تاثیر بازخورد توضیح محور مبتنی بر هوش مصنوعی (Explainable AI) بر درک مفهومی کسرها در دانش آموزان پسر دوره دوم ابتدایی شهر اصفهان

پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر بازخورد توضیح محور مبتنی بر هوش مصنوعی (XAI) بر درک مفهومی کسرها در دانش آموزان پسر دوره دوم ابتدایی شهر اصفهان طراحی شده است. کسرها به دلیل ماهیت انتزاعی، همواره یکی از چالش های اساسی در یادگیری ریاضیات پایه محسوب می شوند که اغلب منجر به شکل گیری کج فهمی های پایدار در دانش آموزان می گردد. با ظهور فناوری های نوین، هوش مصنوعی از یک ابزار صرفا پاسخ دهنده، به سمت سیستم های توضیح محور حرکت کرده است که نه تنها صحت پاسخ، بلکه چرایی و چگونگی رسیدن به آن را برای یادگیرنده تبیین می کنند. ضرورت این تحقیق در آن است که سیستم های هوش مصنوعی سنتی (Black Box) تنها به تایید یا رد پاسخ بسنده می کردند، در حالی که هوش مصنوعی توضیح محور با تحلیل مسیر تفکر دانش آموز، بازخوردهایی متناسب با ساختار شناختی او ارائه می دهد. روش پژوهش از نوع نیمه آزمایشی با طرح پیش آزمون-پس آزمون همراه با گروه کنترل است. جامعه آماری شامل کلیه دانش آموزان پسر پایه های چهارم تا ششم ابتدایی شهر اصفهان در سال تحصیلی جاری می باشد که از میان آن ها نمونه ای به روش خوشه ای چندمرحله ای انتخاب شد. گروه آزمایش با استفاده از یک پلتفرم آموزشی هوشمند که بازخوردهای تشریحی و گام به گام ارائه می دهد، به یادگیری کسرها پرداخت، در حالی که گروه کنترل از روش های متداول آموزشی بهره برد. ابزار گردآوری داده ها شامل آزمون های پیشرفت تحصیلی محقق ساخته با تمرکز بر سطوح بالای حیطه شناختی و درک مفهومی کسرها بود. نتایج احتمالی این پژوهش نشان دهنده آن است که بازخوردهای توضیح محور هوش مصنوعی به طور معناداری باعث بهبود درک مفهومی، اصلاح الگوهای نادرست ذهنی و افزایش پایداری یادگیری در مقایسه با روش های سنتی می گردد. این یافته ها می تواند به برنامه ریزان آموزشی و تولیدکنندگان محتوای الکترونیکی در اصفهان کمک کند تا با بهره گیری از ظرفیت های XAI، گامی موثر در جهت شخصی سازی آموزش ریاضی و کاهش افت تحصیلی دانش آموزان بردارند.

کلیدواژه ها:

بازخورد توضیح محور ، هوش مصنوعی ، درک مفهومی کسر ، دانش آموزان دوره دوم ابتدایی.