فناوری آموزش - هوش مصنوعی
محمدرضا رضائی؛ احسان پازوکی؛ رضا ابراهیم پور
چکیده
پیشینه و اهداف: در عصر حاضر، با توجه به گسترش روزافزون فناوری در سراسر جهان، سیستم‌های آموزش الکترونیکی به‌سرعت در حال گسترش هستند. با پیشرفت آموزش الکترونیکی حرکت از سمت آموزش سنتی (رویکرد ارائه یک آموزش برای همه) به سمت آموزش شخصی‌سازی شده آغاز شد. آموزش شخصی‌سازی شده یک رویکرد آموزشی است که هدف آن، سفارشی کردن یادگیری براساس ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: در عصر حاضر، با توجه به گسترش روزافزون فناوری در سراسر جهان، سیستم‌های آموزش الکترونیکی به‌سرعت در حال گسترش هستند. با پیشرفت آموزش الکترونیکی حرکت از سمت آموزش سنتی (رویکرد ارائه یک آموزش برای همه) به سمت آموزش شخصی‌سازی شده آغاز شد. آموزش شخصی‌سازی شده یک رویکرد آموزشی است که هدف آن، سفارشی کردن یادگیری براساس نقاط قوت، مهارت‌ها، علایق و نیازهای یادگیرنده است. این روش از آموزش مانند هر شیوه نوین دیگری دارای نقاط ضعف و قوت است. در واقع، می‌توان افزایش انگیزه و کسب مهارت خودحمایتی را از مزایای مهم این نوع از آموزش دانست. در مقابل، به‌عنوان نقاط ضعف این روش می‌توان به زمان‌بر بودن آموزش، چالش در پیاده‌سازی و عدم وضوح در شیوه به‌کارگیری اشاره کرد. با توجه به در دسترس بودن داده‌های بسیار از یادگیرندگان، استفاده از هوش مصنوعی جهت شخصی‌سازی آموزش هم کیفیت را افزایش می‌دهد و هم باعث جذابیت آموزش خواهد شد. امروزه، یکی از شیوه‌های شخصی‌سازی آموزش، ارائه براساس ترجیحات یادگیرندگان است. ترجیحات یادگیرنده می‌تواند به‌صورت خودانگارانه و به‌طور صریح با درخواست مستقیم از یادگیرنده یا به‌صورت ضمنی و جمع‌آوری و پایش داده‌ها شناسایی و استخراج شود. امروزه مدل‌سازی ترجیحات کاربر یکی از چالش برانگیزترین وظایف در سیستم‌های آموزش الکترونیکی است که با حجم زیادی از اطلاعات سروکار دارد. هدف این پژوهش، استخراج ضمنی ترجیحات یادگیرنده با بهره‌گیری از یک سامانه آموزشی هوشمند تعاملی برخط است که مدل‌سازی ترجیحات یادگیرنده با استفاده از مفهوم‌سازی برای اشیای یادگیری از طریق گسترش پروفایل و بهره‌گیری از الگوریتم‌های هوش مصنوعی انجام می‌شود. مدل با داده‌های تعاملی جمع‌آوری شده آموزش دیده و اشیای یادگیری جدید را براساس ترجیحات یادگیرنده در اختیار او قرار می‌دهد. این پژوهش، از نظر هدف کاربردی است.روش‌ها: در این پژوهش، با توجه به جامعه در دسترس ما، 29 آقا و خانم دانشجوی کارشناسی رشته کامپیوتر، با میانگین سنی 5/21 سال که درس یادگیری ماشین را نگذرانده بودند، به‌عنوان شرکت‌کننده همکاری داشتند. شرکت‌کنندگان پس از ثبت‌نام به‌صورت تصادفی به دو گروه کنترل و آزمایش تقسیم شدند. به گروه آزمایش محتوای شخصی‌سازی شده منطبق با ترجیحات و به گروه کنترل محتوای نامنطبق با ترجیحات ارائه شد. پس از طی آموزش، میزان یادگیری و بار شناختی شرکت‌کنندگان توسط آزمون عملکردی طراحی شده و پرسشنامه شاخص بار کاری ناسا مورد سنجش قرار گرفت. در پایان سطح معناداری نتایج به‌دست آمده دو گروه با استفاده از آزمون آماری تی مستقل مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته‌ها: براساس نتایج به‌دست آمده، میانگین نمرات آزمون عملکردی گروه آزمایش که محتوای منطبق با ترجیحات دریافت کرده بودند نسبت به میانگین گروه کنترل با مقدار 7/0p= دارای اختلاف معنادار نبود (ضمن انجام یادگیری)؛ اما میانگین بار شناختی گروه آزمایش نسبت به میانگین بار شناختی گروه کنترل با مقدار 00/0p= به‌صورت معنادار پایین تر گزارش شد.نتیجه‌گیری: براساس یافته‌های پژوهش، ارائه محتوای آموزشی شخصی‌سازی شده براساس ترجیحات یادگیرندگان با استفاده از تکنیک گسترش پروفایل، در زمان یادگیری، بار شناختی را میزان قابل توجهی کاهش داد. بنابراین، ارائه محتوای آموزشی براساس ترجیحات یادگیرندگان، به‌عنوان یکی از شیوه‌های آموزشی شخصی‌سازی شده در یادگیری الکترونیکی، نقش مهمی‌در کاهش بار شناختی یادگیرندگان ایفا می‌کند.
یادگیری الکترونیکی
کیهان لطیف زاده؛ سید حمید امیری؛ علیرضا بساق‌زاده؛ مهرک رحیمی؛ رضا ابراهیم پور
چکیده
پیشینه و اهداف: امروزه استفاده از چندرسانه‌ای در آموزش زبان خارجی متداول است. برای طراحی چندرسانه‌ای اصولی وجود دارد که به‌کارگیری آنها موجب کاهش بار شناختی می‌شود. این اصول بر آمده از نظریه بار شناختی هستند. روش‌های اندازه‌گیری بار شناختی به دو دسته خودانگارانه و واقع‌گرایانه تقسیم می‌شوند. روش‌هایی مانند پرسشنامه شاخص ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: امروزه استفاده از چندرسانه‌ای در آموزش زبان خارجی متداول است. برای طراحی چندرسانه‌ای اصولی وجود دارد که به‌کارگیری آنها موجب کاهش بار شناختی می‌شود. این اصول بر آمده از نظریه بار شناختی هستند. روش‌های اندازه‌گیری بار شناختی به دو دسته خودانگارانه و واقع‌گرایانه تقسیم می‌شوند. روش‌هایی مانند پرسشنامه شاخص بار کاری ناسا در دسته اندازه‌گیری‌های خودانگارانه جای می‌گیرند و روش‌هایی مانند تحلیل سیگنال‌های مغزی یا تحلیل رفتارهای حرکتی چشم در دسته واقع‌گرایانه قرار دارند. امروزه به دلیل مزیت‌هایی که در استفاده از روش‌های واقع‌گرایانه وجود دارد، استفاده از این نوع اندازه‌گیری‌ها در مطالعات شناختی متداول شده است. فناوری ردیابی حرکت چشم می‌تواند رفتارهای مختلف چشم مانند قطر مردمک، ساکاد، تثبیت، پلک‌زدن و میکروساکاد را با نرخ نمونه‌برداری بالا ثبت کند. از این اندازه‌گیری‌ها به صورت گسترده در مطالعات شناختی و بار ذهنی استفاده می‌شود. در این پژوهش بار شناختی در یادگیری چندرسانه‌ای زبان با استفاده از تحلیل داده‌های ردیاب چشمی مورد ارزیابی قرار گرفت.روش‌ها: دو نسخه چندرسانه‌ای آموزش زبان انگلیسی با روایت یکسان به طول 342 ثانیه ساخته شد. در یکی اصول طراحی چندرسانه‌ای رعایت و در دیگری نقض شده است تا بار شناختی بیشتری نسبت به حالت با اصول اعمال شود. 10 فرد که توانایی شنیداری زبان انگلیسی آنها با شبیه‌سازی آزمون آیلتس ارزیابی شدند، در آزمایش شرکت کردند و به صورت تصادفی به دو گروه 5 نفره تقسیم شدند. یک گروه، چندرسانه‌ای بدون اصول و گروه دیگر، چندرسانه‌ای با اصول را مشاهده کردند. توانایی شنیداری همه افراد در بازه یکسان قرار داشت. هر گروه یک نسخه از چندرسانه‌ای‌ها را مشاهده کردند و سپس هر فرد به 12 سؤال چهارگزینه‌ای در رابطه با مفاهیم مطرح شده در چندرسانه‌ای به‌عنوان آزمون عملکرد پاسخ داد. در طول فرآیند مشاهده چندرسانه‌ای و آزمون، داده حرکت چشم از هر فرد شرکت‌کننده اخذ شد. سپس هر فرد به پرسشنامه شاخص بار کاری ناسا پاسخ داد. در تحلیل با استفاده از نتایج آزمون عملکرد و شاخص بار کاری ناسا، میزان دشواری چندرسانه‌ای بدون اصول نسبت به حالت با اصول اعتبارسنجی شد. داده‌های اخذ شده به بلوک‌های 30 ثانیه‌ای تقسیم شدند.یافته‌ها: بر پایه نمرات پرسشنامه شاخص بار کاری ناسا، بار شناختی اعمال‌شده بر روی گروه چندرسانه‌ای بدون اصول بیشتر از بار شناختی اعمال‌شده بر روی گروه چندرسانه‌ای با اصول است که تاییدکننده فرض ما در رابطه با بار شناختی بیشتر توسط چندرسانه‌ای بدون اصول هست. اما در مورد نتایج عملکرد تفاوت معناداری بین دو گروه آزمایش یافت نشد. بر اساس آزمون‌های آماری، معیارهای قطر مردمک، طول ساکاد، سرعت ساکاد، تأخیر پلک زدن، و بزرگی میکروساکاد در بلوک‌های چندرسانهایهای دو گروه، دارای تفاوت معنادار بودند. برای معیارهای مدت‌زمان تثبیت، نرخ تثبیت و نرخ میکروساکاد، تفاوت معناداری یافت نشد.نتیجه‌گیری: براساس یافته‌های این پژوهش معیارهای قطر مردمک چشم، طول ساکاد، سرعت ساکاد، تأخیر پلک‌زدن و بزرگی میکروساکاد دارای ارتباط معنادار با بار شناختی اعمال‌شده توسط چندرسانه‌ای آموزش زبان هستند که با ادبیات پژوهش نیز مطابقت دارند. بر پایه نتایج این پژوهش، داده حرکت چشم می‌تواند به عنوان معیار مناسبی، در کنار روش‌های خودانگارانه، برای ارزیابی بار شناختی یادگیری چندرسانه‌ای و کیفیت‌سنجی محتوای آموزشی در قالب چندرسانه‌ای، مورد استفاده قرار گیرد. نرخ پلک‌زدن نیز دارای تفاوت معناداری بین دو گروه مورد مطالعه است. در رابطه با سایر معیارهای حرکت چشم که در این پژوهش مطرح شدند، یعنی مدت زمان تثبیت، نرخ تثبیت و نرخ میکروساکاد نیاز به پژوهش بیشتر و طراحی آزمایش‌های مختلف است تا بتوان اظهارنظر قطعی در مورد ارتباط معنادار این پارامترها با بار شناختی اعمال‌شده توسط چندرسانه‌ای آموزش زبان مطرح کرد.
فناوری آموزش
وحید صالحی؛ بهزاد قنبری
چکیده
پیشینه و اهداف:با اهمیت یافتن روز افزون چند رسانه ای های آموزشی و بهره گیری از ویژگیهای تعاملی و منحصربفرد آنها در فرایند یاددهی یادگیری، شاهد طراحی و تولید بیش از پیش این فناوری و استفاده از آن در آموزش دروس و سطوح مختلف سیستم آموزشی می باشیم. نظریه بار شناختی به عنوان یکی از نظریه های مرتبط با پردازش اطلاعات، از تأثیر گذارترین نظریه ...
بیشتر
پیشینه و اهداف:با اهمیت یافتن روز افزون چند رسانه ای های آموزشی و بهره گیری از ویژگیهای تعاملی و منحصربفرد آنها در فرایند یاددهی یادگیری، شاهد طراحی و تولید بیش از پیش این فناوری و استفاده از آن در آموزش دروس و سطوح مختلف سیستم آموزشی می باشیم. نظریه بار شناختی به عنوان یکی از نظریه های مرتبط با پردازش اطلاعات، از تأثیر گذارترین نظریه ها در طراحی آموزشی و راهنمایی مؤثر برای طراحی چندرسانه ای ها و سایر مواد آموزشی است. فرض اساسی این نظریه بر آن است که یادگیرندگان به هنگام مواجهه با اطلاعات جدید، از ظرفیت حافظه فعال بسیار محدودی برای پردازش برخوردارند. هدف این نظریه، پیش بینی نتایج یادگیری با در نظر گرفتن قابلیت ها و محدودیت های ساختار شناختی انسان است. نظریه بار شناختی بر مبنای این ایده استوار است که طراحی مواد آموزشی باید بر اساس دانش ما درباره نحوه عملکرد ذهن انسان باشد. بر اساس این فرض، فرایندهای مختلف کسب دانش و درک و فهم، بر اساس باری که بر سیستم شناختی انسان (که سیستمی فعال و دارای ظرفیت محدود پردازش اطلاعات است) وارد می کنند توضیح داده می شوند. از آنجا که این نظریه بین ویژگیهای طراحی مواد آموزشی و اصول پردازش شناختی انسان پیوند برقرار می کند، می توان از آن در طیف گسترده ای از محیط های یادگیری استفاده نمود.هدف پژوهش حاضر مقایسه تأثیر الگوهای طراحی آموزشی مریل و گانیه بر بار شناختی، یادگیری و بهرهوری آموزشی دانش‌آموزان در درس علوم تجربی بود.روش‌ها: این پژوهش از نوع نیمه آزمایشی با طرح پیش‌آزمون-پس‌آزمون با دو گروه آزمایش و یک گروه کنترل بود. جامعه آماری را کلیه دانش‌آموزان پسر پایه ششم ابتدایی شهر قزوین تشکیل می‌دادند. نمونه آماری شامل سه کلاس 30 نفره با استفاده از روش نمونه گیری در دسترس انتخاب و این کلاس‌ها به‌صورت تصادفی به عنوان گروه‌های آزمایش و کنترل در نظر گرفته شدند. مواد و ابزار پژوهش شامل چندرسانهایهای آموزشی، آزمون‌های یادگیری و نیز مقیاس سنجش بار شناختی بود. گروه آزمایش اول با چندرسانه‌ای مبتنی بر الگوی مریل، گروه آزمایش دوم با چندرسانه‌ای مبتنی بر الگوی گانیه و گروه کنترل با چندرسانه‌ای بدون الگو آموزش دیدند. برای تجزیه و تحلیل داده‌ها از آزمون تحلیل کوواریانس (آنکوا) استفاده شد.یافته‌ها: نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که چندرسانه‌ای مبتنی بر الگوی طراحی آموزشی مریل در مقایسه با چندرسانهایهای مبتنی بر الگوی طراحی آموزشی گانیه و چندرسانه‌ای بدون الگو منجر به بار شناختی کمتر، یادگیری و همچنین بهرهوری آموزشی بیشتری شده است. همچنین، چندرسانه‌ای مبتنی بر الگوی طراحی آموزشی گانیه در مقایسه با چندرسانه‌ای بدون الگو منجر به بار شناختی کمتر و یادگیری و بهرهوری آموزشی بیشتری شد.نتیجه‌گیری: همواره یکی از دغدغه های طراحان آموزشی در فرایند طراحی محتوای چندرسانهایهای آموزشی و سایر مواد یادگیری، معطوف به انتخاب مناسب الگوهای طراحی آموزشی بوده است. از آنجا که الگوهای مختلفی برای طراحی آموزشی مواد یادگیری وجود دارد، جهت انتخاب الگویی مناسب، باید به مبانی نظری و نتایج پزوهش های انجام شده در حوزه های نظری مختلف از جمله نظریه بار شناختی تکیه کرد. با توجه به یافته های این پژوهش پیشنهاد می شود که به منظور کاهش بار شناختی و افزایش میزان یادگیری دانش‌آموزان، در طراحی محتوای چندرسانهایهای آموزشی، از الگوی طراحی آموزشی مریلاستفاده گردد.
