DIGITAL GAME-BASED LEARNING IN SCHOOL CHEMISTRY AND MATHEMATICS: DUAL CASE STUDIES IN STOICHIOMETRY AND PROBABILITY THEORY AND IMPLICATIONS FOR HIGHER EDUCATION TEACHER PREPARATION IN KAZAKHSTAN

2026

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.59787/2413-5488-2026-54-2-200-212
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This article reports on two complementary multi-year case studies of integrating open-access PhET Interactive Simulations into the teaching of two notoriously demanding topics in the Kazakhstani school curriculum –stoichiometry in chemistry and probability theory in mathematics –and translates the resulting evidence into a unified setof design principles and curricular recommendations for higher education teacher preparation. Case 1 examines the use of “Reactants, Products and Leftovers” in 8th-grade chemistry across three Almaty schools; Case 2 examines the use of “Plinko Probability” in 10th-11th-grade mathematics across two Almaty institutions. Both interventions used a structured Predict-Observe-Explain design with parallel 15-item pre/post-tests, student questionnaires, and lesson-time logs. Across both subjects, simulation-supported instruction was associated with substantial gains in conceptual understanding (median Cohen’s d ≈ 1.0-1.1), increased intrinsic engagement, and a measurable reduction in the time required to reach class-level mastery. Crucially, the same four cross-cutting themes emerged in both subjects: visualisation of abstract sub-microscopic and stochastic phenomena, productive failure under low-stakes simulation, the limited appeal of competitive game elements, and the centrality of teacher coaching. We argue thatthis convergence across two very different STEM subjects strengthens the case for embedding digital game-based learning (DGBL) into Kazakhstani higher education through a four-component framework –conceptual orientation, simulation literacy, gamified lesson design and reflective practicum –applicable equally to chemistry and mathematics teacher preparation. Implications are discussed for university curriculum developers, methodologists and policymakers seeking to scale evidence-based gamification across the school-university continuum.