نقش هوش مصنوعی در آموزش ریاضی و بهبود حل مسئله و اعتماد به نفس تحصیلی: مرور نظام مند

پژوهش حاضر با هدف بررسی نقش هوش مصنوعی در آموزش ریاضیو تاثیر آن بر بهبود حل مسئله و اعتماد به نفس تحصیلی دانش آموزان، به صورت یک مرور نظام مند انجام شده است. این مطالعه با بهره گیری از رویکرد مرور نظام مند و با رعایت دستورالعمل ترجیحی گزارش دهی برای مرورهای نظام مند و فراتحلیل (PRISMA) به اجرا درآمده است. جامعه پژوهش شامل تمامی مقالات علمی-پژوهشی، همایش ها و پایان نامه های مرتبط با کاربرد هوش مصنوعی در آموزش ریاضیبود ، در نهایت ۴۸ مقاله واجد شرایط برای تحلیل نهایی انتخاب شدند. داده های استخراج شده با استفاده از روش تحلیل محتوای کیفی و با بهره گیری از رویکرد سنتز روایتی، در قالب جداول خلاصه و طبقه بندی موضوعی، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و یافته های حاصل از مرور نظام مند در سه بخش اصلی شامل «کاربردهای هوش مصنوعی در آموزش ریاضی ابتدایی»، «تاثیر بر حل مسئله» و «تاثیر بر اعتماد به نفس تحصیلی» ارائه شده است. یافته های پژوهش نشان داد که هوش مصنوعی در آموزش ریاضیدر چهار حوزه اصلی کاربرد دارد: ۱) سیستم های یادگیری انطباق پذیر و شخصی سازی شده که محتوا و مسیر یادگیری را بر اساس سطح دانش و توانایی هر دانش آموز تنظیم می کنند، ۲) ابزارهای هوشمند حل مسئله که با ارائه راهنمایی های گام به گام و بازخوردهای لحظه ای، به دانش آموزان در مواجهه با مسائل ریاضی کمک می کنند، ۳)محیط های بازی محور و تعاملی مبتنی بر هوش مصنوعی که یادگیری ریاضی را به یک تجربه جذاب و سرگرم کننده تبدیل می کنند، و ۴) سیستم های ارزیابی هوشمند که با تحلیل دقیق عملکرد دانش آموزان، نقاط قوت و ضعف آنان را شناسایی کرده و بازخوردهای شخصی سازی شده ارائه می دهند. در حوزه حل مسئله، یافته ها نشان داد که هوش مصنوعی از طریق ارائه چالش های متناسب با سطح توانایی دانش آموزان (منطقه تقریبی رشد)، ارائه بازخوردهای فوری و راهنمایی های هدفمند، کاهش اضطراب ریاضی از طریق شخصی سازی و انطباق، و ایجاد فرصت های متعدد برای تمرین و کاوش در مسائل متنوع، به طور قابل توجهی به بهبود مهارت های حل مسئله دانش آموزان کمک می کند و همچنین، در حوزه اعتماد به نفس تحصیلی، یافته ها نشان داد که هوش مصنوعی با ایجاد تجارب موفقیت آمیز مکرر از طریق تطبیق سطح دشواری با توانایی دانش آموز، کاهش ترس از شکست و قضاوت منفی از طریق محیط های یادگیری خصوصی و غیررقابتی، ارائه بازخوردهای تشویقی و مثبت، و توانمندسازی دانش آموزان با دادن کنترل و انتخاب در مسیر یادگیری، به افزایش چشمگیر اعتماد به نفس تحصیلی دانش آموزان در درس ریاضی منجر می شود و با این حال، چالش هایی نظیر کمبود زیرساخت های فنی، نیاز به توانمندسازی معلمان، هزینه های پیاده سازی و نگرانی های اخلاقی مرتبط با حریم خصوصی و سوگیری های الگوریتمی، به عنوان موانع اصلی بر سر راه استفاده گسترده از هوش مصنوعی در آموزش ریاضیشناسایی شدند .

کلیدواژه ها:

هوش مصنوعی ، آموزش ریاضی ابتدایی ، حل مسئله ، اعتماد به نفس تحصیلی ، مرور نظام مند