senior high school mathematics

This study investigated the relationship between Senior High School mathematics teachers’ epistemological knowledge and mathematical discourse practices, examined differences based on selected profile variables, and determined the predictive influence of epistemological knowledge on discourse practices. Employing a descriptive-correlational research design, the study involved 43 Senior High School mathematics teachers from 13 public secondary schools in the Schools Division of Lipa City, selected through total population sampling. Data were gathered using two researcher-developed instruments: the Epistemological Knowledge in Mathematics Questionnaire (EKMQ) and the Mathematical Discourse Practices Questionnaire (MDPQ), both subjected to expert validation and reliability testing. Following ethical research protocols, questionnaires were administered online. Data were analyzed using descriptive statistics, independent samples t-test, one-way analysis of variance (ANOVA), Pearson product-moment correlation, and simple linear regression. Findings revealed that teachers demonstrated a high extent of epistemological knowledge and highly practiced mathematical discourse in classroom instruction. No significant differences in epistemological knowledge were observed based on ancillary roles, while mathematical discourse practices differed significantly according to the number of mathematics-related trainings and seminars attended. Furthermore, a strong positive relationship existed between epistemological knowledge and mathematical discourse practices, with epistemological knowledge significantly predicting discourse practices. These findings emphasized the importance of strengthening teachers’ understanding of mathematical knowledge and promoting meaningful classroom communication. Consequently, the Mathematical Discourse Enhancement Program (MDEP) was developed as a research-based professional development initiative designed to enhance teachers’ epistemological knowledge, improve mathematical discourse practices, and support effective mathematics instruction through targeted professional learning opportunities and continuous instructional improvement.

Problem-Based Learning (PBL) is increasingly recognised as an effective approach for promoting students' critical thinking, problem-solving, and conceptual understanding in mathematics. Although PBL is emphasised in the Ghanaian Senior High School mathematics curriculum, its classroom implementation remains limited, and empirical evidence on the role of Professional Learning Communities (PLCs) in supporting it is scarce. This study examined the extent to which PLCs are associated with teachers' implementation of PBL. An explanatory sequential mixed-methods design was adopted. Data were collected from 86 mathematics teachers and school administrators in three public Senior High Schools using a structured questionnaire (83 valid responses retained for quantitative analysis), followed by semi-structured interviews with 15 teachers. Quantitative data were analysed using descriptive statistics and multiple linear regression, and qualitative data were analysed thematically. Participants reported high levels of PLC participation (M = 3.47) and PBL implementation (M = 3.48). The five PLC dimensions jointly predicted PBL implementation, R² = .424, F(5, 77) = 11.345, p < .001. Shared Mission, Vision and Values, Collective Responsibility for Student Learning, and Collective Inquiry were significant individual predictors. Interviews indicated that PLCs were associated with collaborative lesson planning, professional dialogue, reflective practice, and teachers' confidence in implementing PBL, while inadequate time, limited instructional resources, and insufficient institutional support constrained implementation. Effective PLCs are associated with teachers' greater capacity to implement PBL in Senior High School mathematics. Strengthening PLC activities through continuous professional development, structured collaboration, and adequate resource provision is recommended to support sustained PBL implementation.

یادگیری مبتنی بر مسئله (PBL) به طور فزاینده‌ای به عنوان رویکردی مؤثر برای ارتقای تفکر انتقادی، حل مسئله و درک مفهومی دانش‌آموزان در ریاضیات شناخته می‌شود. اگرچه PBL در برنامه درسی ریاضیات دبیرستان‌های غنا مورد تأکید قرار گرفته است، اجرای آن در کلاس درس همچنان محدود باقی مانده و شواهد تجربی درباره نقش جوامع یادگیری حرفه‌ای (PLCs) در حمایت از آن اندک است. این پژوهش میزان ارتباط PLCها با اجرای PBL توسط معلمان را بررسی کرد. طرح پژوهش آمیخته تبیینی-توالی‌دار به کار گرفته شد. داده‌ها از ۸۶ معلم و مدیر ریاضی در سه دبیرستان دولتی با استفاده از پرسشنامه ساختاریافته (۸۳ پاسخ معتبر برای تحلیل کمی حفظ شد) گردآوری شد و سپس مصاحبه‌های نیمه‌ساختاریافته با ۱۵ معلم انجام گرفت. داده‌های کمی با استفاده از آمار توصیفی و رگرسیون خطی چندگانه تحلیل شد و داده‌های کیفی به صورت تماتیک مورد تحلیل قرار گرفت. شرکت‌کنندگان سطوح بالایی از مشارکت در PLC (M = 3.47) و اجرای PBL (M = 3.48) را گزارش کردند. پنج بُعد PLC به طور مشترک اجرای PBL را پیش‌بینی کردند، R² = .424, F(5, 77) = 11.345, p < .001. مأموریت، چشم‌انداز و ارزش‌های مشترک، مسئولیت جمعی برای یادگیری دانش‌آموزان و پژوهش جمعی پیش‌بین‌های معنادار فردی بودند. مصاحبه‌ها نشان داد که PLCها با برنامه‌ریزی درسی مشارکتی، گفت‌وگوی حرفه‌ای، عمل تأملی و اعتماد به نفس معلمان در اجرای PBL مرتبط بودند، در حالی که کمبود زمان، منابع آموزشی محدود و حمایت نهادی ناکافی، اجرای آن را محدود می‌کرد. PLCهای مؤثر با ظرفیت بالاتر معلمان برای اجرای PBL در ریاضیات دبیرستان مرتبط هستند. تقویت فعالیت‌های PLC از طریق توسعه حرفه‌ای مستمر، همکاری ساختاریافته و تأمین منابع کافی برای حمایت از اجرای پایدار PBL توصیه می‌شود.

Recent quantitative literature in mathematics education has exposed a critical empirical paradox: neither classroom management nor mastery-oriented instructional practices statistically mediate the relationship between teachers' Pedagogical Content Knowledge (PCK) and secondary student achievement. Because quantitative designs rely on standardized numerical surveys, they frequently treat the interactive classroom environment as a black box, leaving the operational mechanisms behind this statistical breakdown completely unexplained. To address this literature gap, this interpretive qualitative multi-case study investigated the lived experiences of secondary school students within the Kumasi Metropolis of Ghana to explore why traditional structural optimization fails to translate into conceptual understanding. Four distinct public Senior High School mathematics classrooms characterized by highly qualified instructors yet uneven student performance were selected as bounded cases. Data collection was thoroughly triangulated over a two-month period using non-participant classroom observations, four student focus group discussions ( n = 32 ), and four semi-structured teacher interviews. Following an inductive and deductive thematic analysis guided by Self-Determination Theory, the findings revealed that students predominantly experience classroom management as a restrictive mechanism of rigid behavioral control rather than an instructional resource. Although strict behavioral strategies successfully secure classroom silence, they create an atmosphere of intense emotional anxiety that thwarts students' basic psychological needs for autonomy and relatedness. This psychological alienation creates a severe instructional barrier where students become passive spectators who engage in superficial compliance and rote copying rather than the cognitive vulnerability required to master complex mathematical tasks. Consequently, high teacher PCK remains pedagogically locked within a teacher-centered framework because the controlling environment actively thwarts the interactive, communicative discourse necessary for internalizing knowledge. This study concludes that classroom management fails as a statistical mediator because it prioritizes structural containment over genuine cognitive engagement. Based on these findings, it is recommended that the Ministry of Education and the Ghana Education Service restructure professional development to favor autonomy-supportive management frameworks and relational, error-tolerant learning environments.

ادبیات کمی اخیر در آموزش ریاضی یک پارادوکس تجربی مهم را آشکار ساخته است: نه مدیریت کلاس و نه شیوه‌های تدریس مبتنی بر تسلط، رابطه میان دانش محتوایی-تدریسی (PCK) معلمان و پیشرفت دانش‌آموزان متوسطه را به طور آماری میانجی‌گری نمی‌کنند. از آنجا که طرح‌های کمی بر پرسشنامه‌های عددی استاندارد تکیه دارند، اغلب محیط تعاملی کلاس را به مثابه یک جعبه سیاه تلقی می‌کنند و سازوکارهای عملیاتی این گسست آماری را کاملاً توضیح‌ناپذیر باقی می‌گذارند. به منظور رفع این خلأ در ادبیات، این مطالعه کیفی تفسیری چندموردی، تجارب زیسته دانش‌آموزان متوسطه در کلان‌شهر Kumasi در غنا را برای بررسی اینکه چرا بهینه‌سازی ساختاری سنتی به درک مفهومی منجر نمی‌شود، مورد بررسی قرار داد. چهار کلاس ریاضی دبیرستان دولتی با معلمان بسیار واجد شرایط اما عملکرد دانش‌آموزان نامتوازن به عنوان موارد محدود انتخاب شدند. گردآوری داده‌ها طی دو ماه با استفاده از مشاهده غیرمشارکتی کلاس، چهار بحث گروهی متمرکز دانش‌آموزان (n = 32) و چهار مصاحبه نیمه‌ساختاریافته با معلمان به طور کامل مثلث‌بندی شد. بر اساس تحلیل تماتیک استقرایی و قیاسی با راهنمایی نظریه خودتعیین‌گری، یافته‌ها نشان داد که دانش‌آموزان عمدتاً مدیریت کلاس را به عنوان سازوکاری محدودکننده برای کنترل رفتاری سختگیرانه تجربه می‌کنند، نه به عنوان منبعی آموزشی. اگرچه راهبردهای رفتاری سختگیرانه سکوت کلاس را تضمین می‌کند، اما فضایی از اضطراب شدید عاطفی ایجاد می‌کند که نیازهای روان‌شناختی اساسی دانش‌آموزان به خودمختاری و ارتباط را ناکام می‌گذارد. این بیگانگی روان‌شناختی مانعی جدی برای آموزش ایجاد می‌کند که در آن دانش‌آموزان به تماشاگران منفعل بدل می‌شوند و به جای آسیب‌پذیری شناختی لازم برای تسلط بر وظایف پیچیده ریاضی، صرفاً به تبعیت سطحی و رونویسی طوطی‌وار می‌پردازند. در نتیجه، دانش محتوایی-تدریسی بالای معلم در چارچوبی معلم‌محور محبوس می‌ماند، زیرا محیط کنترل‌کننده به طور فعال گفتمان تعاملی و ارتباطی لازم برای درونی‌سازی دانش را ناکام می‌گذارد. این مطالعه نتیجه می‌گیرد که مدیریت کلاس به عنوان میانجی آماری شکست می‌خورد، زیرا مهار ساختاری را بر درگیری شناختی اصیل ترجیح می‌دهد. بر اساس این یافته‌ها، توصیه می‌شود وزارت آموزش و خدمات آموزش غنا توسعه حرفه‌ای را به سوی چارچوب‌های مدیریت حمایت‌کننده از خودمختاری و محیط‌های یادگیری رابطه‌محور و خطاپذیر بازسازی کنند.