أفضل 15 منصة لتعلم الرياضيات قائمة على الذكاء الاصطناعي للطلاب والمعلمين في عام 2023

أصبح التعليم عبر الإنترنت أكثر شيوعًا، خاصة في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات مثل الرياضيات. لكن التدريس عن بعد له مجموعة من الصعوبات الخاصة به. أدوات تكنولوجيا التعليم الناشئة المدعومة بالذكاء الاصطناعي قادرة على دعم تعليم الرياضيات عبر الإنترنت بذكاء. توفر هذه الموارد تصورًا تفاعليًا للمفاهيم، وتصنيفًا آليًا، واستشارة فردية، والمزيد. يتم فحص أفضل 15 مصدرًا معززًا بالذكاء الاصطناعي لتحسين تعليم الرياضيات في الإعدادات الافتراضية في هذا الدليل.

1. Photomath – يقوم بمسح المشكلات الرياضية وحلها باستخدام رؤية الكمبيوتر المتقدمة

Photomath هو تطبيق جوال مشهور يستفيد من تقنية رؤية الكمبيوتر المتقدمة لمسح مسائل الرياضيات المكتوبة بخط اليد أو المطبوعة والتعرف عليها تلقائيًا عبر مجموعة واسعة من مستويات الصعوبة. ثم يقدم شرحًا خطوة بخطوة وحلولًا كاملة. بالنسبة للمعلمين، يمكن لهذه الأداة تقليل الوقت المستغرق في مراجعة عمل الطلاب يدويًا بشكل كبير مع توفير معلومات قيمة عن الأخطاء الشائعة.

تم تصميم Photomath ليكون رفيقًا فوريًا لحل المشكلات الرياضية للمتعلمين والمعلمين على حدٍ سواء. ويهدف إلى التخلص من الإحباط الناتج عن التعثر في مشكلة ما من خلال تزويد المتعلمين بالدعم والتوجيه عند الطلب مباشرة من كاميرا هواتفهم الذكية. بالنسبة للمعلمين، فهو يوفر وقتًا هائلاً يتم قضاؤه في فك رموز عمل الطلاب ومراجعته وتقديم التعليقات عليه. يستخدم التطبيق تقنية متقدمة للتعرف على التعبيرات الرياضية المكتوبة بخط اليد والمكتوبة في مجموعة واسعة من المواضيع، بدءًا من الرياضيات الأساسية وحتى حساب التفاضل والتكامل المتقدم وعلم المثلثات. يعمل مع كل من تنسيقات الصور والنص.

الميزات الرئيسية:

• يستخدم كاميرا الهاتف الذكي لمسح المسائل الرياضية وحلها على الفور تقريبًا
• يشرح بوضوح كل خطوة في عملية الحل بصريا
• نسخة مجانية تماما متاحة مع ترقيات مدفوعة

الايجابيات:

• يوفر بشكل كبير الوقت الذي يقضيه المعلمون في مراجعة عمل الطلاب يدويًا
• يسمح للطلاب بفحص عملهم بشكل مستقل وتحديد الأخطاء
• ينطبق على مجموعة واسعة من مستويات الرياضيات من الحساب إلى حساب التفاضل والتكامل

سلبيات:

• يمكن أن تمكن الطلاب من تجنب التفكير العميق من خلال المشاكل بأنفسهم
• يوفر حاليًا خيارات محدودة لتخصيص تجربة التعلم

2. Desmos - حاسبة وأنشطة الرسوم البيانية التفاعلية عبر الإنترنت

ديسموس عبارة عن آلة حاسبة رسومية مجانية وقوية عبر الإنترنت تتمتع بقدرات تصور تفاعلية قوية ومثالية لتعزيز تعلم الرياضيات الافتراضية المفاهيمية. كما يسمح للمعلمين بإنشاء أنشطة الرياضيات الرقمية بسهولة ومراقبة تقدم الطلاب. يهدف Desmos إلى مساعدة كل طالب على تعلم الرياضيات وحب تعلم الرياضيات من خلال الاستكشاف والتصور التفاعلي. تم تأسيسها من قبل فريق يضم المطورين الرئيسيين لبرنامج الرياضيات GeoGebra الرائد. توفر حاسبة الرسوم البيانية Desmos مساحة عمل رقمية سهلة الاستخدام وسريعة الاستجابة مما يتيح التخطيط السريع للوظائف ومعالجتها باستخدام الإدخال باللمس أو الماوس.

يمكن للطلاب تحريك الرسوم البيانية وتكبيرها/تصغيرها واستكشافها بسلاسة لتطوير حدس قوي حول المفاهيم الرياضية وتمثيلاتها المرئية. الآلة الحاسبة أيضًا قادرة على التعامل مع التعبيرات الرياضية الرمزية والكميات المشتقة مثل المنحدرات وخطوط الظل والتكاملات والتقاطعات. وهذا يسمح بمعالجة المشاكل الأكثر تقدما. بالنسبة للمعلمين، يقدم Desmos أداة إنشاء أنشطة بسيطة لإنشاء دروس رياضيات واختبارات وواجبات جذابة ومتوافقة مع المعايير والمزيد. يمكن للمدرسين توزيع الأنشطة رقميًا وعرض استجابات الطلاب المجمعة وعملهم في الوقت الفعلي. وهذا يسمح بمراقبة المشاركة والتقدم أثناء التعلم الشخصي والتعلم عن بعد.

الميزات الرئيسية:

• آلة حاسبة للرسوم البيانية تحتوي على رسوم بيانية ومؤامرات وهندسة تفاعلية للغاية
• إنشاء أنشطة الرياضيات التفاعلية عبر الإنترنت وتعيينها رقميًا
• لوحة معلومات المعلم توفر تحليلات الفصل والطلاب.

الايجابيات:

• رائعة لتعزيز التعلم البصري المفاهيمي والاستكشاف
• من السهل جدًا على المعلمين إنشاء محتوى رياضي جذاب متوافق مع المعايير
• مراقبة عمل الطلاب والتقدم في الوقت الحقيقي

سلبيات:

• التركيز القوي على الرسوم البيانية يحد من موضوعات الرياضيات المفاهيمية الأوسع
• طالب مخاوف تتعلق بخصوصية البيانات بسبب كونها طرف ثالث

3. GeoGebra – تصور واستكشاف الرياضيات والعلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات

جيوجبرا هي أداة مجانية متعددة المنصات تجمع بشكل فريد بين أدوات الهندسة الديناميكية والجبر وجداول البيانات والرسوم البيانية والإحصائيات وجبر الكمبيوتر وأدوات حساب التفاضل والتكامل في تطبيق واحد متماسك. وهذا يجعلها ذات قيمة كبيرة للتصور التفاعلي للعلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، والاستكشاف، والتعليم عن بعد. تم إنشاء GeoGebra بواسطة أستاذ الرياضيات ماركوس هوهينوارتر لمساعدة الطلاب على تطوير فهم مفاهيمي أعمق الفهم البصري الرياضيات وارتباطاتها عبر فروع مختلفة مثل الهندسة والجبر وحساب التفاضل والتكامل. ويستخدم البرنامج أكثر من 100 مليون مستخدم حول العالم في 195 دولة.

تجمع المنصة بين القوة التحليلية لأنظمة الجبر الحاسوبية، والآلات الحاسبة الرسومية، وجداول البيانات، والمخططات الديناميكية في أداة واحدة سهلة الاستخدام. يتيح ذلك للطلاب إنشاء الكائنات الرياضية ومعالجتها وتصورها وتحليلها بشكل فعال مثل المعادلات والإنشاءات الهندسية والرسوم البيانية وبيانات جداول البيانات والإحصاءات والمزيد. يتم تحديث النتائج ديناميكيًا في الوقت الفعلي. على الرغم من أن GeoGebra تتمتع بمنحنى تعليمي كبير، إلا أن عمقها واتساعها الذي لا مثيل له بالإضافة إلى الواجهة المرئية البديهية تخلق بيئة جذابة للطلاب لاكتساب المعرفة تجربة تفاعلية عبر مجالات مثل الجبر والهندسة وحساب التفاضل والتكامل والإحصاء والمزيد.

الميزات الرئيسية:

• أدوات قوية ومتكاملة بإحكام للهندسة والجبر وجداول البيانات والرسوم البيانية والرياضيات ثلاثية الأبعاد وCAS وما إلى ذلك.
• تطبيقات سهلة الاستخدام متاحة عبر الويب والجهاز اللوحي والهاتف
• منصة مجتمعية مدمجة لمشاركة المحتوى والواجبات

الايجابيات:

• طريقة جذابة للغاية للطلاب لاستكشاف مفاهيم الرياضيات بشكل مرئي
• تعمل التطبيقات عبر الأنظمة الأساسية بسلاسة عبر جميع أجهزة الطلاب
• يحتوي على أنشطة وتقييمات معدة مسبقًا بالإضافة إلى مشاركة المحتوى

سلبيات:

• منحنى تعليمي كبير لإتقان النطاق الكامل للقدرات
• تتطلب المزيد من ميزات التعاون المتقدمة إصدارًا مدفوعًا

4. Maplesoft – الحساب الرمزي وأدوات بناء الدورة التدريبية

Maplesoft تقدم مجموعة واسعة من منتجات البرامج الرياضية المصممة خصيصًا لتعليم وأبحاث العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM). يوفر منتجها الرائد Maple قدرات حسابية رمزية قوية ضرورية للتعامل مع مفاهيم الرياضيات المجردة بسهولة. كما أنه يتيح التقييم التلقائي للواجبات، وإنشاء محتوى الدورة التدريبية التفاعلية، وتسليم الدورة التدريبية القابلة للتخصيص. تأسست شركة Maplesoft في الثمانينيات من قبل فريق يضم مبتكري نظام الجبر الحاسوبي الأصلي Maple. توفر شركة Maple اليوم واحدًا من أقوى محركات الحساب الرمزي للرياضيات في العالم. يتم استخدامه في الصناعات من التعليم إلى التمويل إلى الهندسة لتطبيقات مثل النمذجة الرياضية والتصور والمحاكاة.

بالنسبة للتعليم، تعمل Maple على تمكين الطلاب من استكشاف المفاهيم الرياضية المتقدمة بشكل رمزي ومرئي. يحتوي على أدوات لدعم حساب التفاضل والتكامل والجبر الخطي ونظرية الأعداد والمعادلات التفاضلية ونظرية الرسم البياني والهندسة والتحليل العددي والمزيد. تقوم هذه الأدوات بإنشاء محتوى الدورة التدريبية التفاعلية تلقائيًا مثل الاختبارات والواجبات المنزلية والأمثلة التفاعلية وأدلة الدراسة لإشراك الطلاب. تقدم Maplesoft أيضًا أدوات شاملة لبناء الدورات التدريبية تمكن المعلمين من إنشاء كتب مدرسية تفاعلية مخصصة بالكامل للرياضيات ومُحسَّنة للتسليم عبر الإنترنت. يتضمن ذلك ميزات مثل عناصر واجهة المستخدم التفاعلية، والواجبات التي تم تقييمها تلقائيًا، ومنتديات الدورة التدريبية، وخيارات التعليقات المخصصة.

الميزات الرئيسية:

• محرك رياضي قوي للحسابات الرمزية والرقمية
• قدرات التصنيف التلقائي للمهام والتقييمات
• أدوات بديهية لتأليف دورات تفاعلية بالكامل

الايجابيات:

• يسمح بالتعامل مع مفاهيم الرياضيات المجردة بشكل رمزي بسهولة
• يقلل بشكل كبير من عبء العمل على المعلمين
• بناء دورة تدريبية قابلة للتخصيص بالكامل لأي موضوع رياضي

سلبيات:

• نموذج ترخيص باهظ الثمن بالنسبة لبعض الميزانيات
• تتطلب الاستفادة من الميزات المتقدمة تدريبًا شاملاً

5. ماتيفيك – ممارسة الرياضيات الابتدائية القائمة على الألعاب

ماتيفيك يوفر مكتبة واسعة من موارد الرياضيات التفاعلية القائمة على الألعاب من مرحلة الروضة إلى الصف السادس والمصممة لبناء فهم مفاهيمي وطلاقة في الحقائق من خلال دروس مرئية بديهية متسلسلة في منهج متماسك. كما يوفر أيضًا أدوات آلية لمراقبة تقدم الطلاب. تهدف ماتيفيك إلى جعل تعلم الرياضيات جذابًا وممتعًا مثل ممارسة الألعاب من خلال الاستفادة من التعلم البصري وتقنيات تصميم الألعاب التحفيزية. يحتوي منهجهم على أكثر من 6 لعبة وأنشطة رياضية تفاعلية تغطي مهارات الرياضيات الأساسية من مرحلة الروضة إلى الصف السادس - بدءًا من العد المبكر والأشكال وحتى الكسور والقياس وأساسيات الجبر والمزيد.

بدلاً من أوراق العمل التقليدية، يتقدم الطلاب من خلال أنشطة ماتيفيك التي تستخدم نماذج مرئية تفاعلية لتمثيل المفاهيم. يتلقى الطلاب تعليقات فورية حول تقدمهم. يتم تخصيص ترتيب الأنشطة وإيقاعها بناءً على نقاط القوة والضعف التي أظهرها كل طالب. تُبقي التقارير المعلمين وأولياء الأمور على اطلاع دائم بتقدم التعلم. من خطوط الأعداد إلى ورق الرسم البياني إلى الأشكال ثلاثية الأبعاد، تحاكي ألعاب ماتيفيك بشكل فعال مفاهيم الرياضيات بصريًا وتفاعليًا. يهدف هذا التعلم التجريبي إلى تطوير فهم أعمق للرياضيات. يتم تحفيز الطلاب بشكل جوهري للتقدم من خلال الأنشطة، مع فتح ألعاب جديدة أثناء تقدمهم. 

الميزات الرئيسية:

• أكثر من 400 لعبة وأنشطة رياضية تفاعلية تمتد من مرحلة الروضة وحتى الصف السادس
• مسار التعلم التكيفي مصمم خصيصًا لقدرات كل طالب المتطورة
• مراقبة التقدم الآلي للطلاب وإعداد التقارير

الايجابيات:

• التعلم القائم على الألعاب الجذاب للغاية يعمل على تحسين الدافع
• تتبع تقدم مهارة الرياضيات للطلاب بشكل شخصي
• يولد تقارير تحليلية قابلة للتنفيذ للمعلمين

سلبيات:

• يقتصر المحتوى على الرياضيات على مستوى المدرسة الابتدائية
• تعطي الأنشطة الأولوية للمشاركة على التعليمات المفاهيمية الصريحة

6. مؤسسة كارنيجي التعليمية – تدريس الرياضيات التكيفي فرديًا

• ماثيا تستخدم مجموعة البرامج من Carnegie Learning تقنية التدريس التكيفي المتقدمة لمحاكاة دروس الرياضيات البشرية الفردية والمصممة خصيصًا لتلبية الاحتياجات والمهارات المتطورة لكل طالب على حدة. يوفر دروس فيديو جذابة مقترنة بمشاكل الممارسة المتوافقة التي تتراوح من الصفوف 1 إلى 1. على مدار أكثر من 6 عامًا، قامت مؤسسة Carnegie Learning بالبحث في كيفية تفكير الطلاب رياضيًا والاستفادة من تلك الأفكار جنبًا إلى جنب مع العلوم المعرفية والذكاء الاصطناعي لتطوير برنامج MATHia التكيفي. يصمم نظام التدريس كيف يمكن لمعلم رياضيات بشري خبير تقييم مهارات الطالب وتحديد الفجوات المعرفية والاستجابة بتوجيه وممارسة شخصية.

يبدأ الطلاب بإجراء تقييم مرجعي لتشخيص نقاط القوة والضعف في موضوعات الرياضيات. ثم يتلقون مسارًا تعليميًا مخصصًا يرشدهم من خلال دروس الرياضيات القائمة على الفيديو من معلمين خبراء. يتم تسلسل مشكلات الممارسة بشكل استراتيجي لتوفير المستوى المناسب من التحدي وبناء الإتقان. ومع تقدم الطلاب، يقوم النظام باستمرار بتحديث نماذج مهارات الطلاب، وتعديل التعليمات وفقًا لذلك. توفر تحليلات لوحة المعلومات للمعلمين رؤى حول التقدم الصفي والفردي. أظهرت الدراسات أن المدارس التي تستخدم نظام كارنيجي التعليمي تؤدي أداءً أفضل بكثير في الاختبارات الموحدة.

الميزات الرئيسية:

• تجربة تعليمية عالية التكيف مصممة بشكل مستمر لكل طالب
• يمزج التعليم المباشر التفاعلي القائم على الفيديو مع الممارسة المتسقة
• محتوى تم تطويره بواسطة خبراء تعليم الرياضيات خصيصًا للمدارس المتوسطة والثانوية

الايجابيات:

• تعليمات الرياضيات الشخصية لتحسين التعلم والإتقان
• يتم تحديث تقارير المعلم بانتظام لتتبع تقدم الطلاب
• نتائج مثبتة في سد فجوات الإنجاز من قضايا المساواة

سلبيات:

• ويتطلب تحقيق الفوائد الكاملة التنفيذ الشامل
• قد يجد بعض الطلاب دروس الفيديو أقل جاذبية من الألعاب

7. Microsoft Math Solver – حل المشكلات الرياضية المدعومة بالذكاء الاصطناعي

مايكروسوفت الرياضيات حلالا هي أداة مدعومة بالذكاء الاصطناعي توفر تفسيرات خطوة بخطوة لمشكلات الرياضيات والعلوم عبر مستويات الصف الدراسي. بفضل الواجهة البديهية، يمكن أن يساعد الطلاب على فهم المفاهيم بشكل أفضل وتحسين مهارات حل المشكلات. يستخدم Microsoft Math Solver أحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي لتقسيم المشكلات إلى خطوات بسيطة وسهلة الفهم. وهو يدعم استعلامات اللغة الطبيعية ويمكنه التعرف على المعادلات الرياضية المكتوبة بخط اليد والمطبوعة. تغطي الأداة موضوعات تشمل الجبر وحساب التفاضل والتكامل والكيمياء والأحياء والفيزياء والمزيد.

يمكن للطلاب إرسال المشكلات عن طريق النص أو الصور أو الكتابة اليدوية وسيقوم الذكاء الاصطناعي بإنشاء تفسيرات كاملة. يهدف Math Solver إلى تعزيز الفهم المفاهيمي وعقلية النمو. وهي مصممة لتكملة المناهج الدراسية وتمكين نجاح الطلاب.

الميزات الرئيسية:

• أكثر من 5500 درس فيديو عالي الجودة يغطي محتوى الرياضيات الشامل من مرحلة الروضة وحتى الصف الثاني عشر
• اختبارات إتقان متسقة تقيم المهارات الإجرائية والفحوصات المفاهيمية
• تحليلات المعلم ولوحات معلومات التدريب التي تراقب تقدم الطلاب

الايجابيات:

• يوفر الوصول المجاني إلى محتوى الرياضيات الكامل في جميع مستويات الصف الدراسي
• أدوات مدرسية مفيدة لتدريب ومراقبة نمو الطلاب
• نموذج غير ربحي يركز على تعظيم إمكانية الوصول إلى التعليم العام

سلبيات:

• يمكن أن تختلف جودة الدرس وشكله بشكل كبير عبر المواضيع
• يقدم حاليًا خيارات تخصيص محدودة للمدارس

8. المساعدات - مهام الرياضيات الداعمة مع الدروس الخصوصية

المساعدات عبارة عن منصة لتعلم الرياضيات قابلة للتكيف توفر مهام مدعومة عبر الإنترنت تدمج بشكل استراتيجي الدعم التعليمي والدروس الخصوصية مع التقييمات التكوينية. أثناء عمل الطلاب على الواجبات، فإنهم يتلقون مساعدة تعليمية فورية ويتلقى المعلمون بيانات قابلة للتنفيذ لاستهداف التدخلات. تم تطوير ASSISTments على مدار عقود من قبل الباحثين في معهد Worcester Polytechnic لتزويد الطلاب بمشاكل الرياضيات الداعمة بشكل استراتيجي وتقديم المساعدة والتلميحات حسب الحاجة. إذا واجهوا صعوبات، يقوم النظام بتعليمهم على الفور قبل السماح لهم بتجربة مشكلات مماثلة حتى يتم تحقيق الإتقان.

يتلقى كل طالب تسلسلًا شخصيًا من التعليمات والممارسة المصممة خصيصًا لفهمه الواضح. تهدف سقالات ASSISTments الحاصلة على براءة اختراع إلى تقليل إحباط الطلاب من خلال تقديم المساعدة عندما يكونون في أمس الحاجة إليها. وهذا يساعد الطلاب على الاستمرار في تعلم مفاهيم ومهارات الرياضيات الجديدة الصعبة. يتم منح المعلمين إمكانية الوصول إلى التقارير التي يتم تحديثها بانتظام لتتبع التقدم والإنجاز الفردي للطلاب بالإضافة إلى الفصل بأكمله الاتجاهات. وهذا يوفر البيانات في الوقت المناسب مما يتيح التدخل المستهدف. أظهرت الدراسات بشكل قاطع أن المدارس التي تستخدم أدوات المساعدة تؤدي أداءً أفضل في الاختبارات القياسية مقارنة بالواجبات المنزلية التقليدية.

الميزات الرئيسية:

• تمزج المهام بسلاسة بين التعليمات والممارسة والدروس الخصوصية والتقييم السريع
• السقالات في الوقت الحقيقي، والتلميحات، والتفسيرات الدقيقة في الوقت المناسب
• تقارير منتظمة عن تقدم الطلاب مع بيانات قابلة للتنفيذ

الايجابيات:

• السقالات الاستراتيجية وتساعد على تقليل إحباط الطلاب
• يبسط دورة بيانات الواجبات المنزلية للمعلمين
• ثبت أنه يعزز بشكل كبير تحصيل الطلاب في الرياضيات

سلبيات:

• قد تبدو الخبرة عالية التنظيم مقيدة لبعض المتعلمين
• يتطلب تكوينًا وإعدادًا مقدمًا كبيرًا

9. شجرة السمك – منهج الرياضيات التكيفي القائم على الذكاء الاصطناعي

فيش تري يوفر منهجًا تكيفيًا للرياضيات من الروضة إلى الصف الثاني عشر لمدة عام كامل مزودًا بموارد تعليمية داعمة. كما حصل برنامج ELA الخاص بهم على تقييم عالٍ. تستخدم Fishtree خوارزميات الذكاء الاصطناعي المتقدمة لتصميم التجارب والأنشطة والتقييمات التعليمية بما يتناسب مع نقاط القوة والاحتياجات الفريدة المتطورة لكل طالب من أجل تعزيز النمو.

تهدف Fishtree إلى تمكين التخصيص المستمر على نطاق واسع باستخدام الذكاء الاصطناعي. تعمل برامجهم كمدرسين رقميين يزودون كل طالب بمسار تعليمي مخصص يناسب احتياجاته. وهذا يقلل من النفقات العامة المطلوبة من المعلمين للتمييز بين التعليمات يدويًا.

يتضمن منهج الرياضيات دروسًا تعتمد على الفيديو، وأدوات تفاعلية، وممارسة تكيفية، وتقييمات تكوينية، والمزيد. يتلقى الطلاب المحتوى المناسب في الوقت المناسب بناءً على معرفتهم ومهاراتهم ودوافعهم وأهدافهم. يوفر النظام للمعلمين رؤى لاستهداف تعليم المجموعات الصغيرة بكفاءة. تم تصنيف كل من مناهج الرياضيات وELA على أنها متوافقة بدرجة كبيرة مع معايير الولاية وفعالة لنمو الطلاب من خلال مجموعات بحثية مستقلة. يهدف الجمع بين الذكاء الاصطناعي التكيفي والتصميم التربوي إلى جعل التعليم المتمايز قابلاً للتطوير.

الميزات الرئيسية:

• تجارب طلابية قابلة للتكيف بشكل مستمر وشخصية
• التقييمات التكوينية والختامية المتكاملة تولد تحليلات قابلة للتنفيذ
• الموارد التعليمية الشاملة للمعلم

الايجابيات:

• محتوى الرياضيات مصمم باستمرار ليناسب مستوى كل طالب على حدة
• يقلل من عبء العمل والنفقات العامة للتمايز
• أنشطة طلابية جذابة ومتنوعة تربويا

سلبيات:

• يسمح بتخصيص محدود لمحتوى المنهج
• يتطلب اعتماد وتنفيذ شامل

10. ALEKS - ممارسة وتقييم الرياضيات التكيفية

ALEKS هو نظام تعليمي متكيف قائم على الويب ومرتكز على العلوم المعرفية والذكاء الاصطناعي. إنه يعزز الأسئلة التكيفية لتحديد القدرات الرياضية لكل طالب بسرعة ودقة. تقوم ALEKS بعد ذلك بتخصيص المحتوى التعليمي والممارسة بما يتناسب مع احتياجاتهم الشخصية لدعم النهج القائم على الإتقان. ALEKS تعني التقييم والتعلم في مساحات المعرفة. ويستند إلى عقود من الأبحاث التي أجراها علماء الإدراك وعلماء الرياضيات في جامعة نيويورك وجامعة كاليفورنيا، إيرفين. يستخدم النظام الأسئلة التكيفية لرسم خريطة لمستويات المعرفة والمهارة لكل طالب بناءً على أدائه.

واستنادًا إلى خريطة المعرفة التي تم إنشاؤها، توفر ALEKS لكل طالب مسارًا تعليميًا مخصصًا من خلال منهج الرياضيات. يركز النظام على الإتقان من خلال تكييف المحتوى بشكل مستمر بناءً على نقاط القوة والضعف لدى الطلاب. تعمل عمليات إعادة التقييم الدورية على تحديث نموذج المعرفة. تقدم ALEKS منتجات الدورات التدريبية التي تمتد من الصف الثالث حتى المدرسة الثانوية بالإضافة إلى الإعداد للكلية. تتماشى الدورات مع المعايير الأساسية المشتركة ومعايير الدولة. يتم استخدام النظام من قبل الملايين من طلاب الروضة وحتى الصف الثاني عشر وطلاب التعليم العالي على مستوى العالم. تظهر الدراسات أن نظام ALEKS يساعد على تحسين المشاركة والثقة ونتائج الاختبارات.

الميزات الرئيسية:

• التعلم والممارسة الفردية باستخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي التكيفية
• تقييمات دورية متكاملة تحدد تطور معرفة الطلاب
• مكتبات محتوى واسعة النطاق تغطي الصفوف من 3 إلى 12

الايجابيات:

• ممارسة الرياضيات الشخصية والتعلم وسرعة المراجعة
• يزود المعلمين بتحليلات مفصلة بشكل لا يصدق للطلاب
• ثبت لتحسين التحصيل والثقة في الرياضيات

سلبيات:

• يفتقر النهج السلوكي إلى الإبداع البشري والفروق الدقيقة
• استثمار كبير في الوقت المقدم لإعداد الفصول الدراسية

11.Symbolab – حل مسائل الرياضيات المتقدمة

Symbolab هي أداة متقدمة لحل المشكلات الرياضية وأداة حاسبة بيانية تغطي موضوعات بدءًا من الرياضيات الأساسية وحتى حساب التفاضل والتكامل والجبر وعلم المثلثات والمزيد. ويقدم تفسيرات خطوة بخطوة إلى جانب الرسوم البيانية والمؤامرات والرسوم البيانية لتعزيز الفهم. يستخدم سيمبولاب الذكاء الاصطناعي لتقسيم المشاكل إلى خطوات منطقية يتم حلها على المستوى المناسب للطالب. إنه بمثابة مدرس رياضيات خبير قادر على شرح المفاهيم بطريقة ودودة ومصممة خصيصًا للمتعلم.

تعتمد الأداة على الويب وتتمتع بقدرات التعرف على مدخلات الرياضيات. يقبل أسئلة اللغة الطبيعية ويمكنه تفسير المعادلات المكتوبة بخط اليد أو المطبوعة أو LaTeX. يهدف سيمبولاب إلى مساعدة الطلاب على اكتساب الثقة في الرياضيات، ومنع عوائق التعلم، وتقليل الحاجة إلى الدروس الخصوصية الفردية. يستخدم سيمبولاب من قبل ملايين الطلاب على مستوى العالم. على الرغم من أن الآلة الحاسبة الرسومية الأساسية مجانية، إلا أن فتح الحلول خطوة بخطوة والميزات الإضافية يتطلب اشتراكًا مدفوعًا يبدأ من 6.99 دولارًا أمريكيًا شهريًا. لكن هذا يتيح الوصول إلى مدرس رياضيات قوي يعمل بالذكاء الاصطناعي.

الميزات الرئيسية:

• شرح مفصل لحل المسائل الرياضية خطوة بخطوة
• دروس خصوصية ذكية مصممة لكل طالب
• الكتابة اليدوية وإدخال اللغة الطبيعية

الايجابيات

• يطور فهمًا مفاهيميًا أعمق
• مساعدة متاحة على مدار 24 ساعة طوال أيام الأسبوع على المستوى المناسب
• يقلل من الحاجة إلى التدريس الفردي

سلبيات

• الاعتماد المفرط المحتمل دون توجيه
• تتطلب الميزات المتقدمة الوصول المدفوع

12. Cognii – مدرسو الرياضيات الافتراضيون مدعومون بالذكاء الاصطناعي

كوجني يوفر تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي الحائزة على جوائز لتشغيل تطبيقات دروس الرياضيات الافتراضية لأي منصة. تسمح خوارزميات الحوار التحادثي الخاصة بهم بروبوتات الدردشة، الآلهة الافتراضيةوتطبيقات التعلم والمساعدين الصوتيين للتعرف على عمل الطلاب وتقييم الفهم بعمق وتقديم تعليقات مخصصة على نطاق واسع. تستفيد منصات التدريس الافتراضية الخاصة بشركة Cognii من معالجة اللغة الطبيعية، آلة التعلم والخبرة في الموضوع لمحاكاة حوارات تعليمية شخصية شبيهة بالإنسان ومخصصة للمهارات والمعرفة الحالية لكل طالب. الهدف هو تزويد كل متعلم بمعلم ذكاء اصطناعي مصمم خصيصًا لتلبية احتياجاته ومتوفر في أي وقت.

يقوم المعلمون الافتراضيون تلقائيًا بإشراك الطلاب في المحادثات المنطوقة أو النصية، حيث يقومون بتحليل عينات عملهم، وتقييم نقاط القوة والضعف، وتقديم تلميحات وتفسيرات، وتكييف مشكلات المتابعة وفقًا لذلك. وهذا نموذج للتفاعل بين المعلمين الخبراء من البشر.

أظهرت تقنية Cognii مكاسب تعليمية مثبتة عبر تطبيقات مثل روبوتات الدردشة، وأنظمة التدريب الافتراضية الذكية، ومدربي مهارات المحادثة. على الرغم من أنها تركز حاليًا على الرياضيات الأساسية، إلا أن الحوارات المخصصة تهدف إلى جعل التعلم أكثر جاذبية مع زيادة معدل الاحتفاظ بالمتعلمين.

الميزات الرئيسية:

• تقنية الحوار التحادثي المعتمدة على الذكاء الاصطناعي
• يتعرف على أعمال الطلاب المكتوبة بخط اليد والمنطوقة
• يحاكي حوارات تدريس الرياضيات البشرية الشخصية 1 على 1

الايجابيات:

• دعم الرياضيات المتوفر دائمًا والمصمم ديناميكيًا للأفراد
• نماذج التوجيه الشخصي للمعلمين البشريين الخبراء
• سهولة التكامل في أي تطبيق أو جهاز أو منصة

سلبيات:

• يركز حاليًا على مهارات الرياضيات التأسيسية المبكرة فقط
• التفاعلات تفتقر إلى الفروق الدقيقة في المحادثة البشرية

13. Gradescope – الدرجات والملاحظات بمساعدة الذكاء الاصطناعي

جرادسكوب عبارة عن منصة للتقييم والملاحظات مدعومة بالذكاء الاصطناعي تستخدمها الجامعات الرائدة في جميع أنحاء العالم. يمكنه تصنيف أعمال الرياضيات المكتوبة تلقائيًا مع السماح للمعلمين بتقديم تعليقات نوعية مخصصة. يقوم Gradescope أيضًا بإنشاء تحليلات الأداء على نطاق واسع للكشف عن الاتجاهات على مستوى الفصل الدراسي. يهدف Gradescope إلى توفير الوقت الذي يقضيه المعلمون في الجوانب الروتينية والميكانيكية للتقدير حتى يتمكنوا من التركيز على تقديم تعليقات فردية قابلة للتنفيذ. تسمح المنصة بالتقييم التلقائي لمهام الرياضيات والحسابات من خلال التعرف رقميًا على الأعمال المكتوبة بخط اليد والصيغة.

ومع ذلك، لا يزال المعلمون يحتفظون بالسيطرة على زيادة التقييم التلقائي من خلال التعليقات النوعية من خلال التعليقات التوضيحية مباشرة على عمل الطلاب. توفر لوحات معلومات التحليلات أيضًا نظرة عامة عالية المستوى على إنجازات الطلاب وعلى مستوى الفصل الدراسي فيما يتعلق بأهداف التعلم المختلفة للمساعدة في التخطيط لمزيد من التعليمات. بينما تركز التجربة المبسطة بشكل أساسي على التقييم والتحليلات التجميعية الفعالة، توفر Gradescope منصة مدعومة بالذكاء الاصطناعي لتوفير الوقت لتصنيف مهام الرياضيات على نطاق واسع مع الحفاظ على إمكانات تعليقات المعلمين.

الميزات الرئيسية:

• التصنيف التلقائي لمهام الرياضيات باستخدام الذكاء الاصطناعي للتعرف على الكتابة اليدوية
• منصة للتقييم النوعي للمعلمين وردود الفعل
• لوحة معلومات لتحليل اتجاهات أداء الطلاب

الايجابيات:

• يوفر وقتًا كبيرًا عن طريق أتمتة التصنيف الكمي عن ظهر قلب
• يسمح بالتركيز على تقديم تعليقات شخصية ذات معنى
• توفر التحليلات رؤى على المستوى الكلي لفهم الفصل الدراسي

سلبيات:

• يظل التعرف على الكتابة اليدوية وتصنيفها غير كامل
• يمكن أن يشعر بأنه غير شخصي للطلاب الراغبين في الاتصال

14. Acadly – ​​التدريس الذكي من خلال ألعاب الرياضيات

أكادلي يقدم برنامج دردشة آلي لتعلم الرياضيات يعتمد على الذكاء الاصطناعي والذي يوفر دعمًا تعليميًا مخصصًا من خلال الألعاب التفاعلية ومسائل التدريب والدروس الموجهة. يهدف تطبيقهم المصمم بشكل جميل إلى جعل تعلم الرياضيات أكثر جاذبية ومتعة. يهدف Acadly إلى توفير بديل مدعوم بالذكاء الاصطناعي لتدريس الرياضيات البشرية بشكل مباشر وجهًا لوجه. يتحدث الطلاب مع chatbot ودود باستخدام اللغة الطبيعية للحصول على المساعدة أو طلب المساعدة في أي وقت. يغطي التدريس مفاهيم الرياضيات التي تمتد عادةً للصفوف من 1 إلى 1.

بناءً على احتياجات الطلاب المحددة، يمكن لروبوت الدردشة أن يوصي بألعاب تفاعلية، ومجموعات تمارين مخصصة، ودروس مصغرة مع تلميحات وإرشادات مدعومة، وأمثلة عملية لترسيخ المفاهيم. ويهدف إلى تحقيق التوازن بين التعلم والمشاركة والتحفيز. من خلال الاستفادة من محادثات اللغة الطبيعية ومحاكاة استراتيجيات التدريس البشري، يوفر Acadly رفيقًا رياضيًا مدعومًا بالذكاء الاصطناعي يمكن الوصول إليه في أي وقت. بينما لا يمكن ذلك بشكل كامل استبدال الإنسان المعلمين، يقوم النظام بنموذج فوائد التدريس الفردي المصمم خصيصًا لكل متعلم.

الميزات الرئيسية:

• روبوت محادثة مدعوم بالذكاء الاصطناعي لتعليم الرياضيات
• تعلم الرياضيات من خلال الألعاب الجذابة والتمارين والدروس ذات الحجم الصغير
• يتعرف على عمل الطلاب ويقدم تعليقات مخصصة

الايجابيات:

• يمزج بين تعلم الرياضيات واللعب الممتع لمزيد من المشاركة
• دعم الرياضيات والممارسة والتحفيز متاح دائمًا
• نماذج طبيعية لتعليم الرياضيات البشرية

سلبيات:

• يقتصر المحتوى حاليًا على مهارات الرياضيات الأساسية
• لا يمكن استبداله بالكامل المعلم البشري توجيه

15 حاسبة القيقب – حاسبة ذكية على الإنترنت

حاسبة القيقب هي آلة حاسبة ذكية عبر الإنترنت تستخدم الذكاء الاصطناعي لتقديم حلول خطوة بخطوة للمسائل الرياضية. ويغطي مجموعة واسعة من المواضيع بما في ذلك الجبر وعلم المثلثات وحساب التفاضل والتكامل والمشتقات والتكاملات وأكثر من ذلك. تقبل الأداة التعبيرات الرياضية المكتوبة وتقوم بإرجاع خطوات الحل التفصيلية جنبًا إلى جنب مع المخططات والرسوم البيانية المصاحبة للمساعدة في الفهم. وهي مصممة لمساعدة الطلاب على تصور المفاهيم.

تستخدم Maple Calculator حساب الذكاء الاصطناعي الرمزي المقترن بمبادئ أصول تدريس الرياضيات لتقسيم الحلول إلى خطوات سهلة الفهم وموضحة على مستوى الطالب. ويهدف إلى تعزيز الإتقان من خلال الممارسة وتقديم التوجيه على الفور عندما يعاني الطلاب أو يتعثرون.

على الرغم من أن الآلة الحاسبة الأساسية مجانية، إلا أن الميزات المتميزة مثل أنواع المشكلات الإضافية والتخصيص والخطوات الموضحة بخبرة تتطلب اشتراكات مدفوعة ميسورة التكلفة تبدأ من 2.99 دولارًا أمريكيًا شهريًا. بشكل عام، توفر Maple Calculator مساعدًا رياضيًا مدعومًا بالذكاء الاصطناعي لتكملة التعلم.

الميزات الرئيسية:

• مشكلة رياضية مدعومة بالذكاء الاصطناعي، تفسيرات خطوة بخطوة
• الرسوم البيانية والتصورات التفاعلية
• تركز بشكل حدسي على تعليم المستخدم

الايجابيات:

• يساعد على بناء الحدس المفاهيمي للرياضيات
• متاح للممارسة الذاتية في أي وقت
• يقلل من الحاجة إلى التدريس الفردي

سلبيات:

• الاعتماد المفرط المحتمل دون توجيه
• تتطلب الميزات المتقدمة الوصول المدفوع

أفضل أدوات الذكاء الاصطناعي لتدريس الرياضيات على الإنترنت

أداة	الفائدة الرئيسية	النسخة المجانية	النسخة المدفوعة	مثالية ل
Photomath	حل مشكلة الرياضيات الفورية	استخدام محدود	الاشتراك المميز	مساعدة في الواجبات المدرسية
ديسموس	حاسبة الرسوم البيانية التفاعلية	الوصول الكامل	مجانًا	التصور الرياضيات
جيوجبرا	تصور الرياضيات والعلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM).	نسخة محدودة	منصة مدفوعة	تعلم الرياضيات التفاعلي
Maplesoft	الحساب الرمزي	نسخة تجريبية	الترخيص المدفوع	دورات الرياضيات المستوى العالي
ماتيفيك	الرياضيات الابتدائية القائمة على اللعبة	نسخة تجريبية	الاشتراك المدرسي	تطوير مفهوم الرياضيات المبكر
أكاديمية خان	دروس الفيديو والممارسة	الوصول الكامل للمكتبة	مجانًا	مراجعة ذاتية
المساعدات	واجبات الرياضيات التكيفية	نسخة محدودة	الاشتراك المدرسي	واجبات الرياضيات الشخصية
فيش تري	منهج الذكاء الاصطناعي التكيفي	لا	ترخيص المدرسة	دورات الرياضيات الشخصية
ALEKS	ممارسة الرياضيات التكيفية	تجربة محدودة	ترخيص المدرسة	ممارسة الرياضيات المتمايزة
مايكروسوفت الرياضيات حلالا	حل المشكلات المدعوم بالذكاء الاصطناعي	حرية الوصول	مجانًا	ممارسة الرياضيات الموجهة
Symbolab	حل مسائل الرياضيات المتقدمة	الوصول الأساسي	اشتراك مدفوع	تعلم الرياضيات المستهدف
حاسبة القيقب	حاسبة ذكية على الإنترنت	الوصول الأساسي	اشتراك مدفوع	جعل الرياضيات أكثر سهولة

وفي الختام

يتمتع الذكاء الاصطناعي بإمكانات هائلة، وغير محققة في الغالب، لتحسين تدريس الرياضيات وتعلمها بشكل كبير في بيئات الإنترنت، كما تظهر هذه الأدوات المتنوعة بشكل واضح. إن المزايا التي يتمتع بها المعلمون والطلاب هائلة، وتتراوح من تقديم دروس خصوصية تكيفية فردية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع إلى أتمتة عملية وضع الدرجات والتقييم. على الرغم من أنه لا غنى عنهم دائمًا، إلا أنه يمكن للمعلمين البشريين تخصيص المزيد من وقتهم لإنشاء دروس جذابة وعالية اللمس يتم تخصيصها لكل طالب بفضل أدوات الذكاء الاصطناعي للتعليم. مما لا شك فيه أن التطور السريع المستمر للذكاء الاصطناعي سيفتح آفاقًا جديدة لتحسين إمكانية الوصول العالمي والمشاركة والفعالية لتعليم الرياضيات الافتراضية الممتاز.