فصلنامه روندها و دستاوردها در فناوری یادگیری

فصلنامه روندها و دستاوردها در فناوری یادگیری

بررسی تأثیر تدریس معکوس بر عملکرد ریاضی دانش‌آموزان پایه نهم با استفاده از نظریه APOS

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 آموزش ریاضی، دانشکده علوم و فناوری‌های همگرا، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
2 گروه ریاضی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
چکیده
یادگیری معکوس (Flipped Learning) به عنوان رویکرد جدید در آموزش ریاضی مورد توجه قرار گرفته است. این روش برخلاف تدریس سنتی، با جابه‌جایی نقش کلاس درس و تکالیف، فرصت بیشتری برای تعامل و یادگیری فعال دانش‌آموزان فراهم می‌کند. این مطالعه با استفاده از نظریه APOS، نحوه تغییر فرآیند یادگیری دانش‌آموزان را تحلیل کرده و به بررسی میزان پیشرفت آن‌ها در سطوح مختلف یادگیری پرداخته است. روش پژوهش از نوع شبه‌آزمایشی با طرح پیش‌آزمون - پس‌آزمون با گروه کنترل بوده است. یافته‌های پژوهش نشان داد که میانگین نمرات گروه آزمایش پس از اجرای تدریس معکوس، بهتر از گروه کنترل است. همچنین، نتایج تحلیل کوواریانس بیانگر این بود که ۲۸ درصد از تغییرات عملکرد ریاضی دانش‌آموزان ناشی از روش تدریس معکوس است که اندازه اثر قابل توجهی محسوب می‌شود. علاوه بر این، تحلیل مبتنی بر نظریه APOS نشان داد که دانش‌آموزان گروه آزمایش پس از تدریس معکوس، از سطوح سطحی یادگیری Action و Process به سطوح عمیق‌تر Object و Schema حرکت کرده‌اند که این تغییر نشان‌دهنده افزایش درک مفهومی و مهارت‌های حل مسئله در آن‌هاست. همچنین بر اساس نظریه‌های یادگیری، نقاط قوت و ضعف یادگیری معکوس را بررسی کرده و پیشنهادهایی برای بهبود اجرای آن ارائه داده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Investigating the Effect of Flipped Teaching on Mathematical Performance of Ninth Grade Students Using APOS Theory

نویسندگان English

Esmaeil Yousefi 1
Maliheh Zamanzadeh NasrAbadi 1
Mehdi Azhini 2
1 Mathematics Education, Faculty of Convergent Sciences and Technologies, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
2 Department of Mathematics, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده English

Flipped Learning has gained attention as a new approach in mathematics education. Unlike traditional teaching methods, this approach reverses the roles of classroom instruction and homework, providing students with more opportunities for interaction and active learning. This study analyzes the changes in students' learning processes using the APOS theory and examines their progress across different levels of learning. The research follows a quasi-experimental design with a pre-test and post-test control group. Findings indicate that the experimental group, after undergoing flipped instruction, achieved higher average scores compared to the control group. Moreover, covariance analysis revealed that 28% of the variation in students' mathematical performance was attributable to the flipped teaching method, representing a significant effect size. Additionally, the APOS-based analysis showed that students in the experimental group transitioned from surface-level learning (Action and Process) to deeper levels (Object and Schema) after the flipped instruction. This shift indicates an improvement in conceptual understanding and problem-solving skills. Furthermore, based on learning theories, the study examines the strengths and weaknesses of flipped learning and offers recommendations for its effective implementation.

کلیدواژه‌ها English

Flipped teaching
Interactive teaching
Mathematical learning
Academic performance
APOS theory
حق جو، سعید، و ریحانی، ابراهیم. (1399). تحلیلی بر نظریه های یادگیری ریاضی APOS و SOLO. پنجمین کنفرانس ملی رویکردهای نوین در آموزش و پژوهش.
روزبهانی، سحر. (1403). اثر راهبرد فراشناختی و آموزش معکوس خودشکوفایی دانش‌آموزان. پژوهش در هنر و علوم انسانی، 9(71)، 95-102.
شاهی، رضا، عیوضی، مهدی، و حیدری، نیر. (1401). اثربخشی روش تدریس کلاس معکوس بر مؤلفه‌های خوش‌بینی تحصیلی در درس ریاضی. فصلنامه علمی آموزش و ارزشیابی، 15(59)،  181-198. https://doi.org/10.30495/jinev.2023.1971357.2792
صاحب‌یار، حافظ، گل‌محمدنژاد، غلامرضا، و برقی، عیسی. (1400). اثربخشی یادگیری معکوس بر درگیری تحصیلی دانش‌آموزان دوره دوم متوسطه در درس ریاضیات. روان‌شناسی تربیتی، 17(59)، 289-316. https://doi.org/10.22054/JEP.2021.54162.3086
عظیمی، گلسا، رضایی‌قلعه، آتنا، زارع، مریم، معیل، لیلا. (1403). تأثیر مدل آموزشی کلاس معکوس بر پیشرفت تحصیلی دانش‌آموزان در درس ریاضی. فصلنامه تحقیقات راهبردی در تعلیم و آموزش و پرورش، 1(19)، 79 - 85.
علیپور، محمد، علیپور، مهدی، و قاسمی، علیرضا. (1402). بررسی تجارب دانشجویان از یادگیری به شیوه کلاس معکوس مجازی: مطالعه‌ای پدیدارشناسانه. مجله آموزش عالی، 16(61)، 7-30. https://doi.org/20.1001.1.20084617.1402.16.61.1.7
مومنی‌راد، اکبر، خاکپور، عظیه سادات، و جکانلو، مینا. (1403). بررسی کیفی فرایند یاددهی یادگیری درس کاربرد رایانه از طریق روش تدریس معکوس. فصلنامه روندها و دستاوردها در فناوری یادگیری، 2(2)، 23-47. https://doi.org/10.22034/jlt.2025.2025303.1007
یوسفی، اسماعیل، رستمی مال خلیفه، محسن، مقاصدی، محمد، و بهزادی، محمدحسین. (1402). بررسی نسبت بهینه آموزش بر پایه ریاضی کاری و ریاضی فهمی به کمک تحلیل پوششی داده‌ها و تقریب چندجمله‌ای درونیاب نوع آموزش. پژوهش‌های نوین در ریاضی،  9(42)، 70-79.
Alipour, M., Alipour, M., Ghasemi, A. (2023). A Phenomenological Study of Students’ Experiences of Virtual Flipped Classroom Learning. Higher Education Journal,  61, 15–29. https://doi.org/20.1001.1.20084617.1402.16.61.1.7 [In Persian]
Asiala, M., Devries, D., Thomas, K., Brown, A., & Mathews, D. (1997). A framework for research and curriculum development in undergraduate mathematics education. CBMS Issues in Mathematics Education, 6, 1–32. https://doi.org/10.1090/cbmath/006/01
Azimi, G., Rezaeeghale, A., zare, M., Moael, L. (2024). Impact of the Flipped Classroom Educational Model on Students’ Academic Progress in Mathematics. Strategic Research Quarterly in Teaching & Education, 1(19), 79–85. [In Persian]
Baker, C. (2000). A parents’ and teachers’ guide to bilingualism (2nd ed.). Multilingual Matters.
Bergmann, J., & Sams, A. (2012). Flip your classroom: Reach every student in every class every day. International Society for Technology in Education.
Bishop, J. L., & Verleger, M. A. (2013, June). The flipped classroom: A survey of the research. [Paper presentation]. 2013 ASEE Annual Conference & Exposition, Atlanta, Georgia, United States. https://peer.asee.org/22585
Felder, R. M., & Brent, R. (2016). Teaching and learning STEM: A practical guide. Jossey-Bass.
Freeman, S., Eddy, S. L., McDonough, M., Smith, M. K., Okoroafor, N., Jordt, H., & Wenderoth, M. P. (2014). Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(23), 8410–8415. https://doi.org/10.1073/pnas.1319030111
Haghju, S., Reyhani, E. (2020). An Analytical Study of the APOS and SOLO Theories in Mathematical Learning. Proceedings of the 5th National Conference on Novel Approaches in Education and Research. [In Persian]
Hamna, H., & BK, M. K. U. (2022). Science literacy in elementary schools: A comparative study of flipped learning and hybrid learning models. Profesi Pendidikan Dasar, 9(2), 132–147. https://doi.org/10.23917/ppd.v9i2.19667
Hwang, G. J., & Lai, C. L. (2017). Facilitating and bridging out-of-class and in-class learning: An interactive e-book-based flipped learning approach for math courses. Journal of Educational Technology & Society, 20(1), 184–197. https://www.jstor.org/stable/jeductechsoci.20.1.184
Ishartono, N., Nurcahyo, A., Waluyo, M., Prayitno, H. J., & Hanifah, M. (2022). Integrating Geogebra into the flipped learning approach to improve students' self-regulated learning during the COVID-19 pandemic. Journal on Mathematics Education, 13(1), 69–86. https://doi.org/10.22342/jme.v13i1.pp69-86
Lage, M. J., Platt, G. J., & Treglia, M. (2000). Inverting the classroom: A gateway to creating an inclusive learning environment. Journal of Economic Education, 31(1), 30–43. https://doi.org/10.1080/00220480009596759
Mazur, E. (1997). Peer instruction: Getting students to think in class. In E. F. Redish & J. S. Rigden (Eds.), The changing role of physics departments in modern universities: Proceedings of the International Conference on Undergraduate Physics Education (pp. 981–988). American Institute of Physics. https://doi.org/10.1063/1.53199
Momenirad, A., Khakbaz, A., Hakanloo, M. (2024). A Qualitative Study of Computer Applications Teaching–Learning Process via Flipped Instruction. Trends and Achievements in Learning Technology, 2(2), 23–47. https://doi.org/10.22034/jlt.2025.2025303.1007 [In Persian]
Mullis, I. V. S., Martin, M. O., Foy, P., & Arora, A. (2012). TIMSS 2011 international results in mathematics. International Association for the Evaluation of Educational Achievement (IEA).
Rosenshine, B. (2012). Principles of instruction: Research-based strategies that all teachers should know. American Educator, 36(1), 12–19, 39.
Rouzbehani, S. (2024). Effect of Metacognitive Strategy and Flipped Instruction on Students’ Self‑Actualization. Research in Arts & Humanities, 9(71),  95–102. [In Persian]
Sahebiyar, H., Golmohammadnejad, G., Barghi, A. (2021). The Effectiveness of Flipped Learning on Academic Engagement of High School Students in Mathematics. Journal of Educational Psychology, 17(59), 289–316. https://doi.org/10.22054/JEP.2021.54162.3086 [In Persian]
Shahi, R., Eyvazi, M., Heydari, N. (2022). Effectiveness of the Flipped Classroom Teaching Method on Academic Optimism Components in Mathematics. Scientific Quarterly of Education & Evaluation. https://doi.org/10.30495/jinev.2023.1971357.2792 [In Persian]
Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: Effects on learning. Cognitive Science, 12(2), 257–285. https://doi.org/10.1207/s15516709cog1202_4
Tall, D. (2013). How humans learn to think mathematically: Exploring the three worlds of mathematics. Cambridge University Press.
Yousefi, E., Rostamy Malkhalifeh, M., Maghasedi, M., Behzadi, M.H. (2023). Determining the Optimal Ratio of Procedural and Conceptual Mathematics Instruction Using Data Envelopment Analysis and Polynomial Interpolation. Novel Research in Mathematics, 9(42), 70–79. [In Persian]
Yousefi, E., Rostamy Malkhalifeh, M., Maghasedi, M., Behzadi, M.H. (2024). Investigating Two Methods of Teaching Mathematics Based on Work Mathematics and Understanding Mathematics Included in the General Mathematics. Iranian Evolutionary Educational Psychology Journal. 6(2), 201-216. https//doi.org/ 10.22034/6.2.201 [In Persian]
Zainuddin, Z., & Halili, S. H. (2016). Flipped classroom research and trends from different fields of study. International Review of Research in Open and Distributed Learning, 17(3), 313–340. https://doi.org/10.19173/irrodl.v17i3.2274
Zimmerman, B. J. (2002). Becoming a self-regulated learner: An overview. Theory Into Practice, 41(2), 64–70. https://doi.org/10.1207/s15430421tip4102_2

  • تاریخ دریافت 29 آذر 1403
  • تاریخ بازنگری 23 اسفند 1403
  • تاریخ پذیرش 28 اسفند 1403
  • تاریخ انتشار 01 فروردین 1404