فصلنامه روندها و دستاوردها در فناوری یادگیری

فصلنامه روندها و دستاوردها در فناوری یادگیری

تاثیر هوش مصنوعی در آموزش هندسه پایه یازدهم برای رفع خطاهای مفهومی بر اساس مدل سیستم‌های آموزشی هوشمند(ITS)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 عضو هیات علمی دانشاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
2 دانشیار گروه ریاضی، دپارتمان ریاضی و علوم کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.
3 دانشجوی کارشناسی ارشد رشته آموزش ریاضی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.
10.22034/jlt.2025.2064779.1041
چکیده
پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر استفاده از سیستم‌های آموزشی مبتنی بر هوش مصنوعی بر یادگیری مفاهیم هندسه و رفع خطاهای مفهومی در دانش‌آموزان پایه یازدهم رشته ریاضی-فیزیک انجام شد. با توجه به پیچیدگی مفاهیم هندسی و خطاهای مفهومی در این درس، نیاز به روش‌های نوین آموزشی احساس می‌شود. هوش مصنوعی، به‌ویژه در قالب سیستم‌های آموزشی هوشمند(ITS)، این قابلیت را دارد که با تحلیل الگوهای رفتاری دانش‌آموزان، بازخوردهای شخصی‌سازی‌شده و آموزش تطبیقی ارائه دهد و فرایند یادگیری را اثربخش‌تر سازد.

این پژوهش از نوع نیمه‌تجربی با طرح پیش‌آزمون – پس‌آزمون با گروه کنترل است. جامعه آماری شامل دانش‌آموزان پایه یازدهم رشته ریاضی-فیزیک در شهرستان ملارد در سال تحصیلی ۱۴۰۴–۱۴۰۳ است که ۱۱۰ نفر به روش نمونه‌گیری خوشه‌ای تصادفی انتخاب و در دو گروه آزمایش(55 نفر) و کنترل(55 نفر) قرار داده شد. گروه آزمایش با استفاده از سامانه آموزش هندسه مبتنی بر هوش مصنوعی، و گروه کنترل به روش سنتی و مبتنی بر تدریس معلم آموزش دیدند. ابزار گردآوری داده‌ها شامل آزمون عملکرد هندسه، پرسش‌نامه سنجش علاقه‌مندی به هندسه و تحلیل کیفی پاسخ‌های مفهومی بود.

نتایج تحلیل داده‌ها نشان داد که عملکرد دانش‌آموزان گروه آزمایش در آزمون پس‌آزمون به‌طور معناداری بهتر از گروه کنترل بود. همچنین ۸۵٪ از دانش‌آموزان گروه آزمایش افزایش، علاقه‌مندی به درس هندسه و درک بهتر مفاهیم آن را گزارش کردند. یافته‌ها نشان داد استفاده از هوش مصنوعی در قالب آموزش تطبیقی، تحلیل خطاهای مفهومی و بازخورد هوشمند می‌تواند به‌طور چشمگیری در ارتقاء یادگیری مفاهیم هندسی و کاهش خطاهای رایج دانش‌آموزان مؤثر باشد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

The Impact of Artificial Intelligence on Teaching 11th-Grade Geometry to Address Conceptual Errors Based on the Intelligent Tutoring Systems (ITS) Model

نویسندگان English

Esmaeil Yousefi 1
Hamid Rasouli 2
Taha Yaghoubi 3
1 Faculty member of the Islamic Azad University, Science and Research Branch
2 Associate Professor, Department of Mathematics‎, ‎SR.C‎, ‎Islamic Azad University‎, ‎Tehran‎, ‎Iran.
3 3. Master’s Student. in Mathematics Education, Department of Mathematics‎, ‎SR.C‎, ‎Islamic Azad University‎, ‎Tehran‎, ‎Iran.
چکیده English

This study aimed to investigate the impact of using artificial intelligence-based educational systems on learning geometry concepts and correcting conceptual errors among 11th-grade mathematics-physics students. Using a qusi-experimental approach (pre-test–post-test with a control group), 110 students from two high schools in Malard County were divided into a control group (traditional method) and an experimental group (AI-based method). The results showed that the students in the experimental group performed significantly better than those in the control group, and 85% of them reported increased interest in geometry. AI-based tools, through behavioral analysis, adaptive learning, and intelligent feedback, had a positive effect on students’ understanding of geometric concepts, motivation, and academic achievement. The findings suggest that integrating artificial intelligence in education can be considered an effective supplement in teaching geometry. The findings support the positive role of smart technologies in developing adaptive learning models for mathematics education. Based on these outcomes, it is recommended that the educational system invests in infrastructure and teacher training to incorporate AI tools, particularly in teaching complex subjects such as geometry.

کلیدواژه‌ها English

Artificial Intelligence
Adaptive Learning
Intelligent Tutoring Systems
Spatial Visualization

  • تاریخ دریافت 13 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری 04 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش 24 شهریور 1404
  • تاریخ انتشار 05 مهر 1404