DOI: https://doi.org/10.28945/5712
تاريخ النشر: 2026-01-01
المؤلف: Bintang Zaura وآخرون
الموضوع الرئيسي: الألعاب التعليمية وت gamification
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة فعالية “أبطال الكسور”، أداة التعلم الم gamified التي تم تطويرها باستخدام نموذج ADDIE، في تعزيز فهم الطلاب للكسور. تسلط الأبحاث الضوء على أهمية إتقان الكسور للرياضيات المتقدمة وحل المشكلات في الحياة الواقعية، مع معالجة المفاهيم الخاطئة الشائعة وطرق التدريس غير الفعالة. تشير النتائج إلى أن أبطال الكسور يحسن بشكل كبير من فهم الطلاب لمفاهيم الكسور، كما يتضح من المكاسب التعليمية الكبيرة التي تم قياسها من خلال اختبارات t لعينة مزدوجة. ومن الجدير بالذكر أن غياب الفروق الكبيرة بين الجنسين في أداء الاختبار بعد التدريس يشير إلى أن اللعبة تعزز نتائج تعلم متساوية، مما يتماشى مع مبادئ التعليم الشامل. كما تؤكد الدراسة على دور المعرفة السابقة في تشكيل نتائج التعلم وتأثير العوامل السياقية، مثل موارد المدرسة وممارسات التدريس، على أداء الطلاب.
على الرغم من نتائجها الواعدة، تعترف الدراسة بالقيود، بما في ذلك التمثيل الثقافي الضيق للرياضيات الإثنوماثيماتيكية في آتشيه والتركيز على نتائج التعلم الفورية دون تقييم الاحتفاظ على المدى الطويل أو التأثيرات الأوسع على عقليات الطلاب الرياضية. يُوصى بإجراء أبحاث مستقبلية لاستكشاف قابلية تكيف اللعبة عبر السياقات الثقافية المتنوعة وفعاليتها على المدى الطويل. يمكن أن توفر الدراسات الطولية رؤى حول استدامة نتائج التعلم، بينما قد تعزز الدراسات المقارنة عبر مناطق مختلفة فهم تأثير التعلم الم gamified على الطلاب. بشكل عام، تؤكد مصادقة أبطال الكسور على جودتها التقنية والبيداغوجية العالية، مما يجعلها أداة قيمة لتحسين التعليم في الرياضيات.
مقدمة
تؤكد المقدمة على الدور الحاسم لفهم الكسور في تطوير الطلاب الرياضي وفي حل المشكلات اليومية. إن إتقان الكسور هو أساس للمفاهيم المتقدمة في الرياضيات، مثل الجبر والتفاضل والتكامل، وهو ضروري لتعزيز مهارات التفكير النسبي (باول، 2018؛ بواك وآخرون، 2023). على الرغم من أهميتها، غالبًا ما يواجه الطلاب في مستويات تعليمية مختلفة صعوبات في الكسور، مما يؤدي إلى صعوبات مستمرة (بروس وآخرون، 2023). يواجه المعلمون تحديات في تدريس هذا الموضوع بفعالية، وغالبًا ما يعتمدون على الكتب المدرسية التقليدية، التي قد لا تعالج بشكل كافٍ المفاهيم الخاطئة المفاهيمية للطلاب بشأن تكافؤ الكسور والأجزاء المتساوية (كادي وآخرون، 2015؛ هارياني وآخرون، 2023). هناك حاجة إلى استراتيجيات تدريس مبتكرة، بما في ذلك استخدام الوسائل البصرية والتكنولوجيا، لتحسين الفهم (بروس وآخرون، 2023؛ تاديو، 2024).
تسلط المقدمة أيضًا الضوء على إمكانيات التعلم الم gamified كنهج فعال لتعليم الكسور. تشير الأبحاث إلى أن كل من التعلم الم gamified الرقمي وغير الرقمي يمكن أن يعزز مشاركة الطلاب وفهمهم المفاهيمي، مما يؤدي إلى تحسين الإنجاز الرياضي (هانت وآخرون، 2023). ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات مثل التركيز المفرط على المنافسة والندرة المحدودة للألعاب التعليمية عالية الجودة التي تستهدف مفاهيم الكسور (غونزاليس فاليخو، 2024). تعالج هذه الدراسة هذه الفجوات من خلال تقييم “أبطال الكسور”، وهي لعبة تعليمية تم تطويرها خصيصًا تتماشى مع منهج المدارس الإعدادية الإندونيسية. باستخدام بيانات تجريبية، تقدم الدراسة أدلة موضوعية على فعالية اللعبة في تحسين فهم الطلاب للكسور وتظهر فوائدها المتساوية عبر مختلف الجنسين ومستويات القدرة الأولية. تم هيكلة المقالة لتقديم الإطار المفاهيمي، ومنهجية البحث، والنتائج، والاستنتاجات، بما في ذلك القيود واقتراحات البحث المستقبلي.
الطرق
استخدمت الدراسة تصميمًا تجريبيًا لمجموعة واحدة مع اختبار قبلي واختبار بعدي مع طلاب السنة السابعة من ثلاث مدارس إعدادية حكومية في باندا آتشيه، إندونيسيا، لتقييم فعالية اللعبة التعليمية أبطال الكسور في تعزيز فهم الطلاب للكسور. تم جمع البيانات من خلال الاختبارات القبلية والبعدية وتحليلها باستخدام اختبارات t لعينة واحدة ودرجات المكاسب لتقييم تحسين الأداء. بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام اختبار t لعينة مزدوجة للتحقيق في الفروق بين الجنسين في نتائج التعلم، بينما تم إجراء تحليل التباين الثنائي لاستكشاف التفاعل بين اللعبة التعليمية وفهم الطلاب الرياضي للكسور، مع التحكم في مستويات القدرة الأولية.
تم تطوير أبطال الكسور، الأداة التعليمية الرئيسية، باستخدام نموذج ADDIE لضمان نهج منهجي في تصميمها وتنفيذها. تم التحقق من صحة اللعبة والمشكلات الرياضية المرتبطة بها بدقة من قبل خبراء الموضوع للتأكد من ملاءمتها لتحقيق الأهداف التعليمية المقصودة. تتماشى اللعبة المستندة إلى نظام أندرويد، والتي تم تثبيتها على أجهزة الطلاب، مع المنهج الإندونيسي الحالي (منهج ميرديكا) وتؤكد على التعلم المتمركز حول الطالب من خلال تقديم مشكلات بمستويات صعوبة متفاوتة (سهل، معتدل، وصعب).
النتائج
في قسم النتائج والمناقشة، يقدم المؤلفون نتائجهم بشكل منهجي بما يتماشى مع أسئلة البحث الموضحة في بداية الدراسة. يتم وضع كل نتيجة في سياقها لمعالجة استفسارات محددة، مما يسمح بتفسير منظم للبيانات. تتناول المناقشة اللاحقة هذه النتائج، مقدمة رؤى وآثار محتملة بناءً على النتائج التي تم الحصول عليها. لا يوضح هذا النهج النتائج فحسب، بل يسهل أيضًا فهمًا أعمق لأهميتها ضمن سياق البحث الأوسع.
المناقشة
تساهم هذه البحث في مجال التعلم الم gamified من خلال إثبات أن اللعبة التعليمية “أبطال الكسور” تعزز بشكل كبير من فهم الطلاب للكسور، بغض النظر عن معرفتهم السابقة أو جنسهم. وجدت الدراسة تحسنًا ذا دلالة إحصائية في درجات الاختبار بعد التدريس مقارنةً بدرجات الاختبار القبلي، مما يشير إلى أن التعليم الم gamified يمكن أن يعالج بفعالية التحديات الشائعة التي يواجهها الطلاب في تعلم الكسور. من المهم أن النتائج أظهرت عدم وجود فروق أداء كبيرة بين الطلاب الذكور والإناث، مما يشير إلى أن اللعبة توفر فرص تعلم متساوية لجميع المتعلمين.
تشجع النتائج المعلمين على تنفيذ أدوات التعلم الم gamified مثل أبطال الكسور في فصولهم الدراسية، مع استخدام التقييمات التشخيصية لتخصيص الدعم لاحتياجات الطلاب الفردية. بالإضافة إلى ذلك، تبرز الدراسة ضرورة إجراء أبحاث مستقبلية لاستكشاف كيفية تفاعل عناصر اللعبة المختلفة مع الطلاب من مختلف الجنسين، مما قد يساعد في تحسين تصميم اللعبة لتحقيق نتائج تعليمية أفضل. بشكل عام، تؤكد الأبحاث على إمكانيات البيئات الم gamified المدفوعة بالنظرية لتعزيز التعليم الفعال والشامل في الرياضيات في التعليم الثانوي، مما يسهم في تجارب تعلم أكثر عدلاً.
DOI: https://doi.org/10.28945/5712
Publication Date: 2026-01-01
Author(s): Bintang Zaura et al.
Primary Topic: Educational Games and Gamification
Overview
This study investigates the effectiveness of “Fraction Heroes,” a gamified learning tool developed using the ADDIE model, in enhancing students’ understanding of fractions. The research highlights the importance of mastering fractions for advanced mathematics and real-life problem-solving, addressing common misconceptions and ineffective teaching methods. The findings indicate that Fraction Heroes significantly improves students’ comprehension of fraction concepts, as evidenced by substantial learning gains measured through paired-sample t-tests. Notably, the absence of significant gender differences in post-test performance suggests that the game promotes equitable learning outcomes, aligning with inclusive education principles. The study also emphasizes the role of prior knowledge in shaping learning outcomes and the influence of contextual factors, such as school resources and instructional practices, on student performance.
Despite its promising results, the study acknowledges limitations, including the narrow cultural representation of Acehnese ethnomathematics and the focus on immediate learning outcomes without assessing long-term retention or broader impacts on students’ mathematical mindsets. Future research is recommended to explore the game’s adaptability across diverse cultural contexts and its long-term effectiveness. Longitudinal studies could provide insights into the sustainability of learning outcomes, while comparative studies across different regions may enhance understanding of gamified learning’s impact on students. Overall, the validation of Fraction Heroes confirms its high technical and pedagogical quality, positioning it as a valuable tool for improving mathematics education.
Introduction
The introduction emphasizes the critical role of understanding fractions in students’ mathematical development and everyday problem-solving. Mastery of fractions is foundational for advanced concepts in mathematics, such as algebra and calculus, and is essential for enhancing proportional reasoning skills (Powell, 2018; Bouck et al., 2023). Despite its importance, students at various educational levels often struggle with fractions, leading to persistent difficulties (Bruce et al., 2023). Educators face challenges in effectively teaching this topic, often relying on traditional textbooks, which may not adequately address students’ conceptual misunderstandings regarding fraction equivalence and equal parts (Cady et al., 2015; Hariyani et al., 2023). Innovative instructional strategies, including the use of visual aids and technology, are necessary to improve understanding (Bruce et al., 2023; Tadeu, 2024).
The introduction also highlights the potential of gamified learning as an effective approach to teaching fractions. Research indicates that both digital and non-digital gamification can enhance student engagement and conceptual understanding, leading to improved mathematical achievement (Hunt et al., 2023). However, challenges such as the overemphasis on competition and the limited availability of high-quality educational games targeting fraction concepts remain (González Vallejo, 2024). This study addresses these gaps by evaluating “Fraction Heroes,” a custom-developed educational game aligned with the Indonesian junior high school curriculum. Using experimental data, the study provides objective evidence of the game’s effectiveness in improving students’ understanding of fractions and demonstrates its equitable benefits across different genders and initial ability levels. The article is structured to present the conceptual framework, research methodology, results, and conclusions, including limitations and future research suggestions.
Methods
The study utilized a one-group pre-test and post-test experimental design with Year 7 students from three public junior high schools in Banda Aceh, Indonesia, to evaluate the effectiveness of the educational game Fraction Heroes in enhancing students’ understanding of fractions. Data were collected through pre-and post-tests and analyzed using one-sample t-tests and gain scores to assess performance improvement. Additionally, a paired-samples t-test was employed to investigate gender differences in learning outcomes, while a two-way ANOVA was conducted to explore the interaction between the educational game and students’ mathematical understanding of fractions, controlling for initial ability levels.
Fraction Heroes, the primary instructional tool, was developed using the ADDIE model to ensure a systematic approach to its design and implementation. The game and its associated mathematical problems were rigorously validated by subject-matter experts to confirm their suitability for achieving the intended learning objectives. The Android-based game, which was installed on students’ devices, aligns with the current Indonesian curriculum (Merdeka Curriculum) and emphasizes student-centered learning by offering problems at varying levels of difficulty (easy, moderate, and hard).
Results
In the Results and Discussion section, the authors systematically present their findings in alignment with the research questions outlined at the outset of the study. Each result is contextualized to address specific inquiries, allowing for a structured interpretation of the data. The subsequent discussion elaborates on these findings, offering insights and potential implications based on the results obtained. This approach not only clarifies the outcomes but also facilitates a deeper understanding of their significance within the broader research context.
Discussion
This research contributes to the field of gamified learning by demonstrating that the educational game “Fraction Heroes” significantly enhances students’ understanding of fractions, regardless of their prior knowledge or gender. The study found a statistically significant improvement in post-test scores compared to pre-test scores, indicating that gamified instruction can effectively address common challenges students face in learning fractions. Importantly, the results showed no significant performance differences between male and female students, suggesting that the game provides equitable learning opportunities for all learners.
The findings encourage educators to implement gamified learning tools like Fraction Heroes in their classrooms, utilizing diagnostic assessments to tailor support to individual student needs. Additionally, the study highlights the necessity for future research to explore how different game elements engage students of varying genders, which could further refine game design for enhanced educational outcomes. Overall, the research underscores the potential of theory-driven gamified environments to foster inclusive and effective mathematics instruction in secondary education, ultimately contributing to more equitable learning experiences.