بررسی یادگیری مهارت‌های هندسی به کمک نرم‌افزارهای هندسه‌ی پویا در دوره راهنمایی تحصیلی

عنوان پایان نامه:بررسی یادگیری مهارت‌های هندسی به کمک نرم‌افزارهای هندسه‌ی پویا در دوره راهنمایی تحصیلی

قالب بندی: word

تعداد صفحات: 212

شرح مختصر:

هدف پژوهش حاضر بررسی چگونگی ارتقاء مهارت‌های هندسی با به کارگیری نرم‌افزارهای هندسه‌ی پویا به عنوان ابزار کمک آموزشی و مقایسه‌ی آن با کلاس‌های متداول است. هوفر (1981) یادگیری مهارت‌های هندسی را به پنج دسته شامل مهارت‌های منطقی، دیداری، کلامی، ترسیمی و کاربردی تقسیم می‌کند. پژوهش‌گر در این راستا، مطالعه‌ی خود را با انتخاب یک گروه آزمایش و یگ گروه کنترل هر کدام مشتمل بر 28 دانش‌آموز پسر به شیوه‌ی‌نمونه‌گیری دردسترس از جامعه آماری دانش‌آموزان مدارس راهنمایی تحصیلی پسرانه با امکانات رایانه‌ای مناسب، در طول یک سال تحصیلی انجام داده است. در گروه آزمایش 10 جلسه آموزشی به جای کلاس‌های درسی به شیوه سخنرانی در کارگاه رایانه با استفاده از نرم‌افزار جئوجبرا[1] به اجرا درآمد. هم‌چنین دانش‌آموزان موظف به شبیه‌سازی مسائل و تمرین‌های کتاب درسی به عنوان تکلیف شب در نرم‌افزار بودند.

جهت کنترل پیشرفت یادگیری مهارت‌ها در دانش‌آموزان، در ابتدای سال تحصیلی، پیش‌آزمون و در انتها پس‌آزمون برگزار شد. داده‌ها با آزمون کواریانس چندگانه (MANCOVA) برای بررسی فرضیه اصلی پژوهش و آزمون آماری کواریانس تک متغیره ANCOVA)) برای تحلیل رشد هر یک از مهارت‌ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج به دست آمده از آزمون کواریانس چندگانه با اطمینان 99 درصد فرضیه اصلی پژوهش را مبنی بر موثرتر بودن یادگیری مهارت‌های هندسی با کمک نرم‌افزارهای هندسه‌ی پویا را نسبت به کلاس‌های متداول به شیوه‌ی سخنرانی تایید کرد. از طرفی نتایج آزمون کواریانس تک متغیره برای بررسی فرضیه‌های جزئی پژوهش نشان داد به جز در مهارت‌های منطقی که تفاوت چندانی بین گروه آزمایش و کنترل مشاهده نشد، در چهار مهارت دیگر، با اطمینان %99 (0.01 = α) تفاوت قابل توجهی بین دانش‌آموزانی که از نرم‌افزار استفاده کرده‌اند و گروه کنترل مشاهده شد.

این پژوهش‌گر به منظور تبیین کامل‌تر پدیده‌ها در فرآیند آموزش و نتیجه‌گیری صحیح، از یافته‌های کیفی بهره جست. پژوهش‌گر با مستندسازی مشاهدات ، تحلیل فیلم‌های ضبط شده از کارگاه‌های رایانه، تحلیل نظرسنجی از دانش‌آموزان و مصاحبه نیمه‌ساختاری از برخی دانش‌آموزان به صورت مطالعه موردی ، داده‌های کیفی را تامین کرد. داده‌ها پس از مستندسازی، مقوله‌بندی، اهمیت‌بخشی و تفسیر، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصله فرضیه اصلی پژوهش را تایید کرد. همچنین رشد هر یک مهارت‌های هندسی را به طور نسبی نشان داد.

از نتایج فرعی پژوهش اهمیت توجه به حوزه‌های مختلف اهداف آموزشی و ارتباط متقابل مهارت‌های هندسی و اثر تقویتی آن‌ها بر روی هم بود. همچنین توجه به رشد همگون در تقویت ابعاد شناختی و عاطفی لازم دیده شد. و از طرفی تقویت دو بعد شهود و تجرد در دانش آموزان مورد تاکید قرار گرفت.

فهرست مطالب:

فصل اول: معرفی پژوهش..... 2

1.1 بیان مسئله. 4

1.2 اهمیت و ضرورت پژوهش.... 5

1.3 اهداف و فرضیه‌های پژوهش.... 7

1.4 تعریف اصطلاحات پژوهش.... 8

فصل دوم: مرور بر مبانی نظری و پیشینه پژوهش..... 11

2.1 مبانی نظری یاددهی و یادگیری.. 12

2.1.1 نظریه‌ی ساختن‌گرایی در یادگیری.. 13

2.1.2 نظریه‌ی رشد شناختی برونر. 15

2.1.3 یادگیری از راه بینش.... 16

2.1.4 اهداف یادگیری در ریاضی.. 19

2.1.5 هوش و خلاقیت.. 22

2.1.6 سبک‌های یادگیری.. 24

2.2 یاددهی و یادگیری هندسه. 26

2.2.1 تحولات تاریخی در آموزش هندسه. 27

2.2.2 شیوه‌های آموزش هندسه. 28

2.2.3 فرآیندهای تفکر در هندسه. 29

2.2.4 استدلال در هندسه. 34

2.2.5 شهود در هندسه. 37

2.2.6 نظریه راست مغزی و چپ مغزی.. 39

2.3 نرم‌افزارهای هندسه پویا43

2.3.1 اشکال پویا44

2.3.2 آموزش هندسه با رایانه. 45

2.3.3 نرم‌افزارهای هندسه‌ی پویا48

2.4 مهارت‌های هندسی.. 54

2.4.1 مهارت‌های منطقی.. 55

2.4.2 مهارت‌های دیداری.. 59

2.4.3 مهارت‌های کلامی.. 63

2.4.4مهارت‌های ترسیمی.. 65

2.4.5 مهارت‌های کاربردی.. 69

2.5 شرایط یادگیری.. 70

2.5.1 محیط آموزشی.. 71

2.5.2 برنامه‌ی درسی.. 74

2.5.3 فعالیت‌های یادگیری.. 77

2.5.4 نقش معلم در یادگیری.. 79

2.5.5 شرایط سنی یادگیرندگان.. 87

2.6 پیشینه‌ی پژوهش.... 90

فصل سوم: روش‌شناسی پژوهش..... 93

3.1 روش تحقیق.. 94

3.1.1 جامعه‌ی آماری.. 95

3.1.2 گروه نمونه و شیوه‌ی گزینش آن.. 96

3.1.3 متغیرهای تحقیق.. 97

3.2 روش جمع‌آوری اطلاعات.. 98

3.2.1 روش جمع‌آوری داده‌های کمی.. 99

3.2.2 روش جمع‌آوری داده‌های کیفی.. 101

3.3 روش اجرای پژوهش.... 102

3.3.1 برنامه‌ی آموزشی کارگاه‌ها105

3.3.2 تقویت مهارت‌های هندسی.. 108

3.4 کیفیت پژوهش.... 111

3.4.1 روایی.. 112

3.4.2 پایایی.. 113

3.5 روش تجزیه و تحلیل داده‌ها115

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده‌‌های پژوهش..... 117

4.1 تجزیه و تحلیل کمی داده‌ها119

4.1.1 آمار توصیفی.. 120

4.1.2 آمار استنباطی.. 130

4.2 تجزیه و تحلیل کیفی داده‌ها139

4.2.1 بررسی چگونگی رشد مهارت‌های منطقی.. 140

4.2.2 فرضیه دوم پژوهش: مهارت‌های دیداری.. 142

4.2.3 فرضیه سوم پژوهش: مهارت‌های کلامی.. 144

4.2.4 فرضیه چهارم پژوهش: مهارت‌های ترسیمی.. 146

4.2.5 فرضیه پنجم پژوهش: مهارت‌های کاربردی.. 148

4.3 یافته‌های فرعی.. 151

4.3.1 مسائل انگیزشی.. 152

4.3.2 مسائل اجتماعی.. 153

4.3.3 تعامل با نرم افزار. 154

4.3.4 نظرسنجی.. 155

فصل پنجم: بحث و نتیجه‌گیری از یافته‌های پژوهش..... 157

5.1 بحث و بررسی یافته‌ها161

5.1.1 فرضیه‌ی اول پژوهش: مهارت‌های منطقی.. 163

5.1.2 فرضیه‌ی دوم پژوهش: مهارت‌های دیداری.. 167

5.1.3 فرضیه‌ی سوم پژوهش: مهارت‌های کلامی.. 169

5.1.4 فرضیه‌ی چهارم پژوهش: مهارت‌های ترسیمی.. 171

5.1.5 فرضیه‌ی پنجم پژوهش: مهارت‌های کاربردی.. 173

5.2 نتیجه‌گیری.. 175

5.2.1 تاثیر متقابل مهارت‌های یادگیری.. 176

5.2.2 ارتباط متقابل اهداف یادگیری.. 177

5.2.3 تجرد و شهود در هندسه. 181

5.3 توصیه‌ها و پیشنهادها182

5.3.1 توصیه برای معلمین هندسه‌ی پویا183

5.3.2 پیشنهاد برای پژوهش‌های بعدی.. 184

5.3.3 پیشنهادهای کاربردی.. 185

5.4 محدودیت‌های پژوهش.... 186

منابع

پیوست‌ها192

 فهرست نمودارها

نمودار‏4‑‌أ: رشد مهارت‌های منطقی در گروه‌های کنترل و آزمایش..... 120

نمودار‏4‑‌ب: هیستوگرام رشد مهارت‌های منطقی در گروه‌های آزمایش و کنترل.. 121

نمودار‏4‑‌ج: رشد مهارت‌های دیداری در گروه‌های کنترل و آزمایش..... 122

نمودار‏4‑‌د: هیستوگرام رشد مهارت‌های دیداری در گروه‌های آزمایش و کنترل.. 123

نمودار‏4‑‌ه: رشد مهارت‌های کاربردی در گروه‌های کنترل و آزمایش..... 124

نمودار‏4‑‌و: هیستوگرام رشد مهارت‌های کلامی در گروه‌های آزمایش و کنترل.. 125

نمودار‏4‑‌ز: رشد مهارت‌های ترسیمی در گروه‌های کنترل و آزمایش..... 126

نمودار‏4‑‌ح: هیستوگرام رشد مهارت‌های ترسیمی در گروه‌های آزمایش و کنترل.. 127

نمودار‏4‑‌ط: رشد مهارت‌های کاربردی در گروه‌های کنترل و آزمایش..... 128

نمودار‏4‑‌ی: هیستوگرام رشد مهارت‌های کاربردی در گروه‌های آزمایش و کنترل.. 129

نمودار‏4‑‌ک: مقایسه میانگین‌های تصحیح شده مهارت‌های هندسی در دو گروه کنترل و آزمایش..... 133

نمودار‏4‑‌ل: مقایسه رشد مهارت‌های منطقی بر اساس میانگین‌های تصحیح شده در ANCOVA... 134

نمودار‏4‑‌م: مقایسه رشد مهارت‌های دیداری بر اساس میانگین‌های تصحیح شده در آزمون ANCOVA... 135

نمودار‏4‑‌ن: مقایسه رشد مهارت‌های کلامی بر اساس میانگین‌های تصحیح شده در آزمون ANCOVA... 136

نمودار‏4‑‌س: مقایسه رشد مهارت‌های ترسیمی بر اساس میانگین‌های تصحیح شده در آزمون ANCOVA... 137

نمودار‏4‑‌ع: مقایسه رشد مهارت‌های منطقی بر اساس میانگین‌های تصحیح شده در آزمون ANCOVA... 138

فهرست جداول

جدول‏2‑‌أ: مقاسیه‌ی کلاس‌های سنتی و کلاس‌های مبتنی بر روی‌کرد ساختن‌گرایی... 13

جدول‏2‑‌ب: سبک‌های شناختی... 25

جدول‏2‑‌ج: توزیع مراحل تفکر هندسی بر اساس مهارت‌های هندسی... 33

جدول‏2‑‌د: تفکر در دو نیم‌کره‌ی مغز. 39

جدول‏2‑‌ه: کارکرد نیم‌کره‌های مغز. 40

جدول‏2‑‌و: استراتزی‌های مداخله معلم از نظر تاورز. 83

جدول‏2‑‌ز: تلفیق طبقه‌بندی پگ و دیوی و مدل ون‌هیل... 88

جدول‏3‑‌أ: جدول آموزش‌های تکمیلی به منظور تقویت مهارت‌های هندسی در مباحث درسی... 105

جدول‏3‑‌ب: جدول فعالیت‌های انجام شده برای تقویت مهارت‌های هندسی... 108

جدول‏3‑‌ج: شیوه تقویت متقابل مهارت‌های هندسی... 109

جدول‏3‑‌د: غنی کردن اهداف آموزشی... 110

جدول‏3‑‌ه: همبستگی‌ها و پایایی‌ها آزمون.. 114

جدول‏4‑‌أ: شاخص‌های توصیفی مهارت‌های منطقی در پیش‌آزمون و پس‌آزمون گروه‌های آزمایش و کنترل.. 120

جدول‏4‑‌ب: شاخص‌های توصیفی مهارت‌های دیداری در پیش‌آزمون و پس‌آزمون گروه‌های آزمایش و کنترل.. 122

جدول‏4‑‌ج: شاخص‌های توصیفی مهارت‌های کلامی در پیش‌آزمون و پس‌آزمون گروه‌های آزمایش و کنترل.. 124

جدول‏4‑‌د: شاخص‌های توصیفی مهارت‌های ترسیمی در پیش‌آزمون و پس‌آزمون گروه‌های آزمایش و کنترل.. 126

جدول‏4‑‌ه: شاخص‌های توصیفی مهارت‌های کاربردی در پیش‌آزمون و پس‌آزمون گروه‌های آزمایش و کنترل.. 128

جدول‏4‑‌و: آزمون باکس برای بررسی وجود همسانی ماتریس واریانس و کواریانس..... 130

جدول‏4‑‌ز: آزمون لوین برای بررسی تجانس واریانس‌ها130

جدول‏4‑‌ح: نتایج آزمون MANCOVA به شیوه‌ی ویلک و هتلینگ..... 131

جدول‏4‑‌ط: نتایج آزمون MANCOVA... 132

جدول‏4‑‌ی: میانگین‌های تصحیح شده. 133

جدول‏4‑‌ک: تحلیل آماری آزمون ANOCVA در مهارت‌های منطقی... 134

جدول‏4‑‌ل: تحلیل آماری آزمون ANOCVA در مهارت‌های دیداری... 135

جدول‏4‑‌م: تحلیل آماری آزمون ANOCVA در مهارت‌های کلامی... 136

جدول‏4‑‌ن: تحلیل آماری آزمون ANOCVA در مهارت‌های ترسیمی... 137

جدول‏4‑‌س: تحلیل آماری آزمون ANOCVA در مهارت‌های کاربردی... 138

جدول‏4‑‌ع: جدول تحلیل نظرات دانش‌آموزاندر خصوص تاثیر نرم‌افزار در یادگیری مباحث مختلف درسی... 155

جدول‏4‑‌ف: محاسبه ضریب همبستگی جلسات آموزش و تاثیرگذاری در یادگیری در نظر سنجی از دانش‌آموزان.. 156

جدول‏5‑‌أ: ارتباط مهارت‌های هندسی و اهداف آموزشی... 177

جدول‏5‑‌ب نحوه‌ی تاثیرگذاری متقابل بین حوزه‌های مختلف در اهداف آموزشی (1ß1)179

جدول‏5‑‌ج: نحوه‌ی تاثیرگذاری متقابل بین حوزه‌های مختلف در اهداف آموزشی (2ß1)180

جدول‏6‑‌أ: مقایسه‌ی نرم‌افزارهای هندسه پویا1

پروژه سیستم آموزشی هوشمند

عنوان پروژه: سیستم آموزشی هوشمند

قالب بندی: word

تعداد صفحات: 38

قسمتی از متن:

سیستم آموزش هوشمند (ITS) چیست ؟

یکی از دلایل اینکه ITS یک چنین زمینه ی بزرگ و گوناگونی است جامع بودن اصطلاح "سیستم آموزش هوشمند" است که به هر برنامه ی کامپیوتری که دارای تا حدودی هوشمندی باشد و بتوان از آن در آموزش استفاده کرد می گویند.

ITS حاصل آموزش های قدیمی به کمک کامپیوتر یا CAI است که معمولاً به یک سیستم قالب دار به همراه لینک های رمزگذاری شده مرتبط می شود.به عنوان مثال : Hypertext با هدف آموزشی

مدل سنتی ITS شامل 4 عنصر سازنده است :

• مدل حوزه
• مدل دانشجو
• مدل آموزش
• یک محیط آموزشی یا یک رابط کاربر

پروژه های ITS با توجه به نسبت مراحل هوشمندی عناصر، گوناگونی زیادی دارند. برای مثال یک پروژه ی متمرکز روی هوشمندی در مدل حوزه ممکن است محل هایی برای مشکلات سخت و جدید بسازد، آنگاه دانشجویان همیشه مسائلی برای کار کردن دارند و ITS ممکن است فقط متدهای ساده ای برای آموزش آن مسائل داشته باشد، در حالیکه یک سیستم متمرکز روی چندین راه و یا راههای جدید برای آموزش یک موضوع خاص ممکن است معرفی ساده تری برای آن پیدا کند زمانی که چندین عنصر، از قبیل هوشمندی، معرفی های همگن و یا ناهمگن می توانند مورد استفاده قرار بگیرند.