اثربخشی بسته آموزشی هوش مصنوعی بر توانایی تحلیلی و درک مفهومی ریاضیات در دانش آموزان پایه سوم ابتدایی شهر مشهد

یادگیری ریاضیات در دوره ابتدایی یکی از حساس ترین و پیچیده ترین مراحل آموزش رسمی است؛ چراکه دانش آموزان در این سن با مفاهیمی سروکار دارند که ماهیت انتزاعی آن ها فراتر از تجربه های روزمره شان است و همین امر فرآیند درک و معنا بخشی به مفاهیم ریاضی را دشوار می سازد. در چنین شرایطی، فناوری های نوین و به ویژه هوش مصنوعی، با فراهم آوردن آموزش تطبیقی، مسیرهای یادگیری شخصی سازی شده و محیط های تعاملی، به عنوان راهکاری امیدبخش برای ارتقای کیفیت یاددهی–یادگیری ریاضی مطرح شده اند. هدف اصلی این پژوهش، بررسی میزان اثربخشی بسته آموزشی هوش مصنوعی بر توانایی تحلیلی و درک مفهومی ریاضیات در دانش آموزان پایه سوم ابتدایی شهر مشهد بود. این مطالعه از نوع نیمه آزمایشی با طرح پیش آزمون-پس آزمون و گروه کنترل بود. جامعه آماری شامل دانش آموزان پایه سوم شهر مشهد بودند که یک نمونه 30 نفره از آنها به روش تصادفی ساده انتخاب و به طور مساوی (هر گروه 15 نفر) در گروه آزمایش و گروه کنترل تخصیص داده شدند. مداخله آموزشی در گروه آزمایش طی شش هفته (12 جلسه) با استفاده از نرم افزار آموزشی شخصی سازی شده مبتنی بر هوش مصنوعی صورت پذیرفت، در حالی که گروه کنترل آموزش سنتی را دنبال کرد. ابزارهای سنجش شامل آزمون درک مفهومی ریاضیات محقق ساخته برای درک مفهومی و آزمون استاندارد تفکر تحلیلی برای اندازه گیری توانایی تحلیلی بود. داده ها از طریق تحلیل کوواریانس تحلیل شدند. نتایج MANCOVA به وضوح نشان داد که مداخله آموزشی مبتنی بر هوش مصنوعی تاثیر کلی، بسیار قوی و معناداری بر ترکیب خطی متغیرهای وابسته داشته است (p<0.001, Pη²=0.799). تحلیل های ANCOVA نیز نشان داد که گروه آزمایش در مقایسه با گروه کنترل، هم در توانایی تحلیلی (F(1, 27)=47.75, p<0.001) و هم در درک مفهومی ریاضیات (F(1, 27)=48.94, p<0.001) پیشرفت آماری معناداری داشته است. این یافته ها نشان می دهد که بیش از 64 درصد از واریانس نمرات پس آزمون در هر دو متغیر، مستقیما به کاربرد بسته آموزشی هوش مصنوعی نسبت داده می شود. این پژوهش قویا نتیجه گیری می کند که بسته آموزشی مبتنی بر هوش مصنوعی یک ابزار بسیار کارآمد و نیرومند برای ارتقای همزمان و همبسته درک مفهومی ریاضیات و تقویت تفکر و توانایی تحلیلی در دانش آموزان دوره ابتدایی است.

کلیدواژه ها:

بسته آموزشی هوش مصنوعی ، توانایی تحلیلی ، درک مفهومی ریاضیات