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
