از زمانی که آموزش رسمی در جوامع بشری رواج یافته، پرورش توانمندی‌های شناختی عالی همانند فهم و درک، استدلال، تفکر، خلاقیت، حل مسئله و قضاوت مورد تأکید بوده است. در این زمینه بورگستروم (1991) معتقد است: «طی چند قرن اخیر با توسعه‌ی دانش و معلومات بشر و تولید روزافزون اطلاعات و شکل‌گیری مدارس و دانشگاه‌ها، به تدریج برای مدتی نقش به خاطرسپاری دانش مورد تأکید واقع شد و پرورش قوای شناختی عالی، اندکی کاهش یافت. اما هیچ‌گاه پرورش و اهمیت آن انکار نشد» (مهری‌نژاد و پاشا شریفی، 1384).

امروزه روان‌شناسان و متخصصان تعلیم و تربیت، هم‌چون گانیه حل مسأله را به عنوان مهم‌ترین فرآورده یادگیری در نظر می‌گیرند، زیرا همه‌ی افراد در زندگی روزمره و حرفه‌ای‌شان به حل مسائل گوناگون می‌پردازند (هاشمی و شهرآرای، 1386).

  با توجه به اهمیت حل مسأله مدارس امروزی، در راستای تحقق این هدف گام برمی‌دارند و برای تحقق این هدف شبیه‌سازی می‌تواند مفید باشد هم‌چنان که امروزه از بازی‌های شبیه‌سازی برای بسیاری از زمینه‌های موضوعی مانند مراقبت بهداشتی ( وود وارد، کارنین و گرستن، 1998)، اکتشاف علمی ( تان و بیس واز، 2007)، و ریاضیات ( لی و چن، 2009)، و … به عنوان ابزاری برای رشد توانایی‌های حل مسأله دانش‌آموزان به کار گرفته می‌شوند (لیو و همکاران4، 2011).دلیل تأثیر آموزش مبتنی بر شبیه‌سازی بر مهارت حل مسأله دانش‌آموزان این می‌تواند باشد که، شبیه‌سازی‌های کامپیوتری همان طور که نیلی احمدآبادی و همکاران (1391) بیان می‌کنند: «به دانش‌آموزان اجازه می‌دهند تا فرآیندهای اکتشاف علمی را تجربه کنند».

بازی‌های شبیه‌سازی کامپیوتری که برای دانش‌آموزان موقعیت‌های فرضی مسأله را بازنمایی می‌کنند، می‌توانند در پرورش توانایی حل

 مسأله دانش‌آموز مفید باشند. این گونه بازی‌ها مدلی از سیستم یا فرآیند را شبیه‌سازی می‌کنند، از این رو به دانش‌آموزان اجازه می‌دهد تا فرآیند اکتشاف علمی مانند تولید فرضیه، طرح‌های تجربی و تفسیر داده‌ها را تجربه کنند (نیلی احمدآبادی،کامکارزهراوند و زمانی،  1391: 15).

  این که آیا شبیه‌سازی‎ها همان طور که در آموزش پزشکی و درس‌های فیزیک و شیمی به کار برده می‌شوند می‌توانند در محیط‌های کلاسی برای درس علوم تجربی نیز به کار برده شوند و مثمرثمر باشند؟ می‌تواند موضوعی باشد که در جای خود جالب توجه بوده و پژوهش‎های آزمایشی و توصیفی مختلفی را به خود اختصاص دهد.

از این رو در این پژوهش ما برآن شدیم تا به صورت نیمه پژوهشی این موضوع را بررسی کرده و پژوهش‌هایی که در این زمینه صورت گرفته است را بررسی کنیم تا به این سؤال پاسخ دهیم که شبیه‌سازی‌ها چه کاربردی در آموزش درس علوم پایه ششم می‌توانند داشته باشند؟ علاوه بر این ما قصد داریم بررسی کنیم که مبانی به کارگیری شبیه‌سازی‌ها در آموزش چیست؟ هنگام ارائه شبیه‌سازی‌ها جایگاه معلم ( استاد) و یادگیرنده چه تغییری پیدا می‌کند؟ و آیا شبیه‌سازی‌ها می‌توانند بر قدرت حل مسأله دانش‌آموزان بیافزایند؟

  از بین نظریه‌های روان‌شناختی مختلفی که وجود دارد می‌توان به نظریه‌های آموزش پیوندی، شناخت موقعیتی و نظریه رمز دوگانه، اشاره کرد که می‌توانند به کارگیری شبیه‌سازی‌ها در آموزش را به لحاظ روان‌شناختی توجیه کنند. از آن جا که شبیه‌سازی‌ها هر دو کانال دیداری و شنیداری یادگیرندگان را به کار می‌گیرند، طبق یافته‌های این نظریه‌ها می‌توانند باعث افزایش یادگیری شوند.هم‌چنین، بنا بر عقیده دشپانده و هانگ (2009) این راهبرد آموزش‌گر را ترغیب خواهد کرد تا روش‌های جدید را جستجو کنند به گونه‌ای که یادگیرندگان بتوانند هم به صورت فردی و هم در گروه‌ها به طور مؤثر کار کنند.

انیمیشن‌ها، گرافیک‌ها، محیط تعاملی و رسانه‌های آموزشی می‌توانند به منظور درگیر کردن و برانگیختن یادگیرندگان طراحی شوند تا آن‌ها به طور مؤثر موضوعات درسی را شرح داده و مهارت‌های حل مسأله را ایجاد کنند (نیلی احمد آبادی و همکاران، 1391: 14). در تأیید این مطلب می‌توان به نتایج پژوهش صاحب‌نظرانی اشاره کرد که برای پرورش توانایی خلاقیت در یادگیرندگان پیشنهادهایی دارند مانند محدود نکردن تجارب دانش‌آموزان به موقعیت‌های خاص، ارزش قائل شدن برای طرح سؤال‌ها و اندیشه‌های غیرمعمول، فراهم نمودن فرصت خودآدموزی و یادگیری اکتشافی برای یادگیرندگان و …. ( سیف، 1391).

  لازم به ذکر است که در زمینه تأثیر شبیه‌سازی‌ها بر افزایش خلاقیت و حل مسأله تحقیقات مختلفی انجام شده است از جمله: تنیسون و برور[12] (2002)، متدی آموزشی را جهت ارتقاء حل مسأله و خلاقیت به وسیله شبیه‌سازی‌های مبتنی بر کامپیوتر ارائه می‌دهند. تمرکز انیمیشن مدنظر آن‌ها بر اصلاح و شرح توانایی‌های شناختی به کار گرفته شده در فعالیت حل مسأله و خلاقیت می‌باشد (نیلی احمد آبادی و همکاران، 1391: 15).

هم‌چنین، لیو و همکاران ( 2011)، در پژوهشی  با «عنوان تأثیر بازی‌های شبیه‌سازی بر حل مسأله محاسبه‌ای» به این نتیجه رسیدند که بازی‌های شبیه‌سازی کامپیوتری رویکردی اثربخش برای یادگیری مهارت‌های حل مسأله فراهم می‌کنند و کانیدا[13] (1990) در پژوهشی با عنوان « تأثیر کاربرد استفاده از شبیه‌سازی آزمایشگاهی دیسک‌های ویدئویی تعاملی بر حل مسأله و عملکرد یادگیری در دانش‌آموزان دبیرستانی در درس شیمی به این نتیجه رسید که کاربرد شبیه‌سازی‌های آزمایشگاهی در تسهیل عملکرد حل مسأله و صرفه‌جویی در زمان یادگیرندگان تأثیر مثبتی دارد.

  علاوه بر این گای لن دیکنسون[14] (2000)، پژوهشی با عنوان « اثرات تجارب شبیه‌سازی شده کامپیوتری بر مهارت‌های حل مسأله و پیشرفت دانش‌آموزان دبیرستانی در درس زیست‌شناسی» انجام داد. در این پژوهش به این نتیجه رسید که تجارب شبیه‌سازی آموزشی در آزمایشگاه‌های سنتی در بهبود حل مسأله علمی به عنوان یک ابزار اثربخش مؤثر می‌باشد. هم‌چنین آن ابزار مفیدی برای ارتقاء مهارت‌های حل مسأله علمی دانش‌آموزان می‌باشد.