بهبود ابزارهای آموزشی در درس ریاضیات و علوم از طریق هوش مصنوعی در دانش آموزان دوره ی ابتدایی

این پژوهش با هدف مرور و تحلیل نظام مند ادبیات موجود در حوزه به کارگیری هوش مصنوعی برای بهبود ابزارهای آموزشی دروس ریاضیات و علوم تجربی دوره ابتدایی انجام شد. مطالعه حاضر از نوع مروری توصیفی-تحلیلی است که با استفاده از روش مرور نظام مند منابع و تحلیل محتوای کیفی، به بررسی پژوهش های منتشرشده در بازه زمانی ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۵ پرداخته است. یافته های پژوهش نشان می دهد که هوش مصنوعی از طریق پنج دسته ابزار اصلی در حال دگرگونی آموزش این دروس است: سیستم های تدریس خصوصی هوشمند که با مدل سازی شناختی، راهنمایی گام به گام و شخصی ارائه می دهند؛ پلتفرم های یادگیری سازگار که مسیر و محتوای آموزشی را بر اساس نقشه دانش هر فرد پویا می سازند؛ محیط های شبیه سازی و بازی وار هوشمند که از طریق تعامل امن و جذاب، درک عمیق مفاهیم انتزاعی را ممکن می سازند؛ ابزارهای واقعیت افزوده و مجازی که مفاهیم را به تجربه های حسی ملموس تبدیل می کنند؛ و نهایتا ابزارهای ارزیابی و پشتیبانی از معلم که با تحلیل الگوهای خطا و ارائه داشبوردهای تحلیلی، امکان مداخله هدفمند را فراهم می آورند. این ابزارها در مجموع؛ منجر به یادگیری شخصی شده، افزایش انگیزه درونی، تقویت استدلال علمی و تفکر انتقادی شده اند. با این حال، یافته ها به چالش های عمده ای همچون نگرانی های اخلاقی حول محور حریم خصوصی داده و سوگیری الگوریتمی، خطر تعمیق شکاف دیجیتالی و نابرابری آموزشی، نیاز فوری به بازتعریف نقش و توانمندسازی حرفه ای معلمان، و محدودیت های زیرساختی و اقتصادی اشاره دارند. نتیجه گیری نهایی حاکی از آن است که هوش مصنوعی یک ابزار توانمند اما پیچیده است که تحقق پتانسیل تحول آفرین آن منوط به اتخاذ رویکردی انسان محور، یکپارچه و اخلاق مدار است. آینده اثربخش در گرو طراحی اکوسیستم های یادگیری است که در آن، هوش مصنوعی به عنوان دستیار دقیق، معلم به عنوان راهبر خردمند و دانش آموز به عنوان کاوشگر فعال در تعاملی خلاقانه، تجربه یادگیری را غنی سازند.

کلیدواژه ها:

بهبود ، ابزارهای آموزشی ، ریاضیات ، علوم ، هوش مصنوعی ، دانش آموزان