DOI: https://doi.org/10.1186/s12909-024-05247-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38475788
تاريخ النشر: 2024-03-12
المؤلف: Hao Song وآخرون
الموضوع الرئيسي: التعليم وتطوير التفكير النقدي
نظرة عامة
تدرس الدراسة فعالية لعبة الهاتف المحمول Lumosity: Brain Training في تعزيز مهارات التفكير النقدي بين طلاب السنة الأولى في الفيلولوجيا في جامعة تشي تشي هار. شارك عينة من 30 طالبًا (15 فتاة و15 فتى، بمتوسط عمر 18.4) في برنامج تدريبي لمدة شهر، حيث تفاعلوا مع تطبيق Lumosity حصريًا في الفصل. قبل التدخل، أكمل المشاركون اختبارًا قبليًا استنادًا إلى منهجية نجاح مهارات التفكير النقدي، مما أسفر عن متوسط درجة 22.13 من 30. أظهرت النتائج، التي تم تحليلها باستخدام اختبار t للعينات المترابطة، تحسنًا كبيرًا في مهارات التفكير النقدي بعد التدخل (p = 0.012).
تشير النتائج إلى أن الاستخدام المنظم للتطبيقات المحمولة مثل Lumosity يمكن أن يعزز بشكل فعال التفكير النقدي داخل البيئة الأكاديمية، حتى مع وقت الشاشة المحدود. تؤكد الدراسة على إمكانية دمج مثل هذه الأدوات التعليمية التفاعلية في المناهج الجامعية، لا سيما في التخصصات مثل محو الأمية الإعلامية، وعلم الاجتماع، وعلم النفس. تسهم الأبحاث ليس فقط في النقاش حول فوائد البرمجيات المحمولة في التعليم العالي ولكن أيضًا توفر أساسًا لدراسات مستقبلية تستكشف فعالية التطبيق عبر مجموعات طلابية متنوعة وفترات استخدام مختلفة.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث أهمية التفكير النقدي كمهارة معرفية أساسية للتنمية التعليمية والتنافسية الاقتصادية. تقدم منظورين تربويين: أحدهما يرى التفكير النقدي كمزيج قابل للتشكيل من المعرفة والمهارات والاستعدادات التي يمكن تنميتها من خلال المحفزات المستهدفة، والآخر يعتبره مهارة مستقرة أقل تأثرًا بالتدخلات التعليمية. تؤكد الورقة على الأهمية المتزايدة للتفكير النقدي في سياق بيئات التعلم التفاعلية، لا سيما مع ارتفاع تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICTs) قبل الجائحة.
يجادل المؤلفون بأن بيئات التعلم التفاعلية المنظمة تعزز التفكير النقدي والتفكير التأملي، مما يعزز مشاركة الطلاب ويعزز التفاعل الاجتماعي الفعال، خاصة في السياقات التي تقل فيها اللقاءات المباشرة. يبرزون إمكانية التطبيقات المحمولة المدمجة في المناهج الجامعية لتعزيز مهارات التفكير النقدي وتسهيل محو الأمية الإعلامية. من خلال الاستفادة من قدرات الأجهزة المحمولة، يمكن للطلاب الانخراط في نقاشات نقدية منهجية من خلال المهام التفاعلية، مما يثري تجاربهم المعرفية ويطور المهارات الانعكاسية اللازمة للتفكير النقدي الفعال.
الطرق
تستخدم الدراسة تقنية نجاح مهارات التفكير النقدي، التي طورها ستاركي، والتي تشمل اختبارًا قبليًا واختبارًا بعديًا لتقييم مهارات التفكير النقدي بين المشاركين الذين تتراوح أعمارهم بين 16 عامًا وما فوق. يتكون الاختبار القبلي من 30 سؤالًا متعدد الخيارات مصممة لتقييم مكونات التفكير النقدي المختلفة، مثل حل المشكلات والتفكير المنطقي، حيث يحصل المستجيبون على نقطة واحدة عن كل إجابة صحيحة. يعكس الاختبار البعدي الاختبار القبلي، مما يسمح بإجراء تحليل مقارن للنتائج بعد التدخل التجريبي. يتم تعزيز تفاعلية بيئة التعلم من خلال تطبيق Lumosity: BrainTraining، الذي يقدم ألعاب تدريب معرفية تهدف إلى تحسين الذاكرة والسرعة وقدرات حل المشكلات. تم اختيار هذا التطبيق بسبب محدودية توفر أدوات تطوير التفكير النقدي الأكثر تخصصًا.
تشمل الدراسة أيضًا مرحلة تجريبية لتقييم جدوى المنهجيات وفعالية التطبيق المحمول في بيئة محكومة. تضمنت هذه التقييم الأولي مجموعة أصغر من المشاركين وقدمت رؤى ساعدت في إجراء تعديلات على تصميم البحث، مما يضمن صلاحية وموثوقية الدراسة الرئيسية. ساعدت الدراسة التجريبية في تحسين تكرار ومدة جلسات التدريب لتعظيم الفوائد المعرفية مع تقليل تعب المشاركين. سيتم إجراء تحليل إحصائي للنتائج باستخدام اختبار t للعينات المعتمدة لمقارنة متوسطات درجات الاختبار القبلي والبعدي، وبالتالي تقييم تأثير التدخل على مهارات التفكير النقدي.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى أن الطلاب في السنة الأولى أظهروا مستوى كفء في التفكير النقدي، مع متوسط درجة اختبار قبلي قدره 22.13 من 30 وتنوع واسع في الدرجات (الحد الأدنى 14، الحد الأقصى 28). بعد تنفيذ بيئة تعلم تفاعلية، أظهر المجموعة التجريبية تحسنًا كبيرًا في التفكير النقدي، حيث ارتفع متوسط درجة الاختبار البعدي إلى 24.50 وفرق ذو دلالة إحصائية (p = 0.012) مقارنة بالاختبار القبلي. تشير حجم التأثير البالغ 0.88 إلى تحسين كبير في مهارات التفكير النقدي attributable to استخدام التطبيق المحمول التفاعلي.
في المقابل، لم تظهر المجموعة الضابطة أي تغييرات كبيرة في مستويات التفكير النقدي (p = 0.891)، مع حجم تأثير ضئيل قدره 0.29، مما يبرز التطور المحدود لهذه المهارات دون تدخل تفاعلي. كما أسفرت المقارنة بين نتائج الاختبار البعدي للمجموعتين التجريبية والضابطة عن نتائج مهمة (p = 0.028) مع حجم تأثير كبير قدره 1.22، مما يشير إلى أن الطلاب الذين استخدموا الأداة التفاعلية تفوقوا بشكل كبير على أقرانهم. تؤكد هذه النتائج الفرضية القائلة بأن بيئات التعلم التفاعلية تؤثر إيجابيًا على تطوير مهارات التفكير النقدي، مما يشير إلى أن دمج مثل هذه الأدوات التكنولوجية في البيئات التعليمية يمكن أن يعزز بشكل فعال القدرات المعرفية بين الطلاب.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على العلاقة الإيجابية بين دمج أدوات التعلم المحمولة وتعزيز مهارات التفكير النقدي بين الطلاب، لا سيما في سياق تعليم الكيمياء والفيزياء. تتماشى النتائج مع الدراسات السابقة التي تشير إلى أن التقنيات التعليمية، مثل الألعاب التعليمية والتعلم المدمج، تحسن بشكل كبير كل من التفكير النقدي والأداء الأكاديمي. تؤكد الأبحاث على الطبيعة المتعددة الأبعاد لتطوير التفكير النقدي، الذي يتأثر بالعوامل الشخصية والمنهجية والسياقية. كما تؤكد على أهمية تكييف الأساليب التعليمية مع المشهد الرقمي، فضلاً عن الحاجة إلى مزيد من التحقيق في الآثار طويلة المدى للتطبيقات المحمولة على المهارات المعرفية.
تدرس الدراسة بشكل خاص فعالية تطبيق Lumosity: Brain Training في تعزيز التفكير النقدي بين طلاب السنة الأولى في الكلية. تشير النتائج إلى أن المشاركين الذين تفاعلوا مع التطبيق أظهروا تحسينات كبيرة في قدراتهم على التفكير النقدي مقارنة بمجموعة التحكم. ومع ذلك، تعترف الأبحاث بالقيود، بما في ذلك عينة غير ممثلة والتحيزات المحتملة بسبب توزيع الجنس. يدعو المؤلفون إلى دراسات مستقبلية لاستكشاف فعالية التطبيق عبر ديموغرافيات وسياقات تعليمية متنوعة، مما يوسع الفهم لتأثير التعلم المحمول على تطوير التفكير النقدي. بشكل عام، تسهم الأبحاث برؤى قيمة حول دور بيئات التعلم التفاعلية في التعليم العالي وتقترح تطبيقات عملية لدمج أدوات التدريب المعرفي في المناهج الأكاديمية.
القيود
تعترف الدراسة بعدة قيود تتعلق بتطبيق منهجية نجاح مهارات التفكير النقدي، التي صممها ستاركي، والتي تتكون من 20 درسًا تستهدف جوانب مختلفة من التفكير النقدي. أحد القيود الكبيرة هو تنفيذ المنهجية على مدى فترة قصيرة نسبيًا تبلغ شهرًا واحدًا، بالإضافة إلى تكرار عالٍ للجلسات (20 حصة في 4 أسابيع). قد يكون هذا الوتيرة السريعة قد أعاق توطيد التغييرات المعرفية الإيجابية، لا سيما بين الطلاب في السنة الأولى الذين تتطلب مرونتهم العصبية، رغم ارتفاعها، وقتًا للتعلم والتكيف الفعال.
بالإضافة إلى ذلك، يمثل عمر المستجيبين قيدًا على تعميم النتائج. بينما يظهر طلاب السنة الأولى هيكلًا معرفيًا مرنًا، يظهر طلاب الماجستير صلابة مرتبطة بالعمر يمكن أن تؤثر على عمليات التفكير النقدي. علاوة على ذلك، قيدت قيود الجامعة على استخدام البرمجيات قدرة المجموعة التجريبية على التفاعل مع التطبيق خارج الفصل، مما قلل من الفرص لمزيد من تطوير مهارات التفكير النقدي. تشير هذه العوامل مجتمعة إلى أن النتائج قد لا تعكس بالكامل الإمكانيات لتعزيز التفكير النقدي عبر مراحل وسياقات تعليمية مختلفة.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12909-024-05247-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38475788
Publication Date: 2024-03-12
Author(s): Hao Song et al.
Primary Topic: Education and Critical Thinking Development
Overview
The study investigates the effectiveness of the mobile game Lumosity: Brain Training in enhancing critical thinking skills among first-year Philology students at Qiqihar University. A sample of 30 students (15 girls and 15 boys, average age 18.4) participated in a one-month training program, during which they engaged with the Lumosity app exclusively in class. Prior to the intervention, participants completed a pre-test based on the Critical Thinking Skills Success methodology, yielding an average score of 22.13 out of 30. The results, analyzed using the Student’s t-test for paired samples, indicated a significant improvement in critical thinking skills post-intervention (p = 0.012).
The findings suggest that structured use of mobile applications like Lumosity can effectively foster critical thinking within an academic setting, even with limited screen time. The study emphasizes the potential of integrating such interactive learning tools into university curricula, particularly in disciplines like media literacy, sociology, and psychology. The research not only contributes to the discourse on mobile software benefits in higher education but also provides a foundation for future studies exploring the application’s effectiveness across diverse student populations and varying durations of use.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the significance of critical thinking as a cognitive skill essential for educational development and economic competitiveness. It presents two pedagogical perspectives: one that views critical thinking as a malleable combination of knowledge, skills, and predispositions that can be cultivated through targeted stimuli, and another that regards it as a stable skill less influenced by educational interventions. The paper emphasizes the increasing relevance of critical thinking in the context of interactive learning environments, particularly with the rise of information and communication technologies (ICTs) prior to the pandemic.
The authors argue that well-structured interactive learning settings foster reflection and critical thinking, enhancing student engagement and promoting effective social interaction, especially in reduced face-to-face contexts. They highlight the potential of mobile applications integrated into university curricula to bolster critical thinking skills and facilitate media literacy. By leveraging the capabilities of mobile devices, students can engage in systematic critical discourse through interactive tasks, thereby enriching their cognitive experiences and developing the reflexive skills necessary for effective critical thinking.
Methods
The study employs the Critical Thinking Skills Success Technique, developed by Starkey, which includes a Pretest and Post-test to evaluate critical thinking skills among participants aged 16 and older. The Pretest consists of 30 multiple-choice questions designed to assess various critical thinking components, such as problem-solving and logical reasoning, with respondents earning 1 point for each correct answer. The Post-test mirrors the Pretest, allowing for a comparative analysis of results following an experimental intervention. The learning environment’s interactivity is enhanced through the Lumosity: BrainTraining mobile application, which offers cognitive training games aimed at improving memory, speed, and problem-solving abilities. This application was selected due to the limited availability of more specialized critical thinking development tools.
The study also includes a pilot phase to evaluate the feasibility of the methodologies and the effectiveness of the mobile application in a controlled setting. This preliminary assessment involved a smaller participant group and provided insights that informed adjustments to the research design, ensuring the validity and reliability of the main study. The pilot study helped optimize the frequency and duration of training sessions to maximize cognitive benefits while minimizing participant fatigue. Statistical analysis of the results will be conducted using a dependent samples t-test to compare the means of the Pretest and Post-test scores, thereby assessing the impact of the intervention on critical thinking skills.
Results
The results of the study indicate that first-year students exhibited a competent baseline in critical thinking, with a pre-test mean score of 22.13 out of 30 and a wide variability in scores (minimum 14, maximum 28). Following the implementation of an interactive learning environment, the experimental group demonstrated a significant improvement in critical thinking, with a post-test mean score rising to 24.50 and a statistically significant difference (p = 0.012) compared to the pre-test. The effect size of 0.88 suggests a substantial enhancement in critical thinking skills attributable to the use of the interactive mobile application.
In contrast, the control group showed no significant changes in critical thinking levels (p = 0.891), with a negligible effect size of 0.29, underscoring the limited development of these skills without interactive intervention. The comparison between post-test results of the experimental and control groups also yielded significant results (p = 0.028) with a large effect size of 1.22, indicating that students using the interactive tool significantly outperformed their peers. These findings affirm the hypothesis that interactive learning environments positively influence the development of critical thinking skills, suggesting that the integration of such technological tools in educational settings can effectively enhance cognitive abilities among students.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the positive correlation between the integration of mobile learning tools and the enhancement of critical thinking skills among students, particularly in the context of chemistry and physics education. The findings align with previous studies indicating that educational technologies, such as gamification and blended learning, significantly improve both critical thinking and academic performance. The research emphasizes the multifaceted nature of critical thinking development, which is influenced by personal, methodological, and contextual factors. It also underscores the importance of adapting educational methods to the digital landscape, as well as the need for further investigation into the long-term effects of mobile applications on cognitive skills.
The study specifically examines the effectiveness of the Lumosity: Brain Training app in fostering critical thinking among first-year college students. Results indicate that participants who engaged with the app demonstrated significant improvements in their critical thinking abilities compared to a control group. However, the research acknowledges limitations, including a non-representative sample and potential biases due to gender distribution. The authors advocate for future studies to explore the application’s effectiveness across diverse demographics and educational contexts, thereby broadening the understanding of mobile learning’s impact on critical thinking development. Overall, the research contributes valuable insights into the role of interactive learning environments in higher education and suggests practical applications for integrating cognitive training tools into academic curricula.
Limitations
The research acknowledges several limitations regarding the application of the Critical Thinking Skills Success methodology, originally designed by Starkey, which comprises 20 lessons targeting various aspects of critical thinking. A significant limitation is the methodology’s implementation over a relatively short duration of one month, coupled with a high frequency of sessions (20 classes in 4 weeks). This rapid pace may have hindered the consolidation of positive cognitive changes, particularly in first-year students whose neuroplasticity, while high, still requires time for effective learning and adaptation.
Additionally, the age of the respondents presents a constraint on the generalizability of the findings. While first-year students exhibit a flexible cognitive structure, master’s students demonstrate age-related rigidity that can influence critical thinking processes. Furthermore, the university’s restrictions on software use limited the experimental group’s ability to engage with the application outside of class, thereby curtailing opportunities for further development of critical thinking skills. These factors collectively suggest that the results may not fully capture the potential for critical thinking enhancement across different educational stages and contexts.