DOI: https://doi.org/10.1007/s11858-026-01770-y
تاريخ النشر: 2026-01-15
المؤلف: Xiaoli Lu وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات البحث النفسي والتعليمي
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة التفاعل بين مفاهيم الدافع لدى الطلاب والاستجابات العاطفية أثناء النمذجة الرياضية، باستخدام نظرية القيمة المتوقعة الموقعة (SEVT) ونظرية القيمة والسيطرة (CVT). تشير النتائج الرئيسية إلى أن القيمة الجوهرية ترتبط بشكل كبير بالعواطف الإيجابية، مثل المتعة والفضول، بينما تساهم القيمة المتوقعة في حالات عاطفية إيجابية وتخفف من الملل والقلق. بالإضافة إلى ذلك، تعزز القيمة النفعية الفضول، خاصة بين الطلاب ذوي الثقة المنخفضة. لوحظت اختلافات بين الجنسين، حيث عانى الأولاد من مستويات أعلى من الملل ولكن قلق أقل من الفتيات، وأبلغ الطلاب ذوو التحصيل العالي عن ملل وقلق أقل مع إظهار فضول أكبر. تسلط هذه النتائج الضوء على الفضول كاستجابة عاطفية حاسمة يمكن أن تعزز انخراط الطلاب وتساعد في التعلم الأعمق في السياقات الرياضية.
تعزز الاستنتاجات الأطر النظرية لـ SEVT و CVT، مؤكدة على أهمية تقييمات القيمة المتوقعة اللحظية في تشكيل العواطف المعرفية للطلاب أثناء مهام النمذجة الرياضية. تدعو الدراسة إلى تصميم مهام التعلم بعناية تأخذ في الاعتبار قيمة المهمة والميزات المحددة لاستحضار استجابات عاطفية وانخراط متميزة. من خلال الاعتراف بالتغيرات السياقية في تقييمات الطلاب وعواطفهم، تساهم النتائج في فهم أعمق للتفاعلات الديناميكية بين الدافع والعاطفة في تعليم النمذجة الرياضية، مقترحة أن البيئات التعليمية الفعالة يجب أن توازن بين التحديات المعرفية والأهمية الواقعية والفرص لاستقلالية الطلاب.
مقدمة
تؤكد مقدمة الدراسة على الأهمية المتزايدة لمهارات القرن الحادي والعشرين—مثل الإبداع، والتفكير النقدي، وحل المشكلات—في التعليم العالمي، خاصة في سياق المناهج المعدلة مثل معايير الرياضيات في الصين. تم تحديد النمذجة الرياضية كنهج تربوي رئيسي لا يتماشى فقط مع الأهداف التعليمية مع التطبيقات الواقعية ولكن يعزز أيضًا التعلم المتمركز حول الطالب. على الرغم من الاهتمام المتزايد بمشاعر الطلاب المتعلقة بالتعلم، بما في ذلك الدافع والعواطف، لا يزال هناك فجوة ملحوظة في فهم التجارب التعليمية المحددة المرتبطة بالنمذجة الرياضية. تهدف هذه الدراسة إلى استكشاف التفاعل بين تقييمات القيمة المتوقعة للطلاب وعواطفهم المعرفية أثناء مهام النمذجة الرياضية، باستخدام نظرية القيمة والسيطرة (CVT) ونظرية القيمة المتوقعة الموقعة (SEVT) كأطر نظرية.
تسعى البحث إلى معالجة الفروق داخل الشخص وبين الأشخاص في حالات الدافع والعاطفة، مع دراسة كيفية تقلب هذه العوامل أثناء مهام النمذجة وكيف ترتبط بالخصائص الخلفية مثل التحصيل الرياضي السابق، والجنس، وموارد التعليم المنزلية. تهدف الدراسة أيضًا إلى كشف الروابط بين مجموعات محددة من تقييمات القيمة المتوقعة وعواطف معرفية متميزة، وهي منطقة لم يتم استكشافها بشكل كافٍ في الأبحاث التجريبية. من خلال التحقيق في هذه العلاقات، تأمل الدراسة في تعزيز فهم كيفية تفاعل الدافع والعواطف في سياق النمذجة الرياضية، مما يساهم في إبلاغ الممارسات التعليمية التي تلبي خلفيات الطلاب المتنوعة وتعزز الانخراط المعنوي في الرياضيات.
النتائج
يقدم قسم النتائج نتائج وصفية وترابطية تتعلق بمفاهيم الدافع لدى الطلاب والعواطف المعرفية أثناء عملية النمذجة. تشير الإحصائيات الوصفية إلى أن الطلاب أبلغوا عن قيمة جوهرية عالية (M = 4.37)، وقيمة إنجاز (M = 4.17)، وقيمة نفعية (M = 4.04)، مما يعكس تصورًا للمهام على أنها ذات مغزى. كانت المتعة (M = 4.24) والفضول (M = 4.00) من أبرز العواطف المعرفية، بينما كان الملل (M = 1.66) والقلق (M = 2.35) منخفضين. تراوحت معاملات الارتباط داخل الفصول (ICCs) من 0.38 إلى 0.52، مما يشير إلى تباين في الاستجابات العاطفية عبر مراحل النمذجة. كشفت التحليلات الترابطية عن ارتباطات إيجابية قوية بين القيمة الجوهرية والعواطف الإيجابية (مثل المتعة: $r = 0.742$) وارتباطات سلبية مع الملل ($r = -0.514$)، مما يبرز أهمية انخراط الطلاب.
بالنسبة لسؤال البحث 1، كانت القيمة الجوهرية مرتبطة بشكل كبير بالمتعة ($\beta = 0.330$, $p < 0.001$) والفضول ($\beta = 0.226$, $p < 0.001$)، بينما ارتبطت القيمة المتوقعة إيجابيًا بالمتعة ($\beta = 0.185$, $p < 0.001$) وسلبيًا بالقلق ($\beta = -0.259$, $p < 0.001$). وجد سؤال البحث 2 أن التفاعل بين القيمة المتوقعة والقيمة النفعية أثر بشكل كبير على الفضول ($\beta = 0.140$, $p < 0.05$)، مع تأثير أكثر وضوحًا عندما كان لدى الطلاب توقعات منخفضة. أخيرًا، بالنسبة لسؤال البحث 3، ارتبط الجنس والتحصيل الرياضي السابق بالعواطف، حيث أبلغ الأولاد عن قلق أقل ($\beta = -0.179$, $p < 0.05$) وملل أعلى ($\beta = 0.175$, $p < 0.01$)، بينما ارتبط التحصيل العالي السابق بقلق أقل ($\beta = -0.187$, $p < 0.05$) وزيادة في الفضول ($\beta = 0.159$, $p < 0.05$). لم تؤثر موارد التعليم المنزلية بشكل كبير على العواطف المعرفية.
المناقشة
تستكشف قسم المناقشة من ورقة البحث التفاعل بين نظريات القيمة المتوقعة (CVT و SEVT) وتأثيراتها على الدافع والعواطف في السياقات الأكاديمية، خاصة في النمذجة الرياضية. تؤكد كلا النظريتين على أهمية القيمة المتوقعة—معتقدات الطلاب حول احتمالية نجاحهم—والقيمة—كيف يدرك الطلاب أهمية وفائدة المهام. توفر CVT إطارًا أوسع، بينما تركز SEVT على المعتقدات الخاصة بالمهام، مما يبرز الطبيعة متعددة الأبعاد للقيمة، والتي تشمل القيم الجوهرية، وقيم الإنجاز، والقيم النفعية، وقيم التكلفة. التفاعل بين القيمة المتوقعة والقيمة أمر حاسم، حيث يؤثر على الاستجابات العاطفية للطلاب؛ فالقيمة المتوقعة العالية مع القيمة العالية تعزز العواطف الإيجابية مثل المتعة، بينما يمكن أن تؤدي القيمة المتوقعة المنخفضة إلى عواطف سلبية مثل القلق.
تدمج الدراسة هذه النظريات لتحديد العوامل الدافعة الرئيسية في مهام النمذجة الرياضية، مع التأكيد على دور العواطف المعرفية—العواطف المتعلقة بالتعلم واكتساب المعرفة. تجد أن تقييمات القيمة المتوقعة الإيجابية ترتبط بعواطف مثل المتعة والفضول، بينما ترتبط التقييمات السلبية بالملل والإحباط. تسلط الأبحاث الضوء على أن الفضول مهم بشكل خاص في النمذجة الرياضية، حيث يقود الانخراط وحل المشكلات. بالإضافة إلى ذلك، تكشف النتائج أن القيمة الجوهرية هي مؤشر قوي للعواطف الإيجابية، بينما تلعب القيمة النفعية دورًا تعويضيًا في تعزيز الفضول، خاصة عندما تكون القيمة المتوقعة منخفضة. يؤثر الجنس والتحصيل السابق أيضًا على الاستجابات العاطفية، حيث أبلغ الأولاد عن ملل أعلى ولكن قلق أقل من الفتيات، وارتبط التحصيل السابق العالي بزيادة الفضول وتقليل العواطف السلبية. بشكل عام، تؤكد الدراسة على الديناميات المعقدة بين الدافع والعواطف والاختلافات الفردية في سياق النمذجة الرياضية.
القيود
تسلط قيود هذه الدراسة الضوء على عدة مجالات للبحث المستقبلي بشأن العلاقة بين تقييمات القيمة المتوقعة والعواطف المعرفية في مهام النمذجة الرياضية. أولاً، بينما يُعتبر استخدام التقارير الذاتية اللحظية شائعًا لالتقاط التجارب العاطفية الفورية للطلاب، تشير المخاوف بشأن الموثوقية إلى أن الدراسات المستقبلية يجب أن تتضمن مقاييس متعددة العناصر أو مثلث هذه التقارير الذاتية مع بيانات ملاحظة أو فسيولوجية. بالإضافة إلى ذلك، قد يحد حجم العينة الصغيرة المكونة من 171 طالبًا من سياق تعليمي محدد من تعميم النتائج. يجب أن تهدف الأبحاث المستقبلية إلى تضمين مجموعة متنوعة من المشاركين لتقييم ما إذا كانت أنماط مماثلة من تقييمات القيمة المتوقعة والعواطف المعرفية تُلاحظ عبر مختلف الفئات الديموغرافية، مثل الطلاب الأكبر سنًا أو أولئك الذين لديهم خبرات نمذجة متنوعة.
علاوة على ذلك، فإن تركيز الدراسة على العلاقات المتزامنة بين التقييمات والعواطف لا يتناول تفاعلاتها السببية أو الديناميكية. تشير الأطر النظرية، مثل نظرية القيمة والسيطرة (CVT)، إلى أن هذه العلاقات متبادلة ومتطورة، مما يدل على الحاجة إلى تصاميم طولية أو تجريبية في الأبحاث المستقبلية لتوضيح الآليات السببية المعنية. أخيرًا، بينما استعرضت الدراسة الديناميات العاطفية ضمن مهام النمذجة الرياضية، فإنها تدعو إلى مزيد من الاستكشاف حول كيفية تطور هذه التقييمات والعواطف طوال دورة النمذجة وتأثير تدخلات المعلمين على تجارب الطلاب الدافعية والعاطفية. قد يوفر التحقيق الأوسع في الخلفيات الاجتماعية والثقافية والاقتصادية للطلاب أيضًا رؤى أعمق حول العوامل التي تؤثر على استجاباتهم العاطفية والدافعية أثناء مهام النمذجة.
DOI: https://doi.org/10.1007/s11858-026-01770-y
Publication Date: 2026-01-15
Author(s): Xiaoli Lu et al.
Primary Topic: Psychological and Educational Research Studies
Overview
This study examines the interplay between students’ motivational constructs and emotional responses during mathematical modelling, utilizing situated expectancy-value theory (SEVT) and control-value theory (CVT). Key findings indicate that intrinsic value significantly correlates with positive emotions, such as enjoyment and curiosity, while expectancy contributes to positive emotional states and mitigates boredom and anxiety. Additionally, utility value enhances curiosity, particularly among students with lower confidence. Gender differences were noted, with boys experiencing higher levels of boredom but lower anxiety than girls, and higher-achieving students reporting less boredom and anxiety while exhibiting greater curiosity. These results highlight curiosity as a crucial emotional response that can enhance student engagement and facilitate deeper learning in mathematical contexts.
The conclusions reinforce the theoretical frameworks of SEVT and CVT, emphasizing the significance of momentary expectancy-value appraisals in shaping students’ epistemic emotions during mathematical modelling tasks. The study advocates for the careful design of learning tasks that consider task value and specific features to elicit distinct emotional and engagement responses. By acknowledging the situational variability in students’ appraisals and emotions, the findings contribute to a deeper understanding of the dynamic interactions between motivation and emotion in mathematical modelling education, suggesting that effective learning environments should balance cognitive challenges with real-world relevance and opportunities for student autonomy.
Introduction
The introduction of the study emphasizes the increasing importance of 21st-century skills—such as creativity, critical thinking, and problem-solving—in global education, particularly within the context of revised curricula like China’s mathematics standards. Mathematical modeling is identified as a key pedagogical approach that not only aligns educational goals with real-world applications but also promotes student-centered learning. Despite the growing interest in students’ learning-related affect, including motivation and emotions, there remains a notable gap in understanding the specific learning experiences tied to mathematical modeling. This study aims to explore the interplay between students’ expectancy-value appraisals and their epistemic emotions during mathematical modeling tasks, utilizing control-value theory (CVT) and situated expectancy-value theory (SEVT) as theoretical frameworks.
The research seeks to address both within-person and between-person differences in motivational-emotional states, examining how these factors fluctuate during modeling tasks and how they relate to background characteristics such as prior mathematics achievement, gender, and home educational resources. The study also aims to uncover the connections between specific combinations of expectancy-value appraisals and distinct epistemic emotions, an area that has been underexplored in empirical research. By investigating these relationships, the study aspires to enhance the understanding of how motivation and emotions interact within the context of mathematical modeling, ultimately informing educational practices that cater to diverse student backgrounds and promote meaningful engagement in mathematics.
Results
The results section presents descriptive and correlational findings regarding students’ motivational constructs and epistemic emotions during a modelling process. Descriptive statistics indicate that students reported high intrinsic value (M = 4.37), attainment value (M = 4.17), and utility value (M = 4.04), reflecting a perception of tasks as meaningful. Enjoyment (M = 4.24) and curiosity (M = 4.00) were the most prominent epistemic emotions, while boredom (M = 1.66) and anxiety (M = 2.35) were low. Intraclass correlation coefficients (ICCs) ranged from 0.38 to 0.52, suggesting variability in emotional responses across modelling stages. Correlational analyses revealed strong positive associations between intrinsic value and positive emotions (e.g., enjoyment: $r = 0.742$) and negative correlations with boredom ($r = -0.514$), highlighting the significance of student engagement.
For research question 1, intrinsic value was significantly associated with enjoyment ($\beta = 0.330$, $p < 0.001$) and curiosity ($\beta = 0.226$, $p < 0.001$), while expectancy positively correlated with enjoyment ($\beta = 0.185$, $p < 0.001$) and negatively with anxiety ($\beta = -0.259$, $p < 0.001$). Research question 2 found that the interaction between expectancy and utility value significantly affected curiosity ($\beta = 0.140$, $p < 0.05$), with a more pronounced effect when students had low expectancy. Lastly, for research question 3, gender and prior mathematical achievement were linked to emotions, with boys reporting lower anxiety ($\beta = -0.179$, $p < 0.05$) and higher boredom ($\beta = 0.175$, $p < 0.01$), while higher prior achievement correlated with lower anxiety ($\beta = -0.187$, $p < 0.05$) and increased curiosity ($\beta = 0.159$, $p < 0.05$). Home educational resources did not significantly impact the epistemic emotions.
Discussion
The discussion section of the research paper explores the interplay between expectancy-value theories (CVT and SEVT) and their implications for motivation and emotions in academic contexts, particularly in mathematical modeling. Both theories emphasize the significance of expectancy—students’ beliefs about their likelihood of success—and value—how students perceive the importance and utility of tasks. CVT provides a broader framework, while SEVT focuses on task-specific beliefs, highlighting the multidimensional nature of value, which includes intrinsic, attainment, utility, and cost values. The interaction between expectancy and value is crucial, as it influences students’ emotional responses; high expectancy coupled with high value fosters positive emotions like enjoyment, while low expectancy can lead to negative emotions such as anxiety.
The study integrates these theories to identify key motivational factors in mathematical modeling tasks, emphasizing the role of epistemic emotions—emotions related to learning and knowledge acquisition. It finds that positive expectancy-value appraisals correlate with emotions such as enjoyment and curiosity, while negative appraisals are linked to boredom and frustration. The research highlights that curiosity is particularly important in mathematical modeling, driving engagement and problem-solving. Additionally, the findings reveal that intrinsic value is a strong predictor of positive emotions, while utility value plays a compensatory role in enhancing curiosity, especially when expectancy is low. Gender and prior achievement also influence emotional responses, with boys reporting higher boredom but lower anxiety than girls, and higher prior achievement associated with increased curiosity and reduced negative emotions. Overall, the study underscores the complex dynamics between motivation, emotions, and individual differences in the context of mathematical modeling.
Limitations
The limitations of this study highlight several areas for future research regarding the relationship between expectancy-value appraisals and epistemic emotions in mathematical modeling tasks. Firstly, while the use of momentary self-reports is common for capturing students’ immediate emotional experiences, concerns regarding reliability suggest that future studies should incorporate multi-item measures or triangulate these self-reports with observational or physiological data. Additionally, the small sample size of 171 students from a specific educational context may limit the generalizability of the findings. Future research should aim to include a more diverse participant pool to assess whether similar patterns of expectancy-value appraisals and epistemic emotions are observed across different demographics, such as older students or those with varying modeling experience.
Moreover, the study’s focus on concurrent relationships between appraisals and emotions does not address their causal or dynamic interactions. Theoretical frameworks, such as the Control-Value Theory (CVT), suggest that these relationships are reciprocal and evolving, indicating a need for longitudinal or experimental designs in future research to clarify the causal mechanisms at play. Lastly, while the study examined emotional dynamics within mathematical modeling tasks, it calls for further exploration of how these appraisals and emotions evolve throughout the modeling cycle and the impact of teacher interventions on students’ motivational and emotional experiences. A broader investigation into the sociocultural and socioeconomic backgrounds of students may also provide deeper insights into the factors influencing their emotional and motivational responses during modeling tasks.