تنمية مهارات حل المشكلات الرياضية باستخدام نموذج 4EX2
تُعد مهارات التفكير من أهم نواتج عملية التعليم والتعلم، حيث تسعى المؤسسات التعليمية إلى تنميتها لدى التلاميذ لمواكبة التحديات المتلاحقة والتطور العلمي والتكنولوجي. وتُعتبر الرياضيات مجالًا خصبًا لتنمية مهارات التفكير المختلفة نظرًا لطبيعتها الاستدلالية التي تعتمد على المنطق.
ويُعد التفكير المنتج أحد أهم أنماط التفكير التي تجمع بين التفكير الناقد والتفكير الإبداعي. ويعرّف البحث التفكير المنتج بأنه تفكير توليدي إبداعي يهدف إلى إنتاج أفكار جديدة وحلول غير مألوفة للمشكلات. ويهدف إلى مساعدة الأفراد على الفهم بشكل أوضح والتخطيط بفاعلية أكبر. وتتضمن مهارات التفكير المنتج: التفسير، والاستنتاج، والتنبؤ بالافتراضات، بالإضافة إلى الطلاقة، والمرونة، والأصالة.
ولمواجهة ضعف مهارات التفكير المنتج، ظهرت الحاجة إلى استخدام نماذج واستراتيجيات تدريس فعالة. ومن هذه النماذج نموذج 4EX2 ، وهو نموذج تعليمي بنائي يهدف إلى ربط المحتوى الدراسي بخبرات التعلم الاستقصائي.
مكونات نموذج 4EX2
يتكون النموذج من ثلاثة مكونات رئيسة:
* الاستقصاء (Inquiry): وهو عملية بحث الطالب بنفسه عن الحقيقة والمعرفة للوصول إلى أحكام وتعميمات.
* التفكير ما وراء المعرفي (Metacognitive Reflection): وهو معرفة الفرد المتعلقة بالعمليات المعرفية والأنشطة الذهنية وأنماط التعلم والتحكم الذاتي التي يستخدمها في حل المشكلات.
* التقييم التكويني (Formative Assessment): وهو تقييم بنائي مستمر يهدف إلى تتبع نمو المتعلم في الجوانب المعرفية والوجدانية، ويزود المعلم ببيانات عن معدل تقدم التلاميذ.
خطوات تطبيق النموذج
تُستخدم الخطوات التالية لتخطيط التدريس باستخدام نموذج 4EX2:
* الجذب (Engage): تحفيز التلاميذ للتعلم وجذب انتباههم من خلال العصف الذهني وطرح الأسئلة.
* الاكتشاف (Explore): ينتقل المعلم بالتلاميذ إلى مرحلة الاكتشاف من خلال طرح أسئلة استقصائية مثل "ماذا لو...؟" و"كيف...؟".
* التوضيح (Explain): في هذه المرحلة، يربط التلاميذ بين ما قدمه لهم المعلم وما توصلوا إليه في مرحلة الاكتشاف للوصول إلى نتائج للمشكلات المطروحة.
* التوسعة (Extend): ترسيخ المعرفة المكتسبة في المراحل السابقة من خلال تطبيقها في خبرات جديدة.
ويشير الرقم "2" في النموذج إلى التفكير والتقييم، حيث يجب أن يحدثا في كل مرحلة من المراحل الأربعة.
أثبتت نتائج الدراسات أن استخدام نموذج 4EX2 في تدريس الرياضيات أدى إلى تنمية مهارات التفكير المنتج لدى تلاميذ المرحلة الإعدادية بشكل كبير. ويعود ذلك إلى أن النموذج أتاح للتلاميذ فرصًا لفهم المحتوى وإدراك العلاقات الموجودة فيه، وساعدهم على بناء معرفتهم بأنفسهم، مما أدى إلى تنمية مهارات التفكير المنتج.
Improving Mathematical Problem-Solving Skills Using the 4EX2 Model
Thinking skills are among the most important outcomes of the teaching and learning process, as educational institutions seek to develop them in students to keep pace with continuous challenges and scientific and technological developments. Mathematics is a fertile ground for developing various thinking skills due to its deductive nature that relies on logic.
Productive thinking is one of the most important modes of thinking that combines critical and creative thinking. The research defines productive thinking as a generative, creative thinking that aims to produce new ideas and unusual solutions to problems. It aims to help individuals understand more clearly and plan more effectively. Productive thinking skills include: interpretation, inference, prediction of assumptions, in addition to fluency, flexibility, and originality.
To address the weakness in productive thinking skills, the need arose to use effective teaching models and strategies. One of these models is the 4EX2 model, which is a constructive educational model that aims to link the curriculum content with inquiry-based learning experiences.
Components of the 4EX2 Model
The model consists of three main components:
* Inquiry: It is the student's process of searching for truth and knowledge on their own to reach judgments and generalizations.
* Metacognitive Reflection: It is the individual's knowledge related to the cognitive processes, mental activities, learning styles, and self-regulation they use in problem-solving.
* Formative Assessment: It is a continuous, constructive assessment that aims to track the learner's growth in cognitive and emotional aspects, and provides the teacher with data on the students' progress rate.
Steps for Applying the Model
The following steps are used to plan teaching using the 4EX2 model:
* Engage: Motivating students to learn and capturing their attention through brainstorming and asking questions.
* Explore: The teacher moves students to the exploration stage by asking inquiry-based questions such as "What if...?" and "How...?"
* Explain: In this stage, students link what the teacher has presented to them with what they have reached in the exploration stage to find solutions to the problems posed.
* Extend: Consolidating the knowledge gained in the previous stages by applying it in new experiences.
The number "2" in the model refers to thinking and assessment, as they should occur in each of the four stages.
Study results have proven that using the 4EX2 model in teaching mathematics has significantly developed productive thinking skills in middle school students. This is because the model provided students with opportunities to understand the content and perceive the relationships within it, and helped them build their own knowledge, which led to the development of productive thinking skills.
