انشمندان این رشته در سطح جهان هستیم و پیشرفت این دانش در دنیای کنونی ما نه تنها بر اساس مبانی تئوری و نظری بلکه در آزمایشگاه‌های واقعی و شبیه‌سازی شده اتفاق می‌افتد که در آن پدیده‌های نو زیستی مورد تجربه و تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند. در این آزمایشگاه‌ها نظریه‌های ارائه شده را در محک تجربه قرار داده و نتایج تجربی به دست آمده را با نمونه‌های موجود مقایسه می‌کنند یا به دنبال مدلی برای توجیه و پیش‌بینی نتایج آزمایشگاهی می‌گردند. در امر آموزش هم باید دانش‌آموزانی را تربیت کنیم که نسبت به دنیای اطراف خود دیدگاهی تجربی داشته باشند؛ بنابراین در آموزش زیست‌شناسی نمی‌توان مانند ریاضیات تدریس نمود و برای درک مفاهیم اساسی زیست‌شناسی نیاز به آموزش از راه مشاهده و لمس واقعیت‌ها است و این جز با یاددهی از راه تجربه و یا انجام آزمایش‌های شبیه‌سازی شده ممکن نیست. در این تحقیق موضوع مهمی که ذهن محقق را به خود مشغول کرده است. افت درسی محسوسی در درس علوم زیستی و بهداشت در بین دانش‌آموزان سال اول متوسطه در پایان دوره آموزشی هستیم که سبب هدر رفت هزینه‌های آموزشی و سرانه دانش‌آموزشی و صدمات جبران‌ناپذیری برای دانش‌آموزان از نظر هدایت تحصیلی و آینده شغلی آن‌ها به وجود می‌آورد؛که ناشی از تدریس این درس با اهمیت به صورت سنتی با تکیه بر حفظ طوطی وار می‌باشد و نیز خمودی و بی‌علاقگی دانش‌آموزان وبی تحرکی آنان به موضوعات مختلف درس زیست‌شناسی می‌باشد. لذا مسئله مهم در این است که چگونه می‌توان برای درک و ماندگاری مفاهیم علوم زیستی به صورت ملموس و قابل مشاهده ونیز آموزش بعضی از شرایط خاص و دور از دسترس به عنوان مثال (ارائه و نمایش ساختار یک ویروس و یا یک باکتری) و ایجاد شور و نشاط و افزایش خلاقیت در یادگیری، یک محیطی یادگیری جذاب و ملموس و منطبق بر واقعیات را طراحی را نمود؟ بنابراین طراحی یک محیط با نشاط و ملموس و خلاقانه و یادگیری فعال در تدریس برای محتوای دروسی که دور از دسترس هستند، لزوم ایجاد یک محیط شبیه‌سازی شده را جهت تسهیل و افزایش ماندگاری یادگیری فراگیران آشکار می‌نماید.

1-3. اهمیت و ضرورت تحقیق
در نظام آموزشی قدیم تنها هدف مؤسسات و یا مدارس، انباشته کردن اطلاعات در ذهن فرد بود و تنها از معلمانی بهره می‌گرفتند که کتاب را به عنوان منبع اصلی می‌شناختند اما با ظهور یادگیری‌های نوین هم چون یادگیری الکترونیکی و هم چنین حضور ابزارها و تکنولوژیهای گوناگون هم چون به کارگیری فناوری اطلاعات و ارتباطات، به کارگیری فناوری‌های ارتباطی استفاده از امکانات چندرسانه‌ایی و … موجب شده نگرش افراد به نوع یادگیری تغییر کند و مبنای یادگیری را بر حفظ کردن عبارات نگذارند. این تحولات موجب شده تا تغییراتی در نقش معلم و دانش‌آموزان ایجاد شود و افراد در امر آموزش با یکدیگر مشارکت داشته و منابعی جدا از منابع درسی را به کار ببرند.
در طی سالهای اخیر، بهره‌گیری از فناوری‌های نـوین در کـلاس درس بیـشتر مورد توجه واقع شده است، تغییرات سریع فناوری در فرآیند یاددهی- یادگیری موجب تحولات وسیع شده و هدف آن بهبود کیفیت آموزش در مدارس بوده است. فناوری‌های جدید با به همراه آوردن فرصت‌های مناسب در جهت استعدادها و علایق شخصی دانش‌آموزان، بـه بهبود نظام آموزشی مدارس کمک می‌کند (بایلر و ریتچی2،2002). با وجـود فناوری‌های جدید و فراهم شدن فرصت‌های مناسب در جهت کمک به استعدادها و علایق شخصی دانشآموزان، متأسفانه در عمل دبیران زیست‌شناسی نتوانستهاند نقـش مـستقیمی در رشد دانش و تکنولوژی داشته باشند، چرا که فراگیران بـه تنهـایی و بـدون آمادگی ذهنی، کـه وظیفه‌ی یک معلـم است، نمیتوانند در قـرن بیـست و یکم نقـش خـود را در علـوم و تکنولوژی ایفا نمایند (نگبو3، 2006). حال با توجه به اینکه فقر فکری فراگیران را می‌توان نتیجه‌ی حاکمیت روش‌های سنتی تدریس (سخنرانی) دانست (شـعبانی،1385)، ضـروری است از روش‌های فعال نوین به خوبی استفاده نمود تا موجـب خـدمات و پیشرفت‌های بسیاری در عرصه‌ی آموزش و یادگیری گردد.
علاوه بر این، با وجود افزایش قابـل توجـه در تعـداد رایانه‌های موجـود در مـدارس، روش‌های آموزشـی در مدارس به نحوی است که معلمان کم تر از رایانه استفاده می‌نمایند (کالین4 و هالرسن5،2009). در این زمینه به کارگیری صحیح نرم‌افزارهایی کـه در حد توانایی فهم دانش‌آموزان و بر اساس تجارب حاصل از تدریس، طراحی شده باشند و قدرت مانور و تحلیل شاگرد را در طرح و حل مسایل بالا ببرند و هم چنین به فراگیرنده امکان کنترل و بازخورد هم زمان بدهند و یادگیری فعـال درس زیست‌شناسی را برای دانش‌آموزان تسهیل کنند، میتواند تا حدود زیـادی مشکل تدریس دبیران زیست‌شناسی را کم تر و یادگیری به همراه بینش را برای دانش‌آموزان سادهتر کند. بعضی از فعالیت‌های آموزشی خاص که بسیار مفید نیز هستند را نمی‌توان مستقیماً در کلاس درس اجرا کرد یا به نمایش گذاشت، چرا که دارای معایبی از قبیل گرانی، خطرناکی، زمان بر بودن، غیراخلاقی بودن یا غیرممکن بودن می‌باشند. می‌توان این فعالیت‌های آموزشی را به طرق ارزان، ایمن، اخلاقی و کافی در محیطی عملی شبیه‌سازی نمود.
از انواع ابزارهایی که می‌تواند بر ارتقاء یادگیری و یادسپاری و متعاقباً رشـد کیفیـت آموزشـی تأثیر بسیاری داشته باشند، شبیه‌سازها می‌باشند (کوتـون 6،1991). شبیه‌سازی نسخه‌ای از بعضـی وسایل حقیقی یا موقعیت‌های کاری می‌باشد و تلاش دارد تا بعضی جنبه‌های رفتاری یـک سیسـتم فیزیکی یا انتزاعی را به وسیله رفتار سیستم دیگری نمایش دهد (براشی7 و همکـاران،1999). در شبیه‌سازی با استفاده از یک شبیه‌ساز در یک موقعیت ساختگی می‌توان آثار واقعی بعضی شرایط احتمالی را بازسازی کرد (هولمز8 و سیلو9، 1966). در واقع نرم‌افزارهای شبیهساز محیطهایی را برای یادگیرنده فراهم میآورند که بیش‌ترین شباهت را به محیط واقعی دارند و در عین حال بـه اندازه رویارویی با محیط واقعی هزینه بر و دارای خطر نیستند. از این امر می‌توان بـه طور مؤثر در امر آموزش استفاده نمود (سوان10 و همکاران،2008).
لذا به دلیل مهم و کاربردی بودن درس زیست‌شناسی، این پژوهش بر آن است تا بتواند از طریق طراحی و تهیه یک درس افزاری در محیط شبیه‌سازی شده، مباحث زیست‌شناسی و بهداشت را به دانش‌آموزان ارائه دهد و با بکارگیری حواس مختلف فراگیر با توجه به این نوع روش آموزشی بر افزایش میزان پیشرفت درسی و خلاقیت تأثیرگذار باشد.

1-4. اهداف تحقیق
1-4-1. هدف کلی
هدف کلی تحقیق، تأثیر استفاده درس افزار شبیه‌ساز علوم زیستی و بهداشت پایه اول متوسطه دوم بر پیشرفت درسی و میزان خلاقیت دانش‌آموزان
1-4-2. اهداف جزئی
1- تأثیر استفاده درس افزار شبیه‌ساز علوم زیستی و بهداشت پایه اول متوسطه دوم بر پیشرفت درسی دانش‌آموزان
2- تأثیر استفاده درس افزار شبیه‌ساز علوم زیستی و بهداشت پایه اول متوسطه دوم بر میزان خلاقیت دانش‌آموزان

1-5. فرضیه‌های تحقیق
در این قسمت دو فرض اصلی و چهار فرض فرعی مطرح می‌شود که “از هدفهای کلی که آبشخور آن‌ها نیز ماهیت موضوع تحقیق است مشتق شده‌اند”

1-5-1. فرضیه‌های اصلی تحقیق
1- استفاده درس افزار شبیه‌ساز علوم زیستی و بهداشت پایه اول متوسطه دوم به طور معناداری بر پیشرفت درسی دانش‌آموزان موثر می‌باشد.
2- استفاده درس افزار شبیه‌ساز علوم زیستی و بهداشت پایه اول متوسطه دوم به طور معناداری بر میزان خلاقیت دانش‌آموزان موثر می‌باشد.
1-5-2. فرض‌های ویژه تحقیق
فرض‌های ویژه تحقیق چهار مورد می‌باشند که از فرضیه دوم اصلی مشتق شده‌اند و عبارت از:
2/1- استفاده درس افزار شبیه‌ساز علوم زیستی و بهداشت پایه اول متوسطه دوم به طور معناداری بر میزان نمره سیالی دانش‌آموزان موثر می‌باشد.
2/2- استفاده درس افزار شبیهساز علوم زیستی و بهداشت پایه اول متوسطه دوم به طور معناداری بر میزان نمره ابتکار دانش‌آموزان موثر می‌باشد.
2/3- استفاده درس افزار شبیه‌ساز علوم زیستی و بهداشت پایه اول متوسطه دوم به طور معناداری بر میزان نمره بسط دانش‌آموزان موثر می‌باشد.
2/4- استفاده درس افزار شبیه‌ساز علوم زیستی و بهداشت پایه اول متوسطه دوم به طور معناداری بر میزان نمره انعطاف‌پذیری دانش‌آموزان موثر می‌باشد.

1-6. تعاریف مفهومی و عملیاتی
1-6-1. تعاریف مفهومی
1- شبیه‌سازی: کلمه شبیه‌سازی به معنی “عمل نائل شدن به اصل چیزی بدون واقعیت” (گروه مؤلفین