فصلنامه روندها و دستاوردها در فناوری یادگیری

فصلنامه روندها و دستاوردها در فناوری یادگیری

مرور نظام مند کاربردهای هوش مصنوعی در بهبود اختلال ریاضی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 عضو هیات علمی دانشگاه بوعلی سینا
2 دانشجوی کارشناسی ارشد رشته تکنولوژی آموزشی، گروه علوم تربیتی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
چکیده
چکیده
این پژوهش با هدف بررسی نظامند کاربرد فناوری هوش مصنوعی در کمک به دانش‌آموزان با اختلال ریاضی انجام شد. روش این پژوهش کیفی از نوع مرور نظامند است. میدان پژوهش شامل مقالات علمی و پژوهشی معتبر در بازه‌ی زمانی 1388 تا 1404شمسی و 2010 تا 2025 میلادی بود. نمونه پژوهش به روش هدفمند مبتنی بر ملاک انتخاب گردید. راهبرد جستجو مبتنی بر روش پریزما، در پایگاه‌ داده‌های ایرانی شامل مگ ایران، ایرانداک، نورمگز با کلید واژه‌های هوش مصنوعی و اختلال ریاضی، هوش مصنوعی و اختلال شناختی، هوش مصنوعی و اختلالات یادگیری و در پایگاه داده‌های خارجی مبتنی بر کلید واژه‌های Artificial intelligence and dyscalculia - Artificial intelligence and dyslexia - Artificial intelligence and learning disability در نرم‌افزار publish or perish و درسه پایگاه Web of Science – Scopus- google scholar انجام شد. یافته‌های حاصل از بررسی پژوهش‌ها بیانگر این است که هوش مصنوعی در تشخیص و غربالگری و نیز شخصی‌سازی آموزش، ایجاد محیطی تعاملی، افزایش توجه کودکان دارای اختلال یادگیری کاربرد دارد و قادر است عملکرد کودکان در یادگیری ریاضی را بهبود دهد. بنابراین بر مبنای یافته‌های پژوهش‌های انجام شده، می‌توان نتیجه گرفت که هوش مصنوعی یک راه حل موثر در آموزش به دانش‌آموزان دارای اختلال ریاضی است و می‌تواند مشکلات یادگیری این افراد در ریاضی را کاهش دهد. هرچند پیشنهاد می‌شود برای درک وسیع‌تر و بینش عمیق‌تر، پژوهش‌ها در این زمینه گسترده شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Systematic Review of the Applications of Artificial Intelligence in Improving Mathematical Disorders

نویسندگان English

maryam pourjamshidi 1
zahra karami 2
1 Member of the faculty of Bu- Ali Sina University
2 Master's student in Educational Technology, Department of Educational Sciences, Faculty of Humanities, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Irany
چکیده English

This research was conducted with the aim of systematically examining the application of artificial intelligence technology in assisting students with mathematical disabilities. The methodology of this study is qualitative and falls under the category of systematic review. The research field includes reputable scientific and research articles published between 2010 - 2025. The sample was selected purposefully based on specific criteria. The search strategy, based on the PRISMA method, was conducted in Iranian databases including Magiran, Irandoc, NoorMagz with keywords such as "artificial intelligence and dyscalculia," "artificial intelligence and cognitive disorders," and "artificial intelligence and learning disabilities." In foreign databases, the search was based on keywords like "Artificial intelligence and dyscalculia," "Artificial intelligence and dyslexia," and "Artificial intelligence and learning disability" using the Publish or Perish software across three databases: Web of Science, Scopus, and Google Scholar.The findings from the review of the studies indicate that artificial intelligence is applicable in diagnosis and screening, as well as personalizing education, creating an interactive environment, and enhancing the attention of children with learning disabilities. It is capable of improving children's performance in learning mathematics. Therefore, based on the findings of the conducted research, it can be concluded that artificial intelligence is an effective solution for educating students with mathematical disabilities and can reduce their learning difficulties in mathematics. However, it is suggested that further research in this area be expanded for a broader understanding and deeper insights.

کلیدواژه‌ها English

Dyscalculia
Education
Artificial intelligence
ارجمندنیا، علی‌اکبر، حسن وند، مریم و اصغری نکاح، محسن. (1397). تأثیر بازی‌های شناختی بر عملکرد توجه و بازداری پاسخ کودکان دارای اختلال ریاضی. فصلنامه کودکان استثنایی، 18(1)، 5-18.
انصاری‌اردلی، سجاد، حاجی‌حسنی‌دره‌شوری، ‌کرامت، حاجی‌حسنی‌دره‌شوری، ‌پیمان و حاجی‌حسنی‌دره‌شوری، کامران. (1400). بررسی اختلال‌های یادگیری و میزان شیوع آن در بین دانش‌آموزان. پیشرفت‌های نوین در روان‌شناسی، علوم تربیتی و آموزش‌وپرورش، 34(4)، 34-44.
تبریزی، مصطفی. (1394). اختلال ریاضی. تهران: فراروان.
حیدری، معصومه. (1402). تأثیر هوش مصنوعی بر آموزش و یادگیری کودکان. فصلنامه مطالعات روان‌شناسی و علوم تربیتی، 48(5)، 487- 512.
خیامی، ‌مهسان، طلوعی، مهدیه و حداد‌کاشانی، ‌نرجس. (1402). ادغام هوش مصنوعی در آموزش و یادگیری. مطالعات روان‌شناسی و علوم تربیتی (موسسه آموزش عالی نگاره)، 5(57)، 371-388.
رخشانی، ‌یگانه و خلیلی، الهه. (1402). اهمیت و پیامدهای آموزش هوش مصنوعی برای دانش‌آموزان. مطالعات روان‌شناسی و علوم تربیتی، 9(4)، 37-44.
رضایی شریف، علی، و لاله، حدیثه. (1397). مقایسه راهبردهای یادگیری شناختی، فراشناختی و برنامه‌ریزی شناختی در دانش‌آموزان دارای اختلال ریاضی با دانش‌آموزان عادی. ناتوانی‌های یادگیری، 8(1 (پیاپی 28))، 7-22.  10.22098/jld.2018.706
سرگلزایی، مرتضی، جناآبادی، حسین و عرب، علی. (1397). اثربخشی شیوه‌های آموزش فراشناختی حل مسئله و تنظیم هیجان بر پردازش هیجانی، تکانشوری و حواس‌پرتی دانش‌آموزان مبتلا به اختلال یادگیری خاص (نارسایی در ریاضی). ناتوانی‌های یادگیری، 7(4:25)، 42-67. 10.22098/jld.2018.681
علی زاده، سمیرا، دهقانی، یوسف، حسینی، فریده سادات و برزگری، صفا. (1401). اثربخشی روش ایزی‌مایند (Easy Mind) بر برنامه‌ریزی، نگهداری ذهنی و پیشرفت تحصیلی دانش‌آموزان دچار اختلال ریاضی. روان‌شناسی افراد استثنایی،12(48)، 19-222.  10.22054/jpe.2023.71325.2522
قربان پور، ریحانه، پاکدامن، مجید، کارشکی، حسین. (1402). اثربخشی بسته آموزشی راهبردهای تقویت فرایندهای روان‌شناختی پایه بر بهبود سرعت پردازش و پیشرفت ریاضی دانش‌آموزان دارای اختلال یادگیری در ریاضی. فصلنامه روان‌شناسی شناختی، 11(2)، 76-90. http://jcp.khu.ac.ir/article-۱-۳۷۵۲-fa.html
مرادی، رحیم و ملکی، حسن. (1394). تأثیر ‌بازی‌های ‌آموزشی ‌رایانه‌ای بر‌انگیزش تحصیلی مفاهیم ریاضی دانش‌آموزان پسر با ناتوانی یادگیری ریاضی. روان‌شناسی افراد استثنایی، 5(18)، 27-44. https://doi.org/10.22054/jpe.2015.1543
Alizadeh, S., Dehghani, Y., Hosseini, F.Sadat & Barzegari, S. (2022). The effectiveness of the Easy Mind method on planning, mental retention and academic achievement of students with mathematical disorders. Psychology of Exceptional Individuals, 12(48), 19-222. [In Persian] 10.22054/jpe.2023.71325.2522
Alkan, A. (2024). The Role of Artificial Intelligence in the Education of Students with Special Needs. International Journal of Technology in Education and Science, 8(4), 542–557. https://doi.org/10.46328/ijtes.569
Ansari-Ardali, S., Haji-Hosani-Dare-Shouri, K., Haji-Hosani-Dare-Shouri, P., & Haji-Hosani-Dare-Shouri, K. (2021). Study of learning disorders and their prevalence among students. New advances in psychology, educational sciences and education, 34(4), 34-44. [In Persian]
Apostolidou, M. (2025). Dyscalculia and intervention tools. GSC Advanced Research and Reviews, 22(03), 323-340. https://doi.org/10.30574/gscarr.2025.22.3.0092
Arjomandnia, A.A., Hassanvand, M., & Asghari Nikah, M. (2018). The effect of cognitive games on attention and response inhibition performance of children with math disorders. Journal of Exceptional Children, 18(1), 5-18. [In Persian]
Bhatti, I., Mohi-U-din, S. F., Hayat, Y., & Tariq, M. (2024). Artificial Intelligence Applications for Students with Learning Disabilities: A Systematic Review. European Journal of Science, Innovation and Technology, 4(2), 40-56.
Bhushan, S., Arunkumar, S., Eisa, T.A.E., Nasser, M., Singh, A.K., Kumar, P. (2024). AI-Enhanced Dyscalculia Screening: A Survey of Methods and Applications for Children. Diagnostics, 14, 1441. https://doi.org/10.3390/diagnostics14131441
Dhingra, K., Garg, A., & Pujari, J. (2021). Identification of dyscalculia using supervised machine learning algorithms. 2nd International Conference on Smart Electronics and Communication (ICOSEC), 1331-1337. doi: 10.1109/ICOSEC51865.2021.9591899.
Ferraz, F., Neves, J., Costa, A., Vicente, H., & Vicente, H. (2016). An Artificial Intelligence Approach to Dyscalculia (pp. 205–214). Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-10-1409-3_23
Garyfallia, Delagrammatika, G., Ferentinou, K. (2024). 1. AI advances in specific learning disorders education: The case of dyscalculia and dyslexia. World Journal of Biology Pharmacy and Health Sciences, doi: 10.30574/wjbphs.2024.19.2.0520
Ghorbanpour, R., Pakdaman, M., & Karsheki, H. (2023). The effectiveness of the educational package of strategies for strengthening psychological processes based on improving the processing speed and mathematical progress of students with learning disabilities in mathematics. Quarterly Journal of Cognitive Psychology, 11(2), 76-90. [In Persian]
Giri, N., Saini, T., Bhole, K., Bhosale, A., Shetty, T., Subramanyam, A., & Shelke, S.B. (2020). Detection of Dyscalculia Using Machine Learning. 5th International Conference on Communication and Electronics Systems (ICCES), 1-6.
Guedes, D. F., Blanco, M. B., & Neto, J. C. (2019). Discalculia: uma revisão sistemática de literatura nas produções brasileiras. Revista Educação Especial, 32, 25. https://doi.org/10.5902/1984686X29947
Harkins-Brown, A. R., Carling, L. Z., & Peloff, D. C. (2025). Artificial Intelligence in Special Education. Encyclopedia5(1), 11. https://doi.org/10.3390/encyclopedia5010011
Heydari, M. (2023). The impact of artificial intelligence on children's education and learning. Quarterly Journal of Psychological Studies and Educational Sciences, 48(5), 487-512. [In Persian].
Holmes, V. M. (2024). Designing an AI Math Tutor for Children with Dyslexia, Dysgraphia, and Dyscalculia. Research Arshive of Rising Scholars. https://doi.org/10.58445/rars.2035.
Khayami, M., Toloui, M., & Haddad-Kashani, N. (2023). Integrating Artificial Intelligence in Teaching and Learning. Studies in Psychology and Educational Sciences (Negareh Institute of Higher Education), 5(57), 371-388. [In Persian]
Menon, V., Padmanabhan, A., & Schwartz, F. (2020). Cognitive neuroscience of dyscalculia and math learning disabilities. https://doi.org/10.1093/OXFORDHB/9780198827474.013.23
Moradi, R., & Maleki, H. (2015). The effect of educational computer games on academic motivation of mathematical concepts of male students with mathematical learning disabilities. Psychology of Exceptional Individuals, 5(18), 27-44. [In Persian]
Orefice, I. (2022). Design of an AI-based Game for prevention of Dyscalculia Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Informatica (Computer Engineering).
Pappas, M. A., Drigas, A., Malli, E., & Kalpidi, V. (2018). Enhanced Assessment Technology and Neurocognitive Aspects of Specific Learning Disorder with Impairment in Mathematics. International Journal of Engineering Pedagogy (iJEP), 8(1), 4–15. https://doi.org/10.3991/IJEP.V8I1.7370.
Rakhshani, Y., & Khalili, E. (2023). The importance and consequences of artificial intelligence education for students. Psychological and Educational Sciences Studies, 9(4), 37-44. [In Persian].
Rezaei Sharif, A., & Laleh, H. (2018). Comparison of cognitive, metacognitive and cognitive planning learning strategies in students with mathematical disorders and normal students. Learning Disabilities, 8(1 (28th issue), 7-22.  https://doi.org/10.22098/jld.2018.706 [In Persian]
Russell, S.J.; Norvig, P. (2021). Artificial Intelligence: A Modern Approach, 4th ed.; Pearson: London, UK.
Sargolzaei, M., Janabadi, H., & Arab, A. (2018). The effectiveness of metacognitive problem-solving and emotion regulation training methods on emotional processing, impulsivity and distraction of students with specific learning disorder (mathematics deficit). Learning Disabilities, 7(4), 25, 42-67. [In Persian]. https://doi.org/10.22098/jld.2018.681
Sauzéon, H., & Mazon, C. (2022). Pilot study of an intervention based on an intelligent tutoring system (ITS) for instructing mathematical skills of students with ASD and/or ID. Education and Information Technologies. https://doi.org/10.1007/s10639-022-11129-x
Smith, R. A., Smith, E., & Price, M. D. (2024). Utilizing Emergent AI Chatbot Technology to Generate Mathematical Writing Models for Elementary Students with Learning Disabilities. Intervention in School and Clinic. https://doi.org/10.1177/10534512241233512
Soares, N., Evans, T., Patel, D. R. (2018). Specific learning disability in mathematics: a comprehensive review. Transl Pediatr, 7(1), 48-62. doi: 10.21037/tp.2017.08.03. PMID: 29441282; PMCID: PMC5803013
Sukiman, S. A., & Aziz, N. A. (2021). Artificial Intelligence as the Key Player in Learning Interventions: A Mini Review among Students with Learning Difficulties. International Journal of Technology Management and Information System, 3(2), 1-14
Tabrizi, M. (2015). Mathematical Disorder. Tehran: Fararov. [In Persian]
Wang, F., & Jamaludin, A. (2025). Investigating frontoparietal networks and activation in children with mathematics learning difficulties: Cases with different deficit profiles. European Journal of Neuroscience, 61(1). https://doi.org/10.1111/ejn.16629
Zhang, L., Carter, R. A., Liu, Y., & Peng, P. (2024). Let’s CHAT About Artificial Intelligence for Students With Disabilities: A Systematic Literature Review and Meta-Analysis. Review of Educational Research. https://doi.org/10.3102/00346543241293424
Zingoni, A.; Taborri, J.; Panetti, V.; Bonechi, S.; Aparicio-Martínez, P.; Pinzi, S.; Calabrò, G. Investigating Issues and Needs of Dyslexic Students at University. (2021). Proof of Concept of an Artificial Intelligence and Virtual Reality-Based Supporting Platform and Preliminary Results. Appl. Sci, 11, 4624.

  • تاریخ دریافت 19 مهر 1403
  • تاریخ بازنگری 25 آذر 1403
  • تاریخ پذیرش 01 دی 1403
  • تاریخ انتشار 01 دی 1403