فنّاوری‌های نوین در آموزش علوم تجربی

پژوهش حاضر به روش مرور نظام‌مند، پتانسیل، الزامات و چالش‌های کلیدی فنّاوری‌های نوین آموزشی (شامل واقعیت افزوده و مجازی، آزمایشگاه مجازی و هوش مصنوعی) در راستای مقابله با چالش‌های یادگیری مفاهیم انتزاعی و محدودیت‌های عملیاتی در علوم تجربی را بررسی کرده است. هدف این مقاله، بررسی نقش فنّاوری‌های نوین در بهبود آموزش علوم تجربی و جمع‌بندی راهکارهای موثّر آن است. یافته‌های این مطالعه بر اثربخشیِ چشمگیرِ این ابزارها در ارتقای درک عمیق مفاهیم، تقویت انگیزش و نگرش مثبتِ دانش‌آموزان و حمایت از رویکردهای سازنده‌گرا در یادگیری تاکید دارد. با این حال، تحلیل دقیق، نشان می‌دهد که ادغام موفّق این فنّاوری‌ها، به ویژه هوش مصنوعی، صرفاً با تامین ابزار محقّق نمی‌شود؛ بلکه مستلزم اتّخاذ یک رویکرد جامع در چهار محور بنیادین است: الزامات مدیریتی- نظارتی، تخصّصی-آموزشی (مانند توسعه‌ی سواد دیجیتال معلّمان)، زیرساختی- فنّاورانه و فرهنگی- اجتماعی. این مطالعه، وجود شکافِ پژوهشیِ جدّی بومی (از جمله فقدان مطالعات نظام‌مند تخصّصی در حوزه‌ی کاربردِ واقعیت افزوده در آموزش شیمی و ناهمخوانی محتوای شبیه‌سازی‌های زیست‌شناسی) را تایید می‌کند. در نتیجه، دستیابی به تحوّل پایدار در آموزش علوم تجربی، مستلزم تدوین یک سند راهبردی ملّی و جامع است که تمامی ابعاد اجرایی و پژوهشی را برای رفع این نارسایی‌ها هماهنگ سازد.

new technologies in science education

this systematic review examines the potential, requirements, and key challenges of new educationaltechnologies (including augmented and virtual reality, virtual labs, and artificial intelligence) in addressing thechallenges of learning abstract concepts and operational limitations in experimental sciences. the purpose ofthis article is to examine the role of new technologies in improving experimental science education andsummarize its effective solutions. the findings of this study emphasize the remarkable effectiveness of thesetools in promoting deep understanding of concepts, enhancing students' motivation and positive attitudes, andsupporting constructivist approaches to learning. however, careful analysis shows that the successfulintegration of these technologies, especially artificial intelligence, is not achieved simply by providing tools;rather, it requires a comprehensive approach in four fundamental areas: managerial-supervisory, specializededucational (such as developing teachers' digital literacy), infrastructural-technological, and socioculturalrequirements. this study confirms the existence of a serious indigenous research gap (including the lack ofsystematic specialized studies in the field of augmented reality applications in chemistry education and theinconsistency of biology simulation content). consequently, achieving sustainable transformation inexperimental science education requires the development of a comprehensive national strategic document thatcoordinates all administrative and research dimensions to address these shortcomings