تأثیر سیستم های جبری کامپیوتری بر دانش مفهومی و رویه ای دانشجویان از انتگرال دوگانه

انتگرال دوگانه یکی از موضوعات مهم و کلیدی در ریاضی عمومی (2) دانشگاه است. اگرچه دانشجویان این مبحث را در سال اول دانشگاه می آموزند، اما به خوبی مفهوم آن را درک نمی کنند. به ویژه مفهوم انتگرال را درک نکرده و در پیدا کردن مساحت ها و حجم ها مشکل دارند. دانشجویان حجم جسمی که حول یکی از محورها دوران می کند را به خوبی نمی توانند تجسم کنند. این تحقیق تأثیر سیستم های جبری کامپیوتری (نرم افزار میپل 12) را بر توسعه ی دانش مفهومی و رویه ای در فرایند یادگیری – یاددهی انتگرال دوگانه برای دانشجویان مورد بررسی قرار می دهد. با استفاده از نمونه گیری خوشه ای از میان نه کلاس ریاضی عمومی (2) دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران دو کلاس انتخاب شدند. به طور تصادفی یک کلاس را به عنوان گروه آزمایش و کلاس دیگر به عنوان گروه کنترل انتخاب شدند. گروه آزمایش با استفاده از سیستم های جبری کامپیوتری آموزش دیدند در حالی که گروه کنترل با استفاده از روش سنتی آموزش دیدند. از هر دو گروه پیش آزمونی از دانش قبلی آن ها در زمینه ی انتگرال گرفته شد. نتایج نشان داد که دانشجویان گروه آزمایش و کنترل در پیش آزمون تفاوت معناداری در دانش مفهومی و رویه ای نداشتند. بعد از طی دوره ی آموزشی پس آزمونی به منظور بررسی دانش مفهومی و رویه ای از انتگرال دوگانه گرفته شد. به منظور بررسی فرایند تفکر دانشجویان با چند نفر از دانشجویان گروه آزمایش به طور تصادفی مصاحبه ای انجام شد. نتایج به وضوح نشان داد که دانشجویان گروه آزمایش دانش مفهومی و رویه ای بالاتری نسبت به گروه کنترل داشتند و در نتیجه به درک مفهومی و رویه ای بهتری دست یافتند. علاوه بر آن تحلیل مشاهدات کلاسی و مصاحبه با دانشجویان نیز ابعاد مختلف استفاده از نرم افزار آموزشی را روشن ساخت که در این تحقیق به بررسی آن ها پرداخته می شود. نتایج این تحقیق می تواند مورد استفاده دانشجویان، دبیران، برنامه ریزان درسی و مولفان کتب درسی مقاطع مختلف تحصیلی قرار گیرد.