DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2026.1734855
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41646917
تاريخ النشر: 2026-01-21
المؤلف: Esen Ersoy وآخرون
الموضوع الرئيسي: الإبداع في التعليم وعلوم الأعصاب
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة فعالية نموذج حل المشكلات الإبداعي (CPS) في تعزيز مهارات التفكير الإبداعي لدى طلاب الدراسات العليا في تعليم الرياضيات. على الرغم من التركيز على الإبداع في مناهج الرياضيات، إلا أن العديد من الطلاب يواجهون صعوبة في توليد أفكار أصلية وحلول مرنة. استخدمت البحث تصميم دراسة حالة نوعية شملت خمسة طلاب دراسات عليا مسجلين في دورة حول الإبداع في تدريس الرياضيات. تم جمع البيانات من خلال مهمتين لحل المشكلات الإبداعية وتم تحليلها باستخدام تقنيات التحليل الوصفي والمحتوى، بما في ذلك اختبارات تورانس للتفكير الإبداعي (TTCT).
تشير النتائج إلى أن نموذج CPS حسّن بشكل كبير من التفكير الإبداعي للطلاب، خاصة في أبعاد الطلاقة والمرونة والأصالة. أظهر الطلاب زيادة في توليد الأفكار والقدرة على تناول المشكلات من زوايا متعددة، مع تحسينات ملحوظة في الإنتاجية خلال أنشطة معينة. بينما أظهرت الأصالة تطورًا محدودًا، أنتج بعض الطلاب استجابات مبتكرة، مثل تصميمات منتجات فريدة. أكدت نتائج TTCT على تحول إيجابي في مهارات التفكير الإبداعي من ما قبل إلى ما بعد التدخل. تقترح الدراسة أن نموذج CPS هو نهج تعليمي فعال لتعزيز الإبداع في تعليم الرياضيات، على الرغم من أنها تعترف بالقيود في القابلية للتعميم بسبب حجم العينة الصغيرة. يُوصى بإجراء أبحاث مستقبلية لاستكشاف قابلية تطبيق نموذج CPS عبر سياقات تعليمية وتخصصات متنوعة.
مقدمة
تؤكد مقدمة هذه الورقة البحثية على الدور الأساسي لحل المشكلات في تعليم الرياضيات، مشددة على قدرته على تعزيز التفكير المنطقي، والمهارات التحليلية، والتفكير من المستوى الأعلى بين الطلاب. تفترض أن حل المشكلات الفعال يتجاوز المعرفة الإجرائية البسيطة، مما يشجع المتعلمين على استكشاف مسارات حل متعددة، وتطوير استراتيجيات إبداعية، والانخراط في التفكير التأملي. لا تعزز هذه المقاربة الفهم المفاهيمي فحسب، بل تغذي أيضًا الإبداع، الذي يُعترف به بشكل متزايد كعنصر أساسي في المشهد التعليمي في القرن الحادي والعشرين. يجادل المؤلفون بأن تعليم الرياضيات يجب أن يعطي الأولوية لحل المشكلات كوسيلة لتنمية مهارات مثل الطلاقة والمرونة والأصالة، وهي مهارات حيوية للتعامل مع التحديات المعقدة في العالم الحقيقي.
علاوة على ذلك، تحدد الورقة فجوة في الأدبيات بشأن التأثيرات المحددة للمناهج المنظمة مثل حل المشكلات الإبداعي (CPS) على التفكير الإبداعي للطلاب في سياقات الرياضيات. تهدف الدراسة إلى سد هذه الفجوة من خلال فحص كيفية تأثير الممارسات التعليمية المعتمدة على CPS على مهارات التفكير الإبداعي لدى طلاب الدراسات العليا، خاصة في توليد حلول مبتكرة وإظهار التفكير الأصلي أثناء مهام حل المشكلات الرياضية. من خلال دمج نظرية CPS مع التطبيقات العملية، تسعى الأبحاث إلى المساهمة في فهم كيفية تعزيز الإبداع بشكل فعال في تعليم الرياضيات، مما يعد الطلاب ليصبحوا مفكرين مرنين ومبتكرين.
طرق
تحدد قسم “الطرق” في الورقة البحثية الإجراءات التجريبية والتحليلية المستخدمة للتحقيق في أسئلة البحث. يوضح اختيار المشاركين، وتصميم الدراسة، والتقنيات المحددة المستخدمة لجمع البيانات وتحليلها. تشمل المنهجية كل من الأساليب النوعية والكمية، مما يضمن فحصًا شاملاً للظواهر المدروسة.
تم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام برامج مناسبة، مع تحديد مستويات الدلالة عند p < 0.05. يصف القسم أيضًا النماذج الرياضية المطبقة لتفسير البيانات، بما في ذلك أي معادلات أو خوارزميات ذات صلة. بشكل عام، تم تصميم الطرق لضمان موثوقية وصدق النتائج، مما يوفر إطارًا قويًا لفهم النتائج المقدمة في الأقسام اللاحقة.
نتائج
يقدم قسم النتائج في الورقة البحثية تحليلًا شاملاً لاستجابات مجموعة الدراسة لمهام مختلفة لحل المشكلات الإبداعية، تم تقييمها وفقًا لمعايير وضعتها مومفورد وآخرون (1991). تم تصنيف النتائج حسب مشكلات محددة، بما في ذلك “أفكار في صندوق” و”خدعة أم حلوى”، حيث أظهر الطلاب قدراتهم في التفكير الإبداعي من خلال مراحل منظمة مثل بناء المشكلة، وترميز المعلومات، والبحث عن الفئات، والاختيار، والتركيب، وإعادة التنظيم، وتقييم الأفكار، وتنفيذ الحلول. من الجدير بالذكر أن الطلاب حددوا بفعالية متطلبات المشكلة، واستكشفوا مسارات حل متعددة، واستخدموا طرقًا مبتكرة مثل التفكير النسبي للقياس، مما أدى في النهاية إلى تحقيق نتائج ناجحة في مهام جمع الحلوى.
بالإضافة إلى ذلك، كشفت التحليلات المقارنة لاستجابات الطلاب لاختبارات تورانس اللفظية A وB عن رؤى مهمة حول قدراتهم الإبداعية. أشارت الدراسة إلى أن الطلاب أظهروا طلاقة عالية في توليد الأسئلة والأسباب، مع تركيز ملحوظ على الخصائص الفيزيائية، والأبعاد العاطفية، والعلاقات الاجتماعية. بينما كانت المرونة والأصالة واضحة في بعض الاستجابات، خاصة في أنشطة “تخمين الأسباب” و”تحسين المنتج”، إلا أنه كانت هناك ميل نحو التفكير التقليدي في العديد من الحالات. تشير النتائج إلى أنه بينما عززت أنشطة حل المشكلات الإبداعية الطلاقة والمرونة، فإن هناك حاجة لمزيد من التركيز على تعزيز الأصالة والتفكير الرمزي لتطوير الإمكانات الإبداعية للطلاب بشكل كامل. بشكل عام، تؤكد الأبحاث على فعالية التعليم المنظم لحل المشكلات الإبداعية في تعزيز مهارات التفكير المتنوعة بين المشاركين.
مناقشة
في قسم المناقشة من الورقة البحثية، يستكشف المؤلفون النتائج النوعية لدراسة تهدف إلى فهم تأثير ممارسات حل المشكلات الإبداعي (CPS) في تعليم الرياضيات على إبداع الطلاب. استخدمت الدراسة تصميم دراسة حالة، مع التركيز على خمسة طلاب دراسات عليا مسجلين في دورة حول “الإبداع وحل المشكلات الإبداعية في تعليم الرياضيات.” قام الباحثون بتحليل الاستجابات لمشكلتين إبداعيتين—”أفكار في صندوق” و”خدعة أم حلوى”—باستخدام اختبارات تورانس للتفكير الإبداعي (TTCT) لتقييم أبعاد الطلاقة والمرونة والأصالة. أكدت الطبيعة النوعية للدراسة على الاستكشاف العميق بدلاً من المقارنات الإحصائية، مما سمح بفهم غني لكيفية تأثير تعليم CPS على عمليات التفكير الإبداعي لدى الطلاب.
تشير النتائج إلى أن النهج التعليمي القائم على CPS عزز الانخراط والتطوير الكبير في مهارات التفكير الإبداعي لدى الطلاب. كشفت التحليلات أن الطلاب كانوا قادرين على توليد حلول متنوعة وإظهار التفكير المبتكر، كما يتضح من استجاباتهم للمشكلات الإبداعية. سلطت الدراسة الضوء على أهمية السياق والتجارب الفردية في تشكيل النتائج الإبداعية، مما يعزز الفكرة القائلة بأن المنهجيات النوعية ضرورية لالتقاط تعقيدات الظواهر المعرفية والتعليمية. استخدم الباحثون مصادر بيانات متعددة واستراتيجيات تحقق، بما في ذلك التحقق من الأعضاء ومراجعات الخبراء، لتعزيز مصداقية نتائجهم، مما ساهم في تقديم رؤى قيمة حول دور CPS في تعليم الرياضيات.
القيود
تنشأ قيود الدراسة بشكل أساسي من حجم العينة الصغيرة المكونة من خمسة طلاب دراسات عليا، مما يحد من قابلية تعميم النتائج على مجموعة سكانية أوسع ويقيد النتائج بالسياق المحدد لدراسة حالة نوعية. بالإضافة إلى ذلك، كان التطور الملحوظ في بعد الأصالة للإبداع محدودًا، ربما بسبب عدم كفاية الأنشطة المستخدمة لتحفيز هذا الجانب بشكل فعال. كانت الأبحاث أيضًا مقيدة بتطبيقها على مدى فصل دراسي واحد، مما يشير إلى أن التدخلات طويلة الأمد قد توفر تحليلًا أكثر شمولاً للتأثير.
علاوة على ذلك، فإن غياب بيانات خط الأساس بشأن المعرفة السابقة للمتعلمين، وتجارب التعلم، والخصائص التحفيزية يمثل قيدًا كبيرًا. بدون ملفات تعريف أولية تم جمعها بشكل منهجي، من الصعب نسب التحسينات الملحوظة في التفكير الإبداعي بشكل قاطع إلى نموذج حل المشكلات الإبداعي (CPS). يجب أن تهدف الدراسات المستقبلية إلى تضمين تقييمات خط الأساس لخلفيات الطلاب الأكاديمية والعوامل التحفيزية لتعزيز قوة التفسيرات المتعلقة بتأثيرات التعليم القائم على CPS في الرياضيات.
DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2026.1734855
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41646917
Publication Date: 2026-01-21
Author(s): Esen Ersoy et al.
Primary Topic: Creativity in Education and Neuroscience
Overview
This study investigates the effectiveness of the Creative Problem-Solving (CPS) model in enhancing the creative thinking skills of graduate students in mathematics education. Despite the emphasis on creativity in mathematics curricula, many students struggle with generating original ideas and flexible solutions. The research utilized a qualitative case study design involving five graduate students enrolled in a course on creativity in mathematics teaching. Data were collected through two creative problem tasks and analyzed using descriptive and content analysis techniques, including the Torrance Tests of Creative Thinking (TTCT).
The findings indicate that the CPS model significantly improved students’ creative thinking, particularly in the dimensions of fluency, flexibility, and originality. Students demonstrated increased idea generation and the ability to approach problems from multiple perspectives, with notable enhancements in productivity during specific activities. While originality showed limited development, some students produced innovative responses, such as unique product designs. The TTCT results confirmed a positive shift in creative thinking skills from pre- to post-intervention. The study suggests that the CPS model is an effective instructional approach for fostering creativity in mathematics education, although it acknowledges limitations in generalizability due to the small sample size. Future research is recommended to explore the CPS model’s applicability across diverse educational contexts and disciplines.
Introduction
The introduction of this research paper emphasizes the integral role of problem-solving in mathematics education, highlighting its capacity to foster reasoning, analytical skills, and higher-order thinking among students. It posits that effective problem-solving transcends mere procedural knowledge, encouraging learners to explore multiple solution paths, develop creative strategies, and engage in reflective reasoning. This approach not only enhances conceptual understanding but also nurtures creativity, which is increasingly recognized as essential in the 21st-century educational landscape. The authors argue that mathematics education should prioritize problem-solving as a means to cultivate skills such as fluency, flexibility, and originality, which are vital for addressing complex, real-world challenges.
Furthermore, the paper identifies a gap in the literature regarding the specific impacts of structured approaches like Creative Problem Solving (CPS) on students’ creative thinking within mathematics contexts. The study aims to fill this gap by examining how CPS-based instructional practices influence graduate students’ creative thinking skills, particularly in generating innovative solutions and demonstrating original thought during mathematical problem-solving tasks. By integrating CPS theory with practical applications, the research seeks to contribute to the understanding of how creativity can be effectively fostered in mathematics education, thereby preparing students to become adaptive and innovative thinkers.
Methods
The “Methods” section of the research paper outlines the experimental and analytical procedures employed to investigate the research questions. It details the selection of participants, the design of the study, and the specific techniques used for data collection and analysis. The methodology includes both qualitative and quantitative approaches, ensuring a comprehensive examination of the phenomena under study.
Statistical analyses were performed using appropriate software, with significance levels set at p < 0.05. The section also describes the mathematical models applied to interpret the data, including any relevant equations or algorithms. Overall, the methods are designed to ensure the reliability and validity of the findings, providing a robust framework for understanding the results presented in subsequent sections.
Results
The results section of the research paper presents a comprehensive analysis of the responses from a study group to various creative problem-solving tasks, evaluated against criteria established by Mumford et al. (1991). The findings are categorized by specific problems, including “Ideas in a Box Handout” and “Trick or Treat,” where students demonstrated their creative thinking abilities through structured stages such as problem construction, information encoding, category search, selection, combination, reorganization, idea evaluation, and solution implementation. Notably, students effectively identified problem requirements, explored multiple solution paths, and utilized innovative methods such as proportional reasoning for measurement, ultimately achieving successful outcomes in candy collection tasks.
Additionally, the comparative analysis of student responses to the Torrance Verbal Forms A and B revealed significant insights into their creative capacities. The study indicated that students exhibited high fluency in generating questions and causes, with a notable focus on physical characteristics, emotional dimensions, and social relationships. While flexibility and originality were evident in some responses, particularly in the “Guessing Causes” and “Product Improvement” activities, there remained a tendency towards conventional thinking in many instances. The findings suggest that while the creative problem-solving activities fostered fluency and flexibility, further emphasis on enhancing originality and symbolic reasoning is necessary to fully develop students’ creative potential. Overall, the research underscores the effectiveness of structured creative problem-solving instruction in promoting diverse thinking skills among participants.
Discussion
In the discussion section of the research paper, the authors explore the qualitative outcomes of a study aimed at understanding the impact of creative problem-solving (CPS) practices in mathematics instruction on students’ creativity. The study employed a case study design, focusing on five graduate students enrolled in a course on “Creativity and Creative Problem Solving in Mathematics Education.” The researchers analyzed responses to two creative problems—”Ideas in a Box Handout” and “Trick or Treat”—using the Torrance Tests of Creative Thinking (TTCT) to assess dimensions of fluency, flexibility, and originality. The qualitative nature of the study emphasized in-depth exploration over statistical comparisons, allowing for a rich understanding of how CPS instruction influenced the students’ creative thinking processes.
The findings indicate that the CPS-based instructional approach fostered significant engagement and development in students’ creative thinking skills. The analysis revealed that students were able to generate diverse solutions and demonstrate innovative thinking, as evidenced by their responses to the creative problems. The study highlighted the importance of context and individual experiences in shaping creative outcomes, reinforcing the notion that qualitative methodologies are essential for capturing the complexities of cognitive and instructional phenomena. The researchers employed multiple data sources and validation strategies, including member checking and expert reviews, to enhance the credibility of their findings, ultimately contributing valuable insights into the role of CPS in mathematics education.
Limitations
The study’s limitations stem primarily from its small sample size of five graduate students, which restricts the generalizability of the findings to a broader population and confines the results to the specific context of a qualitative case study. Additionally, the development observed in the originality dimension of creativity was limited, potentially due to the inadequacy of the activities employed to effectively stimulate this aspect. The research was also constrained by its single-term implementation, suggesting that longer-term interventions could provide a more comprehensive analysis of the impact.
Moreover, the absence of baseline data regarding participants’ prior knowledge, learning experiences, and motivational characteristics presents a significant limitation. Without systematically collected initial profiles, it is challenging to definitively attribute the observed improvements in creative thinking solely to the Creative Problem-Solving (CPS) model. Future studies should aim to include baseline assessments of learners’ academic backgrounds and motivational factors to enhance the robustness of interpretations regarding the effects of CPS-based mathematics instruction.