تأثیر آموزش ریاضی مبتنی بر فناوری بر توسعۀ دانش محتوایی تربیتی (PCK) دانشجومعلمان رشتۀ آموزش ابتدایی

عبادی, موسی; کرمی, زهره

doi:10.48310/ise.2025.17935.1163

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشیار، گروه آموزش ریاضی، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران.

² استادیار، گروه آموزش علوم تربیتی، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران.

https://doi.org/10.48310/ise.2025.17935.1163

چکیده

هدف: هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر آموزش ریاضی مبتنی بر فناوری بر توسعۀ دانش محتوایی تربیتی (PCK) دانشجومعلمان رشتۀ آموزش ابتدایی است. روش: این پژوهش از لحاظ هدف از نوع پژوهش‌‏های کاربردی است که با استفاده از روش پژوهش شبه‌تجربی با پیش‎آزمون و پس‎آزمون اجرا شده است. جامعۀ پژوهش شامل 320 نفر از دانشجومعلمان دختر رشتۀ آموزش ابتدایی دانشگاه فرهنگیان همدان بود که از بین آنها یک گروه به تعداد 23 دانشجومعلم با دیپلم علوم انسانی و یک گروه به تعداد 23 دانشجومعلم با دیپلم تجربی و ریاضی از طریق نمونه‎گیری تصادفی ساده انتخاب شدند. ابزار جمع‎آوری داده‌‏ها، آزمون محقق‏‌ساختۀ دانش محتوایی تربیتی ریاضی بود که دانش محتوایی تربیتی مربوط به مفاهیم ریاضی را در دو بخش پیش‎آزمون و پس‏آزمون، مورد ارزیابی قرار داد. در کلاس‌‏های هر دو گروه، آموزش ریاضی مبتنی بر فناوری بر اساس MATLAB GUI و از طریق برنامۀ MathsApp در 10 جلسۀ دوساعته انجام گرفت. در این پژوهش به منظور تحلیل داده‌‏ها از آزمون‌‏های آماری t همبسته با طرح اندازه‌‏گیری مکرر و تحلیل کوواریانس استفاده شده است. یافته‌‏ها: نتایج یافته‌‏ها نشان داد آموزش ریاضی مبتنی بر فناوری در توسعۀ دانش محتوایی تربیتی دانشجومعلمان رشتۀ آموزش ابتدایی با دیپلم انسانی و دانشجومعلمان رشتۀ آموزش ابتدایی با دیپلم ریاضی و تجربی، تأثیر معناداری دارد؛ همچنین نتایج نشان داد در زمینۀ تأثیر آموزش ریاضی مبتنی بر فناوری در توسعۀ دانش محتوایی تربیتی دانشجومعلمان، تفاوت معنا‎داری بین دو گروه وجود ندارد. نتیجه‏‌گیری: فناوری از طریق قابلیت‏‌های منحصربه‌فردی که دارد می‏‌تواند محتوای پیچیده و انتزاعی ریاضیات را به شیوه‏ای عینی و ملموس ارائه دهد؛ بنابراین آموزش ریاضی به کمک این ابزارها باعث می‌‏شود دانشجومعلمان مفاهیم ریاضی را بهتر درک نموده و همچنین شیوۀ تدریس مفاهیم را نیز بیاموزند و دانش محتوایی تربیتی کسب کنند. قابلیت‏‌های فناوری، تأثیر زمینه را کم‏رنگ نموده باعث می‌‏شود افرادی با زمینه‌‏های متفاوت، مفاهیم مورد نظر را به‎طور تقریباً مشابه، درک کنند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The impact of technology-based mathematics education on the development of pedagogical content knowledge (PCK) among elementary education student -teachers

نویسندگان [English]

Moosa Ebadi ¹
Zohreh Karami ²

¹ Associate Professor, Department of Mathematics Education, Farhangian University, Tehran, Iran

² Assistant Professor, Department of Educational Sciences, Farhangian University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Objective: The aim of this research is to examine the impact of technology-based mathematics education on the development of pedagogical content knowledge (PCK) among students-teachers in the primary education program. Method: This research is classified as applied research and was conducted using a quasi-experimental design
with pre-tests and post-tests. The research population consisted of 320 female student - teachers from the primary education program at Farhagian University, Hamedan province. From this population, a group of 23 students-teachers with a diploma in humanities and another group of 23 students-teachers with diplomas in experimental and mathematical sciences were selected through simple random sampling. The data collection tool was a researcher-developed assessment designed to evaluate pedagogical content knowledge in mathematics. This assessment
focused on the understanding of pedagogical content knowledge related to mathematical concepts and was administered in both the pre-test and post-test phases. In the classes of both groups, technology-based
mathematics education was conducted based on MATLAB GUI and through the program (MathsApp) in 10 two-hour sessions. For data analysis, paired t-tests with a repeated measures design and ANCOVA were used. Findings: The results of the findings indicated that technology-based mathematics education significantly impacts the development of pedagogical content knowledge for student teachers in the field of elementary education with a diploma in humanities, as well as for student-teachers in the field of elementary education with diplomas in mathematics and experimental sciences. Additionally, the results showed that there is no significant difference between the two groups regarding
the impact of technology-based mathematics education on the development of pedagogical content knowledge of student-teachers. Conclusion: Technology, through its unique capabilities, can present complex and abstract mathematical content in an objective and tangible manner. Therefore, mathematics education using these tools enables
students-teachers to better understand mathematical concepts and also learn how to teach these concepts, thereby acquiring pedagogical content knowledge. The capabilities of technology diminish the influence of background, allowing individuals from different backgrounds to understand the intended concepts in a nearly similar way.

کلیدواژه‌ها [English]

Mathematics education
technology
pedagogical content knowledge
student-teachers
primary education

مراجع

برنامۀ درسی رشتۀ آموزش ابتدایی (1399). معاونت آموزشی و تحصیلات تکمیلی، دفتر برنامه‏ریزی ودرسی و آموزشی. تهران: دانشگاه فرهنگیان.

راهنمای عمل معلم کلاس‎های چندپایۀ دورۀ ابتدایی (4901). (1400). وزارت آموزش و پرورش. سازمان پژوهش‌‌وبرنامه‏ریزی آموزشی. تهران: انتشارات افست.

سراجی، فرهاد؛ و کرمی، زهره (1396). «ارائۀ چهارچوبی برای تربیت معلم پژوهشگر، فناور و نوآور». توسعۀ حرفه‎ای معلم. 2(3): 102-83.

عبادی، موسی؛ سراجی، فرهاد؛ و بختیاری، ابوالفضل (1401). «صلاحیت‏های تدریس مبتنی بر فاوا برای آموزش ریاضی: مقایسۀ دانشجو- معلمان با مهارت آموزان مادۀ ۲۸». تعلیم و تربیت. ۳۸ (۴): ۲۹-۴۸.

Arindiono, R. Y. & Ramadhani, N. (2013). “Perancangan media pembelajaran interaktif matematika untuk siswa kelas 5 SD”. Jurnal Sains Dan Seni Pomits. 2(1): 28–32.

Asfar, A. M. I. T.; Asmawaty, A. & Nursyam, A. (2019). “Mathematical concept understanding: The impact of integrated learning model”. Al-Jabar: Jurnal Pendidikan Matematika. 10(2): 211–222.

Belland, B. R. (2009). “Using the theory of habitus to move beyond the study of barriers to technology integration”. Computers & Education. 52(2): 353–364.

Carrera, M. L. (2018). “Empleo de simulaciones dinámicas en matlab como parte del proceso de enseñanza-aprendizaje de las matemáticas con aplicación al cálculo diferencial e integral”. Revista Científica y Tecnológica UPSE. 5(1):36-41.

Chapai, K. P. S. (2023). “ICT Integration in Mathematics Teaching and Learning Activities: A Literature Review”. International Research Journal of MMC. 4(4): 26-35.

Cohen, L. D. & McIntyre, A. (2024). “Integrating technology in elementary education: enhancing student engagement in the digital age”. International Education and Research Journal. 10(8): 16-18.

Ellerton, N. F. (2013). “Engaging pre-service middle-school teacher-education students in mathematical problem posing: development of an active learning framework”. Educational Studies in Mathematics. 83(1): 87-101.

Finn, J. D. & Zimmer, K. S. (2012). “Student engagement: What is it? Why does it matter?”. In Handbook of research on student engagement. Boston: Springer. pp. 97-131

Glogger-Frey, I.; Gaus, K. & Renkl, A. (2017). “Learning from direct instruction: Best prepared by several self-regulated or guided invention activities?”. Learning and Instruction. 51: 26-35.

Gurevich, I. & Barchilon Ben-Av, M. (2023). “How do students assess the impact of integrating digital technologies on the mathematics classroom?”. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology. 54(7): 1288-1297.

Hanifah, U.; Budayasa, I. K. & Sulaiman, R. (2025). “Technology, pedagogy, and content knowledge in mathematics education: a systematic literature review”. Journal of Education and Learning (EduLearn). 19(1): 579-586.

Hidayat, P. W. (2018). “Analisis profil minat belajar dan kemampuan pemahaman konsep dasar matematika SD pada mahasiswa S1 PGSD STKIP Muhammadiyah Muara Bungo”. Jurnal LEMMA. 4(1): 62–74.

Hubscher-Younger, T. & Fenelon, M. (2017, December). “Using Matlab to build simulations and learn from them in the classroom”. In 2017 Winter, Simulation Conference (WSC). pp. 4424-4424.

Jacobsen, M.; Clifford, P. & Friesen, S. (2002). “Preparing Teachers for Technology Integration: Creating a Culture of Inquiry in the Context of Use”. Contemporary Issues in Technology and Teacher Education. 2: 363-388.

Joyce, J.; Gitomer, D. H. & Iaconangelo, C. J. (2018). “Classroom assignments as measures of teaching quality”. Learning and instruction. 54: 48-61.

Karami, M.; Karami, Z. & Attaran, M. (2013). “Integrating problem-based learning with ICT for developing student-teachers’ content knowledge and teaching skill”. International Journal of Education and Development using ICT. 9(1): 36-49.

Koehler, M. & Mishra, P. (2009). “What is technological pedagogical content knowledge?”. Contemporary Issues in Technology and Teacher Education. 9(1): 60-70.

Koehler, M. J. ‎‎& Mishra, P. (2008). “Introducing technological pedagogical conten knowledge. In AACTE Committee on Innovation and Technology (Eds)”. Handbook of technological pedagogical content knowledge (TPCK) for ‎educators‎. New York: ‎ Routledge.‎ pp. 3-29.

Korenova, L.; Krpec, R.. & Barot, T. (2024). “Digital Technologies in Primary Mathematics Education: Insights from Future Teachers’ Portfolios”. In Proceedings of The 23rd European Conference on e-Learning. Academic Conferences International. 197-208.

Kumari, S. & Bhumika. (2024). “Integrating Technology in Elementary Classroom: Teacher Strategies for Digital Literacy”. International Journal for Multidisciplinary Research. 6(3): 1-8.

Luu, K. ‎‎& Freeman, J. G. (2011). “An analysis of the relationship between information and communication technology (ICT) and scientific literacy in Canada and Australia”.‎ Computers and Education. 56(4): 1072-1082.‎

Majid, M. A.; Huneiti, Z. A.; Balachandran, W., & Balarabe, Y. (2013). “MATLAB as a teaching and learning tool for mathematics: a literature review”. International Journal of Arts & Sciences. 6(3): 23-44.

Mendes, I. A. & Silva, C. A. F. (2018). “Problematization and Research as a Method of Teaching Mathematics”. International Electronic Journal of Mathematics Education. 13(2): 41-55.

Mendes, I. A. (2019). “Active Methodologies as Investigative Practices in the Mathematics Teaching”. International Electronic Journal of Mathematics Education. 14(3): 501-512.

‎‎‎‎Mishra, P. ‎‎& Koehler, M. J. (2006). “Technological pedagogical content knowledge: A framework for teacher knowledge”. Teachers College Record. 108(6): 1017-1054.

NCTM: National Council of Teachers of Mathematics (2000). Principles and standards for school mathematics. Reston. VA: Author.

NCTM: National Council of Teachers of Mathematics. (2007). Mathematics teaching today: Improving practice, improving student learning (2nd ed.). Reston. VA: Author.

Niess, M. L. (2008). “Knowledge needed for teaching with technologies – Call it TPACK”. AMTE Connections. 17(2): 9-10.

Niess, M. L.; Ronau, R. N.; Shafer, K. G.; Driskell, S. O.; Harper, S. R.; Johnston, C.; Browning, C.; Özgün Koca, S. A. ‎& Kersaint, G. (2009). “Mathematics teacher TPACK standards and development model”. Contemporary Issues in Technology and Teacher Education‎. 9(1): 4-24.

Ningsih, ‎Y. ‎& Paradesa, R. (2018). “Improving students’ understanding of mathematical concept using maple”.‎ Journal of Physics: Conference ‎Series. No. 948. ‎‎‎

Pei, ‎C.; ‎Weintropc, ‎D. & ‎Wilensky, U. (‎2018‎)‎. ‎‎”Cultivating Computational Thinking Practices and Mathematical Habits of Mind in Lattice Land”. Mathematical Thinking and Learning. ‎Vol. 20. No. 1: 75–89.

Prast, E. J.; Van de Weijer-Bergsma, E.; Kroesbergen, E. H. & Van Luit, J. E. (2018). “Differentiated instruction in primary mathematics: Effects of teacher professional development on student achievement”. Learning and Instruction. 54: 22-34.

Ruas, V. L. D. O. F.; Macêdo, J. A. & Santos, E. C. (2024). “Decodificando por meio de narrativas o desenvolvimento do TPACK dos docentes de matemática”. REXE: Revista de estudios y experiencias en educación. 23(51): 153-175.

Saat, N. A.; Alias, A. F.; & Saat, M. Z. (2024). “Digital Technology Approach in Mathematics Education: A Systematic Review”. International Journal of Academic Research in Progressive Education and Development. 13(4): 173-184.

Santagata, R. & Sandholtz, J. H. (2018). “Preservice Teachers’ Mathematics Teaching Competence: Comparing Performance on Two Measures”. Journal of Teacher Education, Vol. 70. Issue 5: 472–484.

Schlein, C. M. (2007). “learning to Teach: A Narrative Inquiry into the Experiences of Canadian Teacher-returnees from Northeast Asia”. A thesis for the degree of Doctor of Philosophy Department of Curriculum, Teaching and Learning Ontario Institute for Studies in Education of the University of Toronto.

Sha, M. E. & Xie, Y. G. (2016, August). “The Applications of Mathematical Modeling Based on MATLAB”. In 3d International Conference on Applied Social Science Research (ICASSR 2015). Atlantis Press. pp. 523-526.

Trautwein, U.; Köller, O.; Schmitz, B. & Baumert, J. (2002). “Do homework assignments enhance achievement? A multilevel analysis in 7th-grade mathematics”. Contemporary Educational Psychology, 27(1): 26-50.

Tucker, C. (2013). “The basics of blended instruction”. Association for Supervision and Curriculum Development. 70(6): 57-60.

Yeravdekar, V. & Raman, R. (2022). “A social constructivism approach to learning digital technologies for effective online teaching in Covid-19”. Cardiometry. (23): 761-764.

Yuliani, O. O. (2019). “The Teaching Statistic Using Matlab”. Journal Technology of Civil, Electrical, Mechanical, Geology, Mining, and Urban Design. 4(2):1-10.

Zha, X. (2021). “Application of MATLAB Software in Higher Mathematics Teaching”. In International Conference on Forthcoming Networks and Sustainability in the IoT Era. Cham: Springer International Publishing. pp. 261-266.

مطالعات بین رشته ای در آموزش

تأثیر آموزش ریاضی مبتنی بر فناوری بر توسعۀ دانش محتوایی تربیتی (PCK) دانشجومعلمان رشتۀ آموزش ابتدایی

مراجع

مراجع

دوره 3، شماره 4 - شماره پیاپی 9
اسفند 1403
صفحه 5-34

تأثیر آموزش ریاضی مبتنی بر فناوری بر توسعۀ دانش محتوایی تربیتی (PCK) دانشجومعلمان رشتۀ آموزش ابتدایی

مراجع

مراجع

دوره 3، شماره 4 - شماره پیاپی 9اسفند 1403صفحه 5-34

دوره 3، شماره 4 - شماره پیاپی 9
اسفند 1403
صفحه 5-34