تأثیر روش تدریس بر اساس مدل محتوایی-پداگوژیکی و فناورانه (TPACK) بر عملکرد درسی و تجربیات یادگیری دانش‌آموزان در درس ریاضی دوره آموزش ابتدایی

Abstract

پیشینه و اهداف: مطالعات نشان داده‌اند که ادغام فناوری در آموزش ریاضی با بهره‌گیری از مدل محتوایی-پدالوژیکی و فناورانه (TPACK) می‌تواند عملکرد تحصیلی دانش‌آموزان را بهبود بخشد. نرم‌افزار جئوجبرا به‌عنوان ابزاری پویا، درک مفاهیم انتزاعی هندسه را تسهیل می‌کند و یادگیری را قوت می‌بخشد. بااین‌حال، چالش‌هایی مانند کمبود مهارت معلمان، محدودیت‌های فنی و نابرابری دسترسی به تجهیزات، بهره‌برداری کامل از این فناوری را محدود کرده است. در ایران، پژوهش‌های محدودی به بررسی تأثیر TPACK و جئوجبرا در دورۀ ابتدایی پرداخته‌اند که این شکاف پژوهشی، ضرورت انجام مطالعۀ حاضر را نشان می‌دهد. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر روش تدریس مبتنی بر مدل TPACK، با استفاده از نرم‌افزار جئوجبرا بر عملکرد تحصیلی و تجربیات یادگیری دانش‌آموزان پایۀ پنجم ابتدایی در مباحث تقارن، محیط، مساحت و حجم انجام شد.روش‌ها‌: این پژوهش با رویکرد ترکیبی تبیینی انجام شد. جامعۀ آماری شامل دانش‌آموزان دختر پایۀ پنجم بجنورد در سال 1403-1402 بود. ۶۰ دانش‌آموز با روش همتاسازی در دو گروه آزمایش و کنترل (هرکدام ۳۰ نفر) قرار گرفتند. ابزار کمّی، آزمون محقق‌ساخته با پایایی بالا (آلفای کرونباخ > 9/0) و ابزار کیفی، مصاحبۀ نیمه‌ساختاریافته بود. گروه آزمایش طی ۲۱ جلسۀ ۴۰دقیقه‌ای با جئوجبرا و مدل TPACK و گروه کنترل با روش سنتی آموزش دیدند. داده‌های کمّی با تحلیل کوواریانس با استفاده از نرم‌افزار SPSS و داده‌های کیفی با تحلیل مضمون بررسی شدند.یافته‌ها: یافته‌های کمّی، حاصل از طرح شبه‌تجربی با پیش‌آزمون و پس‌آزمون، نشان داد که آموزش مبتنی بر جئوجبرا تأثیر مثبت و معناداری بر عملکرد تحصیلی دانش‌آموزان در هر چهار مبحث داشت. نتایج تحلیل کوواریانس با (513/30 F= و 05/0 Sig<و اندازه اثر349/0) برای تقارن،(777/35 F= و 05/0 Sig<و اندازه اثر390/0) برای مساحت، (254/23 F= و 05/0 Sig< و اندازه اثر311/0) برای حجم و (094/24 F= و 05/0Sig< و اندازه اثر301/0) برای محیط، برتری گروه آزمایش را تأیید کرد. یافته‌های کیفی، از تحلیل مضمون مصاحبه‌های نیمه‌ساختاریافته با ده دانش‌آموز گروه آزمایش، مضامینی شامل جذابیت بصری و تعاملی جئوجبرا، تسهیل درک مفاهیم هندسی، افزایش انگیزه، تقویت همکاری گروهی، کاهش اضطراب ریاضی و چالش‌های فنی را آشکار کرد. این نتایج، پتانسیل TPACK و جئوجبرا را در بهبود آموزش ریاضی ابتدایی نشان می‌دهد؛ هرچند ضرورت رفع موانع فنی را نیز برجسته می‌کند.نتیجه‌گیری: این پژوهش با هدف بررسی تأثیر روش تدریس مبتنی بر مدل TPACK با استفاده از نرم‌افزار جئوجبرا بر عملکرد تحصیلی و تجربیات یادگیری دانش‌آموزان پایۀ پنجم ابتدایی در درس ریاضی نشان داد که این رویکرد می‌تواند به‌عنوان استراتژی مؤثر در بهبود یادگیری مفاهیم ریاضی و تقویت مهارت‌های شناختی و اجتماعی دانش‌آموزان عمل کند. نتایج کلی حاکی از پتانسیل زیاد این روش در ارتقای کیفیت آموزش ریاضی و ایجاد محیطی پویا برای یادگیری است. این یافته‌ها کاربردهای مهمی در طراحی برنامه‌های درسی مبتنی بر فناوری و بهبود روش‌های تدریس در دورۀ ابتدایی دارند و می‌توانند به تدوین سیاست‌های آموزشی برای ادغام فناوری در کلاس‌های درس کمک کنند. از محدودیت‌های پژوهش می‌توان به تمرکز بر دانش‌آموزان دختر در منطقۀ جغرافیایی خاص و مدت‌زمان محدود مداخلۀ آموزشی اشاره کرد. موانع شامل کمبود تجهیزات فناوری در برخی مدارس، ناکافی‌بودن مهارت‌های اولیۀ دانش‌آموزان در کار با نرم‌افزار و مشکلات فنی مانند قطعی اینترنت بود که اجرای مداخله را در مواردی با چالش مواجه کرد. پیشنهاد می‌شود مطالعات آتی تأثیر این روش را در سایر پایه‌های تحصیلی و موضوعات درسی بررسی کنند. نتایج این پژوهش می‌تواند در توسعۀ برنامه‌های آموزشی فناوری‌محور، طراحی کارگاه‌های آموزشی برای معلمان و بهبود دسترسی به ابزارهای دیجیتال در نظام آموزشی استفاده کند. این رویکرد به‌ویژه می‌تواند در کاهش نابرابری‌های آموزشی و ارتقای کیفیت یادگیری در مناطق کم‌برخوردار مؤثر باشد.