استخدام الخرائط الذهنية الإلکترونية في تعلم الفيزياء وأثرها في تنمية القدرة المکانية والميل العلمي لدى طلاب الصف الأول الثانوي

 

           کلیة التربیة

        کلیة معتمدة من الهیئة القومیة لضمان جودة التعلیم

        إدارة: البحوث والنشر العلمی ( المجلة العلمیة)

    ======= 

 

 

استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تعلم الفیزیاء

وأثرها فی تنمیة القدرة المکانیة والمیل العلمی لدى طلاب                              الصف الأول الثانوی

 

 

  إعــداد

د/سعد خلیفة عبد الکریم

 أستاذ المناهج وطرق تدریس العلوم المساعد

کلیة التربیة – جامعة أسیوط

 

 

 

 

}                     المجلد الثانی والثلاثین– العدد الأول– ینایر2016م  {

http://www.aun.edu.eg/faculty_education/arabic

 

ملخص البحث :

        هدف هذا البحث: " استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تعلم الفیزیاء وأثرها فی تنمیة القدرة المکانیة والمیل العلمی لدى طلاب الصف الأول الثانوی". وعمد البحث إلى تمکّین هؤلاء الطلاب من استخدام هذه الخرائط فی تعلّمهم لبعض موضوعات الفیزیاء      بذلک الصف.

         وأجاب البحث عن السؤال الرئیس: ما أثر استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة القدرة المکانیة والمیل العلمی لدی طلاب الصف الأول الثانوی بعد تعلمهم لبعض موضوعات الفیزیاء؟، والسؤالین الفرعیین المکونین له:

1- ما أثر استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة القدرة المکانیة لدی طلاب الصف الأول الثانوی بعد تعلمهم لبعض موضوعات الفیزیاء؟

2- ما أثر استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة المیل العلمی لدى طلاب الصف الأول الثانوی بعد تعلّمهم لموضوعات الفیزیاء نفسها؟

وقَدم البحث شرحاً مُرکَّزاً لعناصره: إبراز مشکلته، أهمیته، أهدافه، فروضه، حدوده، منهجه، والتعرِّیف بالمصطلحات الرئیسة التی تناولها. وأظهر البحث ما یمکن أن تقدمه الخرائط الذهنیة الإلکترونیة من فوائد للعملیة التعلیمیة، وتحقیق أهداف تدریس العلوم، وأوجه استفادة البحث الحالی من إطاره النظری، وما ورد به من دراسات سابقة.

وتضمن البحث کذلک إجراءاته ونتائجه وتفسّیر ومناقشة هذه النتائج التی أفادت بالأثر الفعال لأسلوب الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة القدرة المکانیة، والمیل العلمی. فقد أظهرت النتائج وجُود فُرق ذو دَلالة إحِصائیة عِندَ مستَوَى (0.01) لصَالِح طلاب کلاً من الَمَجموعَتین التَجریبیَتین (المجموعة الأولى التی درست بأسلوب التعلم الفردی الذاتی، والمجمـوعة الثانیـة التی درست بأسلوب التعلم التعاونی فی مجموعات صغیرة)  الَذینَ دَرسُوا بعض موضوعات الفیزیاء الُمختَارة لتَجرِبَةِ البحث بأسلوب الخرائط الذهنیة الإلکترونیة،

ودَرَجَات طلاب الَمجموعَةِ الضابِطَةِ الَذین دَرسُوا الَمَوَضوعَاتِ نفسها، ولَکِن بالطریقة المعتادة فی التدریس، فِی التَطبیقِ البَعدِیّ لاختبار القدرة المکانیة، ومقیاس المیل العلمی، الَلذان أُعدا لَهذین الغرضِین. ووجُود فُرق ذو دَلالة إحِصائیة عِندَ مستَوَى (0.01 ) لصَالِح طلاب الَمَجموعَتین التَجریبیَتین فی التطبیقین (البعدی - القبلی) للاختبار والمقیاس. وهذا الفرق لصالح التطبیق البعدی. کما أظهرت النتائج عدم وجود فرق ذو دلالة إحصائیة بین المجموعة التجریبیة الأولى، والمجموعة التجریبیة الثانیة فی کل من اختبار القدرة المکانیة، ومقیاس المیل العلمی، مما یفید بأن أثر الخرائط الذهنیة الإلکترونیة على المجموعتین التجریبیتین کان متکافئاً. وتم حساب حجم التأثیر للخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة القدرة المکانیة، والمیل العلمی وکان کبیراً لدى طلاب المجموعتین التجریبیتین، لأنه أکبر من (0.84). کما تم استخدام معادلة الکسب المعدل " لبلیک" Blake، وکانت نسب الکسب المعدل لدرجات طلاب المجموعتین التجریبیتین فی اختبار القدرة المکانیة هی (1.26)، (1.27)، وفی مقیاس المیل العلمی (1.26)، (1.25) على الترتیب؛ وکلها ذات دلالة إحصائیة لأنها أکبر من (1.2). وتلک النتائج تفید بأن التعلم باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة له أثر کبیر فی تنمیة القدرة المکانیة، والمیل العلمی لدی الطلاب عینة البحث. وبذلک تمت الإجابة عن أسئلة البحث، وتم التحقق من صحة فروضه، والتی قُبلت جمیعاً عدا الفرضین الخامس والسادس. واختتم البحث بتقدّیم عدد من التوصیات والبحوث المقترحة، وذُیل بالمراجع فالملاحق. وبذلک تحققت الفائدتان النظریة والتطبیقیة للبحث.

کلمات مفتاحیة: الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، القدرة المکانیة، والمیل العلمی.

 

 

 

 

 

 

 

 Abstract

          This research interested to measure: "Using Electronic Mind Maps in Learning Physics and its Effect on Development Spatial Ability and Scientific Interest of First Grade at Secondary School Students".

            Research sample involved (105) students at two Secondary school at Assiut city in Egypt (during second session 2014/2015), they were selected randomly. The sample consists of three groups, two of them experimental and third one was control (each group consisted of 35 students). The two experimental groups studied by using electronic mind maps style, while the control group studied by using traditional method of teaching.

          Research tools were: A spatial ablity test, and a scientific interest scale, both of them prepared by the researcher, those applied before and after doing research experiment.

   Most significant results of this research were:

1-   Significant differences between the two experimental groups and the control group in both of spatial ablity test, and a scientific interest scale of selected science subjects for the benefit of experimental group’ studens on "T" test at a level of (0.01).

2-   Significant differences between pre-post applying of spatial ablity test and a scientific interest scale for the benefit of the post applying the test and scale at a level of (0.01).

-Keywords: Electronic Mind Maps, Spatial Ability, and Scientific Interest.

 

 

- مقدمة البحث:

إن استخدام طرق تدریس حدیثة وفعالة یأتی فی مقدمة أولویات تدریس العلوم، وتُعد الخرائط الذهنیة الإلکترونیة أحد أبرز هذه الطرق المستخدمة فی العملیة التعلیمیة هذه الأیام، وهی تُسهم فی تحقیق أهداف متقدمة المستوى فی تعلیم العلوم فی مراحل تعلیمیة مختلفة. ویُؤکد العدید من المربیین القائمین على التربیة العلمیة وتدریس العلوم أن مثل تلک الخرائط توفر قدراً کبیراً من الدینامیکیة والفاعلیة فی تعلیم وتعلّم المهام العلمیة المختلفة والمتضمنة فی مقررات وبرامج العلوم.

وقد تناول عدد من المفکرین والأساتذة والباحثین والمهتمین فی هذا المجال، تناولوا وضعیة استخدام تلک الخرائط فی تدریس العلوم داخل جدران حجرة الدراسة وخارجها (La-Ferla & et al, 2009, 91). ووفقاً لآرائهم وخبرتهم الکبیرة، فإنهم یرون بأن هذه الخرائط تُسهم بدرجة عالیة فی تحسین تدریس العلوم وتحقیق أهدافها لدى المتعلمین عند ممارستهم للتعلم فی المواقف التعلیمیة المتعددة فی هذا الصدد (Katsioloudis & Jovanovic, 2014, 382).

والخرائط الذهنیة الإلکترونیة تفید الطلاب فی تحدید العلاقات بین المفاهیم العلمیة المتنوعة فی نظام دقیق ومتکامل، وتدربهم على کیفیة التحکم وضبط ذلک النظام             (جمال، 2009). ومن خلال استخدام تلک الخرائط یتم إمداد الطالب بفرصة جیدة کی یمارس بنفسه أنماطاً متعددةً من مواقف تمثیل الواقع أو مضاهاة الحیاة الحقیقیة، والعمل الذهنی الجاد، ومحاولة حل المشکلات العلمیة التی تواجهه، والمرتبطة فی حلها باستخدامه لقدراته العقلیة، وبالأخص منها القدرة المکانیة (Woolf, Bergeron & Fisher, 2013). والخرائط الذهنیة الإلکترونیة تُعد أیضاً طریقة من طرق التدریب والممارسة الذهنیة والفکریة عالیة المستوى، التی تقوّی مهارات استخدام الرسوم العلمیة والصور            والأشکال والخطوط والألوان فی تنمیة تلک القدرات وذلک المیل العلمی لدى الطالب (Marvin & Bill, 2013, 73).

وعطفاً على ما تقدم، فإن الخرائط الذهنیة الإلکترونیة توفرمجالاً خصباً لاستخدام الطالب لقدراته الذهنیة والمعرفیة والبصریة لأقصى درجة ممکنة، الأمر الذی یمکّنه من التعرّف على المشکلة العلمیة وتحدیدها بدقة وصیاغتها جیداً والبحث عن حلول لها (Hegarty, 2014, 122)، والتنظیم، والتحلیل، والتقویم، وربط المعلومات فی نسق واحد متکامل ضمن استخدامه لمثل تلک الخرائط (Yang, 2010, 68)، الأمر الذی یُسهم بفاعلیة فی تحقیق أهداف تدریس العلوم لدیه (Logan & Skamp, 2013, 2879). مما یدعم القول بأن " العمل التعلیمی فی نطاق تفعیل استخدام الطالب لقدراته الذهنیة یُسهم بدرجة کبیرة فی تعلمه، وبحیث یصبح أکثر قدرة على تحقیق المزید من أهداف تدریس العلوم"              (Lajoie, 2013, 115).

وتعد الخرائط الذهنیة الإلکترونیة استراتیجیة عقلیة معرفیة عالیة المستوى تعتمد تکنیک التعلم البصری المکانی إلى أقصى درجة (Chen, Czerwinski & Macredie, 2010, 499)، وبالتالی فهى تسهم بفاعلیة عالیة فی تحقیق أهداف تدریس العلوم لدى المتعلمین (Cakmakci & et al, 2012, 469). ویدعو أحد الاتجاهات الحالیة فی البحث فی التربیة العلمیة وتدریس العلوم إلی ضرورة التکامل بین استخدام استراتیجیات             تدریسیة حدیثة وفعالة من ناحیة، وجهد المتعلم ونشاطه الإیجابی فی الموقف التعلیمی من الناحیة الأخری (Lee, 2014)، بقصد تحقیق القدر الأوفر من هذه الأهداف،                سواءً باتباع أسلوب التعلم الفردی الذاتی أو أسلوب التعلم التعاونی عبر مجموعات تعلم صغیرة أو متوسطة أو کبیرة، أو حتى أحیاناً مع أسلوب التعلم الجماعی مع الفصل کله (Sanchez & Wiley, 2010, 272).

ویُسهم فی تحقیق تلک الأهداف مدى توفر الظروف والإمکانات الإنسانیة              والمادیة لدى المؤسسات التعلیمیة (Messner & Horman, 2013)، وبخاصة برامج الکمبیوتر ومواقع الإنترنت التی تتضمن کیفیة إعداد واستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة (Mohler, 2015, 3)، وذلک للاستفادة من القدر الأکبر من التشویق والتفاعلیة التعلیمیة التی تقدمها مثل هذه البرامج والمواقع (Yoon, Suh, & Kyung, 2014, 2666)، وخاصة فی الاستخدام الفردی الذاتی والاستخدام التعاونی بین المتعلمین (Klein, 2007). مع ضرورة بحث أثر استخدام تلک الخرائط على کل من الجنسین الذکور والإناث، وهل هنالک فرق بین الجنسین فی مدى نمو القدرة المکانیة والمیل العلمی دون التحیّز أو الترکیز أحیاناً على أحد الجنسین على حساب الجنس الآخر؟ (Linn & Petersen, 2015, 1479).

 

وقد أوضحت نتائج عدد من الدراسات: کدراسة (عرابى، 2008)، دراسة               (عبد الرحمن، 2006)، دراسة (إبراهیم، 2009)، دراسة (عوجان، 2013)، دراسة        ( Veli, Serkan & Tugce, 2012)، دراسة (Peng & Sollervall, 2014)، دراسة (Barnes, et al. 2015)، دراسة (Cubukcu & Nasar, 2015) تفوق التدریس بالخرائط الذهنیة عموماً على التدریس ببعض الطرق الأخرى کالمحاضرة والمناقشة واستخدام أشرطة الفیدیو، والعروض العملیة. کما أکدت بعض تلک النتائج أن استخدام هذه الخرائط یُسهّل التعلم إلى حد بعید (Nora 2,013)، (Aytac & Belma, 2013)، (Soon, 2013)، (Khairulanuar & et al, 2014).

وواحدة من أهم النتائج العملیة التی أظهرتها الدراسات، هی أن الخرائط الذهنیة الإلکترونیة تُقدم أنماطاً فعالةً من المثیرات وکذا التعزیزات التربویة لاستجابات المتعلمین، مُتمثلة فی تقدیم خطوط وألوان وأشکال مُتباینة، وحرکات مُتفاوتة، وأصوات متنوعة، وومیض ضوئی متعدد، الأمر الذی یُثری تعلّمهم للمهام التعلیمیة التی یمرون بها فی الموقف التعلیمی الذی یتضمن استخدام تلک الخرائط فی تعلیم وتعلم العلوم (عبد الرازق، 2013)، (Yildirimy & Zengel, 2014)، (Tucker & Armstrong, 2014)، (Yurta & Sunbulb, 2014)، (Petros, Vukica & Mildred, 2014).

وأظهرت دراسة " Ward, Clarke & Horton " أن استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تعلیم بعض موضوعات علم النبات، یُسهم بدرجة عالیة فی تنمیة کفاءات الطلاب واتجاههم الإیجابی نحو هذا العلم لدی طلاب المجموعة التجریبیة، حیث کان الفرق عند مستوى (0.01) لاختبار "ت" للفرق بین المتوسطات لصالح طلاب هذه المجموعة على حساب طلاب المجموعة الضابطة الذین درسوا الموضوعات نفسها باستخدام الطریقة المعتادة فی التدریس. وقد أُرجع الفرق بین المجموعتین إلى تأثیر میزات عناصر الصورة والشکل واللون والصوت والحرکة والتنوع الکبیر فیها ضمن الخرائط الذهنیة الإلکترونیة (Ward, Clarke & Horton, 2014).

 

وبیّنت دراسة " Finnerty " تفوق تلامیذ الصف الثانی المتوسط بالمجموعة التجریبیة الذین درسوا بعض موضوعات العلوم بهذا الصف باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، بیّنت تفوقهم فی الاتجاه والمیل العلمی نحو العلوم، على حساب طلاب المجموعة الضابطة الذین درسوا الموضوعات نفسها من خلال الطریقة المعتادة فی التدریس. وکان الفرق عند مستوى (0.01) لاختبار "ت"، وقد أُعزی سبب التفوق إلى الإمکانات والمؤثرات الفنیة التربویة المتضمنة بالخرائط الذهنیة الإلکترونیة من تباین فی الخطوط والألوان، وتنوع الأصوات والرسوم والصور والحرکات، إضافة إلى أسالیب التعزیز المتعددة التی استخدمت فی الخریطة (Finnerty, 2013).

وعقدت دراسة " Hegarty & Waller " مقارنة للتمییز بین أثر الخرائط الذهنیة الإلکترونیة على کل من الدوران العقلی mental rotation والقدرات المکانیة البصریة لدى تلامیذ الصف الخامس الابتدائی، وأظهرت نتائج الدراسة فاعلیة تلک الخرائط فی تنمیة هذین المتغیرین، حیث کان الفرق عند مستوى (0.01) لاختبار "ت" لصالح المجموعة التجریبیة على حساب المجموعة الضابطة التی تعلم طلابها نفس الموضوعات بواسطة الکتب والمصادر الورقیة المطبوعة. وقد فُسر الفرق على أساس تمتع الخرائط الذهنیة الإلکترونیة ببعض المیزات الإضافیة کسرعة التنقل بین أجزائها وسهولة النسخ واللصق والتکبیر والتصغیر والتباین فی الخطوط والألوان، ومصاحبة الصوت والحرکة للنص المکتوب أحیاناً، الأمر الذی یفتقر إلیه الکتاب المطبوع للطالب (Hegarty & Waller, 2014).

- مشکلة البحث:

قام الباحث بإجراء مقابلات مع (62) موجهاً ومعلماً لمادة الفیزیاء بالمرحلة الثانویة العامة فی محافظة أسیوط، تضمنت هذه المقابلات عدة محاور: أهمیة تدریس مادة الفیزیاء بهذه المرحلة، أهمیة مسایرة الاتجاهات والاستراتیجیات الحدیثة فی تعلیم وتعلم العلوم وخصوصاً مادة الفیزیاء فی المدارس الثانویة، ضرورة تطبیق هذه الاستراتیجیات وبالأخص الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تعلیم وتعلم العلوم، أهمیة تدریس القدرات  العقلیة کالقدرة المکانیة، أهمیة تنمیة الجوانب الوجدانیة کالمیل العلمی فی عملیة التعلم           لدى الطلاب.

وأظهرت نتائج المقابلات أن 93% من الموجهین والمعلمین الذین تمت مقابلتهم یرون ضرورة استخدام طلاب الصف الأول الثانوی لاستراتیجیة الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تعلمهم، ورأى 96% منهم وجوب متابعة التطورات الحدیثة الخاصة بالاستفادة من إمکانات الاستراتیجیات الحدیثة فی تحقیق أهداف تدریس العلوم، بینما رأى 88% منهم أن الأسالیب المعتادة فی التدریس الحالیة لا تنمی الأهداف التعلمیة متقدمة المستوى کالقدرة المکانیة والمیل العلمی. ویتفق هذا مع ما أفادت به بعض الدراسات السابقة فی هذا المجال من تدنی مستوى القدرة المکانیة، والمیل العلمی لدى الطلاب، ومن هذه الدراسات، دراسة (الخمیسی، 2002)، دراسة (الرشیدة، وبشارة، 2010)، دراسة  (أبو جهادی، 2011)، دراسة (خلیل، 2012)، دراسة (بابطین، 2012)، دراسة           (السید، 2013)، دراسة (American Federation of Teachers, 2013)، دراسة (Carter, LaRussa & Bodner, 2014)، دراسة (Tucker & Armstrong, 2014)، دراسة (Bodner & Guay, 2015). وأعزت هذه الدراسات هذا التدنی إلى أسباب عدة:-

1- عدم وضوح صیاغة الأهداف التربویة الخاصة بالقدرات الذهنیة من جانب، ومن الجانب الآخر عدم اهتمام المعلمین لمعرفة مدلولات هذه الأهداف والسعی لتحقیقها.

2- عدم إخبار الطلاب بهذه الأهداف وبکیفیة تحقیقها وقیاسها.

3- افتراض أن بعض المواد الدراسیة أو فئة معینة من المعلمین دون غیرهم هم المسئولون عن تنمیة هذه القدرات، یُقصر مسئولیة تنمیة تلک القدرات على هذه المواد أو هؤلاء المعلمین، وتلک النظرة الجزئیة الانفصالیة لا یمکن أن تنمی مهارات ذهنیة لدى الطلاب.

          ورأى 85% ممن تمت مقابلتهم أن الجوانب الوجدانیة مهملة إلى حد بعید فی حالة التدریس بالأسالیب والوسائل التقلیدیة والاهتمام یکاد یکون فقط بالتحصیل وحفظ المعلومات واسترجاعها. وأظهرت نتائج بعض الدراسات السابقة أن تنمیة المیول العلمیة لدى الطلاب یؤثر على عملیة التعلم کماً ونوعاً، کما أوضحت أن تدریس العلوم أغفل – إلى حد بعید - تنمیة تلک المیول، خصوصاً بالمرحلة الثانویة والتی تؤهل الطلاب للالتحاق بالجامعة، والتی یکون فیها نوع من الصراع والمنافسة بین الطلاب للحصول على أعلى الدرجات، لأن إعداد کتب العلوم یرکز على الحقائق والمعلومات بدرجة عالیة ویهمل غیرها من عناصر المنهج. وهذا یتفق مع عدد من الدراسات: کدراسة (محمد، 2011)، دراسة (کسناوی، 2013)، دراسة (عبد السلام، 2013)، دراسة (Logan & Skamp, 2013)، دراسة (Finnerty, 2013)، دراسة (Bricker & Bell, 2014).

 

وقام الباحث بإعداد استبیاناً لتحدید موضوعات الفیزیاء عالیة الصعوبة بالصف الأول الثانوی (مجتمع البحث)، والتی تم اختیارها وفقاً لآراء المحکمین لتکون تجربة البحث، وحتى تکون الفائدة من إجراء هذا البحث کبیرة، وهی موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة بالفصل الثانی بالباب الثالث بهذا الکتاب.

وأعد الباحث استبیاناً آخر لتحدید مدى إدراک هؤلاء الطلاب لمعانی مفاهیم الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، القدرة المکانیة، والمیل العلمی من خلال تعلمهم لمادة الفیزیاء.            وقد أظهرت نتائج هذا الاستبیان تَدَنٍّ فی مستوى ذلک الإدارک، حیث تراوح مستوى إدراکهم لمفهوم الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بین (19%، 30%)، ومفهوم القدرة المکانیة بین       (21%، 28%)، ومفهوم المیل العلمی بین (22%، 33%) الأمر الذی کان سبباً من أسباب إجراء هذا البحث.

وقد أجرى الباحث دراسة استطلاعیة على أولائک الطلاب لتحدید مستواهم فی متغیری القدرة المکانیة والمیل العلمی، وشملت الدراسة 45 طالباً وأظهرت نتائجها تدن فی مستوى الطلاب فی کل من المتغیرین.

ولقد اتضح مما سبق ما یلی:

1- التوجه الملحوظ نحو استخدام أسالیب التعلم الإلکترونیة القائمة على تطبقات الکمبیوتر التعلیمیة.

2- أوضحت نتائج استبیان أعدّه الباحث، قصوراً فی إدراک معنى مفاهیم الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، القدرة المکانیة، والمیل العلمی لدى طلاب الصف الأول الثانوی من خلال تعلمهم لمادة الفیزیاء.

3- وجود بعض موضوعات الفیزیاء بالصف الأول الثانوی التی تختص بدرجة عالیة من الصعوبة، والتی تتطلب إعداداً خاصاً لتعلمها کاستراتیجیة الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، کی تضفی علیها نوعاً من التبسیط والمحسوسیة، کما أظهرت ذلک نتائج استبیان ثالث أعده الباحث لهذا الغرض.

4- قلة استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة - رغم فعالیتها العالیة - فی العملیة التعلیمیة وتدریس العلوم، حیث إن أغلب الاستخدامات فی هذا الصدد رکزت على الخرئط الذهنیة العادیة.

5-  نُدرة الدراسات التی تناولت الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، وأثرها فی تحقیق أهداف تدریس العلوم.

وبذلک تحددت مشکلة البحث الحالی فی وجود قصور فی مستوى القدرة المکانیة والمیل العلمی لدى طلاب الصف الأول الثانوی، وهذا ما حدا بالباحث إلى استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة لعلها تزید من تنمیة هذین المتغیرین. وتم عنونة المشکلة: " استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تعلم الفیزیاء

وأثرها فی تنمیة القدرة المکانیة والمیل العلمی لدى طلاب الصف الأول الثانوی".

 - أهمیة البحث:

           تلخصت أهمیة البحث الحالی فیما یلی:-

(1) یقدم نموذجاً للتعلم باستخدام أسلوب الخرائط الذهنیة الإلکترونیة للطلاب.

(2) یُوضح للقائمین على تعلیم وتعلّم العلوم أغراضاً علمیة وتربویة تُسهم فی إیضاح جانب أو أکثر من جوانب شخصیة المتعلم، متمثلاً ذلک فی الکشف عن مدى تنمیة القدرة المکانیة والمیل العلمی لدّیه من خلال استخدامه لأسالیب تعلّم حدیثة وفعالة.

(3) یساعد المهتمین بتدریس مادة الفیزیاء من معلمین وموجهین فی التعرف على کیفیة صیاغة بعض الموضوعات وفقاً لاستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة.

(4) یساعد المسئولین عن الدورات التربویة فی تدریب المعلمین أثناء الخدمة على صیاغة وتدریس موضوعات الفیزیاء باستخدام أسلوب الخرائط الذهنیة الإلکترونیة.

(5) یزید من إیجابیة المتعلم فی الموقف التعلیمی، ویؤکد ضرورة استخدامه لأفکاره وحواسه، وتعرف دوافعه وحاجاته ورغباته واهتماماته، ومدى استخدامه لها فی تعلمه لموضوعات العلوم.

(6) یحث الموجهین على استخدام أسالیب حدیثة ومتطورة فی تقییمهم لأداء المتعلم من خلال استخدامه لأسالیب التعلّم الفعّالة التی تُسهم فی تحقیق أهداف تدریس العلوم والتربیة العلمیة لدیه.

(7) یفتح الباب أمام الباحثین فی هذا المجال لإجراء دراسات وأبحاث تربویة أخرى مشابهة.

- هدفا البحث:

            عمد البحث الحالی لتحقیق الهدفین التالیین:-

1- قیاس أثر الخرائط الذهنیة الإلکترونیة على تنمیة القدرة المکانیة لدی طلاب الصف الأول الثانوی عبر تعلمهم لبعض موضوعات الفیزیاء.

2- قیاس أثر الخرائط الذهنیة الإلکترونیة على تنمیة المیل العلمی لدی طلاب الصف الأول الثانوی عبر تعلمهم لموضوعات الفیزیاء نفسها.

- أسئلة البحث:

            أجاب البحث عن السؤال الرئیس التالی والسؤالین الفرعیین المکونین له:-

" ما أثر استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة القدرة المکانیة والمیل  العلمی لدی طلاب الصف الأول الثانوی بعد تعلمهم لبعض موضوعات الفیزیاء؟ " وتفرع منه السؤالین التالیین:

1- ما أثر استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة القدرة المکانیة لدی طلاب الصف الأول الثانوی بعد تعلمهم لبعض موضوعات الفیزیاء؟

2- ما أثر استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة المیل العلمی لدی طلاب الصف الأول الثانوی بعد تعلمهم لموضوعات الفیزیاء نفسها؟

- فروض البحث:

          اختبر البحث صحة الفروض الثمانیة التالیة:-

1- یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب المجموعة التجریبیة الأولی (الذین درسوا بعض موضوعات الفیزیاء باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بأسلوب التعلم الفردی الذاتی) ودرجات طلاب المجموعة الضابطة (الذین درسوا الموضوعات نفسها بالطریقة المعتادة)، فی التطبیق البعدی لاختبار القدرة المکانیة لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الأولى.

2- یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة (الذین درسوا بعض موضوعات الفیزیاء باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بأسلوب التعلم التعاونی فی مجموعات صغیرة) ودرجات طلاب المجموعة الضابطة (الذین درسوا الموضوعات نفسها بالطریقة المعتادة)، فی التطبیق البعدی لاختبار القدرة المکانیة لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة.

 

3- یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب المجموعة التجریبیة الأولی (الذین درسوا بعض موضوعات الفیزیاء باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بأسلوب التعلم الفردی الذاتی) ودرجات طلاب المجموعة الضابطة (الذین درسوا الموضوعات نفسها بالطریقة المعتادة)، فی التطبیق البعدی لمقیاس المیل العلمی لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الأولى.

4- یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة (الذین درسوا بعض موضوعات الفیزیاء باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بأسلوب التعلم التعاونی فی مجموعات صغیرة) ودرجات طلاب المجموعة الضابطة (الذین درسوا الموضوعات نفسها بالطریقة المعتادة)، فی التطبیق البعدی لمقیاس المیل العلمی لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة.

5- یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب المجموعة التجریبیة الأولى (الذین درسوا بعض موضوعات الفیزیاء باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بأسلوب التعلم الفردی الذاتی) ودرجات طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة (الذین درسوا الموضوعات نفسها بأسلوب التعاونی فی مجموعات صغیرة بالخرائط نفسها)، فی التطبیق البعدی لاختبار القدرة المکانیة لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الأولى.

6- یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب المجموعة التجریبیة الأولى (الذین درسوا بعض موضوعات الفیزیاء باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بأسلوب التعلم الفردی الذاتی) ودرجات طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة (الذین درسوا الموضوعات نفسها بأسلوب التعاونی فی مجموعات صغیرة بالخرائط نفسها)، فی التطبیق البعدی لمقیاس المیل العلمی لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الأولى.

7- یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب الصف الأول الثانوی بالمجموعتین التجریبیتین فی التطبیقین ( القبلی - البعدی )، فی اختبار القدرة المکانیة لصالح التطبیق البعدی.

8- یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب الصف الأول الثانوی بالمجموعتین التجریبیتین فی التطبیقین ( القبلی - البعدی )، فی مقیاس المیل العلمی لصالح التطبیق البعدی.

- منهج البحث:

استخدم البحث الحالی المنهج شبه التجریبی (قیاس: قبلی - بعدی) لدراسة أثر المتغیر المستقل وهو الخرائط الذهنیة الإلکترونیة على المتغیرین التابعین وهما القدرة المکانیة، والمیل العلمی.

- مواد البحث:

            من إعداد الباحث، وهم:

1-      الخرائط الذهنیة الإلکترونیة الخاصة بتجربة البحث.

2-      دلیل المعلم فی موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة.

3-      سجل نشاط الطالب فی موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة نفسها.

- أداتا البحث:

          من إعداد الباحث، وهما:

1)             اختبار القدرة المکانیة.

2)             مقیاس المیل العلمی.

- حدود البحث:

             تقید البحث بالحدود التالیة:-

1- مجموعة من طلاب الصف الأول الثانوی العام  بمدرسة ناصر الثانویة للبنین (المجموعتین التجریبیتین)، ومدرسة المشیر أحمد إسماعیل علی الثانویة للبنین (المجموعة الضابطة) بمدینة أسیوط، لسببین، الأول: لقرب هاتین المدرستین من مکان عمل وإقامة الباحث وذلک لتسهیل مهمته فی التحکم الجید فی الإجراءات والمتابعة المستمرة لطلاب العینة فی تعلمهم لموضوعات البحث، والسبب الثانی کان متعلقاً بفصل المجموعتین التجریبیتین عن المجموعة الضابطة، حتى لایستفید طلاب المجموعة الضابطة من ممیزات الإجراءات التجریبیة عند احتکاکهم بطلاب المجموعتین التجریبیتین.

2- بعض الموضوعات بکتاب الفیزیاء بهذا الصف، وهی موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة بالفصل الثانی بالباب الثالث بهذا الکتاب، والمقررة على الطلاب. وهی الموضوعات التی أجمع المحکمون على أنها الأعلى صعوبة، والتی یمکن أن تسهم الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تبسیطها مم یسهل تعلمها من جانب الطلاب.

3- اُتبع أسلوب التعلم الفردی الذاتی من جانب طلاب مجموعة البحث التجریبیة الأولى، وأسلوب التعلم التعاونی فی مجموعات صغیرة (5 طلاب فی المجموعة) من جانب طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة؛ لأن هذین الأسلوبین من أنسب الأسالیب فی تعلم موضوعات العلوم عبر استخدام استراتیجیة الخرائط الذهنیة الإلکترونیة.

4- أبعاد المیل العلمی الآتیة:

أ- تحدید المهام التعلیمیة الفزیائیة التی ینبغی تعلمها.

ب- إدراک الطالب لمعلومات الفیزیاء التی یکتسبها.

جـ- زیادة الرغبة فی تعلم مختلف موضوعات الفیزیاء.

د- تفضیل تعلم الفیزیاء على المواد الدراسیة الأخرى.

هـ- ربط المیل بالتنظیم الوجدانی فی شخصیَّة الطالب.

و- الاهتمام بتعلم الخبرات الجدیدة فی مجال الفیزیاء.

5- تم تنفیذ تجربة البحث فی الفصل الدراسی الثانی من العام الأکادیمی 2014 / 2015م.

- مصطلحات البحث:

- الخرائط الذهنیة الإلکترونیة Electronic Mind Maps:

تُعرّف الخرائط الذهنیة الإلکترونیة إجرائیاً بأنها: ذلک الأسلوب للتعلّم الذی یتضمن رسوماً تخطیطیة  إبداعیة حرة قائمة على  برامج کمبیوتر متخصصة، والذی یستخدمه طالب الصف الأول الثانوی فی تعلمه لبعض موضوعات الفیزیاء بهذا الصف، بحیث یسهم فی تنمیة القدرة المکانیة والمیل العلمی لدیه.

 

- القدرة المکانیة Spatial Ability:

تُعرّف القدرة المکانیة إجرائیاً بأنها: تمکن طالب الصف الأول الثانوی من المعالجة الذهنیة للأشکال البصریة ببعض موضوعات الفیزیاء، التی تتضمن سلسلة من الصور والأشکال والخطوط والرموز والألوان والحرکات وغیرها من عناصر التشویق التعلیمی، متمثلا ذلک فی التدویر لشکل أو عدة أشکال أو أمالتها أو ثنیها أو إقلابها, وتقاس هذه القدرة بالدرجة التی یحصل علیها الطالب فی الاختبار المعد لهذا الغرض.

- المیل العلمی scientific Interest:

        یُعرّف المیل العلمی إجرائیاً بأنه: ذلک الهدف التربوی المراد تنمیته لدى طالب الصف الأول الثانوی من خلال تعلمه لبعض موضوعات الفیزیاء، عبر استخدام أسلوب الخرائط الذهنیة الإلکترونیة. ویُقاس مدى تحقق ذلک الهدف بالدرجة التی یحصل علیها الطالب فی المقیاس المعد لهذا الغرض.

- خطوات البحث:

             اتبع البحث الخطوات التالیة:-

1)   قراءة وتحلیل عدد من المراجع والدراسات السابقة فی مجال الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، وأثرها على تنمیة القدرة المکانیة، والمیل العلمی، للاستفادة منها فی إعداد الإطار النظری للبحث والذی تضمن ما یلی:

1- الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، من حیث: تعریفها، أنواعها، مزایاها، خصائصها، أنشطة استخداماتها فی تدریس العلوم، مکوناتها، خطوات رسمها، ورموزها.

2- تدریس العلوم والقدرة المکانیة.

3- تدریس العلوم والمیل العلمی.

  - أوجه استفادة البحث الحالی من الإطار النظری.

2- تصمیم الإجراءات التجریبیة للبحث، وشملت إعداد:

1)        الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة.

2)        دلیلاً للمعلم فی هذه الموضوعات.

3)        سجلاً لنشاط الطالب فی تلک الموضوعات.

4)        اختباراً للقدرة المکانیة.

5)         مقیاساً للمیل العلمی.

3- اختیار عینة البحث من طلاب الصف الأول الثانوی، وتکونت من مجموعتین تجریبیتین ومجموعة ضابطة.

4- التطبیق القبلی لاختبار القدرة المکانیة، ومقیاس المیل العلمی على مجموعات البحث الثلاث، وجمع البیانات التی أسفر عنها التطبیق.

5- تنفیذ تجربة البحث بتعلم طلاب المجموعة التجریبیة الأولى بواسطة الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، بأسلوب التعلم الفردی الذاتی. وطلاب المجموعة التجریبیة الثانیة بواسطة الخرائط نفسها، ولکن بأسلوب التعلم التعاونی ضمن مجموعات تعلم صغیرة            (5خمسة طلاب فی المجموعة). وطلاب المجموعة الضابطة، باستخدام الطریقة المعتادة فی التدریس.

6- التطبیق البعدی لاختبار القدرة المکانیة، ومقیاس المیل العلمی على المجموعات الثلاث، وجمع البیانات التی أسفر عنها التطبیق وتبویبها ورصدها فی جداول تمهیداً لمعالجتها إحصائیاً.

7- تحدید بعض الصعوبات التی واجهت تنفیذ تجربة البحث، واقتراح سبل التغلب علیها.

8- التوصل إلى نتائج الدراسة وتفسیرها ومناقشتها، وتقدیم بعض التوصیات والبحوث المُقترحة.

9- اُختتم البحث بالمراجع، وذُیل بالملاحق.

الإطار النظری

        تضمن الإطار النظری العناصر الرئیسة ممثلة فی الخرائط الذهنیة الإلکترونیة وتدریس العلوم، تدریس العلوم والقدرة المکانیة، وتدریس العلوم والمیل العلمی. وقم تم تناول هذه العناصر بالشرح المفصل فیما یلی:-

 

 

 

 

- الخرائط الذهنیة الإلکترونیة وتدریس العلوم:

تعد الخرائط الذهنیة الإلکترونیة إحدى استراتیجیات التعلّم النشط (Lopez-Herrera & et al, 2015, 58)، ومن الأدوات الفاعلة فی تقویة الذاکرة واسترجاع المعلومات وتولید الأفکار الإبداعیة الجدیدة غیر المألوفة للمتعلم (Genevieve & Maher, 2013, 21)، حیث تعمل بالخطوات نفسها التی یعمل بها عقل الإنسان – تقریباً - بما یساعد على تنشیط واستخدام شقی الدماغ (عوجان، 2013، 544)، وترتیب المعلومات بطریقة تساعد الذهن على قراءة وتذکر المعلومات بدلاً من التفکیر الخطی التقلیدی لدراسة المشاکل العلمیة (Marvin & Bill, 2013, 73)، ووضع استراتیجیات بطریقة غیر خطیة (تشعبیة) یتم إعدادها من خلال برامج الکمبیوتر المتخصصة فی هذا الصدد (Nurettin, 2013, 82).

ویعرف " Lopez-Herrera & et al " الخرائط الذهنیة الإلکترونیة على أنها: تقنیة رسومیة قویة تزود المتعلم بمفاتیح تفکیریة تساعده على استخدام طاقة عقله إلى أقصی درجة، عبر تسخیر أغلب قدراته الذهنیة فی تقبل وفهم وتحلیل وتفسیر ومناقشة المادة العلمیة متمثلة فی کلمة، خط، صورة، شکل، رمز، عدد، لون، منطق، ایقاع متکرر (Lopez-Herrera & et al, 2015, 57)، وهی أسلوب قوی یمد المتعلم بحریة فائقة فی استغلال عقله لتعلم الخبرات المفیدة له فی شتى مجالات الحیاة، وفی تحسین تعلمه وتفکیره بأوضح طریقة وأفضل أداء (Genevieve & Maher, 2013, 21).

ویعرفها " Genevieve & Maher " بأنها: برامج کمبیوتر تستخدم          الخطوط والأشکال والصور والرموز والألوان والحرکة والومیض الضوئی والصوت،              وهی تقنیة یستطیع المعلم توظیفها لمساعدة المتعلمین على تنظیم أفکارهم ومعلوماتهم فی نظام هرمی أو شجیری، بهدف تحقیق القدر الأوفر من أهداف الدرس موضوع الخریطة (Genevieve & Maher, 2013, 22).

 

 

وتُستخدم الخرائط الذهنیة الإلکترونیة کاستراتیجیة تعلیمیة لربط المفاهیم ببعضها البعض من خلال خطوط أو أسهم یکتب علیها کلمات تسمى کلمات الربط لتوضیح العلاقة بین مفهوم وآخر على هیئة بنیة هرمیة متسلسلة توضع فیها المفاهیم العلمیة           الأکثرعمومیة وشمولیة عند قمة الخریطة والمفاهیم الأکثر تحدیدا عند قاعدة الخریطة (Binod, 2014, 47)، ویتم ذلک فى صورة تفریعیة تشیر إلى مستوى التمایز      والتراکب بین المفاهیم ضمن ما یُسمى بالهیکل التنظیمی لرسم الخریطة الذهنیة    (Jennifer & Dunbar-Hall, 2012, 23)، أی مدى ارتباط المفاهیم الأکثر تحدیداً بالمفاهیم الأکثر عمومیة (Buchan, 2014, 56)، وتمثل العلاقات بین المفاهیم عن طریق کلمات أو عبارات وصل تکتب على  الخطوط التی تربط بین أی مفهومین (Peterson & Snyder, 2013, 20)، ویمکن استخدامها کأدوات منهجیة وتعلیمیة بالإضافة إلى إمکانیة استخدامها کأداة للتقویم (Sheridan, 2015, 417).

وتعد الخریطة الذهنیة الإلکترونیة من الأسالیب الحدیثة التی تساعد على تسریع التعلم واکتشاف المعرفة بصورة أسرع من خلال رسم مخطط یوضح المفهوم الأساس والأفکار الرئیسة والفرعیة ویقوم بهذا النشاط المتعلم ذاتیاً (Vehid  & Branko, 2009, 233)، کما تتمیز بقدرتها السریعة فی ترتیب الأفکار، سرعة التعلم، واسترجاع المعلومات (Halpern & Collaer, 2015, 170).

ویطلق على الخرائط الذهنیة الإلکترونیة خرائط العقل (Alex, Chris & Marc, 2015, 31)، وهى تختلف عن خرائط المفاهیم التی تستخدم کوسیلة لتمثیل العلاقات بین المفاهیم وترتکز على نظریة التعلم البنائیة والتی تؤکد على أهمیة المعرفة السابقة کإطار لتعلم المعرفة الجدیدة (Tanriseven, 2014, 64)، أما الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فهی تقنیة رسومیة لتمثیل الأفکار والملاحظات وهى خرائط بصریة تعتمد على استخدام الرموز والألوان وتنظم الخریطة حول مفهوم واحد مرکزی أو کلمة أو فکرة رئیسة ولها فروع من الأفکار ذات الصلة (Frank, 2015, 22). وبالتالى یتمثل الفرق الأساس بین خرائط المفاهیم والخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی أن الخرائط الذهنیة تحتوى على مفهوم مرکزی واحد، فی حین أن خرائط المفاهیم قد تحتوى على العدید من المفاهیم (Haiyue & Wong, 2015)، حیث تکون الفکرة الرئیسة فی الخریطة الذهنیة فی الأعلى ثم تنظم فیها المفاهیم بطریقة هرمیة (رأسیة متعاقبة) أو على شکل شبکة بدءاً من المفاهیم العامة الشاملة وانتهاءً بالمفاهیم

والأمثلة الفرعیة (Raymond, 2014, 3)، والاثنان (الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، وخرائط المفاهیم) لدیهما الروابط القائمة بین المفاهیم، کما أن الخریطة الذهنیة الإلکترونیة تعد بصریة أکثر ویمکن تمثیلها على أنها شجرة متشعبة الفروع والأغصان، أی تأخذ الطابع البنائی الشجری، کما أنها أکثر تبسیطا من خرائط المفاهیم الأکثر تعقیدا من الخرائط الذهنیة (Susianna, 2011, 909).

وتعتمد الخریطة الذهنیة الإلکترونیة على تسلسل الأفکار، حیث تبدأ من نقطة مرکزیة محددة، ثم تسمح بتدفق الأفکار ومنح العقل الحریة الکافیة لتولید أفکار جدیدة یمکن استخدامها فی مختلف مجالات الحیاة (Novak, 2010, 71)، وفی تحسیّن التعلم والتفکیر بأوضح طریقة وأحسن أداء عقلی (Shavelson, Ruiz-Primo & Wiley, 2015, 413)، حیث تستخدم الخطوط والأشکال والصور والألوان فی التعبیر عن الفکرة وتستخدم کطریقة من طرق استخدام الذاکرة وتعتمد على الذاکرة البصریة فی رسم توضیحی سهل المراجعة والتذکر بقواعد وتعلیمات میسرة (Shepard & Cooper, 1998)، وبحیث تظهر الأفکار بوضوح فی هیئة علاقات مفهومة (American Federation of Teachers (AFT), 2013).

وتعد الخرائط الذهنیة الإلکترونیة من أنسب الطرق الإلکترونیة التعلیمیة             (National Forum on Education Statistics, 2014)، فهی وسیلة للتعلم یتم من خلالها إدخال البیانات والمعلومات وإخراجها من العقل الإنسانی، کما تساعد على تخطیط الأفکار تخطیطاً مکتملاً (عبد الرازق، 2013)، وتشترک جمیع الخرائط الذهنیة فی خصائص معینة من حیث احتوائها على شکل طبیعی متفرع من الشکل المرکزی مستخدمة فیها الخطوط والرموز والصور والکلمات طبقاً لمجموعة من القواعد البسیطة والأساسیة والطبیعیة والقواعد التی یحبذها العقل (Bodner & McMillen, 2006, 727)، وهذه الطریقة هی الطریقة الفعلیة التی یستخدمها العقل البشرى فی التفکیر (Afamasaga-Fuata, 2009)، حیث یتم ربط الکلمات ومعانیها بروابط مختلفة (Tucker & Armstrong, 2014, 2)، وربط المعانی المتنوعة ببعضها البعض بالفروع، وهى تستخدم فصی الدماغ الأیمن والأیسر فترفع من کفاءة التعلم (Wheeldon, 2011, 387).

 

 

- أنواع الخرائط الذهنیة:

             تصنف الخرائط الذهنیة عموماً إلى نوعین رئیسین هما:-

1)الخرائط الذهنیة التقلیدیة: والتی تستخدم الورقة والقلم، وتبدأ برسم دائرة تمثل الفکرة أو الموضوع الرئیس، ثم ترسم منها فروعا للأفکار الرئیسة المتعلقة بهذا الموضوع، وتکتب على کل فرع کلمة واحدة فقط للتعبیر عنه (Hoffler & Leutner, 2007, 722)، ویمکن وضع صوراً رمزیة على کل فرع تمثل معناه، وکذلک استخدام الألوان المتنوعة لتمییز الفروع المختلفة، وکل فرع من الفروع الرئیسة یمکن تفرّیعه إلى فروع ثانویة تمثل الأفکار الرئیسة أیضاَ لهذا الفرع (Cooper, 2006, 433)، وبالمثل تکتب کلمة واحدة على کل فرع ثانوی تمثل معناه (Zeynep, Ergun & Barıse, 2013, 2272)، کما یمکن استخدام الألوان والأشکال والصور (Voyer & Bryden, 2015, 250)، ویستمر التشعب فی هذه الخریطة مع کتابة کلمة وصفیة واستخدام الألوان والصور حتى تکوّن فى النهایة شکلاً أشبه بالشجرة أو خریطة تعبر عن الفکرة بکل جوانبها (Othman, Matthews & Secombe, 2005, 78).

2)الخرائط الذهنیة الإلکترونیة: والتی تعتمد فی تصمیمها على برامج کمبیوتر مثلiMindMap6.0 ،MindView3، FreeMind9، MindManager8، Inspiration، Mindmeister، EDraw Max 4.5 Portable ولا تتطلب تلک البرامج أن یکون المستخدم لدیه مهارات رسومیة فائقة (Olkun, 2013, 43). لأن هذه البرامج تقوم بشکل تلقائی بإنشاء خرائط مع منحنیات انسیابیة للفروع (Jocz, Zhai & Tan, 2014, 2596)، کما تتیح سحب وعرض الصور والومیض الضوئی والحرکة من مکتبة الرسوم بالکمبیوتر (Khine & Saleh, 2013, 79)، بالإضافة إلى أنها تضیف إمکانیات وقدرات قویة وجدیدة للخریطة الذهنیة الإلکترونیة منها ما یلی        (راغب، 2010)، (الرفاعى، 2006)، (المولد، 2009)، (اللیثی، 2009)،             (Marks & et al, 2014, 285)،( Campbell & Chittleborough, 2014, 19)، (Fong, 2010)، (Fong & Lily, 2010, 91):-

 

 

1-  ترتیب المعلومات فی الموضوع مع إمکانیة التوسع أو الطی فی فروعه، وهذا یجعل تخزین المعلومات بصورة أکثر بکثیر من الخرائط الذهنیة العادیة، وبالتالی یمکن استخدامها لابتکار نماذج المعرفة المتطورة التی لم یکن من الممکن ابتکارها من خلال الورقة والقلم.

2-  تضمین الوثائق بالخریطة وعمل الوصلات والمذکرات وغیرها من البیانات داخل الخریطة وإمکانیة تحویلها إلى ما یعادلها من قاعدة بیانات بصریة قویة، أی أن الخریطة تحتوى على ثروة من المعلومات الوفیرة المخزنة فی کلمة أو وثیقة أو جدول بیانات أو صفحات ویب أو حتى رسائل برید الکترونی، وکل هذا یمکن الانتقال إلیه بمجرد الضغط علیه مما یوفر الوقت بالإضافة إلى تجنب الفوضى البصریة من خلال عمل خرائط فرعیة وربطها معا فی خریطة واحدة یمکن التحکم بها.

3-  إعادة ترتیب المواضیع والأفکار من خلال تحریک بعض الإیقونات وهذا من الصعب فى الخرائط التقلیدیة، مما یساعد على تولید أفکار جدیدة ورؤیة الوصلات بین الأفکار الموجودة.

4-  تحدیث محتویات الخریطة حسب الحاجة مما یجعلها أداة قویة للتتبع والتقدم باستمرار، وبالتالی یمکن تطویر الخریطة الحالیة بحیث تصبح خریطة أخرى جدیدة أکثر فعالیة وهکذا.

5-  تصدیر الأفکار الموجودة بالخریطة إلى أنواع أخرى من برامج الکمبیوتر الأکثر تفاعلیة مثل برامج معالجة الکلمات والنصوص وبرامج معالجة الصور وبرامج معالجة الألوان وبرامج تصمیم الحرکة، مما یتیح استخدام الخرائط الذهنیة بشکل مبتکر وخلاق.

6-  إتاحة الفرصة للعمل التعاونی، وهذا غالباً ما لا تتیحه الخرائط الذهنیة التقلیدیة، حیث من الممکن عمل خریطة ذهنیة الکترونیة وإرسالها بالبرید الالکترونی إلى الآخرین فى فریق العمل التعاونی لعمل مساحة عمل مشترکة بها، وتکمیّل باقی الخریطة، حیث یمکن التعدیل فیها والإضافة إلیها أو الحذف منها، کذلک من الممکن تکامل أعمال عدة أشخاص على الخریطة فی الوقت نفسه.

7-  تحدیث الخرائط الذهنیة بعد تحویلها إلى عرض تقدیمی مع تعلیقات من الجمهور المستفید مما یساعد على مساهمتها فی نشر الأفکار والتغذیة الراجعة لتعلم الطلاب.

 

8-  عرض الأفکار من خلال جلسات العصف الذهنی باستخدام أجهزة العرض، ویتم ذلک من خلال تسجیل الأفکار مع أفکار آخرین وعرضها فی الوقت ذاته.

9- إتاحة الفرصة لعمل لوحة للمعلومات الخاصة وتوحید البیانات التی نحتاج لإداراتها وتنظیمها فی شاشة بصریة واحدة.

10- المرونة، حیث یمکن من خلال صیاغة برامج الخرائط الذهنیة عمل قاعدة بیانات من الأفکار وإنشاء قوائم المهام وتتبع التقدم المحُرز الخاص علیها وکذلک التخطیط للأعمال، کما یمکن استخدامها فی التعلیم والمجالات الأخرى.

 کما تتمثل مزایا الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فى القدرة على التکامل مع برامج أخرى، وإمکانیة تعدیلها وتنقیّحها بسهولة (الفوری، 2009)، وعدم محدودیة حجم الخریطة، وانسیابیة عرض الأفکار خلال جلسات العصف الذهنی، ومرونتها فی العمل بصورة تعاونیة بین المتعلمین فی الوقت نفسه (Rieber, 1999, 135). ویحقق استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فى التعلیم العدید من المزایا منها ما یلی            (بوزان، 2010)، (إبراهیم، 2009)، (Ross, Hooten & Cohen, 2013, 21)، (Sorby, 2012)، (Sorby, 2009, 459)، (Strimaitis & et al, 2014, 55):-

1- جعل التعلم أکثر بساطة وسهولة ومتعة.

2- عرض الموضوع الذی یتم دراسته بصورة شاملة.

3- تولید الأفکار وتصمیم هیاکل المعرفة المقصود تعلمها.

4- وضع کافة جوانب الموضوع فى الخریطة بصورة متناسقة.

5- مفاجأة المتعلم بکمیة الأفکار المتضمنة فی الخریطة والتی تنهمر على عقله.

6- تبسیط الأفکار المعقدة ومساعدة المتعلم على دمج المعارف الجدیدة مع المعارف السابقة.

7- وضع أکبر قدر ممکن من المعلومات فى نافذة إلکترونیة واحدة بشکل مرکز ومختصر.

8- تضمین کل ما یدور فی ذهن المتعلم وکل أفکار الموضوع فى نافذة واحدة.

9- جعل قرارات المتعلم أکثر تحدیداً من خلال نظره للمشکلة المدروسة من کافة جوانبها.

10- تطویر ذاکرة المتعلم وزیادة ترکیزه.

11- مساعدة المتعلم على استخدام طاقة الدماغ بالکامل.

12- تسهیل دراسة المهام التعلیمیة الصعبة.

13- توفیر إطار لعرض المعرفة بشکل بصری مناسب للمتعلم.

         کما تختص الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بالآتی (Suomela, Juuti & Ahtee, 2013, 20)، (Van & Esther, 2014, 397)، (عبد الرحمن، 2008، 13):-

(1) بلوّرة الموضوع الرئیس ( محور الاهتمام ) فی صورة مرکزیة.

(2) تفرّع الموضوعات الرئیسیة من الصورة المرکزیة إلى الفروع.

(3) وضع تنظیم هیکلی للفروع وکیفیة ربطها بالموضوع الرئیس.

(4) تسلیط الضوء على الأفکار والکلمات المفتاحیة لموضوع الدراسة.

(5) تسهّیل التذکر وزیادة قدرة المتعلم على الترکیز أثناء التعلم.

(6) زیادة حب الاستطلاع والمیل العلمی لدى المتعلم.

وتجدر الإشارة بأن دماغ الإنسان یفکر تفکیراً متوهجاً ومتشعباً (Clement, Zietsman & Monaghan, 2015, 169)، وتحاکی برامج الکمبیوتر الجیدة هذا التفکیر إلى حد بعید (Lawson, Banks & Logvin, 2007, 706)، وهذا النوع من التفکیر یتمیز عن التفکیر فی خطوط مستقیمة طویلة ومتتالیة متضمنة ببرامج کمبیوتر أخرى (Kline, 2011)، فکل کلمة أو صورة، هی فی الوقت نفسه فکرة ومرکز لأفکار أخرى                     (Woods-McConney, & et al, 2013, 233). کما أن الخرائط الذهنیة الإلکترونیة تعمل على تداعی الأفکار وتولیدها (Parkinson & Redmond, 2012, 39)، وتهیئ القدرة الکبیرة على ترتیب الأفکار وسرعة التعلم واسترجاع المعلومات (Caissie, Vigneau & Bors, 2009, 94)، کما تقوم هذه الخریطة على فکرة تقسیم الموضوع إلى أفکار رئیسة تکون غالباً من 5 إلى 10 أفکار، ومن الأفکار الرئیسة یمکن استخراج أفکاراً فرعیة (Islam, Abdul Rahim & Momtaz, 2011, 112)،     ولا یتوقف التقسیم عند الأفکار الرئیسیة والفرعیة فقط (الأهدل، 2006)، بل قد یمتد إلى أفکار جزئیة للأفکار الفرعیة والأفکار الجزئیة یخرج منها أفکار أقل حجما وهکذا (Sung & et al, 2011, 16).

ولکی یکون مخطط الخریطة بالشکل الواضح الذی یساعد المتعلم على التعلم             بسرعة، یمکن توضیح المعلومات فی شکل مخطط یبدأ من أعلى إلى أسفل حیث تکون الفکرة الرئیسیة فی أعلى الخریطة ثم تتدرج المعلومات من أعلى إلى أسفل لأفکار فرعیة               وجزئیة وهکذا (Van-Garderen & Montague, 2013, 246)، أو قد تنطلق الفکرة الرئیسیة من الوسط ثم تتفرع إلى أفکار فرعیة وجزیئة على الجانبین أو على الجوانب الأربعة (Jennifer & Dunbar-Hall, 2012, 24).

 

- المکونات الأساسیة للخریطة الذهنیة الإلکترونیة:

تتکون الخریطة الذهنیة الإلکترونیة من العناصر الرئیسة التالیة (Binod, 2014, 48) (Nurettin, 2013, 83)، (La-Ferla & et al, 2009, 92):-

1- الخطوط: لربط الأفکار بعضها ببعض.

2- الأسهم: لتوصیل الأفکار المتناثرة بالأجزاء ذات العلاقة، وتوضیح اتجاه سیر الأفکار وتدفقها.

3- الأشکال الهندسیة: کالدائرة والمربع والمستطیل والمعین والمتوازی الأضلاع.

4- الصور: باعتبار أن الصورة الواحدة بألف کلمة.

5- الرموز: ولها نفس قوة الصورة فی تقریب المشهد الذهنی عن الأشیاء أو الظواهر وتکوینها.

6- الألوان: وتستخدم کمنشط للذاکرة، وکعامل مساعد على الإبداع.

7- الحرکات: وتستخدم کمثیر فائق لحاسة البصروالذاکرة البصریة.

8- الومیض الضوئی: لاستثارة حاسة البصر إلى أقصی درجة ممکنة.

9- الأصوات: وتُستخدم کمثیر قوی لحاسة السمع.

- عناصر: الحرکات، الومیض الضوئی، والأصوات تتمیز بها الخرائط الذهنیة الإلکترونیة عن الذهنیة العادیة.

- خطوات رسم الخریطة الذهنیة الإلکترونیة:

یتم فی رسم الخریطة اتباع الخطوات التالیة (Wheeldon, 2011, 510)، (Sheridan, 2015, 418)، (Afamasaga-Fuata, 2009)، (Jennifer & Dunbar-Hall, 2012, 2597):-

1)   البدء بالرسم من منتصف الصفحة (النافذة) لیعطی الدماغ حریة الانتشار فی جمیع الاتجاهات، والتعبیر عن النفس بمزید من الحریة.

2)   استخدام شکل أو صورة للتعبیر عن الفکرة الأساسیة، فهذا یطلق العنان للعقل فی التخیّل.

3)   استخدام ألوان متنوعة فی جمیع أجزاء الخریطة (ثلاثة ألوان على الأقل)، لأن الألوان وغیرها من أدوات التشویق التعلیمی کالصور والحرکات والأصوات والومیض الضوئی، کلها مثیرات قویة للذهن.

4)   یجب أن تکون الخطوط متصلة، بدءاً من الصورة المرکزیة، وأن تکون الخطوط المرکزیة أکثر سمکاً، والخطوط الفرعیة أرق سمکاً.

5)   توصیل الفروع الرئیسة بالفکرة المرکزیة. لأن التوصیل یساعد فی فهم الکثیر من الأمور وتذکرها بسهولة کبیرة، وبدون التوصیل فی الخریطة تفقد قیمتها وفائدتها التعلیمیة.

6)    جعل الفروع تأخذ الخطوط المنحنیة بدلاً من الخطوط المستقیمة. لأن الاقتصار على استخدام الخطوط المستقیمة وحدها یصیب الذهن بالفتور والملل.

7)    یُفضل استخدام کلمة واحدة رئیسة فی کل سطر، مما یساعد فی تبسیط الخریطة وسهولة تعلم محتویاتها.

8)   جعل طول الخط بنفس طول الکلمة أوالصورة التی تمثلها.

9)   إدراج صور مناسبة على کل فرع من الفروع الرئیسة أثناء رسم الخریطة. لأنه سیکون لها نفس قوة الصورة المرکزیة.

10)  لابد أن تظهر البصمة الشخصیة والقدرات الفنیة الخاصة لراسم الخریطة.

11)  تجنب الاهتمام بهوامش الخریطة من زخرفة وغیرها من عناصر التشویق، وقصر ذلک على فکرة وموضوع الخریطة.

- أنشطة استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی التعلیم والتعلم:

         یتم استخدام الأنشطة التالیة فی الخریطة (Genevieve & Maher, 2013, 23)، (Peterson & Snyder, 2013, 21)، (Zeynep, Ergun & Barıse, 2013, 2273):-

(1) النظرة: وتتمثل فی تکوین نظرة شمولیة تحلیلیة متکاملة عن موضوع الخریطة.

(2) الشرح:حیث تعد الخریطة وسیلة فعالة فی شرح المفاهیم والمبادئ والنظریات والمهارات والأفکار والقیم المتضمنة فی الموضوع.

(3) التدوین:حیث تمثل الخرائط أدلة فعالة للملاحظات والتعلیمات والخطوات، وتنظیمها خلال حضور المحاضرات والمؤتمرات والندوات، وبشکل یسهّل تذکرها.

 

(4) الإظهار: حیث تشکّل تلک الخرائط أدلة فعالة فی إظهار وکشف العلاقات والروابط والأفکار والقضایا المتضمنة فی الموضوع الدراسی.

(5) الاستمطار: تعد هذه الخرائط أداة قویة فی استمطار الخبرات والأمثلة والأفکارذات العلاقة بالموضوع الدراسی.

(6) التخطیط: تشکل تلک الخرائط أداة فعالة لتخطیط الدروس ضمن المواقف التعلیمیة، فهی تضمن توفیر القدر الأکبر من المعلومات والأفکار المرتبطة بالدرس، وتنظیمها بصورة تسهل دراستها.

(7) التنظیم: عند جمع کم کبیر من المعلومات والأفکار عن موضوعات دراسیة متقابلة أو متباعدة، فإن هذه الخرائط تساعد فی تنظیم تلک المعلومات والأفکار، وترتیب أولویات معالجتها.

(8) المراجعة: تساعد الخرائط الذهنیة الإلکترونیة المتعلمین فی عمل مراجعات قویة وسریعة استعداداً للاختبارات التحریریة والشفهیة، أو لإجراء المقابلات الفردیة أو الجماعیة.

ویوجد العدید من الدراسات التی تناولت استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی التدریس، منها دارسة "مقلد" التی هدفت بحث فاعلیة استخدام الخرائط الذهنیة المعززة بالوسائط المتعددة فی تدریس الدراسات الاجتماعیة علی التحصیل المعرفی وتنمیة التفکیر الاستدلالی لدی تلامیذ المرحلة الاعدادیة، وأظهرت نتائج الدراسة تفوقاً کبیراً فی هذین المتغیرین التابعین، حیث کان الفرق دالاً إحصائیا لصالح التلامیذ الذین درسوا بالخرائط الذهنیة (مقلد، 2011). وبحثت دراسة "خطاب" فاعلیة برنامج تدریبی مقترح قائم على الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فى تنمیة الترابطات الریاضیة والتفکیرالبصری لدی الطلاب المعلمین شعبة الریاضیات، وأُعد اختباراً للترابط الریاضی، وآخر للتفکیر البصری، وتکونت العینة من ٢٠ طالبا من طلاب الفرقة الرابعة بشعبة الریاضیات والحاسب الآلی بکلیة التربیة جامعة الفیوم (12 طالباً للمجموعة التجریبیة، 8 طلاب للمجموعة الضابطة) وأظهرت النتائج تفوق طلاب المجموعة التجرییة على طلاب المجموعة الضابطة فی التطبیق البعدی لاختباری الترابط الریاضی والتفکیر البصری (خطاب، 2013).

وهدفت  دراسة "عوجان" إلى تصمیم برنامج تعلمی باستخدام الخرائط الذهنیة ودراسة فاعلیته فی تنمیة مهارات الأداء المعرفی لدى طالبات البکالوریوس بکلیة الأمیرة عالیة فی مقرر تربیة الطفل فی الإسلام مقارنة بطریقة المحاضرة ثم الکشف عن اتجاهات المجموعة التجریبیة نحو البرنامج بعد استخدامه. اتبعت الدراسة منهج البحث شبه التجریبی، وتکونت العینة من53 طالبة للمجموعتین، وأظهرت نتائج الدراسة وجود فرق ذی دلالة إحصائیة فی کل من التحصیل والاتجاهات لصالح طالبات المجموعة التجریبیة، وأُعزیت هذه النتیجة إلى فاعلیة استخدام الخرائط الذهنیة فی التدریس (عوجان، 2013). وقصدت دراسة "عبد الجلیل" التعرف على أثر استخدام الخرائط الذهنیة مع أسلوب التعلم التعاونی على تعلم برمجة الکمبیوتر لطلاب علوم الکمبیوتر، وقد أکدت الدراسة أن تعلم برمجة الکمبیوتر یتم بصورة أفضل باستخدام استراتیجیة الخرائط الذهنیة حیث تساعد على فهم الطلاب وزیادة استیعابهم للبرمجة (عبد الجلیل، 2009).

وهدفت دراسة "حورانی" شبه التجریبیة إلى معرفة أثر استخدام استراتیجیة الخرائط الذهنیة فی تحصیل طلبة الصف التاسع فی مادة العلوم وفی اتجاهاتهم نحو هذه المادة فی المدارس الحکومیة فی مدینة قلقیلیة فی فلسطین، وتکونت عینة الدراسة من مدرستین اختیرتا بالطریقة القصدیة وضمت 117طالباً وطالبة، وقُسمت العینة إلى مجموعتین إحداهما تجریبیة والأخرى ضابطة، وکان عدد المجموعة التجریبیة 30 طاباً و27 طالبة درسوا بالخرائط الذهنیة بینما کان عدد المجموعة الضابطة 33 طالباً و27 طالبة درسوا بالطریقة المعتادة، ودرس طلاب المجموعتین وحدة التفاعلات الکیمیائیة فی مادة العلوم، وأعدت الدراسة دلیلاً للمعلم لاستخدام الخرائط الذهنیة فی تدریس هذه الوحدة، واستخدمت الدراسة أداتین للقیاس، هما اختبار تحصیلی تکون من 36 فقرة، ومقیاس الاتجاه نحو العلوم تکون من 26 فقرة. واُستخدم تحلیل التغایر المصاحب ANCOVA لفحص فرضیات الدراسة، وأظهرت النتائج وجود فرق دال إحصائیا لمتوسطات درجات الطلبة أُعزى لطریقة التدریس، کما وُجد فرق آخر دال إحصائیا أُعزى للجنس بین متوسطات درجات الذکور والإناث، حیث تفوق الذکور             على الإناث فی التحصیل والاتجاه. ولم یوجد أثر دال إحصائیا یعزى للتفاعل بین طریقة التدریس والجنس. وأوصت الدراسة بالتوسع فی استخدام الخرائط الذهنیة فی تعلیم العلوم (حورانی، 2011).

 

واستقصت دراسة "طوبار" فاعلیة استراتیجیة الخرائط الذهنیة على التحصیل الدراسی فی مادة الأحیاء لدى طالبات الصف الأول الثانوی، وتکونت عینة الدراسة من 60 طالبة تم تقسیمهن إلى مجموعتین إحداهما تجریبیة، والأخرى ضابطة، وقد تم تدریس وحدة الإخراج فی مقرر الأحیاء للمجموعة التجریبیة باستخدام الخرائط الذهنیة الالکترونیة، وتم التدریس للمجموعة الضابطة بالطریقة المعتادة، وتوصلت نتائج الدراسة إلى تفوق طالبات المجموعة التجریبیة على طالبات المجموعة الضابطة، وکان هناک فرق دال إحصائیاً عند مستوى (0.01) بین متوسطی درجات المجموعتین التجریبیة والضابطة لصالح المجموعة التجریبیة، وأوصت الدراسة باستخدام استراتیجیة الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فى تدریس مواد فروع العلوم المختلفة (طوبار، 2009).

و أکدت دراسة "Clement, Zietsman & Monaghan " أن الخرائط الذهنیة الإلکترونیة تساعد المعلمین على الاتصال مع طلابهم وبناء خبرة جیدة ینخرطون فیها ویسهل علیهم تذکرها، کما وجد الطلاب عند تعلمهم للعلوم أن عملیة تسجیل الأفکار بصریاً عملیة ممتعة إلى حد بعید سواء کان ذلک من أجل تسجیل الملاحظات لتذکر ما درسوه أو بغیة عمل العروض التقدیمیة مقارنة بالطریقة التقلیدیة، حیث تساعد تلک الخرائط على اختزال کماً کبیراً من المعلومات فی بعض الصور، کما تمثل تحدیاً للطلاب لتنمیة قدراتهم البصریة، وذلک لأن کل شخص لدیه ذاکرة بصریة لتذکر الصور أقوى من تذکر الکلمات، لذا وُجد أن المزج بین الکلمات والصور یسهل التعلم والفهم کما یسهل التذکر والأداء المهاری، کما تساعد الخرائط الذهنیة الطلاب على اختیار وبناء تراکیب المعلومات وتکاملها فی شکل ذی معنى، کما أکدت الدراسة أن هذه الخرائط تساعد على نقل الأفکار بصورة أکثر وضوحا لأنها تعبر بشکل بسیط عن الأفکار فی هیئة صورة أو رسم، وهى تفید فی تدریس العلوم وتحقیق أهدافها (Clement, Zietsman & Monaghan, 2015).

أما دراسة "Shavelson, Ruiz-Primo & Wiley" فقد هدفت إلى استخدام استراتیجیة المخططات الرسومیة والخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تعلیم وحدة علوم الحیاة من مادة البیولوجی لطلاب الصف السابع، وقسمت عینة الدراسة (99 طالباً) إلى ثلاث مجموعات بکل مجموعة منها 33 طالباً، المجموعة التجریبیة الأولى تعلمت باستخدام استراتیجیـات المخططـات الرسـومیة، والمجمـوعة التجریبـیة الثانیة تعلمت باستخدام

 

استراتیجیة الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، والمجموعة الثالثة کانت مجموعة ضابطة تعلمت الوحدة بالطریقة المعتادة، وقد دلت نتائج الدراسة على وجود فرق دال إحصائیاً عند مستوى (0.01) بین درجات المجموعتین التجریبیتین والمجموعة الضابطة لصالح هاتین المجموعتین التجریبیتین، وقد أوصت الدراسة بتطبیق کل من استراتیجیة المخططات الرسومیة واستراتیجیة الخرائط الذهنیة الإلکترونیة على الطلاب فی مواد العلوم الأخرى (Shavelson, Ruiz-Primo & Wiley, 2015).

وبحثت دراسة "Buchan" تقییم تأثیر استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة کاستراتیجیة تعلیمیة حدیثة على التحصیل الدراسی لتلامیذ الصف الثامن فى العلوم، والعلاقة بین هذه الخرائط وفهم هؤلاء التلامیذ للمفاهیم العلمیة بهذا الصف، وتکونت عینة الدراسة من62 تلمیذاً قسموا بشکل عشوائی لمجموعة تجریبیة وأخرى ضابطة بواقع 31 تلمیذاً لکل مجموعة، حیث اعتمد تلامیذ المجموعة التجریبیة على الخرائط الذهنیة فی تعلم الوحدة، وقد تم استخدام مذکرة تلخیص مع المجموعة الضابطة، وقد أشار تحلیل البیانات إلى أن تلامیذ المجموعة التجریبیة حققوا نتائج أفضل ودالة إحصائیا مقارنة بتلامیذ المجموعة الضابطة، وقد أشارت الدراسة إلى أن ذلک التفوق حدث بسبب استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة والتصویر الدقیق للعلاقات والمواضیع والمفاهیم المرکزیة الرئیسة والثانویة، واستخدام الألوان لتمثیل المفاهیم والجوانب الرئیسة فی الخریطة، کما أن التلامیذ حققوا أعلى مستویات الفهم التصوری من خلال تلک الخرائط التی قاموا بإنشائها بأنفسهم (Buchan, 2014 ).

- تدریس العلوم والقدرة المکانیة:

        تعنی القدرة المکانیة إمکانیة فهم وتذکر العلاقات المکانیة بین الأشیاء، بقصد   تکوّین صورة عقلیة للشیء فی وضعه المکانی، وإدراک علاقته بغیره من الأشیاء           (De-Jong, 2010, 105)، وهذه القدرة یمکن أن تُرى کأحد أنماط الذکاء الأکثر تمیزاً عن غیرها من القدرات کالقدرة اللفظیة، القدرة السببیة، ومهارات الذاکرة (Boucheix & Schneider, 2009, 122). وتتکون القدرة المکانیة من عدد ضخم من المهارات الذهنیة الفرعیة المتداخلة مع بعضها البعض، والتی تنمو خلال حیاة الإنسان (Falvo, 2008, 68)، وتتمیز بأنها تصلح أکثر فی تعلم الأشیاء ثلاثیة الأبعاد فی موضوعات وبرامج العلوم  (Lieu & Sorby, 2009, 1479).

وتلک القدرة هی النشاط العقلی المعرفی الذی یتمیز بالتصور البصری لحرکة الأشکال المنتظمة والمجسمة فی تدریس العلوم (Rafi, Samsudin & Said, 2008, 127)، والتی تعتمد على عاملین مهمین هما؛ عامل التصوّر المکانی وعامل التوجیّه المکانی (Barak, Ashkar & Dori, 2011, 839). وهی تعنی أیضاً القدرة على إدراک وترکیب العناصر ضمن مثیر أو نموذج مرئی، والقدرة على الحکم مهما تغیرت الهیئة المکانیة للمثیر (Bulthoff, Edelman & Tarr, 2015, 247)، أی القدرة على تناول دوران وتحوّیل مثیر مقدم على هیئة صورة مرئیة (Goldstein, Haldane & Mitchell, 2009, 546). وتعنی أیضاً القدرة على إنتاج والاحتفاظ بـ واسترجاع وتحوّیل الصور البصریة (Kwon, 2013, 701)، فالکثیر من کبار المخترعین استخدموا المهارات الأعلى لقدرتهم المکانیة فی التوصل إلى اختراعاتهم (Ahmad & Ahmad, 2010, 15). وتتکون القدرة المکانیة من عنصرین رئیسین (Wai, Lubinski & Benbow, 2009, 817):-

1) التوجیه المکانی Spatial Orientation:

هوالقدرة على تحدید العلاقات المکانیة بالنسبة لوضع تخیلی للجسم, ویندرج تحتها العدید من المهارات الفرعیة: مهارة تخیل تدویر الأشیاء Mental Rotation, مهارة إعادة ترکیب المکان Space Reconstruction, مهارة إدراک العلاقات المکانیة Spatial Relations, ومهارة قدرة معرفة الإنسان بوضع الشیء بالنسبة لوضع جسمه Body Orientation (La-Ferla, Olkun & Akkurt, 2010). وأیضاً القدرة على إدراک وترتیب عناصر ضمن مثیر لنموذج مرئی، والقدرة على التحکم مهما تغیرت الهیئة المکانیة للمثیر(Ferguson & et al, 2008).

2) التصوّر المکانی Spatial Visualization:

هو القدرة على معالجة صور الأشیاء عقلیاً، وتترکز فی عامل إدراک تحوّیل الخبرات المعرفیة إلى أشکال وتصامیم رسومیة بصریة Cognition of Figural Transformation (Hegarty,  Kriz & Cate, 2013, 325). وتعنی کذلک قدرة الفرد على تناول وتدویّر وتحوّیل مثیر مقدم على شکل صور فی مخیلته (Betrancourt, Dillenbourg & Clavien, 2008, 61).

 

-أهمیة القدرة المکانیة:

للقدرة المکانیة أهمیة کبیرة فی حل العدید من المهام والمشکلات التی تواجه الفرد فی حیاته الیومیة (Moreno, 2015, 765). کأن یستخدم خریطة لیسترشد بها فی زیارته لمدینة ما غیر مألوفة لدیه (Gorska & Sorby, 2008)، وکتوجییهه الوجهة السلیمیة عندما یقود سیارته على طریق سریع (Russell & Churches, 2010, 567)، وتحدید ملامح المبانی والمنشآت التی یراها کمبنى مدرسی، أو مستشفى، أو سوق معین (Lohman, 1997)، وتحدید السعة المناسبة لصندوق یرید ملأه بأشیاء، أو رؤیة صورته فی المرآة عند تصفیف شعره (Pribyl, & Bodner, 2007, 29).

والقدرة المکانیة مهمة کذلک للنجاح فی العدید من مجالات الدراسة (Presmeg, 2008, 83)، کدراسة الریاضیات، العلوم الطبیعیة، الهندسة، وغیرها من المجالات           (Mobach, 2008, 163). ومهارات القدرة المکانیة مهمة أیضاً فی حالة الحاجة إلى إعادة تخزین المعلومات المتضمنة لتفصیلات ذهنیة عدیدة عبر تدریس العلوم (Bodner & Guay, 2015, 5)، ومتابعة الدلائل الصعبة (عالیة التجرید) فی موضوعات العلوم (Alvarado & Maver, 2009, 7). والقدرة المکانیة تنمی بالتدریب وتکرار التدریب (Carter, LaRussa & Bodner, 2014, 645). وتتمثل الملامح الرئیسة للقدرة المکانیة فی تدریس مادة العلوم فی المهارات المتطلبة لبناء نماذج ذهنیة فعالة للتعلم وتحقیق أهداف هذه المادة (Baenninger & Newcombe, 2015, 327). وتُشیر القدرة المکانیة إلى مهارات استقبال العالم الخارجی الذی یحیط بالفرد، وتحویله إلى مدرکات حسیة أو شبه حسیة (Chi, 2014, 129).

وأُجری العدید من البحوث والدراسات فی مجال القدرة المکانیة وعلاقتها بتدریس العلوم. فقد هدفت دراسة "المتولی" تحدید وتحلیل الأداء فی اختبارات القدرة المکانیة للتعرف علی مکوناتها العقلیة، وکذلک بیان ما إذا کانت هناک علاقة بیین القدرة المکانیة ومکونیها (التوجیه المکانی - التصور المکانی) وأیضاً العوامل التالیة (الطلاقة الفکریة-المرونة التلقائیة-الأصالة-الدرجة الکلیة للتفکیرالابتکاری)، وتحلیل الأداء فی اختبارات القدرة المکانیة والأداء فی اختبارات القدرة الإبتکاریة، والتعرف علی أهم الفروق فی القدرة المکانیة ومکوناتها کما تقاس بالاختبارات المستخدمة فی الدراسة بین کل فئة مرتفعی القدرة الابتکاریة وفئة منخفضی القدرة الابتکاریة. وقـد تکونت عینة الدراسة من358 طالباً من الصف الثانی الثانوی القسم العلمـی، واستخدمت الدراسـة: اختبار القدرة علی التفکیر الابتکاری، اختبار

 

 إدارة البطاقات، اختبار عد المکعبات، اختبار تصور البعد الثالث، اختبار المعالجة الذهنیة، اختبار ثنی وثقب الورق، اختبار العلاقات المکانیة ثلاثیة الأبعاد، اختبار تمییز الأشکال الیمینیة والیساریة، اختبار استخدام الأیدی، واختبار استخدام الأرجل، مع الاعتماد علی التحلیل العاملی، معامل الارتباط، معادلة بیرت وبانکس، الإرباعیات، النسبة الحرجة، اختبار ”ت” کأسالیب إحصائیة. وأسفرت نتائج الدراسة عن أن الاختبارات التی تقیس القدرة علی التمییز بین متوسطات أداء الطلاب مرتفعی الابتکار ومتوسطات أداء الطلاب منخفضی الابتکار کانت لصالح الطلاب مرتفعی الابتکار، وأن الاختبارات التی تقیس القدرة المکانیة ترتبط بالاختبارات التی تقیس القدرة الإبتکاریة ومکوناتها ارتباطاً ذا دلالة احصائیة  (المتولی، 1980).

وهدفت دراسة " أبو الوفا "  تقصى فاعلیة تدریس الکیمیاء الفراغیة بکل من النماذج المُحسة ونماذج المحاکاة بالکمبیوتر، والقدرة على التصور البصرى المکانى فى تنمیة تصور الطلاب المعلمین أشکال المرکبات الکیمیائیة کمهارة کلیة تتکون من ثلاث مهارات فرعیة، وهى: مهارة تخیل دوران المرکبات الکیمیائیة وانعکاسها حول المحاور والمستویات الکارتیزیة، ومهارة رسم الشکل الفراغى للمرکبات الکیمیائیة، ومهارة التفرقة بین الأیزومرات الفراغیة. وهدفت الدراسة أیضاً إلى تحدید ما إذا کان ثمة تفاعل دال إحصائیاً بین طرق التدریس موضع البحث، والقدرة على التصور البصرى المکانى فى تنمیة المهارة الکلیة والمهارات الفرعیة المکونة لها. وتمثلت عینة الدراسة فى طلاب الفرقة الثالثة  ـ شعبة الطبیعة والکیمیاء ـ بکلیة التربیة بدمنهور بلغ عددها 64 طالباً وطالبة قسموا إلى مجموعتین بناءً على درجاتهم فى اختبار القدرة على التصور البصرى المکانى إلى طلاب مرتفعى القدرة على التصور البصرى المکانى وعددهم 40 طالباً وطالبة، وطلاب منخفضى القدرة وعددهم 24طالباً وطالبة، ثم وزع طلاب کل قسم عشوائیاً إلى ثلاث مجموعات تدرس الأولى بالنماذج المحسة وعددها  (14مرتفعى +8  منخفضى)، والثانیة بنماذج المحاکاة بالکمبیوتر وعددها (14مرتفعى+8  منخفضى)، أما المجموعة الثالثة فتدرس بالطریقة المعتادة وعددها  (12مرتفعى +8  منخفضى). وأظهرت نتائج الدراسة فاعلیة کل من النماذج المحسة ونماذج المحاکاة بالکمبیوتر فى تنمیة تصور الطلاب أشکـال المرکبات الکیمیائیة. کمهارة کلیة، وکذلک فى تنمیة المهارات الفرعیة الثلاث، حیث کانت النتائج فی صالح طرق التدریس موضع البحث دالــة إحصائیاً عند مستوى p

وبحثت دراسة "ریان" التعرف على أثر متغیرات: الجنس، والعمر، والمعدل التراکمی، والتفاعل بینها على القدرة المکانیة لدى طلبة جامعة القدس المفتوحة فی تخصص التربیة الابتدائیة، ولتحقیق هذا الهدف تم استخدم اختبار )تیتس وهرزمان) بعد ترجمته إلى العربیة، وللتحقق من صدقه تم عرضه على مجموعة من المحکمین ذوی الخبرة والاختصاص. وطبقت الدراسة على عینة تألفت من132طالبًا وطالبة، (25 (طالبًا، (107 (طالبة اختیروا بطریقة العینة الطبقیة، وطُبقت تجربة الدراسة فی السنة الرابعة بمقر الجامعة فی منطقة الخلیل التعلیمیة، فی الفصل الأول من العام الدراسی 2006 / 2007، واتُبع المنهج الوصفی، ومن أهم النتائج التی توصلت إلیها الدراسة، وجود فرق ذی دلالة إحصائیة فی القدرة المکانیة تبعًا لمتغیر الجنس لصالح الذکور، ولمتغیر المعدل التراکمی، ولصالح فئة المعدل المرتفعة فی حین لم یکن للفرق دلالة إحصائیة تبعًا لمتغیرات العمر، والتفاعل بین متغیرات الدراسة، وأوصت الدراسة بضرورة تضمین مقررات برامج إعداد معلمی التربیة الابتدائیة فی جامعة القدس المفتوحة بالفعالیات والأنشطة التی من شأنها تعزیز قدرة الدارسین فی المهارات المکانیة، وضرورة إجراء دراسات حول أثر متغیرات أخرى على القدرة المکانیة، وبما یسهم فی إثراء البحوث  فی هذا المجال (ریان، 2008).

وتقصّت دراسة "Carter, LaRussa & Bodner" قیاس مدى نمو القدرة المکانیة لدى طلاب الصف الثانی الثانوی بالولایات المتحدة الأمریکیة عبر تدریس عدة مستویات للکیمیاء العامة بهذه المرحلة. وتکونت عینة الدراسة من 43 طالباً. وتم استخدام أسلوب التعلم الإلکترونی. وأظهرت نتائج الدراسة نمواً کبیراً فی مستوى القدرة المکانیة لدى طلاب العینة، وکان الفرق بین التطبیقین (القبلی والبعدى) لاختبار "ت" لقیاس الفرق بین المتوسطات دالاً إحصائیاًعند مستوى (0.01) لصالح التطبیق البعدی (Carter, LaRussa & Bodner, 2014). وأظهرت نتائج دراسة "Aytac & Belma" تفوق تلامیذ الصف السادس الابتدائی بترکیا فی مستوى نمو قدرتهم المکانیة البصریة بعد دراستهم لفصل من مقرر العلوم باستخدام العرض البصری  بالباور بوینت بالکمبیوتر على تلامیذ المجموعة الضابطة الذین درسوا الفصل ذاته بالطریقة المعتادة فی التدریس، حیث کان الفرق دالاً إحصائیاً عند مستوى (0.01) لصالح تلامیذ المجموعة التجریبیة Aytac & Belma, 2013)).

 

 

وبحثت دراسة "Baenninger & Newcombe" دور الخبرة العلمیة البصریة فی الأداء الفعال للطلبة فی اجتیاز اختبار القدرة المکانیة، وهل لمتغیر الجنس أثر فی هذا الأداء؟. وأظهرت النتائج وجود فرق دال إحصائیا عند مستوى (0.05) لصالح الذکور على حساب الإناث (Baenninger & Newcombe, 2015). وتقصّت دراسة "Katsioloudis & Jovanovic" شبه التجریبیة تأثیر صیَاغَة نماذجِ تعلیمیة لتنمیة القدرة المکانیة لدى طلاب الصف الثانی عشر ببریطانیا، وتکونت عینة الدراسة من 37 طالبا، وأظهرت النتائج التأثیر الفعال لهذه النماذج فی تنمیة القدرة المکانیة لدى طلاب العینة، حیث وُجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.01) لصالح التطبیق البعدی لاختبار القدرة المکانیة المُستخدم فی الدراسة (Katsioloudis & Jovanovic, 2014). وبحثت دراسة "Cubukcu & Nasar" العلاقة بین الشکل الفیزیائی للقدرة البصریة المکانیة والمدى الأوسع لبیئة التعلیم الافتراضیة لدى طلاب الصف العاشر. وتکونت عینة الدراسة من 33 طالباً للمجموعة التجریبیة ومثلهم للمجموعة الضابطة، وأظهرت النتائج فرقاً دالاً إحصایا لصالح طلاب المجموعة التجریبیة، وکانت العلاقة طردیة بین نمو القدرة المکانیة وبیئة التعلم الافتراضیة (Cubukcu & Nasar, 2015).

وتقصت دراسة "Hegarty & Waller" مدى ارتباط التدویر الذهنی باحتمالیة استخدام طالب الصف الثانی الثانوی لقدراته المکانیة بفاعلیة، وتکونت عینة الدراسة من 27 طالباً، وبینت النتائج تفوق الطلاب فی نمو قدراتهم المکانیة، حیث کان الفرق دالاً إحصائیاً لاختبار القدرة المکانیة، وأُعزی ذلک التفوق إلى الاستخدام الفعال لمهارات التدویر الذهنی من جانب طلاب العینة فی التطبیقین (القبلی – البعدی) لاختبار القدرة المکانیة، حیث کان الفرق لصالح التطبیق البعدی لهذا الاختبار(Hegarty & Waller, 2014). وفحصت دراسة "Kwon" مدى تنمیة القدرة البصریة المکانیة لطلاب الصف العاشرعبر استخدامهم لصفحات الویب المبنیة على برنامج افتراضی حقیقی بالإنترنت وبرنامج معد بالورقة والقلم، وأظهرت الدراسة فرقاً ذا دلالة إحصائیة عند مستوى (0.01) لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الذین درسوا بالإنترنت (Kwon, 2013). وبحثت دراسة "Lajoie" الفروق الفردیة فی القدرة المکانیة من خلال تنمیة قدرات التلامیذ التکنولوجیة بالصف الثانی المتوسط بهدف تزوید استفادتهم من الاستراتیجیات المعرفیة والمهارات المرتبطة بهذه القدرات، وأکدت نتائج الدراسة مدى فاعلیة هذه التکنولوجیا فی  تنمیة القدرة المکانیة لدى التلامیذ، حیث وُجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) لدى تلامیذ المجموعة التجریبیة وعددهم 31 تلمیذا (Lajoie, 2013).

 

وهدفت دراسة "Mohler" بحث مدى تأثیر المنهج البصری {visualization methodology} على حلول مشکلات التعلم البصری بین الطلاب ذوی التمیز البصری فی أدنى حدوده وأعلاها، وتکونت عینة الدراسة من 37 طالباً بالصف الأول الثانوی، وأظهرت النتائج تفوقاً کبیراً لدى هؤلاء الطلاب الذین استخدموا المنهج البصری فی تعلمهم، حیث کان الفرق دالاً إحصائیاً عند مستوى (0.01) لصالح التطبیق البعدی لاختبار التعلم البصری (Mohler, 2015). وبحثت دراسة "Peng" استراتیجیات التوجیه المکانی لتلامیذ المدرسة الابتدائیة فی تعلمهم لموضوعات وأنشطة العلوم خارج المدرسة والمدعمة باستخدام تکنولوجیا الموبیل، وتکونت العینة من 53 تلمیذاً للمجموعة التجریبیة ومثلهم للمجموعة الضابطة، وأظهرت نتائج الدراسة تفوقاً کبیراً لتلامیذ المجموعة التجریبیة على حساب المجموعة الضابطة، حیث کان الفرق دالاً إحصائیاً عند مستوى (0.01) فی اختبار التوجیة المکانی (Peng & Sollervall, 2014).

وبحثت دراسة "Petros, Vukica & Mildred" تحلیلاً مقارناً بین خریطة الذهن، القدرة البصریة المکانیة، والنماذج التعلیمیة التقلیدیة المصاغة للطلاب بهدف تنمیة قدرتهم المکانیة، وتکونت عینة الدراسة من مجموعتین تجریبیتین ومجموعة ضابطة، عدد طلاب کل مجموعة 42 طالباً، وأظهرت نتائج الدراسة فرقاً دالاً إحصائیاً عند مستوى (0.01) لصالح طلاب المجموعتین التجریبیتن على حساب المجموعة الضابطة، وکان الفرق دالاً إحصائیاً أیضاً لصالح المجموعة التجریبیة الثانیة على حساب المجموعة التجریبیة الأولى حیث کان الفرق عند مستوى (0.05) لاختبار التصور المکانی (Petros, Vukica & Mildred, 2014). وتناولت دراسة "Presmeg" البحث فی القدرة المکانیة کأساس للتعلم البصری عبر تعلیم وتعلم العلوم، وهی دراسة وصفیة تحلیلیة مسحیة، وأظهرت نتائجها أهمیة وفاعلیة القدرة المکانیة فی التعلم البصری للعلوم (Presmeg, 2008).

 

 

وتقصّت دراسة "Van-Garderen & Montague" العرض البصری المکانی، حل المشکلات العلمیة، والقدرات المتفاوتة للطلاب على التحصیل والاتجاه العلمی بالمرحلة الثانویة بترکیا، وأکدت نتائج الدراسة حدوث نمواً کبیراً فی التحصیل والاتجاه لدى طلاب العینة التی تکونت من 31 طالباً (Van-Garderen & Montague, 2013). وهدفت دراسة "Veli, Serkan & Tugce" بحث مدى تحسّین القدرات التفکیریة المکانیة لدى طلاب الصف الثامن بترکیا من خلال دراستهم لبرنامج ثلاثی الأبعاد، وتکونت عینة الدراسة من 45 تلمیذاً، وأظهرت النتائج فرقاً دالاً إحصائیاً عند مستوى (0.01) لصالح التطبیق البعدی لاختبار القدرة التفکیریة (Veli, Serkan & Tugce, 2012). وبحثت دراسة   " Voyer & Bryden" مقدار الفروق الفردیة بین الجنسین فی القدرات المکانیة: التحلیل الموضوعی، ومتغیرات الاعتبارات النقدیة، وتکونت عینة الدراسة من 29 طالباً ومثلهم من الطالبات، وأظهرت النتائج تفوقاً للطلاب على حساب الطالبات، حیث کان الفرق دالاً إحصائیاً عند مستوى (0.05) لصالح الطلاب (Voyer & Bryden, 2015).

- تدریس العلوم والمیل العلمی:

یؤکد المتخصصون فی تدریس العلوم، أن تشکیّل المیول العلمیة وتنمیتها لدى الطلاب یُعد هدفاً تربویاً رئیساً (Dabney, Chakraverty & Tai, 2013, 395), وذلک لأهمیة تلک المیول فی حیاة هؤلاء الطلاب وتشکیل شخصیاتهم العلمیة (Drechsel & Claus, 2014, 73), إذ أنها تثیر النزعة العلمیة لدیهم وتشرکهم بصورة فاعلة فی العملیة التعلیمیة (Luce  & Sherry, 2015, 70)، مما یؤدی إلى سرعة التعلم وقدرة الاحتفاظ به (Aydin, 2015, 133). ویجعل ما یقومون به من أعمال ونشاطات علمیة محببة إلیهم، یشعرون من خلالها بقدر کبیر من التقبل والارتیاح (Krapp & Prenzel, 2011, 27).

ویطرح مجموعة من الباحثین (أبو ناجی، 2013)، (ناجی، 2014)، (Hinterlong,  Diane & Branson, 2014, 20)، (Dionne & et al, 2013, 669)، (Rinke, Steven & Haskell, 2013, 1517)، (Bricker & Bell, 2014, 260)، (Majetic & Pellegrino, 2014, 107)، (Hodson, 2014, 2534)، (Martinez & et al, 2015, 257)، (Kerger & Romain, 2011, 606)، (Swarat & Andrew, 2012, 515)، (Shumow & Schmidt, 2015, 62) یطرحون عدداً من الأسئلة التی تخص المیل العلمی، وتقدیم الإجابات عنها، مثل:

{1}- ما خصائص المیول العلمیة؟، والإجابة فی الآتی:-

1- تکتسب المیول العلمیة وتنمى فی البیت والمدرسة والمجتمع؛ وهی تتکون وتنمو وتتطور عند الفرد من خلال تفاعله مع البیئة المادیة والاجتماعیة، وتغیرها ثقافیاً واجتماعیاً واقتصادیاً.

2- بمجرد تشکیلها وتکوّنها, غالبا ما تمیل إلى الاستقرار النسبی.

3- تمثل نزعة سلوکیة شخصیة لدى الفرد للانجذاب نحو نشاط معین من الأنشطة العلمیة المختلفة.

4- قابلة للقیاس والتقویم, إما من خلال الاستجابات اللفظیة للفرد (المیول المعلنة) أو من خلال ملاحظات أوجه السلوک والنشاطات العلمیة التی یقوم بها الفرد (المیول الملاحظة) ویهتمون بها عملیاً.

5- تحقق ذاتیة الفرد, وبالتالی فإن نقص المیل العلمی لدى الفرد قد یؤدی به إلى اضطرابات صحیة.

6- تقترن بالسلوک, فالفرد الذی لدیه میول علمیة یتوقع أن یمارس تلک المیول بالعلوم ونشاطاتها المختلفة بشکل أفضل من النشاطات الإنسانیة الأخرى التی لا یمیل إلیها.

7- تختلف باختلاف العمر والجنس غالباً, فالمیل العلمی لدى الأطفال یختلف عنه لدى المراهقین والشباب والشیوخ؛ ومیول الإناث تختلف لحد ما عن میول الذکور؛ فقد لوحظ أن الإناث یمیلن أکثر نحو الموضوعات الإنسانیة والتربویة والاجتماعیة, فی حین یمیل الذکور أکثر إلى الموضوعات العلمیة بوجه عام.

8- تختص بأنها ذات صبغة (انفعالیة) أکثر منها (عقلیة)، وبذلک تختلف المیول العلمیة عن القدرات العقلیة, فإن الفرد قد یکون لدیه میلاً علمیاً لدخول کلیة العلوم مثلاً, إلا إنه غیر قادر على تحقیق النجاح فیها, وقد یکون فرد آخر قادر على دخول هذه الکلیة إلا إنه لا یمیل إلیها.

 

 

{2}- ما أهمیة تنمیة المیول العلمیة فی حیاة الطالب؟، والإجابة:-

1) تشعره بالارتیاح نحو تعلم موضوعات العلوم.

2) تهیئه لاختیار التخصص الذی یناسبه ویتفق مع رغباته وقابلیته للتعلم واستعداداته وقدراته.

3) تمنحه فرصة أکبر للنجاح فی تحقیق الأهداف التعلیمیة التی یسعى لتحقیقها.

4) تعطیه القدرة على التکیف مع البیئة المحیطة به والتی یعیش فیها.

  {3}- ما المکونات السلوکیة للمیول العلمیة؟، والإجابة:-

  (1) ملء وقت فراغ الطالب بالنشاطات العلمیة, وذلک من خلال ما یقوم به من هوایات مثل:

أ- مشاهدة برامج التلفزیون العلمیة الرصینة والهادفة.

ب- صنع أدوات وأجهزه علمیة بسیطة من خامات البیئة.

جـ - شراء بعض الألعاب العلمیة وفق قدرته المالیة، واستخدامها بما یفیده.

د- عمل لوحات ورسومات ونماذج ذات طابع علمی.

هـ - ممارسة هوایة التصویر العلمی للکائنات الحیة والموجودات الأخرى فی البیئة           المحیطة به.

  (2) توسع الطالب فی القراءات العلمیة, حیث یظهر میولاً فی القراءات العلمیة عندما:

أ- یقرأ الموضوعات العلمیة برغبة واهتمام.

ب- یستعیر ویطالع المجلات والکتب العلمیة المختلفة.

جـ - یقرأ عن العلم والعلماء وسیر حیاتهم.

د- یقرأ عن الاختراعات والاکتشافات العلمیة.

هـ - یتردد باستمرار على المکتبة لتقصی موضوعات العلوم وما یُستجد منها ودراستها.

و- یدخل مواقع الإنترنت المتخصصة فی العلوم لیزود معرفته وثقافته العلمیة.

  (3)  إظهار میول الطالب فی استطلاع القضایا والمسائل العلمیة، وذلک عندما:

أ- یهتم بآخر الاکتشافات العلمیة ویداوم على الاهتمام بها.

ب- یهتم بقضایا غزو الفضاء کالوصول لسطح القمر.

جـ - یستفسر باستمرار عن المعلومات العلمیة والظواهر الطبیعیة والبیولوجیة الحدیثة.

د- یظهر الاستطلاع والفضول العلمی باستمرار.

 

(4) التحاق الطالب بالجمعیات والنوادی العلمیة داخل المدرسة أو خارجها, وإظهاره المیل إلیها عندما:

أ- یشترک فی اللجان والجمعیات العلمیة المدرسیة.

ب- یشترک فی النوادی العلمیة، ویتطوع للعمل فیها.

د- یزور المعارض ومراکز البحوث العلمیة.

هـ - یحضر المحاضرات والندوات العلمیة.

(5) مناقشة الطالب للموضوعات العلمیة وإثارتها: بأن یظهر میولاً علمیة بهذه الموضوعات عندما:

أ- یقدر دور العلم والعلماء فی رقی ورفاهیة المجتمع.

ب- یناقش الموضوعات والقضایا ذات الطابع العلمی.

جـ - یهتم بالقضایا المنشورة فی الصحف والمجلات والکتب العلمیة.

د- یکتب فی الصفحة العلمیة فی مجلة الحائط فی المدرسة أو فی الصحف والمجلات أو فی موقع بالإنترنت.

هـ - یثیر ویناقش القضایا العلمیة ذات المضامین الإنسانیة والاجتماعیة کالهندسة الوراثیة والاستنساخ.

(6) جمع النماذج والعینات من البیئة, وأن یظهر الطالب میولاً علمیة فی جمع النماذج والعینات عندما:

أ- یربی أو یعتنی بالکائنات الحیة الحیوانیة والنباتیة فی البیت أو حدیقة المنزل.

ب- یجمع عینات من الصخور والمعادن من البیئة المحلیة.

جـ - یقوم بالرحلات العلمیة والزیارات المیدانیة لمواقع معینة بالمجتمع.

د- یجمع عینات نباتیة وحیوانیة وصخریة من البیئة.

هـ - یتفاعل إیجاباً مع عناصر جدیدة وغریبة فی البیئة محاولاً بحثها واستکشافها.

و- یشارک فی حملة النظافة ویحافظ على مصادر البیئة.

 

(7) الاهتمام بالعمل المخبری ونشاطاته العملیة المرافقة: بأن یظهر الطالب میولاً علمیة عندما:

أ- یقوم بإجراء التجارب العلمیة بارتیاح وسرور.

ب- یقوم بتجارب ونشاطات عملیة طوعیة فی البیت.

جـ - یساعد المعلم فی إجراء العروض العملیة.

د- یبقى فی المختبر مدة أطول من المدة المقررة لإجراء التجارب کلما أُتیح له ذلک.

هـ - یشارک فی إعداد زاویة/رکن العلوم فی المدرسة.

           ویوجد عدد من الدراسات التی تناولت المیل العلمی، کدراسة "أبو ناجی" التی بحثت أثر استخدام نموذج التعلم البنائی فی تدریس العلوم على التحصیل وتنمیة مهارات اتخاذ القرار والمیول العلمیة لدی تلامیذ الصف الأول الإعدادی، وأعدت الدراسة کتاباً للتلمیذ یتضمن وحدة " الأرض والغلاف الجوی" وفقاً لنموذج التعلم البنائی کما أعدت کتیباً للمعلم یساعده على تدریس الوحدة وفقاً لهذا النموذج، وتکونت عینة الدراسة من مجموعتین إحداهما تجریبیة والأخرى ضابطة، بمعدل 40 تلمیذاً لکل مجموعة بالصف الأول الإعدادی بمدرسة إسماعیل القبانی الإعدادیة بمدینة أسیوط، وأظهرت النتائج أن تلامیذ المجموعة التجریبیة تفوقوا على تلامیذ المجموعة الضابطة فی الاختبار التحصیلی واختبار مهارات اتخاذ القرار واختبار قیاس المیول العلمیة (أبو ناجی، 2013).

          وهدفت دراسة "ناجی" تعرّف أثر نموذج (بایبی)  5E'sفی التحصیل والمیل نحو مادة الکیمیاء لدى طالبات الصف الثانی متوسط، ولتحقیق هذا الهدف تم صیاغة الفرضین الصفریین الآتیین:

1- لا یوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسط درجات تحصیل طالبات المجموعة التجریبیة اللواتی درسن مادة الکیمیاء وفق نموذج" بایبی"، وبین متوسط درجات تحصیل طالبات المجموعة الضابطة اللواتی درسن المادة نفسها وفق الطریقة المعتادة.

2- لا یوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) فی المیل نحو مادة الکیمیاء بین متوسط درجات طالبات المجموعة التجریبیة اللواتی درسن مادة الکیمیاء وفق نموذج" بایبی"، وبین متوسط درجات طالبات المجموعة الضابطة اللواتی درسن المادة نفسها وفق الطریقة المعتادة.

 

 

            واقتصرت الدراسة على طالبات الصف الثانی المتوسط فی المدارس المتوسطة النهاریة الرسمیة التابعة للمدیریة العامة لتربیة بابل للعام 2013 / 2014، وتم تطبیق التجربة فی الفصل الدراسی الثانی، وتمت معالجة البیانات إحصائیا باستخدام الاختبار التائی لعینتین مستقلتین، وأظهرت النتائج تفوقاً لطالبات المجموعة التجریبیة على طالبات المجموعة الضابطة فی اختبار التحصیل ومقیاس المیل، حیث کان الفرق دالاً إحصائیاً عند مستوى (0.05) فی کلتا الحالتین (ناجی، 2014).

        وقصدت دراسة "Aydin" التحلیلیة التفسیریة فحص أهمیة عملیة التدریس الفعالة فی إکساب الطلاب المعلومات اللازمة لزیادة خبراتهم وتنمیة میلهم العلمی نحو الاستزادة من تعلم مثل تلک الخبرات المرتبطة بمقررات العلوم وطبیعة العلم تحدیداً قبل وبعد تخرجهم. وکان الاهتمام بکیف یستطیع الطالب تحویل معرفته وخبرته العلمیة إلى أفکار واهتمامات إیجابیة نحو الاستزادة من تعلم العلوم؟ وتضمنت البیانات والملاحظات التی جمعتها الدراسة ( خلال 12 أسبوعاً) تضمنت الملحوظات المیدانیة، وجهات النظر حول طبیعة العلم، المقابلات الشخصیة المصحوبة بتدوین ملاحظات مکتوبة على الورق. وتم إجراء تحلیل استنتاجی قائم على الرموز العلمیة ونوعیة أسالیب التعلم التی طُبقت. وکانت النتائج المتعلقة بتنمیة المیل العلمی لدى الطلاب قویة، حیث أظهر الطلاب استجابات عالیة متعلقة بالجوانب المختلفة لطبیعة العلوم. وتم إنتاج محتوى حقیقی متضمن أمثلة لتدریس طبیعة العلوم، وأصبح الطلاب قادرین على تضمین طبیعة العلوم کجزء رئیس من مقررات التخرج والاهتمام بالعلوم کونها مادة خصبة لتنمیة المیل العلمی لدیهم. وقد تم تطبیق اختبار فی طبیعة العلم ودورها فی تنمیة المیل العلمی لدى عینة الدراسة، أسفرت نتائجه عن نمو کبیر فی المیل العلمی لهؤلاء الطلاب. وتبیّن أنه عندما تدعم عملیة معرفة المادة الدراسیة عملیة فهم طبیعة العلوم، قد یصبح ذلک الدعم عنصراً رئیساً ومفتاحیاً فی إنجاح تعلیم وتعلم تلک الطبیعة للعلم. کما أن الأمر مماثل للمعلمین أیضاً، فعملیة إعداد وتطویر اختبار معین فی طبیعة العلوم ربما یستغرق وقتاً أطول من إعداد وتطویرمهام ومکونات تعلیمیة أخرى، کاستراتیجیة تدریسیة لتدریس العلوم بالحامعة مثلاً. لذلک، هذه النتیجة قد تکون بمثابة توضیح لاحتیاجات محددة لدعم وتطویر هذه المکونات التدریسیة وأهمیتها فی تنمیة المیل العلمی لدى الطلاب (Aydin, 2015).

 

 

          وأوضحت دراسة "Barnes & et al" إن ابتکاروتنمیة الثقافة العلمیة بهدف تنمیة المیل العلمی لدى الطلاب یُعد هدفاً رئیساً بین القائمین على تدریس العلوم. وفهم طبیعة العلوم یمثل مکوناً أساساً للثقافة العلمیة فی تعلیم العلوم لتلامیذ الصف الثانی عشر بالولایات المتحدة الأمریکیة. ومنهج البحث المُسمى " Q methodology " استخدم لتقصی آراء المعلمین قبل وأثناء الخدمة فی کیف ینوون تدریس العلوم حالیاً؟. ومنهج البحث " کیو " أداة قیاس بحثیة صُممت لقیاس الاعتقادات الشخصیة  للأفراد وعلاقتها بمیلهم العلمی. وتکونت عینة الدراسة من (40) معلماً للعلوم قبل الخدمة وأثناء الخدمة بالمرحلتین الابتدائیة والثانویة. وأوضحت النتائج أهمیة تطبیق نظریة المعرفة فی تدریس العلوم: تغییر العالم، المعتقدات الشخصیة للمعلم، التجریب الحقیقی للخبرات التعلیمیة، المیل العلمی والمهنی لدى المعلم. والمعلمون المشارکون فی تجربة الدراسة أظهروا میلاً أکبر نحو المعرفة بتغییرالعالم بدرجة کبیرة وبالأدلة الموثوق فی صحتها، وأُنتجت المعرفة العلمیة بطرق متعددة، والتغیرات التی تحدث للعلوم فی ضوء الأدلة الجدیدة. وعکست المعتقدات الشخصیة للمعلمین تلک المعرفة العلمیة للتغییر التی تغیر بعض المعتقدات العلمیة دون تحیز، فالعلوم تتأثر بالثقافة والدین فی المجتمع. وأن المعتقدات والرؤى الشخصیة للمعلم فی نظرته للنظریة العلمیة بأنها طریقة حقیقیة لتحسین تعلیم وتعلم العلوم. والمعتقدات المرتبطة بإجراء التجارب المعملیة کانت حاسمة بالنسبة للمکتشفات العلمیة، والحقیقة المطلقة تبقى قویة فی ارتباطها بالمعرفة العلمیة، والمجتمع، وعوامل الثقافة التی یمکن أن تمنح من البحث التربوی. وتطبیق برامج تدریب المعلمین قبل الخدمة وفی أثنائها لاقت اهتماماً مهنیاً کبیراً (Barnes & et al, 2015).

          وبحثت دراسة " Martinez & et al " فعالیة استخدام الخرائط الذهنیة فی تعلیم بعض قضایا العمل العلمی الاجتماعی لدى تلامیذ الصف التاسع بعدد من الولایات الأمریکیة، والتی تظهر ترکیبة المفاهیم المرتبطة بهذه القضایا. وتضمنت طریقة البحث أداة لتحلیل برنامج خارطة للعلوم. وهذه الأداة بُنیت على تکامل الکلمات مع الأشکال والصور العلمیة، واستخدمت الدراسـة عینـة تکونت مـن (18794) بحثاً ومقالة علمیة نشرت فی الفترة من

1930إلى 2012م فی 25 دوریة مفهرسة تهتم بالعمل الاجتماعی الرئیس ( تقاریر مقتبسة من الدوریات العلمیة المتضمنة بصفحات النشر الإلکترونیة فی تدریس العلوم). وأظهرت النتائج أن الأبحاث المنشورة فی میدان العمل الاجتماعی رُکزت فی (8) ثمانیة مناطق موضوعیة رئیسة: الأطفال، الخدمات الاجتماعیة، الرعایة الصحیة، العنف أو التجاوز البدنی مع الأطفال، المرأة، مرض نقص المناعة الطبیعیة (الإیدز) HIV/AIDS، العاملون فی المجال الاجتماعی، التربیة. الإیدز والعنف کانا الأکثر جذباً للمیل فی المجتمع العلمی الاجتماعی، بینما البقیة کانوا فی المناطق الموضوعیة الکلاسیکیة التی مازالت تجذب میول وجهود الباحثین فی مجال تدریس العلوم. والخلاصة أن هذه الدراسة المفاهیمیة التحلیلیة توضح ضرورة الاهتمام بموضوعات البحث التی یتم تضمینها فی العمل الاجتماعی بقصد تنمیة المیل العلمی لدى الأفراد (Martinez & et al, 2015).

          وهدفت دراسة " Luce & Sherry " الاستطلاعیة المسحیة بحث الجهود المبذولة لفهم واکتساب المیل العلمی على المدى البعید عبر تعلم العلوم، وبذل المزید من الجهد فی الترکیز فی قیاس هذا المیل العلمی لدى الطلاب أثناء تعلمهم لموضوعات العلوم. هذا المدخل واجه تحدیات کبیرة، منها أن المیل العلمی کموضوع قد لایکون بالضرورة معبراً عن الاهتمام بالممارسة العلمیة الفعلیة والمساعی المبذولة لتعلم موضوعات العلوم. وربما تکون الطریقة المنتجة فی قیاس المیل العلمی فی العلوم تکون فی فهم الطرق التی تستثیر حب الاستطلاع لدى الطلاب عن الطبیعة والأشیاء والعناصر والظواهر الموجودة بها، أو تکون فی صورة موضوعات محددة معطاة للطلاب. تلک الدراسة استکشفت طبیعة ومدى نمو وقدرة الطلاب على التعبیر عن تشوقهم وحب استطلاعهم بالموضوعات والمهام التعلیمیة التی ترتبط ارتباطاً قویاً بالموضوعات المرتبطة بالعلوم. مثل رغبة الطلاب فی استخدام العدید من الوسائل والإجراءات فی تعلم العلوم، التفسیرات فوق العادیة للظواهر العلمیة، والتضاربات بین ملاحظات الطلاب لظاهرة معینة. وضمنت الدراسة الطلاب فی مداخل محددة ، مثل استخدام الدوریات المصورة ونتائج المقابلات الشخصیة، وعرضتها فی ثلاثة أنماط: (1) کیف یکون ابتهاج الطالب الممیز بتعلم المهمة العلمیة لیس مرتبطأً فقط بالمادة الدراسیة أو بمجـال علمـی محـدد، لکن یکون أهتمامه أکبر بتضمینه فی جوانب

الممارسة الاستقصائیة التی یعکسها الطلاب فی تعلمهم للعلوم، وتنمیة میلهم العلمی؟ (2) الاختلاف فی مثل هذه العلوم ذات العلاقة بین التعلم وحب الاستطلاع والتعبیر الإیجابی عن تعلم المهمة التعلیمیة فی مجموعات تعلم [19] تلمیذا فی الصف السادس، (3) کیف أن الاختلافات الفردیة فی حب الاستطلاع والتعبیر عن المیل العلمی الذی یرتبط بموضوعات العلوم؟ واکتشفت الدراسة أن المدخل النوعی الذی یستخدم المجلات والدوریات العلمیة المصورة والمقابلة الشخصیة یتضمن اختلافات واسعة فی التعبیر عن حب الاستطلاع والمیل العلمی بین التلامیذ، وبدراسة حالة مختصرة تعرض أن التلامیذ مع نماذج مختلفة من التعبیر عن حب الاستطلاع تتحدث عن میلهم العلمی فی تعلم العلوم بشکل مختلف (Luce & Sherry, 2015).

          وبحثت دراسة " Ward, Clarke & Horton" نتائج مبادرة الرابطة الأمریکیة للرؤیة المتقدمة للعلوم کرؤیة وتغیرات نسبیة لدى الطلاب قبل التخرج فی میولهم العلمیة عبر تعلمهم للعلوم البیولوجیة. وکان مجال البحث فی علم النبات الذی یُعد مجالاً ضروریاً لفهم طبیعة وأهمیة العلوم، وما تتطلبه من مقررات رئیسة فی ذلک المجال. وأعضاء الکلیات صمموا نظرة تربویة مستمرة مالیاً، استعمال الإمکانات المادیة بشکل رأسی الوحدات والنماذج المنهجیة المتکاملة المبنیة على مجال الباحثین الجامعیین قبل التخرج وکذلک المشاریع المخبریة العملیة. وتمثلت أهداف الدراسة فی الآتی: 1) تدریس المفاهیم النباتیة، بدءاً من الخلایا وصولاً للأنظمة البیئیة المتکاملة؛ 2) المنافسات القویة فی التحلیل الإحصائی والکتابة العلمیة؛ 3) قوة الاهتمام العلمی بعلوم النبات؛ 4) السماح لجمیع الطلاب قبل التخرج للمشارکة فی أبحاث الجنیوم البشری. ورکزت الدراسة على أسلوب الاستقصاء المتمرکز حول حل  التمارین والصعوبات المتضمنة بمقررات النبات لتبنی مناهج غنیة بالبحث والتقصی، تسهیل التدریس والبحث بالتوازی مع جمع البیانات العلمیة المتراکمة والصالحة للنشر أثناء فترة العمل المخبری. وکفاءات الطلاب التی قُیمت باختبار قبلی بعدی ، وإرشادات الأوراق (الصحف) المدرجة، والاتجاهات والمیول العلمیة التی قُیمت عبر دراسات بحثیة قبل وبعد تجربة البحث. وأظهر المنهج المتبع فی الدراسة زیادة معارف الطلاب ووعیهم فی موضوعات علوم النبات، ونمت مهارات الکتابة العلمیة، وتنمیة المعرفة الإحصائیة، وزاد مستوى میولهم العلمیة فی إجراء الأبحاث العلمیة. وتکونت عینة الدراسة من (300) طالب شارکوا فی البرنامج، وجُمعت البیانات من خلال أدوات البحث

التی طبقت فی الدراسة والتی سمحت لأعضاء هیئة التدریس والطلاب لتقدیم (28) محادثة بینهم أو ملصقات، وتم نشر ثلاث أوراق بحثیة فی (4) سنین. والخطوات المستقبلیة شملت تحلیل وعرض  آثار تکرار نموذج تعلم وابتکار تأثیرات ائتلاف أقلیمی بین المفحوصین (Ward, Clarke & Horton, 2014).

- أوجه استفادة البحث الحالی من الإطار النظری:

        تم تلخیص أوجه استفادة البحث الحالی من إطاره النظری والدراسات السابقة التی وردت به فی النقاط التالیة:-

1) تکوّین خلفیة نظریة عن مفاهیم الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، القدرة المکانیة، والمیل العلمی، وتحدید معانیها ومدلولاتها.

2) إظهار مدى استفادة تدریس العلوم من استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة أهداف هذه المادة کالقدرة المکانیة والمیل العلمی.

3) بناء مواد وأداتی هذا البحث.

الإجراءات التجریبیة

             اتبع البحث الحالی الإجراءات التجریبیة التالیة:-

أولاً : إعداد الخرائط الذهنیة الإلکترونیة الخاصة بتجربة البحث:

 تم إعداد الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة التی تم اختیارها لتکون تجربة البحث، وذلک وفق الإجراءات التالیة:-

{1} الاستفادة مما ورد ببعض الکتابات والدراسات (الرفاعى، 2009)، (إبراهیم، 2009) ، (الأهدل، 2006)، (عبد الرازق، 2013)، (Afamasaga-Fuata, 2009)، (Raymond, 2014)، (Genevieve, & Maher, 2013)، (Buchan, 2014)، (Petros, Vukica & Mildred, 2014)، (Wheeldon, 2011)، (Genevieve, & Maher, 2013)، (Halpern & Collaer, 2015) من إعداد الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، والاستفادة منها فی کیفیة إعداد خرائط البحث الحالی.

{2} عمل تصمیم تعلیمی لموضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة التی تم اختیارها - على الورق قبل الشروع فی إعدادها بجهاز الکمبیوتر– وقد رُوعی فی ذلک اتباع خطوات التصمیم التعلیمی السلیم.

{3} عرض التصمیم التعلیمی على مجموعة من المحکمین من أعضاء هیئة التدریس بکلیتی الهندسة والعلوم المتخصصین فی علوم الکمبیوتر بجامعة أسیوط، وأعضاء هیئة التدریس بقسم المناهج وطرق التدریس وقسم علم النفس بکلیة التربیة بالجامعة نفسها المتخصصین فی مجالات المناهج وطرق تدریس العلوم وتکنولوجیا التعلیم وعلم النفس، وعمل التعدیلات التی أوصوا بها. بحیث أصبح التصمیم التعلیمی صالحاً للتنفیذ فی صورة (5) خرائط ذهنیة إلکترونیة.

{4} إعداد الخرائط (فی صورة إلکترونیة) بواسطة برامج کمبیوتر متخصصة فی ذلک المجال، وهی برامج FreeMind9، MindManager8، Inspiration، Mindmeister.

{5} عرض الخرائط على محکمی التصمیم التعلیمی أنفسهم، وعمل التعدیلات التی أقروها.

{6} تجریب الخرائط استطلاعیاً، من خلال قیام مجموعة من طلاب الصف الأول الثانوی باستخدامها، تم اختیارهم من غیر أولئک الطلاب الذین اشترکوا فی التجربة الأساسیة بعد ذلک، بغرض تثبیت متغیر الخبرات السابقة لدى طلاب التجربة الأساسیة قبل دراسة الخرائط. وقد تمت مراعاة بعض الملاحظات والاستفسارات التی أبداها طلاب التجربة الاستطلاعیة.

{7} أصبحت الخرائط فی صورتها النهائیة جاهزة وقابلة لدراستها من جانب طلاب المجموعتین التجریبیتین.

ثانیاً : إعداد دلیل المعلم فی الموضوعات تجربة البحث:

        تم إعداد هذا الدلیل لیسترشد به المعلم فی توجیهه للطلاب بالمجموعتین التجریبیتین عند استخدامهم للخرائط الذهنیة الإلکترونیة، ولقد تمت مراعاة أن یتضمن الدلیل ما یلی:-

- أهدافه، وتوجیهات توضح کیفیة استخدامه.

- توزیعاً زمنیاً مقترحاً لتدریس موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة.

- تخطیطاً مقترحاً لکیفیة استخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی کیفیة تعلم الطلاب هذه الموضوعات.

   وبعد إعداد الصورة الأولیة للدلیل تم عرضها على مجموعة من السادة المحکمین من أستاذة المناهج وطرق التدریس، وبعض موجهی ومدرسی الفیزیاء، وإجراء التعدیلات التی أشاروا بها، وأصبح الدلیل فی صورته النهائیة صالحاً للتطبیق على الطلاب.

 

           فی نهایة الدلیل تم وضع مجموعة من المراجع التی تفید المعلم فی الرجوع إلیها فی جمع معلومات حول موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة.

ثالثاً : إعداد سجل نشاط الطالب فی الموضوعات تجربة البحث ذاتها:

تم تنظیم محتوی موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة فی سجل للنشاط یقوم الطالب فیه بمتابعة خطوات تعلم هذه الموضوعات من خلال استخدامه للخرائط الذهنیة الإلکترونیة، وقد تم عند إعداد هذا السجل مراعاة ما یلی:-

1- کتابة عنوان الموضوع.

2- کتابة عنوان الدرس.

3- تحدید الأنشطة التی سیقوم بها الطالب.

4- ترک فراغات کافیة لیقوم الطالب بتسجیل نتائج قیامه بالأنشطة المطلوبة منه.

5- وضع مجموعة من الأسئلة المرتبطة بکل درس یتم على أساسها تقویم التعلم فی نهایة الدرس.

       تم عرض هذا السجل فی صورته الأولیة على مجموعة المحکمین لدلیل المعلم أنفسهم لإبداء رأیهم فی: الصحة اللغویة والعلمیة لمحتوى السجل، الدقة العلمیة للرسومات التوضیحیة المتضمن بهذا المحتوى، مناسبة الأنشطة للموضوعات التی سیتم دراستها، وملاءمة أسئلة التقویم فی کل درس.

        وبعد عمل التعدیلات التی أفاد بها المحکمون أصبح سجل النشاط فی صورته النهائیة  جاهزاً للتطبیق على الطلاب.

رابعاً: وضع الخطة الزمنیة المُقترحة لتعلُم موضوعات البحث:

تم تنظیم موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة الأعلى صعوبة فی صورة موضوعات متتابعة، خُصص لکل موضوع منها عَدد مُحدد من الساعات لدراسته دراسةً وافیةً من جانب طلاب عینة البحث (المجموعتین التجریبیتین درس طلابهما بالخرائط الذهنیة الإلکترونیة، والمجموعة الضابطة درس طلابها بالطریقة المعتادة)، وکل مجموعة درست (30) ساعة کما هو مُبین فی الجدول ( 1 ) التالی:-

 

 

                                       جَدول ( 1 )

الخطة الزمنیة لتعلُم موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة من جانب طلاب العینة

  خامساً: إعداد اختبار القدرة المکانیة فی موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة:

هدف اختبار القدرة المکانیة إلى قیاس مدى نمو هذه القدرة لدى طلاب الصف الأول الثانوی من خلال دراستهم لموضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة، بواسطة الخرائط الذهنیة الإلکترونیة التی أعدها الباحث لهذا الغرض، واستخدمها طلاب المجموعة التجریبیة الأولى استخداماً فردیاً ذاتیاً، بینما استخدمها طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة استخداماً تعاونیاً ضمن مجموعات تعلم تضم (5) خمسة طلاب فی المجموعة، وطلاب المجموعة الضابطة الذین درسوا الموضوعات ذاتها بالطریقة المعتادة فی التدریس. وقد اُتبعت الإجراءات التالیة فی إعداد هذا الاختبار:-

[1]  الاطلاع على عدد من المراجع التی تناولت إعداد الاختبارات فی مجال القدرة المکانیة (عوجان، 2013)، (عبد الرحمن، 2008)، (Hegarty & Waller, 2014)، (Aytac, & Belma,  2013 )، (Nurettin, 2013)، (Fong, 2010)، (Goldstein, Haldane & Mitchell, 2009)، (Wai, Lubinski & Benbow, 2009)، لتکوین خلفیة نظریة وتطبیقیة عن کیفیة إعداد مثل هذه الاختبارات والاستفادة منها فی إعداد اختبار القدرة المکانیة للبحث الحالی.

[2]   تحدید مجموعة من الأسئلة الموضوعیة من نوع الاختیار من متعدد بلغت ( 58 ) سؤالاً غطت موضوعات تجربة البحث وشملت ما تتضمنه هذه الموضوعات من حقائق ومفاهیم وتعمیمات ومبادئ، وقواعد وقوانین وضُمنت تلک البنود فی قائمة.

[3]   کتابة عدد من تعلیمات الإجابة عن أسئلة الاختبار، على الطالب الاسترشاد بها واتباعها.

[4]  تقدیم مثالاً توضیحیاً لکیفیة الإجابة عن أسئلة الاختبار. وتطلبت الإجابة الاختیار من بین أربعة بدائل (أ، ب، جـ، د) بدیل واحد منها هو الصحیح.

[5]  عرض الاختبار – فی صورته الأولیة – على مجموعة من المحکمین فی مجال علم الفیزیاء بکلیة العلوم بجامعة أسیوط، وطرق تدریس العلوم بکلیة التربیة بالجامعة ذاتها، وبعض موجهی الفیزیاء بمدیریة التربیة والتعلیم بأسیوط. وعمل التعدیلات التی أفادوا بها، ومنها حذف (8) ثمانیة أسئلة رأوا قلة جدواها وضعف صیاغتها، لیصبح عدد أسئلة الاختبار ( 50 ) سؤالاً.

[6]  حساب صدق الاختبار: وتم ذلک بعرض الاختبار على مجموعة المحکمین، فأفادوا بتمتعه بدرجة صدق عالیة تمکن من الاعتماد علیه فی قیاس القدرة المکانیة لدی عینة البحث، واکتفى الباحث بتقدیر المحکمین لصدق الاختبار نظراً لخبرتهم الکبیرة فی هذا المجال.

[7]  حساب ثبات الاختبار: وتم التحقق من ذلک الثبات بطریقة إعادة تطبیق الاختبار، وفق اتباع الخطوات التالیة:-

   1- تطبیق الاختبار على مجموعة من طلاب الصف الأول الثانوی بلغ عددهم (39) طالباً.

   2– إعادة تطبیق الاختبار على الطلاب أنفسهم بعد ثلاثة أسابیع من زمن التطبیق الأول.

   3 – حساب معامل الارتباط بین نتائج الطلاب فی التطبیقین، وکان 0.76 وهی درجة ثبات مرتفعة یُمکن الوثوق بها فی حساب ثبات الاختبار.

[8]   تجریب الاختبار - استطلاعیاً- بتطبیقه على مجموعة من طلاب الصف الأول الثانوی بمدینة أسیوط، غیر الطلاب (مجموعة البحث)، لتثبیت مُتغیر الخبرات السابقة والألفة بالاختبار لدی طلاب مجموعة البحث الأصلیة. ومراعاة الملاحظات والاستفسارات التی أثارها الطلاب.

[9] بعد تحقق الصدق والثبات المطلوبین للاختبار وتجریبه استطلاعیاً، تم عرضه علی مجموعة المحکمین نفسها فأقروا بمناسبته وصلاحیته للتطبیق وقیاس القدرة المکانیة لدى طلاب عینة البحث.

[10]  تم تحدید زمن الاختبار (70) دقیقة، کنتیجة للتجربة الاستطلاعیة للاختبار.

[11]  تم تحدید النهایتین العظمى والصغرى للاختبار فکانتا (50 – صفر) درجة بالتوالی.

 

- أصبح الاختبار فی صورته النهائیة صالحاً للتطبیق على عینة البحث.

سادساً: إعداد مقیاس المیل العلمی:

             سارت إجراءات إعداد المقیاس کما یلی:-

[1] تحدید الهدف من المقیاس:

        استهدف مقیاس المیل العلمی قیاس مدى نمو هذا المیل لدى طلاب الصف الأول الثانوی بعد استخدامهم لعدد من الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة. وتقدیر هذا النمو فی المیل تقدیراً عددیاً ممثلاً فی الدرجات التی یحصل علیها طلاب عینة البحث فی هذا المقیاس.

[2] تحدید طریقة القیاس:

        استخدم الباحث طریقة "لیکرت" Likert للتقدیرات المجمعة، وفیها یتم تقدیم عدداً من العبارات أو المواقف التی تتصل بالموضوع الذی یتم فیه قیاس المیل العلمی لدى الطالب، ویُوضع أمام کل عبارة أو موقف بعض بدائل الاستجابات التی یُفترض أنها على متصل لشدة السلوک الذی یجب أن یقوم به الفرد فی الموقف، وعلى کل طالب أن یستجیب لکل موقف من مواقف المقیاس بوضع علامة تدل على تفضیله لأحد بدائل الاستجابة، کما هو مبیّن فی المخطط التالی:

  موافق بشدة (میل تام)           موافق (میل لیس تاماً)          غیر موافق (لا یُوجد میل)

   

            وتتضمن المقاییس المبنیة على هذه الطریقة – غالباً- نوعین من العبارات أو المواقف هما:

1) المواقف الموجبة: وتشمل عبارات تحتوی على تفضیل لموضوع السلوک الانفعالی، وتدل على استحسان الفرد لموضوع السلوک.

2) المواقف السالبة: وتشمل عبارات تحتوی على رفض لموضوع السلوک الانفعالی، وتدل على عدم استحسان الفرد لموضوع السلوک.

      

 

         وفی هذا المتصل لشدة السلوک، تم تحوّیل استجابة الفرد لکل موقف من المواقف المُقاسة إلى أوزان تقدیریة تتراوح بین (3 -1) فی حالة بدائل الاستجابات الثلاث (موافق بشدة – موافق – غیر موافق) والتی أخذ بها الباحث فی هذا المقیاس للمیل العلمی، وذلک لشیوع استخدام هذا النمط ووضوح الشدة الانفعالیة لمفرداته عن الصورة الثنائیة (موافق، غیر موافق)، وقلة تشتتها عن الصورة الخماسیة (موافق بشدة، موافق، محاید، غیر موافق، غیر موافق بشدة)، کما أن عدد البدائل على متصل الشدة لا یؤثر فی صدق أو ثبات المقیاس ( قندیل، وفتح الله، 2001، 237).

[3] تحدید أبعاد المقیاس، وتوصیف السلوک المراد قیاسه:

        تعددت البحوث والدراسات التی اهتمت بتحدید وقیاس أبعاد المیل العلمی، وقد توصل بعض هذه البحوث والدراسات إلى تحدید تلک الأبعاد (اللیثی، 2009)، (الفوری، 2009)، (Cakmakci & et al, 2012)، (Dabney, Chakraverty & Tai, 2013)، (Drechsel & Claus, 2014)، (Jocz,  Zhai & Tan, 2014)، (Hinterlong, Diane & Branson, 2014)، (Luce & Sherry, 2015). وعلیه، حدد الباحث الأبعاد التی ینبغی أن یقیسها المقیاس. وصاغ الباحث توصیف السلوک المُراد قیاسه لکل بعد من هذه الأبعاد لمقیاس المیل العلمی، وعرضه على مجموعة من المحکمین الخبراء فی تدریس العلوم وعلم النفس، ثم قام الباحث بإعادة صیاغتها طبقاً لما وجه به المحکمون. وکانت الأبعاد فی صورتها النهائیة:

أ- تحدید المهام التعلیمیة الفزیائیة التی ینبغی تعلمها.

ب- إدراک الطالب لمعلومات الفیزیاء التی یکتسبها.

جـ- زیادة الرغبة فی تعلم مختلف موضوعات الفیزیاء.

د- تفضیل تعلم الفیزیاء على المواد الدراسیة الأخرى.

هـ- ربط المیل بالتنظیم الوجدانی فی شخصیَّة الطالب.

و- الاهتمام بتعلم الخبرات الجدیدة فی مجال الفیزیاء.

[4] صیاغة عبارات المقیاس:

        تمت صیاغة عبارات المقیاس فی صورة مواقف علمیة على الطالب إبداء رأیه فیها فور الانتهاء من قراءته لها، بعض هذه المواقف موجبة وبعضها الآخر سالبة، یتضمن کل منها مثیرات تستفز الطالب فیحدد رأیه فی کل موقف بعد قراءته مباشرةً، ورُوعیّ فی صیاغة العبارات الأمور التالیة:-

1- اتسام العبارات بالسهولة والبساطة کی لا تُضیف التعبیرات البلاغیة میزة لبعض الطلبة دون البعض الآخر، الأمر الذی قد یُؤثر سلباً على صدق المقیاس.

2- تلافی العبارات المضللة/الخادعة التی قد تؤدی إلى استجابات متناقضة أو مضللة کذلک.

3- تجنب العبارات التی تحتوی أکثر من احتمال للاستجابة حتى لا تربک الطالب وتشتت ذهنه.

4- إحاطة مواقف المقیاس بکل موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة.

5- استقلالیة العبارات عن بعضها البعض بقصد تجنب الإیحائیة.

[5] صیاغة تعلیمات المقیاس:

        صِیغت تعلیمات المقیاس بحیث تکون واضحة وسهلة وبسیطة ومباشرة، وتضمنت تعریف الطلبة بالمقیاس والهدف منه وطریقة الإجابة عنه، وقدم الباحث مثالاً لأحد المواقف المماثلة لأحدى عبارات المقیاس موضحاً طریقة الإجابة، وقد تم التوضیح للطلاب بأنه لیست هناک إجابة صحیحة وأخرى خطأ، وإنما لکل طالب أن یجیب بما یتفق مع رأیه الشخصی إزاء کل موقف من مواقف المقیاس.

[6] إعداد الصورة الأولیة للمقیاس:

        أعد الباحث مقیاس المیل العلمی فی صورته الأولیة وفق الأسس الخاصة بصیاغة المواقف العلمیة التی تحوی مثیرات تتطلب استجابات وجدانیة فوریة لها، وتکّون المقیاس من (60 موقفاً)، وتم عرضه على مجموعة المحکمین لأبعاد المقیاس نفسها، وذلک للتعرف على آرائهم والعمل بتوصیاتهم وتعدیلاتهم وإضافاتهم فیما یتعلق بشمول مواقف المقیاس لأبعاد المیل العلمی، وتمثیل المواقف للأبعاد، وانتماء کل موقف للبعد الذی یقیسه، ومدى ملاءمة کل موقف لمستوى الطلاب عینة البحث.

        وأسفر التحکیم عن حذف سبعة مواقف لتداخلها وتکرار مضمون بعضها وصعوبة فهم البعض الآخر، ودمج موقفین معاً لاشتراکهما فی المعنى، وتعدّیل صیاغة خمسة مواقف بالتأکید على اختیار الفعل السلوکی الذی یعبر بدقة عن المشاعر الوجدانیة نحو موضوع المیل العلمی فی بدایة صیاغة عبارة کل موقف، وعلیه أصبح المقیاس مکوناً من           (52 موقفاً) ممثلاً للمیل العلمی نصفها موجب والنصف الآخر سالب. وقد أجمع المحکمون على شمولیة وانتماء ودقة تمثیل عبارات المقیاس لأبعاد المیل العلمی المدروس.

 

[7] التجربة الاستطلاعیة للمقیاس:

        للتعرّف على وضوح مواقف المقیاس تم تجرّیبه على مجموعة استطلاعیة من طلبة الصف الأول الثانوی بإحدى المدارس الثانویة بمدینة أسیوط، وهی المدرسة ذاتها التی جّرب فیها اختبار القدرة المکانیة ، وکان عددهم (31) طالباً، وقد تبیّن من التجرّیب وضوح هذه المواقف للمقیاس، کما هدف التجریب الاستطلاعی أیضاً إلى الآتی:-

1- تحدید القدرة التمییزیة لمفردات المقیاس: وتم ذلک بحساب قدرة مواقف المقیاس على التمییز، ولم ینل أی من هذه المواقف أکثر من 65% من إجابات طلبة العینة (سواء الموافقة أو عدم الموافقة)، الأمر الذی یدل على أن جمیع مواقف المقیاس لها قدرة على التمییز.

2- التعرّف على مدى واقعیة مواقف المقیاس: حیث تم حساب درجة واقعیة کل موقف من مواقف المقیاس باستخدام معادلة "هوفستاتر" ، وتبین أنه لا توجد أیة مواقف ذات درجة واقعیة منخفضة (أقل من 100)، وعلیه یمکن القول بأن جمیع مواقف المقیاس ذات درجة واقعیة مناسبة.

3- حساب ثبات المقیاس: وتم ذلک باستخدام معادلة "الفاکرونباخ" لمناسبتها لحساب ثبات مقاییس المیول العلمیة، وقد بلغت درجة الثبات المحسوبة بتلک الطریقة (91’0)، وهی درجة ثبات عالیة یمکن الوثوق بها فی اعتماد صلاحیة المقیاس للتطبیق.

4- حساب صدق المقیاس: إضافة إلى توفر الصدق الظاهری للمقیاس بعرضه على المحکمین، تم حساب الصدق الذاتی له بإیجاد الجذر التربیعی لمعامل الثبات، وقد بلغ (94’0).

5- تحدید زمن الإجابة عن بنود المقیاس: تم ذلک بحساب متوسط زمن إجابة طلبة التجربة الاستطلاعیة عن المقیاس، وتبیّن أن الزمن اللازم للاستجابة لکل بنود المقیاس هو (50) دقیقة.

6- تقدیر درجات الإجابة عن بنود المقیاس: تم تقدیر درجات الإجابة عن مقیاس المیل العلمی لدى طلبة الصف الأول الثانوی وفق مستویات الإجابة (موافق بشدة – موافق – غیر موافق)، وحسب نوع الموقف (موجب – سالب)، ولذلک تکون الدرجة حسب الاستجابة (3-2-1) للمواقف الموجبة، (1-2-3) للمواقف السالبة، وتکون النهایة العظمی لدرجة المقیاس (156 درجة) والنهایة الصغرى (52 درجة).

 

       وبذلک أصبح المقیاس فی صورته النهائیة صالحاً للتطبیق على عینة البحث.

سابعاً: اختیار عینة البحث:

تم اختیار عینة البحث عشوائیاً من طلاب الصف الأول الثانوی بمدرسة ناصر الثانویة بنین (المجموعتین التجریبیتین بواقع 35 طالباً لکل مجموعة) ومدرسة المشیر أحمد إسماعیل علی الثانویة بنین (المجموعة الضابطة 35 طالباً) بمدینة أسیوط، وبإجمالی (105) طالباً. والجدول (2) التالی یوضح بیانات تلک المجموعات:-

جدول (2)

بیانات مجموعات البحث

ثامناً: ضبط المتغیرات:

         لتحقیق التکافؤ بین المجموعات الثلاث للبحث تم ضبط المُتغیرات فیها، فمن حیث:

1- العمر الزمنی:تم استبعاد الطلاب الذین لا تتراوح أعمارهم ما بین (15-17) عاماً.

2- الذکاء:تم تحقیق التکافؤ بین المجموعات من حیث الذکاء بتطبیق اختبار " رافن" للمصفوفات المتتابعة، وهذا الاختبار یصلح لأغلب المستویات العقلیة، ویتکون من خمس مجموعات هی أ، ب، جـ، د، هـ کل منها یتکون من (12) مُفردة، أی بمجموع (60) مُفردة فی الاختبار ککل. وتتابع المجموعات الخمس حسب مستوى الصعوبة من الأسهل إلى الأصعب. وتتألف کل مفردة من رسم أو تصمیم هندسی أو نمط شکلی حُذف منه جزء، وعلى المفحوص أن یختار الجزء الناقص من بین ستة أو ثمانیة بدائل مُعطاة.

             وقد أظهرت نتائج تطبیق اختبار " رافن " عدم وجود فروق ذات دلالة إحصائیة بین متوسطی درجات طلاب مجموعات البحث التی حصلوا علیها فی الاختبار، حیث تراوحت قیمة " ت" المحسوبة للفروق بین المتوسطات بین (0.65 – 0.72) مما یدل على  تکافؤ المجموعات الثلاث فی مستوی الذکاء.

3- المستوى الاجتماعی والاقتصادی: لما أُجری هذه البحث فی مدینة أسیوط وضم طلاباً من مستویات اجتماعیة واقتصادیة مُتقاربة، فإن هذا فی حد ذاته یُعد ضبطاً لعامل المستوى الاجتماعی والاقتصادی الذی قد یکون له تأثیر فی نتائج تجربة البحث.

4- القدرة المکانیة: ولتثبیت هذا المُتغیر، تم تطبیق اختبار القدرة المکانیة الذی أعده الباحث على مجموعات البحث الثلاث قبلیاً. وأظهرت نتائجه عدم وجود فرق ذی دلالة إحصائیة بین متوسطات درجات طلاب المجموعات، الأمر الذی یدل على تکافؤ مجموعات البحث فی القدرة المکانیة. وجدول (3) التالی یُبین ذلک:-

جَدوَل ( 3 )

دَلالة الفُرق بَینَ مُتَوَسِطی دَرَجَات طُلابِ کل من الَمَجموعتین التَجریبیتین وَدَرَجَات طُلابِ الَمَجموعَةِ الضابطَةِ فِی التَطبیقِ القَبلیِ لاختبار القدرة المکانیة

  یتبیّن مِن جَدولِ ( 3 ) عَدم وجُود فُرق ذی دَلالة إحِصائیة عِندَ أی مِن المستَوَیین (0.05 ) أو(0.01 ) بَین طُلابِ الَمَجموعَتین التَجریبیَتین من ناحیة ودَرَجَات طُلابِ الَمجموعَةِ الضابِطَةِ من ناحیة أخرى فِی التَطبیقِ القَبلی لاختبار القدرة المکانیة الَذی           اُعد لَهذا الغرضِ. الأمر الذی یُؤکد تکافؤ مجموعات البحث الثلاث فی قدرتهم المکانیة قبل تنفیذ التجربة.

5- المیل العلمی:ولتثبیت ذلک المُتغیر، تم تطبیق مقیاس المیل العلمی الذی أعده الباحث على مجموعات البحث الثلاث قبلیاً. وأظهرت نتائجه عدم وجود فرق ذی دلالة إحصائیة بین متوسطات درجات طلاب المجموعات، الأمر الذی یدل على تکافؤ مجموعات البحث فی المیل العلمی. وجدول (4) التالی یُبین ذلک:-

 

     

جَدوَل ( 4 )

دَلالة الفُرق بَینَ مُتَوَسِطی دَرَجَات طُلابِ کل من الَمَجموعتین التَجریبیتین وَدَرَجَات          طُلابِ الَمَجموعَةِ الضابطَةِ فِی التَطبیقِ القَبلیِ لمقیاس المیل العلمی

یتبیّن مِن جَدولِ ( 4 ) عَدم وجُود فُرق ذی دَلالة إحِصائیة عِندَ أی مِن المستَوَیین (0.05 ) أو(0.01 ) بَین طُلابِ الَمَجموعَتین التَجریبیَتین من ناحیة ودَرَجَات طُلابِ الَمجموعَةِ الضابِطَةِ  من ناحیة أخرى فِی التَطبیقِ القَبلی لمقیاس المیل العلمی الَذی اُعد  لَهذا الغرضِ. الأمر الذی یُؤکد تکافؤ مجموعات البحث الثلاث فی میلهم العلمی قبل             تنفیذ التجربة.

تاسعاً: تنفیذ تجربة البحث:

             اُتبعت الإجراءات التالیة فی تنفیذ تجربة البحث:-

{1} اجتمع الباحث بطلاب مجموعات البحث الثلاث، والمعلمین الاثنین القائمین بالتوجیه والإرشاد للمجموعتین التجریبیتین والمعلم الثالث القائم بالتدریس للمجموعة الضابطة بالطریقة المعتادة، وبیّن لهم الهدف من التجربة بحیث أصبح واضحاً فی أذهان الجمیع.

{2} توضیح ظروف التجربة وخطوات السیر فی تعلم موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة المُتضمنة بالتجربة والإجراءات المُتطلبة لکل خطوة.

{3} الإجابة عن الاستفسارات التی أثارها الطلاب حول تجربة البحث، وکیفیة تعلم الموضوعات لتحقیق الأهداف المطلوبة من التجربة.

{4} إمداد کل طالب فی المجموعتین التجریبیتین بنسخة محملة على قرص مدمج من الخرائط الذهنیة الإلکترونیة الخمس فی الموضوعات المختارة.

{5} إمداد کل طالب بنسخة من سجل النشاط.

 

{6} إلزام طلاب کل مجموعة بالتقید بالأسلوب المحدد لهم فی تعلم موضوعات التجربة.

{7} التأکید على جمیع الطلاب بضرورة التقید بالوقت المحدد والموحد للتجربة ککل، والوقت المحدد لکل موضوع من الموضوعات المتضمنة بها.

{8} إمداد کل معلم من المعلمین المسئولین عن توجیه المجموعتین التجریبیتین بنسخة من دلیل المعلم.

{9} کان دور الباحث خلال مراحل تنفیذ تجربة البحث توجیهیاً إرشادیاً، یتدخل عند الضرورة، وعندما یُطلب منه ذلک.

{10} بعد الانتهاء من تنفیذ التجربة، تم تطبیق اختبار القدرة المکانیة، ومقیاس المیل العلمی بعدیاً على مجموعات الطلاب عینة البحث، وتم جمع البیانات ورصدها وتبویبها تمهیداً لمعالجتها إحصائیاً واستخلاص النتائج ومناقشتها.

{11} نُفذت تجربة البحث فی الفصل الدراسی الثانی من العام الأکادیمی 2014 / 2015م.

عاشراً: تحدید بعض الصعوبات التی واجهت تجربة البحث، وسبل التغلب علیها:

1- الصعوبة فی تحدید موضوعات الفیزیاء بالصف الأول الثانوی الأکثر ملاءمة للتعلم بأسلوب الخرائط الذهنیة الإلکترونیة تجربة الدراسة: وتم التغلب على هذه الصعوبة بالاستعانة بآراء المحکمین المتخصصین فی هذا المجال، وباستبیان أُعد لهذا الغرض.

2- الصعوبة فی إعداد هذه الخرائط بالکمبیوتر، وخاصة تضمین عناصر معینة  کالصوت والحرکة والومیض الضوئی، وذلک لما تتضمنه إجراءات برمجة هذه العناصر من تعقیدات، ولما تتطلبه من مهارة وخبرة کبیرتین فی إعداد الخرائط التعلیمیة بالکمبیوتر، وأیضاً لما تحتاجه تلک العناصر من سعة کبیرة بذاکرة الکمبیوتر. وقد تم التغلب على هذه الصعوبة بالاستفادة من برامج ومواقع متقدمة ومتطورة فی إعداد تلک الخرائط، والتی تتسم بدرجة معقولة من السهولة فی الاستخدام، وبالاستعانة بخبرات بعض أعضاء هیئة التدریس والأخصائیین المتخصصین فی برمجة مثل هذه العناصر بعلم البرمجة بالکمبیوتر.

 

3- الصعوبة التی نشأت من ظهور بعض الأخطاء الفجائیة من جانب طلاب المجموعتین التجریبیتین أثناء تنفیذ تجربة الدراسة فی استخدامهم للخرائط الذهنیة الإلکترونیة، وخاصة فی المراحل الأولى من تنفیذ التجربة، کإصابة بعض الأقراص المدمجة بأضرار معینة بمدخل القرص أو عدم فهم معین من مشغل القرص بجهـــاز الکمبیوتر نفسه أو بالإصابة بنوع جدید من الفیروس لم یکن فی الحسبان ولم تصلح مقاومته بالبرنامج المضاد للفیروس المثبت على القرص الصلب بالکمبیوتر..وغیرها من الصعوبات. وقد تم التغلب على هذه الصعوبات وتلافی الأخطاء التی رافقتها، فبالنسبة للأقراص التی تلفت أو خُربت بفعل فیروس تم استبدالها بنسخ سلیمة، وبإصدارات أکثر تطوراً وحداثةً من البرامج المضادة لفیروسات الکمبیوتر.

4- الصعوبة فی متابعة أداء جمیع أفراد العینة بالمجموعتین التجریبیتین (الـ70) طالباً، وخاصة المجموعة الأولى التی تعلم أفرادها موضوعات التجربة بأسلوب التعلم الفردی الذاتی. وتم تذلیل هذه الصعوبة بتوزیع جهد المعلمین( التوجیه والإرشاد ) على المجموعتین بالتکافؤ قدر الإمکان.

5- الصعوبة فی إیجاد الوقت الکافی لإتمام إجراءات الدراسة بالصورة المطلوبة، وخاصة إجراءات إعداد الخرائط الذهنیة الإلکترونیة، وتحدید مواقع الإنترنت التعلیمی وثیقة الصلة بموضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة تجربة الدراسة. وتم التغلب على هذه الصعوبة ببذل الباحث مجهوداً إضافیاً بالاستعانة بما یمتلکه من جهاز کمبیوتر بمنزله ومشترکاً بخدمة الإنترنت.

النتائج وتفسیرها ومناقشتها والتوصیات والبحوث المقترحة

         یتم عرض وتفسیر النتائج التی تم التوصل إلیها من تطبیق اختبار القدرة المکانیة، ومقیاس المیل العلمی على المجموعتین التجریبیتین والمجموعة الضابطة، بهدف الإجابة عن أسئلة البحث والتحقق من صحة فروضه.

 

 

 

 

 

- اختبار صحة الفرضین الأول والثانی:

حیث ینص الفرض الأول على أنه: " یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب المجموعة التجریبیة الأولی (الذین درسوا بعض موضوعات الفیزیاء باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بأسلوب التعلم الفردی الذاتی) ودرجات طلاب المجموعة الضابطة (الذین درسوا الموضوعات نفسها بالطریقة المعتادة)، فی التطبیق البعدی لاختبار القدرة المکانیة لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الأولى."

وینص الفرض الثانی على أنه: یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة (الذین درسوا بعض موضوعات الفیزیاء باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بأسلوب التعلم التعاونی فی مجموعات صغیرة) ودرجات طلاب المجموعة الضابطة (الذین درسوا الموضوعات نفسها بالطریقة المعتادة)، فی التطبیق البعدی لاختبار القدرة المکانیة لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة." وجدول (5) التالی یوضح هذه النتائج:-

جَدوَل ( 5 )

دَلالة الفُرق بَینَ مُتَوَسِطی دَرَجَات طُلابِ کل من الَمَجموعتین التَجریبیتین وَدَرَجَات طُلابِ الَمَجموعَةِ الضابطَةِ فِی التَطبیقِ البعدیِ لاختبار القدرة المکانیة

      یتبیّن مِن جَدولِ ( 5 ) وجُود فُرق ذی دَلالة إحِصائیة عِندَ مستَوَى (0.01) لصَالِح طُلابِ الَمَجموعَتین التَجریبیَتین الذین دَرسوا موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة الُمختَارة لتَجرِبَةِ البحث بأسلوب التعلم الفردی الذاتی من جانب المجموعة التجریبیة الأولی، وأسلوب التعلم التعاونی فی مجموعات صغیرة من جانب المجموعة التجریبیة الثانیة، بواسِطَةِ الخرائط الذهنیة الإلکترونیة التی أعدها الباحث فی هذه الموضوعات، ودَرَجَات طُلابِ الَمجموعَةِ الضابِطَةِ الَذین دَرسُوا الَمَوَضوعَاتِ نفسها بالطریقة التقلیدیة فی التدریس، فِی التَطبیقِ البَعدِیّ لاختبار القدرة المکانیة الَذی أعد لَهذا الغرضِ.

          وَبتثبیت المُتغیرات التی مِن المُحتملِ أن تؤثر عَلى نتائج تجربة البحث، فإن الفرق بَین المَجموعتین التجریبیتین من جانب والمجموعة الضابطة من الجانب الآخر یَرجع- غالباً -  إلى أثر الخرائط الذهنیة الإلکترونیة التی استخدمها طُلابِ الَمجموعتین التجریبیتین. وطبقاً لتلک النتائج یُقبل الفرضین الأول والثانی من فروض البحث.

         وتَتَفق هَذهِ النتَائج بدرجات متفاوتة مَع نتَائج عدد من الدِرَاسَاتِ السَابقَةِ التی أکَدت فاعِلیةِ الخرائط الذهنیة فِی تحقیق أهَدافِ تدریسِ العُلومِ، ومنها تنمیَةِ القدرة المکانیة لدّى الطُلابِ مِن خِلال دِرَاسَتِهِم لِعَدَدٍ مِن الَموضُوعَاتِ فی مجال العلوم. کدِراسات (اللیثی، 2009)، (المولد، 2009)، (حریرة، 2010)، (عبد الرازق، 2013)، (عوجان، 2013)، (إبراهیم، 2009)، (Messner & Horman, 2013) ، (Lawson, Banks & Logvin, 2007)، (Fong, 2010)، (American Federation of Teachers (AFT), 2013)، (Hegarty, 2014)، (Petros, Vukica & Mildred, 2014)، (Binod, 2014)، (Martinez & et al, 2015)، (Alex,  Chris & Marc, 2015).

- اختبار صحة الفرضین الثالث والرابع:

حیث ینص الفرض الثالث على أنه : " یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب المجموعة التجریبیة الأولی (الذین درسوا بعض موضوعات الفیزیاء باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بأسلوب التعلم الفردی الذاتی) ودرجات طلاب المجموعة الضابطة (الذین درسوا الموضوعات نفسها بالطریقة المعتادة)، فی التطبیق البعدی لمقیاس المیل العلمی لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الأولى."

وینص الفرض الرابع على أنه: " یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة (الذین درسوا بعض موضوعات الفیزیاء باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بأسلوب التعلم التعاونی فی مجموعات صغیرة) ودرجات طلاب المجموعة الضابطة (الذین درسوا الموضوعات نفسها بالطریقة المعتادة)، فی التطبیق البعدی لمقیاس المیل العلمی لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة." وجدول ( 6 ) التالی یُوضِح هَذه النتائج:-

 

 

 

 

جَدوَل ( 6 )

دَلالة الفُرق بَینَ مُتَوَسِطی دَرَجَات طُلابِ کل من الَمَجموعتین التَجریبیتین وَدَرَجَات طُلابِ الَمَجموعَةِ الضابطَةِ فِی التَطبیقِ البعدیِ لمقیاس المیل العلمی

          یتبیّن مِن جَدولِ ( 6 ) وجُود فُرق ذی دَلالة إحِصائیة عِندَ مستَوَى (0.01) لصَالِح طُلابِ الَمَجموعَتین التَجریبیَتین الذین دَرسوا موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة الُمختَارة لتَجرِبَةِ البحث بأسلوب التعلم الفردی الذاتی من جانب المجموعة التجریبیة الأولی، وأسلوب التعلم التعاونی فی مجموعات صغیرة من جانب المجموعة التجریبیة الثانیة، بواسِطَةِ الخرائط الذهنیة الإلکترونیة التی أعدها الباحث فی هذه الموضوعات، ودَرَجَات طُلابِ الَمجموعَةِ الضابِطَةِ الَذین دَرسُوا الَمَوَضوعَاتِ نفسها بالطریقة التقلیدیة فی التدریس، فِی التَطبیقِ البَعدِیّ لمقیاس المیل العلمی الَذی أعد لَهذا الغرضِ.

         وَبتثبیت المُتغیرات التی مِن المُحتملِ أن تؤثر عَلى نتائج تجربة البحث، فإن الفرق بَین المَجموعتین التجریبیتین من جانب والمجموعة الضابطة من الجانب الآخر یَرجع- غالباً -  إلى أثر الخرائط الذهنیة الإلکترونیة التی استخدمها طُلابِ الَمجموعتین التجریبیتین. وطبقاً لتلک النتائج یُقبل الفرضین الثالث والرابع من فروض البحث.

          وتَتَفق هَذهِ النتَائج بدرجات متفاوتة مَع نتَائج عدد من الدِرَاسَاتِ السَابقَةِ التی أکَدت فاعِلیةِ الخرائط الذهنیة فِی تحقیق أهَدافِ تدریسِ العُلومِ، ومنها تنمیَةِ المیل العلمی لدّى الطُلابِ مِن خِلال دِرَاسَتِهِم لِعَدَدٍ مِن الَموضُوعَاتِ فی مجال العلوم. کدِراسات (عبد الرحمن، 2006)، (عرابى، 2008)، (جمال، 2009م)، (الفوری، 2009)، (Cakmakci & et al, 2012)،    ( Dabney, Chakraverty & Tai, 2013)، (Bricker & Bell, 2014)، (Barnes & et al, 2015)، (Campbell & Chittleborough, 2014)، (Dionne & et al, 2013)، (Hinterlong, Diane & Branson, 2014)،( Hodson, 2014)، (Jocz,  Zhai & Tan, 2014)، (Kerger & Romain, 2011)، (Logan & Skamp, 2013)، (Luce & Sherry, 2015)، (Logan & Skamp, 2013).

 

- اختبار صحة الفرض الخامس:

ینص الفرض الخامس على أنه: " یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب المجموعة التجریبیة الأولى (الذین درسوا بعض موضوعات الفیزیاء باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بأسلوب التعلم الفردی الذاتی) ودرجات طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة (الذین درسوا الموضوعات نفسها             بأسلوب التعاونی فی مجموعات صغیرة بالخرائط نفسها)، فی التطبیق البعدی لاختبار القدرة المکانیة لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الأولى." وجدول ( 7 ) التالی یُوضِح   هَذه النتائج:-

جَدوَل ( 7 )

دَلالة الفُرق بَینَ مُتَوَسِطی دَرَجَات طُلابِ الَمَجموعتین التَجریبیتین

فِی التَطبیقِ البعدیِ لاختبار القدرة المکانیة

        یتبیّن مِن جَدولِ ( 7 ) عدم وجُود فُرق ذی دَلالة إحِصائیة عِندَ عند أیٍ من المستویین (0.05) أو (0.01) بین المجموعتین التجریبیتین الذین دَرسوا موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة الُمختَارة لتَجرِبَةِ البحث بأسلوب التعلم الفردی الذاتی من جانب المجموعة التجریبیة الأولی، وأسلوب التعلم التعاونی فی مجموعات صغیرة من جانب المجموعة التجریبیة الثانیة، بواسِطَةِ الخرائط الذهنیة الإلکترونیة التی أعدها الباحث فی هذه الموضوعات، فِی التَطبیقِ البَعدِیّ لاختبار القدرة المکانیة الَذی أعد لَهذا الغرضِ.

       وَبتثبیت المُتغیرات التی مِن المُحتملِ أن تؤثر عَلى نتائج تجربة البحث، فإن عدم وجود الفرق بَین المَجموعتین یَرجع- غالباً -  إلى أثر الخرائط الذهنیة الإلکترونیة التی استخدمها طُلابِ الَمجموعتین التجریبیتین کان متکافئاً فی تنمیة القدرة المکانیة لدى الطلاب. وطبقاً لتلک النتائج یُرفض الفرض الخامس من فروض البحث.

 

 

       وتَتَفق هَذهِ النتَائج بدرجات متفاوتة مَع نتَائج عدد من الدِرَاسَاتِ السَابقَةِ التی أکَدت فاعِلیةِ الخرائط الذهنیة فِی تحقیق أهَدافِ تدریسِ العُلومِ، ومنها تنمیَةِ القدرة المکانیة لدّى الطُلابِ مِن خِلال دِرَاسَتِهِم لِعَدَدٍ مِن الَموضُوعَاتِ فی مجال العلوم. کدِراسات (Aytac & Belma, 2013)، (Fong, & Lily, 2010)، (Baenninger, & Newcombe, 2015)، (Bulthoff, Edelman & Tarr, 2015)، (Barak, Ashkar & Dori, 2011)، (Chen, Czerwinski & Macredie, 2010)، (Betrancourt, Dillenbourg & Clavien, 2008)، (Chi, 2014)، (Carter, LaRussa, & Bodner, 2014).

- اختبار صحة الفرض السادس:

ینص الفرض السادس على أنه: " یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب المجموعة التجریبیة الأولى (الذین درسوا بعض موضوعات الفیزیاء باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة بأسلوب التعلم الفردی الذاتی) ودرجات طلاب المجموعة التجریبیة الثانیة (الذین درسوا الموضوعات نفسها بأسلوب التعاونی فی مجموعات صغیرة بالخرائط نفسها)، فی التطبیق البعدی لمقیاس المیل العلمی لصالح طلاب المجموعة التجریبیة الأولى." وجدول (8) التالی یُوضِح هَذه النتائج:-

جَدوَل ( 8 )

دَلالة الفُرق بَینَ مُتَوَسِطی دَرَجَات طُلابِ الَمَجموعتین التَجریبیتین

فِی التَطبیقِ البعدیِ لمقیاس المیل العلمی

      یتبیّن مِن جَدولِ ( 8 ) عدم وجُود فُرق ذی دَلالة إحِصائیة عِندَ عند أیٍ من المستویین (0.05) أو (0.01) بین المجموعتین التجریبیتین الذین دَرسا موضوعات الجاذبیة الکونیة والحرکة الدائریة الُمختَارة لتَجرِبَةِ البحث بأسلوب التعلم الفردی الذاتی من جانب المجموعة التجریبیة الأولی، وأسلوب التعلم التعاونی فی مجموعات صغیرة من جانب المجموعة التجریبیة الثانیة، بواسِطَةِ الخرائط الذهنیة الإلکترونیة التی أعدها الباحث فی هذه الموضوعات، فِی التَطبیقِ البَعدِیّ لمقیاس المیل العلمی الَذی أعد لَهذا الغرضِ.

 وَبتثبیت المُتغیرات التی مِن المُحتملِ أن تؤثر عَلى نتائج تجربة البحث، فإن عدم وجود الفرق بَین المَجموعتین یَرجع- غالباً -  إلى أثر الخرائط الذهنیة الإلکترونیة التی استخدمها طُلابِ الَمجموعتین التجریبیتین کان متکافئاً فی تنمیة المیل العلمی لدى الطلاب. وطبقاً لتلک النتائج یُرفض الفرض السادس من فروض البحث.

 وتَتَفق هَذهِ النتَائج بدرجات متفاوتة مَع نتَائج عدد من الدِرَاسَاتِ السَابقَةِ التی أکَدت فاعِلیةِ الخرائط الذهنیة فِی تحقیق أهَدافِ تدریسِ العُلومِ، ومنها تنمیَةِ المیل العلمی لدّى الطُلابِ مِن خِلال دِرَاسَتِهِم لِعَدَدٍ مِن الَموضُوعَاتِ فی مجال العلوم. کدِراسات:        (ناجی، 2014)، (Drechsel & Claus, 2014)،(Khine & Saleh, 2013)،    (Islam, Abdul Rahim, & Momtaz, 2011)، (Krapp, & Prenzel, 2011)، (Majetic, & Pellegrino, 2014)، (Marks & et al, 2014)، (Rinke, Steven & Haskell, 2013)، (Ross, Hooten & Cohen, 2013)، (Shumow, & Schmidt, 2015)، (Swarat & Andrew, 2012)، (Strimaitis & et al, 2014).

- اختبار صحة الفرض السابع:

والذی ینص على أنه: " یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب الصف الأول الثانوی بالمجموعتین التجریبیتین فی التطبیقین       ( القبلی - البعدی )، فی اختبار القدرة المکانیة لصالح التطبیق البعدی." وجدول ( 9 ) التالی یُوضِح هَذه النتائج:-

 

 

 

 

 

 

 

جَدوَل ( 9 )

دَلالة الفُروق بَینَ مُتَوَسِطی دَرَجَات طُلابِ الَمَجموعَتین التَجریبیَتین فِی التَطبیقین                         ( البعدی- القبلی ) لاختبار القدرة المکانیة

          یتبیّن مِن جَدولِ ( 9 ) وجُود فُرق ذی دَلالة إحِصائیة عِندَ مستوى (0.01) لصالح المجموعتین التجریبیتین فی التطبیقین ( البعدی – القبلی ) لاختبار القدرة المکانیة الَذی اُعد لَهذا الغرضِ. وهذه الفروق لصالح التطبیق البعدی.                                                                                                               

          وبتثبیت المُتغیرات التی مِن المُحتملِ أن تؤثر عَلى نتائج تجربة البحث، فإن الفرق بَین التطبیقین فی المَجموعتین یَرجع - غالباً -  إلى أن أثر الخرائط الذهنیة الإلکترونیة کان قویاً فی تنمیة القدرة المکانیة لدى طلاب المجموعتین التجریبیتین. وطبقاً لتلک النتائج یُقبل الفرض السابع من فروض البحث.

           وتَتَفق هَذهِ النتَائج بدرجات متفاوتة مَع نتَائج عدد من الدِرَاسَاتِ السَابقَةِ التی أکَدت فاعِلیةِ الخرائط الذهنیة فِی تحقیق أهَدافِ تدریسِ العُلومِ، ومنها تنمیَةِ القدرة المکانیة لدّى الطُلابِ مِن خِلال دِرَاسَتِهِم لِعَدَدٍ مِن الَموضُوعَاتِ فی مجال العلوم. کدِراسات (Yildirimy & Zengel, 2014)، (De- Jong, 2010)،( Woolf, Bergeron & Fisher, 2013)، (Hegarty, & Waller, 2014)،( Soon, 2013)، (Sanchez & Wiley, 2010)، ( Olkun, 2013)، (Fong, & Lily, 2010)، (La-Ferla, Olkun & Akkurt, 2010)، (Bodner, Bodner & Guay, 2015)، (Ferguson & et al, 2008)، (Cubukcu & Nasar, 2015).

 

 

- اختبار صحة الفرض الثامن:

      والذی ینص على أنه: " یُوجد فرق ذو دلالة إحصائیة عند مستوى (0.05) بین متوسطی درجات طلاب الصف الأول الثانوی بالمجموعتین التجریبیتین فی التطبیقین             ( القبلی - البعدی )، فی مقیاس المیل العلمی لصالح التطبیق البعدی." وجدول ( 10 ) التالی یُوضِح هَذه النتائج:-

جَدوَل ( 10 )

دَلالة الفُروق بَینَ مُتَوَسِطی دَرَجَات طُلابِ الَمَجموعَتین التَجریبیَتین فِی التَطبیقین                 ( البعدی- القبلی ) لمقیاس المیل العلمی

یتبیّن مِن جَدولِ ( 10 ) وجُود فُرق ذی دَلالة إحِصائیة عِندَ مستوى (0.01) لصالح المجموعتین التجریبیتین فی التطبیقین ( البعدی – القبلی ) لمقیاس المیل العلمی الَذی اُعد لَهذا الغرضِ. وهذه الفروق لصالح التطبیق البعدی.

وبتثبیت المُتغیرات التی مِن المُحتملِ أن تؤثر عَلى نتائج تجربة البحث، فإن الفرق بَین التطبیقین فی المَجموعتین یَرجع - غالباً -  إلى أن أثر الخرائط الذهنیة الإلکترونیة کان قویاً فی تنمیة المیل العلمی لدى طلاب المجموعتین التجریبیتین. وطبقاً لتلک النتائج یُقبل الفرض الثامن من فروض البحث.

 

وتَتَفق هَذهِ النتَائج بدرجات متفاوتة مَع نتَائج عدد من الدِرَاسَاتِ السَابقَةِ التی أکَدت فاعِلیةِ الخرائط الذهنیة فِی تحقیق أهَدافِ تدریسِ العُلومِ، ومنها تنمیَةِ المیل العلمی لدّى الطُلابِ مِن خِلال دِرَاسَتِهِم لِعَدَدٍ مِن الَموضُوعَاتِ فی مجال العلوم. کدِراسات: (آل بطی، 2010)، (أبو ناجی، 2013)، (Sung & et al, 2011)، (Suomela, Juuti & Ahtee, 2013)، (Van-Garderen & Montague, 2013)،( Van & Esther, 2014)، (Parkinson & Redmond, 2012)، (Ward, Clarke & Horton, 2014)،( Yoon, Suh & Kyung, 2014)، (Yang, 2010)، (Wai, S. J., Lubinski, & Benbow, 2009)،( Woods-McConney, & et al, 2013).

ولحساب حجم التأثیر لاستراتیجیة الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة القدرة المکانیة، والمیل العلمی لدى طلاب المجموعتین التجریبیتین؛ تم حساب ذلک باستخدام مربع إیتا  والتی عبرها یتم التوصل إلى قیمة (d) والتی تدل على حجم التأثیر إذا کان صغیراً أم متوسطاً أم کبیراً کما یلی:-

إذا کانت قیمة (d) تساوی 0.2 کان حجم التأثیر صغیراً.

إذا کانت قیمة (d) تساوی 0.5 کان حجم التأثیر متوسطاً.

إذا کانت قیمة (d) تساوی 0.84 فما فوق کان حجم التأثیر کبیراً.

وقد تم حساب قیمة "ت" للفرق بین متوسطی درجات المجموعتین التجریبیتین فی التطبیقین البعدی والقبلی لاختبار القدرة المکانیة ومقیاس المیل العلمی، ثم حساب حجم التأثیر للخرائط الذهنیة الإلکترونیة ، وکانت النتائج کما فی جدول (11) التالی:-

جَدوَل ( 11 )

حجم التأثیر فی التَطبیقین ( البعدی- القبلی ) لاختبار القدرة المکانیة ومقیاس المیل العلمی على طلاب المجموعتین التجریبیتین.

 

یتضح من جدول (11) أن حجم التأثیر للخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة القدرة المکانیة، والمیل العلمی کان کبیراً لدى طلاب المجموعتین التجریبیتین، لأنه أکبر من (0.84).

ولتأکید الحکم على الأثر الفعال للخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة القدرة المکانیة والمیل العلمی لدى طلاب المجموعتین التجریبیتین؛ تم استخدام معادلة الکسب المعدل  " لبلیک" Blake، والتی تفید بأنه إذا بلغت هذه النسبة (1.2) فإن التعلم یصبح فعالاً. والجدولین (12)، (13) التالیین یوضحان هذه المعالجة الإحصائیة:-

جَدوَل ( 12 )

المتوسط الحسابی لدرجات طلاب الَمَجموعَتین التَجریبیتین فِی التَطبیقین ( البعدی- القبلی ) لاختبار القدرة المکانیة ونسبة الکسب المعدل ودلالته.

 

جَدوَل ( 13 )

المتوسط الحسابی لدرجات طلاب الَمَجموعَتین التَجریبیتین فِی التَطبیقین ( البعدی- القبلی ) لمقیاس المیل العلمی ونسبة الکسب المعدل ودلالته.

 

 

 

 

 

یتبیّن مِن جَدولِ ( 12 )، وجدول (13) أن نسب الکسب المعدل لدرجات طلاب المجموعتین التجریبیتین فی اختبار القدرة المکانیة هی (1.26)، (1.27)، وفی مقیاس المیل العلمی (1.26)، (1.25) على الترتیب؛ وکلها ذات دلالة إحصائیة لأنها أکبر من (1.2). وتلک النتیجة تفید بأن التعلم باستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة له أثر کبیر فی تنمیة القدرة المکانیة والمیل العلمی لدی الطلاب.

وبذلک تمت الإجابة عن أسئلة البحث، وتم التحقق من صحة فروضه، التی قُبل منها الفروض: الأول والثانی والثالث والرابع والسابع والثامن، ورُفض منها الفرضان الخامس والسادس. وبذلک تحققت الفائدتان النظریة والتطبیقیة للبحث.

- مُناقَشِة النتائج:

            یتبین من تفسیر ومناقشة  نتائج البحث عددٌ من النقاط الإیجابیة تُلخص فیما یلی:-

1-  وضوح الأثر الکبیر لاستخدام الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة القدرة المکانیة، والمیل العلمی  لدى طلاب المجموعتین التجریبیتین على حِساب طلاب المجموعة الضابطة. ویُعزى ذلک - غالباً- إلى الإمکانات الفنیة الإلکترونیة والتربویة التی تختص بها هذه الخرائط عن الطریقة المعتادة فی التدریس. فتلک الخرائط تتضمن العدید من المؤثرات الفینیة التقنیة کتنوع استخدام الحرکة والومیض الضوئی والصوت بجانب تعدد الخطوط والألوان والصور والرسومات وغیرها من عناصر الإثارة والتشویق التعلیمی التی یقدمها استخدام الکمبیوتر فی إعداد مثل تلک الخرائط.

2-  أیضاً یعود سبب هذا التفوق للمجموعتین التجریبیتین على المجموعة الضابطة إلى نظام وکیفیة عمل المخ البشری الذی یحتوی منطقة خاصة لتحدید الاتجاهات والأماکن والأشکال والأحجام والأطوال وغیرها من الأمور التی ترتبط ارتباطاً وثیقاً بالخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تعلمها. فالقدرة المکانیة تعنی قدرة العقل على تصور أشکال الأشیاء وأبعادها ونسبها وحرکتها وإحداثیاتها، وکذلک تصور الأشیاء من منظور ثلاثی الأبعاد، وتفید هذه القدرة فی قراءة الخرائط وفهم المواقع التی یتواجد فیها الإنسان.

3-  عدم ظهور تمایز نسبی لتأثیر هذه الخرائط فی تنمیة القدرة المکانیة والمیل العلمی لدى طلاب المجموعة التجریبیة الأولى الذین استخدموا الخرائط نفسها استخداماً فردیاً ذاتیاً، وطلاب المجموعة التجریبیة الثانیة الذین استخدموا الخرائط ذاتها استخداماً تعاونیاً ضمن مجموعات تعلم صغیرة، حیث لم یظهر فرق ذو دلالة إحصائیة عند أی من المستویین (0.05) أو (0.01)، وقد یَرجع عدم التمایز هذا إلى الدرجة العالیة من إتقان إعداد هذه الخرائط، ودرجة وضوحها وقوة تأثیرها فی تعلم الطلاب فی المجموعتین.

4-  تفید نتائج هذا البحث تدریس العلوم فی جوانب عدة: کالتأکید على الدور            الرئیس لهذا التدریس فی تحقیق أهداف تربویة عالیة المستوى کالقدرة المکانیة والمیل العلمی، إمکانیة الإفادة الکبیرة من ممیزات بیئات التعلم الالکترونیة التفاعلیة التی تقدم قدراً فائقاً من عناصر الجذب والتشویق التعلیمی للطلاب من خلال دراستهم للعلوم.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- التوصیات:

          قدم البحث الحالی التوصیات التالیة:-

1- الاستفادة من تطبیق نتائج هذا البحث فی تعلم موضوعات العلوم بالمرحلة الثانویة.

2- الاستزادة من استخدام أسالیب التعلم الحدیثة المتضمنة بالتعلم الإلکترونی کالخرائط الإلکترونیة.

3- التأکید أکثر من جانب تدریس العلوم على التعلم الفردی الذاتی والتعلم التعاونی لدى دارس العلوم.

- البحوث المقترحة:

          یقترح البحث الحالی إجراء البحوث التالیة:-

1- أثر الخرائط الذهنیة الإلکترونیة على تنمیة أنماط أخری من القدرات العقلیة کقدرة الاستقصاء.

2- فاعلیة الخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة التفکیر الابداعی لدى طلاب العلوم بالمرحلة الثانویة.

3- فاعلیة التعلم فی مجموعات متوسطة بالخرائط الذهنیة الإلکترونیة فی تنمیة قدرة التعلم البصری.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

المراجع

1) آل بطی، جلال شلتة جبر، الخفاجی، سعد قدوری. (2010). أثر استخدام طریقة التعلم البنائی فی تحصیل طالبات الصف الثانی المتوسط ومیلهن نحو مادة الفیزیاء، مجلة کلیة التربیة، جامعة ذی قار، 2(2)، 351- 364.

2) إبراهیم، هدیل أحمد. (2009). فاعلیة استخدام الخرائط الذهنیة على بعض موضوعات مقرر الأحیاء لطالبات الصف الأول ثانوی الکبیرات بمدینة مکة المکرمة، رسالة ماجستیر غیر منشورة، جامعة أم القرى.

3) أبو الوفا، رباب أحمد محمد. (2005). اختبار القدرة على التصور البصرى المکانى. رسالة ماجستیر غیر منشورة، کلیة التربیة، جامعة الإسکندریة.

4) أبو جهادی، صابر عبد الکریم. (2011). مهارات التفکیر الناقد المتضمنة فی منهاج الفیزیاء للمرحلة الثانویة ومدى اکتساب الطلبة لها، رسالة ماجستیر غیر منشورة، کلیة التربیة، الجامعة الإسلامیة، غزة، فلسطین.

5) أبو ناجی، محمود السید محمود. (2013). أثر استخدام نموذج التعلم البنائی فی تدریس العلوم على التحصیل وتنمیة مهارات اتخاذ القرار والمیول العلمیة لدی تلامیذ الصف الأول الإعدادی. مجلة کلیة التربیة ، جامعة أسیوط، 24(1)، 30 – 79.

6) الأهدل، أسماء زین. (2006). فاعلیة برنامج مقترح قائم على خرائط المعرفة فی تحلیل بعض النصوص المعرفیة وأثرها على تنمیة مهارات الاستذکار لطالبات کلیة التربیة للبنات بجدة، مجلة العلوم، 45(45).

7) الخمیسی، مها عبد السلام. (2002). أثر استخدام کل من نموذج ویتلی للتعلیم البنائی والتعلم بالاستقبال ذی المعنى فی تنمیة التحصیل ومهارات عملیات العلم والتفکیر الابتکاری لدى تلامیذ الصف الخامس الابتدائی فی مادة العلوم، رسالة دکتوراه غیر منشورة، کلیة البنات، جامعة عین شمس.

8) الرشیدة، محمد خلیفة و بشارة، موفق سلیم. (2010).التفکیر المرکب وعلاقته ببعض المتغیرات، دراسة میدانیة لدى طلبة جامعة الحسین بن طلال، مجلة جامعة دمشق، 26(3)، 517 -552.

 

9) الرفاعى، نجیب محمد. (2009). الخریطة الذهنیة خطوة خطوة، ط2، الکویت ، مطابع الخط.

10) السید، سوزان محمد حسن. (2013). فاعلیة استخدام استراتیجیة الخرائط الذهنیة غیر الهرمیة فی تصویب التصورات البدیلة لبعض المفاهیم العلمیة وتنمیة التحصیل وبقاء أثر التعلم فی مادة الأحیاء لدى طالبات المرحلة الثانویة بالسعودیة، مجلة التربیة العلمیة، 2(16)، 61 – 111.

11) السید، فؤاد البهی. (1990). علم النفس الإحصائی وقیاس العقل البشری، ط4، القاهرة، دار الفکر العربی.

12) الفوری، رقیة بنت عدیم. (2009). فاعلیة استراتیجیة الخریطة الذهنیة فی تحصیل مادة الدراسات الاجتماعیة لدى طالبات الصف التاسع فی سلطنة عمان واتجاهاتهن نحوها. رسالة ماجستیر غیر منشورة، کلیة التربیة، جامعة السلطان قابوس.

13) اللیثی، جیهان محمد. (2009). فاعلیة برنامج تعلیمی باستخدام الخرائط الذهنیة والمعرفیة والنت على کل من التحصیل والاتجاه نحو مادة تکنولوجیا التعلیم. المؤتمر العلمی الدولی الرابع لکلیة التربیة الریاضیة بجامعة أسیوط (الاتجاهات الحدیثة لعلوم الریاضة فی ضوء سوق العمل)، مصر،1،23-66.

14) المتولی، محمد نبیه بدیر. (1980). القدرة المکانیة وعلاقتها بالقدرة على التفکیر الابتکاری، رسالة ماجستیر غیر منشورة. کلیة التربیة، جامعة المنصورة.

15) المولد، حلیمة عبد القادر. (2009). أثر استخدام الخرائط الذهنیة فی التدریس على التحصیل لدى طالبات الصف الثالث الثانوی فی مادة الجغرافیا. مجلة القراءة والمعرفة، مصر, 91(1), 126- 144.

16) بابطین، هدى محمد حسین. (2012).فاعلیة خرائط العقل فی تدریس العلوم على تنمیة التحصیل والتفکیر الإبداعی لدى تلمیذات الصف الأول متوسط بمدینة مکة المکرمة. مجلة جامعة أم القرى للعلوم التربویة والنفسیة، المملکة العربیة السعودیة، 4(1)، 195 – 239.

17) بوزان، تونی. (2010). الکتاب الأمثل لخرائط العقل. ط2، الریاض، ترجمة مکتبة جریر.

18) جمال، رشا حسن. (2009م). فاعلیة الخرائط الذهنیة على التحصیل الدراسی فى الأحیاء لدى طالبات المرحلة الثانویة، رسالة ماجستیر غیر منشورة، کلیة التربیة، جامعة الملک عبد العزیز.

19) حریرة، أمینة راغب. (2010). دلیل المعلم فی الخریطة الذهنیة لتنمیة بعض مهارات التفکیر. مجلة البحث العلمی فی التربیة، 11(1)، 385-406.

20) حورانی، حنین سمیر صالح. (2011). أثر استخدام استراتیجیة الخرائط الذهنیة فی تحصیل طلبة الصف التاسع فی مادة العلوم وفی اتجاهاتهم نحو العلوم فی المدارس الحکومیة فی مدینة قلقیلیة، رسالة ماجستیر غیر منشورة، کلیة الدراسات العلیا. جامعة النجاح الوطنیة، نابلس، فلسطین.

21) خطاب، أحمد على إبراهیم. (٢٠١٣). فاعلیة برنامج تدریبی مقترح قائم على الخرائط الذهنیة الإلکترو نیة فى تنمیة الترابطات الریاضیة والتفکیر البصری لدی الطلاب المعلمین شعبة الریاضیات. مجلة دراسات فى المناهج وطرق التدریس، الجمعیة المصریة للمناهج وطرق التدریس، (١٩٥).

22) خلیل، نوال عبد الفتاح فهمی. (2012). أثر استخدام قبعات التفکیر الست لـ دی بونو فی تنمیة  التفکیر الناقد ومهارات ما وراء المعرفة لدى تلامیذ الصف الثانی الإعدادی فی مادة العلوم. مجلة التربیة العلمیة، 15(4)،             47 – 84.

23) خیری، السید محمد. (1977). الإحصاء فی البحوث النفسیة والتربویة والاجتماعیة، القاهرة، دار الفکر العربی.

24) ذکی، عنایات. (1974).  اتجاهات طلبة کلیات إعداد المدرسین نحو مهنة التدریس، القاهرة، مطبعة التقدم.

25) ریان، عادل محمد. (2008). القدرة المکانیة لدى طلبة جامعة القدس المفتوحة فی تخصص التربیة الابتدائیة. المجلة الفلسطینیة، 1(2)، 11.

26) عبد الرازق، السعید السعید. (2013). الخرائط الذهنیة الإلکترونیة التعلیمیة، موقع الأکادیمیة العربیة للتعلیم الإلکترونی على الإنترنت، تم استرجاعها من :http://www.elearning-arab-academy.com/digital-learning/515-2012-05-08-10-03-29.html ، آخر زیارة 21 مارس 2013م.

27) عبد الرحمن، أحمد عبد الرشید. (2008). أثر استخدام الخرائط الذهنیة الجغرافیة لتنمیة قدرات التصور المکانی والتحصیل الدراسی لدى تلامیذ  الصف الأول الإعدادی. دراسات تربویة واجتماعیة، مصر،  14(4)، 11-47.

28) عبد الرحمن، سنیة محمد. (2006). خرائط التفکیر وأثرها على تحصیل المفاهیم العلمیة وتعزیز استخدام استراتیجیات تنظیم الذات لتعلم العلوم لتلامیذ المرحلة الإعدادیة. المؤتمر العلمى العاشر: تحدیات الحاضر ورؤى المستقبل، الجمعیة المصریة للتربیة العلمیة، المجلد 1.

29) عبد السلام، محمد عزت. (2013). فعالیة استخدام استراتیجیات النمو المعرفی فی تدریس الفیزیاء على اکتساب المفاهیم العلمیة وتنمیة مهارات اتخاذ القرار والتفکیر فوق المعرفی لدى طلاب الصف الأول الثانوی، رسالة دکتوراه غیر منشورة، کلیة التربیة، جامعة المنیا.

 

30) عوجان، وفاء سلیمان. (2013). تصمیم ودراسة فاعلیة برنامج تعلمی باستخدام الخرائط الذهنیة فی تنمیة مهارات الأداء المعرفی فی مساق تربیة الطفل فی الإسلام لدى طالبات کلیة الأمیرة عالیة الجامعیة، کلیة التربیة، جامعة القصیم. المجلة التربویة الدولیة المتخصصة،        2(6)، 544-560.

31) عرابى، محمد عباس. (2008). أثر استخدام الخریطة الذهنیة فى تدریس القواعد على إتقان تلامیذ الصف الخامس الابتدائی لمهارات اللغة العربیة، مجلة البحوث التربویة، الریاض.

32) قندیل، یس عبد الرحمن و فتح الله، مندور عبد السلام. (2001): "فاعلیة استخدام بعض مداخل التربیة القیمیة لتقدیم الموضوعات المرتبطة بقضایا العلم والتکنولوجیا والمجتمع فی تنمیة التحصیل الدراسی وقیم المواطنة لدى تلامیذ الصف الأول الإعدادی"، المؤتمر العلمی الخامس: التربیة العلمیة للمواطنة، الجمعیة المصریة للتربیة العلمیة، الأکادیمیة العربیة للعلوم والتکنولوجیا والنقل البحری، أبو قیر – الإسکندریة، 29 یولیو – 1 أغسطس، 205-257.

33) کسناوی، نهاد محمود محمد. (2013). فاعلیة تدریس العلوم وفقاً للتعلم المستند إلى الدماغ فی تنمیة مهارات التفکیر الإبداعی والدافعیة للتعلم لدى طالبات الصف الأول المتوسط، رسالة دکتوراه غیر منشورة، جامعة الأمیرة نورة بنت عبد السلام، المملکة العربیة السعودیة.

34) محمد، أحمد عثمان عبد الحافظ. (2011). استخدام الاستقصاء الجماعی فی تدریس العلوم وأثره فی تنمیة بعض عملیات العلم والاتجاه نحو العمل الجماعی لدى تلامیذ المرحلة الإعدادیة، رسالة ماجستیر غیر منشورة، کلیة التربیة بالوادی الجدید، جامعة أسیوط.

 

35) مقلد، سحرعبد الله محمد. (2011). فاعلیة استخدام الخرائط الذهنیة المعززة بالوسائط المتعددة فی تدریس الدراسات الاجتماعیة علی التحصیل المعرفی وتنمیة التفکیر الاستدلالی لدی تلامیذ المرحلة الاعدادیة، رسالة ماجستیر غیر منشورة، کلیة التربیة، جامعة سوهاج.

36) ناجی، حنان أرکان (2014). أثر أنموذج "بایبی"  5E'sفی التحصیل والمیل نحو مادة الکیمیاء لدى طالبات الصف الثانی المتوسط فی مادة الکیمیاء. مجلة کلیة التربیة الأساسیة للعلوم التربویة والإنسانیة، جامعة بابل،            390 – 406.

37) وزارة التربیة والتعلیم. (2014/2015). کتاب الفیزیاء للصف الأول الثانوی، مطابع الوزارة.

38) Afamasaga-Fuata, I. K. (2009). Concept mapping in science: Research into practice. New York: Springer.

39) Ahmad, Z. M. & Ahmad, R. M. (2010). Effects of segmentation of instructional animation in facilitating learning. Journal of Technical Education and Training, 2(2), 15-29.

40) Alex, W. L., Chris, Q. D. & Marc, Y. E. (2015). MSG Instant messenger: social presence and location for the "Ad Hoc Learning Experience". Science and Children, 24 (12), 31-32.

41) Alvarado, R. G. & Maver, H. T. (2009). Virtual reality in architectural education: defining possibilities. ACADIA Quarterly, 18(4), 7-8.

42) American Federation of Teachers. (AFT). (2013). Bliding minds, minding blidings: our union's road map to green and sustainable schools and colleges. AFT resolution adopted by the AFT executive council.

 

43) Aydin, M. S. (2015).  A science faculty's transformation of nature of science understanding into his teaching graduate level chemistry course. Chemistry Education Research and Practice, 6(1), 133-142.

44) Aytac, P. K. & Belma, D. Y. (2013). A study on sixth-grade Turkish students’ spatial visualization ability. The Science Educator, 22(2), 82–117.

45) Baenninger, S. M. & Newcombe, A. N. (2015). The role of experience in spatial test performance: A meta-analysis. Sex Roles, 20(5/6), 327-344.

46) Barak, D. M., Ashkar, X. T. & Dori, Y. J. (2011). Learning science via animated movies: its effect on students' thinking and motivation. Computers and Education,                  56(3), 839-846.

47) Barnes, F. N. & et al. (2015).Teachers Describe Epistemologies of Science Instruction through         Q Methodology. School Science and Mathematics, 115(3), 141-150.

48) Betrancourt, P. M., Dillenbourg, K. P. & Clavien, G. L. (2008). Display of key pictures from animation: Effects on learning. Understanding Multimedia Documents,     61-78.

49) Binod, A S. (2014). Impact of communication patterns, network positions and social dynamics factors on learning among students in a CSCL environment. Turkish Online Journal of Distance Education-TOJDE,              4(20), 46-57.

 

50) Bodner, G. M. & Guay, R. B. (2015). The purdue visualization of rotations test. The Chemical Educator, 2(4), 1-17.

51) Bodner, G. M. & McMillen, T. B. (2006). Cognitive restructuring as an early stage in problem solving. Journal of Research in Science Teaching, 23(7), 727-737.

52) Boucheix, J. M. & Schneider, S. E. (2009). Static and animated presentations in learning dynamic mechanical systems. Learning and Instruction, 19(2), 112-127.

53) Bricker, L. A. & Bell, Z. P. (2014). What Comes to Mind When You Think of Science? The Perfumery!: Documenting Science-Related Cultural Learning Pathways across Contexts and Timescales. Journal of Research in Science Teaching, 51(3), 260-285.

54) Buchan, H. J. (2014). Putting ourselves in the big picture: A sustainable approach to project management for e-Learning. Journal of Distance Education,                   24 (1), 55-76.

55) Bulthoff, H. H., Edelman, S. Y. & Tarr, M. J. (2015). How are three dimensional objects represented in the brain? Celebral Cortex, 13(5), 247-260.

56) Caissie, A. F., Vigneau, G. F. & Bors, D. A. (2009). What does the mental rotations test measure? An analysis of item difficulty and item characteristics. The Open Psychology Journal, 14(2), 94–102.

 

57) Cakmakci, G. S. & et al. (2012). Investigating Turkish primary school students' interest in science by using their self-generated questions. Research in Science Education, 42 (3), 469-489.

58) Campbell, H. C. & Chittleborough, L. G. (2014).The "new" science specialists: Promoting and improving the teaching of science in primary schools. Teaching Science,             60(1), 19-29.

59) Carter, C. S., LaRussa, M. A. & Bodner, G. M. (2014). A study of two measures of spatial ability as predictors of success in different levels of general chemistry. Journal of Research in Science Teaching,                      24(7), 645-657.

60) Chen, M C., Czerwinski, J. M. & Macredie, F. R. (2010). Individual differences in virtual environments-introduction and overview, Journal of the American Society for Information Science, 51(6), 499-506.

61) Chi, M .H. (2014). Conceptual change within and across ontological categories examples from learning and discovery in science. Cognitive Models of Science: Minnesota Studies in the philosophy of Science. Minneapolis, MN: University of Minnesota Press, 129–160.

 

 

 

 

62) Clement, T. J., Zietsman, O. A. & Monaghan, J A. (2015). Imagery in science learning in students and experts. Visualization in Science Education, 169–184.

63) Cooper, L. A. (2006). Individual differences in visual comparison processes Perception and Psychophysics,                      19 (6), 433-444.

64) Cubukcu, E.V. & Nasar, H. L. (2015). Relation of physical form to spatial knowledge in large scale virtual environments.  Environment and Behavior, 37(4), 397-417.

65) Genevieve, P. Z & Maher, W. C. (2013). Prevalence of mind mapping as a teaching and learning strategy in physical therapy curricula. Journal of the Scholarship of Teaching and Learning, 13(5) 21 – 32.

66) Dabney, K.  P., Chakraverty, R. D. & Tai, R. H. (2013).The Association of family influence and initial interest in science. Science Education, 97(3), 395-409.

67) De- Jong, L. T. (2010). Cognitive load theory, educational research, and instructional design: Some food for thought. Instructional Science: An International Journal of the Learning Sciences, 38(2), 105-134.

68) Dionne, L. R. & et al. (2013). Students' sources of motivation for participating in science fairs: An exploratory study within the Canada-wide science fair. International Journal of Science and Mathematics Education, 10(3), 669-69.

 

 

69) Drechsel, B. C. & Claus, P. M. (2014). The role of content and context in PISA interest scales: A study of the embedded interest items in the PISA. Science Assessment International Journal of Science Education, 33(1), 73-95.

70) Falvo, U. D. (2008). Animations and simulations for teaching and learning molecular chemistry. International Journal of Technology in Teaching and Learning, 4(1), 68-77.

71) Ferguson, L. C. & et al. (2008). A comparison of instructional methods for improving the spatial-visualization ability of freshman technology seminar students. Paper presented at the IAJC-IJME International Conference, Nashville, TN.

72) Finnerty, D. V. (2013). Can participation in a school science fair by using electronic mind maps to improve middle school students' attitudes toward science and interest in science careers? ProQuest LLC, Ed.D. Dissertation, University of Massachusetts Lowell.

73) Fong, S. F. (2010). The effect of animation on learning of procedural knowledge of meiosis among students with different psychological profiles. Unpublished PhD Thesis, University Sains Malaysia, Penang, Malaysia.

74) Fong, S. F. & Lily, P. L. (2010). Effects of segmented animation among Students of different anxiety levels: A cognitive load perspective. Malaysian Journal of Educational Technology, 10(2), 91-100.

 

75) Frank, J. A. (2015). What do students value in built environment education? CEBE Transactions, 2 (3), 21-29.

76) Goldstein, P. D., Haldane, D. T. & Mitchell, F. C. (2009). Sex differences in visual-spatial ability: the role of performance factors. Mem Cognition, 18(5), 546-550.

77) Gorska, V. R. & Sorby, Y. S. (2008). Testing instruments for the assessment of 3-D spatial skills. Paper presented at the ASEE Annual Conference, Pittsburgh, PA.

78) Haiyue, S. J. & Wong, K. Y. (2015). A network analysis of concept maps of triangle concepts. National Institute of Education, Singapore.

79) Halpern, D. F., & Collaer, M. L. (2015). Sex differences in visuospatial abilities: More than meets the eye. The Cambridge Handbook of Visuospatial Thinking, NY, US, Cambridge University Press, 170–212.

80) Hegarty, Z. M. (2014). Diagrams in the e-mind maps and in the world: Relations between internal and external visualizations. Diagrammatic Representation and Inference, 29(80), 121-132).

81) Hegarty, Z. M., Kriz, H. S. & Cate, X. C. (2013). The roles of mental animations and external animations in understanding mechanical systems. Cognition & Instruction, 21(4), 325-360.

82) Hegarty, Z. M. & Waller, Y. D. (2014). A dissociation between mental rotation and perspective-taking spatial abilities. Intelligence, 32(15), 175-191.

 

83) Hinterlong, A. U., Diane, B. L., & Branson, D. P. (2014). Increasing Interest of Young Women in Engineering. NCSSSMST Journal, 19(1), 20-25.

84) Hodson, J. D. (2014). Learning Science, Learning about Science, Doing Science: Different Goals Demand Different Learning Methods. International Journal of Science Education, 36(15), 2534-2553.

85) Hoffler, T. N. & Leutner, W. D. (2007). Instructional animation versus static pictures: A meta-analysis. Learning and Instruction, 17(6), 722-738.

86) Islam, M. A., Abdul Rahim, N.A. & Momtaz, H. C. (2011). Effect of demographic factors on e-learning effectiveness in a higher learning institution in Malaysia. International Education Studies, 4 (1), 112–121.

87) Jennifer L. R. & Dunbar-Hall, H. P. (2012). Curriculum mapping and ePortfolios: embedding a new technology in music teacher preparation. Australian Journal of Music Education, 3(1), 22-31.

88) Jocz, J. A., Zhai, J. C., & Tan, A. L. (2014). Inquiry Learning in the Singaporean Context: Factors Affecting Student Interest in School Science. International Journal of Science Education, 36(15), 2596-2618.

89) Katsioloudis, W. P. & Jovanovic, U. V. (2014). Spatial visualization ability and impact of drafting models: A quasi-experimental study. Engineering Design Graphics Journal, 78(2), 382-902.

 

90) Kerger, S. M. & Romain, B. M. (2011). How Can We Enhance Girls' Interest in Scientific Topics? British Journal of Educational Psychology, 81(4), 606-628.

91) Khairulanuar, B. S. & et al. (2014). Enhancing a low-cost virtual reality application through constructivist approach: The case of sapiatal training of middle grades. TOJET: The Turkish Online Journal of Educational Technology, 13(3), 50-57.

92) Khine, M. S .& Saleh, I. M.(2013). Approaches and Strategies in Next Generation Science Learning. Science Education, 95(3), 79-103.

93) Klein, K. D. (2007). Conditions affecting the effectiveness of animated and non-animated displays in computerbased instruction. Paper presented at the annual meeting of the Association for the Development of Computer-Based Instructional Systems, Oakland, California.

94) Kline, R. B. (2011). Principles and practice of structural equation modeling. New York: Guilford Press.

95) Krapp, M. A. & Prenzel, U. M. (2011). Research on Interest in Science: Theories, Methods, and Findings. International Journal of Science Education,               33(1), 27-50.

96) Kwon, O. N. (2013). Fostering spatial visualization ability through web-based virtual-reality program and paper-based program. Lecture Notes in Computer Science,             27(13), 701–706.

 

97) Lajoie, S. P. (2013). Individual differences in spatial ability: Developing technologies to increase strategy awareness and skills. Educational Psychologist,   38(2), 115–125.

98) La-Ferla, M. V. & et al. (2009). An international comparison of the effect of using computer manipulatives on middle grades students’ understanding of three-dimensional buildings. Proceedings of the 9th International Conference on Technology in Science Teaching,             91- 98.

99) La-Ferla, M. V., Olkun, E. S. & Akkurt, Z. M. (2010). A Cross-Cultural Study: Assessing And Improving Spatial Thinking of Pre-Service Teachers. Proceedings of EDULEARN10 Conference, Barcelona, Spain, ISBN: 978-84-613-9386-2.

100) Lawson, A. E., Banks, D. L., & Logvin, M. (2007). Selfefficacy, reasoning ability, and achievement in college biology. Journal of Research in Science Teaching,                      44(5), 706-724.

101) Lee, E. L. (2014). An investigation into the effectiveness of virtual reality-based learning. Unpublished Ph.D. thesis, Murdoch University.

102) Lieu, D. K. & Sorby, S. A. (2009). Visualization, modeling, and graphics for engineering design. Clifton Park, NY: Delmar, Cengage Learning.

 

103) Linn, M. C. & Petersen, A. C. (2015). Emergence and characterization of sex differences in spatial ability: A meta-analysis. Child Development, 56(6), 1479-1498.

104) Logan, M. R. & Skamp, K. R. (2013).The Impact of Teachers and Their Science Teaching on Students' "Science Interest": A Four-Year Study. International Journal of Science Education, 35(17), 2879-2904.

105) Lohman, D. F. (1997). Spatial ability. Paper presented at the first Spearman Seminar, University of Plymouth, UK.

106) Lopez-Herrera, A.G. & et al. (2015). Visualization through e-mind maps and evolution of the scientific structure of fuzzy sets research in Spain. Information Research Journal, 8(31), 57-62.

107) Luce, M. R. & Sherry, H. D. (2015). Science-Relevant Curiosity Expression and Interest in Science: An Exploratory Study. Science Education, 99(1), 70-97.

108) Majetic, N. C. & Pellegrino, X. C.(2014). When Science and Information Literacy Meet: An Approach to Exploring the Sources of Science News with Non-Science Majors Majetic, Cassie; Pellegrino, Catherine College Teaching, 62(3), 107-112.

109) Marks, F. R. & et al. (2014). The Societal Dimension in German Science Education--From Tradition towards Selected Cases and Recent Developments. EURASIA Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 10(4), 285-296.

 

110) Marvin, K. C. & Bill, G. T. (2013). New Maps for Technology in Teacher Education: After Standards, Then What? National educational technology standards for students, 13 (5), 72-86.

111) Martinez, M. A. & et al. (2015). Analyzing the Scientific Evolution of Social Work Using Science Mapping. Research on Social Work Practice, 25(2), 257-277.

112) Messner, J. I. & Horman, J. M. (2013). Using advance visualization tools to improve construction education. Proceedings of CONVR  Conference, Virginia Tech.

113) Mobach, M. P. (2008). Do virtual worlds create better real worlds? Virtual Reality, 12 (7), 163–179.

114) Mohler, J. L. (2015). The impact of visualization methodology on spatial problem solutions among high and low visual achievers. Journal of Instructional Technology, 24(1), 1-9.

115) Moreno, E. R. (2015). Optimising learning from animations by minimising cognitive load: Cognitive and affective consequences of signalling and segmentation methods. Applied Cognitive Psychology,                       21(6), 765–781.

116) National Forum on Education Statistics. (2014). Prior-to-Secondary School Course Classification System: School Codes for the Exchange of Data (SCED).

 

117) Nora S. N. (2013). Seeing Relationships Using Spatial Thinking to Teach Science, Mathematics, and Social Studies. AMERICAN EdUCAToR, 26-40.

118) Novak, J. D. (2010). Learning, creating, and using knowledge, 2nd ed. New York: Routledge.

119) Nurettin, D. Z. (2013). The Functionality of a Geography Information System (GIS) Technology in Geography Teaching: Application of a Sample Lesson. EDUCATIONAL SCIENCES: THEORY & PRACTICE, 52(4), 82-97.

120) Olkun, O. S. (2013). Comparing computer versus concrete manipulatives in learning 2D geometry. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 22(1), 43–56.

121) Othman, N. T., Matthews, D. R. & Secombe, J. M. (2005). Constructivist animation for conceptual change: An effective instructional strategy in understanding complex, abstract and dynamic science concepts. Malaysian Journal of Educational Technology (MJET), 2(3), 78-87.

122) Parkinson, R. A. & Redmond, J. A. (2012). The Impact of cognitive styles and educational computer environments on learning performance. ACM SIGCSE Bulletin, 34(3), 39 – 43.

 

 

123) Peng, L. A. & Sollervall, T. H. (2014). Primary school students’ spatial orientation strategies in an outdoor learning activity supported by mobile technologies. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 2(4), 246-256.

124) Peterson, A. R. & Snyder, P. J. (2013). Using Mind Maps to Teach Social Problems Analysis. Paper presented at the Annual Meeting of the Society for the Study of Social Problems (68)th, San Francisco, CA, 20-22.

125) Petros, H. S., Vukica, Y. J. & Mildred, A. J. (2014). A Comparative Analysis of E-Mind Map, Spatial Visualization Ability and Drafting Models for Industrial and Technology Education Students. Engineering Design Graphics Journal, 78(2), 24-31.

126) Presmeg, C. N. (2008). Spatial ability research as a foundation for visualization in teaching and learning science. Critical issues in science education, 83–95.

127) Pribyl, J. R. & Bodner, G. M. (2007). Spatial ability and its role in organic chemistry: A study of four organic courses. Journal of Research in Science Teaching, 24(3), 229-240.

128) Rafi, F. A., Samsudin, K. A. & Said, C. S. (2008). Training in spatial visualization: The effects of training method and gender. Educational Technology & Society, 11(3), 127-140.

 

 

129) Raymond, A. D. (2014). Cognitive Mapping Techniques: Implications for Research in Engineering and Technology Education. Journal of Technology Education, 25(2), 2-17.

130) Rieber, L. P. (1999). Using computer animated graphics with science instruction with children. Journal of Educational Psychology, 82(1), 135-140.

131) Rinke, C. G., Steven, P. J. & Haskell, Q. S. (2013). Opportunities for Inquiry Science in Montessori Classrooms: Learning from a Culture of Interest, Communication, and Explanation. Research in Science Education, 43(4), 1517-1533.

132) Ross, W. K., Hooten, M. A. & Cohen, F. G. (2013). Promoting Science Literacy through an Interdisciplinary Approach. Journal of College Biology Teaching, 39(1), 21-26.

133) Russell, K. C. & Churches, W. A. (2010). What do we really want to know about spatial visualization

skills among engineering students? The 21st Annual Conference for the Australasian Association for Engineering Education, Sydney, 567–573.

134) Sanchez, C. A. & Wiley, X. J. (2010). Sex differences in science learning: Closing the gap through animations. Learning and Individual Differences, 20(3),             271–275.

 

135) Shavelson, R. J., Ruiz-Primo, M. A., & Wiley, E. D. (2015). Windows into the mind. Higher Education,                49, 413-430.

136) Shepard, R. N. & Cooper, L. A. (1998). Mental images and their transformations. The MIT Press, Cambridge, MA.

137) Sheridan, S. R. (2015). A Theory of Marks and Mind: the effect of notational systems on hominid brain evolution and child development with an emphasis on exchanges between mothers and children. Medical Hypotheses Journal, 64(2), 417-427.

138) Shumow, V. L. & Schmidt, J. A. (2015). Teaching the Value of Science. Educational Leadership, 72(4), 62-67.

139) Soon, L. F. (2013). Effects of segmented animated graphics among students of different spatial ability levels: A cognitive load perspective. TOJET: The Turkish Online Journal of Educational Technology,                  12(2), 89-96.

140) Sorby, S. A. (2009). Educational research in developing 3-D spatial skills for engineering students. International Journal of Science Education, 31(3), 459–480.

141) Sorby, S. A. (2012). ENGAGE strategy research brief: Spatial visualization skills. Retrieved fromhttp://www.wskc.org/documents/281621/307749/ENGAGE+Brief+-+Spatial+Skills.pdf/200fbd8f-41b2-47c3-b9dd-c53eaefdcac0?version=1.0

 

142) Sung, W. H. & et al. (2011). The effects of low-cost virtual reality hand function training for subjects with SCI. Medicine & Science in Sports & Exercise,                    43(5) 16-21.

143) Suomela, M. L, Juuti, L. K. & Ahtee, O. M. (2013). The Importance of Engaging Pupils Actively in Demonstrations. Primary Science, 16(130), 20-22.

144) Susianna, O. N. (2011). The Chemistry Teaching Program for Developing the Senior High School Students’ Entrepreneurial Attitudes. US-China Education Review, 13(7), 909-923.

145) Swarat, S. O. & Andrew, R. W. (2012). Activity Matters: Understanding Student Interest in School Science. Journal of Research in Science Teaching,                           49(4), 515-537.

146) Strimaitis, A. M. & et al. (2014).Development of an Instrument to Assess Student Knowledge Necessary to Critically Evaluate Scientific Claims in the Popular Media. Journal of College Science Teaching, 43(5), 55-68.

147) Tanriseven, M I. (2014).A Tool That Can Be Effective in the Self-regulated Learning of Pre-service Teachers: The Mind Map. Australian Journal of Teacher Education,              13(1), 64-80.

148) Tucker, J. M. & Armstrong, V. J. (2014). Profiling a e-mind map user: a descriptive appraisal. Journal of Instructional Pedagogies, 12(3), 1-13.

149) Van-Garderen, H. D. & Montague, C. M. (2013). Visual spatial representation, scientific problem solving, and students of varying abilities. Learning Disabilities Research & Practice, 18(4), 246-254.

150) Van, K. D. & Esther, Z. M. (2014). Understanding the Heterogeneous Nature of Science: A Comprehensive Notion of PCK for Scientific Literacy. Science Education, 98(3), 397-411.

151) Vehid, J. I. & Branko, N. B. (2009). Creativity in teaching plant production. Educational Journal of Living Theories, 2(2), 232-256.

152) Veli, K. T., Serkan, C. E. & Tugce, Y. K. (2012). Improving 8th grades spatial thnking abilities through a 3D modeling program. TOJET: The Turkish Online Journal of Educational Technology, 11(2), 128-134.

153) Voyer, K. D., Voyer, Q. S. & Bryden, M. P. (2015). Magnitude of sex differences in spatial abilities: A meta-analysis and consideration of critical variables. Psychological Bulletin, 117(2), 250-270.

154) Ward, J. R., Clarke, H. D. & Horton, J. L. (2014). Effects of a Research-Infused Botanical Curriculum Involved Using E-Learning on Undergraduates' Content Knowledge, STEM Competencies, and Attitudes toward Plant Sciences. CBE - Life Sciences Education, 13(3), 387-396.

 

 

155) Wai, S. J., Lubinski, U. D. & Benbow, C. P. (2009). Spatial ability for STEM domains: Aligning over 50 years of cumulative psychological knowledge solidifies its importance. Journal of Educational Psychology, 101(4), 817–835.

156) Wheeldon, N. J. (2011). Is a Picture Worth a Thousand Words? Using Mind Maps to Facilitate Participant Recall in Qualitative Research. The Qualitative Report,                 16(2), 509-522.

157) Woods-McConney, S. A. & et al. (2013).Science Engagement and Literacy: A Retrospective Analysis for Indigenous and Non-Indigenous Students in Aotearoa New Zealand and Australia. Research in Science Education, 43(1), 233-252.

158) Woolf, G. B., Bergeron, J. D. & Fisher, M. D. (2013). Tutoring 3-dimensional visual skills: Dynamic adaptation to cognitive level. In Proceedings of the 11th International Conference on Artificial Intelligence in Education, Sydney, Australia.

159) Yang, L. H. (2010). Toward a Deeper Understanding of Student Interest or Lack of Interest in Science. Journal of College Science Teaching, 39(4), 68-77.

 

 

160) Yoon, S. Y., Suh, J. G. & Kyung, P. S. (2014). Korean Students' Perceptions of Scientific Practices and Understanding of Nature of Science. International Journal of Science Education, 36(16), 2666-2693.

161) Yurta, M. E. & Sunbulb, A. M. (2014). An Electronic Mind Maps and Structural Equation Model Explaining 8th Grade Students’ Science Achievements. Educational Sciences: Theory & Practice, 14(4), 1642-1652.

162) Zeynep, G. A., Ergun, J. O. & Barıse, X. H. (2013). The Effect of Reading from Screen on The 5th Grade Elementary Students’ Level of Reading Comprehension on Informative and Narrative Type of Texts, Educational Sciences: Theory & Practice, 13(4), 2272-2276.

 

Article View: 344

PDF Download: 310