ارتقای توان محاسباتی و مهارت های حل مسئله در دانش آموزان از طریق پروژه های استم-محور فیزیک بر پایه نرم افزار متلب

این پژوهش با هدف سنجش اثربخشی پروژه‌های استم-محور مبتنی بر نرم‌افزار متلب بر تقویت مهارت‌های محاسباتی و حل مسئله دانش آموزان، به روش نیمه آزمایشی و با طرح پیش آزمون-پس آزمون با گروه کنترل و به صورت کمی انجام شد. نمونه آماری این مطالعه، متشکل از دانش آموزان پایه دوازدهم رشته ریاضی فیزیک دبیرستان جوادالائمه تبریز بود که به صورت تصادفی در دو گروه آزمایش و کنترل قرار گرفتند. ابتدا از هر دو گروه و در هر دو حیطه مورد بررسی پیش آزمون به عمل آمد. با توجه به نتایج توزیع همگنی داوطلبین تایید شد. مفاهیم آموزشی مربوط به بخش سینماتیک شامل حرکت بر خط راست و نمودارهای آن بود که به دو صورت سنتی و پروژه محور با نرم افزار متلب در گروه کنترل و آزمایش تدریس شد. سپس پس آزمون اخذ گردید. یافته‌ها حاکی از وجود تفاوت معنادار بین نمرات پس آزمون دو گروه بود. گروه آزمایش در هر دو حیطه مهارت‌های محاسباتی و حل مسئله عملکرد به مراتب بالاتری را نشان دادند (01/0< p). نتایج گویای آن است که تلفیق چارچوب استم با قابلیت‌های بصری و محاسباتی متلب، نه تنها درک عمیق‌تری از مفاهیم انتزاعی سینماتیک مانند نمودارهای مکان-زمان و سرعت-زمان ایجاد می کند، بلکه از طریق تجربه عملی مدل-سازی، تفکر الگوریتمی و توانایی حل مسائل پیچیده و چندمرحله‌ای را در دانش آموزان به طور قابل توجهی ارتقا می‌بخشد.