Cognitive load

Although classical poetry is central to Chinese language education, how poetry learning is linked to writing development has rarely been characterized empirically. This one-year longitudinal study followed 1,920 students in Grades 3–6 from 48 classes in 12 primary schools across four waves and applied a four-level growth model (measurement occasions nested within students, students within classes, and classes within schools). The cognitive load components were indexed provisionally by NASA-TLX subscales, and results that depend on their distinction are interpreted as preliminary. Eight confirmatory tests were controlled with the Holm procedure and all remaining analyses were reported as exploratory with Benjamini-Hochberg control; a random-intercept cross-lagged panel model examined within-person lagged associations, which inform rather than establish the ordering of the modeled associations; and the 12-school highest level was examined with leave-one-school-out refits, a wild cluster bootstrap, prior sensitivity analyses, a school fixed-effects model, and a calibrated Monte Carlo simulation. Intrinsic (β = −0.41) and extraneous (β = −0.49) cognitive load were negatively and germane cognitive load (β = 0.45) positively associated with writing ability (Holm-adjusted p < .001), and schema construction, imagery processing, and emotional resonance carried statistical indirect associations totaling 0.587 (76.2% of the total association). The interaction of teaching method with cognitive load ( γ = 0.47, Holm-adjusted p = .011) was retained under all small-cluster sensitivity analyses, whereas the interactions with grade and class environment were exploratory and the school-level variance component was imprecisely estimated, and writing ability followed a mildly decelerating quadratic trajectory ( π 2 = −0.17 points per wave², Holm-adjusted p < .001). With imputation, centering, model reselection, refitting, and BLUP computation confined to the training folds, prediction for new students in the sampled classes and schools reached R 2 = 0.847 and RMSE = 4.28, meeting the preset RMSE target, whereas three-band accuracy (80.3%) fell short of the preset 85% target, and prediction for unseen classes and schools reached R 2 = 0.768 and 0.656. The findings characterize the multilevel associations between classical poetry learning and writing development and support instructional recommendations restricted to the confirmatory results.

This study examined the implementation and perceived effectiveness of Inquiry-Based Learning (IBL) strategies in science among teachers and students in five public junior high schools in Panabo City, Davao del Norte. Anchored in Constructivist Learning Theory, Social Constructivism, Progressive Inquiry, and Cognitive Load Theory, it employed a quantitative descriptive-correlational design. Respondents comprised 31 Science teachers selected through total enumeration and 100 Grade 10 students selected through purposive sampling. Data were collected using validated researcher-developed questionnaires and analyzed using descriptive statistics, Pearson correlation, and independent samples t-tests. Teachers rated IBL implementation as Highly Implemented (M = 4.66) and its effectiveness as Highly Effective (M = 4.71), whereas students rated implementation as Implemented (M = 4.17) and effectiveness as Effective (M = 4.09). Significant positive relationships emerged between implementation and perceived effectiveness, with stronger associations in students’ assessments. Significant differences between teacher and student ratings indicated disparities in their classroom perceptions. The findings concerned student engagement, conceptual understanding, scientific inquiry skills, collaborative learning, and problem-solving abilities. The study proposed the INQUIRE+ Professional Development Program to strengthen Science teachers’ inquiry-based instruction through coaching, collaborative lesson study, reflective practice, and systematic monitoring and evaluation. It aligns with Sustainable Development Goal 4 (Quality Education) by supporting improved Science instruction and continuing teacher development. Its contribution to educational and institutional sustainability lies in promoting sustained professional learning, school-based collaboration, and evidence-informed instructional improvement across participating schools and varied local classroom learning contexts. Further evaluation of the proposed program is needed to establish its effectiveness after implementation.

This design case describes the development and iterative refinement of an instructional method for teaching the Spanish prepositions por and para, which are a persistent challenge for learners to master, even at advanced levels. This instructional design is a visually based mnemonic system that uses color-coded images to facilitate the memorization and contextual understanding of 14 distinct usage rules. Initially created from classroom necessity and refined over multiple semesters, the design combines visual aids, student interaction, and a novel “color reveal” step that retroactively assigns color categories—black-and-white for por and color for para—to previously memorized images. This delayed categorization allows learners to chunk and sort abstract grammar rules efficiently, reducing cognitive load and improving retention. The method was implemented in second-semester Spanish courses at a large Midwestern university and later adapted for asynchronous instruction. Only after developing the design did the theoretical underpinnings—dual coding, information processing theory, and schema formation—become clear. This case illustrates to the designer the value of practice-driven innovation and the role of cognitive theory in shaping effective instructional tools.

Higher education has historically operated under a paradigm of information scarcity, positioning universities as premier institutions for curating and transmitting knowledge. The convergence of digital hyper-abundance, algorithmic curation, and generative artificial intelligence (GenAI) has disrupted this model, producing what educators increasingly describe as a crisis of critical thinking in higher education. The purpose of this review is to examine how information abundance, algorithmic curation, and GenAI use may influence university students’ critical thinking, and to synthesise what this evidence implies for what universities teach and how they assess. Using a critical narrative review design with thematic synthesis, the review analyses 45 verified sources (empirical studies, systematic reviews and meta-analyses, conceptual works, and policy guidance) identified through citation chaining and targeted searches; empirical GenAI studies date from November 2022 to 2026, and foundational theoretical works from 1976 onward. The synthesis is anchored in an integrative framework that combines cognitive load and dual-process theory, cognitive offloading, scaffolding theory, self-regulated learning, and epistemic cognition, with critical thinking as the principal outcome. Five themes emerged: (1) information abundance appears to shift the central cognitive challenge from retrieval to evaluation; (2) unguided GenAI use is associated with reduced cognitive engagement and, in several experiments, with weaker independent performance once AI support is removed, although guardrailed designs appear to mitigate this; (3) fluent AI output can be mistaken for validated knowledge, and AI-detection tools are unreliable and biased; (4) lateral reading, guided AI use, and process-visible assessment have promising but uneven support; and (5) workload, equity, and policy constraints limit adoption. From these themes, the review derives the Fade–Visibility Matrix, which crosses AI support structure (persistent versus fading) with assessment design (product-only versus process-visible) to yield four diagnostic states. The evidence is early and methodologically uneven, but it is most consistent with a structural rather than individual explanation. Universities should therefore teach evaluation, verification, and metacognitive regulation explicitly, design AI support to fade, and redesign assessment so that the learning process, not only the finished product, can be observed.

Background This pilot study with class-level random assignment examined preliminary evidence on the associations between a structured physical game intervention and memory and attention in children aged 5–6 years. Methods A 12-week physical game program based on cognitive load theory was designed and implemented, consisting of three 60-minute training sessions per week. The program included various game activities designed to promote memory and attention development supplemented by smart interactive motion data collection devices. A pilot study with class-level random assignment was conducted among 59 children aged 5–6 years. Two intact kindergarten classes were included, with one class assigned to the experimental group ( n = 30) and the other to the control group ( n = 29). The experimental group received the structured physical play intervention, whereas the control group participated in routine kindergarten physical activities. The class, rather than the individual child, was the unit of randomization. Before and after the intervention, children's memory and attention levels were assessed using the Wechsler Memory Scale (measuring picture memory, visual reproduction, visual recognition, digit span forward, and digit span backward) and the Schulte Grid test. Results A 2 × 2 repeated-measures ANOVA showed significant Group×Time interactions for total short-term memory ( F (1,57) = 14.33, p < .001, η p 2 = .20), total immediate memory ( F (1,57) = 7.84, p = .007, η p 2 = .12), picture memory ( F (1,57) = 6.10, p = .017, η p 2 = .10), visual reproduction ( F (1,57) = 18.40, p < .001, η p 2 = .24), and digit span forward ( F (1,57) = 5.26, p = .026, η p 2 = .08). A significant Group×Time interaction was also observed for attention performance ( F (1,57) = 8.17, p = .006, η p 2 = .13). These findings indicated greater pre–post changes in the experimental condition than in the control condition for the outcomes examined. Conclusion These findings provide preliminary evidence that a structured physical game intervention was associated with improvements in memory-related task performance and task-related attentional processing in children aged 5–6 years.

This study aimed to determine the challenges encountered by Junior High School teachers of Domalandan Center Integrated School in teaching literature during School Year 2025–2026. It examined the respondents’ profile in terms of highest educational attainment, length of service, seminars attended, and subject taught; the level of challenges in learner-related, teacher-related, resource/material, and institutional/time factors; the relationship between profile and challenges; and proposed intervention measures. Anchored on Constructivism, Social Learning Theory, Cognitive Load Theory, and Schema Theory, and guided by Republic Act 10533 and relevant DepEd policies, the study employed a descriptive-survey design. Fifty Junior High School teachers from various learning areas served as respondents. Data were gathered through a researcher-made questionnaire and analyzed using frequency count, percentage, weighted mean, and Pearson correlation. Findings showed that most respondents were Bachelor’s degree holders with 6–10 years of teaching experience and moderate seminar participation. Teachers generally Encountered difficulties in teaching literature (overall mean 4.19). Learner-related (4.35) and resource/material (4.25) challenges were Highly Encountered, while teacher-related (4.10) and institutional/time (4.05) challenges were Encountered. Significant relationships were found between length of service and challenges (r = 0.62, p = 0.048) and between seminars attended and challenges (r = 0.71, p = 0.021). The study concludes that teaching experience and professional development influence the perception of instructional difficulties. It recommends targeted training, resource enhancement, learner-centered strategies, and sustained institutional support. The study aligns with Sustainable Development Goal 4 (Quality Education) by addressing barriers to effective literature instruction. It contributes to educational and institutional sustainability through improved teacher capacity, learner engagement, and resource provision that support long-term quality teaching and learning.

این پژوهش با هدف تعیین چالش‌های پیش‌روی دبیران دوره متوسطه اول مدرسه جامع Domalandan Center در تدریس ادبیات در سال تحصیلی ۲۰۲۵–۲۰۲۶ انجام شد. در این مطالعه، مشخصات پاسخ‌دهندگان از نظر بالاترین مدرک تحصیلی، سابقه خدمت، تعداد سمینارهای گذرانده‌شده و درس تدریسی بررسی شد؛ همچنین سطح چالش‌ها در عوامل مرتبط با یادگیرنده، معلم، منابع/مواد و عوامل نهادی/زمانی، رابطه بین مشخصات و چالش‌ها و اقدامات مداخله‌ای پیشنهادی مورد ارزیابی قرار گرفت. این پژوهش مبتنی بر نظریه‌های سازنده‌گرایی، یادگیری اجتماعی، بار شناختی و طرح‌واره و با راهنمایی قانون جمهوری ۱۰۵۳۳ و سیاست‌های مرتبط DepEd، از طرح پژوهش توصیفی-پیمایشی بهره برد. پنجاه دبیر دوره متوسطه اول از حوزه‌های مختلف یادگیری به عنوان پاسخ‌دهنده شرکت کردند. داده‌ها از طریق پرسشنامه محقق‌ساخته گردآوری و با استفاده از فراوانی، درصد، میانگین وزنی و همبستگی پیرسون تحلیل شد. یافته‌ها نشان داد که اکثر پاسخ‌دهندگان دارای مدرک کارشناسی با ۶ تا ۱۰ سال سابقه تدریس و مشارکت متوسط در سمینارها بودند. به طور کلی، دبیران در تدریس ادبیات با دشواری‌هایی مواجه بودند (میانگین کلی ۴.۱۹). چالش‌های مرتبط با یادگیرنده (۴.۳۵) و منابع/مواد (۴.۲۵) به میزان زیادی تجربه شد، در حالی که چالش‌های مرتبط با معلم (۴.۱۰) و نهادی/زمانی (۴.۰۵) تجربه شد. بین سابقه خدمت و چالش‌ها (r = 0.62, p = 0.048) و بین تعداد سمینارهای گذرانده‌شده و چالش‌ها (r = 0.71, p = 0.021) رابطه معناداری مشاهده شد. پژوهش نتیجه می‌گیرد که تجربه تدریس و توسعه حرفه‌ای بر ادراک دشواری‌های آموزشی تأثیرگذار است. پیشنهاد می‌شود آموزش‌های هدفمند، ارتقای منابع، راهبردهای یادگیرنده‌محور و حمایت نهادی پایدار تقویت شود. این مطالعه با هدف توسعه پایدار ۴ (آموزش با کیفیت) همسو بوده و با رفع موانع تدریس مؤثر ادبیات، به پایداری آموزشی و نهادی از طریق ارتقای توانمندی دبیران، افزایش مشارکت یادگیرندگان و تأمین منابع برای حمایت از آموزش و یادگیری با کیفیت در بلندمدت کمک می‌کند.

Esports research increasingly recognizes that multiplayer online battle arena (MOBA) games contain differentiated team roles, yet it remains unclear whether these role differences correspond to cognitive and learning-related profiles beyond immediate gameplay. This exploratory secondary analysis examined whether naturally emerging predominant roles were associated with post-intervention transfer-related outcomes among novice League of Legends players. Here, transfer-related refers to outcomes assessed beyond immediate gameplay and does not imply causal demonstration of transfer. Data came from the experimental arm of an eight-week quasi-experimental intervention requiring at least 18 hours of gameplay. Of 42 experimental participants, one predominantly played jungle and was excluded because this created a single-participant category. The final sample comprised 41 undergraduates classified as top lane (n = 5), mid lane (n = 15), marksman/ADC (n = 12), or support (n = 9). Outcomes included EEG-based attention-related engagement, working-memory-related theta activity, and theta/alpha-based cognitive load recorded during a standardized dual n-back task, together with 21st-century learner skills and content-specific learning performance. After z-standardization, Euclidean distances were analyzed using PERMANOVA with 9,999 permutations, principal coordinates analysis, and a multivariate dispersion diagnostic. The omnibus PERMANOVA did not detect statistically significant role-based differentiation, pseudo-F(3, 37) = 0.941, p = .526, R² = .071. PCoA showed substantial overlap, no statistically detectable dispersion differences were found, and the baseline sensitivity analysis was non-significant. These findings suggest that functional role differentiation within MOBA gameplay should not be assumed to produce corresponding differentiation in transfer-related outcomes among novice players with relatively short role exposure.

پژوهش‌های ورزش‌های الکترونیکی به طور فزاینده‌ای اذعان دارند که بازی‌های چندنفره آنلاین میدان نبرد (MOBA) دارای نقش‌های تیمی متمایزی هستند، اما هنوز مشخص نیست که آیا این تفاوت‌های نقش با ویژگی‌های شناختی و مرتبط با یادگیری فراتر از بازی بلافاصله مرتبط هستند یا خیر. این تحلیل ثانویه اکتشافی بررسی کرد که آیا نقش‌های غالب به طور طبیعی پدیدآمده با پیامدهای انتقالی پس از مداخله در میان بازیکنان مبتدی League of Legends ارتباط دارند یا خیر. در اینجا، انتقالی به پیامدهایی اشاره دارد که فراتر از بازی بلافاصله ارزیابی شده‌اند و دلالت بر اثبات علی انتقال ندارد. داده‌ها از بازوی تجربی یک مداخله شبه‌آزمایشی هشت‌هفته‌ای که حداقل ۱۸ ساعت بازی را الزامی می‌کرد، به دست آمد. از میان ۴۲ شرکت‌کننده گروه تجربی، یک نفر عمدتاً نقش جنگل را بازی می‌کرد و به دلیل ایجاد یک دسته تک‌شرکت‌کننده‌ای حذف شد. نمونه نهایی شامل ۴۱ دانشجوی کارشناسی بود که به صورت تاپ‌لاین (n = 5)، مید‌لاین (n = 15)، مارکسمن/ADC (n = 12)، یا ساپورت (n = 9) طبقه‌بندی شدند. پیامدها شامل درگیری مبتنی بر توجه با استفاده از EEG، فعالیت تتا مرتبط با حافظه کاری، و بار شناختی مبتنی بر تتا/آلفا که در طول یک تکلیف استاندارد دوگانه n-back ثبت شد، به همراه مهارت‌های یادگیرنده قرن بیست‌ویکم و عملکرد یادگیری محتوامحور بودند. پس از استانداردسازی z، فاصله‌های اقلیدسی با استفاده از PERMANOVA با ۹٬۹۹۹ جایگشت، تحلیل مختصات اصلی و تشخیص پراکندگی چندمتغیره تحلیل شدند. آزمون کلی PERMANOVA تمایز معنادار آماری مبتنی بر نقش را شناسایی نکرد، pseudo-F(3, 37) = 0.941, p = .526, R² = .071. تحلیل مختصات اصلی همپوشانی قابل توجهی را نشان داد، تفاوت پراکندگی آماری معناداری یافت نشد و تحلیل حساسیت پایه نیز غیرمعنادار بود. این یافته‌ها نشان می‌دهد که تمایز نقش عملکردی در بازی MOBA نباید به طور پیش‌فرض منجر به تمایز متناظر در پیامدهای انتقالی در میان بازیکنان مبتدی با مواجهه نسبتاً کوتاه با نقش‌ها تلقی شود.

University tennis beginners face simultaneous technical, perceptual, tactical, and psychological demands that may exceed their attentional resources, challenge perceived competence, and diminish engagement. This mini-review synthesizes evidence on cognitive load, self-efficacy, autonomous motivation, multidimensional engagement, ecological dynamics, and beginner tennis pedagogy to explain how instructional design can support both skill acquisition and sustained participation. Evidence on equipment scaling and game-based learning indicates that low-compression balls, smaller courts, simplified rules, and cooperative tasks can increase the number of playable exchanges, enjoyment, and early confidence, although direct tests of cognitive load reduction are scarce and university-specific evidence remains limited. Constraints-led practice can then connect stroke production with perception, positioning, decision-making, and tactical intention, whereas selective technical instruction is most useful when a diagnosable movement feature restricts accuracy, consistency, or transfer. On this basis, this review proposes an evidence-informed, stage-matched (readiness-informed) conceptual framework that organizes individually supported instructional functions into a diagnostic, skill-specific, overlapping, and reversible structure rather than an empirically validated sequence: Stage 1 reduces entry barriers and builds credible mastery experiences; Stage 2 develops adaptive exploration and transfer; and Stage 3 refines limiting technical features while progressively restoring standard conditions. Engagement is positioned as a proposed mediating process linking psychological mechanisms to learning and participation. The framework extends evaluation beyond immediate performance toward retention, transfer, confidence under challenge, and sustained participation as an important but currently undertested outcome. Controlled and longitudinal studies are needed to evaluate the proposed mechanisms, pathways, and boundary conditions across diverse university settings.

مبتدیان تنیس در دانشگاه با الزامات همزمان فنی، ادراکی، تاکتیکی و روان‌شناختی مواجه هستند که ممکن است منابع توجهی آن‌ها را فراتر برده، شایستگی ادراک‌شده را به چالش کشیده و مشارکت را کاهش دهد. این مرور کوتاه، شواهد مربوط به بار شناختی، خودکارآمدی، انگیزش خودمختار، مشارکت چندبعدی، پویایی‌های بوم‌شناختی و آموزش تنیس مبتدی را برای تبیین چگونگی حمایت طراحی آموزشی از اکتساب مهارت و تداوم مشارکت، تلفیق می‌کند. شواهد مربوط به مقیاس‌بندی تجهیزات و یادگیری مبتنی بر بازی نشان می‌دهد که توپ‌های کم‌فشار، زمین‌های کوچک‌تر، قوانین ساده‌شده و وظایف تعاونی می‌توانند تعداد تبادلات قابل‌بازی، لذت و اعتمادبه‌نفس اولیه را افزایش دهند، اگرچه آزمون‌های مستقیم کاهش بار شناختی نادر بوده و شواهد خاص دانشگاهی همچنان محدود است. تمرین مبتنی بر محدودیت‌ها می‌تواند تولید ضربه را با ادراک، موقعیت‌یابی، تصمیم‌گیری و قصد تاکتیکی پیوند دهد، در حالی که آموزش فنی انتخابی زمانی بیشترین سود را دارد که یک ویژگی حرکتی قابل‌تشخیص، دقت، ثبات یا انتقال را محدود کند. بر این اساس، این مرور یک چارچوب مفهومی مبتنی بر شواهد و مرحله‌محور (مبتنی بر آمادگی) را پیشنهاد می‌کند که کارکردهای آموزشی با حمایت فردی را در ساختاری تشخیصی، مهارت‌محور، همپوشان و برگشت‌پذیر سازمان‌دهی می‌کند، نه در توالی‌ای که به طور تجربی اعتبارسنجی شده باشد: مرحله ۱ موانع ورود را کاهش داده و تجارب تسلط معتبر ایجاد می‌کند؛ مرحله ۲ کاوش سازگار و انتقال را توسعه می‌دهد؛ و مرحله ۳ ویژگی‌های فنی محدودکننده را اصلاح کرده و به تدریج شرایط استاندارد را بازمی‌گرداند. مشارکت به عنوان یک فرایند میانجی پیشنهادی که سازوکارهای روان‌شناختی را به یادگیری و مشارکت پیوند می‌دهد، مطرح شده است. این چارچوب، ارزیابی را فراتر از عملکرد فوری به سمت نگهداری، انتقال، اعتمادبه‌نفس در شرایط چالش‌برانگیز و تداوم مشارکت به عنوان یک پیامد مهم اما در حال حاضر کمتر آزموده‌شده گسترش می‌دهد. مطالعات کنترل‌شده و طولی برای ارزیابی سازوکارها، مسیرها و شرایط مرزی پیشنهادی در محیط‌های متنوع دانشگاهی مورد نیاز است.

The increasing integration of digital media into children's lives has raised concerns about possible associations between screen exposure and cognitive development. This narrative review synthesizes empirical evidence published from 2014 to 2025 on associations between screen exposure and attention, memory, executive function, and related developmental outcomes among school-aged children (6–11 years) and adolescents (12–18 years) and interprets the findings through Cognitive Load Theory. Searches of PubMed, PsycINFO, and Google Scholar were conducted in May 2025 and updated in June 2025. Following duplicate removal and screening by one reviewer, 13 empirical studies were included. The evidence encompassed cross-sectional, longitudinal, neuroimaging, and Mendelian randomization designs. Higher or poorly structured screen exposure was generally associated with attention difficulties, weaker working memory or executive function, academic challenges, and differences in brain regions involved in cognitive control. However, findings were not uniform: interactive, purposeful, and developmentally appropriate digital activities were sometimes associated with neutral or beneficial cognitive outcomes. Cognitive Load Theory offers a plausible interpretation in which rapid, distracting, or multitasked media increases extraneous cognitive load and leaves fewer working-memory resources for task-relevant processing and schema construction. Because most included studies were observational and screen exposure was measured inconsistently, the evidence does not establish that screen use directly causes cognitive impairment. Future research should use longitudinal or experimental designs, objective and multidimensional measures of digital use, and direct measures of cognitive load. Guidance for families and educators should consider content, context, timing, and purpose in addition to duration.

افزایش ادغام رسانه‌های دیجیتال در زندگی کودکان، نگرانی‌هایی را درباره ارتباطات احتمالی بین مواجهه با صفحه‌نمایش و رشد شناختی ایجاد کرده است. این مرور روایتی، شواهد تجربی منتشرشده از سال ۲۰۱۴ تا ۲۰۲۵ را درباره ارتباط بین مواجهه با صفحه‌نمایش و توجه، حافظه، عملکرد اجرایی و پیامدهای رشدی مرتبط در کودکان سنین مدرسه (۶ تا ۱۱ سال) و نوجوانان (۱۲ تا ۱۸ سال) گردآوری و یافته‌ها را از منظر نظریه بار شناختی تفسیر می‌کند. جستجوها در پایگاه‌های PubMed، PsycINFO و Google Scholar در ماه مه ۲۰۲۵ انجام و در ژوئن ۲۰۲۵ به‌روزرسانی شد. پس از حذف موارد تکراری و غربالگری توسط یک مرورگر، ۱۳ مطالعه تجربی وارد شدند. شواهد شامل طرح‌های مقطعی، طولی، تصویربرداری عصبی و تصادفی‌سازی مندلی بود. مواجهه بیشتر یا ساختارنیافته با صفحه‌نمایش عموماً با دشواری‌های توجه، ضعف حافظه کاری یا عملکرد اجرایی، چالش‌های تحصیلی و تفاوت در نواحی مغزی مرتبط با کنترل شناختی همراه بود. با این حال، یافته‌ها یکنواخت نبودند: فعالیت‌های دیجیتال تعاملی، هدفمند و متناسب با رشد گاهی با پیامدهای شناختی خنثی یا سودمند همراه بودند. نظریه بار شناختی تفسیر معتبری ارائه می‌دهد که در آن رسانه‌های سریع، حواس‌پرت‌کننده یا چندوظیفه‌ای، بار شناختی زائد را افزایش داده و منابع حافظه کاری کمتری برای پردازش مرتبط با تکلیف و ساخت طرح‌واره باقی می‌گذارند. از آنجا که بیشتر مطالعات واردشده مشاهده‌ای بودند و مواجهه با صفحه‌نمایش به‌طور ناسازگار اندازه‌گیری شده بود، شواهد موجود اثبات نمی‌کند که استفاده از صفحه‌نمایش مستقیماً موجب اختلال شناختی می‌شود. پژوهش‌های آینده باید از طرح‌های طولی یا تجربی، سنجه‌های عینی و چندبعدی استفاده دیجیتال و سنجه‌های مستقیم بار شناختی بهره ببرند. راهنمایی برای خانواده‌ها و مربیان باید علاوه بر مدت زمان، محتوا، زمینه، زمان‌بندی و هدف را نیز مدنظر قرار دهد.

Background Students new to flipped classrooms frequently encounter challenges with motivation and comprehension when engaging with pre-class materials independently, particularly outside scheduled class hours. Aims This study examined a scaffolded flipped-learning approach that helped students move step by step from a Faux Flipped Classroom (FFC) to a Regular Flipped Classroom (RFC), and then to a Gamified Flipped Classroom (GFC) over one semester. The goal was to support students in adapting to flipped learning, managing their mental workload, and improving their learning performance. Method Mixed methods were employed in the data collection. For quantitative data, learning achievement was assessed with tests and self-rating scales measured cognitive load, while qualitative interviews provided more detailed feedback. Results The results revealed that students in the experimental group who learned through the scaffolding strategy performed better than their counterparts in the control group. Meanwhile, both groups demonstrated a small drop in intrinsic cognitive load, likely because they became more familiar with the tasks rather than because the material got easier. However, the scaffolded group showed a larger drop in unnecessary cognitive load and a larger increase in germane cognitive effort, suggesting the intervention helped students focus more on learning and less on confusion or figuring out what to do. Intrinsic and germane cognitive load should be interpreted cautiously because they are closely related. Conclusion This study contributes to Cognitive Load Theory and scaffolding research by showing that flipped classroom success depends not only on design but also on how students are gradually prepared to use it.

زمینه و هدف: دانشجویانی که برای نخستین بار با کلاس‌های وارونه مواجه می‌شوند، اغلب هنگام مطالعه مستقل منابع پیش از کلاس، به‌ویژه خارج از ساعات برنامه‌ریزی‌شده، با چالش‌هایی در انگیزش و درک مطالب روبه‌رو می‌شوند. هدف: این پژوهش رویکردی پله‌ای در یادگیری وارونه را بررسی کرد که به دانشجویان کمک می‌کرد تا گام‌به‌گام از کلاس شبه‌وارونه (FFC) به کلاس وارونه معمولی (RFC) و سپس به کلاس وارونه بازی‌محور (GFC) طی یک نیم‌سال تحصیلی حرکت کنند. هدف این بود که دانشجویان در سازگاری با یادگیری وارونه، مدیریت بار ذهنی و بهبود عملکرد یادگیری خود حمایت شوند. روش: روش‌های ترکیبی برای گردآوری داده‌ها به‌کار رفت. برای داده‌های کمی، پیشرفت یادگیری با آزمون‌ها سنجیده شد و مقیاس‌های خودسنجی بار شناختی را اندازه‌گیری کردند؛ همچنین مصاحبه‌های کیفی بازخوردهای دقیق‌تری ارائه دادند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که دانشجویان گروه آزمایش که از راهبرد پشتیبانی تدریجی بهره‌مند شدند، عملکرد بهتری نسبت به گروه کنترل داشتند. در عین حال، هر دو گروه کاهش اندکی در بار شناختی ذاتی نشان دادند که احتمالاً به دلیل آشنایی بیشتر با وظایف بود، نه آسان‌تر شدن مطالب. با این حال، گروه پشتیبانی‌شده کاهش بیشتری در بار شناختی زائد و افزایش بیشتری در تلاش شناختی سودمند نشان دادند که بیانگر آن است که مداخله به دانشجویان کمک کرد تا بیشتر بر یادگیری و کمتر بر سردرگمی یا نحوه انجام کارها تمرکز کنند. تفسیر بار شناختی ذاتی و سودمند باید با احتیاط انجام شود، زیرا این دو به‌طور نزدیکی به هم مرتبط‌اند. نتیجه‌گیری: این پژوهش به نظریه بار شناختی و مطالعات پشتیبانی تدریجی می‌افزاید و نشان می‌دهد که موفقیت کلاس وارونه نه‌تنها به طراحی بلکه به چگونگی آماده‌سازی تدریجی دانشجویان برای استفاده از آن بستگی دارد.

The article examines microlearning as a modern educational technology in the context of teaching Russian as a foreign language. The relevance of the study is determined by the digitalization of the educational environment, changes in learners’ cognitive characteristics, and the demand for flexible formats of language training. The aim of the work is to provide a theoretical justification for applying microlearning in the linguodidactics of RFL and to identify its methodological potential. The methodological foundation includes cognitive load theory, self-determination theory, and the connectivist approach. The analysis of domestic and foreign studies shows that dividing learning material into short targeted modules increases motivation, information retention, and learner autonomy. It has been established that microlearning is effective in developing lexical, grammatical, and pronunciation skills, but it involves risks of knowledge fragmentation and reduced depth of understanding. It is substantiated that the technology should be integrated into a holistic methodological system rather than replace traditional formats. The principles of designing microcontent for RFL are defined: unity of the learning task, dosing, multimodality, and feedback. The practical significance lies in developing recommendations for implementing microformats in mobile and blended learning models. It is concluded that microlearning is a promising tool for supplementing, but not replacing, systematic language education.

این مقاله به بررسی یادگیری خرد به‌عنوان فناوری آموزشی نوین در زمینه آموزش زبان روسی به‌عنوان زبان خارجی می‌پردازد. اهمیت این پژوهش با توجه به دیجیتالی‌شدن محیط آموزشی، تغییر ویژگی‌های شناختی یادگیرندگان و نیاز به قالب‌های انعطاف‌پذیر آموزش زبان تعیین می‌شود. هدف این پژوهش ارائه توجیه نظری برای به‌کارگیری یادگیری خرد در زبان‌آموزی زبان روسی به‌عنوان زبان خارجی و شناسایی ظرفیت‌های روش‌شناختی آن است. مبانی روش‌شناختی شامل نظریه بار شناختی، نظریه خودتعیینی و رویکرد ارتباط‌گرایی است. تحلیل پژوهش‌های داخلی و خارجی نشان می‌دهد که تقسیم محتوای آموزشی به ماژول‌های کوتاه و هدفمند موجب افزایش انگیزش، حفظ اطلاعات و خودمختاری یادگیرنده می‌شود. مشخص شده‌است که یادگیری خرد در توسعه مهارت‌های واژگانی، دستوری و تلفظی مؤثر است، اما خطر تکه‌تکه‌شدن دانش و کاهش عمق درک را به همراه دارد. اثبات شده‌است که این فناوری باید در یک نظام روش‌شناختی جامع ادغام شود و جایگزین قالب‌های سنتی نگردد. اصول طراحی محتوای خرد برای آموزش زبان روسی به‌عنوان زبان خارجی تعریف شده‌است: وحدت وظیفه آموزشی، تعیین میزان محتوا، چندرسانه‌ای بودن و بازخورد. اهمیت عملی این پژوهش در ارائه توصیه‌هایی برای اجرای قالب‌های خرد در مدل‌های یادگیری تلفیقی و موبایلی نهفته‌است. نتیجه‌گیری می‌شود که یادگیری خرد ابزاری نویدبخش برای تکمیل، اما نه جایگزینی آموزش نظام‌مند زبان است.

Academic stress is a major risk factor for mental health problems among college students. Existing online counseling systems often face three limitations: limited user trust in virtual interactions, insufficient adaptation to academic-stress scenarios, and inconsistent professional quality in single-agent counseling. To address these issues, we developed DHCBT, a digital human counseling system based on a hierarchical CBT multi-agent framework. Coordinated by a meta-agent and specialized expert agents, the framework structures counseling into two stages: establishment of an initial intervention framework and execution of the CBT core process. We evaluated the framework through benchmark testing on CBT-BENCH Level II, response-quality assessment on academic-stress counseling cases, and a controlled user study comparing DHCBT with a text-based chatbot. In benchmark testing, the framework showed strong performance on cognitive distortion and core-belief understanding tasks. In counseling-response evaluation, it outperformed baseline models in safety, adherence to CBT process, problem comprehension, and empathy. In the user study, DHCBT was associated with lower cognitive load and higher social presence, usability, and intention to continue use than the text-based control. These findings provide preliminary evidence that combining a digital human counseling interface with a CBT multi-agent framework is feasible for supporting college students with mild-to-moderate academic stress.

فشار تحصیلی یکی از عوامل خطر اصلی برای مشکلات سلامت روان در میان دانشجویان دانشگاه است. سامانه‌های مشاوره آنلاین موجود اغلب با سه محدودیت مواجه هستند: اعتماد محدود کاربران به تعاملات مجازی، سازگاری ناکافی با سناریوهای فشار تحصیلی، و کیفیت حرفه‌ای ناسازگار در مشاوره تک‌عاملی. برای رفع این مسائل، ما سامانه DHCBT را توسعه دادیم که مبتنی بر چارچوب چندعاملی سلسله‌مراتبی درمان شناختی-رفتاری (CBT) است. این چارچوب با هماهنگی یک فراعامل (meta-agent) و عوامل متخصص (expert agents)، فرایند مشاوره را به دو مرحله تقسیم می‌کند: ایجاد چارچوب اولیه مداخله و اجرای فرایند اصلی CBT. ما این چارچوب را از طریق آزمون معیار در سطح دوم CBT-BENCH، ارزیابی کیفیت پاسخ در موارد مشاوره فشار تحصیلی، و یک مطالعه کنترل‌شده کاربری که DHCBT را با یک چت‌بات متنی مقایسه می‌کند، ارزیابی کردیم. در آزمون معیار، این چارچوب عملکرد قوی‌ای در وظایف درک تحریف‌های شناختی و باورهای هسته‌ای نشان داد. در ارزیابی پاسخ‌های مشاوره‌ای، نسبت به مدل‌های پایه در ایمنی، پایبندی به فرایند CBT، درک مسئله و همدلی برتری داشت. در مطالعه کاربری، DHCBT با بار شناختی کمتر و حضور اجتماعی، قابلیت استفاده و قصد ادامه استفاده بالاتر نسبت به کنترل متنی همراه بود. این یافته‌ها شواهد اولیه‌ای فراهم می‌کند که ترکیب رابط مشاوره انسان دیجیتال با چارچوب چندعاملی CBT برای حمایت از دانشجویان با فشار تحصیلی خفیف تا متوسط امکان‌پذیر است.

Basketball training imposes multiple demands on athletes, which can be classified as external load (EL), internal load (IL), and cognitive load (CL). Although coach behavior is known to influence athletes’ responses during training, its relationship with different load dimensions remains poorly understood. The aim of this study was to analyze coach behavior throughout the competitive microcycle and determining its influence on CL, EL and IL. A longitudinal observational descriptive study was conducted over 10 weeks with 12 professional female basketball players. A total of 25 training sessions were analyzed and categorized according to their position within the microcycle (MD-5 to MD-1). EL was assessed using Player Load and Average Player Load (Avg PL) via inertial devices. IL was quantified through TRIMP, RPE, and sRPE. CL was measured using cognitive RPE Cog and sRPE Cog. Coach behavior was coded using the Coaching Behaviour Assessment System (CBAS), grouping behaviors into three categories: SUPPORT, PUNISHMENT, and INSTRUCTION. Kruskal–Wallis tests, Spearman correlations, simple linear regressions, and Mann–Whitney U tests were applied. Significant differences were found between session types for RPE, sRPE, sRPE Cog, and Avg PL (p < 0.05), showing a progressive reduction as match day approached. SUPPORT and INSTRUCTION showed very large correlations with RPE Cog (r=−0.78 and r=+0.79, respectively; p < 0.001), explaining >60% of its variance. PUNISHMENT was significantly associated with both cognitive load and subjective internal load variables. No significant associations were found between coach behavior and objective EL or IL measures. Coach behavior was associated with cognitive load in professional basketball training, independently of task design or microcycle timing. Its monitoring and structured planning may contribute to a more precise and comprehensive management of training loads.

تمرین بسکتبال، مطالبات متعددی را بر ورزشکاران تحمیل می‌کند که می‌توان آن‌ها را به‌عنوان بار خارجی (EL)، بار داخلی (IL) و بار شناختی (CL) طبقه‌بندی کرد. اگرچه رفتار مربی به‌عنوان عاملی تأثیرگذار بر واکنش‌های ورزشکاران در طول تمرین شناخته شده است، اما ارتباط آن با ابعاد مختلف بار تمرینی همچنان به‌خوبی درک نشده است. هدف این مطالعه، تحلیل رفتار مربی در طول میکروسیکل رقابتی و تعیین تأثیر آن بر CL، EL و IL بود. یک مطالعه توصیفی مشاهده‌ای طولی به مدت ۱۰ هفته بر روی ۱۲ بازیکن حرفه‌ای بسکتبال زن انجام شد. در مجموع ۲۵ جلسه تمرینی مورد تحلیل قرار گرفت و بر اساس موقعیت آن‌ها در میکروسیکل (از MD-5 تا MD-1) دسته‌بندی شدند. EL با استفاده از Player Load و میانگین Player Load (Avg PL) از طریق دستگاه‌های اینرسی اندازه‌گیری شد. IL از طریق TRIMP، RPE و sRPE کمی‌سازی گردید. CL با استفاده از RPE Cog شناختی و sRPE Cog اندازه‌گیری شد. رفتار مربی با استفاده از سیستم ارزیابی رفتار مربیگری (CBAS) کدگذاری شد و رفتارها در سه دسته حمایت (SUPPORT)، تنبیه (PUNISHMENT) و آموزش (INSTRUCTION) گروه‌بندی شدند. آزمون‌های Kruskal–Wallis، همبستگی اسپیرمن، رگرسیون خطی ساده و آزمون Mann–Whitney U به کار گرفته شد. تفاوت معناداری بین انواع جلسات برای RPE، sRPE، sRPE Cog و Avg PL (p < 0.05) مشاهده شد که کاهش تدریجی آن‌ها با نزدیک شدن به روز مسابقه را نشان داد. SUPPORT و INSTRUCTION همبستگی بسیار بالایی با RPE Cog (به‌ترتیب r=−0.78 و r=+0.79؛ p < 0.001) نشان دادند و بیش از ۶۰٪ واریانس آن را تبیین کردند. PUNISHMENT با هر دو متغیر بار شناختی و بار داخلی ذهنی به طور معناداری مرتبط بود. هیچ ارتباط معناداری بین رفتار مربی و شاخص‌های عینی EL یا IL مشاهده نشد. رفتار مربی به طور مستقل از طراحی وظیفه یا زمان‌بندی میکروسیکل، با بار شناختی در تمرینات بسکتبال حرفه‌ای مرتبط بود. پایش و برنامه‌ریزی ساختاریافته آن می‌تواند به مدیریت دقیق‌تر و جامع‌تر بارهای تمرینی کمک کند.

Manualised therapies are typically justified as vehicles for treatment fidelity and evidence translation. However, clinicians often experience manuals as stabilising structures that reduce uncertainty and performance pressure and alleviate the cognitive load of the question “What do I do next?”, especially under high-arousal or high-uncertainty conditions. This article develops the concept of the clinician’s scaffold: manuals, session structures, and decision aids that function as external regulatory supports for therapist presence and relational availability. The central proposal is that some of the apparent value of structured therapies may be mediated not only through direct client-facing mechanisms but also through their effects on the therapist. By narrowing the decision space, scaffolds may reduce stress-driven attentional narrowing, support therapist regulation, and preserve the relational micro-behaviours required for attuned therapeutic work. The article defines key constructs, outlines a parallel process model, considers digital and alternative explanations, and proposes falsifiable predictions. It offers therapist self-regulation under load as a clinical competency deserving further empirical and conceptual development.

درمان‌های دستی‌سازی‌شده معمولاً به‌عنوان ابزاری برای حفظ وفاداری به درمان و انتقال شواهد توجیه می‌شوند. با این حال، درمانگران اغلب راهنماها را به‌عنوان ساختارهایی تثبیت‌کننده تجربه می‌کنند که عدم قطعیت و فشار عملکرد را کاهش داده و بار شناختی پرسش «گام بعدی چیست؟» را به‌ویژه در شرایط برانگیختگی یا عدم قطعیت بالا، تسهیل می‌کنند. این مقاله مفهوم داربست بالینی را توسعه می‌دهد: راهنماها، ساختار جلسات و ابزارهای تصمیم‌گیری که به‌عنوان حمایت‌های تنظیمی بیرونی برای حضور درمانگر و در دسترس بودن رابطه‌ای عمل می‌کنند. پیشنهاد اصلی این است که بخشی از ارزش ظاهری درمان‌های ساختاریافته ممکن است نه‌تنها از طریق سازوکارهای مستقیم رو‌به‌مراجع، بلکه همچنین از طریق تأثیر آن‌ها بر درمانگر میانجی‌گری شود. با محدود کردن فضای تصمیم‌گیری، داربست‌ها ممکن است تنگ‌شدگی توجه ناشی از استرس را کاهش دهند، تنظیم درمانگر را حمایت کنند و رفتارهای خرد رابطه‌ای لازم برای کار درمانی هم‌نوا را حفظ نمایند. مقاله مفاهیم کلیدی را تعریف می‌کند، مدل فرایند موازی را ترسیم می‌نماید، تبیین‌های دیجیتال و جایگزین را بررسی می‌کند و پیش‌بینی‌های ابطال‌پذیر ارائه می‌دهد. این مقاله خودتنظیمی درمانگر تحت فشار را به‌عنوان یک شایستگی بالینی شایسته توسعه تجربی و مفهومی بیشتر مطرح می‌کند.

Introduction: Effective clinical teaching depends on managing cognitive load. Contextual vertical integration (CVI), which interweaves basic-science mechanisms with clinical content within a teaching session, was associated with lower self-reported Intrinsic Cognitive Load (ICL) and Extraneous Cognitive Load (ECL) scores and higher self-reported Germane Cognitive Load (GCL) scores in the CONVINCED-OG cluster-randomized crossover trial. Whether baseline deep and surface learning approaches are associated with cognitive load, or moderate CVI’s benefits, is unknown. This prespecified secondary analysis addressed both questions. Materials & Methods: The dataset comprised 103 third-year MBBS students (824 student-topic observations) taught eight core obstetrics and gynecology topics across two teaching hospitals, each topic delivered under CVI-enabled and non-integrated conditions in a topic-level crossover. Baseline deep and surface learning approaches were measured once using the Revised Two-Factor Study Process Questionnaire; ICL, ECL and GCL were self-reported after each session using the Cognitive Load Questionnaire. For each outcome, two linear mixed-effects models were fitted with random intercepts for participant and cluster-period: a main-effects model, and an interaction model adding condition-by-approach interaction terms. Results: Averaged across instructional conditions, a deeper learning approach was associated with lower ICL (b = − 0.040; 95% CI, − 0.071 to − 0.009; p = 0.011), lower ECL (b = − 0.060; 95% CI, − 0.101 to − 0.019; p = 0.004) and higher GCL (b = 0.037; 95% CI, 0.003 to 0.072; p = 0.033). There was no clear evidence that surface approach was associated with any outcome. No interaction between instructional condition and either learning approach was significant for any outcome, giving no clear evidence that CVI’s cognitive-load benefit varied with learning approach. Sensitivity analyses were consistent. With multiplicity adjustments, ECL survived all adjustments, ICL only Benjamini–Hochberg, and GCL none. Conclusion: There was no clear evidence of moderation of CVI-related differences by learning approaches. Deep-approach scores were associated with lower ICL and ECL and higher GCL; surface approach showed no clear association. Keywords: cognitive load theory, vertical integration, learning approaches, medical education, obstetrics and gynecology, cluster-randomized crossover trial

مقدمه: آموزش بالینی مؤثر وابسته به مدیریت بار شناختی است. یکپارچگی عمودی زمینه‌ای (CVI)، که سازوکارهای علوم پایه را با محتوای بالینی در یک جلسه آموزشی درهم می‌آمیزد، در کارآزمایی خوشه‌ای تصادفی متقاطع CONVINCED-OG با نمرات کمتر بار شناختی ذاتی (ICL) و بار شناختی بیرونی (ECL) و نمرات بالاتر بار شناختی سودمند (GCL) خودگزارش‌دهی شده همراه بود. اینکه آیا رویکردهای یادگیری عمیق و سطحی پایه با بار شناختی مرتبط هستند یا تعدیل‌گر منافع CVI می‌باشند، نامشخص است. این تحلیل ثانویه از پیش تعیین‌شده به هر دو پرسش پرداخت. مواد و روش‌ها: داده‌ها شامل ۱۰۳ دانشجوی سال سوم MBBS (۸۲۴ مشاهده دانشجو-موضوع) بود که هشت موضوع اصلی زنان و زایمان را در دو بیمارستان آموزشی فراگرفتند؛ هر موضوع تحت شرایط یکپارچه‌شده با CVI و غیر یکپارچه در یک طرح متقاطع در سطح موضوع ارائه شد. رویکردهای یادگیری عمیق و سطحی پایه یک بار با استفاده از پرسشنامه فرآیند مطالعه دو عاملی بازنگری‌شده سنجیده شد؛ ICL، ECL و GCL پس از هر جلسه با استفاده از پرسشنامه بار شناختی به صورت خودگزارش‌دهی اندازه‌گیری شد. برای هر پیامد، دو مدل خطی اثرات مختلط با رهگیر تصادفی برای شرکت‌کننده و دوره خوشه برازش شد: یک مدل اثرات اصلی و یک مدل تعاملی با افزودن اصطلاحات تعامل وضعیت-رویکرد. نتایج: به طور میانگین در شرایط آموزشی، رویکرد یادگیری عمیق‌تر با ICL پایین‌تر (b = − 0.040؛ ۹۵٪ CI، − ۰.۰۷۱ تا − ۰.۰۰۹؛ p = ۰.۰۱۱)، ECL پایین‌تر (b = − 0.060؛ ۹۵٪ CI، − ۰.۱۰۱ تا − ۰.۰۱۹؛ p = ۰.۰۰۴) و GCL بالاتر (b = 0.037؛ ۹۵٪ CI، ۰.۰۰۳ تا ۰.۰۷۲؛ p = ۰.۰۳۳) همراه بود. شواهد روشنی مبنی بر ارتباط رویکرد سطحی با هیچ‌یک از پیامدها وجود نداشت. هیچ‌یک از تعاملات بین وضعیت آموزشی و هر یک از رویکردهای یادگیری برای هیچ پیامدی معنادار نبود، و شواهد روشنی مبنی بر اینکه منفعت بار شناختی CVI با رویکرد یادگیری متفاوت باشد، به دست نیامد. تحلیل‌های حساسیت نیز سازگار بودند. با تعدیل چندگانگی، ECL در همه تعدیلات باقی ماند، ICL فقط در بنجامینی–هوچبرگ و GCL در هیچ‌کدام. نتیجه‌گیری: شواهد روشنی از تعدیل‌گری تفاوت‌های مرتبط با CVI توسط رویکردهای یادگیری به دست نیامد. نمرات رویکرد عمیق با ICL و ECL پایین‌تر و GCL بالاتر همراه بود؛ رویکرد سطحی ارتباط روشنی نشان نداد.

Introduction Promoting scientific argumentation in the context of socio-scientific issues remains a major challenge in science education. Artificial intelligence offers new opportunities to provide adaptive feedback on students’ written arguments; however, little is known about learners’ perceptions of hybrid learning environments that combine AI-supported feedback with peer feedback under authentic classroom conditions. This study presents the development and pilot evaluation of SMOKEChem, a web-based learning environment designed to foster scientific argumentation through AI-supported and collaborative feedback processes. Methods An exploratory mixed-methods design was employed to investigate learners’ perceptions of SMOKEChem during regular chemistry lessons. A total of 130 secondary school students (mean age = 15 years) participated in the study. Quantitative data were collected using questionnaires assessing technology acceptance, cognitive load, and chatbot usability, while qualitative responses explored students’ perceptions of peer feedback. Results The findings indicate that SMOKEChem was perceived as useful, user-friendly, and cognitively balanced, with low levels of extraneous cognitive load and high levels of germane cognitive load. Furthermore, students perceived AI-supported and peer feedback as fulfilling complementary functions: acceptance and usability data indicate that AI provided immediate, structured guidance for revising arguments, while qualitative data on peer feedback point to dialogic reflection, perspective-taking, and collaborative knowledge construction. Discussion The findings provide initial empirical evidence that hybrid feedback designs combining AI-supported and peer feedback can effectively support scientific argumentation in socio-scientific contexts. The complementary strengths of both feedback sources highlight the potential of integrating AI into collaborative learning environments rather than replacing peer interaction. These results provide practical implications for the design of AI-supported argumentation environments and inform future research on hybrid feedback approaches in science education.

مقدمه: ارتقای استدلال علمی در زمینه مسائل اجتماعی-علمی همچنان یکی از چالش‌های عمده در آموزش علوم به‌شمار می‌رود. هوش مصنوعی فرصت‌های جدیدی را برای ارائه بازخورد تطبیقی بر استدلال‌های نوشتاری دانش‌آموزان فراهم می‌کند؛ با این حال، اطلاعات اندکی درباره ادراک یادگیرندگان از محیط‌های یادگیری ترکیبی که بازخورد مبتنی بر هوش مصنوعی را با بازخورد همتایان در شرایط واقعی کلاس درس تلفیق می‌کنند، وجود دارد. این مطالعه به معرفی توسعه و ارزیابی اولیه SMOKEChem، یک محیط یادگیری مبتنی بر وب که با هدف تقویت استدلال علمی از طریق فرآیندهای بازخورد مبتنی بر هوش مصنوعی و همکاری طراحی شده است، می‌پردازد. روش‌ها: یک طرح اکتشافی آمیخته برای بررسی ادراک یادگیرندگان از SMOKEChem در جریان کلاس‌های معمول شیمی به‌کار گرفته شد. در مجموع ۱۳۰ دانش‌آموز دبیرستانی (میانگین سنی = ۱۵ سال) در این پژوهش شرکت کردند. داده‌های کمی از طریق پرسشنامه‌هایی درباره پذیرش فناوری، بار شناختی و قابلیت استفاده چت‌بات گردآوری شد و پاسخ‌های کیفی به بررسی ادراک دانش‌آموزان از بازخورد همتایان پرداخت. یافته‌ها: نتایج نشان داد که SMOKEChem به‌عنوان ابزاری مفید، کاربرپسند و دارای تعادل شناختی ادراک شد و سطوح بار شناختی بیرونی پایین و بار شناختی سازنده بالایی را نشان داد. افزون بر این، دانش‌آموزان بازخورد مبتنی بر هوش مصنوعی و بازخورد همتایان را دارای کارکردهای مکمل تلقی کردند: داده‌های پذیرش و قابلیت استفاده نشان داد که هوش مصنوعی راهنمایی فوری و ساختاریافته‌ای برای بازنگری استدلال‌ها ارائه می‌دهد، در حالی که داده‌های کیفی درباره بازخورد همتایان به بازتاب گفت‌وگویی، دیدگاه‌پذیری و ساخت دانش مشارکتی اشاره داشت. بحث: یافته‌ها شواهد تجربی اولیه‌ای ارائه می‌دهند که طراحی بازخورد ترکیبی با ادغام بازخورد مبتنی بر هوش مصنوعی و بازخورد همتایان می‌تواند به‌طور مؤثری از استدلال علمی در زمینه‌های اجتماعی-علمی حمایت کند. نقاط قوت مکمل هر دو منبع بازخورد، پتانسیل ادغام هوش مصنوعی در محیط‌های یادگیری مشارکتی به‌جای جایگزینی تعامل همتایان را برجسته می‌کند. این نتایج پیامدهای عملی برای طراحی محیط‌های استدلال مبتنی بر هوش مصنوعی داشته و پژوهش‌های آتی درباره رویکردهای بازخورد ترکیبی در آموزش علوم را هدایت می‌کند.

This Hypothesis and Theory paper addresses a design problem at the center of AI-assisted research writing: which cognitive demands should AI reduce, and which must remain the writer’s own work. Generative AI can absorb the effort of drafting, organizing, and synthesizing prose, but that same effort is where understanding takes shape. Recent empirical work documents reduced neural engagement, weaker recall of one’s own writing, and a diminished sense of authorship among writers who rely heavily on AI assistance. The paper grounds this problem in cognitive load theory, which distinguishes intrinsic load (the element interactivity a task inherently requires) from extraneous load (demands that do not contribute to learning), and which treats germane processes as the working memory resources a writer allocates to intrinsic load. It draws on productive struggle and generative processing to explain why germane processing cannot be offloaded: when a tool performs the work, the processing does not transfer to the writer; it does not occur. Two research questions are posed. First, which cognitive demands in research writing constitute extraneous load that AI could reduce, and which require germane processing that must remain the writer’s own. Second, how can human-in-the-loop AI collaboration be designed across the phases of research writing so that this distinction is operationalized through human judgment? The contribution is a nine-phase conceptual framework mapped to the sections of a research paper, from curiosity and inquiry through references and submission. Each phase specifies the dominant cognitive demand, the AI role (ranging from minimal involvement to full collaboration), and design guidelines for tools and interactions. The framework addresses research writing from secondary school (grades 9–12) through postdoctoral and professional research, across disciplines. It treats phase-aware AI use as responsive pedagogy applied to research writing: instruction and tool design that respond to the cognitive demands of the task rather than to the tool’s capabilities. The paper draws implications for the design of responsive digital education, including tool selection, assessment, equity, and support for writers with cognitive differences. The framework is intended to preserve the cognitive work that makes research meaningful.

این مقاله از نوع فرضیه و نظریه به یک مسئله طراحی در مرکز نگارش پژوهشی با کمک هوش مصنوعی می‌پردازد: کدام مطالبات شناختی باید توسط هوش مصنوعی کاهش یابد و کدام باید همچنان کار خود نویسنده باقی بماند. هوش مصنوعی مولد می‌تواند تلاش مربوط به پیش‌نویس‌نویسی، سازماندهی و ترکیب نثر را بر عهده گیرد، اما همین تلاش جایی است که فهم شکل می‌گیرد. پژوهش‌های تجربی اخیر کاهش درگیری عصبی، یادآوری ضعیف‌تر نوشته‌های خود و کاهش حس مالکیت نویسندگی را در میان نویسندگانی که به شدت به کمک هوش مصنوعی متکی هستند، مستند کرده‌اند. مقاله این مسئله را در نظریه بار شناختی ریشه‌یابی می‌کند که بار ذاتی (تعامل عناصر مورد نیاز ذاتی یک وظیفه) را از بار زائد (مطالباتی که به یادگیری کمک نمی‌کنند) متمایز می‌سازد و فرایندهای مرتبط را به عنوان منابع حافظه فعال که نویسنده به بار ذاتی اختصاص می‌دهد، تلقی می‌کند. مقاله با بهره‌گیری از مفاهیم تلاش مولد و پردازش مولد توضیح می‌دهد که چرا پردازش مرتبط را نمی‌توان واگذار کرد: زمانی که یک ابزار کار را انجام می‌دهد، پردازش به نویسنده منتقل نمی‌شود؛ بلکه اصلاً رخ نمی‌دهد. دو پرسش پژوهشی مطرح می‌شود. نخست، کدام مطالبات شناختی در نگارش پژوهشی بار زائد محسوب می‌شوند که هوش مصنوعی می‌تواند آن را کاهش دهد و کدام نیازمند پردازش مرتبط است که باید کار خود نویسنده باقی بماند. دوم، چگونه می‌توان همکاری هوش مصنوعی با حضور انسان در حلقه را در مراحل مختلف نگارش پژوهشی به گونه‌ای طراحی کرد که این تمایز از طریق قضاوت انسانی عملیاتی شود؟ دستاورد مقاله، یک چارچوب مفهومی نه‌مرحله‌ای است که با بخش‌های یک مقاله پژوهشی، از کنجکاوی و پرسشگری تا منابع و ارسال، تطبیق یافته است. هر مرحله، مطالبه شناختی غالب، نقش هوش مصنوعی (از حداقل مداخله تا همکاری کامل) و راهنمای طراحی برای ابزارها و تعاملات را مشخص می‌کند. این چارچوب نگارش پژوهشی را از دبیرستان (پایه‌های ۹ تا ۱۲) تا پژوهش‌های فوق‌دکتری و حرفه‌ای، در رشته‌های مختلف پوشش می‌دهد. استفاده مرحله‌محور از هوش مصنوعی را به عنوان آموزش پاسخگو در نگارش پژوهشی تلقی می‌کند: آموزش و طراحی ابزار که به مطالبات شناختی وظیفه پاسخ می‌دهد نه به قابلیت‌های ابزار. مقاله پیامدهایی برای طراحی آموزش دیجیتال پاسخگو، از جمله انتخاب ابزار، ارزیابی، عدالت و حمایت از نویسندگان با تفاوت‌های شناختی ارائه می‌دهد. هدف چارچوب، حفظ کار شناختی است که پژوهش را معنادار می‌کند.