argumentation

The article discusses the synergetic approach to teaching chess—specifically, methods aimed at system comprehension, information processing, and child development—which can lead to the self-organization of the child's cognitive activity within the context of the cognitive schema proposed by Jean Piaget. The aim of the article is to substantiate the synergetic effects involved in the process of a preschooler's development. Research methodology and selected methods. Methodologically, we drew upon general systems theory, structural and functional approaches to chess instruction, and the theoretical and applied developments regarding the "activity concept"—as well as theories of argumentation and personality development—formulated by L. Vygotsky, A. Leontiev, A. Luria, and their followers. The methods employed included the analysis of professional literature, observation (of both moves and emotional states), interviews, experimentation, and the analysis of results. The study’s ultimate finding is that, through trial and error, imitation, or precise instruction by an adult, the processes of assimilation and accommodation become accessible to the child; their combination yields synergistic effects, manifesting as the purposeful organization and management of educational-cognitive activity. Therefore, theoretical-applied approaches that generate synergistic effects during chess instruction are applicable to the developmental process of preschoolers. Main conclusion: The feasibility of employing approaches that yield synergistic effects in the development of preschoolers and the self-organization of their activities is demonstrated.

Despite extensive research on critical thinking instruction, approaches for supporting the maintenance of procedural argument-evaluation performance, particularly among struggling learners, remain underexplored. This exploratory study evaluated the Formalization and Argument Reasoning Evaluation Framework (FAREF), a flowchart-guided procedural scaffold integrating the Triangular Logic Model. In a quasi-experimental pretest-posttest design, 29 undergraduates received FAREF instruction ( $$n = 15$$ ) or conventional instruction ( $$n = 14$$ ). An omnibus item-level analysis yielded a significant three-way interaction between condition, initial skill, and pre-test response state, $$\chi ^2(1) = 4.08$$ , $$p =.043$$ , consistent with a consolidation-specific benefit for lower-skill learners; the interaction was fragile to single cases (leave-one-out range: $$p =.024$$ –.127) and marginal when initial skill was modeled continuously ( $$p =.053$$ ). No acquisition effect was detectable, and an equivalence test showed the study was insensitive to effects smaller than $$\pm\;0.10$$ on the proportion scale. The pre-test performance clustered near the chance level of the binary format, bounding all inferences. The findings are hypothesis-generating and motivate a powered, randomized replication with a validated instrument.

با وجود پژوهش‌های گسترده در زمینه آموزش تفکر انتقادی، رویکردهای حمایت از حفظ عملکرد رویه‌ای در ارزیابی استدلال، به‌ویژه در میان یادگیرندگان ضعیف‌تر، همچنان کمتر مورد بررسی قرار گرفته‌اند. این مطالعه اکتشافی به ارزیابی چارچوب Formalization and Argument Reasoning Evaluation Framework (FAREF)، که یک حمایت رویه‌ای مبتنی بر فلوچارت و ادغام‌کننده Triangular Logic Model است، پرداخت. در یک طرح شبه‌آزمایشی پیش‌آزمون-پس‌آزمون، ۲۹ دانشجوی کارشناسی آموزش FAREF (n = ۱۵) یا آموزش متداول (n = ۱۴) دریافت کردند. تحلیل همه‌جانبه در سطح آیتم، تعامل سه‌طرفه معناداری بین وضعیت، مهارت اولیه و وضعیت پاسخ پیش‌آزمون نشان داد، χ²(۱) = ۴٫۰۸، p = ۰٫۰۴۳، که با سودمندی خاص تثبیت برای یادگیرندگان با مهارت پایین‌تر سازگار بود؛ این تعامل نسبت به حذف تک‌نمونه‌ها شکننده بود (دامنه leave-one-out: p = ۰٫۰۲۴–۰٫۱۲۷) و زمانی که مهارت اولیه به‌صورت پیوسته مدل‌سازی شد، در حد مرزی قرار داشت (p = ۰٫۰۵۳). هیچ اثر اکتسابی قابل شناسایی نبود و آزمون هم‌ارزی نشان داد مطالعه نسبت به اثرات کوچک‌تر از ±۰٫۱۰ در مقیاس نسبت حساسیت نداشت. عملکرد پیش‌آزمون در نزدیکی سطح تصادفی فرمت دودویی متمرکز بود که همه استنتاج‌ها را محدود می‌کند. یافته‌ها فرضیه‌ساز بوده و انجام تکرار تصادفی‌شده با قدرت کافی و ابزار معتبر را انگیزه می‌بخشد.

Argumentation and explanation are relevant discourse practices in the mathematics classroom, and their success is determined by how teachers describe, distinguish, and foster their enactment. This study explores distinctions made by secondary-school mathematics teachers between these discourse practices. The theoretical framework approaches argumentation and explanation through an interpretation of the Linguistic–Normative Model of Argumentation (LNMA) and its grounding in Speech Act Theory. Hybrid deductive and inductive thematic analysis methods were employed to characterise the definitions, essential conditions, and differences between both practices in individual responses by ten secondary-school mathematics teachers to a questionnaire. The results reveal that teachers describe and demarcate distinctions between argumentation and explanation by characterising them as epistemic–mathematical, enunciative–informative, and instructional practices, and by attributing to them epistemic-applicative, informative, and cognitive goals. Finally, conclusions are drawn regarding: (i) the role of describing discourse practices in facilitating their distinction, (ii) the qualities of teachers’ descriptions and distinctions between the practices, and (iii) the limited alignment between teachers’ distinctions and the theoretical perspective considered.

استدلال و تبیین از جمله رویه‌های گفتمانی مهم در کلاس‌های درس ریاضی هستند و موفقیت آن‌ها به نحوه توصیف، تمایزگذاری و تقویت اجرای آن‌ها توسط معلمان بستگی دارد. این پژوهش به بررسی تمایزاتی می‌پردازد که معلمان ریاضی دبیرستان میان این رویه‌های گفتمانی قائل می‌شوند. چارچوب نظری پژوهش، استدلال و تبیین را از منظر مدل زبانی-هنجاری استدلال (LNMA) و با تکیه بر نظریه کنش گفتاری مورد تفسیر قرار می‌دهد. برای شناسایی تعاریف، شرایط اساسی و تفاوت‌های میان این دو رویه در پاسخ‌های فردی ده معلم ریاضی دبیرستان به یک پرسشنامه، از روش‌های تحلیل تماتیک ترکیبی قیاسی و استقرایی استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد که معلمان، استدلال و تبیین را با توصیف و مرزبندی آن‌ها به عنوان رویه‌های معرفتی-ریاضی، بیانی-اطلاع‌رسان و آموزشی، و نسبت دادن اهداف معرفتی-کاربردی، اطلاع‌رسان و شناختی به آن‌ها، از یکدیگر متمایز می‌کنند. در نهایت، نتایجی درباره: (۱) نقش توصیف رویه‌های گفتمانی در تسهیل تمایزگذاری آن‌ها، (۲) ویژگی‌های توصیف‌ها و تمایزگذاری‌های معلمان میان این رویه‌ها، و (۳) همسویی محدود میان تمایزات معلمان و دیدگاه نظری مورد نظر، ارائه می‌شود.

Despite scientific argumentation being a fundamental competency of the PISA assessment framework, prospective biology teachers often demonstrate insufficient development in evidence-based reasoning and rebuttal construction skills. Considering the limitations of large-scale implementation of individualized approaches in higher education, this study evaluates the effectiveness of Generative Artificial Intelligence (ChatGPT-4) configured as a “Socratic tutor” in developing argumentation skills among future educators. An 8-week quasi-experimental study involving 124 students from a pedagogical university employed traditional peer discussion methods in the control group ( n = 62), while the experimental group ( n = 62) utilized an AI agent that induced cognitive dissonance regarding socio-scientific issues. Analysis of Covariance (ANCOVA) of data obtained through Toulmin's Argument Pattern (TAP) and PISA rubrics confirmed that the experimental group achieved statistically significantly higher overall argumentation quality compared to the control group (F (1,121) = 14.23, p < .001, η 2 = .105). Particularly, participants who received AI-assisted instruction showed marked improvement in forming rebuttals and evaluating counterevidence, which are considered among the most cognitively demanding components within the PISA scientific literacy framework (OECD). These findings suggest that a Generative AI-mediated Socratic instructional package can be an effective and scalable approach for developing epistemic cognition, and they propose a pedagogical model for integrating structured AI-based tutoring into teacher preparation systems aligned with international assessment standards. These findings should be interpreted as evidence for the effectiveness of the structured, AI-mediated Socratic instructional package as a whole, rather than as evidence of AI's inherent superiority over other methods; the relative contribution of the AI medium versus the structured pedagogical protocol it delivers was not directly tested in this design.

با وجود اینکه استدلال علمی یکی از شایستگی‌های اساسی چارچوب ارزیابی PISA است، معلمان آینده زیست‌شناسی اغلب در توسعه مهارت‌های استدلال مبتنی بر شواهد و ساختاردهی ابطال‌ها، پیشرفت کافی نشان نمی‌دهند. با توجه به محدودیت‌های اجرای گسترده رویکردهای فردمحور در آموزش عالی، این مطالعه اثربخشی هوش مصنوعی مولد (ChatGPT-4) را که به عنوان «مربی سقراطی» پیکربندی شده است، در توسعه مهارت‌های استدلال در میان معلمان آینده مورد ارزیابی قرار می‌دهد. یک مطالعه شبه‌آزمایشی هشت‌هفته‌ای با مشارکت ۱۲۴ دانشجو از یک دانشگاه تربیت معلم انجام شد؛ در گروه کنترل (n = 62) از روش‌های سنتی بحث همتایان استفاده شد و گروه آزمایش (n = 62) از یک عامل هوش مصنوعی بهره برد که ناهماهنگی شناختی را در خصوص مسائل اجتماعی-علمی ایجاد می‌کرد. تحلیل کوواریانس (ANCOVA) داده‌های به‌دست‌آمده از طریق الگوی استدلال تولمین (TAP) و روبریک‌های PISA تأیید کرد که گروه آزمایش به طور معناداری از نظر کیفیت کلی استدلال نسبت به گروه کنترل عملکرد بهتری داشت (F (1,121) = 14.23, p < .001, η 2 = .105). به ویژه، شرکت‌کنندگانی که آموزش مبتنی بر هوش مصنوعی دریافت کردند، در شکل‌دهی ابطال‌ها و ارزیابی شواهد مخالف که از دشوارترین مؤلفه‌های شناختی در چارچوب سواد علمی PISA (OECD) محسوب می‌شوند، بهبود چشمگیری نشان دادند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که بسته آموزشی سقراطی مبتنی بر هوش مصنوعی مولد می‌تواند رویکردی مؤثر و مقیاس‌پذیر برای توسعه شناخت معرفتی باشد و مدل آموزشی برای ادغام آموزش ساختاریافته مبتنی بر هوش مصنوعی در نظام‌های تربیت معلم همسو با استانداردهای ارزیابی بین‌المللی ارائه می‌کند. این یافته‌ها باید به عنوان شواهدی برای اثربخشی بسته آموزشی ساختاریافته و میانجی‌گری‌شده توسط هوش مصنوعی سقراطی به طور کلی تفسیر شود، نه به عنوان شواهدی از برتری ذاتی هوش مصنوعی نسبت به سایر روش‌ها؛ سهم نسبی رسانه هوش مصنوعی در مقابل پروتکل آموزشی ساختاریافته ارائه‌شده توسط آن، مستقیماً در این طرح مورد آزمون قرار نگرفته است.

This study aims to test and analyze the effectiveness of the Problem-Based Learning (PBL) Model in improving argumentation writing skills in elementary school students, and to determine any significant differences between the group taught using PBL and the group taught using the conventional model. The background of this study is the low ability of sixth-grade students to construct logical, evidence-supported arguments, which is suspected to be due to a lack of critical thinking stimulation in the conventional learning process. This study uses a quantitative approach with a quasi-experimental design (Quasi-Experimental Design) model of Non Equivalent Control Group Design. The subjects of the study were sixth grade students of SDN 12 Bilah Barat, Labuhanbatu Regency, Academic Year 2025-2026, which were divided into two groups, namely the Experimental Group (taught with PBL, N = 25) and the Control Group (taught with conventional models, N = 25). The instrument used was a test of argumentative text writing skills in the form of a pretest and posttest. Data were analyzed using the t-Independent Sample T-Test. The results of the prerequisite test showed that the data were normally distributed and had homogeneous variance. The results of the hypothesis test showed that the t-count of the posttest score (2.850) was greater than the t-table (2.011) with a significance value of P of 0.007 (less than 0.05). In addition, there was an increase in the average (Gain Score) in the experimental group of 1.60, much greater than the control group of 0.32. These results confirm a significant difference in argumentative writing skills between the two groups. The problem-based learning (PBL) model encourages students to identify problems, conduct investigations, and develop arguments based on evidence, which directly supports their argumentative writing skills. It is recommended that teachers implement PBL as an alternative learning model capable of stimulating students'

هدف این پژوهش، آزمون و تحلیل اثربخشی مدل یادگیری مبتنی بر مسئله (Problem-Based Learning یا PBL) در بهبود مهارت‌های نگارش استدلالی در دانش‌آموزان دبستان و تعیین تفاوت معنادار بین گروه آموزش‌دیده با PBL و گروه آموزش‌دیده با مدل متداول است. زمینه این پژوهش، پایین بودن توانایی دانش‌آموزان پایه ششم در ساخت استدلال‌های منطقی و مبتنی بر شواهد است که علت آن کمبود تحریک تفکر انتقادی در فرایند یادگیری متداول فرض می‌شود. این پژوهش با رویکرد کمی و با طرح شبه‌آزمایشی (Quasi-Experimental Design) از نوع Non Equivalent Control Group Design انجام شده است. جامعه پژوهش شامل دانش‌آموزان پایه ششم دبستان SDN 12 Bilah Barat، شهرستان Labuhanbatu، سال تحصیلی 2025-2026 بود که به دو گروه تقسیم شدند: گروه آزمایش (آموزش با PBL، N = 25) و گروه کنترل (آموزش با مدل متداول، N = 25). ابزار مورد استفاده، آزمون مهارت نگارش متن استدلالی به صورت پیش‌آزمون و پس‌آزمون بود. داده‌ها با استفاده از آزمون t مستقل (Independent Sample T-Test) تحلیل شدند. نتایج آزمون پیش‌نیازها نشان داد داده‌ها دارای توزیع نرمال و واریانس همگن هستند. نتایج آزمون فرضیه نشان داد که مقدار t محاسبه‌شده برای نمره پس‌آزمون (2.850) بزرگ‌تر از مقدار t جدول (2.011) با مقدار معناداری P برابر با 0.007 (کمتر از 0.05) است. همچنین، افزایش میانگین (Gain Score) در گروه آزمایش برابر با 1.60 بود که به‌مراتب بیشتر از گروه کنترل با مقدار 0.32 است. این نتایج تفاوت معنادار در مهارت نگارش استدلالی بین دو گروه را تأیید می‌کند. مدل یادگیری مبتنی بر مسئله (PBL) دانش‌آموزان را به شناسایی مسئله، انجام تحقیق و توسعه استدلال مبتنی بر شواهد ترغیب می‌کند که مستقیماً از مهارت‌های نگارش استدلالی آن‌ها حمایت می‌کند. توصیه می‌شود معلمان از PBL به عنوان یک مدل یادگیری جایگزین که قادر به تحریک تفکر انتقادی دانش‌آموزان است، استفاده کنند.

This descriptive qualitative study aims to analyze the integration of Problem-Based Learning (PBL) and mobile technology in enhancing critical thinking skills within chemistry education. Utilizing a Systematic Literature Review (SLR) method guided by the PRISMA protocol, a systematic search was conducted across the Scopus database, filtering 1,817 initial articles down to 14 studies that met the inclusion criteria. The review findings indicate that the use of mobile learning, such as 3D MAR applications and interactive Android e-modules, contributes positively to students' spatial visualization skills. Meanwhile, the implementation of PBL models, such as Socratic-PBL, is shown to cultivate scientific argumentation and in-depth problem-solving skills. However, the literature synthesis reveals a significant instructional gap; most studies apply mobile technology and PBL in isolation, with only 14.3% integrating both approaches. Spatial visualization technologies like Mobile Augmented Reality (MAR) have not been empirically integrated into structured PBL inquiry syntaxes. This study concludes with the vital importance of designing future mobile learning platforms that combine contextual PBL syntaxes with interactive 3D visualizations to comprehensively facilitate students' cognitive reasoning.

این مطالعه کیفی توصیفی با هدف تحلیل ادغام یادگیری مبتنی بر مسئله (PBL) و فناوری سیار در ارتقای مهارت‌های تفکر انتقادی در آموزش شیمی انجام شده است. با بهره‌گیری از روش مرور نظام‌مند متون (SLR) و با راهنمایی پروتکل PRISMA، جستجوی نظام‌مندی در پایگاه داده Scopus صورت گرفت که از میان ۱۸۱۷ مقاله اولیه، ۱۴ مطالعه واجد شرایط وارد تحلیل شدند. یافته‌های مرور نشان می‌دهد که استفاده از یادگیری سیار، مانند برنامه‌های ۳D MAR و ماژول‌های الکترونیکی تعاملی اندروید، تأثیر مثبتی بر مهارت‌های تجسم فضایی دانش‌آموزان دارد. در همین حال، اجرای مدل‌های PBL مانند Socratic-PBL باعث پرورش استدلال علمی و مهارت‌های حل مسئله عمیق می‌شود. با این حال، سنتز ادبیات پژوهش‌ها شکاف قابل توجهی را در آموزش نشان می‌دهد؛ اکثر مطالعات فناوری سیار و PBL را به صورت مجزا به کار برده‌اند و تنها ۱۴.۳٪ هر دو رویکرد را به طور همزمان ادغام کرده‌اند. فناوری‌های تجسم فضایی مانند Mobile Augmented Reality (MAR) به طور تجربی در ساختارهای جستجوی PBL ساختاریافته ادغام نشده‌اند. این مطالعه با تأکید بر اهمیت اساسی طراحی پلتفرم‌های آینده یادگیری سیار که نحوهای PBL زمینه‌مند را با تجسم‌های تعاملی سه‌بعدی ترکیب می‌کنند، به منظور تسهیل جامع استدلال شناختی دانش‌آموزان، به پایان می‌رسد.

This study examined the implementation of The Power of Two strategy in developing students’ thinking abilities in Islamic Religious Education at SMP Integral Hidayatullah Sangatta. A descriptive qualitative field-research design was employed. Data were collected through classroom observation, semi-structured interviews with the Islamic Religious Education teacher and selected eighth-grade students, and documentation. Data analysis involved condensation, display, and conclusion drawing, with credibility strengthened through source, technique, and time triangulation. The findings showed that the strategy was implemented through communicating objectives and presenting a contextual problem, individual thinking, pairing, comparing answers, constructing a joint response, presentation, clarification, and reflection. The sequence enabled students to formulate initial ideas, examine different reasons, correct misconceptions, construct more logical conclusions, and communicate religious understanding with greater confidence. The developed abilities included analytical understanding, argumentation, evaluation, synthesis, metacognitive awareness, motivation, and social-religious attitudes. The strategy increased participation, deepened conceptual understanding, strengthened confidence, focused peer interaction, and made classroom monitoring easier. Its limitations were unequal contribution, dependence on partner compatibility, limited viewpoints, possible shared misconceptions, and time-management demands. These constraints were addressed through individual written responses, dynamic pair formation, clear roles and time limits, teacher monitoring, representative presentations, and final clarification. The study concludes that The Power of Two supports meaningful Islamic Religious Education when individual accountability is maintained, pair interaction is structured, and reflection is connected to Islamic values.

این پژوهش به بررسی اجرای راهبرد The Power of Two در توسعه توانایی‌های تفکر دانش‌آموزان در درس آموزش دینی اسلامی در مدرسه متوسطه Integral Hidayatullah Sangatta پرداخته است. این مطالعه با رویکرد کیفی توصیفی و به صورت میدانی انجام شده است. داده‌ها از طریق مشاهده کلاسی، مصاحبه‌های نیمه‌ساختاریافته با معلم آموزش دینی اسلامی و دانش‌آموزان منتخب پایه هشتم و همچنین اسناد جمع‌آوری شده‌اند. تحلیل داده‌ها شامل تقطیع، نمایش و نتیجه‌گیری بوده و اعتبار نتایج از طریق مثلث‌سازی منبع، فن و زمان تقویت شده است. یافته‌ها نشان داد که این راهبرد از طریق اعلام اهداف و ارائه یک مسئله زمینه‌ای، تفکر فردی، جفت‌سازی، مقایسه پاسخ‌ها، ساخت پاسخ مشترک، ارائه، شفاف‌سازی و بازتاب اجرا شده است. این توالی به دانش‌آموزان امکان داد تا ایده‌های اولیه را شکل دهند، دلایل مختلف را بررسی کنند، سوءبرداشت‌ها را اصلاح نمایند، به نتایج منطقی‌تر برسند و درک دینی خود را با اعتماد به نفس بیشتری بیان کنند. توانایی‌های توسعه‌یافته شامل درک تحلیلی، استدلال، ارزیابی، ترکیب، آگاهی فراشناختی، انگیزش و نگرش‌های اجتماعی-دینی بود. این راهبرد مشارکت را افزایش داد، درک مفهومی را تعمیق بخشید، اعتماد به نفس را تقویت کرد، تعامل همسالان را متمرکز نمود و نظارت کلاسی را آسان‌تر ساخت. محدودیت‌های آن شامل مشارکت نابرابر، وابستگی به سازگاری زوج‌ها، دیدگاه‌های محدود، امکان اشتراک سوءبرداشت‌ها و نیاز به مدیریت زمان بود. این چالش‌ها از طریق پاسخ‌های کتبی فردی، تشکیل زوج‌های پویا، تعیین نقش‌ها و محدودیت زمانی شفاف، نظارت معلم، ارائه نمایندگان و شفاف‌سازی نهایی برطرف شد. پژوهش نتیجه می‌گیرد که راهبرد The Power of Two زمانی که مسئولیت‌پذیری فردی حفظ شود، تعامل زوج‌ها ساختارمند باشد و بازتاب به ارزش‌های اسلامی پیوند یابد، از آموزش دینی اسلامی معنادار حمایت می‌کند.

The article examines the methodological conditions for developing students’ critical thinking in English language classes. Critical thinking is interpreted as a set of abilities to analyse information, distinguish evidence from assumptions, evaluate source credibility, compare opposing viewpoints, draw justified conclusions, and monitor one’s own reasoning process. The study argues that language objectives and thinking objectives should be integrated within a single lesson design. For this purpose, a methodological cycle is proposed that combines a problem question, claim–evidence analysis, academic debate, case tasks, intertextual comparison, and reflective writing. This cycle connects reading, writing, listening, and speaking with argumentation, evaluation, and decision-making processes. Assessment is recommended to address not only language accuracy, cohesion, and academic vocabulary, but also clarity of claims, relevance and sufficiency of evidence, consideration of counterarguments, and logical validity of conclusions. Such organization enables critical thinking to develop systematically through English language content and makes students’ reasoning processes visible, assessable, and transferable across learning contexts.

این مقاله به بررسی شرایط روش‌شناختی برای پرورش تفکر انتقادی دانشجویان در کلاس‌های زبان انگلیسی می‌پردازد. تفکر انتقادی به عنوان مجموعه‌ای از توانایی‌ها برای تحلیل اطلاعات، تمایز شواهد از فرضیات، ارزیابی اعتبار منابع، مقایسه دیدگاه‌های متضاد، استنتاج نتایج موجه و پایش فرایند استدلال فردی تفسیر می‌شود. این مطالعه استدلال می‌کند که اهداف زبانی و اهداف تفکر باید در قالب طراحی یک درس واحد ادغام شوند. بدین منظور، یک چرخه روش‌شناختی پیشنهاد می‌شود که پرسش مسئله‌محور، تحلیل ادعا–شواهد، مناظره علمی، تکالیف موردی، مقایسه بینامتنی و نگارش تأملی را ترکیب می‌کند. این چرخه مهارت‌های خواندن، نوشتن، شنیدن و صحبت کردن را با فرایندهای استدلال، ارزیابی و تصمیم‌گیری پیوند می‌دهد. توصیه می‌شود ارزیابی نه تنها دقت زبانی، انسجام و واژگان علمی، بلکه وضوح ادعاها، ارتباط و کفایت شواهد، توجه به استدلال‌های مخالف و روایی منطقی نتایج را نیز در بر گیرد. چنین سازمان‌دهی‌ای امکان پرورش نظام‌مند تفکر انتقادی از طریق محتوای زبان انگلیسی را فراهم می‌کند و فرایندهای استدلال دانشجویان را قابل مشاهده، قابل ارزیابی و قابل انتقال به زمینه‌های مختلف یادگیری می‌سازد.

Critical thinking skills are among the essential competencies that must be developed in elementary school students to face the increasingly complex challenges of 21st-century life. The Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) approach emerges as an educational innovation that integrates four disciplines in an integrated, contextual, and problem-solving-oriented manner. This article aims to examine in depth the contribution of STEM-based learning to the critical thinking skills of elementary school students through a library research method. The study reviewed various scientific literature including national and international journal articles, educational textbooks, research reports, and relevant curriculum documents published between 2010 and 2024. The results indicate that STEM-based learning significantly contributes to the enhancement of students' critical thinking skills through several mechanisms: (1) encouraging students to identify and formulate problems systematically; (2) training analytical, evaluative, and synthetic skills through engineering design; (3) building scientific thinking habits through authentic projects; (4) developing evidence-based inference and argumentation skills; and (5) habituating self-reflection and self-regulation. All six aspects of critical thinking according to Facione are organically facilitated in STEM learning activities. This article concludes that STEM integration in elementary science learning is an effective and empirically proven strategy for building critical thinking foundations from an early age.

مهارت‌های تفکر انتقادی از جمله شایستگی‌های اساسی هستند که باید در دانش‌آموزان دبستانی برای مواجهه با چالش‌های فزاینده و پیچیده زندگی قرن بیست‌ویکم توسعه یابند. رویکرد علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات (STEM) به عنوان یک نوآوری آموزشی مطرح می‌شود که چهار حوزه مذکور را به صورت یکپارچه، زمینه‌مند و مسئله‌محور ادغام می‌کند. هدف این مقاله بررسی عمیق سهم یادگیری مبتنی بر STEM بر مهارت‌های تفکر انتقادی دانش‌آموزان دبستانی از طریق روش پژوهش کتابخانه‌ای است. در این مطالعه، متون علمی مختلف شامل مقالات مجلات ملی و بین‌المللی، کتاب‌های درسی آموزشی، گزارش‌های پژوهشی و اسناد برنامه‌درسی مرتبط که بین سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۴ منتشر شده‌اند، مرور شده است. نتایج نشان می‌دهد که یادگیری مبتنی بر STEM به طور معناداری به ارتقای مهارت‌های تفکر انتقادی دانش‌آموزان از طریق چندین سازوکار کمک می‌کند: (۱) تشویق دانش‌آموزان به شناسایی و صورت‌بندی نظام‌مند مسائل؛ (۲) تمرین مهارت‌های تحلیلی، ارزیابانه و ترکیبی از طریق طراحی مهندسی؛ (۳) ایجاد عادات تفکر علمی از طریق پروژه‌های اصیل؛ (۴) توسعه مهارت‌های استنتاج و استدلال مبتنی بر شواهد؛ و (۵) عادت‌دهی به خودبازتابی و خودتنظیمی. هر شش جنبه تفکر انتقادی بر اساس مدل Facione به طور ارگانیک در فعالیت‌های یادگیری STEM تسهیل می‌شود. این مقاله نتیجه می‌گیرد که ادغام STEM در آموزش علوم دبستانی، راهبردی مؤثر و اثبات‌شده تجربی برای بنیان‌گذاری تفکر انتقادی از سنین پایین است.

ABSTRACT Scientific literacy relates to how an individual uses their scientific knowledge and skills to participate as an active citizen in society. It is widely regarded and accepted as one of the most important goals of science education. Yet, in enacted curricula, this goal of science education has languished in the shadows, with many citing difficulties with its actualization. Teaching science through Socioscientific Issues (SSIs) is a promising approach, but research on its implementation and potential impact on elementary students' scientific literacy is limited. This study provides an overview and evaluation of a SSI programme for Irish elementary students aged 8–12 years. Six teachers delivered the programme to 152 students in six schools over 6 months. Findings show that teaching science through SSIs improved students' science content knowledge and enhanced their experience with Inquiry‐Based Science Education (IBSE). Many students demonstrated socioscientific argumentation skills and applied science knowledge to SSI reasoning, leading to more informed decisions about real‐life issues. The findings suggest that teaching elementary science through SSIs prepared many students to participate actively and responsibly in a complex, democratic society. The study recommends making SSI‐based education explicit in elementary science curricula and that teachers must be supported in its implementation.

چکیده: سواد علمی به نحوه‌ای اشاره دارد که فرد از دانش و مهارت‌های علمی خود برای مشارکت به عنوان یک شهروند فعال در جامعه استفاده می‌کند. این مفهوم به طور گسترده‌ای به عنوان یکی از مهم‌ترین اهداف آموزش علوم شناخته و پذیرفته شده‌است. با این حال، در برنامه‌های درسی اجراشده، این هدف آموزش علوم در حاشیه قرار گرفته و بسیاری از افراد به دشواری‌های تحقق آن اشاره می‌کنند. آموزش علوم از طریق مسائل اجتماعی-علمی (SSIs) رویکردی امیدبخش است، اما پژوهش‌ها دربارهٔ اجرای آن و تأثیر بالقوه‌اش بر سواد علمی دانش‌آموزان دبستانی محدود است. این مطالعه مروری و ارزیابی از یک برنامهٔ SSI برای دانش‌آموزان دبستانی ایرلندی در بازهٔ سنی ۸ تا ۱۲ سال ارائه می‌دهد. شش معلم این برنامه را طی شش ماه به ۱۵۲ دانش‌آموز در شش مدرسه ارائه کردند. یافته‌ها نشان می‌دهد که آموزش علوم از طریق SSIs دانش محتوایی علوم دانش‌آموزان را بهبود بخشیده و تجربهٔ آن‌ها از آموزش علوم مبتنی بر پژوهش (IBSE) را ارتقاء داده‌است. بسیاری از دانش‌آموزان مهارت‌های استدلال اجتماعی-علمی را نشان دادند و دانش علمی را در استدلال SSI به کار بردند که منجر به تصمیم‌گیری آگاهانه‌تر دربارهٔ مسائل واقعی زندگی شد. یافته‌ها حاکی از آن است که آموزش علوم دبستانی از طریق SSIs بسیاری از دانش‌آموزان را برای مشارکت فعال و مسئولانه در یک جامعهٔ پیچیده و دموکراتیک آماده کرده‌است. مطالعه توصیه می‌کند که آموزش مبتنی بر SSI به طور صریح در برنامهٔ درسی علوم دبستانی گنجانده شود و معلمان در اجرای آن حمایت شوند.

Interactive learning strategies are increasingly recognised as central to civic education, yet their contribution to civic intellectual and participation skills remains underexplored. This article examines how interactive learning strategies enhance university students’ civic intellectual and participation skills within an Indonesian higher education setting. Using a qualitative, single instrumental case study design, the study gathered data through participant observation, semi-structured interviews, and documentation involving one lecturer and five students at a state Islamic university in Jakarta, and analysed them using Miles, Huberman, and Saldaña’s interactive data analysis model. The findings show that interactive learning strategies foster active, meaningful, and enjoyable learning by shifting students from passive recipients to active participants, thereby strengthening civic intellectual skills such as critical thinking, analysis, and argumentation, alongside civic participation skills including collaboration, communication, and democratic engagement. Unlike prior studies that emphasise civic knowledge acquisition alone, this article demonstrates that interactive strategies simultaneously cultivate the intellectual and participatory dimensions of civic skills. These findings contribute to civic education pedagogy by offering an empirically grounded account of how interactive learning translates into meaningful civic competence, with implications for curriculum design and lecturer training in higher education.

راهبردهای یادگیری تعاملی به طور فزاینده‌ای به عنوان بخش مرکزی آموزش شهروندی شناخته می‌شوند، اما نقش آن‌ها در ارتقای مهارت‌های فکری و مشارکتی شهروندی همچنان کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. این مقاله به بررسی چگونگی ارتقای مهارت‌های فکری و مشارکتی شهروندی دانشجویان دانشگاهی از طریق راهبردهای یادگیری تعاملی در بستر آموزش عالی اندونزی می‌پردازد. این پژوهش با استفاده از طرح مطالعه موردی ابزاری منفرد و رویکرد کیفی، داده‌ها را از طریق مشاهده مشارکتی، مصاحبه‌های نیمه‌ساختاریافته و اسناد، با مشارکت یک مدرس و پنج دانشجو در یک دانشگاه اسلامی دولتی در جاکارتا گردآوری و با استفاده از مدل تحلیل تعاملی داده‌های Miles، Huberman و Saldaña تحلیل کرده است. یافته‌ها نشان می‌دهند که راهبردهای یادگیری تعاملی با تبدیل دانشجویان از دریافت‌کنندگان منفعل به مشارکت‌کنندگان فعال، یادگیری فعال، معنادار و لذت‌بخشی را تقویت می‌کنند و بدین ترتیب مهارت‌های فکری شهروندی مانند تفکر انتقادی، تحلیل و استدلال و همچنین مهارت‌های مشارکتی شهروندی از جمله همکاری، ارتباط و مشارکت دموکراتیک را تقویت می‌کنند. برخلاف پژوهش‌های پیشین که صرفاً بر کسب دانش شهروندی تأکید داشته‌اند، این مقاله نشان می‌دهد که راهبردهای تعاملی به طور همزمان ابعاد فکری و مشارکتی مهارت‌های شهروندی را پرورش می‌دهند. این یافته‌ها با ارائه گزارشی مبتنی بر شواهد تجربی از چگونگی ترجمه یادگیری تعاملی به شایستگی معنادار شهروندی، به حوزه آموزش شهروندی کمک می‌کنند و پیامدهایی برای طراحی برنامه درسی و آموزش مدرسان در آموزش عالی دارند.

Background-This research assesses the effectiveness of implementing the ISOCC with ISOCC microlearning-assisted learning models in enhancing students’ information literacy and scientific argumentation skills. Objectives-The study aims to describe the impact of ISOCC learning models, aided by microlearning, on skills development and to assess students' abilities before and after the intervention. Method-A quasi-experimental design was employed with a non-equivalent control group, utilizing an information literacy test and a scientific argumentation ability test as instruments. Results-Based on an unpaired t-test, resulted in a post-test score of t (50) = −2.05, p = .045, d = −0.57, indicating a significant difference with a moderate effect. Although the MANOVA test showed no significant multivariate differences in either skill, Pillai's Trace (V = 0.094, p = 0.088) approached significance, indicating a moderate treatment effect on one or both skills. Univariate ANOVA test results showed that no significant differences were found in information literacy and argumentation skills among groups. Nevertheless, microlearning in ISOCC showed a potential positive effect on scientific argumentation skills, nearing significance (F (1, 50) = 3.209, p = 0.079, partial η² = 0.06). Conclusions-The study concludes that integrating microlearning in the ISOCC model is it has the potential to improve scientific argumentation skills.

زمینه: این پژوهش اثربخشی اجرای مدل‌های یادگیری ISOCC با کمک ریزیادگیری را در ارتقای سواد اطلاعاتی و مهارت‌های استدلال علمی دانشجویان ارزیابی می‌کند. اهداف: هدف مطالعه توصیف تأثیر مدل‌های یادگیری ISOCC با کمک ریزیادگیری بر توسعه مهارت‌ها و ارزیابی توانایی‌های دانشجویان پیش و پس از مداخله است. روش: این پژوهش با طرح نیمه‌آزمایشی و گروه کنترل غیرمعادل انجام شد و از آزمون سواد اطلاعاتی و آزمون توانایی استدلال علمی به عنوان ابزار استفاده گردید. نتایج: بر اساس آزمون t مستقل، نمره پس‌آزمون t (50) = −2.05، p = 0.045، d = −0.57 به دست آمد که نشان‌دهنده تفاوت معنادار با اندازه اثر متوسط است. اگرچه آزمون MANOVA تفاوت چندمتغیره معناداری در هیچ‌یک از مهارت‌ها نشان نداد، اما مقدار Pillai's Trace (V = 0.094، p = 0.088) نزدیک به معناداری بود که بیانگر اثر متوسط مداخله بر یکی یا هر دو مهارت است. نتایج آزمون ANOVA یک‌متغیره نشان داد که تفاوت معناداری در سواد اطلاعاتی و مهارت‌های استدلال میان گروه‌ها وجود ندارد. با این حال، ریزیادگیری در مدل ISOCC اثر مثبت بالقوه‌ای بر مهارت‌های استدلال علمی داشت که نزدیک به معناداری بود (F (1, 50) = 3.209، p = 0.079، partial η² = 0.06). نتیجه‌گیری: مطالعه حاضر نتیجه می‌گیرد که ادغام ریزیادگیری در مدل ISOCC پتانسیل بهبود مهارت‌های استدلال علمی را دارد.

Introduction Promoting scientific argumentation in the context of socio-scientific issues remains a major challenge in science education. Artificial intelligence offers new opportunities to provide adaptive feedback on students’ written arguments; however, little is known about learners’ perceptions of hybrid learning environments that combine AI-supported feedback with peer feedback under authentic classroom conditions. This study presents the development and pilot evaluation of SMOKEChem, a web-based learning environment designed to foster scientific argumentation through AI-supported and collaborative feedback processes. Methods An exploratory mixed-methods design was employed to investigate learners’ perceptions of SMOKEChem during regular chemistry lessons. A total of 130 secondary school students (mean age = 15 years) participated in the study. Quantitative data were collected using questionnaires assessing technology acceptance, cognitive load, and chatbot usability, while qualitative responses explored students’ perceptions of peer feedback. Results The findings indicate that SMOKEChem was perceived as useful, user-friendly, and cognitively balanced, with low levels of extraneous cognitive load and high levels of germane cognitive load. Furthermore, students perceived AI-supported and peer feedback as fulfilling complementary functions: acceptance and usability data indicate that AI provided immediate, structured guidance for revising arguments, while qualitative data on peer feedback point to dialogic reflection, perspective-taking, and collaborative knowledge construction. Discussion The findings provide initial empirical evidence that hybrid feedback designs combining AI-supported and peer feedback can effectively support scientific argumentation in socio-scientific contexts. The complementary strengths of both feedback sources highlight the potential of integrating AI into collaborative learning environments rather than replacing peer interaction. These results provide practical implications for the design of AI-supported argumentation environments and inform future research on hybrid feedback approaches in science education.

مقدمه: ارتقای استدلال علمی در زمینه مسائل اجتماعی-علمی همچنان یکی از چالش‌های عمده در آموزش علوم به‌شمار می‌رود. هوش مصنوعی فرصت‌های جدیدی را برای ارائه بازخورد تطبیقی بر استدلال‌های نوشتاری دانش‌آموزان فراهم می‌کند؛ با این حال، اطلاعات اندکی درباره ادراک یادگیرندگان از محیط‌های یادگیری ترکیبی که بازخورد مبتنی بر هوش مصنوعی را با بازخورد همتایان در شرایط واقعی کلاس درس تلفیق می‌کنند، وجود دارد. این مطالعه به معرفی توسعه و ارزیابی اولیه SMOKEChem، یک محیط یادگیری مبتنی بر وب که با هدف تقویت استدلال علمی از طریق فرآیندهای بازخورد مبتنی بر هوش مصنوعی و همکاری طراحی شده است، می‌پردازد. روش‌ها: یک طرح اکتشافی آمیخته برای بررسی ادراک یادگیرندگان از SMOKEChem در جریان کلاس‌های معمول شیمی به‌کار گرفته شد. در مجموع ۱۳۰ دانش‌آموز دبیرستانی (میانگین سنی = ۱۵ سال) در این پژوهش شرکت کردند. داده‌های کمی از طریق پرسشنامه‌هایی درباره پذیرش فناوری، بار شناختی و قابلیت استفاده چت‌بات گردآوری شد و پاسخ‌های کیفی به بررسی ادراک دانش‌آموزان از بازخورد همتایان پرداخت. یافته‌ها: نتایج نشان داد که SMOKEChem به‌عنوان ابزاری مفید، کاربرپسند و دارای تعادل شناختی ادراک شد و سطوح بار شناختی بیرونی پایین و بار شناختی سازنده بالایی را نشان داد. افزون بر این، دانش‌آموزان بازخورد مبتنی بر هوش مصنوعی و بازخورد همتایان را دارای کارکردهای مکمل تلقی کردند: داده‌های پذیرش و قابلیت استفاده نشان داد که هوش مصنوعی راهنمایی فوری و ساختاریافته‌ای برای بازنگری استدلال‌ها ارائه می‌دهد، در حالی که داده‌های کیفی درباره بازخورد همتایان به بازتاب گفت‌وگویی، دیدگاه‌پذیری و ساخت دانش مشارکتی اشاره داشت. بحث: یافته‌ها شواهد تجربی اولیه‌ای ارائه می‌دهند که طراحی بازخورد ترکیبی با ادغام بازخورد مبتنی بر هوش مصنوعی و بازخورد همتایان می‌تواند به‌طور مؤثری از استدلال علمی در زمینه‌های اجتماعی-علمی حمایت کند. نقاط قوت مکمل هر دو منبع بازخورد، پتانسیل ادغام هوش مصنوعی در محیط‌های یادگیری مشارکتی به‌جای جایگزینی تعامل همتایان را برجسته می‌کند. این نتایج پیامدهای عملی برای طراحی محیط‌های استدلال مبتنی بر هوش مصنوعی داشته و پژوهش‌های آتی درباره رویکردهای بازخورد ترکیبی در آموزش علوم را هدایت می‌کند.

This article applies Syed Farid Alatas’s two-part framework for decolonisation, critique and construction, and considers what it entails for research training and methods pedagogy in the contemporary university. We argue that the first part, critique, must consider diverse epistemic traditions and the material and conceptual conditions through which research reproduces inequalities. The second part, construction, consisting of reconstruction and original construction, requires a discrete set of pedagogical practices, including problem-genealogy and concept-mining tasks for trainee researchers. Reconstruction deals with already established subject-matter, problem statements, theories, concepts and methods, while original construction, demands, among other things, theoretical and conceptual innovation and methodological pluralism in argumentation, including arts-based research and indigenous storywork. We argue that reconstruction and original construction in the curriculum are inseparable from the reconstruction of the institution itself. Moreover, to have impact for teaching, decolonising commitments must be explicitly written into university partnerships, internationalisation policies, and transnational teaching agreements.

این مقاله چارچوب دو بخشی استعمارزدایی سید فرید العطاس، یعنی نقد و ساخت، را به کار می‌گیرد و بررسی می‌کند که این چارچوب برای آموزش پژوهش و روش‌شناسی در دانشگاه معاصر چه پیامدهایی دارد. ما استدلال می‌کنیم که بخش نخست، یعنی نقد، باید سنت‌های معرفتی متنوع و شرایط مادی و مفهومی‌ای را که پژوهش از طریق آن‌ها نابرابری‌ها را بازتولید می‌کند، مد نظر قرار دهد. بخش دوم، یعنی ساخت، که شامل بازسازی و ساخت اصیل است، مستلزم مجموعه‌ای مجزا از شیوه‌های آموزشی، از جمله وظایف تبارشناسی مسئله و استخراج مفهومی برای پژوهشگران در حال آموزش است. بازسازی به موضوعات، بیانیه‌های مسئله، نظریه‌ها، مفاهیم و روش‌های از پیش تثبیت‌شده می‌پردازد، در حالی که ساخت اصیل، در کنار سایر موارد، نیازمند نوآوری نظری و مفهومی و کثرت‌گرایی روش‌شناختی در استدلال، از جمله پژوهش مبتنی بر هنر و داستان‌پردازی بومی است. ما استدلال می‌کنیم که بازسازی و ساخت اصیل در برنامه درسی از بازسازی خود نهاد دانشگاه جدایی‌ناپذیر است. افزون بر این، برای تأثیرگذاری بر آموزش، تعهدات استعمارزدایانه باید به طور صریح در مشارکت‌های دانشگاهی، سیاست‌های بین‌المللی‌سازی و توافق‌نامه‌های آموزشی فراملی نوشته شود.

The rapid expansion of the biopharmaceutical industry, driven by monoclonal antibodies, cell and gene therapies, and mRNA vaccines, demands a workforce equipped with interdisciplinary knowledge, practical competence, and critical thinking. Traditional lecture-based instruction in Biotechnology Pharmaceutics usually falls short in cultivating these attributes. This narrative review, drawing on a structured synthesis of recent literature (2015–2026) and the authors’ 10 years of front-line teaching experience, addresses the following research question: What pedagogical innovations hold the greatest promise for transforming biopharmaceutics education, and what are their respective evidence bases, implementation challenges, and pathways to scalability? It examines problem-based and case-based learning, flipped classrooms, virtual simulation, industry-academia integration, and curriculum ideological and ethical education. The review evaluates the strengths, implementation challenges, and evidence of effectiveness for each innovation, identifying three key dimensions of analysis: pedagogical effectiveness, implementation feasibility, and scalability. The findings indicate that while short-term cognitive and motivational gains are well-documented across all five strategies, longitudinal evidence and systemic adoption frameworks remain critically underdeveloped. The review is limited by the predominantly short-term, single-institution nature of the available evidence base and the scarcity of studies examining implementation fidelity across diverse institutional contexts. Accordingly, the paper highlights areas requiring further faculty development, institutional support, and proposes a concrete five-component framework for future longitudinal research to address these evidence gaps. It concludes that an integrated and student-centered ecosystem combining multiple active pedagogies, authentic experiential learning, and robust digital tools represents the most promising path forward, contingent on sustained institutional commitment and systematic scaling strategies.

گسترش سریع صنعت زیست‌دارویی که با آنتی‌بادی‌های مونوکلونال، درمان‌های سلولی و ژنی، و واکسن‌های mRNA هدایت می‌شود، نیازمند نیروی کاری با دانش میان‌رشته‌ای، شایستگی عملی و تفکر انتقادی است. آموزش سنتی مبتنی بر سخنرانی در داروسازی زیست‌فناوری معمولاً در پرورش این ویژگی‌ها ناکام می‌ماند. این مرور روایتی با بهره‌گیری از ترکیب ساختاریافته ادبیات اخیر (۲۰۱۵–۲۰۲۶) و ده سال تجربه تدریس خط مقدم نویسندگان، به پرسش پژوهشی زیر می‌پردازد: کدام نوآوری‌های آموزشی بیشترین پتانسیل را برای تحول آموزش زیست‌دارویی دارند و شواهد، چالش‌های اجرایی و مسیرهای مقیاس‌پذیری هر یک چیست؟ این مقاله به بررسی یادگیری مبتنی بر مسئله و مورد، کلاس‌های معکوس، شبیه‌سازی مجازی، ادغام صنعت و دانشگاه، و آموزش ایدئولوژیک و اخلاقی در برنامه درسی می‌پردازد. مرور حاضر نقاط قوت، چالش‌های اجرایی و شواهد اثربخشی هر نوآوری را ارزیابی کرده و سه بعد کلیدی تحلیل را شناسایی می‌کند: اثربخشی آموزشی، امکان‌پذیری اجرا و مقیاس‌پذیری. یافته‌ها نشان می‌دهد که اگرچه دستاوردهای شناختی و انگیزشی کوتاه‌مدت در هر پنج راهبرد به خوبی مستند شده‌اند، اما شواهد طولی و چارچوب‌های پذیرش نظام‌مند به طور جدی توسعه نیافته‌اند. این مرور به دلیل ماهیت عمدتاً کوتاه‌مدت و تک‌مؤسسه‌ای شواهد موجود و کمبود مطالعات بررسی وفاداری اجرا در بسترهای نهادی متنوع، محدودیت دارد. بر این اساس، مقاله حوزه‌هایی را که نیازمند توسعه بیشتر اعضای هیئت علمی و حمایت نهادی هستند، برجسته کرده و چارچوبی پنج‌جزئی برای پژوهش‌های طولی آینده جهت رفع این خلأهای شواهدی پیشنهاد می‌کند. نتیجه‌گیری مقاله آن است که یک اکوسیستم یکپارچه و دانشجو-محور که ترکیبی از چندین روش فعال آموزشی، یادگیری تجربی اصیل و ابزارهای دیجیتال قوی باشد، امیدوارکننده‌ترین مسیر پیش رو است، مشروط بر تعهد پایدار نهادی و راهبردهای نظام‌مند مقیاس‌پذیری.