DOI: https://doi.org/10.53850/joltida.1697426
تاريخ النشر: 2026-01-13
المؤلف: Betül DÜZENLİ ÇİL وآخرون
الموضوع الرئيسي: تطبيقات الواقع المعزز
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة تأثير تطبيقات الواقع المعزز (AR) على مواقف الطلاب وقلقهم وكفاءتهم الذاتية فيما يتعلق بتعلم الهندسة في بيئة تعليمية قائمة على المشكلات. باستخدام تصميم شبه تجريبي، شملت الدراسة 51 طالبًا من الصف التاسع من مدرسة ثانوية في شرق الأناضول، تركيا، مقسمين إلى مجموعة ضابطة (التعليم التقليدي) ومجموعة تجريبية (التعليم المدعوم بالواقع المعزز). على مدار ستة أسابيع، أظهرت النتائج أن المجموعة التجريبية أظهرت مواقف أعلى بشكل ملحوظ ومستويات قلق أقل تجاه الهندسة مقارنة بالمجموعة الضابطة، على الرغم من عدم وجود اختلافات إحصائية في مستويات الكفاءة الذاتية بين المجموعتين.
كشفت المقابلات أن الطلاب وجدوا أن المواد المعززة بالواقع فعالة في تصور الأجسام ثلاثية الأبعاد وتسهيل التعلم، حيث أعرب العديد منهم عن رغبتهم في استخدام الواقع المعزز في مواد أخرى. ومع ذلك، أشار بعض الطلاب إلى تحديات مثل قيود الوقت والمشكلات التقنية مع تطبيقات الواقع المعزز، مما أثر على قدراتهم في حل المشكلات. تتماشى النتائج مع الأدبيات الموجودة التي تشير إلى أن الواقع المعزز يمكن أن يعزز مواقف الطلاب ويقلل من القلق في تعليم الرياضيات، على الرغم من أن عدم وجود اختلاف في الكفاءة الذاتية قد يُعزى إلى تجارب التعلم السابقة وصعوبة المهام. بشكل عام، تؤكد الدراسة على إمكانيات تكنولوجيا الواقع المعزز لتحسين تعليم الهندسة مع تسليط الضوء على مجالات لمزيد من الاستكشاف، لا سيما فيما يتعلق بالكفاءة الذاتية والتحديات التقنية.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث الدور الهام للواقع المعزز (AR) في تعزيز التعليم المدعوم بالتكنولوجيا، لا سيما في سياق تدريس الهندسة. أشارت الدراسات السابقة إلى أن تطبيقات الواقع المعزز يمكن أن تحسن نتائج التعلم من خلال تسهيل الوظائف الإدراكية وتوفير تمثيلات ملموسة لمفاهيم ثلاثية الأبعاد معقدة، والتي غالبًا ما تكون صعبة الفهم للطلاب من خلال الطرق التقليدية ثنائية الأبعاد. وقد لاحظ الباحثون أن المواد المدعومة بالواقع المعزز يمكن أن تؤثر بشكل إيجابي على دافع الطلاب ومشاركتهم، خاصة في مواد مثل الهندسة، التي غالبًا ما تُعتبر صعبة.
تسلط الورقة الضوء على أن تكنولوجيا الواقع المعزز لا تساعد فقط في تصور العلاقات المكانية ولكن أيضًا تعزز كفاءة الطلاب الذاتية من خلال السماح لهم بالتفاعل مع العناصر الافتراضية، مما يعزز تجربة تعلم أكثر تفاعلية. يُقترح أن الواقع المعزز يمكن أن يخفف من القلق المرتبط بتعلم الهندسة، مما يؤدي إلى تحسين الأداء وموقف أكثر إيجابية تجاه الموضوع. تهدف الدراسة إلى التحقيق في تأثير المواد المدعومة بالواقع المعزز على مواقف الطلاب في المدرسة الثانوية، ومستويات القلق، وكفاءتهم الذاتية في الهندسة، مع التأكيد على إمكانيات الواقع المعزز لربط المحتوى التعليمي بالتطبيقات الواقعية.
النتائج
يقدم قسم النتائج تحليلًا مقارنًا لدرجات الاختبار بعد التدخل على مقياس المواقف والقلق والكفاءة الذاتية بين المجموعتين التجريبية والضابطة. حققت المجموعة التجريبية متوسط درجات 3.52 في الكفاءة الذاتية، و3.16 في القلق، و4.51 في المواقف، مما يشير إلى مستويات عالية من المواقف ومستويات متوسطة من الكفاءة الذاتية والقلق. في المقابل، سجلت المجموعة الضابطة 3.14، و3.02، و3.18، على التوالي، مما يشير إلى مستويات متوسطة عبر جميع المقاييس. استخدم التحليل نطاق درجات مستمد من مقياس ليكرت المكون من 5 نقاط، مصنفًا الدرجات إلى مستويات متقدمة ومتوسطة ومنخفضة.
لتقييم تأثير طريقة التدريس بشكل أكبر، تم استخدام ANCOVA، مما أكد أن الافتراضات للتحليل قد تم الوفاء بها. تشير النتائج إلى وجود فرق كبير في درجات الاختبار بعد التدخل بين المجموعتين، مما يبرز فعالية المواد المعززة بالواقع (AR) المستخدمة في المجموعة التجريبية. بالإضافة إلى ذلك، كشفت التعليقات النوعية من الطلاب أن المواد المعززة بالواقع حسنت الفهم في مواد مثل الهندسة والعلوم من خلال توفير تصورات تبسط المفاهيم المعقدة. أشار الطلاب إلى أن هذه المواد سهلت حل المشكلات وساعدت في معالجة المفاهيم الخاطئة الشائعة، على الرغم من أن بعضهم أعرب عن الحاجة إلى تمديد مدة الدروس للانخراط بالكامل مع المحتوى.
المناقشة
يسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على فعالية التعلم القائم على المشكلات (PBL) والواقع المعزز (AR) في تعزيز تجارب التعليم للطلاب، لا سيما في تدريس الهندسة. يركز التعلم القائم على المشكلات على مسؤولية المتعلم والتفكير النقدي ومهارات حل المشكلات، وهي ضرورية لتعزيز الإبداع والعمل الجماعي. تشير النتائج إلى أن الطلاب المشاركين في التعلم القائم على المشكلات يحتفظون باستراتيجيات حل المشكلات في الذاكرة طويلة الأمد، مما يمكنهم من تطبيق السلوكيات المتعلمة على تحديات جديدة. يدعم دمج تكنولوجيا الواقع المعزز هذا النموذج التعليمي من خلال تعزيز الكفاءة الذاتية، حيث يكتسب الطلاب الثقة في قدراتهم من خلال تجارب تعلم تفاعلية ومخصصة. تظهر الأبحاث أن الواقع المعزز يمكن أن يحسن الفهم المفاهيمي للطلاب ومهارات التفكير النقدي، مما يؤثر بشكل إيجابي على أدائهم الأكاديمي.
بالإضافة إلى ذلك، تكشف الدراسة أنه بينما أظهر الطلاب في المجموعة التجريبية الذين استخدموا المواد المعززة بالواقع مواقف أعلى بشكل ملحوظ تجاه الهندسة ومستويات قلق أقل مقارنة بالمجموعة الضابطة، لم تظهر مستويات كفاءتهم الذاتية اختلافًا ملحوظًا. وهذا يشير إلى أنه بينما يمكن أن يعزز الواقع المعزز المشاركة ويقلل من القلق، قد لا يؤثر بشكل مباشر على معتقدات الكفاءة الذاتية. تؤكد البيانات النوعية من مقابلات الطلاب هذه النتائج، حيث أعرب المشاركون عن أن المواد المعززة بالواقع جعلت التعلم ممتعًا وسهلت فهم المفاهيم المجردة. ومع ذلك، أشار بعض الطلاب إلى أن الوقت المطلوب للأنشطة المعززة بالواقع قد يقلل من كفاءة الدروس. بشكل عام، تؤكد الأبحاث على إمكانيات التعلم القائم على المشكلات المدعوم بالواقع المعزز في تعليم الرياضيات، داعية إلى مزيد من الاستكشاف لتطبيقه في مواد مختلفة لتعزيز مواقف الطلاب وتقليل القلق.
القيود
تنبع قيود هذه الدراسة بشكل أساسي من تركيزها الضيق على تعليم الهندسة والاستخدام المحدد لمواد الواقع المعزز (AR) عبر الأجهزة اللوحية والهواتف، مما قد يعيق تعميم النتائج على تخصصات أخرى. يمكن أن تستكشف الأبحاث المستقبلية تطبيق تقنيات واقع معزز مختلفة، مثل نظارات الواقع المعزز، عبر مواد متنوعة لتقييم تأثيرها على قلق الطلاب ومواقفهم وكفاءتهم الذاتية. بالإضافة إلى ذلك، قد يوفر توسيع مجموعة المشاركين لتشمل مستويات تعليمية متنوعة—مثل المدارس الثانوية والجامعات وتعليم الكبار—فهمًا أوسع لفعالية الواقع المعزز.
كما أن مدة الدراسة التي استمرت ستة أسابيع تمثل قيدًا؛ قد يؤدي تمديد فترة البحث إلى الحصول على رؤى حول التأثيرات طويلة الأمد للمواد المدعومة بالواقع المعزز في بيئات التعلم القائم على المشكلات على الإنجاز الأكاديمي. من الجدير بالذكر أن البيانات الكمية أشارت إلى انخفاض قلق الطلاب وتحسن المواقف، بينما سلطت التعليقات النوعية الضوء على الفائدة المتصورة لتطبيقات الواقع المعزز. تدعو هذه النتائج إلى دمج مواد الواقع المعزز في البيئات التعليمية، لا سيما ضمن مناهج الهندسة، لتعزيز أساليب التدريس. تم منح الموافقة الأخلاقية للدراسة من قبل لجنة الأخلاقيات بجامعة بارتين في 14 يونيو 2022 (رقم الموافقة الأخلاقية: 2022-SBB-0289).
DOI: https://doi.org/10.53850/joltida.1697426
Publication Date: 2026-01-13
Author(s): Betül DÜZENLİ ÇİL et al.
Primary Topic: Augmented Reality Applications
Overview
This study investigates the impact of augmented reality (AR) applications on students’ attitudes, anxiety, and self-efficacy regarding geometry learning in a problem-based teaching environment. Utilizing a quasi-experimental design, the research involved 51 ninth-grade students from a high school in Eastern Anatolia, Turkey, divided into a control group (traditional teaching) and an experimental group (AR-supported teaching). Over six weeks, results indicated that the experimental group exhibited significantly higher attitudes and lower anxiety levels towards geometry compared to the control group, although self-efficacy levels did not differ statistically between the two groups.
Interviews revealed that students found AR materials to be effective in visualizing three-dimensional objects and facilitating learning, with many expressing a desire to use AR in other subjects. However, some students noted challenges such as time constraints and technical issues with AR applications, which affected their problem-solving abilities. The findings align with existing literature suggesting that AR can enhance student attitudes and reduce anxiety in mathematics education, although the lack of difference in self-efficacy may be attributed to prior learning experiences and task difficulty. Overall, the study underscores the potential of AR technology to improve geometry education while highlighting areas for further exploration, particularly regarding self-efficacy and technical challenges.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the significant role of augmented reality (AR) in enhancing technology-supported education, particularly in the context of teaching geometry. Previous studies have indicated that AR applications can improve learning outcomes by facilitating cognitive functions and providing concrete representations of complex three-dimensional concepts, which are often challenging for students to grasp through traditional two-dimensional methods. Researchers have noted that AR-supported materials can positively influence students’ motivation and engagement, especially in subjects like geometry, which is frequently perceived as difficult.
The paper highlights that AR technology not only aids in visualizing spatial relationships but also enhances students’ self-efficacy by allowing them to interact with virtual elements, thereby fostering a more hands-on learning experience. It is suggested that AR can alleviate anxiety associated with learning geometry, leading to improved performance and a more favorable attitude towards the subject. The study aims to investigate the impact of AR-supported materials on high school students’ attitudes, anxiety levels, and self-efficacy in geometry, emphasizing the potential of AR to bridge educational content with real-life applications.
Results
The results section presents a comparative analysis of post-test scores on attitude, anxiety, and self-efficacy scales between experimental and control groups. The experimental group achieved mean scores of 3.52 in self-efficacy, 3.16 in anxiety, and 4.51 in attitude, indicating high levels of attitude and medium levels of self-efficacy and anxiety. In contrast, the control group scored 3.14, 3.02, and 3.18, respectively, suggesting medium levels across all scales. The analysis utilized a scoring range derived from a 5-point Likert scale, categorizing scores into advanced, intermediate, and low levels.
To further assess the impact of the teaching method, ANCOVA was employed, confirming that the assumptions for analysis were satisfied. The findings indicate a significant difference in post-test scores between the groups, highlighting the effectiveness of the augmented reality (AR) materials used in the experimental group. Additionally, qualitative feedback from students revealed that AR materials enhanced understanding in subjects such as geometry and science by providing visualizations that simplified complex concepts. Students noted that these materials facilitated problem-solving and helped address common misconceptions, although some expressed a need for extended lesson durations to fully engage with the content.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the efficacy of problem-based learning (PBL) and augmented reality (AR) in enhancing students’ educational experiences, particularly in geometry instruction. PBL emphasizes learner responsibility, critical thinking, and problem-solving skills, which are essential for fostering creativity and teamwork. The findings indicate that students engaged in PBL retain problem-solving strategies in long-term memory, enabling them to apply learned behaviors to new challenges. The integration of AR technology further supports this learning model by enhancing self-efficacy, as students gain confidence in their abilities through interactive and tailored learning experiences. Research shows that AR can improve students’ conceptual understanding and critical thinking skills, thereby positively influencing their academic performance.
Additionally, the study reveals that while students in the experimental group using AR materials exhibited significantly higher attitudes towards geometry and lower anxiety levels compared to the control group, their self-efficacy levels did not show a notable difference. This suggests that while AR can enhance engagement and reduce anxiety, it may not directly influence self-efficacy beliefs. The qualitative data from student interviews corroborate these findings, with participants expressing that AR materials made learning enjoyable and facilitated comprehension of abstract concepts. However, some students noted that the time required for AR activities could detract from lesson efficiency. Overall, the research underscores the potential of AR-supported PBL in mathematics education, advocating for further exploration of its application in various subjects to enhance student attitudes and reduce anxiety.
Limitations
The limitations of this study primarily stem from its narrow focus on geometry education and the specific use of augmented reality (AR) materials via tablets and phones, which may hinder the generalizability of the findings to other disciplines. Future research could explore the application of different AR technologies, such as AR glasses, across various subjects to assess their impact on students’ anxiety, attitudes, and self-efficacy. Additionally, expanding the participant pool to include diverse educational levels—such as secondary school, university, and adult education—could provide a broader understanding of AR’s effectiveness.
The study’s duration of six weeks also presents a limitation; extending the research period could yield insights into the long-term effects of AR-supported materials in problem-based learning environments on academic achievement. Notably, quantitative data indicated a reduction in student anxiety and an improvement in attitudes, while qualitative feedback highlighted the perceived usefulness of AR applications. These findings advocate for the integration of AR materials into educational settings, particularly within geometry curricula, to enhance teaching methodologies. Ethical approval for the study was granted by the Bartın University Ethics Committee on June 14, 2022 (Ethical Clearance No: 2022-SBB-0289).