پديد آورندگان :
بادله، عليرضا دانشگاه فرهنگيان استان گلستان - پرديس آيت اله خامنه‌اي - گروه علوم تربيتي، گرگان، ايران , نصرت، نوش آفرين دانشگاه آزاد واحد تهران مركز - دانشكده علوم تربيتي - گروه علوم تربيتي، تهران، ايران , سليماني راد، وحيده دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقيقات تهران - دانشكده علوم پايه - گروه رياضي، ايران
كليدواژه :
آموزش رباتيك , مهارت حل‌مسئله , فيزيك , دانش‌آموزان
چكيده فارسي :
پيشينه و اهداف: پيشرفت روزافزون تكنولوژي سبب پيدايش ماشين هايي به نام ربات شده، به طوري كه امروزه رباتيك ابعاد مختلف زندگي بشر را تحت تأثير قرار داده است. رباتيك يكي از جديدترين فناوري‌هاي جهان امروز است كه امروزه نقش آن در صنعت بسيار زياد بوده و به تدريج در حال گسترش در تمام زندگي بشري است. رباتيك ابزار نويني است كه مي‌تواند بسياري از نياز‌هاي انسان را برطرف نمايد و بر نگرش‌ها و تفكرات آدمي به خصوص نوجوانان، تأثير بگذارد و رفتار آنها را تحت تأثير خود قرار دهد، زيرا نوجوانان علاقه دارند كه تجربه‌هاي جديدي را بدست آورند و تكنولوژي، به دليل اختراعات جديد مانند رباتيك، اين نياز آنان را رفع مي كند. دانش‌آموزان با تكنولوژي و رباتيك احساس راحتي بيشتري مي‌كنند، چون اين فناوري، حس كنجكاوي آنها را برطرف مي‌كند. دنياي رباتيك، تلفيقي از الكترونيك، مكانيك، نرم افزار و سخت افزار مي‌باشد كه همواره در حال پيشرفت است. به عبارت ديگر، رباتيك يك دستگاه الكترومكانيكي يا يك نرم‌افزار هوشمند براي جايگزيني با انسان، با هدف انجام وظايف گوناگون است. يك ماشين كه مي‌تواند براي عمل به دستورات گوناگون برنامه‌ريزي گردد يا يك سري كارهاي ويژه را انجام دهد، به خصوص آن دسته از امور كه فراتر از توانايي‌هاي طبيعي و سرشتي بشر باشند. رباتيك، به علت داشتن ماهيت بين رشته‌اي، داراي رويكرد جذابي در آموزش است، زيرا نيازمند تخصص در رشته‌هاي رياضيات و زيباشناسي است كه رياضيات سبب تقويت تفكر حل مسئله و زيباشناسي سبب تقويت تفكر خلاق مي‌گردد. بنابراين مي‌توان بيان كرد كه رباتيك بر تفكرات حل مسئله و خلاق دانش‌آموزان مؤثر است. هدف پژوهش حاضر تأثير آموزش رباتيك بر مهارت‌هاي حل مسئله در درس فيزيك دانش‌آموزان دوره ي متوسطه اول مي‌باشد.
روش‌ها: اين پژوهش نيمه آزمايشي و از نوع علي-مقايسه‌اي است و جامعه‌ي آماري آن شامل تمامي مدارس عضو طرح آموزشي رباتيك شهر تهران مي باشد. به روش نمونه‌گيري خوشه‌اي، از بين 5 منطقه ي تهران، يك منطقه و سپس به طور تصادفي از بين مدارس آن، 6 مدرسه با 173 دانش آموز انتخاب و به صورت هدفمند تعداد 120 دانش‌آموز از بين آن ها انتخاب شدند. ابزار پژوهش شامل پرسشنامه ي محقق ساخته‌ي سنجش مهارت‌هاي حل مسئله و بسته ي آموزش سازه‌هاي رباتيك در درس فيزيك بوده است كه روايي آن با روش روايي محتوايي توسط متخصصين رباتيك و اساتيد آزمون‌ساز تأييد و پايايي آن با استفاده از آلفاي كرونباخ، 95/0 بدست آمد. جهت تجزيه و تحليل داده‌ها ازSPSS در دو سطح آمار توصيفي (شاخص هاي مركزي و پراكندگي) و آمار استنباطي (آزمون تي (t) مستقل، تحليل واريانس و تحليل كواريانس) استفاده شد.
يافته ها: پژوهش نشان داد كه بين آموزش رباتيك و مهارت‌هاي حل مسئله ي دانش‌آموزان رابطه‌ي معنادار و مثبتي وجود دارد. همچنين رابطه ي معناداري بين تأثير آموزش رباتيك و مهارت‌هاي حل مسئله در بين دانش‌آموزان دختر و پسر وجود نداشته و تفاوتي بين آن ها مشاهده نمي شود.
نتيجه‌گيري: آموزش رباتيك بر مهارت‌هاي حل مسأله دانش‌آموزان تأثير مثبت و معناداري دارد. پژوهش حاضر همانند هر پژوهش ديگر با محدوديت‌هايي همانند استفاده ي تنها از يكي از ابزار‌هاي تحقيق، يعني پرسشنامه و عدم استفاده از ساير ابزارها و محدوديت‌هايي جغرافيايي و دوره ي تحصيلي و هزينه‌هاي آموزشي و ساخت ربات، نيازمندي به تجهيزات كارگاهي پيشرفته، در دسترس نبودن نرم افزارهاي اصل و استاندارد مواجه بود. بنابراين پيشنهاد مي‌شود كه پژوهش حاضر در ساير مناطق جغرافيايي و در دوره هاي تحصيلي مختلف و در مكان‌هاي با امكانات پيشرفته ي مهندسي عملياتي گردد تا قدرت تعميم يافته‌ها افزايش يابد. براساس يافته‌هاي حاصل از اين پژوهش، پيشنهاد مي‌شود ترتيبي داده شود تا در زمينه ي تأثير رباتيك بر انگيزه و يادگيري دانش‌آموزان، تحقيقات بيشتري صورت گرفته و بتوان با كسب اطلاعات دقيق راهكار‌هايي در جهت استفاده ي صحيح از آموزش رباتيك ارائه داد. علاوه بر اين پيشنهاد مي گردد، شيوه‌هاي آموزش رباتيك در كشور‌هاي ديگر جهت ارتقاي تأثيرگذاري آموزش رباتيك بر دانش‌آموزان مورد توجه قرار گيرد.
چكيده لاتين :
Background and Objective: Increasing development of technology has led to appearance of machines calls robots which have influenced different dimensions of human life. Robotics is one of the newest technologies in today’s world that has a great role in industry today and is gradually expanding throughout human life. Robotics is a new tool that can meet many human needs and influence the attitudes and thoughts of people, especially adolescents, and influence their behavior, because adolescents are interested in gaining new experiences and technology, due to new inventions such as robotics, this need is met. Students feel more comfortable with technology and robotics, because this technology quenches their curiosity. The world of robotics is a combination of electronics, mechanics, software and hardware that is constantly evolving. In other words, a robot is an electromechanical device or intelligent software to replace humans, with the aim of performing various tasks. A machine that can be programmed to execute various commands or perform a series of special tasks, especially those that are beyond the natural capabilities of men. Robotics, due to its interdisciplinary nature, has an attractive approach to education, because it requires expertise in the fields of mathematics and aesthetics, while mathematics strengthens problem-solving thinking and aesthetics strengthens creative thinking. Therefore, it can be said that robotics is effective on students' problem-solving and creative thinking. This study aims to evaluate the effect of robotic education on problem-solving of junior-high school students in physics.
Methods: This is a semi-experimental and causal-comparative study. The statistical population includes all schools participating in the robotics training program in Tehran. Using cluster sampling, from 5 districts of Tehran, one district was chosen, and then randomly from its schools, 6 schools with 173 students were selected and 120 students were randomly selected among them. Research tools included a researcher-made questionnaire of problem-solving measurement and an educational package of robotic structures in physics. Its validity was confirmed by content validity method by robotics experts and testers and its reliability was achieved 0.95 using Cronbach's alpha. For data analysis, SPSS software was used in two levels of descriptive statistics (indexes of centrality and frequency) and deductive statistics (independent t-test, variance analysis and covariance analysis).
Findings: The findings show there is a significant relationship between educational robotic and problem-solving skills, and also, there is no significant relationship between the effect of robotic education on the level of problem-solving skills among girls and boys students.
Conclusion: Robotic education has a significant effect on problem solving skills of high school students. The present study, like any other research, has certain limitations such as using only one research instrument, i.e. questionnaire and not using other instruments and geographical and curricular limitations and training costs and robot construction, and need for advanced workshop equipment. There was a lack of original and standard software. Therefore, it is suggested that the present study be conducted in other geographical areas and in other courses and in places with advanced engineering facilities to increase the probability of generalizations. Based on the findings of this study, it is suggested that arrangements be made to investigate the effect of robotics on students' motivation and learning, and to provide accurate information to provide solutions for the correct use of robotics training. In addition, it is suggested that robotics training methods in other countries be considered to promote the effectiveness of robotics training on students.
