The Effectiveness of Teaching Using the Virtual Laboratory in Developing Physical Thinking Skills among Third-Grade Secondary Female Students in Physics
DOI:
https://doi.org/10.55074/da81e474Keywords:
Virtual laboratory, physical thinking skillsAbstract
This study aimed to identify the effectiveness of teaching through a virtual laboratory in developing physical thinking skills among third-grade secondary female students in physics. The targeted skills included understanding physical text, problem-solving, graph analysis, and identifying physical relationships. The researcher employed the quasi-experimental design with control and experimental groups. The study sample consisted of (67) students from government secondary schools for girls in the Al-Sulay Educational Office in Riyadh, with (34) students in the control group and (33) in the experimental group from Fatimah bint Muhammad Secondary School – National Guard. The unit Electric Current was taught using the virtual laboratory provided by the Ministry of Education via the Madrasati platform. The results revealed statistically significant differences between the pre- and post-test scores in favor of the post-test for all targeted skills. Additionally, significant differences were found between the control and experimental groups in the post-test in favor of the experimental group. The calculated effect sizes (η²) indicated a high effect, confirming the effectiveness of the virtual laboratory in enhancing students’ physical thinking skills. Based on the findings, the study recommended expanding the use of virtual laboratories in teaching physics at the secondary level, training teachers to integrate them effectively, and incorporating them into classroom practices to promote students’ physical thinking skills.Downloads
References
إبراهيم، خالد أحمد. (2021). فعالية برنامج تدريبي قائم على نظرية الذكاء الناجح في تنمية مهارات التفكير المحوري لدى تلاميذ الحلقة الثانية من التعليم الأساسي. مجلة جامعة الفيوم للعلوم التربوية والنفسية، 15(3)، 300–341.
أبو كشك، عفاف عبد الحكيم. (2020). دراسة العوامل المؤثرة في مقاصد معلمي الفيزياء لاستخدام المختبر الافتراضي في المدارس الدولية في عمان [رسالة ماجستير غير منشورة]. جامعة الشرق الأوسط.
الحافرة، أكرم عبد القادرة، والدعيس، صفية ناجي. (2022). فاعلية استخدام المختبر الافتراضي في تنمية التفكير الابتكاري في مادة الفيزياء لدى طلبة الصف الأول الثانوي في الجمهورية اليمنية. مجلة جامعة المدينة العالمية للعلوم التربوية والنفسية، ع (8)، 129–173.
الحمود، ماجد بن عبد الرحمن. (2021). واقع تدريب المعلمين عن بعد على استخدام منصة درسي الإلكترونية من وجهة نظرهم ومقترحات لتطويرها. مجلة كلية التربية بجامعة أسيوط، 37(1)، 51–97.
الزامل، مشاعل. (2022). واقع استخدام معلمات الكيمياء للمعامل الافتراضية (كروكودايل) في التدريس [رسالة ماجستير غير منشورة]. كليات الشرق العربي للدراسات العليا.
زيتون، حسن حسين. (2005). رؤية جديدة في التعليم الإلكتروني: المفهوم- القضايا- التطبيق- التقييم. الدار الصولتية للنشر والتوزيع.الرياض
سيد، ياسر حسن. (2020). مهارات التفكير الفيزيائي في اختبارات مصر وسنغافورة وفاعلية برنامج قائم على إستراتيجية الخطأ الشائع في تنمية تلك المهارات وخفض قلق الفيزياء لدى طلاب المرحلة الثانوية. المجلة التربوية بجامعة سوهاج، ع (77)، 1705–1776.
الشمراني، علي. (2020). استخدام المعامل الافتراضية في تدريس العلوم بالمرحلة المتوسطة: الواقع والمأمول. المجلة العربية للتربية النوعية، ع (14)، 1–22.
الشهراني، إيمان خالد، وأحمد، هالة إبراهيم. (2022). أثر برنامج مقترح قائم على تطبيق المعامل الافتراضية في تنمية المهارات المختبرية للكيمياء لدى طالبات الصف الثاني الثانوي في محافظة بيشة. مجلة العلوم التربوية والدراسات الإنسانية بجامعة تعز، ع (24)، 154–183.
صالح، جمال، وهبة، سيد أحمد، وحسن، عبد المنعم أحمد. (2023). فاعلية المختبرات الافتراضية في تنمية المهارات العملية بوحدة الكهرباء التيارية والكهرومغناطيسية في مادة الفيزياء لدى طلاب الصف الثالث الثانوي. مجلة التربية بجامعة الأزهر، 5(197)، 325–368.
العبيد، أفنان، والشايع، حصة. (2020). تكنولوجيا التَّعَلُّم: الأساس والتطبيقات (ط.2). مكتبة الرشد. الرياض
العتيبي، عبد الله بن سهل. (2023). اتجاهات معلمي العلوم نحو تنمية المفاهيم الفيزيائية باستخدام المعامل الافتراضية ومعوقاتها. مجلة العلوم التربوية والنفسية، 7(30)، 19–39.
العتيبي، فاتن بنت عيد، القحطاني، منى بنت سعيد، العريني، حنان بنت عبد الرحمن، الحربي، مشاعل بنت سرحان، والبلوي، عهود بنت سعد. (2022). دور الذكاء الاصطناعي في تنمية مهارات التفكير الناقد والاتجاهات العلمية لدى طالبات الصف الثاني الثانوي في مقرر الفيزياء. مجلة العلوم التربوية والدراسات الإنسانية بجامعة تعز، ع (21)، 141–172.
العريني، عبير إبراهيم. (2021). أثر استخدام المعامل الافتراضية في إكساب المفاهيم العلمية في مقرر العلوم لتلميذات المرحلة المتوسطة. المجلة الدولية للتعليم الإلكتروني، 2(1)، 191–239.
العطوي، عطا الله بن عودة. (2025). تحليل مدى توافر مهارات التفكير المنتج في كتاب الفيزياء للصف الثاني الثانوي بالمملكة العربية السعودية. مجلة الآداب للدراسات النفسية والتربوية، 7(2)، 174–209.
العماري، أحمد علي، وآل كاسي، عبد الله بن علي. (2023). واقع استخدام المختبرات الافتراضية (كروكودايل) في تدريس التجارب العلمية في الكيمياء والفيزياء من وجهة نظر المعلمين. المجلة العلمية بجامعة أسيوط، 39(1)، 230–266.
العنزي، ترفة، والشهري، عجلان. (2023). مدى جاهزية معامل كلية العلوم في جامعة الحدود الشمالية لتفعيل استخدام المعامل الافتراضية من وجهة نظر أعضاء هيئة التدريس. مجلة العلوم التربوية والنفسية، 7(24)، 1–28.
الغامدي، حنان. (2021). واقع استخدام المعامل الافتراضية في التعليم عن بعد لتدريس مقرر الكيمياء للمرحلة الثانوية خلال جائحة كورونا. المجلة الدولية للتعليم الإلكتروني، 4(3)، 575–600.
القحطاني، أسماء سعيد. (2021). مدى توظيف معلمات الفيزياء لتقنية المعامل الافتراضية في تدريس مقرر الفيزياء للمرحلة الثانوية ببيشة. مجلة كلية التربية بجامعة كفر الشيخ، ع (100)، 631–682.
كريري، عائشة، وفقيهي، أحمد. (2022). واقع استخدام المعامل الافتراضية في تدريس العلوم الطبيعية لدى معلمي المرحلة الثانوية بإدارة تعليم جازان. مجلة المناهج وطرق التدريس، 1(11)، 97–125.
المالكي، عبد العزيز حسين. (2023). العوامل المؤثرة على قبول طلاب التعليم العالي لاستخدام المعامل الافتراضية في ضوء نموذج قبول التكنولوجيا. مجلة العلوم التربوية والإنسانية،ع (27)، 90–115.
المختار، سمية. (2021). توظيف المعامل الافتراضية كبيئة تعليمية في الجامعات الليبية. مجلة أنوار المعرفة، (10)، 82–89.
المصري، تامر علي. (2022). فاعلية إستراتيجية PQ4R في تنمية مهارات التفكير الفيزيائي وخفض قلق الفيزياء لدى طلاب المرحلة الثانوية. مجلة دراسات في التعليم الجامعي، ع (57)، 77–147.
مهدي، ياسر سيد. (2020). مهارات التفكير الفيزيائي في اختبارات مصر وسنغافورة وفاعلية برنامج قائم على إستراتيجية الخطأ الشائع في تنمية تلك المهارات وخفض قلق الفيزياء لدى طلاب المرحلة الثانوية. المجلة التربوية بجامعة سوهاج، ع (77)، 1705–1776.
الهبيان، رشا صلاح. (2024). فاعلية استخدام معمل العلوم الافتراضي القائم على الاستقصاء التعاوني في تنمية بعض مهارات التفكير لتلاميذ المرحلة الإعدادية. مجلة كلية التربية بجامعة طنطا، 90(1)، 27–47.
هزاع، عبد الله هزاع. (2020). فاعلية استخدام المعامل الافتراضية في التحصيل الدراسي لدى طلاب المرحلة الثانية في مقرر الفيزياء بمحافظة جدة، المملكة العربية السعودية. مجلة مجمع جامعة المدينة العالمية، ع (33)، 328–368.
Dewi, C. T., Kuswanto, H., & Rahmat, A. D. (2024). The effectiveness of virtual laboratory integrated blacksmith ethnophysics in enhancing data literacy and graphic representation skills. International Journal of Information and Education Technology, 14(8), 1155–1163.
Doç, Ş. E., & Bozkurt, E. (2022). The effect of virtual laboratory applications prepared for geometrical optics lesson on students’ achievement levels and attitudes towards physics. Pegem Journal of Education and Instruction, 12(2), 226–234.
Fang, L. (2019). Analysis of the influence of physics thinking method education on improving students' comprehensive quality. In Asia-Pacific Conference on Advances in Education, Learning and Teaching (ACAELT 2019). Francis Academic Press.
Hamed, G., & Aljanazrah, A. (2020). The effectiveness of using virtual experiments on students’ learning in the general physics lab. Journal of Information Technology Education: Research, 19, 977–996.
Istiyono, E., Dwandaru, W. S., Setiawan, R., & Megawati, I. (2020). Developing computerized adaptive testing to measure physics higher order thinking skills of senior high school students and its feasibility of use. European Journal of Educational Research, 9(1), 91–101.
Jones, A. (2020). What skills do I need to study physics. https://bit.ly/3eHLEJW
Okono, E., Wangila, E., & Chebet, A. (2023). Effects of virtual laboratory-based instruction on the frequency of use of experiment as a pedagogical approach in teaching and learning of physics in secondary schools in Kenya. African Journal of Empirical Research, 4(2), 1143–1151.
Ranjan, A. (2024). Effect of virtual laboratory on development of concepts and skills in physics. International Journal of Technical Research & Science, 2(1), 15–22.
Topalsan, A. (2020). Development of scientific inquiry skills of science teaching through argument-focused virtual laboratory applications. Journal of Baltic Science Education, 19(4), 628–646.
Umukozi, A., Yadav, L. L., & Bugingo, J. B. (2023). Effectiveness of virtual labs on advanced level physics students’ performance in simple harmonic motion in Kayonza District, Rwanda. African Journal of Educational Studies in Mathematics and Sciences, 19(1), 85–97.
Vasiliadou, R. (2020). Virtual laboratories during coronavirus (COVID-19) pandemic. Biochemistry and Molecular Biology Education, 48(5), 482–483.










