات المذكورة حيث استفاد الباحث من مختبر الحاسوب المجهز في المدرسة واعتمد على بيئة مختب ارت افت ارضية جاهزة (circuits.io) بدال من تصميم بيئة مختب ارت افت ارضية مما يسبب ارهاقا وتكلفة سلبيات المختب ارت االفت ارضية: ال تخلو طريقة أو نظام من عيوب وهذا يشمل المنظومة التعليمية كما يرى كيلير وكيلير (2005 Keller, (Keller & ) إلى أنه ال يوجد نظام تعليمي خالي من العيوب والنقص وأفضل تعليم هو أن يشمل مجموعة متنوعة من الب ارمج التعليمية ولذلك يجب تشجيع المعلمين على أن يتبعوا أكثر من طريقة في تعليم التالميذ وبالرغم من الخب ارت التي يوفرها المعمل االفت ارضي إال أنه يعتمد تماما على الكمبيوتر فيتم التضحية بجوانب كثيرة عند إج ارء التجارب المعملية مثل: اللمس والحركة والتذوق وشم ارئحة المواد الكيمائية المستخدمة في التجربة. 29

43 وأشار زيتون ) 2005 م ص 166( و الكلثمي ) 2009 م( والسلبيات التي تعوق استخدام هذه التقنية وتتمثل في اآلتي: إلى مجموعة من العيوب 1- نقص التفاعل الحقيقي مع األجهزة واألدوات والمواد والمعلم والزمالء. 2- يحتاج تصميمها وانتاجها إلى فريق عمل متخصص من المبرمجين والمعلمين وخب ارء المناهج وخب ارء في المادة الد ارسية وعلماء النفس وغيرهم وهو ما قد ال يتوافر في بعض المؤسسات التعليمية. 3- ندرة المعامل االفت ارضية التي تعتمد على اللغة العربية في التعامل معها. 4- مها ارت االتصال والعمل الجماعي من خالل هذه المعامل لن تنافس المها ارت االجتماعية المكتسبة من التجربة الحقيقية. 5- صعوبة الحقيقي. تأسيس معمل افت ارضي يتضمن كل اإلمكانات التي يحتاجها التالميذ في المعمل 6- من المحتمل انحصار عمل التالميذ في التجارب المحددة المبرمجة في برنامج المعمل االفت ارضي فقط. 7- الجلوس أمام الحاسوب له مخاطره الصحية على بصر التلميذ وهيكله العظمي مما يتطلب االنتباه لذلك والوقاية منه. 8- الواقع الموهوم المبهر الذي يقدمه الحاسوب في كثير من األحيان قد يحول بين التلميذ وبين االقت ارب من طبيعة الحياة الواقعية وهو ما يتجسد في حالة من اإلحباط في التعامل مع الواقع الحقيقي والهروب منه إلى عالم الحاسوب المبهر. وقد عمل الباحث على التقليل من هذه السلبيات في د ارسته حيث عمد إلى استخدام المختبر االفت ارضي )circuits.io( وهو متوفر على االنترنت وال يحتاج إلى برمجيات خاصة أو أجهزة ذات مواصفات او خاصة. 30

44 المحور الثالث تصميم وبرمجة األردوينو المهارة: يقصد بالمهارة عدة معان مرتبطة منها: خصائص النشاط المعقد الذي يتطلب فترة من التدريب المقصود والممارسة المنظمة بحيث يؤدى بطريقة مالئمة وعادة ما يكون لهذا النشاط وظيفة مفيدة وتعرفها الفتالوي ) 2006 م( بأنها: القدرة على أداء عمل معين بدقة واتقان كما تعرف أيضا بأنها سلسلة من الخطوات أو الحركات أو اإلج ارءات التي تكون قابلة للمالحظة المباشرة وغير المباشرة وللقياس ولإلعادة والتك ارر عن الحاجة. ويعرفها اللقاني والجمل) 2003 ص 310 ( بأنها "األداء السهل الدقيق القائم على الفهم لما يتعلمه اإلنسان حركيا وعقليا ومع توفير الوقت والجهد والتكاليف. مهارة تصميم وبرمجة األردوينو: يعرفها الباحث اج ارئيا بأنها قدرة الطالب على تصميم وتركيب الدوائر الكهربائية بشكل يؤدي إلى تنفيذ الوظيفة المطلوبة بشكل جيد مع ربطها بلوحة األردوينو ثم تزويد المبرمج )الطالب( للحاسوب باألوامر البرمجية الالزمة لتنفيذ مسألة معينة )مشكلة معينة( دون أخطاء األردوينو أوال التعريف: يعرفه بانزي (1.p :(Banzi,,2011 هو منصة حاسوبية مفتوحة المصدر قائمة على أساس مدخالت بسيطة. وتعرفه موسوعة ويكيبيديا )ويكيبيديا 2017 م( هي عبارة عن لوحه تطوير إلكترونية Development Board تتكون من دارة إلكترونية مفتوحة المصدر مع متحكم دقيق على لوحة واحدة يتم برمجتها عن طريق الكمبيوتر وهي مصممة لجعل عملية استخدام اإللكترونيات التفاعلية في مشاريع متعددة التخصصات أكثر سهولة. 31