دینامیک‌های سیستم و آموزگاران مدارس – 5 – مدل‌های کامپیوتری

پیش از این در 4 مطلب به مطالعه نوشته‌ای از جی فارستر در ارتباط با ترکیب مباحث درسی مدارس با دینامیک‌های سیستم و خلق رویکردی جدید در آموزش و پرورش کودکان پرداختیم.

1- دینامیک‌های سیستم و آموزگاران مدارس – 1 – آموزش دانش‌آموز محور

2- دینامیک‌های سیستم و آموزگاران مدارس – 2 – طبیعت سیستم‌ها

3- دینامیک‌های سیستم و آموزگاران مدارس – 3 – اشتباهات سیستمی

4- دینامیک‌های سیستم و آموزگاران مدارس – 4 – مدل‌ها در همه جا

این متن نیز در ادامه همان سلسله مطالب است که در آن بیشتر به معرفی مدل‌های کامپیوتری و استفاده آن در این شیوه آموزشی پرداخته است.

9- مدل‌های کامپیوتری و مدل‌های ذهنی:

دینامیک سیستم‌ها ارتباطی دو طرفه را بین مدل‌های ذهنی و مدل‌های شبیه‌سازی ایجاد می‌کند. مدل‌های ذهنی پایه و اساس تصمیمات روزمره ما هستند. این مدل‌ها حجم زیادی از اطلاعات را در بر دارند. اما ذهن انسان در درک رفتاری که از این اطلاعات حاصل می‌شود عاجز است. شبیه‌سازی کامپیوتری با دریافت اطلاعات ذخیره شده در مدل ذهنی و نشان دادن پیامدهای دینامیک آن به خوبی با مدل ذهنی در می‌آمیرد.

نقل قولی از کنفرانس معلمان در گروه دینامیک‌های سیستم:

مدل‌ها زبانی مشترک فراهم می‌کنند که با آن دانش‌آموزان در روش‌ها و علایق مختلف آموزشی درگیر می‌شوند. شبیه‌سازی به خصوص بسیار درگیرکننده است و افرادی را که تا پیش از این در فعالیت‌ها و بحث‌های قدیمی مشارکت نمی‌کردند، از لاک خود بیرون می‌کشد.

مدل‌ها در تبدیل مفاهیم انتزاعی به حقایق قابل درک بسیار قدرتمند هستند. توانایی یک دانش‌آموز در دیدن سیستم‌ها – آنچه درون انباره‌ها می‌رود و جایی که فیدبک‌ها وجود دارند – و پس از آن اجرای یک مدل و مشاهده چگونگی عملکرد سیستم در شرایط مختلف، مفاهیم ذهنی را به انواع معنادار آن برمی‌گرداند. چنین یافته‌ای برای دانش آموزان تمامی مقاطع صحت دارد.

مدل‌ها این امکان را فراهم می‌اورد که دانش آموزان موضوعات زندگی را به جای یک بعدی بودن، نوعی بده بستان ببینند. موقعیت‌ها نیز از خوب و بد ساده تبدیل به امور چند وجهی می‌شوند.

مدل‌هایی که با مشائل واقعی در زندگی دانش آموزان سر و کار دارند، مثلا مسائل مالی و درون شخصی، آموزش معناداری را برایشان خلق می‌کنند.

شرکت‌کنندگان توافق داشتند که بیشترین مزایای رویکرد سیستمی در رشته‌هایی نظیر ادبیات، هنر و تاریخ است. کارهای بزرگی نظیر مزرعه حیوانات از یک متن صرف تبدیل به ابزاری قدرتمند برای آموختن رفتارهای عمومی بشر شدند.

اشتیاق دانش‌آموزان برای آموختن به کلاس‌های دیگر هم منتقل شده است و سایر معلم‌ها نیز برای یادگیری درباره سیستم‌ها علاقه نشان داده‌اند.

گفته‌های بالا تاییدی بر حرف “برای دانش آموزان در هرسطح” است. و همچنین به دانش‌آموزان در هر رتبه اکادمیک هم تعمیم‌پذیر است. شواهد نشان می‌دهد که هیچ رابطه معناداری بین آموختن سریع و کند دانش‌اموز در روش‌های قدیمی و روش‌های سیستمی وجود ندارد. برخی کودکانی که در روش‌های قدیمی جایگاه بهتری داشتند بخاطر حفظ کردن و بازگویی مطالبی بود که خود درک کاملی از آن نداشتند. چنین افرادی در چارچوبی دینامیک‌های سیستم ممکن بود ضعیف عمل کنند. از طرفی افرادی که در آن روش‌ها در رتبه‌های پایین قرار می‌گرفتند دلیلش لزوما حماقت نبوده‌است. بلکه آن‌ها بیشتر این موضوعات را نامرتبط به زندگی و غیرجذاب می‌یافتند. آن‌ها معمولا هنگام آوردن دنیای واقعی به محیط متمرکز سیستم‌ها بسیار خوب عمل می‌کردند.

کار با مدل‌های کامپیوتری:

در تبدیل یک مدل ذهنی به مدل شبیه‌سازی دینامیک سیستم از مراحل مختلفی باید عبور کرد.

  1. یک مدل باید بدون عدم هماهنگی منطقی ساخته شود. تمامی متغیرها باید تعریف شوند. هیچ متغیری بیش از یک بار تعریف نمی‌شود. معادلات باید کاملا واضح باشند. واحدهای اندازه‌گیری در دو طرف معادلات باید یکسان باشند. بیشتر نرم‌افزارهای دینامیک سیستم چنین اشکلات منطقی را چک می‌کنند.
  2. وقتی یک مدل برای اولین بار شبیه‌سازی می‌شود احتمال غیرعقلانی بودن نتایج وجود دارد. رفتار شبیه‌سازی شده ممکن است غیر ممکن باشد. موجودی انبار، آب داخل وان حمام یا دانش آموزان یک مدرسه ممکن است منفی شوند. که ارقام منفی معمولا در دنیای واقعی بی‌معنی است. به همین علت باز می‌گردیم و با اصلاح مدل ساختار آن را واقعی و پایدارتر می‌کنیم.
  3. وقتی مدل بهتر شد، رفتار عجیبی که نشان می‌دهد دیگر بخاطر اشتباهات مدل‌سازی نیست. بلکه چیزهایی را درباره زندگی واقعی نشان می‌دهد که پیش از این نمی‌دانستیم. خود من هم معمولا یافته‌های جدیدی از این دست در مدل‌ها دارم. یک مثال آن از مدل من در کتاب دینامیک شهری در ارتباط با دلایل رشد و سکون شهرها است. یک آخر هفته برنامه اموزش شغلی را به مدلم اضافه کردم. برنامه را طوری در نظر گرفتم که کامل بوده و مردم را از دسته بی‌مهارت به ماهر منتقل می‌کرد. هزینه‌ای هم در بر نداشت.

برنامه آموزش شغلی باعث افزایش بیکاری در مدل شد. چنین نتیجه‌ای بسیار من را تعجب زده کرد و یک روز کامل را در حال بررسی دلیل آن بودم. نتایج را پیش فرماندار سابق آقای جان کالینز و تعدادی دیگر سیاستمداری که با آن‌ها کار می‌کردم بردم. آن‌ها در سکوت به این افزایش بیکاری در نمودارها برای چندین دقیقه خیره شده بودند تا اینکه یک نفر گفت: اوه! دیترویت بهترین برنامه آموزش شغلی در کشور و بیشترین نرخ افزایش بیکاری را دارد. پس از آن نزد افراد مشغول در این حرفه رفتم و از آن‌ها پرسیدم که تا بحال با چنین پدیده‌ای (افزایش بیکاری در اثر برنامه‌های آموزش شغی) مواجه شده‌اند. پاسخ آن‌ها: بله قطعا، وقتی چنین می‌شود به یک شهر دیگر می‌رویم.

برنامه تعلیم شغلی در مدل به وسیله 3 نیرو شکست خورده بود. اولا: پیش از چنین برنامه‌ای کسب و کارها دست در استخر نیروی بیکار و بدون مهارت می‌کردند و در صورت نیاز نیرو انتخاب می‌کردند. چنین آموزش‌هایی جای آموزش حین خدمت در کار را می‌گرفت و کسب و کارها نیز چنین آموزش‌هایی را متوقف کرده بودند. نزدیک به نصف برنامه آموزشی بخاطر چنین موضوعی بی‌اثر شده بود. دوما: برنامه باعث افزایش تعداد نیروی کار ماهر و به تبع آن افزایش بیکاری در چنین قشری شده بود که دوباره به خیل بیکاران بدون مهارت اضافه می‌کرد. تقریبا نصف دیگر برنامه بخاطر بازگشت افراد از ماهر به بی‌مهارت، خنثی می‌شد. سوما: هرچند چنین برنامه‌ای کار جدیدی ایجاد نمی‌کرد، اما بخاطر دیده شدن توسط مردم سایر شهرها، باعث مهاجرتشان به چنین شهرهای با برنامه آموزشی می‌شد. نیروهای ذکر شده باعث بی اثر شدن آموزش‌ها و از طرفی شهرت یافتن برنامه باعث تجمع نیروی کار می‌شد.

یکی دیگر از مثال‌هایی که باعث آموختن من درباره زندگی واقعی شد، مدلی بود که یک دانش‌آموز برای بررسی رفتار انسولین و گلوکز در مراحل مختلف دیابت ساخته بود. در یک آزمایش شبیه‌سازی شده در یک مدل نتیجه‌ای از بیمار کامپیوتری خود دریافت نمود که تا به حال در ادبیات پزشکی مطرح نشده بود. آیا اشتباهی در مدل شده بود؟ او نتایج را به دکترهای فعال در تحقیقات دیابت نشان داد. پس از مطالعه آنچه در مدل در حال رخ دادن بود، چنین پاسخ دادند: ما بیماری این چنین داشتیم، اما همیشه تصور می‌کردیم اشتباهی در اندازه‌گیری‌ها رخ داده است. با این فرآیند یک سندروم جدید پزشکی تعریف شد.

ادامه…

 

 

سایر مطالب تحلیل دینامیک‌های سیستم:

  1. نمودارهای علت و معلولی: سیستم بر روی کاغذ
  2. علیت در مقابل همبستگی: بستنی عامل ارتکاب قتل
  3. تعیین قطبیت رابطه: بازخورهای مثبت و منفی
  4.  نامگذاری حلقه های علیت: جلوگیری از جنگ سازمانی
  5. نامگذاری متغیرهای نمودار علیت
  6. تاخیر در سیستم: بنزین با قیمت بالا یا پایین؟!
  7. دینامیک‌های سیستم و آموزگاران مدارس
    1. آموزش دانش‌آموز محور
    2. طبیعت سیستم‌ها
    3. اشتباهات سیستمی
    4. مدل‌ها در همه جا
    5. مدل‌های کامپیوتری
    6. منابع اطلاعاتی و فراگیری مدل‌ها
    7. ساختارهای عمومی و معادلات دیفرانسیل
    8. مرور مقاله آموزش دینامیک‌ها سیستم در مدارس – جی فارستر
  8. معرفی دوره خودآموز دینامیک‌های سیستم: دانشگاه MIT
  9. شبیه ساز پرواز مدیریتی
  10. مدل کردن متغیرهای نرم
  11. از ابزارهای حسابداری تا مدل های دینامیک سیستم
  12. چه زمانی شبیه سازی دینامیک سیستم انجام دهیم؟
  13. از عوامل کلیدی موفقیت تا حلقه های کلیدی موفقیت
  14. از حلقه های علت و معلولی تا مدل کامپیوتری سیستم – 1
  15. از نمودار علت و معلولی تا مدل های کامپیوتری سیستم – 2

2 Comments on “دینامیک‌های سیستم و آموزگاران مدارس – 5 – مدل‌های کامپیوتری”

  1. سلام محقق عزیز
    یک سوال برای من مطرح شده ، شماتیک شکل بالا (شبیه سازی گرگ و گوسفند) استفاده شده در مطلب شما با کدام نرم افزار شبیه سازی انجام شده است ؟
    به شدت به اینچنین نرم افزاری نیاز دارم ، لطفا معرفی بفرمایید .
    از مطالب مفید شما هم سپاسگزارم .

    1. سلام و وقت بخیر
      با تشکر از کامنت شما
      نرم افزار رایگان که در ایران نیز توسط افراد بسیاری استفاده می‌شود Vensim هست که در این لینک می تونید اون رو دانلود کنید.
      برای کامپیوترهای اپل نیز نرم افزار مورد استفاده STELLA هست که بنده با آن کار نکرده ام.
      امیدوارم پاسخ سوالتون رو گرفته باشید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *