استخدام الآلات الحاسبة في الإحصاء التربوي
ساهمت الحواسيب والآلات الحاسبة ذات الوظائف الأربع والآلات الحاسبة البيانية في تحقيق تطورات كبيرة في مجال الرياضيات.
على سبيل المثال، ظلت نظرية الألوان الأربعة الشهيرة دون حل لأكثر من 100 عام حتى عام 1976، عندما تم استخدام قدرات الحساب والتصور للحواسيب للتوصل إلى برهان رياضي.
كما استفاد مجال الإحصاء، بما في ذلك مجال الإحصاء التربوي على وجه التحديد، من التقدم في سرعة الإنتاج ومعالجة البيانات وتمثيلها من خلال استخدام الآلات الحاسبة والحواسيب.
وقد استفادت психология التربية من هذه التطورات في تقنيات المنتجات لدعم البحث والنظرية في هذا المجال، لا سيما فيما يتعلق بقدرات هذه التقنيات على دعم الحساب الإحصائي والمعالجة.
على الرغم من أن أولى الآلات الحاسبة المكتبية كانت متاحة في الستينيات، إلا أن توافرها التجاري لم يظهر إلا في أوائل السبعينيات.
كانت هذه الآلات الحاسبة المبكرة “ذات الوظائف الأربع” محدودة النطاق من حيث أنها كانت قادرة فقط على أداء العمليات الحسابية الأساسية المتمثلة في الجمع والطرح والضرب والقسمة.
في أواخر السبعينيات، بدأت شركات مثل كاسيو وهيوليت باكارد وشارب وتكساس إنسترومنتس في إنتاج آلات حاسبة قابلة للبرمجة.
احتوت هذه الطرز على رقائق ذاكرة صغيرة قادرة على تخزين عدد محدود من الخوارزميات المبرمجة مسبقًا، بما في ذلك الجذر التربيعي والأسس والإحصاءات الأساسية.
كما سمحت بعض هذه الطرز للمستخدمين بإدخال كود كمبيوتر أساسي وبرمجة خوارزمياتهم الخاصة.
استخدام الآلات الحاسبة في الإحصاء التربوي
في أوائل التسعينيات، وسعت الآلات الحاسبة البيانية بشكل كبير من قدرات المستخدم للأجهزة المحمولة.
إن القدرة على حساب الخوارزميات الثابتة، وتمثيل الوظائف والبيانات بطرق متعددة، ودعم أكواد الكمبيوتر البسيطة، جعلت من الآلة الحاسبة البيانية مثالًا رئيسيًا على تقنية المنتج التي تتيح قدرًا هائلاً من القوة الرياضية والسرعة والتمثيل المرئي.
تدعم الآلات الحاسبة البيانية بسهولة إنتاج واستخدام الإحصاءات التعليمية من خلال حساب الأدوات الإحصائية مثل المتوسط والانحراف المعياري والربيعات، مما يتيح للباحثين رؤية فعالة وشاملة للبيانات الكمية.
ومع ذلك، فقد وسع علماء النفس التربوي من قوة الآلات الحاسبة إلى ما هو أبعد من حساب الإحصاءات.
يمكن للآلات الحاسبة البيانية دعم البحث الإحصائي من خلال رسم إحصائيات متغيرين؛ البحث عن أنماط في مواقف متغيرين لتحديد نموذج أساسي لاستيفاء أو استقراء؛ وإجراء العديد من إجراءات اختبار الفرضيات، بما في ذلك اختبارات t والانحدارات وتحليل التباين (ANOVA).
مثال على استخدام الآلات الحاسبة في الإحصاء التربوي- البيانية في الإحصاء التربوي
لتوضيح ذلك، دعونا نفترض أن مدرسًا ما يعتقد أن الحضور عامل مهم في تحفيز الطلاب.
يتم إجراء مسح في بداية الدورة لتحديد مستويات التحفيز الأولية (مقياس 0-100).
يتم جمع البيانات وتنظيمها في قائمة وإدخالها في الآلة الحاسبة.
يمكن إنتاج إحصائيات مختلفة بسرعة، بما في ذلك المتوسط والانحراف المعياري وقيم حدود الربيع.
توفر هذه الأرقام صورة واضحة عن تصور الطلاب لأنفسهم لمستويات التحفيز في بداية الدورة.
في الشكل 1، يظهر العمود الأوسط المتوسط (55.
96) والانحراف المعياري (14.
87)، بينما يظهر العمود الأيمن قيم الربيع الخمس، بما في ذلك الحد الأدنى (20) والوسيط (58) والحد الأقصى (77).
الشكل 1: تصور الطلاب لمستويات التحفيز في بداية الدورة
على الرغم من أن الآلة الحاسبة ذات الوظائف الأربع يمكنها أيضًا إنتاج هذه الإحصائيات، إلا أن المستخدمين سيحتاجون إلى معرفة الخوارزميات لحساب الإحصائيات، وإدخال الكميات والعمليات في عملية مطولة خطوة بخطوة لكل منها.
تسمح الخوارزميات المدمجة المتاحة في الآلات الحاسبة البيانية (أو أي آلة حاسبة بهذه الوظائف المبرمجة مسبقًا) للمستخدمين بإنتاج هذه الإحصائيات بسهولة بالغة.
دعونا نفترض أيضًا أنه طوال الدورة التدريبية، يقوم المدرسون بتنفيذ المنهج وتسجيل حضور الطلاب.
يتم قياس دافع الطالب مرة أخرى في نهاية الدورة، ويتم جمع مجموعة جديدة من البيانات وتنظيمها في قائمة أخرى.
يمكن بعد ذلك حساب التغييرات في مستويات التحفيز الأولية والنهائية بسرعة لكل طالب، مما يؤدي إلى إنشاء قائمة ثالثة.
بعد إدخال الأيام الحاضرة في الفصل الدراسي لكل طالب في قائمة رابعة، يمكن للمدرس بعد ذلك رسم مخطط مبعثر بالأيام الحاضرة كمتغير مستقل وتغيير الدافع كمتغير تابع.
مع نافذة عرض مناسبة، يمكن للمدرسين رؤية رسم بياني لمخطط التبعثر (انظر الشكل 2).
يمكن للمدرسين إلقاء نظرة على القيم المتبقية لمعرفة ما إذا كان النموذج المختار هو الأنسب (انظر الشكل 3).
بمجرد تحديد النموذج الأنسب، يمكن للمدرسين استخدامه للتنبؤ بالحضور بناءً على مستويات التحفيز.
يمكن أن يكون هذا مفيدًا جدًا في تصميم التدخلات لكل من حضور الطلاب وتحفيزهم.
الشكل 2: مخطط مبعثر
الشكل 3: القيم المتبقية – استخدام الآلات الحاسبة في الإحصاء التربوي
في السنوات العشر الماضية، كان هناك نمو ضئيل نسبيًا في القدرة الوظيفية للآلات الحاسبة المحمولة.
بدلاً من ذلك، ظهرت مجموعة متنوعة من تقنيات الاتصال وتخزين البيانات والتصوير الفوتوغرافي كخيار لمستخدمي الأدوات المحمولة المتقدمة.
يجب على علماء النفس التربوي التطلع إلى المستقبل لمعرفة كيف سيتم دمج القدرات الوظيفية للآلات الحاسبة الحالية في هذه الأجهزة الناشئة، ومدى تأثير هذه الأجهزة الجديدة على هذا المجال.
