تأثیر الگوی طراحی آموزشی چهار مؤلفه‌ای بر میزان بار شناختی بیرونی و مهارت حل مسئله در درس فیزیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد تهران مرکز. تهران. ایران

2 استادیار گروه تکنولوژی آموزشی دانشگاه علامه طباطبایی

3 دانشیار گروه تکنولوژی آموزشی دانشگاه علامه طباطبایی

چکیده

هدف از پژوهش حاضر، تعیین تأثیر الگوی طراحی آموزشی چهار مؤلفه­ای بر میزان بار شناختی بیرونی و مهارت حل مسئله در درس فیزیک بود. این پژوهش، از نظر هدف، کاربردی؛ و از نظر روش­شناسی، در زمرة پژوهش­های آزمایشی است. طرح پژوهش از نوع پیش­آزمون-پس­آزمون با گروه آزمایش و گروه کنترل می­باشد. جامعة آماری پژوهش شامل کلیة دانش­آموزان پسر سال اول دبیرستان منطقة 5 در سال تحصیلی 92- 1393 درشهر تهران بود. نمونه­های پژوهش، با استفاده از روش نمونه­گیری تصافی خوشه­ای چند مرحله­ای انتخاب شدند که شامل 30 نفر بود و در دو گروه آزمایش(15نفر) و گروه کنترل(15 نفر) به­طور تصادفی قرار داده شدند. گروه آزمایش، در معرض متغییر مستقل(طراحی آموزشی درس فیزیک بر اساس الگوی چهار مؤلفه­ای) قرار گرفت؛ و گروه کنترل با روش رایج آموزش دید. ابزار جمع­آوری داده­ها، مقایس اندازه­گیری 9 درجه­ای پاس(1992) بود که روایی صوری آن مورد تأیید استادان و متخصصان قرار گرفت و پایایی آن با روش بازآزمایی 85/0 به­دست آمد. ابزار دیگر، آزمون محقق ساختة مهارت حل مسئله بود که روایی صوری آن توسط متخصصان و استادان مشخص شد و پایایی آن با استفاده از روش بازآزمایی 79/0 به­دست آمد. سپس، داده­ها بااستفاده از نرم­افزار اس.پی.اس.اس. و با استفاده از آزمون­های آماری تی مستقل(برای میزان بار شناختی بیرونی) و تحلیل کوواریانس(برای آزمون مهارت حل مسئله) تجزیه و تحلیل شد. نتایج پژوهش نشان داد که الگوی طراحی آموزشی چهار مؤلفه­ای بر کاهش میزان بار شناختی بیرونی گروه آزمایش نسبت به گروه گواه تأثیر معنی­داری دارد. همچنین، یافته­ها معنی­داری افزایش میزان مهارت حل مسئله در گروه آزمایش را نسبت به گروه کنترل نشان داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Four-Component Instructional Design Model on Extraneous Cognitive Load and Problem-Solving Skills in Physics Course

نویسندگان [English]

  • mostafa Salari 1
  • Mohammad hasan Amirtaymouri 2
  • Esmail Zaraii Zavaraki 3
چکیده [English]

This study aimed at determining the effect of four-component instructional design model on the extent of extraneous cognitive load and problem-solving skills in physics course. The study was quasi-experimental using pre-test, and post-test with experimental and control groups. The population of the study included all first-grade high-school male students of the 5th region in Tehran during 92-93 school year. The sample of the study was selected using multi-level clustered random sampling and included 30 students who were randomly placed in an experimental group (n = 15) and a control group (n = 15). The experimental group underwent a treatment (instructional design of the physics course based on the four-component model) and the control group was instructed using the traditional method. One instrument for gathering the data was Pass (1992) 9- rating scale, the face validity of which was judged by the experts and professors and its reliability was examined using Test-Retest method and turned out to be 0.85. The other instrument was a researcher-made problem-solving skills test. The face validity of the test was judged by expert views and test-retest method showed the reliability of the test as 0.79. An independent t­-test (for determining extraneous cognitive load) and ANCOVA (for a problem-solving skills test) were used to analyze the data. The results of the study indicated that four-component instructional design model had a significant effect on decreasing extraneous cognitive load in the experimental group in comparison with the control group (p>.00). Also, the results showed a significant increase in the extent of problem solving skills for the experimental group in comparison with the control group (Partial Eta Squared = 0.14, F = 4.34, p < .05). 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Four-component instructional design model
  • Extraneous cognitive load
  • Instructional design
  • Problem-solving skills
  • Complex task learning

امیر تیموری، محمدحسن و زارع، محمد(1394). بارشناختی و چندرسانه­ای­های آموزشی. تهران: انتشارات دانشگاه علامه طباطبایی.

بیابانگرد، اسماعیل(1391). روانشناسی تربیتی: روانشناسی آموزش و یادگیری(ویرایش اول). تهران: ویرایش.

ریچی. ریتاسی.، کلاین. جیمزدی و ترسی. مونیکا. دبلیو(1391). نظریۀ، پژوهش، عمل، دانش پایه طراحی آموزشی(ترجمه حسین زنگنه و الهه ولایتی). تهران: آوای نور.

سیف، علی‌اکبر(1392). روانشناسی پرورشی نوین(ویرایش هفتم). تهران: دوران.

شعبانی، حسن(1391). روش تدریسپیشرفته: آموزش مهارت‌ها و راهبردهای تفکر. تهران: سمت.

فردانش، هاشم(1391). مبانی نظری تکنولوژی آموزشی. تهران: سمت.

کالیوگا، اسلاوا(1391). بارشناختی و طراحی آموزشی(ترجمۀ محمدحسن امیر تیموری، سونیا موسی رمضانی و الهه ولایتی) تهران: آوای نور.

کدیور، پروین(1390). روانشناسی تربیتی(ویرایش اول). تهران: سمت.

گانیه، روبرت. ام(1361). شرایط یادگیری (ترجمه نجفی زند). تهران: امیر‌کبیر.

محبوبی، طاهر.، زارع، حسین.، سرمدی، محمدرضا.، فردانش، هاشم و فی، آوات(1391). تأثیر رعایت اصول طراحی آموزشی بر بارشناختی موضوعات یادگیری در محیط‌های یادگیری چندرسانه­ای. فصلنامه مطالعات برنامه درسی آموزش عالی. 3 (6)، 46-29.

موریسون. گری. آر، روس، ام. استیون و کمپ، ای. جرالد(1387). طراحی آموزش اثربخش (ترجمۀ غلامحسین رحیم دوست). اهواز: دانشگاه شهید چمران اهواز(انتشار به زبان اصلی، 2004).

نظام‌زادگان، غلامحسین، باقرزاده، فضل‌الله، حمایتطلب، رسول و فارسی، علی‌رضا. (1389). مقایسۀ اثر انواع تمرین بار شناختی بر زمان و دقت تکالیف هماهنگی دو دستی. فصلنامه رشد و حرکت-ورزشی.4 (1)، 133-149 

نوروزی، داریوش و رضوی، سید عباس(1391). مبانی طراحی آموزشی. تهران: سمت.

Jacob, E. (2012). D gning an Educational Game with Ten Steps to Complex Learning. Dissertation esi for the degree Doctor of Philosophy, Indiana University, August 2012.

Lewis, M. W., & Anderson, J.R. (1985). Discrimination of operator schemata in problem solving: learning from examples.Cognitive psychology, 17, 26-65.

Lim. J. R; Robert. A. & Olina. Z. (2008).The effects of part-task and whole-task instructional approaches on acquisition and transfer of a complex cognitive skill. Education Tech Research Dev. (2009) 57:61–77 DOI 10.1007/s11423-007-9085-y.

Merrill, M. D. (2002). First principles of instructional design. Educational Technology Research and Development, 50, 43–59.

Paas, F. (1992). Training strategies for attaining transfer of problem-solving skill in statistics: A cognitive-load approach. Journal of Educational Psychology, 84, 429-434.

Paas, F. G. W. C., van Merriënboer, J. J. G., & Adam, J. J. (1994). Measurement of cognitive load in instructional research. Perceptual and Motor Skills, 79, 419–430.

Paas. F; Renkl. A. & Sweller.J. (2003). Cognitive Load Theory and Instructional Design: Recent Developments. Educational Psychologist, 38(1), 1–4.

Plass, J. L., Moreno, R, Brunken, R (2010). Cognitive load theory. New York: University Cambridge.

Reigeluth, C.M. (1983). Instructional design: What is it and why is it? In C.M. Reigeluth (Ed.), Instructional design theories and models: An overview of their current status (pp.3-36). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, Publishers.

Sarfo, F.K. & Elen, J. (2007). Developing Technical Expertise in Secondary Technical Schools: The Effect of 4C/ID Learning Environments. Learning Environments Research, 10(3), 207-221.

Susilo. AP; van Merriënboer. J; van Dalen. J; Claramita. M, Scherpbier. A. (2013). From lecture to learning tasks: use of the 4C/ID model in a communication skills course in a continuing professional education context. Journal of Continuing Education in Nursing [2013, 44(6):278-284].

Sweller, J., Ayres, P., Kalyuga, S. (2011). Cognitive Load Theory. New York: Springer.

Tarmizi, R. A., & Sweller, J. (1988). Guidance during mathematical problem solving. Journal of Educational Psychology, 80, 424–436.

Van Merriënboer, J. J. G., & Kirschner, P. A. (2007). Ten steps to complex learning: A systematic approach to four-component instructional design: Mahwah: Lawrence Erlbaum.

Van Merriënboer, J. J. G., Clark, R. E., & de Croock, M. B. M. (2002). Blueprints for complex learning: The 4C/ID-model. Educational Technology Research and Development, 50(2), 39–64.