تحلیل کاربرد راهبرد استیم بر مهارت حل مسئله ریاضی دانش‌آموزان ابتدایی


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 31 خرداد 1405

نوع مقاله : علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 هییت علمی دانشگاه بوعلی سینا

2 گروه علوم تربیتی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده
این پژوهش با هدف تحلیل تأثیر استفاده از راهبرد آموزشی استیم بر مهارت حل‌مسئله ریاضی دانش‌آموزان ابتدایی، با رویکرد کیفی و روش فراترکیب انجام شد. جامعه پژوهش شامل کلیه مقالات مرتبط با موضوع در پایگاه‌های داده داخلی و خارجی طی بازه زمانی ۱۳۹۹ تا ۱۴۰۴ (۲۰۱۹ تا ۲۰۲۵ میلادی) بود. پژوهشگران با روش هدفمند مبتنی بر ملاک‌های مشخص، در نهایت ۲۳ مقاله را برای تحلیل انتخاب کردند. تحلیل داده‌ها با روش تحلیل محتوا و مضمون انجام شد..
یافته‌ها نشان داد روند پژوهش‌ها در این حوزه از بعد از سال ۲۰۱۸ افزایش یافته و رو به رشد است. همچنین کشور اندونزی بیشترین تعداد مطالعات را به خود اختصاص داده و پس از آن آمریکا، چین و ترکیه قرار دارند. ایران و برخی کشورها از جمله پرتغال، اکوادور، امارات و ازبکستان نیز در این عرصه به‌صورت نوظهور فعال هستند. از نظر روش‌شناسی، بیشترین مطالعات با رویکرد آمیخته انجام شده‌اند. نتایج نشان داد طراحی مبتنی بر مسئله، رایج‌ترین کاربرد راهبرد استیم در حل‌مسئله ریاضی است. همچنین راهبردهای دیگری مانند آموزش حل‌مسئله، استفاده از مواد آموزشی دیجیتال و مدل‌سازی‌های مبتنی بر استیم گزارش شده‌اند. پیامد اصلی، افزایش توانایی حل‌مسئله ریاضی دانش‌آموزان بود. علاوه بر نقاط قوت مانند افزایش انگیزه، درگیرسازی ذهنی، تقویت مدل‌سازی و انعطاف‌پذیری شناختی، چالش‌هایی نظیر کمبود کارآمدی معلمان، دشواری ارزشیابی، زمان‌بر و پرهزینه بودن و سطحی‌نگری نیز مطرح شد. همچنین فرصت‌هایی مانند پاسخگویی به انتظارات یادگیری و ایجاد محیط مؤثر و تهدیدهایی مانند کمبود منابع و تفسیر نادرست شناسایی گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Systematic Analysis of STEAM Strategy on Elementary Students' Mathematical Problem Solving Skills

نویسنده English

omid mozaffari 2
2 Department of Educational Sciences, Faculty of Humanities, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
چکیده English

Introduction: In the modern world, problem solving is an essential skill for learners. In the meantime, STEAM-based learning has been proposed as one of the effective strategies for improving students' problem-solving skills. Despite evidence of the effect of STEAM on increasing mathematical problem-solving skills, some studies also report challenges and problems in improving higher-level skills. Therefore, this study, using a meta-synthesis approach, examines the process and applications of STEAM in improving elementary students' mathematical problem-solving and extracts strengths, weaknesses, opportunities, and challenges.
Method: In this study, the meta-synthesis method was used following Sandelowski and Baruso. The research population included all articles related to the topic and purpose of the research, and the research sample was selected using a purposive method based on input and output criteria. Content analysis and theme analysis were used to analyze the data.
Findings: The findings show that there was limited attention to the use of STEAM for problem-solving skills before 2019, and then a significant increase was observed over the past three years. Indonesia had the largest number of studies, with the United States, China, and Turkey leading the field, and Iran, Portugal, Ecuador, the United Arab Emirates, and Uzbekistan emerging in this offering. The most commonly used methods were mixed methods, followed by qualitative and quantitative. Common uses of STEAM included STEAM problem-based design, STEAM problem-solving skills training, digital learning materials, and modeling-based STEAM learning. The main outcome of the STEAM strategy on math problem-solving skills was to improve students’ math problem-solving performance. Strengths included increased motivation and meaningful learning of mathematics, increased cognitive engagement, development of modeling skills, improved capacity to solve complex problems, and cognitive flexibility; weaknesses included limited teacher effectiveness, difficulties in assessment, and implementation constraints such as time and cost, along with the risks of superficial engagement; Opportunities included aligning learning expectations, creating effective learning environments, and increasing public attention to STEAM approaches, and threats included inadequate resources and budget constraints, risks of misinterpretation, and shallow adoption.
Discussion: Overall, the mixed evidence suggests that STEAM has significant potential to transform mathematics education by shifting it from rote to problem-based learning. Once internal and external challenges are managed, the inherent strengths of STEAM and current educational opportunities can be leveraged to develop students with efficient, creative, and confident mathematical problem-solving capabilities.

کلیدواژه‌ها English

  • STEAM
  • problem-solving skills
  • mathematics
  • students
  • elementary school