The Effect of the IMPROVE Strategy on Developing Algebraic Thinking for Fifth Graders
Keywords:
IMPROVE strategy, algebraic thinking, fifth grade
Abstract
This study aimed to identify the effectiveness of the IMPROVE strategy in developing algebraic thinking among fifth graders. To achieve the study's objective, an algebraic thinking test was constructed with its dimensions (writing algebraic expressions using symbols and finding their numerical values, writing and solving equations, and solving algebraic real-life problems). Its validity and reliability were verified. A quasi-experimental approach was used with pre- and post-test measurements. The research sample consisted of 44 female students divided into two groups: an experimental group consisting of 23 students and a control group consisting of 21 students. The results showed statistically significant differences between the arithmetic means of students in the experimental and control groups in each dimension of algebraic thinking and on the algebraic thinking test as a whole. These differences were attributed to the teaching method, Favouring the experimental group. In light of the study results, we recommend employing the IMPROVE strategy in teaching mathematics to fifth graders.
References
1. أمين، شحاتة عبدالله. (2012). فاعلية استخدام نموذج التعلم البنائي في تدريس الرياضيات على تنمية التفكير الجبري وتعديل التصورات البديلة لبعض المفاهيم الجبرية لدى تلاميذ الصف الأول الاعدادي، مجلة كلية التربية، جامعة بنها، 23(91)، 195-246.
2. بارود، بسمة مصطفى .(ٚٔ2017). برنامج مقترح في ضوء التعلم القائـم على المخ لتنمية مهارات ما وراء
3. المعرفَة والاتجاه نحو الّرياضّيات لدى طلبة المرحلة الثانوية بغزة. مجلة مستقبل التربية العربية، 24(106)، 510-524.
4. دياب، رضا أحمد عبد الحميد .(ٕ2016). فاعلية استخدم استراتيجية ما وراء المعرفة في تدريس الرياضيات في تنمية التفكير التوليدي والدافعية للإنجاز لدى تلاميذ الصف الأول الإعدادي. مجلة تربويات الرياضيات،19(3)، 164-252.
5. الزعبي، علي، والعتوم، نبيلة .(2024). تحليل أداء معلمي الرياضيات وفق مجالات التفكير الجبري في ضوء معرفة بيداغوجيا محتوى الجبر. مجلة العلوم التربوية والانسانية،(41)،185-206.
6. السيد، عبدالقادر محمد، والبرعمي، يوسف أحمد .(2019). فعالية استراتيجية مقترحة في تنمية مهارات
7. التفكير الإبداعي والاتجاه نحو الرياضيات لدى طلبة التعليم الأساسي بسلطنة عمان. مجمة تربويات
8. الرياضيات،22 (8)، 99 -145.
9. السعدي، أشرف هديب يوسف. (2020). أثر استخدام استراتيجية IMPROVE في اكتساب مفاهيم "الحدوديات والدوال الجبرية" والبراعة الرياضية لدى طلبة الصف العاشر (ماجستير ). جامعة السلطان قابوس كلية التربية، سلطنة عمان.
10. السيد، عبد القادر محمد عبد القادر والسعدي، أشرف هديب يوسف. (2022). أثر التفاعل بين استخدام إستراتيجية Improve في تدريس الرياضيات ومستويات التحصيل على اكتساب المفاهيم الجبرية وعادات العقل لدى طلبة الصف العاشر بسلطنة عمان. مجلة البحوث التربوية و النفسية،مج. 19، ع. 72، ص ص. 237-278.
11. شموط، عبد الفتاح نشأت، والزعبي، على محمد، والرواقة، غازي ضيف الله .( 2018). أثر استر تيجية تدريسية مبنية على نظرية دوبنسكي (APOS) على تنمية التفكير الرياضي الجبري المتعلق بالاقترانات مجلة الجامعة الإسلامية للدراسات التربوية والنفسية: الجامعة الإسلامية بغزة - شؤون البحث العلمي والدراسات العليا،26 ((2،. 464 – 486 .
12. عبدالحكيم ـ، حسن داكر .(ٙٔٓ2013). أثر استخدام استراتيجيات ما وراء المعرفَة لتدريس الهندسة في التحصيل والوعي بما وراء المعرفَة في ضوء الأسموب المعرفي لدى طلاب الصف الأول الثانوي، رسالة دكتوراة غير منشورة، كلية التربية، جامعة المنيا، مصر.
13. علي، حسن شوقي وعسيري، محمد مفرح .(2017). أثر استخدام استراتيجية IMPROVE لتدريس الرياضيات في التحصيل والوعي بما وراء المعرفَة الرياضّية لدى طلاب المرحلة المتوسطة. دراسات عربية في التربية وعلم التفس،92، 129-152.
14. غنيمات، محمد، والزعبي، علي.(2023). استتراتيجية الصف المقلوب القائمة على التصميم التعليمي ADDIE في اكتساب المفاهيم الجبرية والمقدرة على اكتساب مهارات التفكير الجبري لدى طلبة كلية الأمير فيصل . دراسات: العلوم التربوية, 2(50) 447–462.
15. المعثم، خالد، المنوفي سعيد.(2017)، فاعلية استراتيجيات ما وراء المعرفة في تنمية التحصيل الرياضي ومهارات التفكير الجبري لدى طلاب الصف الثالث متوسط، مجلة العلوم التربوية،جامعة الأمير بن سطام بن عبد العزيز، 2(1)، 139-166.
16. Amin, S. A. (2012). The effectiveness of using the constructivist learning model in teaching mathematics on developing algebraic thinking and modifying alternative conceptions of some algebraic concepts among first-year preparatory students. Journal of the Faculty of Education, Benha University, 23(91), 195–246.
17. Apsari, R. A., Putri, R. I. I., Sariyasa, Abels, M., & Prayitno, S. (2020). Geometry representation to develop algebraic thinking: A recommendation for a pattern investigation in pre-algebra class. Journal on Mathematics Education, 11(1), 45–58.
18. Ali, H. S., & Asiri, M. M. (2017). The effect of using the IMPROVE strategy to teach mathematics on achievement and metacognitive awareness among intermediate school students. Arab Studies in Education and Psychology, 92, 129–152.
19. Abdul Hakim, H. D. (2013). The effect of using metacognitive strategies to teach geometry on achievement and metacognitive awareness in light of the cognitive approach among first-year secondary school students (Unpublished PhD thesis). Faculty of Education, Minya University, Egypt.
20. Baroud, B. M. (2017). A proposed program in light of brain-based learning to develop metacognitive skills and attitudes toward mathematics among secondary school students in Gaza. Journal of the Future of Arab Education, 24(106), 510–524.
21. Beverly, J. F. (2004). Gateways to algebra and geometry at the primary level. The Mathematics Educator, 8(1), 131–138.
22. Britt, M. S., & Irwin, K. C. (2008). Algebraic thinking with and without algebraic representation: A three-year longitudinal study. ZDM Mathematics Education, 40, 39–53.
23. Diab, R. A. A. H. (2016). The effectiveness of using the metacognitive strategy in teaching mathematics on developing generative thinking and achievement motivation among first-year preparatory students. Journal of Mathematics Education, 19(3), 164–252.
24. Driscoll, M., Zawojeski, J., Humez, A., Nikula, J., Goldsmith, L., & Hammerman, J. (2003). The fostering algebraic thinking toolkit: A guide for staff development (ERIC Document Reproduction No: ED476802).
25. Ghunaimat, M., & Al-Zoubi, A. (2023). A flipped classroom strategy based on instructional design ADDIE in the acquisition of algebraic concepts and the ability to acquire algebraic thinking skills among Prince Faisal College students. Studies: Educational Sciences, 50(2), 447–462.
26. Herbert, K., & Brawn, R. (2000). Patterns as tools for algebraic reasoning. In B. Moses (Ed.), Algebraic Thinking Grades K–12 (pp. 123–128). Reston, VA: NCTM.
27. Johanning, D. I. (2004). Supporting the development of algebraic thinking in middle school: A closer look at students’ informal strategies. Journal of Mathematical Behavior, 23(4), 371–388.
28. Lentz, U. (2018). Algebraic thinking of sixth graders through the lens of multimodality [PhD thesis, The University of North Carolina at Charlotte].
29. Mevarech, Z. R., & Kramarski, B. (1997). IMPROVE: A multidimensional method for teaching mathematics in heterogeneous classrooms. American Educational Research Journal, 34(2), 365–395.
30. Mevarech, Z., & Fridkin, S. (2006). The effects of IMPROVE on mathematical knowledge, mathematical reasoning and metacognition: A multidimensional method for teaching mathematics. Metacognition and Learning, 1(1), 85–97.
31. Magiera, M., Kieboom, L., & Moyer, J. (2013). An exploratory study of pre-service middle school teachers’ knowledge of algebraic thinking. Educational Studies in Mathematics, 84(1), 93–113.
32. Al-Mu'tham, K., & Al-Manoufi, S. (2017). The effectiveness of metacognitive strategies in developing mathematical achievement and algebraic thinking skills among third-year intermediate students. Journal of Educational Sciences, Prince Bin Sattam Bin Abdulaziz University, 2(1), 139–166.
33. National Council of Teachers of Mathematics (NCTM). (2000). Principles and standards for school mathematics. Reston, VA: NCTM.
34. Al-Sayed, A. Q. M., & Al-Barami, Y. A. (2019). The effectiveness of a proposed strategy in developing creative thinking skills and attitudes toward mathematics among basic education students in the Sultanate of Oman. Journal of Mathematics Education, 22(8), 99–145.
35. Al-Sayed, A. Q. M. A. Q., & Al-Saadi, A. H. Y. (2022). The effect of the interaction between the use of the IMPROVE strategy in mathematics teaching and achievement levels on the acquisition of algebraic concepts and habits of mind among tenth-grade students in the Sultanate of Oman. Journal of Educational and Psychological Research, 19(72), 237–278.
36. Shamout, A. F. N., Al-Zoubi, A. M., & Al-Rawaqa, G. D. A. (2018). The effect of a teaching strategy based on Dubinsky's theory (APOS) on the development of algebraic mathematical thinking related to functions. Journal of the Islamic University for Educational and Psychological Studies, 26(2), 464–486.
37. Al-Saadi, A. H. Y. (2020). The effect of using the IMPROVE strategy on the acquisition of the concepts of 'limits and algebraic functions' and mathematical proficiency among tenth grade students (Master’s thesis). Sultan Qaboos University, College of Education, Sultanate of Oman.
38. Urquhart, V. (2000). Algebraic thinking: Preparing students for mastering algebraic concepts. Changing Schools, May, 1–28.
39. Wilkie, K. J., & Hopkins, S. (2024). Generalizing actions with the subtraction-compensation property: Primary students’ algebraic thinking with tasks involving vertical towers of blocks. Educational Studies in Mathematics, 115, 433–458.
40. Al-Zoubi, A., & Al-Atoum, N. (2024). Analyzing the performance of mathematics teachers according to algebraic thinking domains in light of knowledge of algebra content pedagogy. Journal of Educational and Human Sciences, (41), 185–206.
2. بارود، بسمة مصطفى .(ٚٔ2017). برنامج مقترح في ضوء التعلم القائـم على المخ لتنمية مهارات ما وراء
3. المعرفَة والاتجاه نحو الّرياضّيات لدى طلبة المرحلة الثانوية بغزة. مجلة مستقبل التربية العربية، 24(106)، 510-524.
4. دياب، رضا أحمد عبد الحميد .(ٕ2016). فاعلية استخدم استراتيجية ما وراء المعرفة في تدريس الرياضيات في تنمية التفكير التوليدي والدافعية للإنجاز لدى تلاميذ الصف الأول الإعدادي. مجلة تربويات الرياضيات،19(3)، 164-252.
5. الزعبي، علي، والعتوم، نبيلة .(2024). تحليل أداء معلمي الرياضيات وفق مجالات التفكير الجبري في ضوء معرفة بيداغوجيا محتوى الجبر. مجلة العلوم التربوية والانسانية،(41)،185-206.
6. السيد، عبدالقادر محمد، والبرعمي، يوسف أحمد .(2019). فعالية استراتيجية مقترحة في تنمية مهارات
7. التفكير الإبداعي والاتجاه نحو الرياضيات لدى طلبة التعليم الأساسي بسلطنة عمان. مجمة تربويات
8. الرياضيات،22 (8)، 99 -145.
9. السعدي، أشرف هديب يوسف. (2020). أثر استخدام استراتيجية IMPROVE في اكتساب مفاهيم "الحدوديات والدوال الجبرية" والبراعة الرياضية لدى طلبة الصف العاشر (ماجستير ). جامعة السلطان قابوس كلية التربية، سلطنة عمان.
10. السيد، عبد القادر محمد عبد القادر والسعدي، أشرف هديب يوسف. (2022). أثر التفاعل بين استخدام إستراتيجية Improve في تدريس الرياضيات ومستويات التحصيل على اكتساب المفاهيم الجبرية وعادات العقل لدى طلبة الصف العاشر بسلطنة عمان. مجلة البحوث التربوية و النفسية،مج. 19، ع. 72، ص ص. 237-278.
11. شموط، عبد الفتاح نشأت، والزعبي، على محمد، والرواقة، غازي ضيف الله .( 2018). أثر استر تيجية تدريسية مبنية على نظرية دوبنسكي (APOS) على تنمية التفكير الرياضي الجبري المتعلق بالاقترانات مجلة الجامعة الإسلامية للدراسات التربوية والنفسية: الجامعة الإسلامية بغزة - شؤون البحث العلمي والدراسات العليا،26 ((2،. 464 – 486 .
12. عبدالحكيم ـ، حسن داكر .(ٙٔٓ2013). أثر استخدام استراتيجيات ما وراء المعرفَة لتدريس الهندسة في التحصيل والوعي بما وراء المعرفَة في ضوء الأسموب المعرفي لدى طلاب الصف الأول الثانوي، رسالة دكتوراة غير منشورة، كلية التربية، جامعة المنيا، مصر.
13. علي، حسن شوقي وعسيري، محمد مفرح .(2017). أثر استخدام استراتيجية IMPROVE لتدريس الرياضيات في التحصيل والوعي بما وراء المعرفَة الرياضّية لدى طلاب المرحلة المتوسطة. دراسات عربية في التربية وعلم التفس،92، 129-152.
14. غنيمات، محمد، والزعبي، علي.(2023). استتراتيجية الصف المقلوب القائمة على التصميم التعليمي ADDIE في اكتساب المفاهيم الجبرية والمقدرة على اكتساب مهارات التفكير الجبري لدى طلبة كلية الأمير فيصل . دراسات: العلوم التربوية, 2(50) 447–462.
15. المعثم، خالد، المنوفي سعيد.(2017)، فاعلية استراتيجيات ما وراء المعرفة في تنمية التحصيل الرياضي ومهارات التفكير الجبري لدى طلاب الصف الثالث متوسط، مجلة العلوم التربوية،جامعة الأمير بن سطام بن عبد العزيز، 2(1)، 139-166.
16. Amin, S. A. (2012). The effectiveness of using the constructivist learning model in teaching mathematics on developing algebraic thinking and modifying alternative conceptions of some algebraic concepts among first-year preparatory students. Journal of the Faculty of Education, Benha University, 23(91), 195–246.
17. Apsari, R. A., Putri, R. I. I., Sariyasa, Abels, M., & Prayitno, S. (2020). Geometry representation to develop algebraic thinking: A recommendation for a pattern investigation in pre-algebra class. Journal on Mathematics Education, 11(1), 45–58.
18. Ali, H. S., & Asiri, M. M. (2017). The effect of using the IMPROVE strategy to teach mathematics on achievement and metacognitive awareness among intermediate school students. Arab Studies in Education and Psychology, 92, 129–152.
19. Abdul Hakim, H. D. (2013). The effect of using metacognitive strategies to teach geometry on achievement and metacognitive awareness in light of the cognitive approach among first-year secondary school students (Unpublished PhD thesis). Faculty of Education, Minya University, Egypt.
20. Baroud, B. M. (2017). A proposed program in light of brain-based learning to develop metacognitive skills and attitudes toward mathematics among secondary school students in Gaza. Journal of the Future of Arab Education, 24(106), 510–524.
21. Beverly, J. F. (2004). Gateways to algebra and geometry at the primary level. The Mathematics Educator, 8(1), 131–138.
22. Britt, M. S., & Irwin, K. C. (2008). Algebraic thinking with and without algebraic representation: A three-year longitudinal study. ZDM Mathematics Education, 40, 39–53.
23. Diab, R. A. A. H. (2016). The effectiveness of using the metacognitive strategy in teaching mathematics on developing generative thinking and achievement motivation among first-year preparatory students. Journal of Mathematics Education, 19(3), 164–252.
24. Driscoll, M., Zawojeski, J., Humez, A., Nikula, J., Goldsmith, L., & Hammerman, J. (2003). The fostering algebraic thinking toolkit: A guide for staff development (ERIC Document Reproduction No: ED476802).
25. Ghunaimat, M., & Al-Zoubi, A. (2023). A flipped classroom strategy based on instructional design ADDIE in the acquisition of algebraic concepts and the ability to acquire algebraic thinking skills among Prince Faisal College students. Studies: Educational Sciences, 50(2), 447–462.
26. Herbert, K., & Brawn, R. (2000). Patterns as tools for algebraic reasoning. In B. Moses (Ed.), Algebraic Thinking Grades K–12 (pp. 123–128). Reston, VA: NCTM.
27. Johanning, D. I. (2004). Supporting the development of algebraic thinking in middle school: A closer look at students’ informal strategies. Journal of Mathematical Behavior, 23(4), 371–388.
28. Lentz, U. (2018). Algebraic thinking of sixth graders through the lens of multimodality [PhD thesis, The University of North Carolina at Charlotte].
29. Mevarech, Z. R., & Kramarski, B. (1997). IMPROVE: A multidimensional method for teaching mathematics in heterogeneous classrooms. American Educational Research Journal, 34(2), 365–395.
30. Mevarech, Z., & Fridkin, S. (2006). The effects of IMPROVE on mathematical knowledge, mathematical reasoning and metacognition: A multidimensional method for teaching mathematics. Metacognition and Learning, 1(1), 85–97.
31. Magiera, M., Kieboom, L., & Moyer, J. (2013). An exploratory study of pre-service middle school teachers’ knowledge of algebraic thinking. Educational Studies in Mathematics, 84(1), 93–113.
32. Al-Mu'tham, K., & Al-Manoufi, S. (2017). The effectiveness of metacognitive strategies in developing mathematical achievement and algebraic thinking skills among third-year intermediate students. Journal of Educational Sciences, Prince Bin Sattam Bin Abdulaziz University, 2(1), 139–166.
33. National Council of Teachers of Mathematics (NCTM). (2000). Principles and standards for school mathematics. Reston, VA: NCTM.
34. Al-Sayed, A. Q. M., & Al-Barami, Y. A. (2019). The effectiveness of a proposed strategy in developing creative thinking skills and attitudes toward mathematics among basic education students in the Sultanate of Oman. Journal of Mathematics Education, 22(8), 99–145.
35. Al-Sayed, A. Q. M. A. Q., & Al-Saadi, A. H. Y. (2022). The effect of the interaction between the use of the IMPROVE strategy in mathematics teaching and achievement levels on the acquisition of algebraic concepts and habits of mind among tenth-grade students in the Sultanate of Oman. Journal of Educational and Psychological Research, 19(72), 237–278.
36. Shamout, A. F. N., Al-Zoubi, A. M., & Al-Rawaqa, G. D. A. (2018). The effect of a teaching strategy based on Dubinsky's theory (APOS) on the development of algebraic mathematical thinking related to functions. Journal of the Islamic University for Educational and Psychological Studies, 26(2), 464–486.
37. Al-Saadi, A. H. Y. (2020). The effect of using the IMPROVE strategy on the acquisition of the concepts of 'limits and algebraic functions' and mathematical proficiency among tenth grade students (Master’s thesis). Sultan Qaboos University, College of Education, Sultanate of Oman.
38. Urquhart, V. (2000). Algebraic thinking: Preparing students for mastering algebraic concepts. Changing Schools, May, 1–28.
39. Wilkie, K. J., & Hopkins, S. (2024). Generalizing actions with the subtraction-compensation property: Primary students’ algebraic thinking with tasks involving vertical towers of blocks. Educational Studies in Mathematics, 115, 433–458.
40. Al-Zoubi, A., & Al-Atoum, N. (2024). Analyzing the performance of mathematics teachers according to algebraic thinking domains in light of knowledge of algebra content pedagogy. Journal of Educational and Human Sciences, (41), 185–206.
Published
2026-01-14
How to Cite
Dr. Ranem Mahmoud Ababneh, & Prof. Dr. Ali Mohammed Al-Zoubi. (2026). The Effect of the IMPROVE Strategy on Developing Algebraic Thinking for Fifth Graders . Journal of Educational and Human Sciences, (49), 161-177. https://doi.org/10.33193/JEAHS.49.2026.729
Issue
Section
المقالات
Copyright (c) 2026 د. رنيم محمود عبابنه , أ.د. علي محمد الزعبي
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
