الهروب من نقص المهارات الرياضية: منصات تفاعلية موجهة بالألعاب لتعزيز المهارات الكمية
Escape from mathematical−skill deficiencies: gamified interactive platforms to reinforce quantitative skills

المجلة: International Journal of Educational Technology in Higher Education، المجلد: 23، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s41239-025-00576-4
تاريخ النشر: 2026-01-13
المؤلف: Yeray Rodríguez Rincón وآخرون
الموضوع الرئيسي: الألعاب التعليمية وت gamification

نظرة عامة

تستكشف هذه الدراسة استخدام منصات غرفة الهروب التفاعلية كاستراتيجية لتعزيز التعليم تهدف إلى معالجة نقص المهارات الكمية بين الطلاب الذين يدخلون برامج الجامعة في الاقتصاد والأعمال. تحدد الأبحاث هذه النواقص على أنها ناتجة عن قصور في المنهج الدراسي قبل الجامعة، مما يعيق الأداء الأكاديمي للطلاب. لمكافحة هذه المشكلة، تم تطوير أربع منصات تفاعلية لغرفة الهروب باستخدام Genially، مع التركيز على مواضيع أساسية مثل العمليات الرياضية، الجبر المصفوفي، الدوال، والمشتقات. تم تصميم المنصات لتسهيل التعلم الذاتي والتكيف، مع مراعاة احتياجات الطلاب الفردية بينما تكون متاحة للمعلمين. تم استخدام تصميم شبه تجريبي يشمل 122 طالبًا في المجموعة التجريبية و101 في المجموعة الضابطة، مع تقييمات تكشف عن تحسينات كبيرة في المهارات الكمية، لا سيما في تقليل الفجوة بين الجنسين في الأداء.

تشير النتائج إلى أن الطلاب الذين شاركوا في منصات غرفة الهروب شهدوا تحسينًا متوسطًا قدره 32% في المهارات الكمية، مع تحليل مكاسب هاك المنضبطة الذي يظهر تحسينًا محتملًا إجماليًا قدره 53%. ومن الملاحظ أن التدخل أزال الفجوة الأولية بين الجنسين في الأداء، مما يشير إلى أن الطبيعة التكيفية للمنصات تعزز نتائج التعلم العادلة. أكدت التحليلات الإحصائية، بما في ذلك ANCOVA ومطابقة درجات الميل، فعالية التدخل، حيث يرتبط كل منصة إضافية مكتملة بزيادة قدرها حوالي 0.55 نقطة في الأداء النهائي. تختتم الدراسة بأن منصات غرفة الهروب الم gamified تمثل نهجًا واعدًا ومبتكرًا لتعزيز التعليم في التعليم العالي، مما يعزز المهارات الكمية ويعزز المساواة بين الجنسين بين الطلاب.

مقدمة

تتناول مقدمة هذه الورقة البحثية النقص الكمي المقلق بين الطلاب الذين يدخلون الجامعة، لا سيما في إسبانيا، حيث تؤدي المسارات التعليمية المتنوعة إلى تفاوتات كبيرة في الاستعداد الرياضي. وقد حددت الدراسات السابقة أن هذه النواقص تظهر بأشكال مختلفة، حيث يكافح بعض الطلاب مع العمليات الأساسية، بينما يواجه آخرون تحديات في مواضيع أكثر تقدمًا مثل الدوال والجبر. تشمل العوامل الرئيسية التي تسهم في هذه الفجوات الطرق المتنوعة إلى الجامعة، مثل البكالوريا والتعليم والتدريب المهني العالي، التي تقدم مستويات مختلفة من التعليم الرياضي. وبالتالي، يظهر الطلاب غالبًا مهارات كمية غير متجانسة ضمن نفس المجموعة الأكاديمية، مما يعقد عمليات التعليم والتعلم الفعالة.

لمعالجة هذه التحديات، تقترح الورقة تنفيذ منصات تعزيز تعليمية تفاعلية تتكيف مع احتياجات الطلاب الفردية، وتوفر دروسًا افتراضية لتعزيز المهارات الكمية. تستند هذه المقاربة إلى نظرية فيغوتسكي البنائية، التي تؤكد على أهمية الدعم في التعلم. تهدف الدراسة إلى تقييم فعالية هذه المنصات التفاعلية في تحسين استعداد الطلاب الكمي مقارنة بأساليب الدعم التقليدية، مثل التعزيز القائم على الكتب الدراسية أو الدورات التحضيرية. يحدد المقال هيكله، موضحًا الخلفية النظرية، والمنهجية، والنتائج، والآثار للبحوث المستقبلية، ساعيًا في النهاية لإظهار أن استراتيجيات التعليم المخصصة يمكن أن تؤدي إلى نتائج أكاديمية أفضل للطلاب في برامج الاقتصاد والأعمال.

الطرق

في قسم الطرق، تبحث الدراسة في فعالية المنصات التفاعلية التكيفية على المهارات الكمية من خلال سلسلة من التحليلات التي تهدف إلى اختبار ثلاث فرضيات. بالنسبة للفرضية 1، تقارن الدراسة بين درجات الاختبار القبلي والبعدي للطلاب (N = 63) باستخدام اختبارات t المزدوجة واختبارات ويلكوكسون المرتبة لتقييم التحسين العام. يتم حساب المكاسب المنضبطة لت quantifying التحسينات النسبية، ويتم استخدام اختبار فريدمان لتحليل الفروق عبر الأقسام الموضوعية.

لتقييم الفرضية 2، يتم إجراء تحليل وصفي لرضا الطلاب عن المنهجية، مما يكشف عن درجات رضا عالية (المتوسط = 7.89، الانحراف المعياري = 1.25) وتعليقات نوعية إيجابية بشأن مرونة وتفاعلية المنصات. أخيرًا، تفحص الفرضية 3 تأثير تعيين المجموعة على الأداء الأكاديمي النهائي باستخدام ANCOVA ومطابقة درجات الميل للتحكم في الفروق الأساسية. تشير النتائج إلى تأثيرات مشاركة كبيرة، حيث تستكشف تحليلات الانحدار المتعدد العلاقة بين استخدام المنصة ودرجات الاختبار البعدي للمهارات الكمية. بشكل عام، تدعم النتائج فعالية وقبول المنصات التفاعلية في تعزيز نتائج تعلم الطلاب.

النتائج

تنظم نتائج الدراسة وفقًا لمستويات التحليل الموضحة في القسم المنهجي. في البداية، يتم إجراء تحليل وصفي، يليه تقييم فعالية منصات gamification المستخدمة من قبل المجموعة التجريبية، مما يعالج الفرضية 1. بعد ذلك، يتم تقييم الفرضية 2 من خلال تحليل رضا الطلاب وقبولهم للمنهجية gamified. أخيرًا، تتم مقارنة التأثير على الأداء الأكاديمي العام بين المجموعتين الضابطة والتجريبية، مما يعالج الفرضية 3.

بالإضافة إلى ذلك، يتم تضمين تحليل الجرعة والاستجابة لتوضيح النتائج بشكل أكبر. يتم الإبلاغ عن تقسيم قائم على الجنس حيثما كان ذلك مناسبًا، مما يوفر رؤى حول أي تأثيرات تفاضلية لوحظت عبر الجنسين. تسهم هذه التحليلات مجتمعة في فهم شامل لتأثير gamification على النتائج التعليمية.

المناقشة

تسلط قسم المناقشة في الورقة البحثية الضوء على فعالية gamification، لا سيما من خلال استخدام غرف الهروب، كأداة بيداغوجية في تعزيز مشاركة الطلاب ونتائج التعلم. يتم تعريف gamification، كما هو محدد من قبل مختلف العلماء، على أنه دمج الديناميات القائمة على اللعبة في البيئات التعليمية لتعزيز الدافع واكتساب المهارات. أظهرت الدراسات التجريبية أن تقنيات gamification تحسن بشكل كبير حماس الطلاب ومواقفهم تجاه التعلم، مما يؤدي إلى مستويات رضا أعلى وأداء أكاديمي أفضل. ومع ذلك، لاحظ بعض الباحثين التحديات المتعلقة بتكيف المحتوى gamified مع احتياجات التعلم الفردية.

يتم تقديم تنسيق غرفة الهروب كتطبيق محدد لـ gamification يعزز التعلم النشط من خلال حل المشكلات والتعاون. من خلال إشراك الطلاب في بيئة مدفوعة بالسرد حيث يجب عليهم حل الألغاز “للهروب”، لا تعزز هذه المقاربة المعرفة الخاصة بالموضوع فحسب، بل تطور أيضًا الكفاءات العابرة مثل التفكير النقدي والإبداع. على الرغم من مزاياها، يجب أن يتم تصميم أنشطة غرفة الهروب بعناية لتجنب الصعوبة المفرطة أو الطلب المعرفي المنخفض، مما قد يؤثر سلبًا على دافع الطلاب. تهدف الدراسة إلى التحقيق في فعالية منصات غرفة الهروب التفاعلية في تعزيز المهارات الكمية الأساسية لطلاب الاقتصاد والأعمال، مع افتراض أن هذه الأدوات يمكن أن تؤدي إلى تحسين الأداء الأكاديمي وزيادة رضا الطلاب.

القيود

يسلط قسم القيود في هذه الدراسة الضوء على عدة عوامل قد تؤثر على تعميم نتائجها. يتم تصنيف هذه القيود إلى جوانب تقنية ومنهجية وسياقية. أحد القيود التقنية الرئيسية هو الطبيعة الثابتة للموارد التعليمية (ER)، التي لا تتكيف مع احتياجات الطلاب المتطورة بعد التعرض الأولي. بينما تقدم الأدوات الحالية مثل STACK مستوى معينًا من عشوائية التمارين، إلا أنها تتطلب مهارات برمجة متقدمة وتفتقر إلى العناصر gamified التي تعزز الدافع. بالمقابل، يُوصى باستخدام منصات مثل Genially، التي تكون سهلة الاستخدام ولا تتطلب معرفة برمجية، لإنشاء أنشطة تعليمية مخصصة. يجب أن يكون المعلمون أيضًا على دراية بمبادئ gamification لجذب الطلاب بفعالية.

منهجياً، يقدم التصميم شبه التجريبي للدراسة تحديات، لا سيما بسبب عدم التعيين العشوائي للمجموعات، مما قد يقدم متغيرات غير مقاسة تؤثر على النتائج. على الرغم من أنه تم استخدام تعديلات إحصائية للتخفيف من هذا الخطر، إلا أنه يُنصح بالحذر عند إجراء استنتاجات سببية. بالإضافة إلى ذلك، قد يؤدي الاختيار الذاتي لمتغير الجرعة (Num Plat) إلى تحيز في الاختيار، على الرغم من أن العلاقة بين المستويات الأولية والمنصات المكتملة لم تكن ذات دلالة. يحد غياب مقاييس مستوى العملية خلال التدخل من فهم الآليات الكامنة وراء نتائج التعلم. أخيرًا، قد يحد حجم العينة والسياق المحدد (الاقتصاد والأعمال في جامعة عامة في إسبانيا) من قابلية تطبيق النتائج على إعدادات تعليمية أو تخصصات أخرى، مما يشير إلى الحاجة إلى مزيد من البحث عبر سياقات متنوعة.

Journal: International Journal of Educational Technology in Higher Education, Volume: 23, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s41239-025-00576-4
Publication Date: 2026-01-13
Author(s): Yeray Rodríguez Rincón et al.
Primary Topic: Educational Games and Gamification

Overview

This study investigates the use of interactive Escape Room (ER) platforms as an educational reinforcement strategy aimed at addressing quantitative skill (QS) deficiencies among students entering university programs in Economics and Business. The research identifies these deficiencies as stemming from inadequacies in the pre-university curriculum, which impede students’ academic performance. To combat this issue, four interactive ER platforms were developed using Genially, focusing on fundamental topics such as Mathematical Operations, Matrix Algebra, Functions, and Derivatives. The platforms are designed to facilitate autonomous and adaptive learning, catering to individual student needs while being accessible to educators. A quasi-experimental design involving 122 students in the experimental group and 101 in the control group was employed, with assessments revealing significant improvements in QS, particularly in reducing the gender gap in performance.

The findings indicate that students who engaged with the ER platforms experienced an average improvement of 32% in QS, with Hake’s normalized gain analysis showing an overall potential improvement of 53%. Notably, the intervention eliminated the initial gender disparity in performance, suggesting that the adaptive nature of the platforms promotes equitable learning outcomes. Statistical analyses, including ANCOVA and Propensity Score Matching, confirmed the effectiveness of the intervention, with each additional platform completed correlating with an increase of approximately 0.55 points in final performance. The study concludes that gamified ER platforms represent a promising and innovative approach to educational reinforcement in higher education, effectively enhancing QS and fostering gender equity among students.

Introduction

The introduction of this research paper addresses the alarming quantitative deficiencies among students entering university, particularly in Spain, where varying educational pathways lead to significant disparities in mathematical preparedness. Prior studies have identified that these deficiencies manifest in different forms, with some students struggling with basic operations, while others face challenges in more advanced topics such as functions and algebra. The primary factors contributing to these gaps include the diverse routes to university, such as the Baccalaureate and Higher Degree Vocational Education and Training (VET), which offer differing levels of mathematical instruction. Consequently, students often exhibit heterogeneous quantitative skills within the same academic group, complicating effective teaching and learning processes.

To address these challenges, the paper proposes the implementation of interactive educational reinforcement platforms that adapt to individual student needs, providing virtual tutoring to enhance quantitative skills. This approach is grounded in Vygotsky’s constructivist theory, emphasizing the importance of scaffolding in learning. The study aims to evaluate the effectiveness of these interactive platforms in improving students’ quantitative preparedness compared to traditional support methods, such as textbook-based reinforcement or preparatory courses. The article outlines its structure, detailing the theoretical background, methodology, results, and implications for future research, ultimately seeking to demonstrate that tailored instructional strategies can lead to better academic outcomes for students in Economics and Business programs.

Methods

In the Methods section, the research investigates the effectiveness of adaptive interactive platforms on quantitative skills (QS) through a series of analyses aimed at testing three hypotheses. For Hypothesis 1, the study compares pretest and posttest scores of students (N = 63) using paired Student’s t-tests and Wilcoxon signed-rank tests to assess overall improvement. Normalized gains are calculated to quantify relative improvements, and a Friedman test is employed to analyze differences across thematic sections.

To evaluate Hypothesis 2, a descriptive analysis of student satisfaction with the methodology is conducted, revealing high satisfaction scores (mean = 7.89, SD = 1.25) and positive qualitative feedback regarding the flexibility and interactivity of the platforms. Finally, Hypothesis 3 examines the impact of group assignment on final academic performance using ANCOVA and propensity score matching to control for baseline differences. The results indicate significant engagement effects, with multiple regression analyses further exploring the dose-response relationship between platform usage and QS posttest scores. Overall, the findings support the effectiveness and acceptance of the interactive platforms in enhancing student learning outcomes.

Results

The results of the study are organized according to the levels of analysis outlined in the methodological section. Initially, a descriptive analysis is conducted, followed by an evaluation of the effectiveness of the gamification platforms utilized by the experimental group, which addresses Hypothesis 1. Subsequently, Hypothesis 2 is assessed through an analysis of students’ satisfaction and acceptance of the gamified methodology. Lastly, the impact on overall academic performance is compared between the control and experimental groups, thereby addressing Hypothesis 3.

Additionally, a dose-response analysis is included to further elucidate the findings. Gender-based segmentation is reported where relevant, providing insights into any differential effects observed across genders. These analyses collectively contribute to a comprehensive understanding of the gamification’s impact on educational outcomes.

Discussion

The discussion section of the research paper highlights the effectiveness of gamification, particularly through the use of escape rooms (ER), as a pedagogical tool in enhancing student engagement and learning outcomes. Gamification, as defined by various scholars, incorporates game-based dynamics into educational settings to foster motivation and skill acquisition. Empirical studies have demonstrated that gamification techniques significantly improve students’ enthusiasm and attitudes towards learning, leading to higher satisfaction levels and better academic performance. However, some researchers have noted challenges related to the adaptability of gamified content to individual learning needs.

The escape room format is presented as a specific application of gamification that promotes active learning through problem-solving and collaboration. By engaging students in a narrative-driven environment where they must solve puzzles to “escape,” this approach not only enhances subject-specific knowledge but also develops transversal competencies such as critical thinking and creativity. Despite its advantages, the design of ER activities must be carefully considered to avoid excessive difficulty or low cognitive demand, which can negatively impact student motivation. The study aims to investigate the effectiveness of interactive ER platforms in reinforcing foundational quantitative skills for Economics and Business students, positing that such tools can lead to improved academic performance and higher student satisfaction.

Limitations

The section on limitations in this study highlights several factors that may affect the generalizability of its findings. These limitations are categorized into technical, methodological, and contextual aspects. A primary technical limitation is the fixed nature of the educational resources (ER), which do not adapt to students’ evolving needs after initial exposure. While current tools like STACK offer some level of exercise randomization, they require advanced programming skills and lack gamified elements that enhance motivation. In contrast, platforms like Genially, which are user-friendly and do not necessitate programming knowledge, are recommended for creating tailored educational activities. Instructors should also be familiar with gamification principles to effectively engage students.

Methodologically, the study’s quasi-experimental design presents challenges, particularly due to the non-random assignment of groups, which may introduce unmeasured variables affecting outcomes. Although statistical adjustments were employed to mitigate this risk, caution is advised in making causal inferences. Additionally, the self-selection of the dose variable (Num Plat) may lead to selection bias, although the correlation between initial levels and completed platforms was not significant. The absence of process-level measures during the intervention further limits understanding of the mechanisms underlying learning outcomes. Finally, the sample’s size and specific context (Economics and Business at a public university in Spain) may restrict the applicability of the findings to other educational settings or disciplines, suggesting the need for further research across diverse contexts.