DOI: https://doi.org/10.29303/jppipa.v12i1.13560
تاريخ النشر: 2026-01-25
المؤلف: Faradisa Khairunnastuti وآخرون
الموضوع الرئيسي: طرق التعليم والنتائج
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة تأثير محاكيات PhET (تكنولوجيا تعليم الفيزياء) على نتائج تعلم الطلاب الذين يدرسون المواد الكهربائية والمغناطيسية في SMA N 2 Muhammadiyah خلال العام الدراسي 2023/2024. باستخدام طريقة وصفية مع نهج كمي، شملت الدراسة عينة من 90 طالبًا في الصف الثاني عشر، تم اختيارهم من خلال العينة العشوائية العنقودية. تم تعليم الطلاب باستخدام نموذج تعلم مباشر متكامل مع وسائل محاكاة PhET. أظهرت نتائج الاختبار النهائي تجانسًا وتوزيعًا طبيعيًا، مما أدى إلى تطبيق اختبار العينة المزدوجة. أسفرت التحليلات عن قيمة دلالة (Sig. 2-tailed) قدرها 0.000، مما يؤكد أن تأثير محاكيات PhET على نتائج تعلم الطلاب في الفيزياء ذو دلالة إحصائية، حيث أن هذه القيمة أقل من عتبة 0.05.
تظهر النتائج أن استخدام محاكيات PhET يعزز بشكل كبير فهم الطلاب للمغناطيسية، حيث تم تسجيل زيادة متوسطة قدرها 25.53% في نتائج التعلم من الاختبار القبلي إلى الاختبار البعدي. وبالتالي، تستنتج الدراسة أن محاكيات PhET هي أدوات تعليمية فعالة لتحسين فهم الفيزياء بين طلاب المدارس الثانوية. يوصي الباحث بإجراء دراسات إضافية مع أحجام عينات أكبر لتوفير رؤى مقارنة حول فعالية PhET على نتائج تعلم الطلاب عبر سياقات تعليمية مختلفة.
مقدمة
تؤكد مقدمة ورقة البحث على الدور الحاسم للتعليم في التنمية الوطنية، وخاصة في إعداد الطلاب لمواجهة تحديات العولمة من خلال منهج مستقل يعزز التعلم الذاتي. تسلط الضوء على ضرورة تحسين جودة التعلم، التي تتأثر بالمعلمين ومواد التعلم وفهم الطلاب لمحتوى المادة. تحدد الورقة التحديات الشائعة في تعليم الفيزياء، مثل تصورات الطلاب عن الفيزياء كموضوع صعب ومشاركتهم السلبية في التعلم، مما يؤثر سلبًا على أدائهم الأكاديمي.
لمعالجة هذه القضايا، تقترح الدراسة استخدام مواد تعليمية قائمة على الإلكترونيات، وتحديدًا الوحدات الإلكترونية، التي يمكن أن تعزز تفاعل الطلاب وتحفيزهم. يتم الإشارة بشكل خاص إلى دمج وسائل محاكاة PhET لكونها قادرة على تحسين مهارات الطلاب التحليلية وحل المشكلات في الفيزياء. تشير الدراسات السابقة إلى أن محاكيات PhET تعزز بشكل كبير تفاعل الطلاب ونتائج التعلم، خاصة في المواضيع المعقدة مثل الكهرومغناطيسية. يهدف المؤلف إلى دراسة تأثير محاكيات PhET في الوحدات الإلكترونية على نتائج تعلم الطلاب في الكهرومغناطيسية في مدرسة Muhammadiyah الثانوية في باليمبانغ خلال العام الدراسي 2024/2025، مدفوعًا بالصعوبات التي يواجهها الطلاب في فهم المفاهيم الكهرومغناطيسية.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى أن دمج محاكيات PhET يعزز بشكل كبير اهتمام الطلاب وتحفيزهم في تعلم الكهرومغناطيسية. تتيح المحاكيات للطلاب تطبيق المفاهيم الكهرومغناطيسية من خلال ميزات تفاعلية، مثل تحديد قوة المجال المغناطيسي وكمية قوة التحريض المغناطيسي عن طريق التلاعب بالمتغيرات مثل سرعة المولد وعدد لفات سلك الملف. تسهل هذه الطريقة العملية فهمًا أعمق للكهرومغناطيسية، حيث يمكن للطلاب ملاحظة المفاهيم بطريقة سياقية.
كشفت التحليلات الكمية لنتائج التعلم أن 20 من أصل 30 طالبًا حققوا درجات عالية، مما يشير إلى تجربة تعلم فعالة لأكثر من 58.83% من المشاركين. أسفر اختبار العينات المزدوجة، الذي تم إجراؤه باستخدام SPSS، عن قيمة دلالة قدرها 0.000، وهي أقل من عتبة 0.05، مما يؤكد تأثيرًا ذا دلالة إحصائية لمحاكيات PhET على نتائج تعلم الطلاب في الفيزياء في الصف الثاني عشر في SMA 2 Muhammadiyah. تتماشى هذه النتائج مع الدراسات السابقة، مثل تلك التي أجراها حسنات وآخرون (2025) وعبدي وآخرون (2021)، التي أفادت أيضًا بتحسينات كبيرة في نتائج التعلم من خلال استخدام محاكيات PhET، مما يدعم فعالية هذه الأداة التعليمية في تعزيز فهم الفيزياء بين طلاب المدارس الثانوية.
المناقشة
استخدمت الدراسة طريقة وصفية مع نهج كمي لتقييم فعالية محاكيات PhET في تعزيز فهم الطلاب للمغناطيسية. أجريت الدراسة في SMA N 2 Muhammadiyah في جنوب سومطرة، وشملت 34 طالبًا في الصف الثاني عشر تم اختيارهم من خلال العينة العشوائية العنقودية. تم استخدام تصميم اختبار قبلي-بعدي لمجموعة واحدة، حيث أكمل الطلاب اختبارًا قبليًا قبل التفاعل مع وحدة إلكترونية تضمنت محاكيات PhET، تلاها اختبار بعدي. تم جمع البيانات من خلال هذه الاختبارات وتحليلها باستخدام الإحصاءات الوصفية والاستنتاجية، بما في ذلك تحليل N-gain لتقييم نتائج التعلم.
أشارت النتائج إلى تحسن كبير في نتائج تعلم الطلاب، حيث ارتفعت الدرجات المتوسطة من 68.8 في الاختبار القبلي إلى 90.53 في الاختبار البعدي، مما يعكس زيادة قدرها 25.53%. صنفت درجات N-gain الغالبية العظمى من الطلاب في تصنيف “عالي”، مما يظهر فعالية محاكيات PhET في تسهيل فهم أفضل لمحتوى المادة. أكدت التحليلات الإحصائية وجود فرق كبير في الأداء قبل وبعد التدخل (p < 0.05). تستنتج الدراسة أن محاكيات PhET هي أداة تعليمية فعالة لتحسين فهم الطلاب للمغناطيسية، وتوصي بإجراء أبحاث إضافية مع أحجام عينات أكبر للتحقق من صحة هذه النتائج عبر سياقات تعليمية مختلفة.
DOI: https://doi.org/10.29303/jppipa.v12i1.13560
Publication Date: 2026-01-25
Author(s): Faradisa Khairunnastuti et al.
Primary Topic: Educational Methods and Outcomes
Overview
This study investigates the impact of PhET (Physics Education Technology) simulations on the learning outcomes of students studying electric and magnetic materials at SMA N 2 Muhammadiyah during the 2023/2024 academic year. Employing a descriptive method with a quantitative approach, the research involved a population of 90 grade XII students, selected through cluster random sampling. The students were taught using a direct learning model integrated with PhET simulation media. The final test results indicated homogeneity and normal distribution, leading to the application of a paired-sample test. The analysis yielded a significance value (Sig. 2-tailed) of 0.000, confirming that the effect of PhET simulations on students’ physics learning outcomes is statistically significant, as this value is less than the 0.05 threshold.
The findings demonstrate that the use of PhET simulations significantly enhances students’ understanding of magnetism, evidenced by an average increase of 25.53% in learning outcomes from pre-test to post-test. Consequently, the study concludes that PhET simulations are effective educational tools for improving physics comprehension among high school students. The researcher recommends further studies with larger sample sizes to provide comparative insights into the effectiveness of PhET on student learning outcomes across different educational contexts.
Introduction
The introduction of the research paper emphasizes the critical role of education in national development, particularly in preparing students for the challenges of globalization through an independent curriculum that fosters self-directed learning. It highlights the necessity of enhancing the quality of learning, which is influenced by teachers, learning materials, and students’ comprehension of the subject matter. The paper identifies common challenges in physics education, such as students’ perceptions of physics as difficult and their passive engagement in learning, which adversely affect their academic performance.
To address these issues, the research proposes the use of electronic-based teaching materials, specifically e-modules, which can enhance student interaction and motivation. The integration of PhET simulation media is particularly noted for its potential to improve students’ analytical and problem-solving skills in physics. Previous studies indicate that PhET simulations significantly enhance student engagement and learning outcomes, especially in complex topics like electromagnetism. The author aims to investigate the impact of PhET simulations in e-modules on students’ learning outcomes in electromagnetism at Muhammadiyah High School in Palembang during the 2024/2025 academic year, motivated by identified difficulties students face in understanding electromagnetic concepts.
Results
The results of the study indicate that the integration of PhET simulations significantly enhances students’ interest and motivation in learning electromagnetism. The simulations allow students to apply electromagnetic concepts through interactive features, such as determining the strength of the magnetic field and the magnitude of magnetic induction power by manipulating variables like the speed of a generator and the number of wire coil windings. This hands-on approach facilitates a deeper understanding of electromagnetism, as students can observe the concepts in a contextual manner.
Quantitative analysis of the learning outcomes revealed that 20 out of 30 students achieved high scores, indicating an effective learning experience for over 58.83% of the participants. The Paired Samples Test, conducted using SPSS, yielded a significance value of 0.000, which is less than the 0.05 threshold, confirming a statistically significant effect of PhET simulations on students’ physics learning outcomes in class XII at SMA 2 Muhammadiyah. These findings align with previous studies, such as those by Hasanah et al. (2025) and Abdi et al. (2021), which also reported significant improvements in learning outcomes through the use of PhET simulations, further supporting the efficacy of this educational tool in enhancing physics comprehension among high school students.
Discussion
The research employed a descriptive method with a quantitative approach to evaluate the effectiveness of PhET simulations in enhancing students’ understanding of magnetism. Conducted at SMA N 2 Muhammadiyah in South Sumatra, the study involved 34 grade XII students selected through cluster random sampling. A one-group pretest-posttest design was utilized, where students completed a pretest before engaging with an e-module that incorporated PhET simulations, followed by a posttest. Data were collected through these tests and analyzed using both descriptive and inferential statistics, including N-gain analysis to assess learning outcomes.
The findings indicated a significant improvement in students’ learning outcomes, with average scores rising from 68.8 in the pretest to 90.53 in the posttest, reflecting a 25.53% increase. The N-gain scores categorized the majority of students into the “high” classification, demonstrating the effectiveness of the PhET simulations in facilitating better comprehension of the subject matter. The statistical analysis confirmed a significant difference in performance before and after the intervention (p < 0.05). The study concludes that PhET simulations are an effective educational tool for improving students' understanding of magnetism, and it recommends further research with larger sample sizes to validate these findings across different educational contexts.