Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
أثر استخدام خرائط التفكير في تدريس الهندسة على تنمية القوة الرياضياتية والانخراط في التعلم لدى تلاميذ الصف الثاني الإعدادي /
المؤلف
السمان، رنا آمن أبوضيف.
هيئة الاعداد
باحث / رنا آمن أبوضيف السمان
مشرف / عبدالعظيم محمد زهران
مشرف / محفوظ يوسف صديق
مناقش / سامح محمد ريحان
مناقش / محمود أحمد محمود نصر
الموضوع
تدريس الرياضيات.
تاريخ النشر
2021.
عدد الصفحات
385 ص. :
اللغة
العربية
الدرجة
ماجستير
التخصص
المناهج وطرق تدريس الرياضيات
الناشر
تاريخ الإجازة
14/6/2021
مكان الإجازة
جامعة سوهاج - كلية التربية - قسم المناهج وتدريس الرياضيات.
الفهرس
يوجد فقط 14 صفحة متاحة للعرض العام

from 414

from 414

المستخلص

تشغل عملية التفكير جانبًا كبيرًا في حياتنا بصفة عامة، وفي مجال التعليم بصفة خاصة، وذلك لما يتميز به التفكير عن سائر عمليات العقل، فهو الأكثر قدرة على النفاذ إلى عمق الأشياء والظواهر والمواقف والاحاطة بها (رضا مسعود، والي أحمد، 2014: 241).
وتنمية التفكير لدى المتعلمين يعود بالنفع عليهم؛ لأنه يحول عملية اكتساب المعرفة من عملية خاملة إلى نشاط عقلي، ويؤدي إلى إتقان أفضل للمحتوى العلمي، وفهم أعمق له، وإدراك للعلاقات والروابط بين عناصره المختلفة (محمود جابر، 2012: 121).
وقد أكد التربويون على أهمية تهيئة الفرص المثيرة للتفكير وتعليم التفكير ومهاراته للمتعلمين، من خلال العلوم والمواد الدراسية المختلفة، وبذلك أصبح الاهتمام بعملية التفكير ضرورة حتمية لمواجهة المستقبل، وجعله هدفًا أساسيًا لمؤسسات التربية والتعليم (فتحي جروان، 2007: 29).
وعند الحديث عن تطوير العملية التعليمية في مدارسنا لا يمكن اغفال الدور الهام والفعال الذي تقوم به الرياضيات في تنمية المهارات العقلية والحياتية للمتعلمين، والقدرة على مواجهة المشكلات العلمية، وإيجاد الحلول المناسبة لها، بالإضافة الى ضرورتها لفهم صنوف متعددة من المعرفة كالفيزياء، والفلك، والهندسة (محمد نعيم،2012: 2).
وتعد مادة الرياضيات من الدعائم الأساسية لأي تقدم علمي، وهي من أكثر المواد الدراسية أهمية وحيوية؛ لما تحتويه من معارف ومهارات تساعد المتعلمين على التفكير السليم لمواجهة المواقف المختلفة (عبد الواحد حميد، مدركة صالح، 2015: 17)، كما أن تنمية مهارات التفكير بأنواعه المختلفة يعد هدفًا رئيسًا لتعليم الرياضيات في جميع مراحل التعليم، حيث تعتبر الرياضيات هي المجال الاوسع والتربة الخصبة لتنميتها؛ لما تتميز به من بناء معرفي وتطبيقي يعتمد على الاستدلال (فايزة أحمد،2013: 213).
وتعد الهندسة أحد فروع الرياضيات المدرسية، التي لها أهمية في الحياة لما توفره من فرص كبيرة للمتعلمين لكي ينظروا، ويقارنوا، ويقيسوا، ويخمنوا الأفكار، ويبنوا علاقات جديدة؛ مما يساهم في توفير مجال خصب لتنمية التفكير لديهم، لذا فقد اوصي المجلس القومي لمعلمي الرياضيات الأمريكية (NCTM) في مؤتمره المنعقد سنة 1989م إلى ضرورة زيادة التركيز على الهندسة في جميع المستويات واعتبارها من أبرز معايير عقد التسعينيات في القرن العشرين؛ لأن المعرفة الهندسية وإدراك علاقتها أمران مرتبطان ببيئة الفرد وحياته اليومية، علاوة على ارتباطهما الوثيق بمواضيع رياضياتية وعملية أخرى، مما يشير إلى اهتمام أكبر بالهندسة وكيفية تدريسها (محمد نعيم،2012: 2-3).
وبما أن الهندسة تتضمن الرموز، والقوانين، والأشكال، والرسوم الهندسية المختلفة، والتي تتطلب من المتعلم فهم ما تحتويه من معلومات؛ للوصول إلى حل مسألة هندسية معينة، والتي قد تكون أساليب التدريس التقليدية لا تكفي لاستيعابها بل قد يحتاج المتعلم إلى توضيحات بصرية تساعده على فهم هذه الأشكال أكثر، وحاسة البصر هي الحاسة المسئولة عن ذلك، فيرى هيرل (Hyerle: 2008: 135) أن كثير مما ندركه يكون بصريا وتصل نسبته إلى 80% - 90%.
وبذلك يكون التفكير البصري من أهم أنواع التفكير التي تهتم التربية بتنميته لدى المتعلمين فالملاحظات البصرية، والرسومات، والاشكال تزيد من عملية الابداع، وتزيد من قدرة المتعلم على فهم المسائل الرياضياتية، وإدراك مكوناته (محمد نعيم،2012: 3)، كما يعتبر أحد أشكال مستويات التفكير العليا، فهو يمكن المتعلم من الرؤية المستقبلية الشاملة لموضوع الدراسة دون فقد أي جزء من أجزائه حيث يسمح للمتعلم أن ينظر إلى الأشياء من منظور بصري (عبد الله علي، 2006: 75).
وحيث أن التفكير البصري يعتبر أحد أشكال مستويات التفكير العليا، فهو يمكن المتعلم من الرؤية المستقبلية الشاملة لموضوع الدراسة دون فقد أي جزء من أجزائه، حيث يسمح للمتعلم أن ينظر إلى الأشياء من منظور بصري (عبد الله علي، 2006: 75).
ومن الطرق التي تعتمد على التفكير البصري، وتهدف إلى تنمية جوانب التفكير المختلفة خرائط التفكير التي صممها ديفيد هيرل عام 1988م، وتمثلت في ثمان خرائط تمثل مهارة تفكير أساسية وضعت في صورة خرائط محددة، يستطيع كل طفل وكل راشد استخدامها في رحلة التعلم مدى الحياة (Hyerle, 2004:2).
وتعد خرائط التفكير أسلوبًا جديدًا لتنظيم المعلومات والتي تقوم على استخدام خرائط معرفية تُنظَّم من خلالها الأفكار المهمة والرئيسة لأي موضوع يتم تدريسه بحيث تيسر على المتعلم استرجاعها، وتفسيرها، وتحليلها، فالغرض الأساسي من استخدام تلك الخرائط، هو تبسيط المعلومات، ومساعدة المتعلمين على تذكرها، وتنظيمها ومعالجتها (زبيدة محمد، 2011: 27).
وتعتبر خرائط التفكير لغة هامة في تخطيط الأفكار وتنظيمها، وتوضيح ما بينها من علاقات وروابط تساعد المتعلم على استيعابها بمجرد النظر، من خلال مجموعة من الخرائط التفكيرية التي تنمي العديد من مهارات التفكير (أماني ربيع، 2012: 7)، كما تعد خرائط التفكير لغة بصرية ضرورية لتعلم التلاميذ التفكير عند بناء وترتيب وتنظيم وتطوير أفكارهم في بنيتهم المعرفية (زبيدة محمد، 2011: 25).
وتعد خرائط التفكير وسيلة لتقويم تعلم المتعلمين، والمحتوى الدراسي، ومستويات التفكير التي يتم تدريسها، كما يمكن استخدامها مع أي محتوى تعليمي وأي صف دراسي، حيث أنها تعمل على زيادة معدلات نجاح المتعلمين في الاختبارات التحصيلية المقننة (زبيدة محمد،2011: 25) (Holzman,2004:1).
وقدمها هيرل (Hyerle,2004:6) في صورة الخرائط الثمان التالية: خريطة الدائرة، خريطة الفقاعة، خريطة الفقاعة المزدوجة، خريطة الشجرة، خريطة الدعامة، خريطة التدفق، خريطة التدفق المتعدد، خريطة القنطرة / الجسر.
وقد قامت العديد من الدراسات العربية والأجنبية باستخدام خرائط التفكير في تدريس مواد مختلفة في مراحل تعليمية مختلفة ومن هذه الدراسات: دراسة كل من: آية محروس (2015)، Ishak (2015)، وبلال لطفي (2015)، Balakrishnan (2016)، ورحمة فوزي (2016)، وهبة محمد (2017)، وأمير أحمد (2018)، ومنى محمد (2020).
وتعتبر القوة الرياضياتية مدخلًا حديثًا غير تقليدي لتقويم التلاميذ في الرياضيات ارتبط بالمعايير العالمية حيث لا يقتصر فقط على المعرفة الرياضياتية كما في التحصيل، بل يراعي العمليات التي يمكن تنميتها من خلال الرياضيات (رضا مسعد، 2006).
فلم يعد التحصيل الرياضياتي هو الهدف الأساسي المتوقع تحقيقه فقط لدى التلاميذ بل أصبحنا نتطلع لأداء أعلى وأكثر تميزًا من مجرد تحصيل الجوانب المعرفية للمادة، لذا فالقوة الرياضياتية أصبحت من أهم أهداف تعلم الرياضيات في مراحل التعليم المختلفة (سامية عبد العزيز، 2014: 246).
فتنمية القوة الرياضياتية أصبحت ضرورة تفرضها سمات العصر المعرفي المعلوماتي بكل مفرداته ومتطلباته من الفرد والمجتمع، وأهم تلك المتطلبات التميز ليس فقط على المستوى المحلي بل على المستوى العالمي، والقوة الرياضياتية تصنع جزء من ذلك التميز، حيث تمكنه من التواصل الرياضياتي، وصياغة الترابطات المعرفية وإدراك العلاقات وتحديد المواقف المشكلة والاستدلال الرياضياتي. (رشا هاشم، 2011: 6)
وقد جاء ذلك بما يتفق مع معايير المجلس الوطني الأمريكي لمعلمي الرياضيات (NCTM, 1989)، والتي أكدت على أهمية تطوير تعلم الرياضيات في ضوء محتوى وعمليات تتفق وحاجات واهتمامات التلاميذ، وليس فقط تعلم مهارات عمليات حسابية وحل مسائل فقط، ولكن الاهتمام بكيفية التواصل الرياضياتي مع الآخرين والمحتوى، والقدرة على استدلال العمليات الرياضياتية واستنتاج الحلول وتقويم خطوات الحل (ماهر محمد، 2008: 190).
وتتكون القوة الرياضياتية من ثلاثة أبعاد أساسية رئيسة: المحتوى، العمليات، والمعرفة وتشمل ثلاث مهارات تقليدية وثلاث مهارات غير تقليدية داخل محتوى الرياضيات، وهي كالتالي: (رضا مسعد، 2010: 229)
• البعد الأول: المحتوى: ويوضح المجالات والمعايير الأساسية للرياضيات.
• البعد الثاني: المعرفة الرياضياتية، وتتضمن: المعرفة الوقائعية، والمعرفة المفاهيمية، والمعرفة الإجرائية، وحل المشكلات وما وراء المعرفة.
• البعد الثالث: العمليات الرياضياتية، وتتضمن: التواصل الرياضياتي، والترابط الرياضياتي، والاستدلال الرياضياتي.
فالقوة الرياضياتية تتسع لما هو أبعد من مجرد القدرات الرياضياتية، والتي تتمثل في الفهم الادراكي، والمعرفة الإجرائية، وحل المشكلات حتى تتضمن قدرات التلاميذ على الاستدلال الرياضياتي، والترابط الرياضياتي، التواصل الرياضياتي، وحل الأسئلة غير النمطية بشكل يعتمد على أدلة وتعليلات منطقية (نهى السعيد،2014: 16).
وأشار المجلس القومي للإنجاز التربوي (NEAP, 2002) إلى أن القوة الرياضياتية هي مجال تقييم المتعلمين رياضياتيًا حيث تمثل الشخصية الرياضياتية للتلميذ، والتي تصف قدرات التلميذ في إدراك وتوظيف المعرفة الرياضياتية بأبعادها: (الوقائعي، والمفاهيمي، والإجرائي، وما وراء المعرفة وحل المشكلات)، وذلك في الاتصال والترابط والاستدلال الرياضياتي، حيث تظهر هذه القدرات في حل المشكلات غير المألوفة، وتواصل الأفكار الرياضياتية، والترابط بين المجالات والموضوعات والأفكار في المستويات المختلفة للخبرة الرياضياتية (زكريا جابر،2011: 8).
ونظراً لما للقوة الرياضياتية من أهمية فنجد العديد من الدراسات التي اهتمت بدراسة وتنمية القوة اللرياضياتية وأوصت بدراستها، ومنها: عبد الجواد بهوت وحسن هاشم (2007)، Shahin& Baki (2010)، ورشا هاشم عبد الحميد (2011)، وزكريا جابر (2011)، وعلي بن حمد (2012)، ونهى السعيد (2014)، وسحر عبده (2016)، وصباح عبد العال (2018)
ومن ناحية أخرى فإن التعلم الفعال للرياضيات يتحقق من خلال انخراط المتعلمين في تعلم المفاهيم، والتعميمات، والمهارات الرياضياتية، وليس من خلال حفظ تلك الصيغ والمفاهيم فقط.
ويعتبر موضوع انخراط المتعلمون في التعلم من الموضوعات الهامة في المجال التربوي، ويرتبط نجاح المتعلم في المهام الأكاديمية بانخراطه وانشغاله بعملية التعلم، فمفهوم الانخراط أصبح من المفاهيم الهامة المرتبطة بالمخرجات التعليمية المتعددة مثل: التحصيل، والحضور، والمواظبة، والسلوك، والتسرب، والانسحاب من المدرسة (سمير محمد، 2012: 109).
ويشير الانخراط في التعلم إلى عملية نفسية تنطوي على الاهتمام، واستثمار الجهد، وتوجيهه نحو التعلم لمحاولة فهم واتقان المعارف والمهارات التي يسعى العمل الأكاديمي لتحقيقها (نجلاء محمد،2016: 358).
ويتضمن الانخراط في التعلم استجابات المتعلمون المعرفية، والعاطفية، والسلوكية للأنشطة داخل الفصل وخارجه (Gunuc,2014:218).
لذلك يسعى خبراء التربية في وقتنا الحالي إلى تصميم مناهج تعليمية تواكب تطورات العصر الحالي، وذلك من أجل توفير الفرص المناسبة لانخراط المتعلمين في تعلم هذه المناهج؛ لتحوذ على رضاهم، وتحقق متعة التعلم لديهم، وذلك من خلال تصميم الأنشطة التعليمية الاستقصائية غير التقليدية، واستخدام أفضل الأساليب في عرض المحتوى، وتدريسه، وتقويمه (عاصم محمد، 2014: 9).
ومن هنا يمكن إدراك أهمية انخراط المتعلمين في تعلمهم للمناهج المختلفة، ومدى أهمية تضمين مناهجنا الدراسية لأبعاد الانخراط الثلاثة ومحاولة تنميتها لدى المتعلمين، ويظهر ذلك بالعديد من الدراسات التي أوصت بالاهتمام بموضوع الانخراط في التعلم، وتناولتها في العديد من المواد الدراسية بمختلف المراحل التعليمية، منها: دراسة وأحمد صادق (2014)، (2015) Gregory، وإسلام جابر (2017)، وإيمان محمد (2017)، وأحمد محمد(2019)، وسامية جمال (2020)
مشكلة البحث:
بالرغم من الأهمية الكبيرة التي تتمتع بها القوة الرياضياتية، وأهمية تقويم المتعلمين وفقًا لجوانبها المتعددة، إلا أننا نرى أن الواقع الحالي في مدارسنا غير ذلك فلا نلمس ذلك الاهتمام المطلوب لمكونات القوة الرياضياتية في أساليب عرض المحتوى الرياضياتي للمتعلمين أو أساليب تقويمه، وبالتالي يكون الناتج متعلم لا يتمتع بالقوة الرياضياتية أو بمهاراتها الواجب توافرها لدى دارسي الرياضيات.
ولتأكيد ذلك قامت الباحثة بتحليل ثلاث اختبارات للهندسة للصف الثاني الإعدادي من إدارات مختلفة بمحافظة سوهاج لتحديد مدى احتواء تلك الاختبارات على مهارات القوة الرياضياتية الواجب تنميتها لدى تلاميذ الصف الثاني الإعدادي. وبعد تحليل تلك الاختبارات توصلت الباحثة إلى افتقار اختبارات الهندسة لمهارات القوة الرياضياتية.
وقد أشارت سامية عبد العزيز (2014: 246) إلى تدني مهارات القوة الرياضياتية بأبعادها (التواصل، الترابط، والاستدلال) لدى تلاميذ المرحلة الإعدادية.
كما أكدت سامية حسانين (2016: 11) على افتقار تلاميذ المرحلة الإعدادية لمهارات القوة الرياضياتية في بعدي (التواصل، والاستدلال).
وللوقوف على تلك المشكلة قامت الباحثة بإعداد اختبار للقوة الرياضياتية وتطبيقه على مجموعة من تلميذات الصف الثاني الإعدادي، وكانت النتائج كما يلي:
جدول (1)
متوسط درجات التلميذات في اختبار القوة الرياضياتية

المعرفة المفاهيمية المعرفة الاجرائية حل المشكلات وما وراء المعرفة
المتوسط النسبة المتوسط النسبة المتوسط النسبة
التواصل الرياضياتي 2,72 24,71% 0,51 10,26% 1,05 15,01%
الترابط الرياضياتي 0,37 12,4% 0,16 5,6% 0,10 5,1%
الاستدلال الرياضياتي 0,65 16,35% 0,33 11,11% 0,33 8,33%
ومن جدول (1) يتضح تدني مستوى تلميذات الصف الثاني الإعدادي في جوانب القوة الرياضياتية: (التواصل، الترابط، والاستدلال) بجوانب المعرفة المختلفة.
ومن ناحية أخرى أشار لينج Leng (2015) إلى انخفاض مستوى الانخراط الأكاديمي بشكل كبير من الصفوف الأولى من المرحلة الابتدائية إلى المدرسة الثانوية، مشيراً إلى أسباب ذلك بأن المتعلمين لا يدركون قيمة التحصيل الدراسي والخبرات المدرسية المقدمة لهم.
كما أكد عصام محمد (2014: 10، 11) على الحاجة لإجراء دراسات لتنمية مهارات الانخراط في التعلم لدى المتعلمين في مراحل التعليم المختلفة ومن ضمنها المرحلة الإعدادية، كما أشار إلى وجود ضعف لدى تلاميذ الصف الثاني الإعدادي في مهارات الانخراط في التعلم في مادة العلوم.
وقد قامت الباحثة بإجراء مقابلات مع مجموعة من معلمي الرياضيات بالمرحلة الإعدادية والاطلاع على دفتر مشاركة التلاميذ أثناء حصص الرياضيات في الفصل الدراسي، وقد لاحظت من خلال ذلك انخفاض مستوى انخراط التلميذات في تعلم الرياضيات (مستوى مشاركتهن الصفية أثناء حصص الرياضيات).
وقد لاحظت الباحثة قلة الدراسات العربية والمصرية خاصة التي تناولت موضوع الانخراط في التعلم لدى تلاميذ المرحلة الإعدادية في مادة الرياضيات، مما يؤكد الحاجة إلى إجراء هذا البحث؛ لتقصي وتحديد الطرق والاستراتيجيات التعليمية المناسبة لتنمية انخراط المتعلمين في تعلم المواد الدراسية المختلفة وخاصة الرياضيات.
تحديد مشكلة البحث:
تحددت مشكلة البحث في ضعف مستوى تلميذات الصف الثاني الإعدادي في مهارات القوة الرياضياتية، والانخراط في التعلم، مما يبرر الحاجة إلى دراسة أثر استخدام خرائط التفكير في تدريس الهندسة لتنمية القوة الرياضياتية والانخراط في التعلم لدى تلميذات الصف الثاني الإعدادي.
سؤالا البحث:
حاول البحث الحالي الإجابة عن السؤالين الآتيين:
1) ما أثر استخدام خرائط التفكير في تدريس الهندسة على تنمية القوة الرياضياتية لدى مجموعة من تلميذات الصف الثاني الإعدادي؟
2) ما أثر استخدام خرائط التفكير في تدريس الهندسة على تنمية مهارات الانخراط في التعلم لدى مجموعة من تلميذات الصف الثاني الإعدادي؟
فرضا البحث:
سعى البحث إلى اختبار صحة الفرضين الآتيين:
1) يوجد فرق ذو دلالة إحصائية عند مستوى (0,05) بين متوسطي درجات تلميذات الصف الثاني الإعدادي اللاتي درسن مقرر الهندسة باستخدام خرائط التفكير ودرجات التلميذات اللاتي درسن مقرر الهندسة بالطريقة المعتادة في اختبار القوة الرياضياتية لصالح تلميذات المجموعة التي درست مقرر الهندسة باستخدام خرائط التفكير.
2) يوجد فرق ذو دلالة إحصائية عند مستوى (0,05) بين متوسطي درجات تلميذات الصف الثاني الإعدادي اللاتي درسن مقرر الهندسة باستخدام خرائط التفكير ودرجات التلميذات اللاتي درسن مقرر الهندسة بالطريقة المعتادة في مقياس الانخراط في التعلم لصالح تلميذات المجموعة التي درست مقرر الهندسة باستخدام خرائط التفكير..
أهداف البحث:
هدف البحث الحالي إلى:
1) تقصي أثر خرائط التفكير على تنمية القوة الرياضياتية بأبعادها الثلاثة: (التواصل الرياضياتي، والترابط الرياضياتي، والاستدلال الرياضياتي) عند مستوى المعرفة: (الوقائعي، والمفاهيمي، والإجرائي، وحل المشكلات وما وراء المعرفة) لدى تلميذات الصف الثاني الإعدادي.
2) تقصي أثر خرائط التفكير على الانخراط في تعلم الرياضيات لدى تلميذات الصف الثاني الإعدادي.
أهمية البحث: :
تظهر أهمية البحث الحالي في:
1) يمكن أن يفيد مخططي ومطوري مناهج الرياضيات في تصميم وحدات دراسية في الرياضيات باستخدام خرائط التفكير.
2) تقديم دليل للمعلم وأدوات بحث (اختبار القوة الرياضياتية، ومقياس الانخراط في التعلم) يمكن الاستفادة منها ببرامج تدريب معلمي الرياضيات.
منهج البحث:
استخدم البحث الحالي المنهج شبه التجريبي، وذلك لمناسبته لطبيعة البحث، وللتعرف على أثر استخدام خرائط التفكير على تنمية القوة الرياضياتية والانخراط في التعلم لدى تلاميذ الصف الثاني الإعدادي.
التصميم التجريبي للبحث:
استخدمت الباحثة التصميم التجريبي ذا المجموعتين، والقائم على المقارنة بين درجات المجموعتين: (التجريبية - الضابطة) للاختبار البعدي للقوة الرياضياتية ومقياس الانخراط في التعلم. حيث درست المجموعة التجريبية موضوعات الهندسة موضع البحث باستخدام خرائط التفكير، بينما درست المجموعة الضابطة نفس الموضوعات بالطريقة المعتادة، وبعد الانتهاء من دراسة الموضوعات قامت الباحثة بتطبيق أدوات البحث على المجموعتين.
متغيرات البحث:
1) متغير مستقل: خرائط التفكير.
2) متغيرات تابعة:
• القوة الرياضياتية بأبعادها: (التواصل، والترابط، والاستدلال) خلال جوانب المعرفة (الوقائعية، والمفاهيمية، والإجرائية، وحل المشكلات وما وراء المعرفة).
• الانخراط في التعلم وأبعاده: (المعرفي، والانفعالي، والسلوكي).
حدود البحث:
اقتصر البحث الحالي على الحدود التالية:
1) عينة من تلميذات الصف الثاني الإعدادي بمدرسة الإعدادية الحديثة بنات بمدينة سوهاج.
2) اقتصر البحث على دروس (تساوي مساحتي متوازيي الأضلاع، تساوي مساحتي مثلثين، مساحات بعض الأشكال الهندسية (وحدة المساحات)، التشابه، وعكس نظرية فيثاغورث) في مقرر الهندسة للصف الثاني الإعدادي بالفصل الدراسي الثاني.
3) اقتصر البحث الحالي على مهارتي الكتابة الرياضياتية والتمثيل الرياضياتي في عملية التواصل الرياضياتي.
مواد وأدوات البحث:
قامت الباحثة بإعداد مواد وأدوات البحث التالية في ضوء أهداف البحث، وهي:
أولًا: مواد البحث:
1) دليل المعلم يوضح استخدام خرائط التفكير.
2) كتيب التلميذ يتضمن موضوعات الهندسة موضع البحث باستخدام خرائط التفكير.
ثانيًا: أدوات البحث:
1) اختبار القوة الرياضياتية: متضمنًا أبعادها: (التواصل، والترابط، والاستدلال) خلال جوانب المعرفة (الوقائعية، والمفاهيمية، والإجرائية، وحل المشكلات وما وراء المعرفة).
2) مقياس الانخراط في التعلم: متضمنًا أبعاده: (المعرفي، والانفعالي، والسلوكي).
مصطلحات البحث:
خرائط التفكير:
يعرفها البحث الحالي إجرائيًا بأنها:
أدوات بصرية مكونة من ثمان خرائط كل منها يعتمد على مهارة تفكير أساسية يستخدمها المعلم في تدريس محتوى الهندسة، وتستخدمها تلميذات الصف الثاني الإعدادي في تنظيم أفكارهن، ومعلوماتهن، وخبراتهن أثناء دراستهن للهندسة (وحدة المساحات، ودرسي التشابه وعكس نظرية فيثاغورث).
القوة الرياضياتية:
يعرفها البحث الحالي إجرائيًا بأنها:
قدرة تلميذات الصف الثاني الإعدادي على توظيف العمليات الرياضياتية: (التواصل الرياضياتي، الترابط الرياضياتي، الاستدلال الرياضياتي) في ضوء معرفتهن: (الوقائعية، المفاهيمية، الإجرائية، وحل المشكلات وما وراء المعرفة) لموضوعات الهندسة: (وحدة المساحات، ودرسي التشابه وعكس نظرية فيثاغورث)، وتحدد بدرجة التلميذات في اختبار قياس القوة الرياضياتية.
الانخراط (الاندماج) في التعلم:
يعرفه البحث الحالي إجرائيًا:
المشاركة المعرفية، والانفعالية، والسلوكية النشطة لتلميذات الصف الثاني الإعدادي في أنشطة ومهام تعلم الهندسة: (وحدة المساحات، ودرسي التشابه وعكس نظرية فيثاغورث)، واستمتاعهن أثناء تأدية تلك الأنشطة والمهام.
خطوات البحث:
للإجابة عن أسئلة البحث والتحقق من صحة فروضة قامت الباحثة باتباع الخطوات التالية:
1) الاطلاع على الأدبيات والدراسات التي تناولت متغيرات البحث التابعة والمستقلة.
2) إعداد الإطار النظري للبحث ليشمل:
• خرائط التفكير
• القوة الرياضياتية
• الانخراط في التعلم
3) إعداد مواد وأدوات البحث:
• مواد البحث:
 دليل ارشادي للمعلم لكيفية استخدام خرائط التفكير.
 كتيب التلميذ يتضمن المحتوى معدًا باستخدام خرائط التفكير.
• أدوات البحث:
 اختبار القوة الرياضياتية.
 مقياس الانخراط في التعلم.
4) عرض مواد وأدوات البحث على مجموعة من المحكمين وإجراء التعديلات المقترحة.
5) التطبيق الاستطلاعي لمواد وأدوات البحث على مجموعة من تلميذات الصف الثاني الإعدادي.
6) ضبط الأدوات احصائيًا.
7) اختيار مجموعتي البحث (التجريبية - الضابطة).
8) تطبيق تجربة البحث.
9) تطبيق أدوات البحث على مجموعتي البحث بعد الانتهاء من تجربة البحث.
10) معالجة النتائج احصائيًا، وتحليلها، وتفسيرها.
11) تقديم بعض التوصيات والمقترحات في ضوء ما أسفرت عنه نتائج البحث.
نتائج البحث:
توصل البحث الحالي إلى مجموعة من النتائج أهمها ما يلي:
1) يوجد فرق ذو دلالة إحصائية عند مستوى (0,05) بين متوسطي درجات تلميذات الصف الثاني الإعدادي اللاتي درسن مقرر الهندسة باستخدام خرائط التفكير، ودرجات التلميذات اللاتي درسن مقرر الهندسة بالطريقة المعتادة في اختبار القوة الرياضياتية لصالح تلميذات المجموعة التي درست مقرر الهندسة باستخدام خرائط التفكير.
2) بلغت قيمة حجم أثر خرائط التفكير على القوة الرياضياتية ككل هي (0.50) وهي قيمة أعلى من (0,14)، وذلك يدل على أن لخرائط التفكير أثر كبير في تنمية القوة الرياضياتية ككل.
3) يوجد فرق ذو دلالة إحصائية عند مستوى (0,05) بين متوسطي درجات تلميذات الصف الثاني الإعدادي اللاتي درسن مقرر الهندسة باستخدام خرائط التفكير ودرجات التلميذات اللاتي درسن مقرر الهندسة بالطريقة المعتادة في مقياس الانخراط في التعلم لصالح تلميذات المجموعة التي درست مقرر الهندسة باستخدام خرائط التفكير.
4) بلغت قيمة حجم أثر خرائط التفكير على أبعاد الانخراط في التعلم: (المعرفي، والانفعالي، والسلوكي) والانخراط في التعلم ككل، والتي كانت على الترتيب (0,14، 0,23، 0,18، 0,20) كانت جميعها أكبر من (0,14)، وذلك يدل على أن لخرائط التفكير أثر قوي على تنمية الانخراط في التعلم بأبعاده الثلاثة.
في ضوء ما توصل إليه البحث الحالي توصي الباحثة بما يلي:
1. توجيه اهتمام المعلمين والمتخصصين بمجال التعليم بأهمية استخدام خرائط التفكير في تدريس الرياضيات عامة والهندسة خاصة.
2. ضرورة اهتمام المتخصصين بمجال التعليم بالقوة الرياضياتية وتنمية مهاراتها لدى تلاميذ المراحل التعليمية المختلفة، وعدم اعتمادهم على التحصيل الرياضياتي فقط، حتى تكون هي الأساس في تقويم الرياضيات والمعرفة الرياضياتية لدى التلاميذ.
3. اهتمام واضعوا مناهج الرياضيات بضرورة تضمين محتوى مناهج الهندسة خاصة وجميع أفرع مادة الرياضيات على مهارات القوة الرياضياتية بجميع المراحل التعليمية.
4. ضرورة تدريب المعلمين والطلاب المعلمين على كيفية تضمين المهارات التي تحقق الانخراط في التعلم في أساليب تدريسهم محاولةً منهم لتنمية الانخراط في التعلم لدى تلاميذ المراحل التعليمية المختلفة.