نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• معصومه السادات ابطحی ¹
• پروانه فتحعلی بیگی ²

¹ گروه علوم تربیتی، دانشکده تعلیم و تربیت اسلامی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

² مدرس دانشگاه آزاد اسلامی، ، تهران، ایران

چکیده

پیشینه و اهداف: هدف از این پژوهش بررسی تأثیر آموزش برنامه‌نویسی با نرم‌افزار اسکرچ مبتنی بر رویکرد استیم بر تفکر انتقادی یادگیرندگان بوده است. آموزش برنامه‌نویسی با استفاده از نرم‌افزار اسکرچ، که یک زبان برنامه‌نویسی بصری و بلوکی است، می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر تقویت تفکر انتقادی و یادگیری محتوای برنامه‌نویسی داشته باشد. این رویکرد، که بر پایه‌ استیم (علوم، فناوری، مهندسی، هنر و ریاضیات) استوار است، به یادگیرندگان کمک می‌کند تا با استفاده از روش‌های عملی و تعاملی، مهارت‌های مورد نیاز در عصر دیجیتال را کسب کنند. استفاده از اسکرچ که به واسطه ویژگی‌های بصری و ساختار بلوکی‌اش امکان تجربه عملی مفاهیم پایه‌ای برنامه‌نویسی را فراهم می‌آورد، می‌تواند به‌عنوان عاملی مؤثر در کاهش فاصله میان تئوری و عمل و همچنین تقویت توانمندی‌های ذهنی و منطقی دانش‌آموزان عمل کند. تحقیقات پیشین نیز نشان داده‌اند که ادغام روش‌های آموزشی تعاملی با محیط‌های چندرسانه‌ای موجب افزایش خودکارآمدی، خلاقیت و تعامل یادگیرندگان با مطالب آموزشی می‌شود. از این رو، به کارگیری اسکرچ در فرآیند آموزش نه تنها موجب آشنایی دانش‌آموزان با مفاهیم اولیه برنامه‌نویسی می‌شود؛ بلکه انگیزه یادگیری و مشارکت فعال آنان را نیز در مسیر تربیت مهارت‌های مورد نیاز در عصر دیجیتال افزایش می‌دهد. این پژوهش درصدد است تا با بررسی دقیق تأثیرات آموزشی اسکرچ، مبنایی علمی برای طراحی دوره‌های بین‌رشته‌ای فراهم آورد که دانش‌آموزان را برای چالش‌های آینده آماده سازد.
روش‌ها‌: پژوهش حاضر براساس هدف، کاربردی و بر مبنای روش انجام کار، از (نوع شبه آزمایشی)، با استفاده از طرح پیش آزمون – پس آزمون و درسه گروه، یک گروه گواه و دو گروه آزمایش است. با توجه به حجم نمونه آماری از بین ۴۸ فراگیر، ۱۶ نفربرای گروه  گواه و ۱۶ نفربرای گروه آزمایش تدریس با رویکرد استیم و ۱۶ نفربرای گروه آزمایش تدریس ساده  انتخاب شد.ند جامعه آماری تحقیق حاضر شامل کلیه دانش آموزان دختر پایه ششم ابتدایی شهرستان کرج است. از طریق نمونه‌گیری تصادفی یک مدرسه با دوکلاس ششم ابتدایی انتخاب شد. به‌منظور گردآوری اطلاعات مورد نیاز در این پژوهش از دو روش کتابخانه‌ای و میدانی استفاده شده است. علاوه بر هشت جلسه آموزش برنامه‌نویسی اسکرچ با رویکرد استیم، برای متغیر تفکر انتقادی از پرسش‌نامه تفکر انتقادی انتقادی ریکتس و برای متغیر یادگیری محتوای برنامه‌نویسی از پرسش‌نامه محقق‌ساخته استفاده شد.
 یافته‌ها: نتایج نشان داد که تأثیر آموزش برنامه‌نویسی با نرم‌افزار اسکرچ مبتنی بر رویکرد استیم بر تفکر انتقادی  ‌و یادگیری محتوای برنامه‌نویسی یادگیرندگان تأثیر‌گذار بوده است.یافته‌های پژوهش نشان می‌دهد که آموزش برنامه‌نویسی با نرم‌افزار اسکرچ در چارچوب رویکرد استیم تأثیر مثبت معناداری بر مؤلفه‌های خلاقیت (ضریب= 0.421)، درگیری ذهنی (ضریب= 0.233) و بلوغ شناختی (ضریب= 0.267) در تفکر انتقادی دانش‌آموزان دارد.
 نتیجه‌گیری: یافته ها نشان می دهد که آموزش برنامه‌نویسی و بلوغ شناختی در تفکر انتقادی با یکدیگر همبستگی مثبت دارند و با افزایشِ مهارت دانش‌آموزان در برنامه‌نویسی، بلوغ شناختی در تفکر انتقادی آن‌ها  افزایش می‌یابد.به عبارت دیگر، با افزایش مهارت در برنامه‌نویسی، خلاقیت، مشارکت فکری و بلوغ شناختی دانش‌آموزان بهبود می‌یابد؛ که این نتایج اهمیت تدوین دوره‌های بین‌رشته‌ای متناسب با نیازهای یادگیرندگان را در زمینه پرورش توانایی‌های تفکر انتقادی و خودمدیریتی برجسته می‌سازد.

کلیدواژه‌ها

• برنامه‌نویسی
• رویکرد آموزشی استیم
• اسکرچ
• تفکر انتقادی

موضوعات

• فناوری آموزش- دوره ابتدایی

عنوان مقاله [English]

The Impact of STEAM-Based Scratch Programming Instruction on the Critical Thinking of Sixth-Grade Female Students in Karaj

نویسندگان [English]

• Masoumeh al saadaat Abtahi ¹
• Parvaneh Fath Ali Beigi ²

¹ , Department of Educational Sciences, Faculty of Islamic Education, Research Sciences Unit, Islamic Azad University, Tehran, Iran

² Lecturer at Islamic Azad University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Background and Objectives: This research aims to examine the impact of Scratch-based programming instruction grounded in the STEAM approach on learners’ critical thinking. Programming instruction using Scratch—a visual, block-based programming language—can significantly enhance critical thinking skills and facilitate the learning of programming content. This approach, rooted in STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, and Mathematics), helps learners acquire the essential skills needed in the digital age through practical and interactive methods. The utilization of Scratch, owing to its visual features and block-based structure that enables a hands-on experience of fundamental programming concepts, can effectively bridge the gap between theory and practice while reinforcing students’ cognitive and logical abilities. Previous research has demonstrated that integrating interactive instructional methods with multimedia environments increases self-efficacy, creativity, and learner engagement with educational content. Consequently, employing Scratch in the instructional process not only familiarizes students with basic programming concepts but also boosts their learning motivation and active participation in developing the skills required for the digital era. This study aims to provide a scientific foundation for designing interdisciplinary courses that prepare students for future challenges by precisely examining the educational effects of Scratch.
 
Methods: The current research, based on its objective, application, and work approach, is quasi-experimental, using a pretest-posttest design with three groups: one control and two experimental groups. Out of 48 participants, 16 were assigned to the control group, 16 to the group taught with the STEAM approach, and 16 to the traditional teaching group. The population of this research includes all sixth-grade female students in Karaj city. A school with two sixth-grade classes was randomly selected. In order to gather the required data, both library and field research methods were utilized. In addition to eight sessions of Scratch programming teaching with the STEAM approach, Rick's Critical Thinking Questionnaire was used for the critical thinking variable, and a researcher-made questionnaire was used for the programming content learning variable.
Findings: The results showed that the programming education using Scratch software based on the STEAM approach has been influential on learners’ critical thinking and programming content learning. The findings indicate that Scratch-based programming instruction within the STEAM framework has a significant positive impact on critical thinking components, specifically creativity (coefficient= 0.421), cognitive engagement (coefficient= 0.233), and cognitive maturity (coefficient= 0.267).
Conclusion: The outcomes indicate that programming education and cognitive maturity in critical thinking have a positive correlation with each other, and as students' programming skills increase, their cognitive maturity in critical thinking also increases. In other words, as programming skills increase, improvements are observed in students' creativity, intellectual participation, and cognitive maturity, which underscores the importance of designing interdisciplinary courses tailored to learners’ needs for developing critical thinking and self-regulatory abilities.

کلیدواژه‌ها [English]

• Programming
• STEAM
• Scratch
• critical thinking

COPYRIGHTS 
© 2025 The Author(s).  This is an open-access article distributed under the terms and conditions of the Creative Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0) (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/)