Applying artificial intelligence to develop digital learning materials in teaching the concepts of functions and graphs (Math 10) based on constructivist theory

Thi Ngoc Tram Tran1, , Thi Thuy Nguyen1, Thi Thu Nga Pham1
1 Trường Cao đẳng Lý Tự Trọng Thành phố Hồ Chí Minh

Main Article Content

Abstract

On digital transformation, the integration of artificial intelligence and digital learning materials into teaching has attracted increasing attention in the field of education. At the same time, the Mathematics General Education Curriculum encourages students to actively explore and construct knowledge. Therefore, digital learning materials are considered a promising tool to support students’ knowledge construction through experience, interaction, and self-regulation. This study adopts a theoretical research approach to propose a process for applying artificial intelligence to develop digital learning materials for teaching functions and graphs based on constructivist theory. In addition, a quasi-experimental method involving 68 students examined the feasibility and effectiveness of the proposed process. The data were analyzed using paired-sample t-tests to compare pre-test and post-test results within each group, and independent-sample t-tests to compare post-test results between the experimental and control groups. The results indicate that the experimental group achieved significantly higher learning outcomes, with a statistical significance level of 0.000 and a very large effect size (Cohen’s d = 2.94). Classroom observations further reveal that the use of digital learning materials facilitates students’ self-correction and cognitive self-regulation, which is consistent with the principles of constructivist theory in mathematics education.

Article Details

References

Barana, A., Marchisio, M., & Sacchet, M. (2021). Interactive feedback for learning mathematics in a digital learning environment. Education Sciences, 11(6), 279. https://doi.org/10.3390/educsci11060279
Bộ GD-ĐT (2018). Chương trình giáo dục phổ thông môn Toán (Ban hành kèm thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018 của Bộ trưởng Bộ GD-ĐT).
Cîrneanu, A., & Moldoveanu, C. (2024). Use of digital technology in integrated mathematics education. https://doi.org/10.20944/preprints202406.0295.v1
Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences (2nd ed.). Lawrence Erlbaum Associates.
Do, H., Do, B. N., & Nguyen, M. H. (2023). How do constructivism learning environments generate better motivation and learning strategies? The design science approach. Heliyon, 9(12), e22862. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e22862
Drijvers, P., Doorman, M., Boon, P., Reed, H., & Gravemeijer, K. (2010). The teacher and the tool: Instrumental orchestrations in the technology-rich mathematics classroom. Educational Studies in Mathematics, 75(2), 213-234. https://doi.org/10.1007/s10649-010-9254-5
Durgungoz, A., & Durgungoz, F. C. (2025). Exploring effortless AI-generated gamified quizzes in an online special education module: Evaluating question quality, student engagement, and its potential to identify at-risk students. Education and Information Technologies, 30(17), 25335-25357. https://doi.org/10.1007/s10639-025-13765-5
Duval, R. (2006). A cognitive analysis of problems of comprehension in a learning of mathematics. Educational Studies in Mathematics, 61(1-2), 103-131. https://doi.org/10.1007/s10649-006-0400-z
Guo, J., Ma, Y., Li, T., Noetel, M., Liao, K., & Greiff, S. (2024). Harnessing artificial intelligence in generative content for enhancing motivation in learning. Learning and Individual Differences, 116, 102547. https://doi.org/10.1016/j.lindif.2024.102547
Hasyim, M., & Kurniawati, H. F. (2021). Digital literacy in using geogebra learning media in terms of self-directed learning. MaPan, 9(1), 40. https://doi.org/10.24252/mapan.2021v9n1a4
Hershkovitz, A., Noster, N., Siller, H., & Tabach, M. (2024). Learning analytics in mathematics education: The case of feedback use in a digital classification task on reflective symmetry. ZDM – Mathematics Education, 56(4), 727-739. https://doi.org/10.1007/s11858-024-01551-5
Hu, Z. (2025). A method for generating personalized learning content based on AIGC. Sustainable Futures, 10, 101331. https://doi.org/10.1016/j.sftr.2025.101331
Huang, Q., Lv, C., Lu, L., & Tu, S. (2025). Evaluating the quality of AI-generated digital educational resources for University teaching and learning. Systems, 13(3), 174. https://doi.org/10.3390/systems13030174
Hwang, G., & Tu, Y. (2021). Roles and research trends of artificial intelligence in mathematics education: A bibliometric mapping analysis and systematic review. Mathematics, 9(6), 584. https://doi.org/10.3390/math9060584
Jonassen, D. H., Carr, C., & Yueh, H. (1998). Computers as mindtools for engaging learners in critical thinking. TechTrends, 43(2), 24-32. https://doi.org/10.1007/bf02818172
Khaoula, A., Mohamed, L., Aya, E., Younes, A. O., Driss, L. M., & Mustapha, O. (2025). EduXgame: Gamified learning for secondary education. Software Impacts, 24, 100761. https://doi.org/10.1016/j.simpa.2025.100761
Mayer, R. E. (2005). Principles of multimedia learning based on social cues : Personalization, voice, and image principles. The Cambridge Handbook of Multimedia Learning, 201-212. https://doi.org/10.1017/cbo9780511816819.014
Mustaffa, N. B., Ismail, Z. B., Said, M. N., & Tasir, Z. B. (2017). A review on the development of algebraic thinking through technology. Advanced Science Letters, 23(4), 2951-2953. https://doi.org/10.1166/asl.2017.7615
Nam, P. S., Linh, N. T., Tu, P. T., Lavicza, Z., & Bautista, Jr, G. P. (2024). PowerPoint as a tool to support the creation of dynamic models for teaching: The case of the sum of an infinite geometric sequence. International Journal for Technology in Mathematics Education, 31(3), 125-134. https://doi.org/10.1564/tme_v31.3.03
Ngô, T. T. H. (2025). Vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học chủ đề số thập phân trong môn toán lớp 5. Tạp chí tâm lý – giáo dục, 31(5), 297-301
Nguyễn, L. O., Nguyễn, T. P., Nguyễn, T. D., & Nguyễn, T. B. N. (2023). Vận dụng lí thuyết kiến tạo trong dạy học bài “phần cứng, phần mềm và sơ đồ kết nối mạng” (Môn mạng máy tính) tại trường đại học công nghệ thông tin và truyền thông - Đại học Thái Nguyên. Tạp chí Giáo dục, 23(9), 49-53
Phạm, T. K. C., & Nguyễn, H. K. (2023). Vận dụng lý thuyết kiến tạo dạy học số và phép tính phát triển năng lực toán học cho học sinh lớp 3. Tạp chí Thiết bị giáo dục, 1(302), 188-195
Piaget, J. (1977). The development of thought: Equilibration of cognitive structures. Viking Press.
Thủ tướng Chính phủ. (2022). Quyết định số 131/QĐ-TTg ngày 25/01/2022 về phê duyệt đề án tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin và chuyển đổi số trong giáo dục và đào tạo giai đoạn 2022 – 2025, định hướng đến năm 2030. Cổng thông tin điện tử Chính phủ. https://vanban.chinhphu.vn/?pageid=27160&docid=205236&classid=0
Thư viện pháp luật. (2017). Thông tư số 21/2017/TT-BGDĐT của Bộ Giáo dục và Đào tạo: Quy định ứng dụng công nghệ thông tin trong hoạt động bồi dưỡng, tập huấn qua mạng internet cho giáo viên, nhân viên và cán bộ quản lý giáo dục. https://thuvienphapluat.vn/van-ban/Cong-nghe-thong-tin/Thong-tu-21-2017-TT-BGDDT-ung-dung-cong-nghe-thong-tin-trong-boi-duong-tap-huan-cho-giao-vien-325045.aspx?anchor=dieu_2
Thư viện pháp luật. (2025). Thông tư số 02/2025/TT-BGDĐT của Bộ Giáo dục và Đào tạo: Quy định khung năng lực số cho người học. https://thuvienphapluat.vn/van-ban/Giao-duc/Thong-tu-02-2025-TT-BGDDT-quy-dinh-Khung-nang-luc-so-cho-nguoi-hoc-625668.aspx?anchor=dieu_2
Tran, T. N. T., Nguyen, H. H., Tuong, H. A., Tinh, T. T., & Son, T. C. (2025). Applying scaffolding strategy in teaching problem solving to enhance students’ learning motivation in Ho Chi Minh city, Vietnam. Revista on line de Política e Gestão Educacional, 29(esp3), e025070. https://doi.org/10.22633/rpge.v29iesp3.20687
Zaimah, H., Siswono, T. Y., & Prastiti, T. D. (2024). Developing a geogebra-based teaching module on quadrilateral area and perimeter to enhance seventh-grade students' critical thinking skills. IJORER : International Journal of Recent Educational Research, 5(5), 1323-1338. https://doi.org/10.46245/ijorer.v5i5.631