استخدام التمثيلات المتعددة في تعليم الفيزياء لمرحلة البكاليروس: ماذا نعرف وأين نذهب من هنا؟

يعتبر استخدام التمثيلات المتعددة (MR) مثل الرسوم البيانية والرموز والمخططات والنصوص، مركزياً في تعليم وتعلم الفيزياء في الفصول الدراسية. في حين أن دراسات مختلفة قد قدمت أدلة على الأثر الإيجابي لاستخدام MR على تعلم الفيزياء، إلا أنه ينقصنا نظرة شاملة على الأدبيات الموجودة حول استخدام MR في تعليم الفيزياء، خاصةً على مستوى البكاليروس. تتناول هذه المخطوطة هذه الفجوة في الأدبيات من خلال الإبلاغ عن نتائج دراسة مراجعة منهجية تهدف إلى توفير نظرة عامة على قاعدة المعرفة الموجودة، وتحديد الفجوات في قاعدة المعرفة، واقتراح أبحاث مستقبلية حول استخدام MR في سياق تعليم الفيزياء لمرحلة البكاليروس. لغرض هذه الدراسة، قمنا بمراجعة 24 دراسة تجريبية نشرت بين عامي 2002 و2019 في مجلات علمية محكمة في سياق تعليم الفيزياء لمرحلة البكاليروس. تتم مناقشة نتائج هذه الدراسة تحت هذه المواضيع (أ) بأي طرق يدعم استخدام MR في التعليم تعلم الطلاب؟ (ب) ما أنواع التمثيلات التي يستخدمها الطلاب؟ (ج) ما الصعوبات التي يواجهها الطلاب في استخدام MR؟ (د) ما العلاقة بين استخدام الطلاب لـ MR ومهارات حل المشكلات لديهم؟ و(هـ) ما القيمة المضافة لدمج التكنولوجيا في التعليم باستخدام MR؟ نحدد الفجوات في قاعدة المعرفة الموجودة، ونقترح اتجاهات بحثية مستقبلية في هذه المجالات الثلاثة: (أ) استكشاف استخدام MR في كتب الفيزياء الجامعية؛ (ب) دمج أنواع مختلفة من MR؛ و(ج) استخدام تطبيقات الواقع الافتراضي.