digital reading

Background Foundational literacy models have long privileged visual–auditory decoding pathways, systematically marginalising the haptic, proprioceptive, and affective systems that evolutionarily predate symbolic processing. The accelerating digital transformation of early childhood has compounded this problem by replacing hands-on, material engagement with screen-mediated interaction, raising urgent questions about the sensorimotor foundations of orthographic learning. Hypothesis/theory We propose Concrete Reading Theory (CRT), a neurocognitive framework positing that durable literacy acquisition is hypothesised to depend on functional anchors—multisensory, affectively charged cognitive structures that bind abstract orthographic symbols to concrete sensorimotor networks. “Concrete” refers not to physical materials alone but to the neurocognitive act of concretising: grounding arbitrary symbols in embodied experience. CRT extends existing embodied cognition frameworks by generating a falsifiable neurophysiological prediction: that multisensory convergence during early orthographic learning may manifest as gamma-band synchrony (30–100 Hz) in temporo-parietal circuits. Where gamma measurement is not feasible in young child populations, complementary electrophysiological markers—specifically the N170 and P200 event-related potential components—and functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) connectivity offer more accessible validation targets at the current stage of research. Methods CRT is operationalised through the Juthur Applied Model, a four-phase tactile scaffolding intervention piloted in Arabic-speaking early childhood classrooms (ages 4–8; N = 142 children across six classrooms). Pilot data comprised structured observations using the Relational Presence Index (RPI), teacher reflective journals, child work samples, and video-coded focal episodes. An independent trained coder double-coded a random 20% subset of recorded sessions [Cohen's κ = 0.86, 95% CI (0.79, 0.93)]. Results Three observational patterns emerged consistent with CRT's core propositions: amplified relational presence following tactile episodes [ r = .71, p < .01, 95% CI (.58,.81)]; non-linear, burst-like literacy emergence coinciding with affect-rich moments; and scaffolded sensory withdrawal associated with deeper kinaesthetic encoding and stronger short-term retention, with an indicative, non-causal effect size estimate of d = 0.68 [bootstrap 95% CI (0.31, 1.04)] for the sensory-withdrawal contrast. These patterns do not establish causality. Conclusion CRT offers a mechanistic, falsifiable framework for how embodied, multisensory instruction may scaffold early orthographic learning. Four testable hypotheses guide a pre-registered randomised controlled trial ( N ≈ 720) now approaching analysis, which will provide the causal evidence necessary to confirm, refine, or refute the theory.

زمینه: مدل‌های بنیادین سوادآموزی مدت‌هاست که مسیرهای رمزگشایی دیداری-شنیداری را برتری داده‌اند و به‌طور نظام‌مند، نظام‌های لمسی، حس عمقی و عاطفی را که از نظر تکاملی پیش از پردازش نمادین قرار دارند، به حاشیه رانده‌اند. تحول شتابان دیجیتال در دوران کودکی اولیه این مشکل را تشدید کرده است، چرا که تعامل عملی و مادی را با تعامل مبتنی بر صفحه‌نمایش جایگزین کرده و پرسش‌های فوری درباره‌ی بنیان‌های حس‌حرکتی یادگیری خط را مطرح می‌کند. فرضیه/نظریه: ما نظریه‌ی خواندن عینی (CRT) را پیشنهاد می‌کنیم؛ چارچوبی عصب‌شناختی-شناختی که فرض می‌کند کسب پایدار سواد به لنگرهای عملکردی وابسته است—ساختارهای شناختی چندحسی و دارای بار عاطفی که نمادهای انتزاعی خط را به شبکه‌های حس‌حرکتی عینی پیوند می‌دهند. «عینی» صرفاً به مواد فیزیکی اشاره ندارد، بلکه به کنش عصب‌شناختی عینیت‌بخشی اشاره دارد: ریشه‌دار کردن نمادهای دلخواه در تجربه‌ی مجسم. CRT چارچوب‌های شناخت مجسم موجود را با تولید پیش‌بینی عصب‌فیزیولوژیک ابطال‌پذیر گسترش می‌دهد: همگرایی چندحسی در طول یادگیری اولیه‌ی خط ممکن است به صورت هم‌زمانی باند گاما (۳۰–۱۰۰ هرتز) در مدارهای گیجگاهی-جداری ظاهر شود. در مواردی که اندازه‌گیری گاما در جمعیت کودکان خردسال امکان‌پذیر نیست، نشانگرهای مکمل الکتروفیزیولوژیک—به‌ویژه مؤلفه‌های N170 و P200 پتانسیل وابسته به رویداد—و اتصال‌پذیری طیف‌نگاری نزدیک-مادون قرمز عملکردی (fNIRS) اهداف اعتبارسنجی در دسترس‌تری در مرحله‌ی کنونی پژوهش فراهم می‌کنند. روش‌ها: CRT از طریق مدل کاربردی Juthur عملیاتی شده است؛ مداخله‌ی چهارمرحله‌ای با تکیه بر حمایت لمسی که به صورت آزمایشی در کلاس‌های پیش‌دبستانی عرب‌زبان (۴ تا ۸ سال؛ N = 142 کودک در شش کلاس) اجرا شد. داده‌های آزمایشی شامل مشاهدات ساختاریافته با استفاده از شاخص حضور رابطه‌ای (RPI)، دفترچه‌های تأملی معلمان، نمونه‌های کار کودکان و اپیزودهای کدگذاری‌شده‌ی ویدیویی بود. یک کدگذار مستقل و آموزش‌دیده، ۲۰٪ تصادفی از جلسات ضبط‌شده را دوکدگذاری کرد [کاپای کوهن κ = 0.86، ۹۵٪ CI (0.79, 0.93)]. نتایج: سه الگوی مشاهده‌ای مطابق با گزاره‌های اصلی CRT ظاهر شد: افزایش حضور رابطه‌ای پس از اپیزودهای لمسی [r = .71، p < .01، ۹۵٪ CI (.58, .81)]؛ ظهور غیرخطی و جهشی سواد که همزمان با لحظات غنی از عاطفه رخ داد؛ و کناره‌گیری حسی حمایت‌شده که با رمزگذاری عمقی‌تر حس‌حرکتی و حفظ کوتاه‌مدت قوی‌تر همراه بود، با برآورد اندازه‌ی اثر غیرعلی و نشانه‌ای d = 0.68 [بوت‌استرپ ۹۵٪ CI (0.31, 1.04)] برای مقایسه‌ی کناره‌گیری حسی. این الگوها علیت را اثبات نمی‌کنند. نتیجه‌گیری: CRT چارچوبی مکانیکی و ابطال‌پذیر برای تبیین چگونگی حمایت آموزش مجسم و چندحسی از یادگیری اولیه‌ی خط فراهم می‌کند. چهار فرضیه‌ی قابل آزمون، یک کارآزمایی تصادفی‌سازی‌شده با پیش‌ثبت (N ≈ 720) را هدایت می‌کند که اکنون در آستانه‌ی تحلیل قرار دارد و شواهد علی لازم برای تأیید، اصلاح یا رد نظریه را فراهم خواهد کرد.

Background Against the backdrop of digital empowerment, generative artificial intelligence has been widely applied in school-age children’s reading education, and digital reading has become one of the primary types of environmental exposure for school-age children. However, school-age children face challenges such as insufficient age-appropriate content and uncontrollable physical and mental strain. There is an urgent demand for a public health intervention model that balances reading-related health benefits, prevents and controls digital exposure risks, avoids physical and mental health impairments, and adapts to school-age children from diverse socioeconomic backgrounds. Methods A retrospective control study design was used in this study. A total of 100 cases of school-age children aged 6–12 were collected from the standardized intervention archive of our institution from September 2025 to December 2025. According to the intervention plan actually accepted in the archive records, they were divided into the collaborative intervention group and the AI-only reading group with 50 cases in each group. In the AI-only reading group, the recorded intervention is purely generative AI independent reading intervention (college students are only responsible for equipment operation and maintenance, and do not participate in reading guidance and emotional intervention), while in the collaborative intervention group, the recorded intervention is the structured auxiliary collaborative intervention of the whole process of generative AI voice multi-round interactive reading combined with standardized training for college students. The intervention period is 12 weeks, three times a week, and each time is 20–25 min. Retrospective analysis of longitudinal data at baseline, 6 weeks of intervention, 12 weeks of follow-up and 4 weeks of follow-up, with the comprehensive score of early reading as the only preset main outcome index, repeated measurement analysis of variance, independent sample t -test and chi-square test were used to analyze the inter-group and time effects, Cohen’s d was used to evaluate the effect, and the test level was α = 0.05. Results Retrospective archive data shows that, after intervention, the collaborative intervention group achieved significantly higher composite early reading scores, phonological awareness, vocabulary comprehension accuracy, reading attention duration and reading interest scores than the AI-only reading group ( p < 0.05). The main effects of group, time and the group-time interaction were all highly statistically significant ( p < 0.01), with an effect size of Cohen’s d = 0.50 representing a moderate intervention effect. The collaborative intervention group also showed significantly higher intervention adherence rate, AI interaction completion rate, reading task completion rate and frequency of active participation than the AI-only reading group ( p < 0.05). In terms of digital health-related outcomes, the collaborative intervention group had significantly lower incidence of adverse psychological states, incidence of prodromal signs of visual fatigue and digital eye strain symptoms, and study dropout rate ( p < 0.05). Among the digital health-related safety indicators, the incidence of negative emotions, visual fatigue and research dropout rate were significantly lower than those of the AI-only reading group ( p < 0.05). The archived records showed that the whole screen duration was strictly in compliance, and there was no privacy leakage and serious adverse events. The 10% lost visit rate was controllable, and the complete rate of informed consent and the qualified rate of implementation were all 100%, and there was no privacy leakage and serious adverse events. Conclusion The generative AI interaction mode paired with college student auxiliary support is associated with sustained improvement school-age children’s core early reading ability via cumulative short-term follow-up effects. Meanwhile, this collaborative model enables effective management of digital environmental exposure risks and may reduce risks related to visual and psychological health among school-age children. The intergroup differences remained stable with reliable effect sizes. This intervention model can be may provide a reference for future implementation as a digital public health intervention targeting school-age children’s early reading, and provides preliminary empirical evidence for the standardized application of AI-supported education for school-age children. This retrospective study only reflects the differences between groups of compound intervention programs in archived cases, and cannot establish strong causal inference.

زمینه: در بستر توانمندسازی دیجیتال، هوش مصنوعی مولد به طور گسترده‌ای در آموزش خواندن کودکان سن مدرسه به کار گرفته شده است و خواندن دیجیتال به یکی از انواع اصلی مواجهه‌ی محیطی برای کودکان سن مدرسه تبدیل شده است. با این حال، کودکان سن مدرسه با چالش‌هایی مانند کمبود محتوای متناسب با سن و فشارهای جسمی و روانی غیرقابل کنترل مواجه هستند. نیاز فوری به یک الگوی مداخله‌ی سلامت عمومی وجود دارد که منافع سلامت مرتبط با خواندن را متعادل کند، خطرات مواجهه‌ی دیجیتال را پیشگیری و کنترل نماید، از آسیب‌های سلامت جسمی و روانی جلوگیری کند و با کودکان سن مدرسه از زمینه‌های اجتماعی-اقتصادی متنوع سازگار باشد. روش‌ها: در این مطالعه از طرح کنترل گذشته‌نگر استفاده شد. در مجموع ۱۰۰ مورد از کودکان سن مدرسه ۶ تا ۱۲ ساله از آرشیو مداخله‌ی استانداردشده‌ی مؤسسه‌ی ما از سپتامبر ۲۰۲۵ تا دسامبر ۲۰۲۵ جمع‌آوری شد. بر اساس برنامه‌ی مداخله‌ای که واقعاً در سوابق آرشیو پذیرفته شده بود، آن‌ها به دو گروه مداخله‌ی مشارکتی و گروه خواندن صرفاً با هوش مصنوعی تقسیم شدند که هر گروه شامل ۵۰ نفر بود. در گروه خواندن صرفاً با هوش مصنوعی، مداخله‌ی ثبت‌شده صرفاً مداخله‌ی خواندن مستقل با هوش مصنوعی مولد بود (دانشجویان دانشگاه فقط مسئول راه‌اندازی و نگهداری تجهیزات بودند و در راهنمایی خواندن و مداخله‌ی عاطفی شرکت نداشتند)، در حالی که در گروه مداخله‌ی مشارکتی، مداخله‌ی ثبت‌شده، مداخله‌ی ساختاریافته‌ی کمکی مشارکتی در کل فرایند خواندن تعاملی چندمرحله‌ای صوتی با هوش مصنوعی مولد همراه با آموزش استانداردشده برای دانشجویان دانشگاه بود. دوره‌ی مداخله ۱۲ هفته، سه بار در هفته و هر بار ۲۰ تا ۲۵ دقیقه بود. تحلیل گذشته‌نگر داده‌های طولی در خط پایه، ۶ هفته مداخله، ۱۲ هفته پیگیری و ۴ هفته پیگیری انجام شد و امتیاز جامع خواندن اولیه به عنوان تنها شاخص اصلی از پیش تعیین‌شده در نظر گرفته شد. برای تحلیل اثرات بین‌گروهی و زمانی از تحلیل واریانس اندازه‌گیری مکرر، آزمون t مستقل و آزمون کای-دو استفاده شد، اندازه‌ی اثر با Cohen’s d ارزیابی شد و سطح آزمون α = ۰٫۰۵ بود. نتایج: داده‌های آرشیوی گذشته‌نگر نشان داد که پس از مداخله، گروه مداخله‌ی مشارکتی در امتیاز ترکیبی خواندن اولیه، آگاهی واجی، دقت درک واژگان، مدت زمان توجه به خواندن و امتیاز علاقه به خواندن به طور معناداری بالاتر از گروه خواندن صرفاً با هوش مصنوعی بود (p < 0.05). اثرات اصلی گروه، زمان و تعامل گروه-زمان همگی از نظر آماری بسیار معنادار بودند (p < 0.01) و اندازه‌ی اثر Cohen’s d = 0.50 نشان‌دهنده‌ی اثر مداخله‌ای متوسط بود. گروه مداخله‌ی مشارکتی همچنین نرخ پایبندی به مداخله، نرخ تکمیل تعامل با هوش مصنوعی، نرخ تکمیل وظیفه‌ی خواندن و فراوانی مشارکت فعال به طور معناداری بالاتری نسبت به گروه خواندن صرفاً با هوش مصنوعی نشان داد (p < 0.05). از نظر پیامدهای مرتبط با سلامت دیجیتال، گروه مداخله‌ی مشارکتی شیوع معناداری کمتری از وضعیت‌های روانی نامطلوب، نشانه‌های پیش‌درآمد خستگی بینایی و علائم خستگی چشمی دیجیتال و نرخ ترک تحصیل داشت (p < 0.05). در میان شاخص‌های ایمنی مرتبط با سلامت دیجیتال، شیوع هیجانات منفی، خستگی بینایی و نرخ ترک پژوهش به طور معناداری کمتر از گروه خواندن صرفاً با هوش مصنوعی بود (p < 0.05). سوابق آرشیوی نشان داد که مدت زمان کل استفاده از صفحه نمایش کاملاً مطابق با مقررات بوده و هیچ نشتی حریم خصوصی و رویداد نامطلوب جدی وجود نداشته است. نرخ مراجعه‌ی از دست رفته ۱۰٪ قابل کنترل بود و نرخ کامل بودن رضایت آگاهانه و نرخ اجرای واجد شرایط هر دو ۱۰۰٪ بود و هیچ نشتی حریم خصوصی و رویداد نامطلوب جدی وجود نداشت. نتیجه‌گیری: شیوه‌ی تعاملی هوش مصنوعی مولد همراه با حمایت کمکی دانشجویان دانشگاه با بهبود پایدار توانایی خواندن اولیه‌ی هسته‌ای کودکان سن مدرسه از طریق اثرات تجمعی پیگیری کوتاه‌مدت مرتبط است. در عین حال، این مدل مشارکتی امکان مدیریت مؤثر خطرات مواجهه با محیط دیجیتال را فراهم می‌کند و ممکن است خطرات مرتبط با سلامت بینایی و روانی کودکان سن مدرسه را کاهش دهد. تفاوت‌های بین‌گروهی با اندازه‌های اثر قابل اعتماد پایدار باقی ماندند. این مدل مداخله می‌تواند به عنوان مرجعی برای اجرای آینده به عنوان یک مداخله‌ی سلامت عمومی دیجیتال با هدف خواندن اولیه‌ی کودکان سن مدرسه مورد استفاده قرار گیرد و شواهد تجربی مقدماتی برای کاربرد استاندارد آموزش مبتنی بر هوش مصنوعی برای کودکان سن مدرسه فراهم می‌کند. این مطالعه‌ی گذشته‌نگر فقط تفاوت‌های بین گروه‌های برنامه‌های مداخله‌ی ترکیبی در موارد آرشیوی را منعکس می‌کند و نمی‌تواند استنباط علّی قوی ایجاد کند.