فن آوری های اطلاعات و ارتباطات توانایی گردآوری، سازمان دهی، ذخیره سازی و بازتاب اطلاعات در قالب صوت، تصویر، متن های نوشتاری و عددی را دارا هستند. این فن آوری ها می‌توانند در ایجاد محیط های جدید یادگیری و برقرای ارتباط های تعاملی، و همچنین به کارگیری الگوهای آموزشی مجازی نقش مهمی ایفا کنند(بدریان، هنرپرور، ناصری آذر۱۳۸۹، ص ۱۰۳).

هنرپرور و بدریان(۲۰۰۸) معتقدند که در برنامه درسی شیمی مبتنی بر فن آوری اطلاعات و ارتباطات، می توان جهت تسهیل و تسریع فرایند یاددهی و یادگیری ، از ابزارهای چند رسانه ای تعاملی و نیز محیط های مجازی مبتنی بر شبکه استفاده کرد . محیط های مجازی می‌توانند دارای بخش های مختلفی از جمله تالار گفتمان برخط^[۱۱]، کتابخانه الکترونیکی، فعالیت های فوق برنامه مبتنی بر فعالیت های پژوهشی و کاوشگری، نرم افزارهای شبیه سازی مولکولی، ارزشیابی مستمر و پایانی، بانک سؤالات تشریحی و چند گزینه ای و نیز آزمایشگاه مجازی بوده و نقصان های موجود در سامانه آموزشی مدارس را بر طرف نماید.

در این فصل پس از بیان مسأله و ضرورت پژوهش، اهداف پژوهش آورده شده است، سپس به بیان فرضیات پرداخته شده و در آخر نیز قلمرو پژوهش و تعاریف متغیرهای پژوهش ذکر شده است.

۲-۲- مبانی نظری

۲-۲- ۱- تعریف یادگیری

تعاریف متعددی از یادگیری ارائه شده است از جمله گانیه^[۱۲] یادگیری را چنین تعریف می‌کند: یادگیری تغییری است که در توانایی انسان ایجاد می شود و برای مدتی باقی می ماند و نمی توان آن را به سادگی به فرایند های رشد و نمو نسبت داد(سیف، ۱۳۷۰، ص۴۸).

شعبانی (۱۳۸۴، ص ۱۱) جامع ترین تعریف ارائه شده از یادگیری را تعریف هیلگارد^[۱۳] و مارکوئیز^[۱۴] می‌داند. این دو روانشناس یادگیری را بدین گونه تعریف کرده‌اند: « یادگیری عبارت است از فرایند تغییرات نسبتاً پایدار در رفتار بالقوه ی فرد بر اثر تجربه ».

۲-۲-۲- ویژگی های تعریف یادگیری

این تعریف که معروف ترین تعریف یادگیری است شامل ویزگی های اساسی ‌می‌باشد که عبارتند از : فرایند، تغییر، نسبتاً پایدار، بالقوه و تجربه. برای درک بهتر به اختصار به تحلیل هریک از این مفاهیم می­پردازیم.

1. 1. مفهوم فرایند. یکی از مشخصات بارز فرایند، حرکت و پویایی آن است که بر اثر تعامل دائم اجزاء و متغیرهای موجود در آن صورت می‌گیرد و آغاز و پایانی ندارد. یادگیری نیز یک فرایند است؛ چون بر اثر تعامل دائم فرد با محیط، همیشه و در همه جا به طور پیوسته و مستمرصورت می‌گیرد.

1. 1. مفهوم تغییر. یادگیری نوعی تغییر است که در فرایند تجربه اتفاق می افتد، اما نه هر تغییری؛ تغییری که ‌به‌تدریج‌ حاصل شود و نسبتاً ثابت و پایدار باشد. ‌بنابرین‏ تغییرات ناشی از رشد و بلوغ و تغییرات ایجاد شده بر اثر عوامل مکانیکی و شیمیایی، یادگیری نیست.

1. 1. مفهوم نسبتاً پایدار. یادگیری در بر گیرنده‌‌‌‌‌‌ی تغییرات نسبتاً دائم است، و رفتار موردی، لحظه ای و تصادفی به هیچ وجه یادگیری نامیده نمی شود.

1. 1. مفهوم رفتار بالقوه. کاربرد عبارت « رفتار بالقوه » دلیل بر تفاوت بین مفهوم یادگیری و عملکرد است. یادگیری تغییراتی است که در ساخت ذهنی فرد ایجاد می شود و در حال حاضر، قابل اندازه گیری نیست. مقداری از تغییرات حاصل از یادگیری ممکن است به علت مساعد بودن شرایط، به رفتار بالفعل تبدیل شود که در اصطلاح به آن « عملکرد » می‌گویند.

1. مفهوم تجربه. کاربرد کلمه­ تجربه در تعریف فوق حاکی از این است که تنها آن دسته از تغییرات رفتار را می توان یادگیری نامید که محصول تجربه، یعنی تاثیر متقابل فرد و محیط در یکدیگر باشد(شعبانی، ۱۳۸۴، ص ۱۲) .

۲-۲-۳- نقش حافظه در یادگیری و یادداری

برای ایجاد یادگیری عمیق و همه جانبه در یادگیرندگان باید به همه ی عوامل و مؤلفه های این فرآینـد توجـه کافی مبذول گـردد. معمـولاً در امر آموزش و یادگیری از سه عامل اساسی یادگیرنده، یاددهنده، و شرایط و امکانات و موقعیت هـا، نام بـرده می شود. حافظه، ثبت نسبتاً پایداری است که زیربنای یادگیری است، روانشناسان شناختی، حافظه را محل پردازش اطلاعات می دانند، آن ها معتقدند که عوامل مختلفی بـر نحوه پـردازش اطلاعات حکم فرماست و این عوامل آن قدر اهمیت دارند که تأثیرشان بیشتر از محرک های خام بیرونی است. اولین مرحله آن رمزگردانی است، هر ماده اطلاعاتی که در خارج از حافظه است واجد ویژگی هایی است که شامل خصوصیات فیزیکی (مانند شکل و رنگ) و یا ویژگی‌های معنایی(مانند صفات و مفاهیم) می‌باشد. دومین مرحله حافظه، ذخیره سازی یا اندوزش است. در این مرحله اطلاعاتی که رمزگذاری شده باید با توجه به زمان نگهداری شود کـه این زمان می‌تواند بسیار کوتاه و چند ثانیه یا تمام سالهـای زندگی فرد باشد. از جمله عوامل مؤثر در چگونگی ذخیره سازی و نگهداری اطلاعات، فاصله ی بین مرحله اول و سوم حافظه است. یعنی هرچه فاصله زمانی بیشتر باشد، امکان استفاده از اطلاعات ذخیره شده کمتر خواهد بـود. عامل مؤثر دیگرحوادثی است که طی این مدت رخ می‌دهد، یعنی اطلاعات جدیدی وارد حافظه شده و بـه عنوان اطلاعات گمراه کننده مانعی برای یادآوری اطلاعات قبلی می‌شوند. مرحله سوم حافظه، بازیابی است. یعنی اطلاعاتی که رمزگردانی و ذخیره شده بایستی به خاطر آورده شود، با توجه به انواع اطلاعات و انواع حافظه، بازیابی ها مختلف هستند: گاهی بازیابی آشکار و گاهی بازیابی ناآشکار.

در بازیابی آشکار فرد از به خاطر آوردن اطلاعات کاملاً آگاه بوده و تلاش زیادی دارد که اطلاعات ذخیره شده را فرا بخواند ولی در بازیابی ناآشکار فرد بدون اراده و تلاش اطلاعات ذخیره شده را به خاطر می آورد. یکی از عوامل مؤثر بر بازیابی « اثر بافت » نام دارد. یعنی بازیابی وقتی موفقیت بیشتری دارد که بافت زمان رمزگردانی با بافت زمان بازیابی یکسان باشد. مهمترین دلیل قدرت به خاطر آوری بهتر «اثر بافت» است. عامل دیگری که بر قدرت بازیابی تأثیر دارد، «اثر خلق» است. یعنی هر فردی در زمان رمزگردانی ویژگی های عاطفی خاصی دارد که هرچه این ویژگی ها در زمان رمزگردانی و بازیابی مشابهت بیشتری داشته باشند، امکان بازیابی بهتری وجود دارد. یکی از مهم ترین یافته ها این است که فعالترین ناحیه مغز در رمزگردانی در ‌نیم‌کره چپ و در بازیابی در ‌نیم‌کره راست است. یادگیری عبارت است از فرایند ایجاد تغییرات نسبتاً پایدار در رفتار فرد که بر اثر تجربه پدید آید. در فرایند یادسپاری بخشی از اطلاعات وارد شده به حافظه کوتاه مدت با اطلاعات یادگرفته شـده قبلی ارتباط برقرار کرده و به حافظه بلند مدت انتقال می‌یابند، این اطلاعات به صورت مواد سازمان یافته ای در می‌آیند که برای مدت طولانی در آنجا باقی می مانند و در صورت لزوم به حافظه کوتاه مدت بازگشت داده می‌شوند و شخص ‌بر اساس آن ها پاسخ می‌دهد (سیف، ۱۳۷۹، به نقل از: لاکدشتی؛ یوسفی؛ خطیری،۱۳۹۰، ص۷).