أثر اسْتخْدام المَعَامِل الافْتراضيَّة في تَنمِية التَّحْصيل الدِّراسيّ ومهارَات التَّفْكير العُليا

أثر اسْتخْدام المَعَامِل الافْتراضيَّة في تَنمِية التَّحْصيل الدِّراسيّ ومهارَات التَّفْكير العُليا

(دراسة تجريبية على عينة من متعلمي الصف الخامس العلمي بمقرر مادة الكيمياء برنامج Crocodile Chemistry أنموذجًا)

The effect of using virtual laboratories on developing academic achievement and higher thinking skills

An experimental study on a sample of fifth grade learners in chemistry as a model

 SADEQ AWAD OTAIWIصادق عواد عطيوي⁽[1]⁾

Dr Rita CHAHWAN د. ريتا شهوان⁽[2]⁾

ملخّص

تستهدف الدّراسة تقصي تأثير استخدام المعاملات الافتراضيّة على تطوير التحصيل الدراسي وتعزيز مهارات التفكير العالي لدى طلاب مادة الكيمياء. اعتُمِد في هذا البحث على المنهج التّجريبي لتحقيق أهداف الدّراسة، وأُعدَّ استبيان يتضمن 20 فقرة لجمع البيانات، وأُجري اختبار تحصيل دراسي يتألف من 24 سؤالًا، بالإضافة إلى اختبار مهارات التفكير العالي المكون من 8 أسئلة موضوعية ومقالية. بعد تنفيذ هذه الأدوات، أظهرت الدّراسة النتائج الآتية: تبيّن وجود اختلاف إحصائي ملموس بين متوسط درجات المجموعتين، الضابطة والتّجريبيّة، في التقييم البعدي للتحصيل الدّراسي لمادة الكيمياء، لصالح المجموعة التّجريبيّة. وجود فروق إحصائيّة ملموسة بين متوسط درجات المجموعة التّجريبيّة في التّقييم القبلي والبعدي للتّحصيل الدّراسي لمادة الكيمياء، لصالح التّقييم البعدي. وجود اختلاف إحصائي ملموس بين متوسط درجات المجموعتين، الضابطة والتّجريبيّة، في التقييم البعدي لمهارات التفكير العالي في مادة الكيمياء، لصالح المجموعة التّجريبيّة. وجود اختلاف إحصائي ملموس بين متوسط درجات المجموعة التّجريبيّة في التقييم القبلي والبعدي لمهارات التفكير العالي في مادة الكيمياء، لصالح التقييم البعدي. بناءً على هذه النتائج، يمكن استنتاج وجود تأثير إيجابي لاستخدام المعاملات الافتراضيّة في تطوير التّحصيل الدّراسي وتعزيز مهارات التّفكير العالي لدى طلاب مادة الكيمياء، وفقًا لآراء المعلمين. تُسلط هذه النتائج الضوء على أهمّيّة وفاعليّة استخدام المعاملات الافتراضيّة في عملية التعلم.

 

الكلمات المفتاحيّة: المَعَامِل الافْتراضيَّة – التَّحْصيل الدِّراسيّ

Abstract

The study aims to investigate the effect of using virtual transactions on developing academic achievement and enhancing higher-level thinking skills among chemistry students. The experimental method was relied upon to achieve the objectives of the study. A questionnaire containing 20 items was prepared to collect data, and an academic achievement test consisting of 24 questions was conducted, in addition to a higher-order thinking skills test consisting of 8 objective and essay questions. After implementing these tools, the study showed the following results: It was found that there was a significant statistical difference between the average scores of the control and experimental groups in the post-assessment of academic achievement in chemistry, in favor of the experimental group. There are significant statistical differences between the average scores of the experimental group in the pre- and post-assessment of academic achievement in chemistry, in favor of the post-assessment. There is a significant statistical difference between the average scores of the control and experimental groups in the post-assessment of higher order thinking skills in chemistry, in favor of the experimental group. There is a significant statistical difference between the average scores of the experimental group in the pre- and post-assessment of higher order thinking skills in chemistry, in favor of the post-assessment. Based on these results, it can be concluded that there is a positive effect of using virtual transactions in developing academic achievement and enhancing higher-level thinking skills among chemistry students, according to teachers’ opinions. These results highlight the importance and effectiveness of using virtual transactions in the learning process.

 Keywords: virtual labs – academic achievement

المقدمة

يشهد القطاع التربوي في الوقت الحاضر تطورًا هائلًا على المستويين المحلي والعالمي، وذلك لمواكبة التّقدم العلمي والتكنولوجي يستند هذا التّطور إلى الاسْتخْدام الأمثل لتقنيات التعليم، وفي سياق تعليم الكيمياء، فإنّ فهم المادة وتطبيقها الصحيح يتحققان من خلال اسْتخْدام تقنيات التعليم بشكل فعال في مدارسنا، لذلك تُعَد التقنيات التّعليميّة أحد الجوانب الرئيسة للتّوجهات الحديثة في التربية العلميّة، إذ تؤدي دورًا مهمًّا في تعليم الكيمياء عن طريق ترجمة الحقائق والمفاهيم والقوانين والنظريات إلى تجارب عملية قابلة للتطبيق والتجربة من قِبَل الطلاب، فقد تلاشت النظريات التربوية القديمة التي كانت تعتمد على تلقي المعلومات فقط ، واحتلت مكانها نظريات حديثة تؤمن بالتّجريب العملي وتعدُّ الطالب محور العملية التربويّة، وتحوّل دور المعلم إلى دور إشرافي وإرشادي، إذ يقوم بمراقبة تقدم الطلاب وتوجيههم، ولتحقيق هذه النظرية توفرت وسائل بحثية وفرص لاستكشاف أعماق المعرفة واستكشاف الحقائق بأنفسهم (عمر، 2014، ص 22).

تحظى مسألتا التَّحْصيل الدِّراسيّ، وتَنمِية المهارَات العُليا بمستوى كبير من الاهتمام من الباحثين، إذ يُعَدّ العمل التّربويّ ركيزة أساسية لبناء، المجتمعات وتقدمها وتطويرها نحو الأفضل. وفي سبيل تحقيق هذا الهدف، ازداد التركيز على التعليم والتَّحْصيل العلمي في الدّول المتقدمة والنامية، وقد أصبح من بين أولوياتها الرئيسة (الحراصي، 2019، ص 4)

لذا يتطلب التطور العلمي والتقني الهائل منا الاهتمام بالجودة والأداء المثلى لعمليّة التعليم، حتى نتمكن من مواكبة هذا الّتقدم، ونلاحظ أنّ التَّحْصيل الدِّراسيّ يُعَدّ مقياسًا لنجاح الطلاب أو فشلهم في عملية التّعلم والتي تتأثر إيجابًا أو سلبًا بالعديد من المتغيرات (المزوغي، 2011، ص 85).

أصبحت المَعَامِل الافْتراضيَّة أحد العناصر الأساسيّة في المجال العلمي والتطبيقي في الوقت الحاضر، وخاصة في مجال الكيمياء، تُعَد المَعَامِل الافْتراضيَّة تطورًا حديثًا في تكنولوجيا المحاكاة الإلكترونية، إذ توفر حلولًا مثاليّة للتحديات التي يواجهها المعمل التّقليدي، فتتجاوز التّجارب الافْتراضيَّة حدود الزمان والمكان، وتغلب على قيود الموارد، وتوفر عُنصري السّلامة والأمان، بالإضافة إلى ذلك تمنح فرصة لطلاب الكيمياء بخاصة لمحاكاة التّجارب التي قد تكون مكلفة أو خطرة، وتتيح لهم إعادة التّجارب والتّفاعل بها، وهو أمر يصعب تحقيقه في المَعَامِل الحقيقية (الشهري، 2018، ص 176).

تتميز المَعَامِل الافْتراضيَّة بقدرتها على محاكاة المَعَامِل التقليدية بدقة وتفصيل، إذ يمكن للمتعلم أن يجرب الأنشطة المعملية المعتادة عند زيارته لمواقع المَعَامِل الافْتراضيَّة على الإنترنت، ويكون ذلك من خلال اسْتخْدام أجهزة ومواد محاكاة ثلاثيّة الأبعاد، ويشعر المتعلم وكأنه يُوجد فعليًّا في معمل حقيقي (العرفج وآخرون، 2012، ص 164).

أولًا-إشكاليّة الدّراسة: نظرًا للتّحديات التي تواجه المختبرات المدرسيّة، مثل نقص المواد والأدوات الكيميائيّة والخطورة المرتبطة ببعض التّجارب، اتجهت طرق التدريس الحديثة إلى الاستفادة من التقنيات المتاحة، بما في ذلك برامج المحاكاة فتعوض التّجارب العملية الحاجة إلى التّجارب التي قد تكون صعبة في مختبرات المدارس بسبب خطورتها، وتكلفتها العالية، وصعوبتها أو عدم توفر المختبرات المناسبة. (الشهراني، 2022، ص 157).

في ضوء المعلومات السّابقة، يمكن للباحث أن يلاحظ الدّور الحاسم للمعامل الافْتراضيَّة في توضيح المعلومات وعرض المنهاج التّعليمي بطريقة مثاليّة للمتعلمين. هذا يساعد في تعزيز فهمهم للمواد المقدمة لهم. يأتي ذلك نظرًا للتكلفة الباهظة للعمل في المختبرات الفعليّة والخطر المرتبط ببعض التجارب الكيميائيّة، فتعدُّ المَعَامِل الافْتراضيَّة مصدرًا للإثارة والتشويق الذي يستقطب اهتمام الطلاب نحو المادة ويشجعهم على التعلم، وبناءً على ما سبق يطرح الباحث الإشكالية الآتية:

ما هو أثر اسْتخْدام المَعَامِل الافْتراضيَّة في تَنمِية التَّحْصيل الدِّراسيّ ومهارَات التَّفْكير العُليا لدى متعلمي الصف الخامس العلمي في مقرر مادة الكيمياء ووفقًا لبرنامج Crocodile Chemistry؟

1. هل يوجد فرق دال إحصائيًّا بين متوسطي درجات المجموعتين الضابطة والتّجريبيّة في التطبيق البعدي للاختبار التَّحْصيلي في مادة الكيمياء؟
2. هل يوجد فرق دال إحصائيًّا بين متوسطي درجات المجموعة التّجريبيّة في التّطبيقين القبلي والبعدي للاختبار التَّحْصيلي في مادة الكيمياء؟
3. هل يوجد فرق دال إحصائيًّا بين متوسطي درجات المجموعتين الضابطة والتّجريبيّة في التّطبيق البعدي لاختبار مهارَات التَّفْكير العُليا في مادة الكيمياء؟
4. هل يوجد فرق دال إحصائيًّا بين متوسطي درجات المجموعة التّجريبيّة في التّطبيقين القبلي والبعدي لاختبار مهارَات التَّفْكير العُليا في مادة الكيمياء؟
5. ما دور اسْتخْدام المَعَامِل الافْتراضيَّة في تَنمِية التَّحْصيل الدِّراسيّ ومهارَات التَّفْكير العُليا لدى المتعلمين في مادة الكيمياء من وجهة نظر المعلمين؟
6. هل توجد فروق ذات دلالة إحصائيّة بين متوسطات آراء المعلمين حول أثر اسْتخْدام المَعَامِل الافْتراضيَّة في تَنمِية التَّحْصيل الدِّراسيّ ومهارَات التَّفْكير العُليا لدى المتعلمين في مادة الكيمياء تُعزى إلى متغيرات: عدد الدورات التّدريبية، المؤهل العلمي، سنوات الخبرة؟

ثانيصا-الفرضيات:

الفرضية الرئيسة:

لا يوجد فرق ذو دلالة إحصائيّة بين متوسط درجات الصف الخامس العلمي في المجموعة التّجريبيّة الذين تعلموا وفق المَعَامِل الافْتراضيَّة، ومتوسط درجات الطريقة التقليديّة.

الفرضيات الفرعية:

1- لا يوجد فرق دال إحصائيًّا بين متوسطي درجات المجموعتين الضابطة والتّجريبيّة في التّطبيق البعدي للاختبار التَّحْصيلي في مادة الكيمياء.

2- لا يوجد فرق دال إحصائيًّا بين متوسطي درجات المجموعتين الضابطة والتّجريبيّة في التطبيق البعدي لاختبار مهارَات التَّفْكير العُليا في مادة الكيمياء.

ثالثًا-أهداف البحث:

الهدف الرئيس: أثر اسْتخْدام المَعَامِل الافْتراضيَّة في تَنمِية التَّحْصيل الدِّراسيّ، ومهارَات التَّفْكير العُليا لدى متعلمي الصف الخامس العلمي في مقرر مادة الكيمياء ووفقًا لبرنامج Crocodile Chemistry.

-الأهداف الفرعيّة: يتفرع عن الهدف الرئيس الأهداف الفرعية الآتية:

الهدف الفرعي الأول: معرفة أثر اسْتخْدام المَعَامِل الافْتراضيَّة في تَنمِية التَّحْصيل الدِّراسيّ في مقرر مادة الكيمياء ووفقًا لبرنامج Crocodile Chemistry.

الهدف الفرعي الثاني: معرفة أثر اسْتخْدام المَعَامِل الافْتراضيَّة في تَنمِية مهارَات التَّفْكير العُليا في مقرر مادة الكيمياء ووفقًا لبرنامج Crocodile Chemistry

رابعًا-أهمية البحث:

• يستعرض البحث جانبًا أساسيًا في تعليم مادة الكيمياء، وهو اسْتخْدام المختبرات العلميّة كجزء أساسي من عمليّة التعلم في هذه المادة.
• يبرز أهمية البحث في تسليط الضوء على المَعَامِل الافْتراضيَّة وتحليل تأثير اسْتخْدامها في تعليم الكيمياء، وكيفيّة تأثيرها على تجربة المختبر التعليمي للمتعلمين.
• يسلط البحث الضوء على أهمّية الدّراسة لإثراء المكتبة الجامعيّة ببحث يخدم طلاب الدراسات العُليا والمهتمين في مجال طرق التدريس، ما يتيح اسْتخْدامها كمرجع سابق وتطوير بعض الاقتراحات.

خامسًا-أطر البحث:

• الأطر الموضوعيّة: اسْتخْدام المَعَامِل في تَنمِية التَّحْصيل، ومهارَات التَّفْكير العُليا.
• الأطر المكانيّة: مدرسة اعدادية كبيسة للبنين في محافظة الأنبار.
• الأطر البشريّة: عيّنة من طلاب الصف الخامس العلمي في المدرسة المذكورة اعلاه.
• الأطر الزمنية: العام الدِّراسيّ 2022/2023م.

سادسًا-مصطلحات والمفاهيم:

• المَعَامِل الافْتراضيَّة: هي محاكاة افتراضيّة للمعمل الفعلي، وتوفر للطلاب أدوات عبر الكمبيوتر ومواد لإجراء تجارب ذاتيّة في أيّ مكان وزمان، وتحفظ هذه التّجربة في أقراص أو موقع إلكتروني Babatee، 2011، P: 37)).
• التَّحْصيل الدِّراسيّ: مستوى محدد في الأداء التعليمي يُحدَّد من المعلمين أو عن طريق الاختبارات المقياسة (العنزي، 2021، ص1).
• مهارَات التَّفْكير العُليا: هي عملية تفكير تقوم بها الطلاب وتعتمد على المشاهدة والاستكشاف أثناء مواجهتهم لمشكلة علمية. يمارسون خلالها عمليات عقليّة مثل وصف المشكلة وشرحها، وتقديم تفسيرات واستنتاجات، وتحليلها إلى مكوناتها، وتحديد نقاط القوة والضعف، بهدف وضع حلول مقترحة للمشكلة (شافعي، 2021، ص51).

أولًا: منهج الدّراسة: الأسلوب أساسي في هذه الدّراسة هو التّجريبي، ويُعَدُّ أحد الأساليب البحثيّة الأساسية للبحث العلمي، يقوم على إجراء تحليل دقيق للموضوع في سياقه الطبيعي، ويُمكِن تعريفه أنّه الأسلوب الذي يهدف إلى استحداث تغيير متعمد في متغير محدد (المتغير المستقل) ومن ثم مراقبة تأثير هذا التغيير على متغير آخر (المتغير التابع)، يجري ذلك من خلال تطبيق قواعد محدّدة تحدد حالة معينة، ومن ثم ملاحظة النّتائج المستمدة من هذه الحالة وتفسيرها، يمنح المنهج التجريبي الباحث القدرة على التلاعب بمتغير محدد بشكل مقصود وتقدير تأثيره على آخر (منسى و سهير، 2013).

قُسِّمت عينة الدّراسة إلى مجموعتين متكافئتين، اسْتُخْدِم المَعَمِل الافتراضي في مادة الكيمياء مع التّجريبيّة، بينما اعتُمِد على الطرائق التقليديذة مع المجموعة الضابطة.

ثانيًا: مجتمع الدّراسة: يشمل مصطلح “مجتمع الدّراسة” مجموعة محددة من المتعلمين يشتركون في صفة أو أكثر مشتركة، يتكوّن مجتمع الدّراسة من طلاب وطالبات الصف العلمي الخامس في محافظة الأنبار، إذ يبلغ إجمالي عددهم 2100 متعلم ومتعلمة، وهم منتشرون في 79 مدرسة إعدادية مختلفة في المحافظة. أمّا بالنسبة إلى مجتمع المعلمين، فيشمل معلمي ومعلمات مادة الكيمياء جميعهم للصف الخامس العلمي في محافظة الأنبار، وإجمالي عددهم 148 معلمًا ومعلمة، موزعين في مدارس المحافظة.

ثالثًا: عيّنة الدّراسة: تُمثِّل العينة مجموعة فرعيّة محددة انتُقيت من ضمن مجتمع الدّراسة باسْتخْدام أسلوب محدد. في هذه الدّراسة، اختيِرت العيّنة بشكل مقصود من طلاب الصف الخامس العلمي في مدرسة إعدادية كبيسة للبنين، وهي مؤسسة تابعة للحكومة وتقع في محافظة الأنبار. اختيِر عدد 60 طالبًا من طلاب الصف الخامس العلمي، وقُسِّموا إلى مجموعتين: مجموعة تجريبيّة ومجموعة ضابطة، وتتوزع أفراد العينة كما يلي:

جدول (1) توزيع متعلمي مجموعتي الدّراسة

المجموعة	العدد
التّجريبيّة	30
الضابطة	30
المجموع	60

بالنسبة إلى عينة المعلمين، تم انتُقيوا بطريقة عشوائيّة من بين مدرسي ومدرسات مادة الكيمياء للصف الخامس العلمي. إجمالي عددهم بلغ (65) معلمًا ومعلمة في محافظة الأنبار، وُزِّعوا أفراد العينة كما يلي:

جدول (2) أعداد العينة تبعاً لعدد الدورات التدريبية

المعلمين	أقل من دورتين	بين 3-5 دورات	أكثر من 6 دورات	المجموع
الأعداد	36	19	10	65

 

وكان توزيع أفراد عينة الدّراسة حسب المؤهل العلمي كما يلي:

جدول (3) أعداد أفراد عينة الدّراسة وفق المؤهل العلمي

المعلمين	بكالوريوس	دبلوم	ماستر	دكتوراه	المجموع
الأعداد	21	16	15	13	65

 

وكان توزيع أفراد عينة المعلمين وفق الخبرة التدريسيّة كما يلي:

                            جدول (4) توزع أفراد عدد المعلمين وفقاً للخبرة التدريسية                                         

المعلمين	أقل من 5 سنوات	من 6-10 سنوات	أكثر من 10 سنوات	المجموع
الأعداد	28	22	15	65

رابعًا: أدوات الدّراسة: لتحقيق توثيق فرضيات الدّراسة، يتوجب على الباحث أن يقوم بجمع البيانات والمعلومات بأمانة وبأسلوب منظم. وفقًا لأهداف الدّراسة الموجودة، إذ تهدف إلى فهم تأثير استخدام المعاملات الافتراضيّة في تطوير التّحصيل الدّراسي، وتعزيز مهارات التفكير العالي لمتعلمي الصف الخامس العلمي في مادة الكيمياء باستخدام برنامج Crocodile Chemistry، تقتضي مسؤولية الباحث إعداد الأدوات الآتية:

• استبيان: الاستبيان مجموعة مُنظَّمة ودقيقة من الأسئلة، تُرسَل إلى أفراد معينين هؤلاء الأفراد يُمثِّلون هذا المجتمع. يهدف الاستبيان إلى استقاء معلومات ذات صلة بالظروف الاجتماعية الحاليّة، وذلك لتحقيق فهم أوسع وأدق للوضع. (عباس وآخرون، 2006، 237).

1-هدف الاستبيان: يهدف إلى إجراء دراسة وتحليل لتأثير اسْتخْدام المَعَامِلات الافْتراضيَّة في تطوير التَّحْصيل الدِّراسيّ، وتعزيز مهارَات التَّفْكير العالي لدى طلاب الصف الخامس العلمي في مادة الكيمياء، وذلك باسْتخْدام برنامج Crocodile Chemistry. تهدف أسئلة الاستبيان إلى جمع المعلومات والبيانات المتعلقة بهذا التأثير، وتحليلها بهدف تحقيق فهم شامل للنتائج والتأثيرات المترتبة على اسْتخْدام المَعَامِلات الافْتراضيَّة في تحصيل الطلاب وتطوير مهارَات التَّفْكير العُليا.

2– بناء الأداة: قام الباحث بالبحث والتصفُّح في مجموعة من الدراسات المتعلقة، بهدف الاطلاع على الخطوات المنهجيّة المتبعة في إعداد استبيانات ذات جودة، وأيضًا للاستفادة من بعض الدراسات المتعلقة بالمَعَامِلات الافْتراضيَّة وتأثيرها في تطوير التَّحْصيل الدِّراسيّ وتعزيز مهارَات التَّفْكير العُليا.

6-التجربة الاستطلاعية: أُجريت الدّراسة لاستبيان للبنود الموجودة فيه وتفهمها، وتقييم مدى توافق هذه البنود مع مستوى العينة. كما احتُسِب صدق الاتساق الداخلي للبنود في الاستبيان ومعامل الثبات ولتحقيق هذا، أُجري استطلاع باسْتخْدام استبيان على مجموعة من الأشخاص الذين لم يُتضمنوا. اختيِرت عينة مؤلفة من 20 معلمًا، وتُطبِّق عليهم في تاريخ 10 أبريل 2023. ولوحِظ أن البنود واضحة لهؤلاء المعلمين.

9-الاستبيان في حالته النهائيّة: بعد إجراء التّحكيم للاستبيان والتحقق من صدقه وثباته، يُقسَّم الاستبيان في المرحلة النهائيّة إلى قسمين:

– القسم الأول: يحوي التّعليمات الخاصة بالاستبيان، متضمنًا عنوان الدّراسة والهدف المرتبط بالاستبيان.

– القسم الثاني: يتضمن فقرات الاستبيان البالغ عددها (20) فقرة، وتصاحبها مقياس خماسي يتضمن خيارات (موافق بشدة، موافق، محايد، غير موافق، غير موافق بشدة) مع منح درجات تصنيفية (5، 4، 3، 2، 1)، ويُظهر جدول رقم (7) الدرجة العليا والأدنى الممكنة للتقييم والمتوسط المفترض للاستبيان.

جدول رقم(7) الاستبيان وعدد فقراته والوسط الفرضي

الاستبيان	عدد الفقرات	اعلى درجة	أقل درجة	الوسط الفرضي
أثر المَعَامِل الافْتراضيَّة في تَنمِية التَّحْصيل ومهارَات التَّفْكير العُليا	20	100	20	50

 

2-اختبار التَّحْصيل الدِّراسيّ في مادة الكيمياء:

استخدم الباحث اختبار براون كأداة منهجيّة لقياس خاصية معينة من خلال عيّنة تمثل سلوكًا معيّنًا، ويُعدُّ هذا الاختبار وسيلة معترف بها لقياس نجاح العمليّة التّعليميّة، استلهم تصميم اختبار بهدف تقييم التحصيل الدراسي لمتعلمي الصف الخامس العلمي في مادة الكيمياء، وقد اتبع الخطوات الآتية:

1- تحديد هدف الاختبار: الهدف الرئيس للاختبار هو تقييم مستوى التّحصيل في الصف الخامس العلمي في مادة الكيمياء، وفحص الأثر الذي يمكن أن يكون لاستخدام المعاملات الافتراضيّة على تحقيق الأهداف المحددة.

2- الإعداد لبناء الاختبار: قام الباحث بالتّفقد المستفيض لمجموعة من المراجع الخاصة بمجالات القياس والتّقويم وأساليب البحث في مجال التّربية وعلم النّفس. هذا الاطلاع كان بهدف فهم الخطوات البحثيّة المنهجيّة المستخدمة في إنشاء الاختبارات بشكل عام، واستيعاب النّهج الأنسب لهذا العمل. بالإضافة إلى ذلك، قام الباحث بدراسة الأبحاث والدراسات السّابقة المتعلقة بتأثير استخدام المعاملات الافتراضيّة على التحصيل الدراسي، بهدف الاستفادة من الخبرات والمعرفة المتراكمة في هذا المجال.

3- إعداد جدول مواصفات الاختبار: نُظِّم جدول المواصفات للاختبار على هيئة مخطط تفصيلي ذو بُعدين، البُعد الأول يضم قائمة الأهداف المستهدفة لتحقيقها من خلال عمليّة التعلم، بينما البُعد الثاني يتضمن عناصر المحتوى التي يتضمنها الاختبار، ولإعداد هذا الجدول المواصفات، تحديد الأهمية لكل موضوع وفقًا للمعادلة الآتية:

الجدول (8) الأهمية النسبية لموضوعات الكتاب

م	عنوان الدرس	عدد الصفحات	النسبة المئوية	عدد الحصص	النسبة المئوية	الأهمية النسبية لكل فصل
1	خواص المحاليل المائية	2	12.5%	1	16.7%	14.6%
2	المفاهيم الجزيئية	2	12.5%	1	16.7%	14.6%
3	المواد الأمفوتيرية	2	12.5%	1	16.7%	14.6%
4	تفاعلات الحوامض والقواعد في المحاليل المائية	3	18.75%	1	16.7%	17.7%
5	أنواع الأملاح	7	43.75%	2	33.2%	38.47%
المجموع		16	100%	6	100%	100%

 

عدد الأسئلة في كلّ خليّة = عدد الأسئلة الكليّة × الأهمية النسبيّة للوحدة × الأهمية النسبيّة لمستويات الأهداف /100.

6- الاختبار في صورته النهائية: جُهِّز الاختبار في صورته النهائيّة ويتكون من قسمين:

1- القسم الأول: يحتوي على التّعليمات اللازمة للمتعلمين. يتضمن هذا القسم عنوان الاختبار، ومعلومات شخصية للمتعلم مثل الاسم والمدرسة والشّعبة. كما يشمل وصفًا للمحتوى والهدف من الاختبار، بالإضافة إلى طريقة الإجابة عن مفردات الاختبار وتوضيح الزّمن المحدد للإجابة.

2- القسم الثاني: يتضمن مفردات الاختبار ويتألف من 24 سؤالًا. قُسِّمت هذه المفردات إلى أنواع مختلفة من الأسئلة، بما في ذلك الأسئلة ذات الاختيارات المتعددة، والأسئلة صح وخطأ، والأسئلة المقاليّة.

بهذه الطريقة، يتضمن الاختبار التّعليمات اللازمة للمتعلمين ومجموعة متنوعة من المفردات التي تغطي مختلف أنواع الأسئلة، ما يضمن تنوعًا وشموليّة في تقييم المعرفة والمهارَات لدى المتعلمين.

3-اختبار مهارَات التَّفْكير العُليا: وفقًا لهدف الدّراسة الذي يركز على تأثير اسْتخْدام المَعَامِل الافْتراضيَّة في تطوير التَّحْصيل الدِّراسيّ ومهارَات التَّفْكير العُليا لدى طلاب الصف الخامس العلمي في مادة الكيمياء، يتطلب ذلك توفر أداة تقييم تُستخدم لاختبار مستوى مهارَات التَّفْكير العُليا في مادة الكيمياء، وقد أعدّ الباحث اختبار مهارَات التَّفْكير العُليا بإتباع الخطوات الآتية:

1– تحديد الهدف من الاختبار: هدف الاختبار هو قياس مهارَات التَّفْكير العُليا الثلاثة (الاستنتاج، التفسير، التركيب)، وكذلك التعرف إلى تأثير اسْتخْدام المَعَامِل الافتراضي في تطوير مهارَات التَّفْكير.

جدول (15) عدد الأسئلة في اختبار مهارَات التَّفْكير العُليا

المهارَات	عدد الأسئلة	نوع الأسئلة
مهارة الاستنتاج	3	اختيار من متعدد
مهارة التفسير	3	مقالية
مهارة التركيب	2	مقالية

 

7-اختبار مهارَات التَّفْكير العُليا في صورته النهائيّة: بعد تحقيق صدق وثبات اختبار مهارَات التَّفْكير العُليا والتأكد من صلاحيته للاسْتخْدام، قُسِّم إلى قسمين:

1. القسم الأول: يحتوي على تعليمات الاختبار، وتقدم معلومات خاصة بالمتعلم مثل الاسم والمدرسة والشّعبة. يتضمن أيضًا وصفًا للمحتوى والهدف المتوخى من الاختبار، إلى جانب توضيح طريقة الإجابة على الأسئلة وتحديد الزّمن المتاح للإجابة.
2. 2. القسم الثاني: يتضمن أسئلة الاختبار الفعليّة، وتتألف من ثمانية أسئلة متنوعة بين الأسئلة الموضوعية والأسئلة المقاليّة. تهدف هذه الأسئلة إلى قياس ثلاثة مهارَات رئيسة في التَّفْكير العُليا وهي الاستنتاج والتّفسير والتّركيب.

باسْتخْدام هذا التصميم النهائي، يُضمَن وجود تعليمات واضحة ومهمة للمتعلم، بالإضافة إلى وجود أسئلة متنوعة تستهدف المهارَات المعينة للتفكير العُليا.

خامسًا: الأساليب الإحصائيّة المستخدمة: للإجابة على أسئلة وفرضيات الدّراسة، نُفِّذت مجموعة من المعالجات الإحصائيّة باسْتخْدام برنامج الرزم الإحصائيّة للعلوم الاجتماعيّة (SPSS). العمليات الإحصائيّة التي نُفِّذت تشمل:

1. اختبار (Kruskal-Wallis): اسْتُخْدِم للتحقق من وجود فروق ذات دلالة هذا الاختبار، يُستخدم لمقارنة متوسطات مجموعات متعددة عندما لا تتوافر شروط التوزيع الطبيعي.
2. اختبار شيفيه للمقارنات المتعددة: اسْتُخْدِم بعد إجراء اختبار Kruskal-Wallis. يساعد هذا الاختبار في تحديد أي مجموعة أو مجموعات تختلف بشكل دال عن باقي المجموعات.
3. معامل ارتباط بيرسون: يقيس مدى العلاقة الخطيّة بين متغيرين.
4. المتوسطات الحسابيّة والانحرافات المعياريّة: اسْتُخْدِما لتحليل البيانات وتقدير القيم المركزيّة (المتوسطات) وتشتت البيانات (الانحراف المعياري).
5. اختبار (ت) لعينتين مستقلتين (Independent Samples T-test): اسْتُخْدِمت لدراسة الفروق ذات الدّلالة بين متوسطات درجات متعلمي المجموعتين في التّطبيق البعدي لاختبار مهارَات التَّفْكير العُليا والاختبار التَّحْصيلي.

أولًا- عرض نتائج الدّراسة:

نتائج الفرضية الأولى: لا يوجد فرق دال إحصائيًّا بين متوسطي درجات متعلمي المجموعتين الضابطة والتّجريبيّة في التطبيق البعدي للاختبار التَّحْصيلي في مادة الكيمياء.

للتحقق من صحة هذه الفرضيّة، تحتسَب المتوسطات الحسابيّة والانحرافات المعياريّة لدرجات متعلمي المجموعتين التّجريبيّة والمجموعة الضابطة في التّطبيق الثنائي للاختبار التَّحْصيلي. بعد ذلك، استُخدِم اختبار (ت) لعينتين مستقلتين (Independent – Samples t – test) لدراسة دلالة الفروق بين متوسطات درجات المتعلمين في المجموعتين التّجريبيّة والضابطة. وتوصلت النتائج إلى ما يلي:

جدول (20) نتائج اختبار (t-test) لدلالة الفروق بين متوسطي درجات متعلمي المجموعة التّجريبيّة والضابطة في التطبيق البعدي على الاختبار التَّحْصيلي

التطبيق	المجموعة	العدد	المتوسط الحسابي	الانحراف المعياري	درجة الحرية	قيمة (ت)	قيمة (Sig)	مستوى الدلالة
البعدي	الضابطة	30	17.6	3.44	58	6.433	0.000	دالة
	التّجريبيّة	30	22.4	2.207

 

استنادًا إلى المعلومات المقدمة في الجدول (20)، يبدو واضحًا وجود اختلاف في متوسط درجات متعلمي المجموعة التّجريبيّة خلال التّطبيق البعدي للاختبار التَّحْصيلي مقارنة بمتوسط درجات متعلمي المجموعة الضابطة في نفس الاختبار. قيمة (ت) التي احتُسِبت لدلالة الفروق بين متوسطي درجات المجموعتين تشير إلى وجود اختلاف إحصائي ذو دلالة بين درجاتهم. استنادًا إلى هذه النتائج، يمكن الاستنتاج أن هناك تأثيرًا إيجابيًّا وملحوظ لاستخدام المَعَامِل الافْتراضيَّة على تَنمِية التَّحْصيل الدِّراسيّ في مادة الكيمياء. يمكننا أن نقبل الفرضية البديلة التي تشير إلى وجود فرق إحصائي بين متوسطي درجات متعلمي المجموعتين الضابطة والتّجريبيّة في التطبيق البعدي للاختبار التَّحْصيلي.

نتائج الفرضية الثانية: لا يوجد فرق دال إحصائيًّا بين متوسطي درجات متعلمي المجموعتين الضابطة والتّجريبيّة في التّطبيق البعدي لاختبار مهارَات التَّفْكير العُليا في مادة الكيمياء.

دُرِست صحة هذه الفرضيّة من خلال حساب المتوسطات، والانحرافات المعياريّة لدرجات المتعلمين في المجموعتين التّجريبيّة والضابطة بعد التّطبيق البعدي لاختبار مهارَات التَّفْكير العُليا. ولتقدير دلالة الفروق بين متوسطات درجات المتعلمين في الجموعتين، استُخدِم اختبار (ت) لعينتين مستقلتين، وكانت النتائج كالآتي:

جدول (22) نتائج اختبار (t-test) لدلالة الفروق بين متوسطي درجات متعلمي المجموعة التّجريبيّة والضابطة في التطبيق البعدي على اختبار مهارَات التَّفْكير العُليا

التطبيق	المجموعة	العدد	المتوسط الحسابي	الانحراف المعياري	درجة الحرية	قيمة (ت)	قيمة (Sig)	مستوى الدلالة
البعدي	الضابطة	30	5.2	2.38	58	11.502	0.000	دالة
	التّجريبيّة	30	11.87	2.09

 

استنادًا إلى المعلومات المقدمة في الجدول (22)، يُظهِر تحليل البيانات ارتفاعًا في متوسط درجات متعلمي المجموعة التّجريبيّة في التطبيق البعدي لاختبار مهارَات التَّفْكير العُليا مقارنةً بمتوسط درجات متعلمي المجموعة الضابطة في الاختبار نفسه، تُشير قيمة (ت) المُستخدمة لقياس دلالة الفروق بين متوسطي درجات المجموعتين التّجريبيّة والضابطة في التطبيق البعدي على اختبار مهارَات التَّفْكير العُليا إلى وجود فرق إحصائي ملموس يُعتَدّ به، يستنتج الباحث رفض الفرضيّة الصفريّة وقبول الفرضية البديلة، التي تشير إلى وجود فارق إحصائي دال بين متوسطي درجات متعلمي المجموعتين الضابطة والتّجريبيّة في التطبيق البعدي لاختبار مهارَات التَّفْكير العُليا في مادة الكيمياء، وصالح للمجموعة التّجريبيّة.

• توصيات الدّراسة ومقترحاتها

أولًا: التوصيات:

– دعم كتب الكيمياء بأسئلة تهدف إلى تطوير مهارات التفكير العليا مثل التحليل والاستقراء والتّفسير لدى المتعلمين.

– تطبيق المعامل الافتراضيّة في البرامج العملية لطلاب كليات التربية لتجهيز المعلمين في ما بعد بمهارات تطبيق هذه الفعاليات قبل خوضهم للعمل.

– العمل على توفير البنية التحتية اللازمة لتطبيق هذه الإجراءات، بما في ذلك توفير الأجهزة والمعدات ذات المواصفات اللازمة.

 ثانيًّا: المقترحات: يقترح الباحث في ضوء نتائج الدّراسة الحالية ما يلي:

1. إجراء دراسات متخصصة تركز على تحديد المعوقات التي تواجه اسْتخْدام المَعَامِل الافْتراضيَّة في تدريس مادة الكيمياء، مع وضع حلول مقترحة لتخطي هذه العقبات.
2. دراسة تأثير اسْتخْدام المَعَامِل الافْتراضيَّة على متغيرات أخرى، مثل المهارَات الحياتية ومهارَات حل المشكلات، بالإضافة إلى أنواع أخرى من التَّفْكير مثل التَّفْكير الناقد والإبداعي.
3. يدعو إلى إجراء دراسات مماثلة للدراسة الحالية في مواد دراسية ومراحل دراسية أخرى، لتحديد إمكانية تعميم نتائج هذه الدّراسة على سياقات تعليمية أوسع.

المصادر

1. الحراصي، فهد. (2019). أثر التخطيط الاستراتيجي على جودة الأداء المدرسي في مدارس التعليم الأساسي بسلطنة عمان، مجلة التَنمِية البشرية والتعليم للأبحاث التخصصية.
2. شافعي، سحر. (2021). فاعلية برنامج إثرائي في ضوء التعلم القائم على المشكلة لتَنمِية مهارَات التَّفْكير العُليا والوعي العلمي في مادة العلوم لدى تلاميذ المرحلة الإعدادية. جامعة حلوان. المجلة الدولية للمناهج والتربية التكنولوجية.
3. الشهراني، ايمان خالد عبد الله. (2022). أثر برنامج مقترح قائم على تطبيقات المَعَامِل الافْتراضيَّة في تَنمِية المهارَات المختبرية للكيمياء لدى طالبات الصف الثاني ثانوي في محافظة بيشة، مجلـة العلـوم التربـوية والدراسـات الإنسـانيـة، العدد 24.
4. الشهري، أسماء. (2018). تصور مقترح لتصميم معمل افتراضي في تَنمِية التَّفْكير العلمي بمقرر الفيزياء لدى طالبات المرحلة الثانوية بمنطقة الباحة، مجلة كلية التربية أسيوط، المجلد 43، العدد 8.
5. عباس، محمد خليل وآخرون. (2006). مدخل إلى مناهج البحث في التربية وعلم النفس، دار المسيرة للنشر والتوزيع، عمان.
6. العرفج، عبد الإله. (2012). تقنيات التعليم، دار الخوارزمي للنشر والتوزيع.
7. عمر، ياسمين. (2014). أثر اسْتخْدام المختبر الافتراضي لتجارب العلوم في تَنمِية عمليات العلم واكتساب المفاهيم لدى طالبات الصف الخامس في فلسطين، رسالة ماجستير، كلية التربية، جامعة النجاح الوطنية، نابلس، فلسطين.
8. العنزي، هياء. (2021). بعض العوامل الأسرية المرتبطة بالتَّحْصيل الدِّراسيّ لدى الطالبة الجامعية السعودية. “دراسة ميدانية على طالبات الكليات الإنسانية بجامعة الملك فيصل بمحافظة الأحساء”، مجلة كلية التربية، جامعة الملك سعود، المملكة العربية السعودية.
9. منسي، محمود وأحمد، سهير. (2013). مناهج البحث في التربية وعلم النفس. ط1))، دار الزهراء، الرياض، المملكة العربية السعودية.
10. Bloom،S. (1956). Taxonomy of educational objectives، Handbook 1 : Cognitive domain، New York، N.Y: Longmans، Green and co.
11. -Brook hart S. M. (2010 ) ،How to Assess Higher Order Thinking Skills in your Class Room ،Alexandria ،Virginia USA.
12. A.(1992). : the mind ;(2nd)، NY ; jhon wiley and sons ;P 142.
13. Falode، Gambari، A. Evaluation.(2017).Of Virtual Laboratory Package On Nigerian Secondary School Physics Concepts، Turkish Online Journal of Distance Education-TOJDE April، Volume: 18 Number: 2، Article 13.
14. Oidov,I. , Tortogtokh, U. & Purevdagva, E. (2012). Virtual laboratory for physics teaching. 2012 international conference on management and education innovation . ipedr vol.37 iacsit press, Singapore.

[1] – طالب ماجستير في جامعة الجنان- كلية التربية – قسم المناهج وطرائق التدريس- Master’s student at Jinan University – College of Education – Department of Curriculum and Teaching Methods.Email:

sadiqalkubaysy@gmail.com

[2] – أستاذ مساعد في جامعة الجنان- كلّية التربيّة- قسم المناهج وطرائق التدريس

Assistant Professor at Jinan University – College of Education – Department of Curricula and Teaching Methods.Email: rchelou2@gmail.com-