لزوم استفاده از رایانه در آموزش:

آموزش به کمک کامپیوتر سه مبحث اساسی است. بحث اول با عنوان آموزش به کمک کامپیوتر است. در این دیدگاه کامپیوتر به عنوان مربی عمل کرده و مطالب جدید را با فراگیران تمرین می‌کند و روش کار بر اساس تمرین، پرسش و پاسخ است. مبحث دوم یادگیری بر اساس کامپیوتر می‌باشد و شامل روش هایی مانند نمونه سازی، بازی های آموزشی، حل مسأله و پردازش اطلاعات می‌باشد. سومین مبحث با عنوان کامپیوتر به عنوان ابزار همه کاره نامگذاری گردید؛ و برنامه ی نرم افزاری، اجرای برنامه های مورد نظر را بر عهده دارد (عصاره، ۱۳۶۸، ص ۸۰). آموزش‌های مبتنی بر رایانه در مقایسه با آموزش‌های سنتی (معلم محور) دارای مزایایی نظیر ارائه بازخورد فوری، اجتناب از قضاوت‌های ذهنی و سوگیری، تسهیل فرایند انفرادی کردن آموزش، افزایش دامنه توجه و انگیزش یادگیرندگان، یادگیری متنوع، تناسب آموزش با توانمندی‌های یادگیرندگان، ایجاد محیط یادگیری برانگیزاننده و به دور از رقابت ناسالم می‌باشند (زارعی زوارکی و غریبی، ۱۳۹۱، ص ۱۴).

رایانه با ایجاد شرایطی خاص برای کودکان کم توان ذهنی، شرایط ارتقاء سطح یادگیری آن‌ ها را فراهم می‌کند. از این رو نقش‌های متعددی برای استفاده از کامپیوتر در آموزش کودکان عقب مانده ذهنی بیان نموده‌اند از جمله:

• ایجاد محیط‌های برانگیزاننده و افزایش انگیزه و علاقه در یادگیرندگان. در محیط‌های آموزشی به کودکانی بر می‌خوریم که به طور مکرر در روند یادگیری خود با مشکلات متعددی برخورد می‌کنند و تجربه شکست پیاپی منجر به شکل گیری خود پنداره منفی در آنان می‌گردد. استفاده از کامپیوتر به شرط طراحی نرم افزارهای مناسب به شرطی که بتواند آموزش مفاهیم را در مراحل یا قدم‌های کوتاه همراه با بازخورد فوری و تقویت لازم ارائه نماید، نقش به سزایی در افزایش علاقه و حتی خود پنداره مثبت در آنان خواهد داشت.

• افزایش سطح توجه یادگیرنده به جنبه‌های مهم برنامه درسی

• کمک به ارائه برنامه درسی به صورت پودمانی جهت تحقق یادگیری در حد تسلط

• ایجاد امکان بهتر برای هماهنگی برنامه با نیازهای فردی یادگیرنده

• ایجاد امکان بهتر برای معلم در تشخیص و تسهیل یادگیری فرد

• کمک به فرد در جهت ارزیابی یادگیری خود (خود ارزیابی). رایانه می‌تواند ابزارهای بسیار مفیدی در مدیریت فرایند یادگیری توسط خود فرد محسوب گردد (عارفی و همکاران، ۱۳۸۸، ص ۴۲).

تاریخچه ایجاد و استفاده از انیمیشن:

تاریخ ایجاد انیمیشن به معنای «استفاده از تصاویر دنباله دار برای بیان یک موضوع» را شاید بتوان به سال‌های بسیار دور نسبت داد. به گونه ای که نقوش به جا مانده بر روی یک جام سفالی به دست آمده از شهر سوخته‌ی سیستان که برای اولین بار در حدود ۵۰۰۰ سال قبل، یک هنرمند ایرانی فکر و ذهنیت خلق تصاویر دنباله دار بر اساس طرح یک داستان کوتاه را ارائه نموده است. آن تصاویر پی در پی که تلاش بزی برای خوردن برگی از یک بوته گیاه را به نمایش گذاشته، احتمالاً اولین نمایش تصویر متحرک و در واقع اولین انیمیشن جهان به حساب می‌آید (گلپایگانی، ۱۳۸۹، ص ۲۰). بیش از سی هزار سال پیش نقاشی حیواناتی که روی دیوار غارها ترسیم می‌شد و در مواردی چهار جفت پا برای نشان دادن حرکت رسم می‌گردید. ۱۶۰۰ سال قبل از میلاد مسیح (ع)، فرعون مصر (رامسس دوم) معبدی برای ایسس^[۳۷] یا خدای زن ساخت که ۱۱۰ ستون داشت و با ذکاوت خاصی بر هر ستون شمایلی نقاشی شده بود که خدای زن را با حرکاتی متفاوت نشان می‌داد. برای اسب سواران و درشکه سوارانی که از آنجا می‌گذشتند، ایسس به ظاهر در حال حرکت بود. هنر تصویر سازی قبل از پیدایش خط (یعنی دوران قبل از تاریخ) و در دوران پارینه سنگی و میان سنگی در نمونه هایی مثل نقاشی غارها (غارهای لاسکو^[۳۸]، آلتامیرا^[۳۹] و غار میر ملاس در لرستان) چیزی جز نقاشی جادویی نبوده است که بتواند با تشابه و توالی تصاویر، حرکت را القا کند (دانشگر، ۱۳۸۱، ص ۴). در ابتدای قرن سیزدهم راجر بیکن، مفاهیم حرکت و تصویر را به عنوان پیشگام و در ابتدای قرن شانزدهم با تکامل وسایل، آینه‌ها، عدسی، ساز و کار بینایی و چشم انسان توسط لئونارد و داوینچی و انتهای قرن نوزدهم با اختراع برادران لومیر که حرکت زنده به تصویر کشیده شد. کسی پیش‌بینی نمی‌کرد با اختراع برق و تکمیل دوربین فیلم‌برداری توسط ادیسون، اختراع فیلم دندانه دار توسط جرج ایستمن کداک، دنیای جدیدی از نمایش حرکت و تولیدات متنوع پیش روی بشر گشوده شود (شاه کرمی و احمدی، ۱۳۸۶، ص ۱۱۸).

اهمیت و کاربرد انیمیشن در آموزش:

از زمانی که انسان قادر شد تا با تجهیزات الکترونیکی نسبت به ثبت و ضبط تصاویر ثابت و متحرک اقدام نماید، توجه متخصصان تعلیم و تربیت ‌به این پتانسیل، بیش از پیش گردید. چنان که در سال ۱۹۹۲، مخترع بزرگ، توماس ادیسون^[۴۰]، اظهار داشت که تصاویر متحرک در حال حرکت به سمت ایجاد تغییراتی اساسی در سیستم آموزشی ما هستند؛ و در سال‌های اخیر این موضوع جایگزین استفاده‌ ما از کتاب‌های درسی گشته است (کوبان^[۴۱]، ۱۹۸۶، ص ۹). پویا نمایی (انیمیشن) با پشتوانه ای غنی در اندیشه و تصور انسان، هنری است که در نهایت ذهن جاندار پندار آدمی را به تکامل رسانید تا جایی که تمامی موارد بی جان، جاندار متصور شدند این ذهنیت موجبات رشد بصری جدیدی را در عرصه تصویر متحرک فراهم نمود. در واقع انیمیشن نمایش جوهره‌ی حرکت زنده‌ چیزهایی است که ایستا و بی حرکت به نظر می‌رسند. سادگی و سرعت در برقراری ارتباط با مخاطب و کاربر از ویژگی‌های این هنر است. این هنر در سیستم‌های آموزشی کشورهای پیشرفته جای خود را کاملاً باز ‌کرده‌است (شاه کرمی و همکاران، ۱۳۸۷، ص ۱۱۶). انیمیشن‌ها از نظر هدف با تصاویر ویدئویی متفاوت اند. آن‌ ها از تصاویر واقعی استفاده نمی‌کنند. با وجود چنین محدودیتی انیمیشن‌ها به عنوان ابزاری برای تقویت تصاویر ثابت بسیار نیرومندند؛ علاوه بر این از آن‌ ها می‌توان به عنوان ابزاری برای تأکید بر جزئیات ویژه یا جنبه‌هایی از پدیده‌های پیچیده استفاده کرد. انیمیشن می‌تواند صفحه کاربر را به محیطی پویا و زنده تبدیل کند (حداد و دراکسلر، ۱۳۸۴).

کاربرد انیمیشن در آموزش هندسه:

امروزه در زمینه ی آموزش هندسه با بهره گرفتن از فن آوری رایانه و نرم افزارها و چند رسانه ای ها تحقیقات تازه ای صورت گرفته است که حول محور اثرات تصاویر گرافیکی پویا^[۴۲] متمرکز شده است. ‌به این روش آموزش هندسه با بهره گرفتن از تصاویر متحرک که قابلیت دستکاری و تغییر را دارند، هندسه پویا^[۴۳] گفته می شود. تصاویر گرافیکی پویا به عنوان یک میانجی برای یادگیری توجه خیلی از تحقیقات را در زمینه آموزش ریاضی به خود جذب ‌کرده‌است. استفاده از تصاویر گرافیکی پویا در محیط چند رسانه ای فرصت هایی را برای اکتشاف و جستجوی مفاهیم هندسی فراهم می‌کند (رستگارپور و یداللهی، ۱۳۸۹، ص ۶۵).

ادراک بصری و هندسه: