نوآوری‌های آموزشی

نوآوری‌های آموزشی

فراتر از فلش‌کارت‌ها: تأثیر نرم‌افزارهای کاربردی با تأکید بر واقعیت افزوده بر بهبود عملکرد دانش‌آموزان پایه سوم ابتدایی در یادگیری مفهوم ضرب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 کارشناسی ارشد آموزش ریاضی، گروه فنی و مهندسی، دانشکده غیر دولتی _ غیرانتفاعی رفاه، تهران، ایران.
2 مدرس و مشاور پژوهشی، گروه ریاضی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران.
3 استادیار، گروه ریاضی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
10.22034/jei.2026.564673.3391
چکیده
پیشرفت‌های اخیر درحوزه فناوری‌های تعاملی، به‌ویژه واقعیت افزوده، زمینه‌ساز تحول اساسی در محیط‌های یادگیری و شیوه‌های تدریس شده است. واقعیت افزوده با تلفیق عناصر بصری دیجیتال و فضای واقعی، امکان تجربه یادگیری چندحسی و تعاملی را فراهم می‌کند و از این طریق می‌تواند ظرفیت درک مفاهیم انتزاعی ریاضی را افزایش ‌دهد. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر نرم‌افزارهای آموزشی مبتنی بر فناوری واقعیت افزوده بر بهبود یادگیری مفهوم ضرب در دانش‌آموزان پایه سوم ابتدایی انجام گرفت. این پژوهش از حیث هدف، کاربردی و از نظر روش، شبه‌آزمایشی با طرح پیش‌آزمون ـ پس‌آزمون با گروه کنترل و آزمایش است. جامعه آماری پژوهش دانش‌آموزان پایه سوم ابتدایی منطقه 12 شهر تهران در سال تحصیلی 1403-1402 است که از میان آنان تعداد 34 نفر از دانش‌آموزان دختر یکی از مدارس غیردولتی با روش نمونه‌گیری هدفمند انتخاب شدند. ابزار پژوهش، دو آزمون محقق‌ساخته ریاضی بود که روایی صوری- محتوایی آن‌ها توسط متخصصان تأیید و پایایی آن‌ها با محاسبه ضریب آلفای کرونباخ برای پیش‌آزمون (85/0) و پس‌آزمون (74/0) تأمین گردید. گروه آزمایش طی چند جلسه مباحث فصل «ضرب» را با استفاده از نرم‌افزار «ضرب واقعیت افزوده» و برنامه «GeoGebra AR» فراگرفت، هم‌زمان گروه کنترل آموزش را به شیوه متداول دریافت نمود. داده‌ها با استفاده از روش‌های آمار توصیفی و تحلیل کوواریانس مورد پردازش قرارگرفت. یافته‌ها نشان داد به‌کارگیری واقعیت افزوده به‌طور معناداری منجر به بهبود یادگیری شده است. بنابراین، می‌توان از این فناوری به‌عنوان یک ابزار پداگوژیک و راهبرد آموزشی مؤثر برای تسهیل یادگیری مفاهیم ریاضی و ارتقای کیفیت آموزش در دوره ابتدایی استفاده نمود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Beyond Flashcards: The Impact of Augmented Reality-Based Applications on Improving Third-Grade Elementary Students' Performance in Learning the Multiplication Concept

نویسندگان English

Fereshteh Fathi 1
Mahdieh Ajdadi 2
Mohamad Javad Eslampour 3
1 (MA), Technical and Engineering Group, Refah University College, Tehran, Iran.
2 (MA), Instructor and Research Advisor, Department of Mathematics, Faculty of Science, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Ira
3 (PhD), Assistant professor, Department of Mathematics, Faculty of Science, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran.
چکیده English

Recent advancements in interactive technologies, particularly augmented reality (AR), have established the foundation for a fundamental transformation in educational environments and pedagogical practices. By merging digital visual elements with the physical world, AR fosters multisensory and interactive learning experiences, thereby enhancing the comprehension of abstract mathematical concepts. This study aimed to investigate the impact of AR-based educational software on improving the learning of multiplication among third-grade elementary students. In terms of purpose, the research is applied, and methodologically, it employs a quasi-experimental design with a pretest-posttest control group. The statistical population included all third-grade students in District 12 of Tehran during the 2023–2024 academic year. A sample of 34 female students from a private school was selected through purposive sampling. The research instruments consisted of two researcher-constructed mathematics tests. The face and content validity of the tests were verified by experts, and their reliability was confirmed using Cronbach's alpha, yielding coefficients of 0.85 for the pretest and 0.74 for the posttest. The experimental group learned the multiplication unit over several sessions using the "Augmented Reality Multiplication" application and the "GeoGebra AR" program, while the control group received instruction via conventional methods. Data were analyzed using descriptive statistics and analysis of covariance (ANCOVA). The findings revealed that the implementation of augmented reality significantly improved learning outcomes. Consequently, this technology can be utilized as an effective pedagogical tool and instructional strategy to facilitate the learning of mathematical concepts and enhance the quality of primary education.

کلیدواژه‌ها English

Augmented Reality
Educational Applications
Multiplication Instruction
Interactive Learning
Mathematics Achievement
بادله، علیرضا، توماج، عبدالجلال، و قبادیان، مسلم. (1400). تأثیر روش‌ها‌ی آموزش مبتنی بر بارشناختی و فناوری واقعیت‌افزوده بر
          یادگیری و یادداری دانش‌آموزان در درس ریاضی. پژوهش در برنامه ریزی درسی، 18(68)، 163-177. https://doi.org/10.30486/jsre.2021.1893684.1578                           
بزرگیان، حمید. (1402). بررسی نقش فناوری اطلاعات در آموزش ریاضی دوره ابتدایی. دومین کنفرانس بین المللی و پنجمین کنفرانس ملی مدیریت، روان شناسی و علوم رفتاری. https://civilica.com/doc/1770787/
پورقاز، شیرین، توماج، عبد الجلال، و رزاقیان گرمرودی، زهرا. (1399). تأثیر آموزش مبتنی بر واقعیت‌افزوده بر اضطراب ریاضی و اشتیاق تحصیلی دانش‌آموزان.  فصلنامه پویش در آموزش علوم پایه، 18(6)، 13-30. https://ensani.ir/fa/article/458138/
درتاج، فریبرز، لک پور، الهام، و بهلولی، علی. (1392). بررسی میزان تأثیر مدارس هوشمند استان لرستان برپیشرفت تحصیلی دانش‌آموزان مقطع متوسطه. مجله فناوری آموزش، ۸(۲)، ۱3۱-۱4۱ https://doi.org/10.22061/tej.2013.111
دلاور، علی. (1393). روش تحقیق در روانشناسی و علوم تربیتی. تهران: ویرایش.
ذوالقدر نسب، محسن، اسمعیلی، رضا، و نظری‌صارم، حمزه. (1394). بهره گیری از وسایل کمک آموزشی و تأثیر مثبت آن‌ها در یادگیری دانش‌آموزان دوره ابتدایی. کنفرانس ملی آینده پژوهی، علوم انسانی و توسعه، شیراز. https://civilica.com/doc/451923/
رستگارپور، حسن، و حسینی، مهکامه. (1394). تأثیر بسته آموزشی "حساب یار" در یادگیری و یادسپاری جدول ضرب. فناوری آموزش (فناوری و آموزش)، 9(3)، 229-236.  https://doi.org/10.22061/tej.2015.308
سلیمان نژاد،اکبر، و حسینی نسب، سید داوود. (1391). تأثیر تعاملی آموزش راهبردهای خودتنظیمی و سبک‌های شناختی دانش‌آموزان بر عملکرد حل‌ مسئله ریاضی. مجله مطالعات آموزش و یادگیری. 4(2)، 81-115. https://doi.org/10.22099/jsli.2013.1577
شورای عالی آموزش و پرورش. (1391). سند برنامه درسی ملی جمهوری اسلامی ایران. تهران. https://iranarze.ir/blog/wp-content/uploads/2025/06/barname-darsi-melli.pdf
شیخ زاده، مصطفی، و مهرمحمدی، محمود. (1383). نرم‌افزار آموزش ریاضی ابتدایی بر اساس رویکرد سازنده گرایی و سنجش میزان
      اثر بخشی آن. نوآوری‌ها‌ی آموزشی، 3(9)، 32-48. https://ensani.ir/fa/article/276657/
فروزان فر، احمد، دانایی زاده،  محمد، و حمیده خو، روح اله. (1402). بررسی و راه کارهای افزایش علاقه‌مندی دانش‌آموزان سوم دبستان شهرستان باشت به جدول ضرب ریاضی. پژوهشنامه اورمزد، 62، 57-72. https://www.sid.ir/paper/1095357/fa
معیری، مرجان. (۱۴۰۱). اثر بخشی آموزش ریاضی مبتنی بر واقعیت افزوده در فضای مجازی بر یادگیری مادام العمر و اشتیاق تحصیلی دانشجو معلمان. نشریه علمی فناوری آموزش، 17(1)، 87-102. https://doi.org/10.22061/tej.2022.8429.2666
Andrea, R., Lailiyah, S., Agus, F., & Ramadiani, R. (2019). “Magic Boosed” an elementary school geometry textbook with marker-based augmented reality. TELKOMNIKA (Telecommunication Computing Electronics and Control), 17(3), 1242-1249. http://doi.org/10.12928/telkomnika.v17i3.11559
Bahadır, E. (2017). Teaching multiplication and multiplication tables by the application of finger multiplication. European Journal of Education Studies.‏ ‏ http://dx.doi.org/10.46827/ejes.v0i0.559
Billinghurst, M. (2002). Augmented reality in education. New horizons for learning, 12(5), 1-5.‏ https://www.academia.edu/58696278/Augmented_reality_in_education
Canuto-Penrad, J. (2020). Effects of innovated flashcard drills in the mastery of multiplication facts among the grade 3 pupils of the University of Baguio Laboratory Elementary School. University of Baguio Research Journal, 2(44). https://rdc.ubaguio.edu/effects-of-innovated-flashcard-drills-in-the-mastery-of-multiplication-facts-among-the-grade-3-pupils-of-the-university-of-baguio-laboratory-elementary-school/
Demitriadou, E., Stavroulia, K. E., & Lanitis, A. (2020). Comparative evaluation of virtual and augmented reality for teaching mathematics in primary education. Education and information technologies, 25(1), 381-401.‏ https://doi.org/10.1007/s10639-019-09973-5
De Vera, J. A. O. (2025). Flash Card Implementation for Multiplication Skill Development in Fourth Grade: An Action Research Investigation.‏ MSI Journal of Arts, Law and Justice (MSIJALJ), 2(7), 1-14. https://zenodo.org/records/15779673
Hetmanenko, L. (2024). The role of interactive learning in mathematics education: Fostering student engagement and interest. Multidisciplinary Science Journal, (6), 1-10.https://elibrary.kubg.edu.ua/id/eprint/49655
Kaufmann, H., & Schmalstieg, D. (2002, July). Mathematics and geometry education with collaborative augmented reality. In ACM SIGGRAPH 2002 conference abstracts and applications (pp. 37-41).‏ https://doi.org/10.1145/1242073.1242086
Khan, T., Johnston, K., & Ophoff, J. (2019). The impact of an augmented reality application on learning motivation of students. Advances in Human‐Computer Interaction, 2019(1), Article 7208494. https://doi.org/10.1155/2019/7208494
‏ Kustovska, O., & Svidenyuk, A. (2016). Interactive learning: advantages and disadvantages. Землеустрій, кадастр і моніторинг земель, 2016(4), 53-58.‏ https://doi.org/10.31548/zemleustriy2016.04.053
Lampropoulos, G., Keramopoulos, E., Diamantaras, K., & Evangelidis, G. (2022). Augmented reality and gamification in education: A systematic literature review of research, applications, and empirical studies. Applied sciences, 12(13), Article 6809.‏ https://doi.org/10.3390/app12136809
Lintiasri, S., Nisa, A. F., Al Masjid, A., & Cahyani, B. H. (2024). The Effect of Augmented Reality Media on Mathematics Learning Outcomes of Elementary School Students. Jurnal Pendidikan MIPA, 25(4), 2000-2012.‏ http://dx.doi.org/10.23960/jpmipa/v25i4.pp2000-2012
Malik, R. H., & Rizvi, A. A. (2018). Effect of Classroom Learning Environment on Students' Academic Achievement in Mathematics at Secondary Level. Bulletin of Education and research, 40(2), 207-218.‏ https://www.proquest.com/scholarly-journals/effect-classroom-learning-environment-on-students/docview/2169353693/se-2
Milgram, P., & Kishino, F. (1994). A taxonomy of mixed reality visual displays. IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems, 77(12), 1321-1329. https://globals.ieice.org/en_transactions/information/10.1587/e77-d_12_1321/_p
Muhammad, I., Angraini, L. M., Darmayanti, R., Sugianto, R., Usmiyatun, U., & da Silva Santiago, P. V. (2023). Students' interest in learning mathematics using augmented reality: Rasch model analysis. Edutechnium Journal of Educational Technology, 1(2), 80-99.‏ https://doi.org/10.71365/edujet.v1i2.34
National Council of Teachers of Mathematics. (2000). Principles and standards for school mathematics. National Council of Teachers of Mathematics. https://www.scribd.com/document/651210204/NCTM-Principles-and-Standards-for-School-Mathematics-2000 
Niederhauser, D. S., & Stoddart, T. (2001). Teachers’ instructional perspectives and use of educational software. Teaching and teacher education, 17(1), 15-31. https://doi.org/10.1016/S0742-051X(00)00036-6
Peter, E. E., & Olaoye, A. A. (2013). Symbolic notations and students’ achievements in algebra. Educational Research and Reviews, 8(15), 1294-1303.‏ https://api.semanticscholar.org/CorpusID:55743629
‏ Rebollo, C., Remolar, I., Rossano, V., & Lanzilotti, R. (2022). Multimedia augmented reality game for learning math. Multimedia Tools and Applications, 1-18.‏‏ https://doi.org/10.1007/s11042-021-10821-3
Schutera, S., Schnierle, M., Wu, M., Pertzel, T., Seybold, J., Bauer, P. & Krause, M. J. (2021). On the potential of augmented reality for mathematics teaching with the application cleARmaths. Education Sciences, 11(8), Article 368.‏ https://doi.org/10.3390/educsci11080368
Sulianto, J., Buchori, A., & Rahmawati, N. D. (2025).  Development of augmented reality-based mathematics textbooks to foster critical and creative thinking skills. Jurnal Ilmiah Pendidikan Dasar, 12(2), 228-250.‏ https://dx.doi.org/10.30659/pendas.12.2.228-250
Tomaschko, M., & Hohenwarter, M. (2019). Augmented reality in mathematics education: The case of GeoGebra  . In T. Prodromou (Ed.), Augmented reality in educational settings (pp. 325-346) Brill. https://doi.org/10.1163/9789004408845_014
Volioti, C., Orovas, C., Sapounidis, T., Trachanas, G., & Keramopoulos, E. (2023). Augmented reality in primar  education: An active learning approach in mathematics. Computers, 12(10), 207. https://doi.org/10.3390/computers12100207
Zhang, J., Yen, S. H., Liu, T. C., Sung, Y. T., & Chang, K. E. (2022). Studies on learning effects of AR-assisted and PPT-based lectures. The Asia-Pacific Education Researcher, 31(1), 1-10.‏ https://doi.org/10.1007/s40299-020-00533-x
 

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 10 آبان 1405

  • تاریخ دریافت 16 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری 27 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 10 آبان 1405