دستیار هوشمند برای آموزش جمع و تفریق مفهومی

آموزش مهارت های بنیادین ریاضی، به ویژه درک مفهومی جمع و تفریق در پایه های آغازین تحصیلی، شالوده اصلی سواد محاسباتی و رشد تفکر منطقی-انتزاعی در مراحل بعدی رشد شناختی است. با این حال، غلبه رویکردهای سنتی مبتنی بر حفظ الگوریتم های مکانیکی، آموزش تک مسیره و فقدان بازخورد شخصی سازی شده، به شکل گیری بدفهمی های مفهومی ریشه دار و اضطراب ریاضی در میان دانش آموزان منجر شده است. نوشتار آکادمیک حاضر با هدف تبیین، طراحی و تحلیل چارچوب پداگوژیک و شناختی یک «دستیار هوشمند برای آموزش جمع و تفریق مفهومی» بر پایه نظریه های تحول شناختی پیاژه، برونر و ویگوتسکی تدوین شده است. این سیستم با گذر از بازتولید صرف ماشین حساب های تعاملی، نقش یک داربست بند شناختی سازگار شونده را ایفا می کند که مسیر انتقال دانش آموز از مراحل عینی (Concrete) و تصویری (Pictorial) به سطح نمادین و انتزاعی (Abstract) را هدایت می نماید. در این مدل جامع، دستیار هوشمند با بهره گیری از مدل سازی شناختی یادگیرنده، بازنمایی های چندگانه پویا (نظیر خطوط اعداد منعطف، ماتریس های دهتایی و دسته بندی بلوک های چندپایه) و تشخیص بلادرنگ الگوهای خطا، منطق زیربنایی بدفهمی های محاسباتی مانند خطای انتقال ارزش مکانی و ناتوانی در درک ماهیت معکوس جمع و تفریق را کالبدشکافی می کند. افزون بر این، سیستم با ارائه بازخوردهای سقراطی، گفت وگوی تفسیری و پیوند مسائل با بافتارهای زیسته روزمره، فراشناخت و انگیزش درونی کودک را تقویت می نماید. نتایج این تحلیل نظری نشان می دهد که ادغام دستیار هوشمند در کلاس درس نه برای جایگزینی معلم، بلکه به مثابه ابزاری توانمندساز برای تفاوتیابی در آموزش، کاهش اضطراب ریاضی و تقویت عدالت آموزشی در بستر نظام تعلیم وتربیت ایران عمل می کند و زیربنایی استوار برای گذار از حساب آموزی ماشینی به درک عمیق ساختارهای ریاضی فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

دستیار هوشمند ، جمع و تفریق مفهومی ، مدل سازی شناختی ، بازنمایی های چندگانه ، داربست بندی پویا ، پداگوژی ریاضی ، عدالت آموزشی