اثربخشی آموزش مبتنی بر نقشه کشی مفهومی بر درک مفاهیم انتزاعی ریاضی و کاهش بار شناختی دانش آموزان

پژوهش حاضر با هدف بررسی اثربخشی آموزش مبتنی بر نقشه کشی مفهومی بر درک مفاهیم انتزاعی ریاضی و کاهش بار شناختی دانش آموزان انجام شد. این مطالعه از نظر هدف، کاربردی و از نظر روش، نیمه آزمایشی با طرح پیش آزمون-پس آزمون با گروه کنترل و پیگیری یک ماهه بود. جامعه آماری شامل تمامی دانش آموزان پسر رشته ریاضی-فیزیک شهر شیراز در سال تحصیلی ۱۴۰۴-۱۴۰۳ بود که از میان آن ها ۶۰ نفر به روش نمونه گیری خوشه ای چندمرحله ای انتخاب و به صورت تصادفی در دو گروه آزمایش (۳۰ نفر) و کنترل (۳۰ نفر) جایگزین شدند. گروه آزمایش به مدت ۱۲ جلسه ۹۰ دقیقه ای با استفاده از روش نقشه کشی مفهومی (بر اساس مدل نواک و گووین) تحت آموزش مفاهیم انتزاعی ریاضی (شامل توابع مثلثاتی، حد و مشتق) قرار گرفتند، در حالی که گروه کنترل آموزش سنتی و سخنرانی محور دریافت کردند. ابزارهای پژوهش شامل آزمون درک مفاهیم انتزاعی ریاضی محقق ساخته با تاکید بر سطوح بالای تفکر (تحلیل، ترکیب و ارزشیابی) و مقیاس بار شناختی (کلارک و مایر، ۲۰۰۸) بود که در سه مرحله پیش آزمون، پس آزمون و پیگیری بر روی هر دو گروه اجرا شدند. تحلیل داده ها با استفاده از آزمون تحلیل واریانس با اندازه گیری مکرر (ANOVA with Repeated Measures) و آزمون تعقیبی بونفرونی انجام گرفت. یافته ها نشان داد که آموزش مبتنی بر نقشه کشی مفهومی به طور معناداری باعث افزایش درک مفاهیم انتزاعی ریاضی در دانش آموزان گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل شده است (۰۵/۰>P) و این تاثیر در مرحله پیگیری نیز پایدار باقی مانده است. همچنین، بار شناختی دانش آموزان گروه آزمایش در مولفه های بار شناختی درونی، بار شناختی بیرونی و بار شناختی مطلوب به طور معناداری کاهش یافت (۰۵/۰>P) و این کاهش در مرحله پیگیری نیز حفظ شده است. بیشترین تاثیر آموزش نقشه کشی مفهومی بر کاهش بار شناختی بیرونی بود که نشان می دهد این روش با سازماندهی بهتر اطلاعات، بار شناختی غیرضروری را کاهش می دهد. بر اساس یافته های پژوهش، می توان نتیجه گرفت که آموزش مبتنی بر نقشه کشی مفهومی با ارائه یک ساختار بصری و سازمان یافته از مفاهیم و روابط بین آن ها، به دانش آموزان کمک می کند تا مفاهیم انتزاعی ریاضی را عمیق تر درک کنند و با کاهش بار شناختی غیرضروری، فرایند یادگیری را تسهیل نماید. بنابراین، پیشنهاد می شود که معلمان ریاضی از نقشه های مفهومی به عنوان یک راهبرد آموزشی موثر برای تدریس مفاهیم انتزاعی و پیچیده ریاضی استفاده کنند و در برنامه های درسی و کارگاه های آموزشی معلمان، این روش معرفی و آموزش داده شود.

کلیدواژه ها:

نقشه کشی مفهومی ، درک مفاهیم انتزاعی ریاضی ، بار شناختی ، دانش آموزان ، آموزش ریاضی