Thinking processes

This study aims to analyze the characteristics of Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) concepts integrated into literacy and science assessment based on the standards of the Programme for International Student Assessment (PISA), as well as to develop a contextual and applicable assessment design appropriate to the characteristics of students at SMP PGRI 5 Denpasar. The study employed a mixed-methods approach with an exploratory sequential design. The participants consisted of 116 students and 6 teachers. Data were collected through observations, interviews, document analysis, questionnaires, and expert validation. Data analysis involved qualitative analysis, the Gregory validity index, empirical validity, and instrument reliability analysis. The findings indicate that STEM-PISA assessment characteristics include the use of contextual stimuli based on real-world problems, the utilization of data and graphs, higher-order reasoning, cross-disciplinary integration, varied response formats, and assessment of thinking processes. The developed assessment design integrates science, technology, engineering, and mathematics through authentic contexts, data literacy, problem-solving, and assessment rubrics. Students’ perceptions obtained a mean score of 3.96, while teachers’ perceptions reached 4.42 on a five-point scale, indicating that the assessment design was considered relevant and acceptable for supporting contextual learning and assessment.

هدف این پژوهش تحلیل ویژگی‌های مفاهیم علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات (STEM) ادغام‌شده در ارزشیابی سواد و علوم بر اساس استانداردهای برنامه ارزیابی بین‌المللی دانش‌آموزان (PISA) و همچنین توسعه یک طرح ارزشیابی زمینه‌محور و کاربردی متناسب با ویژگی‌های دانش‌آموزان دبیرستان PGRI 5 دنپاسار است. این پژوهش با رویکرد روش‌های ترکیبی و با طرح توالی اکتشافی انجام شد. شرکت‌کنندگان شامل ۱۱۶ دانش‌آموز و ۶ معلم بودند. داده‌ها از طریق مشاهده، مصاحبه، تحلیل اسناد، پرسشنامه و اعتبارسنجی خبرگان گردآوری شد. تحلیل داده‌ها شامل تحلیل کیفی، شاخص روایی Gregory، روایی تجربی و تحلیل پایایی ابزار بود. یافته‌ها نشان می‌دهد که ویژگی‌های ارزشیابی STEM-PISA شامل استفاده از محرک‌های زمینه‌ای مبتنی بر مسائل واقعی، بهره‌گیری از داده‌ها و نمودارها، استدلال سطوح بالاتر، ادغام میان‌رشته‌ای، قالب‌های پاسخ متنوع و ارزشیابی فرایندهای تفکر است. طرح ارزشیابی توسعه‌یافته، علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات را از طریق زمینه‌های اصیل، سواد داده، حل مسئله و روبریک‌های ارزشیابی ادغام می‌کند. میانگین نمره ادراک دانش‌آموزان ۳.۹۶ و ادراک معلمان ۴.۴۲ در مقیاس پنج‌درجه‌ای به دست آمد که نشان‌دهنده مرتبط و قابل قبول بودن طرح ارزشیابی برای حمایت از یادگیری و ارزشیابی زمینه‌محور است.

This qualitative case study explored how field dependence-independence shaped students’ access to Action-Process-Object-Schema (APOS)-based scaffolding and how stage-specific support contributed to the qualitative development of advanced mathematical thinking (AMT) on function limits. In this study, developing denotes the observable emergence or reorganization of mathematical constructions during scaffolded activity, not a statistically measured learning gain. The bounded classroom case involved 24 mathematics education students at an Islamic university in Sumatra, Indonesia. The Group Embedded Figures Test classified 6 students as field-independent (FI) and 18 as field-dependent (FD); four information-rich cases, comprising 2 FI and 2 FD students, were selected for cross-case analysis. APOS-based scaffolding was implemented in four 135-minute Calculus I sessions and examined further through stimulated-recall interviews. Initial written solutions provided the primary evidence, post-prompt explanations and revisions documented students’ responses to Action-, Process-, Object-, and Schema-oriented support, and classroom observation records verified the enactment and gradual fading of the planned scaffolds. FI-1 constructed a complete Schema and required only fading prompts. FI-2 moved from correct but disconnected Objects toward an integrated Schema after a Schema-oriented prompt. FD-1 corrected an invalid limit value after Process-oriented prompts stabilized the transformation sequence. FD-2 moved from direct substitution and 0/0 toward guided algebraic Actions and an emerging Process after explicit Action-oriented cues. The findings indicate that cognitive style influenced task entry and the amount of external structure used, whereas APOS identified the construction that support needed to target. The observed shifts support a diagnostic account of AMT development while avoiding causal or long-term claims.

این مطالعه موردی کیفی به بررسی چگونگی تأثیر وابستگی-استقلال میدانی بر دسترسی دانشجویان به پشتیبانی مبتنی بر کنش-فرآیند-شیء-طرحواره (APOS) و نحوه مشارکت حمایت‌های مرحله‌محور در توسعه کیفی تفکر ریاضی پیشرفته (AMT) درباره حد تابع پرداخت. در این پژوهش، توسعه به معنای ظهور یا سازمان‌دهی مجدد قابل مشاهده ساخت‌های ریاضی در جریان فعالیت همراه با پشتیبانی است و نه افزایش یادگیری که به صورت آماری سنجیده شده باشد. مورد محدودشده کلاسی شامل ۲۴ دانشجوی آموزش ریاضی در یک دانشگاه اسلامی در سوماترا، اندونزی بود. آزمون Group Embedded Figures شش دانشجو را به عنوان مستقل از میدان (FI) و ۱۸ نفر را به عنوان وابسته به میدان (FD) طبقه‌بندی کرد؛ چهار مورد غنی از اطلاعات، شامل ۲ دانشجوی FI و ۲ دانشجوی FD برای تحلیل مقایسه‌ای انتخاب شدند. پشتیبانی مبتنی بر APOS در چهار جلسه ۱۳۵ دقیقه‌ای حسابان ۱ اجرا شد و از طریق مصاحبه‌های یادآوری تحریک‌شده بیشتر بررسی گردید. راه‌حل‌های کتبی اولیه شواهد اصلی را فراهم کردند، توضیحات و اصلاحات پس از ارائه محرک‌ها پاسخ دانشجویان به حمایت‌های مبتنی بر کنش، فرآیند، شیء و طرحواره را مستندسازی نمود و سوابق مشاهده کلاسی اجرای پشتیبانی‌های برنامه‌ریزی‌شده و محو تدریجی آن‌ها را تأیید کرد. FI-1 یک طرحواره کامل ساخت و تنها به محرک‌های محو شونده نیاز داشت. FI-2 پس از دریافت محرک مبتنی بر طرحواره، از اشیای صحیح اما جداگانه به سوی یک طرحواره یکپارچه حرکت کرد. FD-1 پس از دریافت محرک‌های مبتنی بر فرآیند که توالی تبدیل را تثبیت کردند، مقدار نادرست حد را اصلاح نمود. FD-2 از جایگذاری مستقیم و ۰/۰ به سوی کنش‌های جبری هدایت‌شده و ظهور یک فرآیند پس از دریافت نشانه‌های صریح مبتنی بر کنش حرکت کرد. یافته‌ها نشان می‌دهد که سبک شناختی بر ورود به تکلیف و میزان استفاده از ساختار بیرونی تأثیرگذار بود، در حالی که APOS ساختاری را که حمایت باید هدف قرار دهد، شناسایی کرد. تغییرات مشاهده‌شده از یک رویکرد تشخیصی به توسعه AMT حمایت می‌کند، بدون آنکه ادعای علی یا بلندمدت داشته باشد.