نقش هوش مصنوعی در ساده‌تر کردن مفاهیم دشوار فیزیک

شماره مجله

دوره 3، شماره 6

تاریخ انتشار

01 شهریور 1405

زبان مقاله

فارسی

MDOI

MDOI-02-2026.0575

سال انتشار

1405

چکیده

آموزش مفاهیم بنیادین و انتزاعی علم فیزیک—به‌ویژه در حوزه‌های الکترومغناطیس، ترمودینامیک و مکانیک کوانتومی—همواره با چالش ادراک فضایی، سوءبرداشت‌های مفهومی اولیه و بار شناختی سنگین بر ذهن یادگیرندگان همراه بوده است. هدف پژوهش بنیادین حاضر، تحلیل و واکاوی نظام‌مند سازوکارهای مبتنی بر هوش مصنوعی در ساده‌سازی ساختار معرفتی فیزیک و ارتقای فهم ادراکی فراگیران است. روش‌شناسی این پژوهش بر رویکرد اسنادی و مرور نظام‌مند متون علمی متمرکز بوده که طی آن، داده‌ها از میان پژوهش‌های منتشرشده در پایگاه‌های معتبر وب‌آو‌ساینس، اسکوپوس، الزویر، اشپرینگر، آی‌تریپل‌ای، ساینس‌دایرکت و پایگاه‌های علمی ایران (مگیران، نورمگز و ایرانداک) بین سال‌های ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۴ استخراج، پایش و با معیارهای اعتبارسنجی علمی هم‌راستاسازی شدند.یافته‌های تحلیلی نشان می‌دهد که هوش مصنوعی از طریق سه سازوکار بنیادین «شخصی‌سازی مسیرهای بازخورد و داربست‌بندی پویا»، «تبدیل فرمول‌های انتزاعی ریاضی به شبیه‌سازی‌های عینی و مدل‌سازی بصری بی‌درنگ» و «کاهش بار شناختی نامربوط بر مبنای نظریه بار شناختی سوئلر»، فرآیند درک ادراکی فیزیک را متحول می‌سازد. سامانه‌های تدریس‌یار هوشمند و الگوهای زبانی مولد قادرند با تشخیص زودهنگام کج‌فهمی‌های فیزیکی، بازنمایی‌های متعددی از یک پدیده یکسان ارائه دهند که این امر موجب شکل‌گیری الگوهای ذهنی منسجم در یادگیرندگان می‌شود. در نهایت، یافته‌ها بر این نکته تأکید دارند که ادغام عاملیت هوش مصنوعی در بستر نظریه شناختی ساختن‌گرایی، نه تنها پیچیدگی‌های غیرضروری آموزش فیزیک را تعدیل می‌نماید، بلکه سطح تسلط فراشناختی دانش‌آموزان را به شکل معناداری تقویت می‌کند. این مقاله دلالت‌های ساختاری و مدیریتی مهمی را برای توسعه‌دهندگان برنامه‌های درسی و طراحان پداگوژی دیجیتال پیشنهاد می‌دهد.