بررسی اثرات استفاده از نرمافزار آموزشی جئوجبرا بر بدفهمیهای دانشآموزان پایه دوم دوره متوسطه در مبحث توابع مثلثاتی

پیشینه و اهداف:  پژوهشهای گذشته در ایران به تاثیر استفاده از فناوری بر ارتقای یادگیری ریاضی دانشآموزان پرداخته است. در حالیکه پژوهشی در ارتباط با تاثیر استفاده از فناوری بر بدفهمیهای ریاضی دانشآموزان صورت نپذیرفته است. این پژوهش به بررسی نقش استفاده از نرمافزار در ایجاد بدفهمی های ریاضی پرداخته است. بدین منظور تاثیر استفاده از نرمافزار جئوجبرا بر بدفهمیهای مربوط به مقیاس زاویه، مفهوم زاویه مثلثاتی، مفهوم تناوب و مفاهیم حداقلی و حداکثری در مبحث توابع مثلثاتی در میان دانشآموزان پایه دوم دوره متوسطه دوم از طریق آزمون تشخیصی دولایه مورد پژوهش قرار گرفت. یکی از نوآوریهای این پژوهش استفاده از آزمون تشخیصی دولایه برای کشف بدفهمیهای حاصل از استفاده از نرمافزار است. روشها: جامعهی آماری این تحقیق کلیهی دانشآموزان پایه دوم دوره متوسطه دوم شهرستانهای گلبهار و گلمکان در سال تحصیلی ۲۰۱۵-۲۰۱۶ بوده است. سه کلاس از کلاسهای دوم دبیرستان از دو مدرسه مختلف این شهرستانها انتخاب و یکی از آنها بهعنوان گروه کنترل (۴۰ دانشآموز) و دو کلاس دیگر بهعنوان گروه آزمایش (۲۶ دانشآموز) در نظر گرفته شد. ابزار اندازهگیری، پیشآزمون و پسآزمون (آزمون تشخیصی دولایه) بوده است. با مطالعه پیشینه تحقیق و استفاده از پاسخهای دانشآموزان در پیشآزمون، چهار دسته از بدفهمیها شناسایی گردید که در نهایت، این بدفهمیها با آزمون کایدو تحلیل گردید. یافتهها: نتایج آزمون تشخیصی دولایه نشان داد که نرمافزار جئوجبرا در درک مفاهیمی چون تناوب و تشخیص مقدار اکسترممهای توابع مثلثاتی به دانشآموزان گروه آزمایش بسیار کمک کرده و مانع از بدفهمیهای مرتبط با آن شده است.  بررسی پاسخهای دانشآموزان گروه کنترل که تدریس به روش سنتی برای آنها صورت گرفت، نشان داد برخی از دانشآموزان نتوانستند دورهی تناوب توابع مثلثاتی را محاسبه نمایند. این مشکل هم در محاسبه دورهی تناوب توابع مثلثاتی به کمک نمودار و همه محاسبه آن به کمک ضابطه توابع مثلثاتی مشاهده شد.  از جمله نقاط قوت استفاده از نرمافزار می توان به مواردی همچون مشاهدههای پرتکرار نمودارهای توابع مثلثاتی در محیط نرمافزار، امکان قرار دادن توابع مثلثاتی با مقادیر مختلف از متغیرهای ورودی برروی یک محور مختصات و مقایسه آنها و دستکاریهایی که توسط خود دانشآموزان بر روی نمودارهای توابع مثلثانی انجام شد، اشاره کرد. نقاط قوت ذکر شده، باعث شدند از بهوجودآمدن بدفهمیهای دانشآموزان درمفاهیم تناوب و مقادیر حداقلی و حداکثری جلوگیری شود. در خصوص مفهوم زاویهی مثلثاتی، بالعکس این نرمافزار تا حدی باعث ایجاد بدفهمیهای بیشتر در گروه آزمایش شد، اما در جلوگیری از بروز بدفهمیهای مربوط به مفهوم مقیاس زاویه، اثر معناداری از کاربرد نرمافزار مشاهده نگردید. به نظر می رسد به دلیل ماهیت مقیاس زاویه، که در آن تبدیل از رادیان به درجه (و یا بالعکس) به وسیله یک سری عملیات ریاضی انجام میشود، استفاده از جئوجبرا نتوانست بر بدفهمیهای دانشآموزان در این قسمت تاثیری بگذارد. نتیجهگیری: نتایج این پژوهش نشان می دهد که معلمان باید نهایت دقت را در انتخاب و استفاده از ابزار کمک آموزشی در کلاسهای درس به کار برده تا از بهوجود آمدن بدفهمیهای ریاضی به علت استفاده از ابزار کمک آموزشی حد الامکان جلوگیری شود. لذا توصیه میگردد پژوهشگران حوزه آموزش ریاضی و برنامه ریزان درسی حوزه ریاضی با انجام پژوهش های متعدد بر روی نرمافزارهای رایج مورد استفاده در کلاسهای ریاضی، به شناسایی نقاط قوت و ضعف این ابزارها بیشتر پرداخته و نتایج آنها را در اختیار معلمان ریاضی قرار دهند. به اشتراک گذاری این نتایج به معلمان ریاضی کمک مینماید تا محتوای آموزشی خود را با توجه به نقاط قوت و ضعف این ابزارها، تطبیق دهند.

کلیدواژه ها:

نرمافزار آموزشی ، جئوجبرا ، بدفهمی ، توابع مثلثاتی ، دانشآموزان دورهی متوسطه دوم