استفاده از هوش مصنوعی در آموزش درس زمین شناسی متوسطه دوم

آموزش زمین شناسی در دوره متوسطه دوم به دلیل ماهیت چندمقیاسی، فرآیندمحور و انتزاعی مفاهیم، با چالش هایی چون دشواری تجسم فرآیندهای زمین ساختی در مقیاس زمانی و مکانی گسترده، محدودیت مشاهده مستقیم پدیده های زمین شناسی، و نیاز به تحلیل داده های پیچیده مکانی و زمانی همراه است. هوش مصنوعی به عنوان مجموعه ای از فناوری های توانمندساز، ظرفیت آن را دارد که با ارائه ابزارهای تعاملی، شبیه سازی های پویا و تحلیل های داده محور، آموزش زمین شناسی را متحول کند. پژوهش حاضر با هدف بررسی کاربردهای هوش مصنوعی در آموزش درس زمین شناسی دوره متوسطه دوم انجام شد. رویکرد پژوهش کیفی و از نوع مرور نظام مند و تحلیل موضوعی بود. پس از جستجو در پایگاه های داخلی و خارجی با کلیدواژه های هوش مصنوعی، زمین شناسی، آموزش متوسطه، شبیه سازی، واقعیت مجازی و سیستم اطلاعات جغرافیایی، ۶۲ پژوهش مرتبط انتخاب و تحلیل شدند. یافته ها نشان داد که کاربردهای هوش مصنوعی در آموزش زمین شناسی متوسطه دوم در شش حوزه اصلی قابل دسته بندی است: شبیه سازی های پویا و مدل سازی سه بعدی فرآیندهای زمین ساختی، واقعیت مجازی و واقعیت افزوده برای بازدید از مکان های زمین شناسی، سیستم های اطلاعات جغرافیایی هوشمند برای تحلیل داده های مکانی، دستیاران آموزشی شخصی سازی شده برای توضیح مفاهیم پیچیده، تحلیل داده های زمین شناسی و پیش بینی الگوها، و ارزیابی خودکار و بازخورد فوری. تحلیل موضوعی پنج مضمون اصلی را آشکار ساخت: «تجسم فرآیندهای چندمقیاسی»، «شبیه سازی زمان زمین شناسی»، «کاوش مجازی در مکان های غیرقابل دسترس»، «تحلیل داده محور پدیده های زمین شناسی» و «چالش های زیرساختی، آموزشی و اخلاقی». یافته ها نشان داد که هوش مصنوعی با تسهیل تجسم فرآیندهای زمین ساختی، امکان پذیر ساختن سفر در زمان زمین شناسی، فراهم سازی تجربه مجازی بازدید از مکان های غیرقابل دسترس، و ارائه بازخورد شخصی سازی شده، یادگیری زمین شناسی را عمیق تر و معنادارتر می کند. بیشترین اثر بر درک مفاهیم فرآیندی و مهارت های تحلیل مکانی مشاهده شد. با این حال، چالش هایی چون کمبود زیرساخت های فناورانه، کمبود آموزش معلمان، نبود محتوای بومی، و ملاحظات اخلاقی نیز شناسایی شد. پژوهش حاضر بر ضرورت طراحی آموزشی تلفیقی، تولید محتوای بومی، توانمندسازی معلمان و توجه به عدالت آموزشی تاکید دارد و بستری برای سیاست گذاری مبتنی بر شواهد در آموزش زمین شناسی فراهم می آورد

کلیدواژه ها:

هوش مصنوعی ، آموزش زمین شناسی ، شبیه سازی ، واقعیت مجازی ، متوسطه دوم