تاثیر به‌کارگیری تدریس مبتنی بر استم بر تدریس معلمان ریاضی
محورهای موضوعی : آموزش و پرورش
وحید عالمیان
1
*
,
زهرا مختاری
2
1 - گروه آموزش ریاضی، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران
2 - کارشناسی ارشد آموزش ریاضی، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران
کلید واژه: استم, تدریس مبتنی بر استم, تدریس معلمان ریاضی. ,
چکیده مقاله :
هدف: هدف پژوهش حاضر بررسی اثربخشی به‌کارگیری تدریس مبتنی بر استم بر تدریس معلمان ریاضی است.
روش: این پژوهش از نظر هدف کاربردی و از نظر روش، شبه‌آزمایشی از نوع پیش‌آزمون و پس‌آزمون با دو گروه آزمایش و کنترل بود. جامعه آماری این پژوهش شامل کلیه معلمان ریاضی منطقه 15 شهر تهران و نمونه مورد مطالعه شامل 30 معلم ریاضی بود که به صورت در دسترس انتخاب شدند. در گروه آزمایش، مفاهیم ریاضی(حجم های هندسی)به شیوه آموزش مبتنی بر استم (ترکیبی از علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات) با تمرکز بر تقویت مهارت‌های حل مسئله و تفکر انتقادی در دانش آموزان، تدریس شد و در گروه کنترل، با روش‌های سنتی تدریس شد. در این پژوهش برای گردآوری داده‌ها از آزمون محقق‌ساخته‌ای استفاده شد که روایی و پایایی آن سنجیده شد. نتایج این پژوهش برای دو گروه مستقل آزمایش و کنترل، توسط نرم‌افزار SPSS و با استفاده از آزمون t تجزیه و تحلیل گردید.
یافته ها: یافته‌ها نشان داد دانش‌آموزانی که از طریق روش‌های استم آموزش دیده‌اند، توانایی بالاتری در حل مسائل و تفکر انتقادی کسب کرده‌اند. درواقع این رویکرد به دانش‌آموزان کمک کرده است تا به درک بهتری از مفاهیم سه‌بعدی و کاربردی ریاضی برسند و مفاهیم نظری را در قالب فعالیت‌های عملی تجربه کنند که موجب افزایش توانایی آن‌ها در حل مسائل پیچیده‌تر شده است.همچنین، یافته‌ها نشان داد استفاده از رویکرد استم تأثیر مثبتی بر خلاقیت و نوآوری معلمان داشته و به معلمان کمک کرده است تا از طریق ارائه مثال‌های واقعی و پروژه‌های عملی، آموزش را مؤثرتر و محیط‌های آموزشی را برای یادگیری ریاضی پویاتر و جذاب‌تر سازند.
نتیجه گیری: پژوهش پیشنهاد می‌کند که به‌کارگیری رویکرد استم می‌تواند روش مؤثری برای تدریس مباحث در درس ریاضی توسط معلمان باشد، زیرا هم به یادگیری دانش‌آموزان و هم به توسعه حرفه‌ای معلمان کمک می‌کند. با این حال، اجرای روش استم چالش‌های زیادی برای معلمان به‌ویژه در زمینه مدیریت زمان و تطبیق این رویکرد با برنامه‌های درسی فعلی ایجاد می‌کند. بر این اساس، آموزش‌های تخصصی و توسعه حرفه‌ای مداوم برای معلمان از اهمیت بالایی برخوردار است تا بتوانند مهارت‌های موردنیاز را برای اجرای صحیح و مؤثر این روش کسب کنند و کیفیت آموزش ریاضی را ارتقا دهند.
purpose: purpose of this research aims to examine the effectiveness of implementing STEM- based teaching on mathematics teachers. The main objective is to assess the changes made in the teaching and learning math using the modern STEM approach and to compare it with traditional teaching methods.
Method: This research was applied in terms of purpose and quasi-experimental in terms of method, with a pre-test and post-test type with two experimental and control groups. The statistical population of this study includes all mathematics teachers in District 15 of Tehran, and the sample consists of 30 mathematics teachers selected through a convenient sampling method. In the experimental group, the concepts of geometric volumes were taught using a STEM-based teaching approach (a combination of Science, Technology, Engineering, and Mathematics) with a focus on enhancing problem-solving skills and critical thinking in students. In contrast, in the control group, the concepts of mathematics volumes were taught using traditional teaching methods. For data collection, a researcher-made mathematics test was used, the validity and reliability of which were assessed. The questions of this test covered problem-solving abilities in the topic of geometric volumes. The results were analyzed using SPSS software and an independent-samples t-test to compare the experimental and control groups.
Results: The findings showed that students who were trained through STEM methods demonstrated higher abilities in problem-solving and critical thinking in the topic of geometric volumes.
Conclusion: In conclusion, the research suggests that implementing the STEM approach can be an effective method for teaching geometric volumes in mathematics by teachers, as it benefits both student learning and teachers' professional development. However, the implementation of STEM poses numerous challenges for teachers, especially in terms of time management and adapting this approach to current curricula. Accordingly, specialized training and continuous professional development are of great importance for teachers so that they can acquire the skills needed to implement this method correctly and effectively and improve the quality of mathematics education.
1. احمدی، زلیخا(1389) بررسی تأثیر آموزش راهبردهای فراشناختی(برنامه ریزی، نظارت و ارزشیابی) بر توانایی حل مسأله در درس ریاضی دانش آموزان دختر پایه دوم راهنمایی شهر قم. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه یزد
2. تابع بردبار، فریبا(1395)، تأثیر آموزش ازطریق تلفن همراه بر جنبه های روانشناختی و تحصیلی دانشجویان. پژوهشهای برنامة درسی، 6(1)، -127 .145
3. محمد زاده ، محمد، اسدی یونسی، محمد رضا، سالاری فر، محمد حسین، و عسگری، علی(1395)، نقش واسطه ای نگرش نسبت به ریاضی و خودکارآمدی ریاضی در رابطه بین ادراک از خوش بینی آموزشی معلم با پیشرفت ریاضی دانش آموزان دوره متوسطه. فصلنامه نوآوری های آموزشی، سال پانزدهم، شماره53، 27-7
4. Aleksankov, A. M. (2017). The Fourth industrial revolution and modernization of education: international experience. Strategic priorities, 1(13), 53-69.
5. Al-Haj Bedar, R. W., & Al-Shboul, M. A. (2020). The Effect of Using STEAM Approach on Motivation Towards Learning Among High School Students in Jordan. International Education Studies, 13 (9), 48- 57.
6. Bell, A. C., & D'Zurilla, T. J. (2009). Problem-solving therapy for depression: A meta-analysis. Clinical psychology review, 29(4), 348-353.
Callan, Eamonn; Phillips, D.C. Siegel, Harvey. (2018, Oct 7). https://plato.stanford.edu/entries/education-philosophy/. Retrieved from https://plato.stanford.edu.
7. Han, S. Y., Capraro, R. M., & Capraro, M. M. (2014). How Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Project- Based Learning (PBL) Affects High, Middle, and Low Achievers Differently: The Impact of Student Factors on Achievement. International Journal of Science and Mathematics Education, 13(5),
8. Kinsella, M. K. (2008). Relationship of some psychological variables in predicting Problem solving ability of in-service mathematics teachers. The Mathematics Enthusiast, 5(1), 79-100
9. Park, Y. S., & Park, J. H. (2020). Exploring the explicit teaching strategies in STEAM program of climate change. Asia-Pacific Science Education, 6(1), 116-151.
10. Rasul, M., Halim. L., & Iksan. Z. H. (2016). Using STEM Integrated Approach to Nurture Students Interest and 21ST Century Skills. International Conference on Education in Mathematics, Science & Technology, 4, 313- 319.
11. Reyhani, E., Mesgarani, H., & Farmehr, F. (2009). Investigation of the Roles of Dynamic Geometry Software in Problem Solving Skills and Conjecture Making. Technology of Education Journal (TEJ), 3(2), 73-86. doi: 10.22061/tej.2009.1318
12. Lynch, K., Hill, H.C., Gonzalez, K, & Pollard, C. (2019). Strengthening STEM instruction in schools: Learning from research. Policy Insights from the Behavioral and Brain Sciences, 6(2), 236–242.
13. Kristensen M.A., Larsen D.M., Seidelin L., & Svabo C. (2024). The Role of Mathematics in STEM Activities: Syntheses and a Framework from a Literature Review. International Journal of Education in Mathematics, Science, and Technology (IJEMST), 12(2), 418-431. https://doi.org/10.46328/ijemst.3357
14. Bentley, Jessica Leigh, (2021). "The Impact of STEM Education on Elementary School Math and Science Achievement" Doctoral Dissertations and Projects. 3072.
15. Gema Zamarro, Andrew Camp, Dillon Fuchsman, and Josh B. McGee.(2021). How the pandemic has changed teachers’ commitment to remaining in the classroom
16. William Havice, Pamela Havice, Chelsea Waugaman, & Kristin Walker. (2018). Evaluating the Effectiveness of Integrative STEM Education: Teacher and Administrator Professional Development
17. Nur Choiro Siregar, Roslinda Rosli , Siti Mistima Maat, Mary Margaret Capraro . (2020). The Effect of Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) Program on Students’ Achievement in Mathematics: A Meta-Analysis
18. Hoa Anh Tuong , Pham Sy Nam , Nguyen Huu Hau , Vo Thi Bich Tien ,Zsolt Lavicza , Tony Hougton.(2023) . UTILISING STEM-BASED PRACTICES TO ENHANCE MATHEMATICS TEACHING IN VIETNAM: DEVELOPING STUDENTS’ REAL-WORLD PROBLEM SOLVING AND 21ST CENTURY SKILLS
19. Gladys Sunzuma.(2023), Technology integration in geometry teaching and learning
20. Silvia Natividad Moral-Sánchez, Teresa Sánchez-Compaña, Isabel Romero.(2022) .Geometry with a STEM and Gamification Approach: A Didactic Experience in Secondary Education
21. Cevdet Tunc, Birsen Bagcec. (2020). Teachers' Views of the Implementation of STEM Approach in Secondary Schools and The Effects on Students
22. İrfan Topsakal*, Sema Altun Yalçın, Zehra Çakır. The Effect of Problem-based STEM Education on the Students’ Critical Thinking Tendencies and Their Perceptions for Problem Solving Skills