ارزیابی اثربخشی آموزش مهارت‌های ریاضی پیش‌نیاز بر نمرات فیزیک دانش‌آموزان دختر پایه یازدهم
محورهای موضوعی : فصلنامه مهارت های روانشناسی تربیتی
رضا توشمالانی
1
,
جعفر اسدپور
2
*
1 - استادیار، گروه فیزیک، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران
2 - گروه ریاضی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران
کلید واژه: مهارت‌های ریاضی, فیزیک, دانش‌آموزان,
چکیده مقاله :
این پژوهش با روش شبه‌آزمایشی به بررسی تأثیر آموزش مهارت‌های ریاضی پیش‌نیاز بر نمرات دانش‌آموزان در درس فیزیک می‌پردازد. جامعه آماری شامل 30 دانش‌آموز دختر پایه یازدهم رشته تجربی بود که به صورت تصادفی به دو گروه آزمایش (با آموزش مهارت‌های ریاضی پیش‌نیاز) و کنترل (با تدریس سنتی فیزیک) تقسیم شدند. ابتدا مهارت‌های ریاضی ضروری برای حل مسائل فیزیک پایه یازدهم شناسایی گردید. سپس مباحث الکتریسیته ساکن و جریان الکتریکی (فصول اول و دوم کتاب فیزیک یازدهم تجربی) به دو روش مختلف تدریس شد. در گروه کنترل، تدریس فیزیک به روش سنتی انجام شد در حالیکه در گروه آزمایش، قبل از تدریس مباحث فیزیک، مهارت‌های محاسباتی و جبری ریاضی مرتبط آموزش داده شد. برای تحلیل داده‌ها از تحلیل کوواریانس (ANCOVA) در نرم‌افزار SPSS استفاده شد. نتایج نشان داد که مهارت‌های ریاضی پیش‌نیاز تأثیر معناداری بر بهبود نمرات دانش‌آموزان در درس فیزیک دارد.
This quasi-experimental study investigated the impact of mastering mathematical skills on physics scores of female 11th-grade students in the experimental science track. The sample consisted of 30 students randomly assigned to experimental (receiving prerequisite mathematical skills training) and control (receiving traditional physics instruction) groups. Initially, essential mathematical skills required for solving 11th-grade physics problems were identified. Then, the topics of static electricity and electric current (chapters one and two of 11th-grade physics) were taught using two different methods. The control group received traditional physics instruction, while the experimental group received training on the necessary mathematical computational and algebraic skills prior to the physics lessons. Data were analyzed using analysis of covariance (ANCOVA) in SPSS. The results indicated that teaching prerequisite mathematical skills had a significant positive effect on improving students' physics scores. .
ابوکاظمی ، محمدابراهیم. (1381) دانشنامه فیزیک. تهران: بنیاد دانشنامه نگاری ایران.
سازمان پژوهش و برنامه‌ریزی آموزشی ایران (1399). کتاب فیزیک یازدهم (دوره دبیرستان).تهران: انتشارات مدرسه
شهریاری، پ (1390). ریاضیات و کاربردهای آن در فیزیک. تهران: انتشارات مبتکران.
علیمیرزائی یزدان ، علیمیرزائی یاسر ،1403.تأثیر آموزش ریاضی بر آموزش فیزیک: بررسی جامع. ماهنامه علمی تخصصی پایا شهر
منابع انگلیسی: •
American Association of Physics Teachers. (2009). Guide to Physics First [Brochure]. Author. • Başkan, Z., Alev, N., & Karal, İ. S. (2010). Physics and mathematics teachers’ ideas about topics that could be related or integrated. Procedia Social and
Behavioral Sciences, 2, 1558-1562. •
Griswold, C. (1915). Mathematical preparation desired for high school physics. The Mathematics Teacher, 8(1), 16-20. • Hake, R. R. (1998). Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand-student survey of mechanics test data for introductory physics
courses. American Journal of Physics, 66(1), 64-74. •
Hart, K. (Ed.). (1981). Children's understanding of mathematics: 11-16. London: John Murray. • Hart, K., Turner, A. D., & Booth, L. (1982). Mathematics-science links in the secondary school: Collaboration between mathematics and science departments:
Case studies of four schools: Part 2. Mathematics in School, 11(3), 10-12. • Kapucu, S., Ocal, M., & Simsek, M. (2016). Evaluating high school students' conceptions of the relationship between mathematics and physics: Development
of a questionnaire. Science Education International, 27(2), 253-276. • Karam, R., & Pietrocola, M. (2014). Mathematical knowledge for teaching physics: An exploratory study. Physical Review Special Topics-Physics Education
Research,10(2), Article 020123. • Kiray, S., Gok, B., & Bozkir, A. (2015). Identifying the factors affecting science and mathematics achievement using data mining methods. Journal of Education
in Science, Environment and Health, 1(1), 28. https://doi.org/10.21891/jeseh.41216
• Liu, S. (2010). Teachers' knowledge: Review from comparative perspective. New Horizons in Education, 58(1), 148-158. • Meltzer, D. E. (2002). The relationship between mathematics preparation and conceptual learning gains in physics: A possible “hidden variable” in diagnostic
pretest scores. American Journal of Physics, 70(12), 1259-1268. • Meltzer, D., & Otero, V. (2014). Transforming the preparation of physics teachers. American Journal of Physics, 82(7), 633-637.
https://doi.org/10.1119/1.4868023 • Meltzer, D., & Otero, V. K. (2015). A brief history of physics education in the United States. American Journal of Physics, 83(5), 447-458.
https://doi.org/10.1119/1.4902397 • Michelsen, C. (2015). Mathematical modeling is also physics—interdisciplinary teaching between mathematics and physics in Danish upper secondary
education. Physics Education, 50(4), 489-494. https://doi.org/10.1088/0031-9120/50/4/489
• NGSS Lead States. (2013). Next Generation Science Standards: For States, By States. National Academies Press.
• Otero, V. K., & Meltzer, D. (2016). 100 years of attempts to transform physics education. The Physics Teacher, 54(9), 523-527. https://doi.org/10.1119/1.4967888
• Otero, V., & Meltzer, D. (2017). A discipline-specific approach to the history of U.S. science education. Journal of College Science Teaching, 46(3).
• Otero, V. K., & Meltzer, D. E. (2017). The past and future of physics education reform. Physics Today, 70(5), 50-56. [invalid URL removed] • Redish, E. F. (2005). Problem solving and the use of math in physics courses. In Proceedings of the conference on world view on physics education (pp. 21-
35).
• Sharma, C. S. (1982). The role of mathematics in physics. The British Journal for the Philosophy of Science, 33(3), 275-286. [invalid URL removed]
• Stein, F. M. (2001). Re-preparing the secondary physics teacher. Physics Education, 36(1), 52-57.
• Surma, K. (2020). Does the Mathematics Level Affect Student Success In High School Physics? • Vinitsky-Pinsky, L., & Galili, I. (2014). The need to clarify the relationship between physics and mathematics in science curriculum: Cultural knowledge as
possible framework. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 116, 611-616. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2014.01.266
• Wang, X., & Bao, L. (2011). The impact of mathematical skills on student achievement in physics: A meta-analysis. Educational Research Review, 6(2), 141-153.