The Impact of an Enrichment Program Based on the Challenge-Based Learning Model on Analytical Thinking Skills in Mathematics Among Fifth-Grade Science Students in Gifted Schools
DOI:
https://doi.org/10.31973/3c5crg45Keywords:
Enrichment Program, Challenge-Based Learning Model, Analytical Thinking Skills, Gifted StudentsAbstract
The aim of this study was to investigate the effect of an enrichment program based on the Challenge-Based Learning (CBL) model in developing analytical thinking skills in mathematics among fifth-grade advanced science students in schools for gifted students.
The study was conducted on a sample of (61) male students from the Gifted Secondary School for Boys in Basmaya, affiliated with the Directorate of Education of Al-Rusafa Second for the academic year 2024–2025. The sample was randomly assigned into two groups: an experimental group consisting of (30) students who received the enrichment program based on the CBL model, and a control group of (31) students who did not receive the program. Prior to the experiment, equivalence between the two groups was established in several variables, including age, prior academic achievement, intelligence, and previous mathematical knowledge.
The researcher developed an Analytical Thinking Test to measure students' skills. The test consisted of (27) multiple-choice items distributed across (9) skills, with three items per skill and four answer options for each item. The test's psychometric properties were verified, including validity, reliability, item difficulty, discrimination index, and the effectiveness of distractors.
The data were analyzed using the independent samples t-test. The results revealed a statistically significant difference in favor of the experimental group, indicating the effectiveness of the enrichment program in enhancing students' analytical thinking skills.
The study recommends extending the application of the enrichment program to other grade levels and academic subjects to confirm its effectiveness and broaden its impact on students’ thinking skills.
Downloads
References
ابراهيم ، رضا محروس (2022) : التفكير التحليلي وعادات العقل كمنبئات بالذكاء الرقمي لدى تلاميذ المرحلة الاعدادية .المجلة العلمية لكلية التربية – جامعة اسيوط 38(4) مصر ص ص 71-120
ابو زينة ، فريد كامل (2010) : تطوير مناهج الرياضيات المدرسية وتعليمه , دار وائل للنشر والتوزيع ، ط1 عمان – الاردن
أمين ، لندا طالب (2018) : تحليل محتوى كتابي الحاسوب للمرحلة الإعدادية وفقا للتفكير المنطقي ، مجلة البحوث التربوية والنفسية ،مجلد (15)العدد(58) ،جامعة بغداد https://jperc.uobaghdad.edu.iq/index.php/jperc/article/view/129/version/102 DOI: https://doi.org/10.52839/0111-000-058-017
اسماعيل، ناريمان جمعة (2017): اثر استخدام استراتيجية جاليين للتخيل الموجه على تنمية بعض مهارات التفكير التحليلي في العلوم لدى تلاميذ المرحلة الاعدادية، المجلة المصرية للتربية العلمية ، مجلد (20) العدد(2) ، مصر. DOI: https://doi.org/10.12816/0040402
بطرس، حافظ (2010): صعوبات التعلم، دار طيبة للطباعة، الجيزة، مصر .
جروان ، فتحي عبد الرحمن (2017) : البحوث التربوية حول التسريع الأكاديمي للطلبة الموهوبين بين النظرية والتطبيق ، المؤتمر العلمي العربي الثاني عشر لرعاية الموهوبين 11-13 نوفمبر , جامعة عمان – الاردن
الجغيمان ،عبد الله محمد (2018) : الدليل الشامل في تصميم وتنفيذ برامج التربية ذوي الموهبة , دار العبيكان ،ط1 ، المملكة العربية السعودية
حسن، ثناء عبد المنعم (2009): برنامج مقترح لتعليم التفكير التحليلي وفاعليته في تنمية الفهم القرائي والوعي بعمليات التفكير لدى طلاب المرحلة الاعدادية، رسالة ماجستير غير منشورة، كلية البنات للآداب والعلوم التربوية، مصر.
الحيلة، محمد محمود (2008): التصميم التعليمي نظرية وممارسة، دار المسيرة للنشر والتوزيع والطباعة، ط 2، عمان.
خضير، ليلى خالد (2021): برنامج تعليمي-تعلمي وفقاً للانموذج السباعي واثره في التفكير التحليلي وعمق المعرفة لدى طلاب الصف الخامس العلمي وثقافتهم الرياضية، اطروحة دكتوراه غير منشورة، قسم الرياضيات، كلية التربية للعلوم الصرفة ابن الهيثم، جامعة بغداد، بغداد.
خليفة ،رونق كاظم و حسن ،أريج خضر (2020) : مهارات التفكير التحليلي المتضمنة في كتاب الرياضيات للصف الثالث المتوسط ، مجلة الفنون والادب وعلوم الانسانيات والاجتماع العدد (59) من 407- 422 https://doi.org/10.33193/JALHSS.59.2020.296 DOI: https://doi.org/10.33193/JALHSS.59.2020.296
الخياط، ماجد (2011): التفكير التحليلي وحل المشكلات الحياتية، دار الراية للنشر والتوزيع، ط 1، دبي-الامارات.
الدليمي، احسان عليوي وعدنان محمود المهداوي(2005):القياس والتقويم في العملية التعليمية، ط2، مطبعة احمد الدباغ للطباعة، بغداد، العراق.
رزوقي ، رعد مهدي وسهيل, جميلة عيدان (2018): التفكير وانماطه (2) التفكير التحليلي، التفكير الحاذق، التفكير الجامد، التفكير الايجابي والتفكير السلبي، دار الكتب العلمية، ط 1، بيروت-لبنان.
رمضان، حياة علي محمد (2014): التفاعل بين استراتيجية قبعات التفكير الست والنمو العقلي في تحصيل المفاهيم الفيزيائية وتنمية مهارات التفكير التحليلي واتخاذ القرار لدى طلاب الصف الاول الثانوي، مجلة دراسات عربية في التربية وعلم النفس ، المجلد 4، العدد 47، السعودية
زيتون، عايش محمود (2005): اساليب تدريب العلوم، دار الشروق، ط 5، عمان - الاردن.
السيد ، رشا حسن عواض (2023) : برنامج إثرائي في الإقتصاد المنزلي قائم على الرسوم الكرتونية الرقمية لتنمية التفكير البصري والتوجه الايجابي نحو الحياة لتلاميذ المرحلة الابتدائية ،مجلة البحوث في مجالات التربية النوعية ,مجلد (9) العدد (49) ، مصر DOI: https://doi.org/10.21608/jedu.2023.215435.1890
الطائي ,تغريد (2016) : بناء برنامج إثرائي على وفق الترابطات الرياضية وأثره في تحصيل الطالبات المتميزات وثقافتهن الرياضية ، اطروحة دكتوراه غير منشورة، كلية التربية للعلوم الصرفة /ابن الهيثم -جامعة بغداد ,العراق
الطائي، مريم مهذول (2017): الدماغ والتعليم والتفكير، دار الشروق للنشر والتوزيع، عمان-الاردن
عامر، ايمن محمد (2007): التفكير التحليلي القدرة والمهارة والاسلوب، مركز تطوير الدراسات العليا والبحوث في العلوم الهندسية، ط 1، كلية الهندسة، جامعة القاهرة، مصر.
عبد العال , رشا محمود بدوي وعبد العال, هبة محمد محمود (2022) : برنامج مستند إلى التعلم القائم على التحدي لتنمية الممارسات العلمية والرياضية والهندسية والمثابرة الأكاديمية للطلاب المعلمين تخصص STEM بكلية التربية ,مجلة كلية التربية في العلوم التربوية مج 46,ع ,3, كلية التربية جامعة عين الشمس , مصر ص 181- 248 https://search.shamaa.org/fullrecord?ID=318298 DOI: https://doi.org/10.21608/jfees.2022.258991
عبد العزيز، سعيد (2013): تعليم التفكير ومهاراته (تدريبات وتطبيقات علمية)، دار الثقافة للنشر، ط 2، عمان-الاردن.
العبسي، محمد مصطفى (2009): الالعاب والتفكير في الرياضيات، دار المسيرة للنشر والتوزيع والطباعة، ط 1، عمان-الاردن.
العطواني، منى محمد (2011): الحساب الذهني وعلاقته بالتفكير التحليلي لدى طلبة الجامعة، رسالة ماجستير غير منشورة، كلية التربية، الجامعة المستنصرية، العراق.
عطية، محسن علي (2015): التفكير انواعه ومهاراته واستراتيجيات تعليمية، دار صفاء للنشر والتوزيع، ط 1، عمان-الاردن.
عطيفة، حمدي ابو الفتوح وسرور، عايدة عبد الحميد (2011): تعليم العلوم في ضوء ثقافة الجودة:الاهداف والاستراتيجيات، دار النشر للجامعات ، ط 1، القاهرة مصر.
الكاظمي, هيام مهدي جواد & المعيوف , رافد بحر أحمد. (2020). بناء برنامج تعليمي-تعلمي وفقاً للستراتجيات المعرفية لتعلم طالبات الصف الاول المتوسط وأثره في تحصيلهن في مادة الرياضيات. مجلة أبحاث الذكاء, مجلد (14)العدد(30), 66-86،العراق DOI: https://doi.org/10.36302/irj.v14i30.280
الفيل، حلمي محمد حلمي (2020): فعالية نموذج التعلم القائم على التحدي في تحسين عقلية الانماء والرشاقة المصرفية لدى طلاب كلية التربية النوعية، الجامعة الاسكندرية، المجلة التربوية ، العدد 78، الاسكندرية-مصر. DOI: https://doi.org/10.21608/edusohag.2020.109650
قطامي ، يوسف محمود (2014): المرجع في تعليم التفكير، ط1، دار المسيرة للطباعة والنشر والتوزيع، عمان، الاردن .
الكيلاني، حسين عبد الحفيظ (2009): الموهبة والتفكير الإبداعي في التعليم، ط1 ، دار دجلة، عمان.
محمد ,إمام مصطفى سيد (2024): البرامج الإثرائية والذكاء الأصطناعي للأطفال الموهوبين ( الدعم والتنمية ) ، بحث منشور في المجلة العلمية ، مجلد (1)العدد (29) ،جامعة اسيوط ،مصر https://dftt.journals.ekb.eg/article_361400_71b953cf2e3573e6645fed754d65ef50.pdf
محمود ، صلاح الدين عرفة (2006) : تفكير بلا حدود ،رؤى تربوية معاصرة في تعليم التفكيروتعلمه ,ط1 عالم الكتب القاهرة -مصر
الموسوي,محمد علي حبيب (2011) : المناهج الدراسية ..المفهوم الابعاد المعالجات ، ط1، دار ومكتبة البصائر بيروت -لبنان
ناصف ، مصطفى (1983) : نظريات التعلم والتعليم دراسة مقارنة , ترجمة ومراجعة د. عطية محمود هنا ,ط1 , سلسلة عالم المعرفة , الكويت
Al-Asadi, A.M.A. and Faris, I.J., )2022(. The effectiveness of an instructional-learning design based on integrating the two models of realistic education with cognitive modeling in analytical thinking of fourth grade students in mathematics intermediate students. Journal of Tikrit University for Humanities, 29(8,2), pp.452–472. DOI: 10.25130/jtuh.29.8.2.2022.22. DOI: https://doi.org/10.25130/jtuh.29.8.2.2022.22
Al-Bahadli, N.K.M. and Risen, H.K., )2024(. Impact of a Teaching Strategy According to Nardo's Developed Model of Algebraic Thinking in Middle School Students. International Journal of Religion, 5(10), pp.563–572. DOI: 10.61707/sea84d78. DOI: https://doi.org/10.61707/sea84d78
Al-Kinani, H.K.R. and Al-Omari, A.H.M.,) 2021(. Analytical thinking and its relationship to logical intelligence for scientific fifth-grade students in mathematics. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education, 12(10), pp.3148–3161.
Ameen, L.T., Yousif, M.R., Jasim Alnoori, N.A. and Majeed, B.H., )2024(. The Impact of Artificial Intelligence on Computational Thinking in Education at University. International Journal of Engineering Pedagogy, 14(5). DOI: https://doi.org/10.3991/ijep.v14i5.49995
Apple Inc. (2010) Challenge Based Learning: A classroom guide. Cupertino, CA: Apple Inc. Available at: https://www.challengebasedlearning.org/wp-content/uploads/2019/02/CBL_Guide2016.pdf .
Davis,G. A., Rimm,S.B., & Siegle, D.B. (2013): Education of the Gifted and talented, (6 th ed). Pearson Education, USA
Hasan, I.F, and . Faris, I.J, 2019. The effect of instructional design based on Kagan structure in generating information skills for first intermediate students in mathematics. Journal of Educational and Psychological Researches, 16(62), pp. 301–322
Gagne, F. (2004). Transforming gifts into talents: The DMGT as a developmental theory. High Ability Studies, 15(2), 119-147. DOI: https://doi.org/10.1080/1359813042000314682
Jou, M., Hung, C. & Lai, 5. (2010): Application of Challenge based learning approaches in robotics education. International Journal of Technology and Engineering Education, 7 (2), 17-18
Nichols, M., Cator, K. & Torres, M. (2016) Challenge Based Learner User Guide. Redwood City, CA: Digital Promise.
Majeed, B.H., Jawad, L.F. and Al-Rikabi, H.,) 2021(. Tactical thinking and its relationship with solving mathematical problems among mathematics department students. International Journal of Emerging Technologies in Learning, 16(9), pp.247-262. DOI: 10.3991/ijet.v16i09.22203 DOI: https://doi.org/10.3991/ijet.v16i09.22203
Marin, C., Hargis, J. and Cavanaugh, C. (2013) ‘iPad learning ecosystem: Developing challenge-based learning using design thinking, Turkish Online Journal of Distance Education, 14(2), pp. 22–35.
Pepin, B & Kock, Z. (2021): students, use of resources in a challenge based learning context involving mathematics, International Journal of research in under graduate Mathematics Education, 7, 306-327, DOI: https://doi.org/10.1007/s40753-021-00136-x
Risen, H.K., 2020. The effectiveness of teaching strategies according to a proposed model and their impact on developing engineering concepts for high school students. Journal of Xi'an University of Architecture & Technology, 12(3), pp.5362–5373.
Risen,H.K , Jasim, B.M, Faris ,I.J., )2019.(The effectiveness of a proposed teaching strategy based on the cognitive burden theory in the achievement of analytical engineering and engineering .thinking for third-graders, middle school students , Journal of researchgate. https://www.researchgate.net/publication/340949412
Renzulli, J. S. (1976). The Enrichment Triad Model: A Guide for Developing Defensible Programs for the Gifted and Talented. Gifted Child Quarterly, 20, 303-326 DOI: https://doi.org/10.1177/001698627602000327
Santos, A., Sales, A., Fernandes, P., & Kroll, J. (2018, May). Challenge-based learning: a Brazilian case study. In Proceedings of the 40th International Conference on Software Engineering: Companion Proceedings (pp. 155-156). DOI: https://doi.org/10.1145/3183440.3195061
Sternberg, R.J. (1997) Thinking Styles. Cambridge University Press. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511584152
Torres-Barreto, M. L., Castaño, G. P. C., & Melgarejo, M. A. (2020). A learning model proposal focused on challenge-based learning. Advances in Engineering Education, 8(2), n2. DOI: https://doi.org/10.18260/3-1-1153-36023
Yang, Z., Zhou, Y., Chung, J. W., Tang, Q., Jiang, L., & Wong, T. K. (2018). Challenge Based Learning nurtures creative thinking: An evaluative study. Nurse education today, 71, 40-47. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nedt.2018.09.004
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Furat Ghany Noury, Prof. Ilham Jabbar Faris
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Copyright and Licensing:
For all articles published in Al-Adab journal, copyright is retained by the authors. Articles are licensed under an open access Creative Commons CC BY 4.0 license, meaning that anyone may download and read the paper for free. In addition, the article may be reused and quoted provided that the original published version is cited. These conditions allow for maximum use and exposure of the work.
Reproducing Published Material from other Publishers: It is absolutely essential that authors obtain permission to reproduce any published material (figures, schemes, tables or any extract of a text) which does not fall into the public domain, or for which they do not hold the copyright. Permission should be requested by the authors from the copyrightholder (usually the Publisher, please refer to the imprint of the individual publications to identify the copyrightholder).
Permission is required for: Your own works published by other Publishers and for which you did not retain copyright.
Substantial extracts from anyones' works or a series of works.
Use of Tables, Graphs, Charts, Schemes and Artworks if they are unaltered or slightly modified.
Photographs for which you do not hold copyright.
Permission is not required for: Reconstruction of your own table with data already published elsewhere. Please notice that in this case you must cite the source of the data in the form of either "Data from..." or "Adapted from...".
Reasonably short quotes are considered fair use and therefore do not require permission.
Graphs, Charts, Schemes and Artworks that are completely redrawn by the authors and significantly changed beyond recognition do not require permission.
Obtaining Permission
In order to avoid unnecessary delays in the publication process, you should start obtaining permissions as early as possible. If in any doubt about the copyright, apply for permission. Al-Adab Journal cannot publish material from other publications without permission.
The copyright holder may give you instructions on the form of acknowledgement to be followed; otherwise follow the style: "Reproduced with permission from [author], [book/journal title]; published by [publisher], [year].' at the end of the caption of the Table, Figure or Scheme.
How to Cite
