DOI: https://doi.org/10.22460/infinity.v15i2.p483-508
تاريخ النشر: 2026-04-21
المؤلف: Risma Amelia وآخرون
الموضوع الرئيسي: تعليم الرياضيات وطرائق التدريس
نظرة عامة
تتناول هذه الدراسة الحاجة إلى بيئات تعلم الرياضيات التي تعزز الفهم المفاهيمي بالإضافة إلى الكفاءات الأساسية للقرن الحادي والعشرين، المشار إليها باسم كفاءات 6C (التفكير النقدي، الإبداع، التواصل، التعاون، الشخصية، والمواطنة). تركز الأبحاث على تطوير وحدة رقمية واقعية للاستفسار تُسمى E-Miracle، تم إنشاؤها باستخدام Scratch، لتعزيز تجارب تعلم الطلاب في الهندسة، وبالتحديد فيما يتعلق بالأشكال الرباعية. باستخدام نهج بحث تصميم تعليمي، تقدمت الدراسة من خلال ثلاث مراحل تكرارية: التصميم الأولي، تجربة التدريس، والتحليل الاستعادي. تشير النتائج إلى أن وحدة E-Miracle حققت صلاحية عالية وفقًا لتقييمات الخبراء وأظهرت جدوى خلال التنفيذ في الفصول الدراسية، حيث شارك الطلاب في استكشاف تعاوني وحل مشكلات سياقية.
تخلص الدراسة إلى أن E-Miracle تدمج التكنولوجيا بشكل فعال ضمن إطار تعليمي واقعي للاستفسار، مما يعزز التعلم العميق وتطوير كفاءات 6C. تسمح الأنشطة التعليمية المنظمة، التي تبدأ بمشكلات سياقية وتنتقل عبر دورات من الاستفسار، للطلاب باختبار الأفكار والتفاوض على المعاني، مما يسهل البيئة التفاعلية لـ Scratch. يضع هذا النهج التكنولوجيا كوسيط معرفي واجتماعي، مما يعزز رؤية العلاقات الرياضية المجردة. بينما النتائج واعدة، تعترف الدراسة بالقيود المتعلقة بالعمومية والأثر طويل الأمد، مما يشير إلى الحاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف الآثار الأوسع للتعلم القائم على الاستفسار المدعوم بالتكنولوجيا في تعليم الرياضيات.
مقدمة
تستعرض مقدمة هذه الورقة البحثية مبادرة الحكومة الإندونيسية لتعزيز مهارات القرن الحادي والعشرين—تحديدًا كفاءات 6C (التفكير النقدي، التواصل، الإبداع، التعاون، المواطنة، والشخصية)—من خلال تنفيذ التعلم العميق في التعليم. على الرغم من هذه السياسة، تكشف التقييمات الأخيرة، مثل PISA 2022، عن نقص كبير في كفاءات الطلاب الإندونيسيين في الرياضيات العليا، حيث حقق 18% فقط مستوى كفاءة أدنى. تشير النتائج إلى تحديات مستمرة في قدرات الطلاب على حل المشكلات المعقدة وتطبيق التفكير الرياضي، مما يبرز الحاجة إلى إصلاحات تعليمية تعطي الأولوية لتجارب التعلم الأعمق على الحفظ عن ظهر قلب.
لمعالجة هذه التحديات، تقترح الدراسة تطوير E-Miracle، وهي وحدة رقمية واقعية للاستفسار مصممة لدمج الاستكشاف السياقي، والتعلم القائم على الاستفسار، وميزات تفاعلية مدعومة بـ Scratch في تعليم الهندسة. تهدف هذه الوحدة إلى تعزيز بيئة تعلم متمركزة حول الطالب تشجع على المشاركة النشطة، والتفكير النقدي، والتعاون، مما يعزز فهم الطلاب للمفاهيم الرياضية وكفاءاتهم 6C. تؤكد الأبحاث على أهمية المواد التعليمية المبتكرة التي تتماشى مع المتطلبات التعليمية المعاصرة وتستفيد من التكنولوجيا لإنشاء تجارب تعلم ذات مغزى. من خلال التصميم، والتحقق، والتنفيذ العملي لـ E-Miracle، تسعى الدراسة لتقييم فعاليتها في تعزيز التعلم العميق وتحسين كفاءات الطلاب الرياضية.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من الأساليب التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود علاقة كبيرة بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث تؤكد التحليلات الإحصائية قوة هذه العلاقات. يتم تقديم مقاييس محددة، مثل قيم p وفترات الثقة، لدعم الاستنتاجات المستخلصة.
بالإضافة إلى ذلك، يتم وضع النتائج في سياق الإطار الأوسع للأدبيات الحالية، موضحة كيف تساهم هذه النتائج في الفهم الحالي للموضوع. يتم مناقشة تداعيات النتائج، مما يقترح تطبيقات محتملة أو اتجاهات بحث مستقبلية يمكن أن تستكشف الظواهر الملحوظة بشكل أعمق. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية الدراسة وتأثيرها المحتمل على المجال.
المناقشة
في هذا القسم، تستخدم الأبحاث طريقة بحث التصميم، متبعة الإطار الذي وضعه Gravemeijer وCobb (2006) وvan den Akker (2013). تتكشف الدراسة في ثلاث مراحل: (1) التصميم الأولي، حيث يتم تحديد المشكلات، وصياغة الفرضيات، وإنشاء تصميمات e-miracle بناءً على البيانات الأولية من مقابلات المعلمين؛ (2) تجربة التدريس، التي تختبر e-miracle في بيئة الفصل الدراسي لتقييم فعاليتها في تعزيز التعلم العميق للطلاب وكفاءاتهم 6C؛ و(3) التحليل الاستعادي، حيث يتم تحليل البيانات المجمعة لتقييم نجاح التصميم وإبلاغ التكرارات المستقبلية. شملت الدراسة 40 طالبًا من الصف السابع من مدرسة متوسطة في مدينة تشيماهي، إندونيسيا، تم اختيارهم من خلال العينة الهادفة لضمان تمثيل متنوع للقدرات المعرفية.
شملت طرق جمع البيانات المقابلات، والاستبيانات، والملاحظات، مع أدوات تم التحقق من صحتها بواسطة خبراء في تعليم الرياضيات. كشفت المقابلات أن الطلاب واجهوا تحديات في فهم الهندسة بسبب نقص المواد التعليمية الجذابة ونهج متمركز حول المعلم. وبالتالي، طور الباحثون وحدة e-miracle التفاعلية التي تهدف إلى تعزيز تجارب التعلم ذات المعنى من خلال طرق قائمة على الاستفسار. تم التحقق من صحة الوحدة بواسطة الخبراء، حيث حصلت على 0.87 في مؤشر Aiken، مما يشير إلى ملاءمة عالية للتنفيذ. أظهرت تجربة التدريس أن e-miracle سهلت مشاركة الطلاب النشطة، مما سمح لهم باستكشاف المفاهيم الرياضية بشكل تعاوني وبناء فهمهم لمساحة الأشكال الرباعية من خلال الاستفسار الموجه، مما عزز في النهاية كفاءاتهم 6C.
DOI: https://doi.org/10.22460/infinity.v15i2.p483-508
Publication Date: 2026-04-21
Author(s): Risma Amelia et al.
Primary Topic: Mathematics Education and Pedagogy
Overview
This study addresses the need for mathematics learning environments that cultivate not only conceptual understanding but also essential 21st-century competencies, referred to as the 6C competencies (critical thinking, creativity, communication, collaboration, character, and citizenship). The research focuses on the development of an inquiry-realistic digital module named E-Miracle, created using Scratch, to enhance students’ learning experiences in geometry, specifically regarding quadrilaterals. Employing an educational design research approach, the study progressed through three iterative phases: preliminary design, teaching experiment, and retrospective analysis. The findings indicate that the E-Miracle module achieved high validity as per expert evaluations and demonstrated practicality during classroom implementation, where students engaged in collaborative exploration and contextual problem-solving.
The study concludes that E-Miracle effectively integrates technology within an inquiry-realistic pedagogical framework, promoting deep learning and the development of 6C competencies. The structured learning activities, which begin with contextual problems and progress through cycles of inquiry, allow students to test ideas and negotiate meaning, facilitated by the interactive Scratch environment. This approach positions technology as a cognitive and social mediator, enhancing the visibility of abstract mathematical relationships. While the results are promising, the study acknowledges limitations regarding generalizability and long-term impact, suggesting the need for further research to explore the broader implications of technology-supported inquiry-based learning in mathematics education.
Introduction
The introduction of this research paper outlines the Indonesian government’s initiative to enhance 21st-century skills—specifically the 6C competencies (Critical Thinking, Communication, Creativity, Collaboration, Citizenship, and Character)—through the implementation of deep learning in education. Despite this policy, recent assessments, such as PISA 2022, reveal significant deficiencies in Indonesian students’ higher-order mathematical competencies, with only 18% achieving a minimum proficiency level. The findings indicate persistent challenges in students’ abilities to solve complex problems and apply mathematical reasoning, underscoring the need for educational reforms that prioritize deeper learning experiences over rote memorization.
To address these challenges, the study proposes the development of E-Miracle, an inquiry-realistic digital module designed to integrate contextual exploration, inquiry-based learning, and Scratch-assisted interactive features in geometry education. This module aims to foster a student-centered learning environment that encourages active engagement, critical thinking, and collaboration, thereby enhancing students’ understanding of mathematical concepts and their 6C competencies. The research emphasizes the importance of innovative teaching materials that align with contemporary educational demands and leverage technology to create meaningful learning experiences. Through the design, validation, and practical implementation of E-Miracle, the study seeks to evaluate its effectiveness in promoting deep learning and improving students’ mathematical competencies.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the experimental or analytical methods employed. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, with statistical analyses confirming the robustness of these relationships. Specific metrics, such as p-values and confidence intervals, are provided to substantiate the conclusions drawn.
Additionally, the results are contextualized within the broader framework of existing literature, illustrating how these findings contribute to the current understanding of the topic. The implications of the results are discussed, suggesting potential applications or future research directions that could further explore the observed phenomena. Overall, the findings underscore the relevance of the study and its potential impact on the field.
Discussion
In this section, the research employs the Design Research method, following the framework established by Gravemeijer and Cobb (2006) and van den Akker (2013). The study unfolds in three phases: (1) Preliminary Design, where problems are identified, hypotheses formulated, and e-miracle designs created based on initial data from teacher interviews; (2) Teaching Experiment, which tests the e-miracle in a classroom setting to evaluate its effectiveness in enhancing students’ deep learning and 6C competencies; and (3) Retrospective Analysis, where collected data is analyzed to assess the design’s success and inform future iterations. The study involved 40 seventh-grade students from a junior high school in Cimahi City, Indonesia, selected through purposive sampling to ensure a diverse representation of cognitive abilities.
Data collection methods included interviews, questionnaires, and observations, with instruments validated by experts in mathematics education. The interviews revealed that students faced challenges in understanding geometry due to a lack of engaging teaching materials and a teacher-centered approach. Consequently, the researchers developed an interactive e-miracle module aimed at fostering meaningful learning experiences through inquiry-based methods. The module was validated by experts, scoring 0.87 on the Aiken index, indicating high suitability for implementation. The teaching experiment demonstrated that the e-miracle facilitated active student engagement, allowing them to explore mathematical concepts collaboratively and construct their understanding of the area of quadrilaterals through guided inquiry, ultimately enhancing their 6C competencies.