مروری بر به کارگیری هوش مصنوعی و محیط های یادگیری دیجیتال در آموزش شیمی با تاکید بر PCK

هدف این مطالعه مروری، بررسی کاربست هوش مصنوعی و محیط های یادگیری دیجیتال در آموزش شیمی با تاکید بر دانش آموزش محتوا (PCK) است. تمرکز بر این است که چگونه فناوری های نوین مانند سامانه های آموزشی هوشمند، دستیارهای زبانی، شبیه سازها، آزمایشگاه های مجازی، واقعیت افزوده و یادگیری تحلیلی می توانند مولفه های کلیدی PCK از جمله شناخت بدفهمی های مفهومی، طراحی بازنمایی های چندگانه، انتخاب راهبردهای آموزشی و به کارگیری سنجش تکوینی را تقویت کنند. برای این منظور، مطالعات مرتبط در بازه دهه اخیر مرور و تحلیل مضمون محور انجام شد. نتایج نشان می دهد استفاده از فناوری های دیجیتال موجب بهبود درک مفاهیم دشوار شیمی مانند تعادل و ترمودینامیک، ارتقای سطح تعامل و افزایش کیفیت بازخورد در فرآیند یادگیری می شود. همچنین شواهد حاکی از توانایی این فناوری ها در ارتقای انگیزش و خودتنظیمی یادگیرندگان است. با این حال، محدودیت هایی همچون صحت علمی خروجی های هوش مصنوعی، امکان سوگیری الگوریتمی، نیاز به زیرساخت و ضرورت توسعه سواد دیجیتال برای معلمان شناسایی شد. بر اساس یافته ها، یک نقشه راه عملی برای تقویت PCK پیشنهاد می شود که شامل هم ترازسازی اهداف درسی با فناوری، طراحی فعالیت های مبتنی بر بازنمایی چندگانه، استفاده ترکیبی از بازخورد خودکار و انسانی، و بهره گیری از تحلیل داده های یادگیری برای مداخله بهنگام است. این نتایج نشان می دهد بهره گیری هدفمند از فناوری های هوشمند می تواند نقش موثری در توانمندسازی معلمان شیمی و ارتقای کیفیت یادگیری دانش آموزان ایفا کند.

کلیدواژه ها:

آموزش شیمی ، دانش آموزش محتوا (PCK) ، هوش مصنوعی ، آزمایشگاه مجازی ، واقعیت افزوده