التصميم ثلاثي الأبعاد وفق مدخل STEM التکاملي لتنمية مهارة الطلاقة في مقرر الرياضيات لدى طالبات الصف الأول متوسط

نوع المستند : المقالة الأصلية

المؤلفون

کلية الدراسات العليا التربوية - جامعة الملک عبد العزيز - جدة – السعودية

المستخلص

هدفت الدراسة إلى تنمية مهارة الطلاقة في مقرر الرياضيات، والکشف عن أثر استخدام برنامج التصميم ثلاثي الأبعاد وفق المدخل التکاملي للعلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM في تنمية مهارة الطلاقة لدى طالبات الصف الأول المتوسط، تم اتباع المنهج شبة التجريبي بتصميم المجموعة الواحدة وباستخدام اختبار مهارة الطلاقة قبلي وبعدي، وبطاقة تقييم المنتج لتقويم مشروعات الطالبات کمنتج لعملية التعلم. حيث کانت عينة الدراسة (16) طالبة من طالبات الصف الأول متوسط، تم اختيارهن بطريقة عشوائية.  أظهرت النتائج إيجابية بشکل عام، حيث برزت فروق دالة إحصائياً عند مستوى (0.05) بين متوسطات درجات الطالبات في التطبيق القبلي والبعدي لاختبار مهارة الطلاقة لصالح التطبيق البعدي، مما يدل على إيجابية استخدام التصميم ثلاثي الأبعاد وفق مدخل STEM في تنمية مهارة الطلاقة.  کما بينت النتائج وجود فروق دالة إحصائياً عند مستوى (0.05) بين متوسط درجات طالبات المجموعة التجريبية وبين درجة الاتقان الافتراضية في بطاقة تقييم المنتج عند تقييم إنتاج الطالبات، مما يشير إلى تطور مهارة الطلاقة باستخدام برنامج التصميم ثلاثي الأبعاد لدى طالبات الصف الأول متوسط. ومن أبرز توصيات الدراسة توفير معامل STEM مجهزة بأحدث التقنيات کالطابعة ثلاثية الأبعاد والواقع الافتراضي والروبوتات لتفعيلها في العملية التعليمية، واجراء المزيد من الدراسات حول هذا الموضوع.

ابراهیم عبدالله المحیسن، و بارعة بهجت خجا. (2015). التطویر المهنی لمعلمی العلوم فی ضوء تکامل العلوم والتقنیة والهندسة والریاضیات STEM. مؤتمر التمیز فی تعلیم العلوم والریاضیات الأول( توجیه العلوم والتقنیة والهندسة والریاضیاتSTEM ). جامعة الملک سعود، الریاض.
أبو سل، محمد. (1999). مناهج الریاضیات وأسالیب تدریسها. ط 1. عمان: دار الفرقان للنشر والتوزیع.
أبو مزید، مبارک. (2012). أثر استخدام النمذجة الریاضیة فی تنمیة مهارة الطلاقة لدى طلاب الصف السادس الأساسی بمحافظة غزة. رسالة ماجستیر غیر منشورة. جامعة الأزهر، غزة.
أبو نحلة، دنیا عزمی عبدالله و سلامة، عبدالحافظ محمد. (2018). أثر استخدام اللوح التفاعلی فی التفکیر الإبداعی فی مادة الریاضیات لدى طالبات الصف الثامن فی الأردن. رسالة ماجستیر غیر منشورة. جامعة الشرق الأوسط، عمان.
الأغا، هانی عبدالقادر. (2016). برنامج مقترح فی ضوء المعاییر الدولیة لتنمیة التفکیر الإبداعی وحل المشکلات الحیاتیة فی الریاضیات للطلبة المتفوقین بالمرحلة الثانویة. رسالة دکتوراة غیر منشورة. جامعة عین شمس.
الداهری، صالح حسن. (2011). أساسیات علم النفس التربوی ونظریات التعلم. المنهل.
الداوود، حصة محمد. (2017). برنامج تدریسی مقترح قائم على مدخل STEM فی التعلیم فی مقرر العلوم وفاعلیته فی تنمیة عادات العقل ومهارات اتخاذ القرار لدى طالبات الصف الثالث المتوسط. رسالة ماجستیر غیر منشورة. جامعة الامام بن سعود الإسلامیة .
الدغیم، خالد بن إبراهیم. (2017). البنیة المعرفیة للطالب المعلم تخصص علوم فیما یتعلق بمجالات توجه STEM( العلوم والتقنیة والهندسة والریاضیات) وتعلیم العلوم . دراسات فی المناهج وطرق التدریس، ع226، الصفحات 86- 121.
الدیب، غادة سلامة. (2018). فاعلیة برنامج تقنی قائم على نموذج الحل الإبداعی للمشکلات (CPS) فی تنمیة التفکیر فی الریاضیات لدى طالبات الصف السابع الأساسی بغزة. رسالة ماجستیر غیر منشورة. کلیة التربیة، الجامعة الإسلامیة بغزة.
الدیب، ماجد حمد و الأشقر، أیمن محمود. (2017). أثر توظیف استراتیجیة KWL فی تدریس الریاضیات على التفکیر الإبداعی والتحصیل لدى طالبات الصف العاشر الأساسی فی غزة. أماراباک: الأکادیمیة الأمریکیة العربیة للعلوم والتکنولوجیا، مج8، ع24، الصفحات 125-148.
السعید، رضا مسعد و الغرقی، وسیم محمد. (2015). STEM مدخل قائم على المشروعات الإبداعیة لتطویر تعلیم الریاضیات فی مصر والوطن العربی. المؤتمر العلمی السنوی الخامس عشر: تعلیم وتعلم الریاضیات وتنمیة مهارات القرن الحادی والعشرین: الجمعیة المصریة لتربویات الریاضیات، الصفحات 133 - 149.
الشمری، مها بنت مسند. (2018). بناء برنامج اثرائی مستند الى منحىSTEM وفاعلیته فی تنمیة مهارات القوة الریاضیة لدى الطالبات الموهوبات فی المرحلة المتوسطة بمدینة حائل. رسالة دکتوراة غیر منشورة. جامعة الإمام محمد بن سعود الإسلامیة .
الشهری، سلطان علی الموره. (2017). فاعلیة برامج تعلیمی مبنى على الکورت CORT فی تحصیل الریاضیات للتلامیذ الموهوبین فی الصف السادس الابتدائی فی منطقة عسیر . الثقافة والتنمیة: جمعیة الثقافة من أجل التنمیة، س18, ع118، الصفحات 59 - 118.
العزب، العزب. (2018). تدریس الریاضیات وتنمیة مهارات التفکیر لدى الطلاب. المجلة الدولیة للبحوث فی العلوم التربویة مج1، ع1، الصفحات 161- 223.
القبلان، ناصر بن علی. (2007). فاعلیة برنامج حاسوبی مقترح فی تدریب أمناء مصادر التعلم على تصمیم التعلیم، رسالة ماجستیر، جامعة الملک سعود، الریاض.
القثامی، عبدالله سلمان نهار. (1438هـ). أثر استخدام مدخل STEM لتدریس الریاضیات على التحصیل الدراسی ومهارات التفکیر لدى طلاب الصف الثانی المتوسط. رسالة دکتوراه غیر منشورة. جامعة أم القرى، مکة المکرمة.
القرنی، بدور. (2019). أثر استخدام الروبوت التعلیمی وفق منهجیة ستیم (STEM) فی تنمیة مهارة الطلاقة فی مادة الفیزیاء لدى طالبات المرحلة الثانویة بمدینة جدة، رسالة ماجستیر، جامعة الملک عبدالعزیز، جدة.
القرنی، یعن الله بن علی. (2013). السلوکیات التدریسیة وتحفیز التفکیر الإبداعی فی الریاضیات .ط1. مکتبة الملک فهد الوطنیة.
المحمدی، نجوى بنت عطیان محمد. (2016). فاعلیة استخدام برمجیة تفاعلیة لتدریس الهندسة فى تنمیة مستویات التفکیر الهندسى لفان هایل ومهارات التفکیر الإبداعى لدى طلاب الصف الأول المتوسط بمدینة جدة. مجلة تربویات الریاضیات: الجمعیة المصریة لتربویات الریاضیات، مج19، ع6، الصفحات 81-117.
المحیسن، إبراهیم عبدالله و خجا، بارعة بهجت. (2015). التطویر المهنی لمعلمی العلوم فی ضوء تکامل العلوم والتقنیة والهندسة والریاضیات STEM. مؤتمر التمیز فی تعلیم وتعلم العوم والریاضیات الأول (توجیة العلوم والتقنیة والهندسة والریاضیات STEM )، جامعة الملک سعود، الریاض .
المطوع، إنتصار عبدالعزیز إبراهیم. (2018). فاعلیة التعلم القائم على المشروعات فی تنمیة مهارات التفکیر الناقد والتحصیل الدراسی فی الریاضیات لدى طالبات المرحلة المتوسطة. المجلة التربویة: جامعة الکویت - مجلس النشر العلمی، مج32، ع126، الصفحات 169-227.
النعیمی، شیخة بنت ظلام بن سالم و السید، رضا أبو علوان. (2018). أثر برنامج تدریبی مقترح قائم على نموذج الحل الإبداعی للمشکلات (CPS) فی تنمیة التفکیر الإبداعی والقوة الریاضیة لدى طالبات مرحلة التعلیم الأساسی فی ضوء تحصیلهن الریاضی. رسالة دکتوراه غیر منشورة. جامعة قابوس، مسقط.
النهار، تیسیر وعدس، عبدالرحمن وأبو لبدة خطاب. (2000). دراسة تحلیلیة لمستوى أداء طلبة الأردن فی الدراسة الدولیة الثالثة للریاضیات والعلوم لعام 1999. سلسلة دراسات المرکز الوطنی لتنمیة الموارد البشریة, ع83.
أمانی محمد شریف عبد السلام. (2019). معاییر إعداد معلم STEM فی ضوء تجارب بعض الدول دراسة تحلیلیة. مجلة کلیة التربیة، الصفحات 314-359.
باهی، مصطفى. (2018). المرجع فی الاحصاء التطبیقی نظری-عملی. مکتبة الأنجلو المصریة.
بیتلر، هوارد و هبل، إلیزابیث روس و کوهن، مات. (2015). توظیف التقنیة فی التدریس الصفی الناجح. ترجمة: سوسن مستو. الریاض: العبیکان للنشر .
جروان، فتحی. (1998). الموهبة والتفوق والابداع. الإمارات، العین: دار الکتاب الجامعی.
جروان، فتحی عبدالرحمن. (2002). الإبداع. عمان: دار الفکر.
جروان، فتحی عبدالرحمن. (2013). تعلیم التفکیر - مفاهیم وتطبیقات. ط 6. الأردن، عمان: دار الفکر.
حمدی، یحیى بن عامر یحیى. (2017). برنامج تدریبی قائم على بعض استراتیجیات التعلم النشط لتطویر الأداء التدریسی لمعلمی الریاضیات بالمرحلة الابتدائیة . مجلة التربیة: جامعة الأزهر - کلیة التربیة، مج2، ع 172، الصفحات 547-609.
خبتی، عبیر علی صالح. (2016). فاعلیة برنامج إثرائی مقترح قائم على مدخلی (STEM) والتربیة من أجل التنمیة المستدامة على تنمیة مهارات حل المشکلات لدى موهوبات المرحلة الابتدائیة بجدة. رسالة ماجستیر غیر منشورة. جامعة جدة، جدة.
راشد، محمد وخشان، خالد. (2009). مناهج الریاضیات وأسالیب تدریسها للصفوف الرئیسیة. عمان: دار الجنادریة للنشر والتوزیع.
رضا مسعد السعید، و وسیم محمد عبده الغرقی. (2015). مدخل قائم على المشروعات الإبداعیة لتطویر تعلیم الریاضیات فی مصر والوطن العربی STEM. المؤتمر العلمی السنوی الخامس عشر: تعلیم وتعلم الریاضیات وتنمیة مهارات القرن الحادی والعشرین (الصفحات 133 - 149). مصر: الجمعیة المصریة لتربویات الریاضیات.
رضوان، محمود عبد الفتاح ومجموعة العربیة للتدریب والنشر. (2012). التفکیر الابتکاری والابداعی. القاهرة: المجموعة العربیة للتدریب والنشر.
زید، عبدالله صالح. (2016). فاعلیة برنامج للتنمیة المهنیة عن بعد فی تعدیل معتقدات معلمی الفیزیاء حول تعلیم STEM القائم على المشروعات. المؤتمر الدولی المعلم وعصر المعرفة- الفرص والتحدیات. أبها: جامعة الملک خالد.
شحادة، فواز حسن إبراهیم والقرامیطی، أبو الفتوح مختار. (2016). ﻣﺴﺘﻮﻯ ﺗﺤﺼﻴﻞ ﻃﻠﺒﺔ ﺍﻟﻤﻤﻠﻜﺔ ﺍﻟﻌﺮﺑﻴﺔ ﺍﻟﺴﻌﻮﺩﻳﺔ ﻓﻰ ﺍﻟﺮﻳﺎﺿﻴﺎﺕ ﻭﺍﻟﻌﻠﻮﻡ ﻭﻓﻖ ﻧﺘﺎﺋﺞ ﺍﻟﺪﺭﺍﺳﺎﺕ ﺍﻟﺪﻭﻟﻴﺔ TIMSS ﻣﻘﺎﺭﻧﺔ ﺑﺎﻟﺪﻭﻝ ﺍﻷﺧﺮﻯ ﻣﻦ ﻭﺟﻬﺔ ﻧﻈﺮ ﺍﻟﻤﻌﻠﻤﻴﻦ ﻭﺍﻟﻤﺸﺮﻓﻴﻦ : ﺍﻷﺳﺒﺎﺏ - ﺍﻟﺤﻠﻮﻝ ﻭﺍﻟﻌﻼﺝ - ﺃﺳﺎﻟﻴﺐ ﺍﻟﺘﻄﻮﻳﺮ. مجلة التربیة: جامعة الأزهر- کلیة التربیة، مج 1، ع169، الصفحات 326-370.
شلتوت، محمد . العبدالله، دیمه. (2019). الطباعة ثلاثیة الأبعاد فی التعلیم (أسس ومهارات النمذجة التعلیمیة). الریاض: مکتبة الملک فهد الوطنیة.
صالح، آیات حسن. (2016). وحدة مقترحة فی ضوء مدخل" العلوم- التکنولوجیا - الهندسة - الریاضیات" وأثرها فی تنمیة الاتجاه نحوه ومهارات حل المشکلات لتلامیذ المرحلة الابتدائیة. المجلة التربویة الدولیة المتخصصة، مج 5، ع7، الصفحات 186- 217.
صالح، ماجدة محمود. (2006). الإتجاهات المعاصرة فی تعلیم الریاضیات. عمان: دار الفکر للنشر والتوزیع.
عبد الامیر ، عباس ناجی. (2012). طرائق ونماذج تعلیمیة فی تدریس الریاضیات . عمان: دار الیزوری.
عبد العظیم، عبدالعظیم صبری و محمود، حمدی أحمد. (2015). تنمیة القدرات الابتکاریة والابداعیة عند القائد الصغیر. ط1. القاهرة: المجموعة العربیة.
عبدالسلام، أمانی محمد شریف. (2019). معاییر إعداد معلم STEM فی ضوء تجارب بعض الدول: دراسة تحلیلیة. مجلة کلیة التربیة: جامعة أسیوط - کلیة التربیة، مج35، ع5، الصفحات 314 - 359.
عبید، ولیام تاوضروس. (2009). قصة الریاضیات. القاهرة: المکتیة الأکادیمیة.
فرج الله، عبد الکریم موسى. (2014). أسالیب تدریس الریاضیات: للمرحلة الاساسیة الدنیا. عمان: دار الیزوری.
کوارع، أمجد حسین. (2017). أثر استخدام منحىSTEM فی تنمیة الاستیعاب المفاهیمی والتفکیر الإبداعی فی الریاضیات لدى طلاب الصف التاسع الأساسی. رسالة ماجستیر غیر منشورة. کلیة التربیة، الجامعة الإسلامیة بغزة.
محمد، رشا هاشم عبدالحمید. (2018). استخدام مدخل STEM التکاملى المدعم بتطبیقات الحوسبة السحابیة لتنمیة المهارات الحیاتیة والترابط الریاضى والمیل نحو الدراسة العلمیة لدى طالبات المرحلة المتوسطة. مجلة تربویات الریاضیات: الجمعیة المصریة لتربویات الریاضیات، مج21، ع7 ، الصفحات 76-152.
مزید، منیة خلیل و الفریحات، عمار عبدالله. (2018). أثر توظیف برنامج تدریبی قائم على نظریة تریز لتنمیة التفکیر الإبداعی فی الریاضیات لدى تلامیذ المرحلة الأساسیة الدنیا فی محافظات غزة. مجلة دراسات نفسیة وتربویة: جامعة قاصدی مرباح - مخبر تطویر الممارسات النفسیة والتربویة، مج11، ع1، الصفحات 18-33.
وزارة التعلیم ،1. (2019). دلیل اختبارات مادة الریاضیات للصف الرابع الابتدائی. المکتبة الرقمیة السعودیة.
وزارة التعلیم ،2. (2019). التعلیم ورؤیة السعودیة2030. تم الاسترداد من https://www.moe.gov.sa/ar/Pages/vision2030.aspx.
المراجع الأجنبیة
Acar, D., Tertemiz, N., & Taşdemir, T. (2018). The Effects of STEM Training on the Academic Achievement of 4th Graders in Science and Mathematics and their Views on STEM Training Teachers. Journal of STEM Education, 10(4), 505-513.
Briney, L., & Hill, J. (2013). Building STEM education with multinationals. The International conference on transnational collaboration in STEAM education. Sarawak, Malaysia.
Canessa, E. (2013). Low-cost 3D printing for science, education and sustainable development. Low-Cost 3D Printing . CTP—The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics, Triest, 11-19.
Chein, Y.-H. (2017). Developing a Pre-engineering Curriculum for 3D Printing Skills for High School Technology Education. EURASIA Journal of Mathematics Science and Technology Education, Vol. 13 (7), pp. 1305-2958.
Ford, Simon , & Minshal, Tim. (2018). “Invited Review Article: Where and How 3D Printing is used in Teaching and Education?”, Additive Manufacturing, 17th October, pp. 1-45, available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860417304815.
Gojak, L. (2015). Design a Building: Incorporating Mathematics, Science and Engineering . the First Conference in Teaching Science and Math (STEM). Riyadh,KSU.
Huleihil, M. (2017). 3D printing technology as innovative tool for math and geometry teaching applications. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 164, No. 1, p. 012023).
HUSIN, W. N., ARSAD, N. M., OTHMAN, O., HALIM, L., RASUL, M. S., OSMAN, K., & IKSAN, Z. (2016). Fostering students’ 21st century skills through Project Oriented Problem Based Learning (POPBL) in integrated STEM education program. Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching.
Ibrahim, B., & Abu Hmaid, Y. (2017). The Effect of Teaching Mathematics using Interactive Video Games on the Fifth Grade Students’ Achievement. An-Najah University Journal for Research, B: Humanities, 31(3), 471–492.
Kwon , H. (2017). Effects of 3D Printing and Design Software on Students’ Overall Performance. Journal of STEM Education, 18(4), 37-42.
Lin, K.Y., Hsiao, H.S., Chang, Y.S., Chien, Y.H., & Wu, Y.T. (2018). The Effectiveness of Using 3D Printing Technology in STEM Project-Based Learning Activities. EURASIA J. Math., Sci Tech. Ed Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 14(12).
Ndiung, S., Dantes, N., Ardana, I. M, & Marhaeni, A. (2019). Treffinger Creative Learning Model with RME Principles on Creative Thinking Skill by Considering Numerical Ability. International Journal of Instruction, 12(3), pp. 731-744.
Ocal, M. F. (2017). The Effect of Geogebra on Students’ Conceptual and Procedural Knowledge: The Case of Applications of Derivative. Higher Education Studies, 7(2), 67–78. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=eric&AN=EJ1140.
Siew , N. M. (2017). INTEGRATING STEM IN AN ENGINEERING DESIGN PROCESS: THE LEARNING EXPERIENCE OF RURAL SECONDARY SCHOOL STUDENTS IN AN OUTREACH CHALLENGE PROGRAM. INTEGRATING STEM IN AN ENGINEERING DESIGN PROCESS: THE LEARNING EXPERIENCE OF RURAL SECONDARY SCHOOL STUDENTS IN AN OUTREACH CHALLENGE PROGRAM .
Suratno, S., Komaria, N., Yushardi, Y., Dafik, D., & Wicaksono, I. (2019). The Effect of Using Synectics Model on Creative Thinking and Metacognition Skills of Junior High School Students. International Journal of Instruction(Suratno, Komaria, Yushardi, Dafik, & Wicaksono, 2019), 12, 3, 133-150.
Thornburg, D. (2015). The 3D Printing Revolution in Education: a New Approach to Learning in the 21st Century, eSchool News. Retrieved from http://www.eschoolnews.com/files/2015/06/Stratasys0622.pdf
Torrance, E. P. (1993). The nature of creativity as manifest testing. (R.J.Sternberg, Ed.) New York: Press Syndicate of the University of Cambridge.
Weinmann, J. (2014). Makerspaces in the university community. Retrieved Oct 23, 2019 from http://web.stanford.edu/group/design_education/wikiupload/0/0a/Weinmann_Masters_Thesis.pdf.
Yildirim, G. (2018). Opinions of Secondary School Students on 3D Modelling Programs and 3D Printers According to Using Experiences. Turkish Online Journal of Educational Technology-TOJET, 17(4), pp. 19-31.