نقش پروژه های علمی دانش آموزمحور مبتنی بر فناوری های نوین و هوش مصنوعی در توسعه تفکر پژوهشی و یادگیری مفاهیم علوم تجربی دانش آموزان دوره ابتدایی

زمینه و هدف: ارتقای کیفیت آموزش علوم تجربی در دوره ابتدایی مستلزم بهره گیری از روش های آموزشی نوآورانه ای است که ضمن افزایش انگیزه یادگیری، زمینه پرورش تفکر پژوهشی، خلاقیت و مهارت حل مسئله را در دانش آموزان فراهم سازد. در سال های اخیر، فناوری های نوین آموزشی، به ویژه هوش مصنوعی، بازی وارسازی و تولید محتوای چندرسانه ای تعاملی، فرصت های تازه ای برای یادگیری مفهومی و عمیق علوم تجربی ایجاد کرده اند. از سوی دیگر، مشارکت دانش آموزان در فعالیت های پژوهش محور و جشنواره های علمی همچون جشنواره جابر بن حیان، می تواند زمینه انتقال یادگیری از کلاس درس به موقعیت های واقعی و تقویت شایستگی های پژوهشی آنان را فراهم کند. پژوهش حاضر با هدف تبیین نقش پروژه های علمی دانش آموزمحور مبتنی بر فناوری های نوین و هوش مصنوعی در توسعه تفکر پژوهشی و یادگیری مفاهیم علوم تجربی دانش آموزان دوره ابتدایی، با تاکید بر آموزش مبحث «مواد خالص و مخلوط»، انجام شد. روش کار: پژوهش حاضر از نظر هدف کاربردی و از نظر روش اجرا از نوع مروری تحلیلی بود. جامعه پژوهش شامل مقالات علمی، اسناد پژوهشی، کتاب ها و گزارش های معتبر داخلی و بین المللی منتشرشده در حوزه آموزش علوم، یادگیری مبتنی بر پروژه، بازی وارسازی، هوش مصنوعی در آموزش و فناوری های نوین آموزشی بود که در بازه زمانی ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۵ میلادی و ۱۳۹۷ تا ۱۴۰۴ هجری شمسی منتشر شده بودند. منابع علمی از پایگاه های معتبر بین المللی نظیر اسکوپوس، وب آو ساینس، اسپرینگر، ساینس دایرکت و اریک و پایگاه های داخلی شامل پایگاه اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی، نورمگز، مگیران و پایگاه استنادی علوم جهان اسلام گردآوری و پس از ارزیابی بر اساس معیارهای ارتباط موضوعی، اعتبار علمی و کیفیت روش شناختی، به شیوه تحلیل محتوای کیفی مورد بررسی قرار گرفتند. یافته ها: یافته های پژوهش نشان داد که تلفیق پروژه های علمی دانش آموزمحور با ابزارهای مبتنی بر هوش مصنوعی، بازی های آموزشی، کلیپ های تعاملی، واقعیت افزوده و فعالیت های دست ورزی، موجب افزایش یادگیری مفهومی، ماندگاری دانش، انگیزش تحصیلی، مشارکت فعال، خلاقیت، تفکر انتقادی و مهارت حل مسئله در دانش آموزان دوره ابتدایی می شود. همچنین اجرای پروژه های پژوهشی پیرامون مبحث «مواد خالص و مخلوط» و طراحی دست سازه های آموزشی با بهره گیری از ابزارهای هوش مصنوعی، دانش آموزان را برای حضور موثر در جشنواره های علمی از جمله جشنواره جابر بن حیان آماده ساخته و زمینه تقویت مهارت های پژوهشی، ارائه علمی، کار گروهی و انتقال آموخته ها به دوره متوسطه اول را فراهم می کند. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان می دهد که بهره گیری هدفمند از فناوری های نوین آموزشی و هوش مصنوعی در قالب پروژه های علمی دانش آموزمحور، می تواند رویکردی اثربخش برای آموزش مفاهیم علوم تجربی، به ویژه مبحث «مواد خالص و مخلوط»، در دوره ابتدایی باشد. این رویکرد ضمن تعمیق یادگیری و افزایش انگیزش دانش آموزان، آنان را به مشارکت در فعالیت های پژوهشی و جشنواره های علمی ترغیب کرده و زمینه کسب مهارت های پژوهشی، فناورانه و خلاقانه مورد نیاز برای موفقیت در مقاطع تحصیلی بالاتر را فراهم می سازد. ازاین رو، پیشنهاد می شود معلمان دوره ابتدایی با بهره گیری از ظرفیت ابزارهای هوش مصنوعی، بازی وارسازی، تولید محتوای چندرسانه ای و یادگیری مبتنی بر پروژه، برنامه های آموزشی علوم تجربی را به گونه ای طراحی کنند که علاوه بر تحقق اهداف برنامه درسی، زمینه پرورش نسل پژوهشگر، خلاق و توانمند را نیز فراهم آورند.

کلیدواژه ها:

هوش مصنوعی ، فناوری های نوین آموزشی ، آموزش علوم تجربی ، یادگیری ، تفکر پژوهشی ، دبستان