بررسی اثربخشی محیط یادگیری همیارانه مبتنی بر رایانه (Cscl) و نرم‌افزار ریاضی پویا بر مهارت حل مسایل مثلثاتی

پیشینه و اهداف:بهره گیری از روش حل مساله، یکی از ایده‌های مهم در آموزش ریاضی محسوب می شود. طبق سند برنامه درسی ملی توانایی حل مسائل ریاضی و کاربرد آن در حل مسائل زندگی باید از مهم ترین مهارت های یک دانش آموخته دوره متوسطه باشد؛ اما شواهد حاکی از آن است که حل مساله و کاربردهای آن در آموزش ریاضی ایران به اندازه لازم مورد توجه قرار نگرفته است و شاهد این مدعا، کسب نتایج ضعیف توسط دانش‌آموزان ایرانی در آزمون های بین المللی است. یکی از دلایل این امر تکیه به روش های ناکارآمد آموزشی و غفلت از طراحی محیط های یادگیری مبتنی بر فناوری های روز است؛ محیط های یادگیری که بر مبنای یافته های علوم یادگیری و رویکرد یادگیرنده محور ایجاد شده اند. یکی از محیط های مبتنی بر فناوری که تعاملات را به شکل گسترده ای پشتیبانی می کند، یادگیری همیارانه مبتنی بر رایانه (cscl) است. (computer supported collaborative learning) cscl جدیدترین شیوه استفاده از رایانه ها در آموزش است و کارکرد آن تسهیل یادگیری همیارانه به واسطه رایانه هاست و به بررسی این مطلب می‌پردازد که رایانه ها چگونه می توانند به یادگیرندگان کمک کنند تا در گروه های کوچک و در اجتماعات یادگیری یاد بگیرند. علاوه بر این، استفاده از نرم افزارهای ریاضی از دیگر عناصر مهم محیط های غنی در آموزش ریاضی است و توانایی دانش آموزان را برای درک عمیق مفاهیم و جلوه های گوناگون آنها در زندگی ارتقا می بخشند؛ به ویژه نرم افزارهای ریاضی پویا که با تقویت بازنمایی های چندگانه و ایجاد تنوع در روش های یادگیری، موجب یادگیری سریع تر و عمیق تر می شوند. در پژوهش های گذشته، تاکنون پژوهشی که تاثیر ترکیب دو عامل یادگیری مشارکتی و نرم افزارهای ریاضی پویا را به ویژه در یادگیری برخط مورد ارزیابی قرار دهد، صورت نگرفته است، بنابراین هدف پژوهش حاضر، بررسی تاثیر طراحی محیط یادگیری همیارانه مبتنی بر رایانه و نرم افزار ریاضی پویا بر مهارت حل مساله بود. روش‌ها‌: این پژوهش با روش آزمایشی، طرح پیش آزمونپس آزمون انجام شد. جامعه آماری دانش‌آموزان پسر پایه دهم شهرستان نظرآباد استان البرز در سال تحصیلی 2017-2018  بودند. نمونه آماری با روش نمونه‌گیری خوشه‌ای چندمرحله‌ای انتخاب شد ( 96 نفر) و به طور تصادفی در سه گروه گمارش شدند. الگوی طراحی آموزشی پایه برای سه گروه، الگوی طراحی محیط های یادگیری سازنده‌گرا و مساله محور جاناسن انتخاب شد. در گروه گواه، یادگیری با الگوی مزبور بدون استفاده از نرم افزار صورت گرفت. در گروه آزمایشی یک، الگو با روش یادگیری انفرادی با استفاده از نرم افزار ریاضی پویا و در گروه آزمایشی دو، الگو با روش یادگیری همیارانه مبتنی بر رایانه با استفاده از نرم افزار ریاضی پویا تلفیق شد. ابزار پژوهش، آزمون محقق ساختة حل مساله ریاضی بود. به‌منظور تحلیل داده‌ها از آزمون تحلیل واریانس یک طرفه استفاده شد. یافته ها: یافته‌ها نشان داد که یادگیری در محیط cscl (16.33) و همچنین یادگیری انفرادی با استفاده از نرم‌افزار ریاضی پویا (14.2) هر دو بر افزایش مهارت حل مساله ریاضی دانش‌آموزان موثر هستند؛ اما تاثیر یادگیری همیارانه بیشتر از یادگیری انفرادی است (0.05>p). پژوهش حاضر همچنین بر توجه به طراحی آموزشی متاسب محیط یادگیری با پایبندی بر اصول دیدگاه های اتخاذ شده تاکید نمود، همچنانکه در پژوهش حاضر برای تمامی گروه ها از رویکرد سازنده گرایانه و مساله محور جاناسن برای طراحی محیط استفاده شده بود. نتیجه گیری: با توجه به نتایج پژوهش حاضر می‌توان از طراحی cscl و نرم افزار ریاضی پویا برای افزایش مهارت حل مساله ریاضی استفاده نمود.

The investigation of the effect of computer supported collaborative learning (CSCL) environment and dynamic mathematics software on trigonometric problem solving skill

Background and Objectives: Problem solving is one of the important ideas in mathematics instruction. According to the National Curriculum Document, the ability to solve math problems and apply it to real problems should be one of the most important skills of a high school students; However, the evidence show the lack of attention to the Problem solving and its applications in Iranian mathematics instruction, and the evidence for this claim is the poor results achieved by Iranian students in international exams. One reason is relying on inefficient teaching methods and neglecting to design learning environments based on modern technologies; Learning environments based on the findings of learning sciences and the learnercentered approach. One of the technologybased environments that broadly supports learning interactions is Computer Supported Collaborative Learning (CSCL). CSCL is the new usage of computers in education to facilitate collaborative learning through computers and explores how computers can help learners in small groups in learning communities. In addition, the use of math software is another important element of enrich environments in math instruction and enhances students’ ability to deeply understand various concepts and their aspects in life; In particular, dynamic mathematical software that strengthens multiple representations and make divers in learning methods, making learning faster and deeper. In previous studies, no research has been done to investigate the effect of combining two factors of collaborative learning and dynamic mathematical software, especially in online learning, so the aim of this study was to investigate the effect of designing a computerbased collaborative learning environment and the dynamic math software on problem solving skills. MethodS: This study was performed by a pretest and posttest experimental design. The statistical population was all 10th grade male students in Nazarabad city of Alborz province in the academic year 20172018. The statistical sample was selected by multistage cluster sampling (n = 96) and the participants were randomly assigned to three groups. The instructional design model for all three groups was Jonasson’s model of constructivist and problembased learning environments. In the control group, the participants learned by mentioned model in conventional method, the experimental group 1 used the model through individual learning using dynamic mathematics software and in the experimental group 2; the model was integrated with CSCL using dynamic mathematics software. The research tool was researchmade test of mathematical problemsolving skill. The ANOVA test was used to analyze the data. Findings: The results confirmed that, although learning in CSCL environment (M=16.33) and individual learning using dynamic mathematics software (M=14.2) are both effective in enhancing students’ math problem solving skills, the effect of CSCL was more than the individualized learning method (P <0.05). The present study also emphasized on the appropriate instructional design of the learning environment with adherence to the principles of the theoretical framework adopted, as in the present study for all groups Jonasson’s model of constructivist and problembased learning was used to design the environment. Conclusion: According to the results, CSCL design and dynamic mathematics software can be used to increase the mathematical problem solving skills. ===================================================================================== COPYRIGHTS  ©2020 The author(s). This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, as long as the original authors and source are cited. No permission is required from the authors or the publishers.  =====================================================================================