شبكة المعلومات العربية التربوية

تهدف الدراسة إلى الكشف عن فاعلية التعلم القائم على دمج تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في تعلم مادة الفيزياء في تنمية الممارسات العلمية والهندسية لدى طلبة الصف العاشر في سلطنة عمان. اتّبِع المنهج الكمي باستخدام التصميم شبه التجريبي ذي مجموعتين: ضابطة وتجريبية، تم تدريس المجموعة التجريبية باستخدام التعلم القائم على دمج تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، في حين درست المجموعة الضابطة بالطريقة الاعتيادية. تكونت عينة الدراسة الحالية من (131) طالبا وطالبة من طلبة الصف العاشر، وقد تم استخدام اختبار الممارسات العلمية والهندسية لقياس الممارسات العلمية والهندسية لدى الطلبة. أظهرت النتائج وجود فروق ذات دلالة احصائية بين متوسطي المجموعتين الضابطة والتجريبية في اختبار الممارسات العلمية والهندسية ككل لصالح المجموعة التجريبية، وبحجم أثر كبير، وتحديدا أظهرت النتائج وجود فروق ذات دلالة إحصائية في ست ممارسات، هي (طرح الأسئلة وتحديد المشكلة، استخدام النماذج وتطويرها، تخطيط وتنفيذ الاستقصاءات، بناء التفسيرات وتصميم الحلول، الاندماج في الجدل القائم على الأدلة، الحصول على المعلومات وتقييمها وتبادلها) لصالح المجموعة التجريبية. لقد وفر دمج تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في التعلم فرصة للطلبة لاكتساب ممارسات العلماء والمهندسين في حل المشكلات من خلال دروس الفيزياء في منهج الصف العاشر؛ ما ساعدهم في حل المشكلات بطريقة تقنية ملموسة باستخدام إحدى تقنيات الثورة الصناعية الرابعة، لذا توصي الدراسة الحالية بدمج هذه التقنيات في تعلّم العلوم من خلال المناهج الدراسية وإجراء المزيد من البحوث بشأن فاعليتها في متغيرات أخرى. (الملخص المنشور)

The study aims to identify the effectiveness of learning based on integrating 3D printing technology into physics to enhance scientific and engineering practices (SEPs) among 10th grade students. A quantitative approach and quasi-experimental research design were adopted, with a control and experimental group. The latter was taught by integrating 3D printing technology, whereas the control group was taught using the traditional method. The sample consisted of (131) 10th grade male and female students. A science and engineering practices test was applied to measure students’ practices in these areas. Findings showed there were statistically significant differences in favor of the experimental group in overall science and engineering practices. Specifically, the results showed that these differences were manifest in six practices: Asking questions and defining the problem, using and developing models, planning and implementing surveys, constructing explanations and designing solutions, engaging in debate based on evidence, and obtaining, evaluating and exchanging information. By integrating 3D printing technology into learning, students could acquire the practices of scientists and engineers, enabling them to approach problem-solving in a concrete, technical manner using cutting-edge industrial revolution technologies. The study recommends integrating these techniques into science-related school curriculum and advocates for further research to gauge their effectiveness across different variables. (Published abstract)