الذكاء الاصطناعي كدعامة لتعزيز التعلّم التكيّفي: مساهمات وتحديات | يــــــــــوب أمـــــــــال

الذكاء الاصطناعي كدعامة لتعزيز التعلّم التكيّفي – مساهمات وتحديات –

Artificial intelligence as a pillar to enhance adaptive learning Contributions and challenges

أ.د. يــــــــــوب أمـــــــــال (جامعة 20 أوت 1955 سكيكدة – الجزائر –)

Mr. Dr. Youb Amal (University of August 20, 1955 Skikda – Algeria -)

مقال منشور في كتاب اعمال ملتقى الاستثمار المالي والصناعي في الذكاء الاصطناعي  الصفحة 101.

ملخص:

يعتمد الذكاء الاصطناعي على الفهم والتعلّم والتفكير، لأجل محاكاة الذكاء البشري والتفوق عليه. وتساعد تطبيقات الذكاء الاصطناعي في خلق بيئة تكيّفية تراعى فيها الفروقات الفردية الموجودة بين المتعلّمين، مما يساهم في تطوير القدرات الفردية بشكل أفضل، وأيضا توفير الجهد والوقت للمعلّمين لأجل التفرغ في إنجاز مهام أخرى كتطوير المنهاج الدراسي والتخصصات المدرسة وتطوير قدراتهم ومهارتهم. وعلى الرغم من مزايا وفوائد الذكاء الاصطناعي في التعليم يظل مفتقرا لمجموعة من العوامل مثل: التحفيز، الإرشاد، والتكيّف الاجتماعي. وهو ما يفسر استمرارية البحث لأجل التطوير على اعتبار أن الذكاء الاصطناعي يحاكي الذكاء البشري المرتبط بدرجة تعقيد الدماغ البشري.

الكلمات المفتاحية: الذكاء الاصطناعي، نماذج أساليب التعلّم، أساليب التعلّم المبتكرة، التعلّم التكيّفي، التحديات.

Abstract:

Artificial intelligence depends on understanding, learning and thinking, to emulate and outperform human intelligence. Artificial intelligence applications help to create an adaptive environment that takes into account the individual differences among learners, thus contributing to better individual capacity development, as well as providing teachers with time and effort to complete other tasks such as curriculum development and school disciplines, and developing their abilities and skills. Despite the advantages and benefits of artificial intelligence in education, it remains lacking a combination of factors such as: motivation, guidance, and social adjustment. This explains the continuity of research for development as artificial intelligence mimics human intelligence associated with the complexity of the human brain.

Key words: Artificial intelligence, learning method models, innovative learning methods, adaptive learning, challenges.

مقدمة:

إن التطور الكمي والنوعي المتسارع في مجال التعليم، ساهم في تغيير الأساليب المعتمدة والأهداف التي تسعى إلى تحقيقها المؤسسات التعليمية، ذلك أن شعار المؤسسات المواكبة للتقنية الحديثة أصبح يجمع بين المنافسة والجودة العالية والتكلفة الأقل.

فكما قال “نيلسون مانديلا” : “التعليم هو أقوى سلاح يمكنك استخدامه لتغيير العالم”. ذلك أن التعليم يساعد الأفراد على أن يصبحوا مواطنين بشكل أفضل، والحصول على وظيفة بأجر أفضل، والتمييز بين الخير والسيء. كما يظهر لنا التعليم أهمية العمل الشاق، ويساعدنا في الوقت نفسه على النمو والتطور. وبالتالي يساهم التعليم في تشكيل مجتمع أفضل للعيش فيه بمعرفة واحترام الحقوق والقوانين والأنظمة. كما يساعد تعلم اللغات من خلال العمليات التعليمية على التفاعل مع مختلف الأفراد لأجل تبادل الأفكار والمعارف والممارسات الجيّدة.

ويعتبر النظام التعليمي الفعّال من أحد المؤشرات التي تعكس تطور وتقدم ورقي الدول؛ حيث نجد أن الدول النامية تعاني من ضعف وتدهور في نظامها التعليمي، بسبب اتباع أساليب وطرق تقليدية في التعليم تعتمد على الحفظ والتلقين، والامتحانات المكتوبة كمعيار لقياس التحصيل العلمي للطالب. وما تشهده المؤسسات التعليمية في العديد من الدول النامية غياب طرق التدريس الحديثة وعدم استغلال واستثمار التكنولوجيا في التعليم، مع نقص الكفاءات والمهارات الخاصة بالطرق الحديثة في التدريس لدى المعلمين وعدم توفير الفرص التدريبية والدورات اللازمة للرفع من قدراتهم وكفاءتهم.

وما يشهده التعليم من ثورة بفضل الموجهين الأذكياء الافتراضيين، والتعلّم المتجاوب المفصّل على المقاس الشخصي، ساهم في تحسن المشاركة والنتائج، وكل ذلك مفعّل بالذكاء الاصطناعي (AI) الذي يقصد به الأنظمة أو الأجهزة التي تحاكي الذكاء البشري لأداء المهام، والتي يمكنها أن تحسن من نفسها استنادا إلى المعلومات التي تجمعها.

فقد ظهرت تطبيقات وأنظمة ذكية تم توظيف فيها الذكاء الاصطناعي في بنية هذه الأنظمة التعليمية والمتمثلة في نظم إدارة التعلّم، حيث أن التطور فيها بدمج تقنيات الذكاء الاصطناعي. ومن تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعلّم نجد: التعلّم التكيّفي الذي يسعى إلى تكييف نظام التعلم مع قدرة المتعلم وسرعة المتعلم في التعلم وإنجاز المهام.

والتساؤل الرئيس الذي يمكن طرحه هو:

كيف تساهم تقنيات الذكاء الاصطناعي في تعزيز التعلّم التكيّفي؟ وما أبرز التحديات التي تواجهها المؤسسات التعليمية في الدول النامية لتعزيز هذا المفهوم؟

وللإجابة على التساؤل الرئيس يمكن طرح الأسئلة الجزئية التالية:

• ما المقصود بالذكاء الاصطناعي؟
• ما الاتجاهات النظرية والتطبيقية المفسرة لأساليب التعلّم والمعززة لمفهوم التعلّم التكيّفي؟
• ما التحديات التي تواجهها المؤسسات التعليمية للدول النامية في تطبيق مفهوم الذكاء الاصطناعي؟

أهمية وأهداف البحث:

تظهر أهمية الذكاء الاصطناعي في تطبيقاته التي تمس مختلف جوانب الحياة ومنها التعليم، حيث يسعى مستخدموه في هذا المجال الوصول إلى أفضل تجربة في التعليم. ونجد أمثلة عديدة لتوظيف الذكاء الاصطناعي في التعليم مثل: التعلم الشخصي (Personalized learning)، أتمتة المهام (Automating tasks)، الاختبارات التكيفية (Adaptive assessments)، والتعلم التكيفي (Adaptive learning). وتكمن أهمية هذا الأخير في القيام بعملية توليد تجربة تعليمية فريدة لكل متعلم على أساس شخصية المتعلم واهتماماته وأدائه من أجل تحقيق أهداف مثل: التحسين الأكاديمي للمتعلم، رضا المتعلم، وعملية التعلّم الفعّالة وغيرها.

جاء مضمون البحث لتحقيق جملة الأهداف التالية: التركيز على مزايا وأشكال تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم. عرض مجموعة من نماذج أساليب التعلّم لمجموعة من الباحثين والمفكرين، والتي تظهر الحاجة إلى توفير بيئة تعلّم تكيّفية. التطرق لأهم أساليب التعليم المبتكرة والمعززة للتعلّم التكيّفي مع إبراز المعوقات التي تواجه تطبيق الذكاء الاصطناعي في الدول النامية والتي تشكل في ذات الوقت تحديا لها.

أولا: الذكاء الاصطناعي

أصبح الذكاء الاصطناعي في القرن الحادي والعشرين مجالاً مهماً للبحوث في كافة المجالات: الهندسة، والعلوم، والتعليم، والطب، والأعمال التجارية، والمحاسبة، والمالية، والتسويق، والاقتصاد، وسوق الأوراق المالية، والقانون، والتعليم وغيرها. وقد نما نطاق الذكاء الاصطناعي بشكل كبير منذ أن خلق ذكاء الآلات ذات قدرات التعلم الآلي تأثيرات عميقة على الأعمال التجارية والحكومات والمجتمع. يولد موضوع الذكاء الاصطناعي اهتماما كبيرا في الأوساط العلمية، بسبب التطور المستمر للتكنولوجيات المتاحة[1].

ويعد الذكاء الاصطناعي(AI)  مجالا مـن مجـالات الحاسوب، يركز على تطوير أنظمة الأجهزة والبرامج التي تـساهم فـي حـل المشكلات وإنجاز المهام التي إذا أنجزت من قبل البشر تعتبر نوعاً مـن الذكاء؛ حيث أن النظريات والتطبيقات في مجال الذكاء الاصطناعي تـؤدي إلـى تطـوير مجموعة واسعة من الأدوات الذكية بشكل مصطنع، وقادرة على حل أو المـساعدة في حل العديد من المشكلات، وبذلك يتضح أهمية الـذكاء الاصـطناعي للطـلاب والمعلمين والنظام التعليمي بشكل عام. وهكذا يفضل في المؤسسات التعليمية تصميم برامح تعتمد على الذكاء الاصطناعي تدعم سيناريوهات التعلم الإلكتروني وتطبيقهـا فـي مختلف الأنشطة التعليمية من أجل تحسين التعليم والخبرات التعلمية[2].

• مفهوم الذكاء الاصطناعي:

يشير الذكاء الاصطناعي إلى محاكاة الذكاء البشري من قبل نظام أو آلة، حيث أنه يهدف إلى تطوير آلة يمكنها التفكير مثل البشر ومحاكاة السلوكيات البشرية، بما في ذلك الإدراك، التعليل، التعلم، التخطيط، التنبؤ وما إلى ذلك.

يعرف على أنه تطبيق أنظمة الذكاء الاصطناعي من أجل تطوير عمليات تنظيم واختيار المحتوى العلمي. كما أنه ينوع مصادر التعلّم والتدفقات التعليمية وفقا لمستويات المتعلّمين. كما يتم استخدامه لتطوير استراتيجيات التدريس وطرق التقييم من خلال إضفاء الطابع الفردي على عمليات الدراسة الذاتية، والمحاكاة من خلال الأنظمة الذكية والخبيرة[3].

• مزايا استخدام تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم: يوفر استخدام تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم مزايا عديدة، منها نذكر[4]:
• مسايرة الاتجاهات الحديثة في التعليم؛ من حيث طبيعة أدوار كل من المعلّم والمتعلّم.
• تعزيز شرح الموضوعات المختلفة، وإضافة طبقة معلوماتية بأشكال متعددة الأبعاد (نص، صوت، صورة، فيديو،…إلخ) على محتوى المقرر.
• توفير الجهد والوقت والتكلفة؛ إذ تمكّن المتعلّمين من العثور على المعلومات بشكل أسرع، وتحرر الأساتذة والموظفين من الأعمال الروتينية.
• إتاحة فرصة التفاعل مع المتعلّمين، والرد على استفساراتهم وتقديم إجابات أكثر كفاءة. فضلا عن إتاحة الفرصة للمتعلّمين للتفاعل مع المقرر الدراسي، وإكسابهم عنصر التشويق، والتحدي، والخيال، والمنافسة في العملية التعليمية.
• تلخيص النصوص الطويلة بدقة متناهية وبطريقة سهلة القراءة.
• تحويل النصوص المكتوبة إلى ملفات صوتية مسموعة.
• تحليل أداء المتعلّمين، وإبراز نقاط القوة والضعف لديهم، وتقديم الدعم اللازم لهم في الوقت المناسب.
• تقديم أنماط من التعليم والتعلّم التكيّفي الذي يتناسب مع طبيعة وقدرات كل متعلّم.
• أشكال تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم: توجد أشكال متعددة لتطبيقات الذكاء الاصطناعي في العملية التعليمية وهي كالآتي[5]:
• المحتوى الذكي: فنجد مجموعة من المنصات الرقمية والشركات حاليا تهتم بإنشاء محتوى ذكي وذلك من خلال تحويل الكتب التعليمية التقليدية إلى كتب ذكية وثيقة الصلة بالأهداف التعليمية.
• أنظمة التعليم الذكي (Intelligent Tutoring Systems): تعرف أنظمة التعليم الذكية المعروفة اختصارا بــــــ (ITS) بأنها أنظمة تضم برامج تعليمية تحتوي على عنصر الذكاء الاصطناعي حيث يقوم النظام بتتبع أعمال الطلاب وإرشادهم كلما تطلب الأمر وذلك من خلال جمع معلومات عن أداء كل طالب على حدة، كما يمكن أن يبرز نقاط القوة والضعف لدى كل متعلّم، وتقديم الدعم اللازم له في الوقت المناسب. ويتكون نظام المعلومات الذكي من المكونات التالية:
• معرفة خاصة بالمجال التعليمي (المنهج التخصصي المراد تقديمه أو تعليمه).
• معرفة عن المتعلّم.
• معرفة تتعلق باستراتيجيات التعليم.
• تقنية الواقع الافتراضي والواقع المعزز، حيث أن[6]:
• الواقع الافتراضي (Virtual Reality): يشير الواقع الافتراضي إلى تمثيل حاسوبي يعمل على إنشاء تصور للعالم يظهر لحواسنا بشكل مشابه للعالم الحقيقي، فعن طريق الواقع الافتراضي يمكن نقل المعلومات والخبرات إلى الأذهان بشكل جذاب وأكثر تفاعلية. والواقع الافتراضي عبارة عن محاكاة الحاسوب للبيئة التي يمكن محاكاتها، حيث يكون هذا الواقع الافتراضي مصمما بطريقة محترفة جدا؛ ممّا يصبح من الصعب على الأشخاص التفريق بين الواقع الفعلي والواقع الافتراضي. ويكون الوصول إلى الواقع الافتراضي بارتداء نظارة أو خوذة مخصصة لذلك.
• الواقع المعزز (Augmented Reality): هو نوع من الواقع الافتراضي الذي يهدف إلى تكرار البيئة الحقيقية في الحاسوب وتعزيزها بمعطيات افتراضية لم تكن جزءا منها. وتتيح هذه التقنية مجموعة من الخيارات التعليمية كمحاكاة عمليات معقدة كالعمليات الجراحية على سبيل المثال.

ثانيا: نماذج أساليب التعلّم

في الواقع، واستجابة للاحتياجات الفردية، فإن إضفاء الطابع الشخصي على التعليم لا ييسر للطلاب التعلم بشكل أفضل باستخدام استراتيجيات مختلفة لخلق خبرات تعليمية مختلفة فحسب، بل أيضا الاحتياجات التعليمية لمصمم المعلمين في إعداد أو تصميم مجموعات متنوعة من التعليم أو التعليم. كل متعلم لديه تفضيل لأسلوب التدريس الذي يسمح له بالتعلم بشكل أفضل. البعض يحب الاستماع والحديث، والبعض الآخر يفضل تحليل نص، أو ببساطة باستخدام وسيط بصري. لكي نتعلم بشكل فعال، يجب على المتعلمين أن يكونوا مدركين لأفضلياتهم التي تجعل من السهل إدارة طريقته الخاصة للتعلم. وستمكن هذه المعلومات المتعلم من تحسين فعالية نهجه في التعلم واستغلال موارده الخاصة[7].

نظرا للاهتمام بدراسة الفروق الفردية في أساليب التعلّم ظهرت العديد من الاتجاهات النظرية والتطبيقية في مجال أنماط التعلّم والتفكير، ونتج عن ذلك عدد من النماذج التصنيفية لأنماط التعلّم، حيث ينطوي كل نموذج على الكثير من المضامين التربوية، ومن هذه النماذج نذكر:

• أنموذج كولب (Kolb): وضع “كولب” نموذجا لتفسير عملية التعلّم يقوم على أساس نظرية التعليم التجريبي، ويرى أن التعلّم عبارة عن بعدين الأول: هو إدراك المعلومات والذي يبدأ بالخبرات الحسية وينتهي بالمفاهيم المجردة، والثاني: هو معالجة المعلومات ويبدأ بالملاحظة التأملّية وينتهي بالتجريب الفعّال. ولكي يكون المتعلّم فعالا فإنّه يحتاج إلى أربعة أنواع من القدرات التي يركز كل منها على شيء معيّن، وهي: (الخبرة الحسّية، التأمل والملاحظة، التجريد المفاهيمي، التجريب النشط). وينتج عن هذه القدرات أربعة أنماط للتعليم هي: (الأسلوب التقاربي، الأسلوب التباعدي، الأسلوب الاستيعابي، والأسلوب التكيّفي)[8].
• أنموذج فلمنج وبونويل (VARK): ركز هذين الباحثين في نموذجهما على وسائط حسية إدراكية مفضلة على نحو أكثر كفاءة لعملية التعلّم لدى الطلبة، ويحدد النموذج الطريقة التي يفضل الطلبة أن تقدم إليهم المعلومات من خلالها بناء على إجاباتهم على الأسئلة التي تطرح عليهم، حيث يختار الطالب أو الطالبة الإجابة من ضمن البدائل الأربعة لفقرات المقياس، ويتم تصنيف الطلبة حسب ميولهم وتفضيلاتهم على استجاباتهم للمقياس وفق أربعة أنماط تعلّم هي: (النمط البصري Visual، النمط السمعي Auditory، النمط القرائي/ الكتابي Read/ Write، النمط العملي Knesthetic)[9].
• أنموذج فيلدار وسليفرمان (Fielder & Silverman): تمكّن كل من الدكتور “ريتشارد فيلدار” بالاشتراك مع الدكتورة “ليندا سليفرمان” بوضع أنموذج لأنماط التعلّم تم تسميته باسميهما model Fielder & Silverman، وتم تطبيقه بالخصوص على طلاب وطالبات التخصصات العلمية. حيث يصنف هذا النموذج الطلاب حسب أنماط التعلّم إلى أربعة أبعاد ثنائية القطب وهي: العملي– التأملي (Active- Reflective)، الحسي- الحدسي (Sensing- Intuitive)، البصري- اللفظي (Visual- Verbal)، التسلسلي- الكلي (Sequential- Gloal)[10].
• أنموذج دن ودن (Dunn & Dunn Learning Style Model): يركز النموذج على مجموعة من المتغيرات التي أثبت تأثيرها على إنجازات المتعلّم من سن الحضانة وحتى سن البلوغ، فكل متعلّم له طريقة خاصة من الأنماط التي تسهل عليه عملية التعلّم. كما يعتقد كلا من “دن ودن” أن الأفراد والدافعية يتحسنان عندما تتطابق أساليب التدريس مع أنماط التعلّم، فالمعلمون لا يقومون فقط بالتدريس كما تم تدريبهم، ولكنهم يشعرون غالبا أن هناك طريقة واحدة صحيحة للتدريس والتعلّم، حيث يمكن تعديل أسلوب التدريس إذا فهم المعلّم أنماط الطلبة، وبالتالي يقوم المعلّم بتكييف التعليم بما يتناسب مع أنماط الطلبة، وتتضمن العناصر التي يمكن تكييفها على (التخطيط التعليمي، مجموعات الطلبة، تصميم الغرفة الصفية، وأساليب التدريس والتقييم). أما المبادئ التي يقوم عليها هذا النموذج فهي: الجميع بإمكانه التعلّم، البيئة التعليمية وطرق ومصادر التعلّم يمكن توفيرها للطلاب نقاط القوة ولكنها متفاوتة فيما بينهم، إمكانية قياس نقاط القوة عند الطلاب وتطويرها، التحصيل يكون عاليا إذا ما تم تنظيم التعلّم بين المعلّم وطلابه حسب قدراتهم وميولهم، المعلّم يمكن أن يتعلم كيف يتلاءم مع الطلاب[11]. أما عن مصادر نموذج “دن ودن” لأنماط التعليم، فيمكن عرضها في عدة مجالات هي: الأنماط البيئية، وتشمل الصوت والضوء والحرارة والتصميم. ثم الأنماط الوجدانية، وتشمل التخطيط البنيوي والدافعية والمثابرة والمسئولية. ثم الأنماط الاجتماعية، وتشمل التعليم الفردي، والتعلّم مع الأصدقاء والتعلّم مع الكبار. ثم الأنماط الفسيولوجية، وتشمل البصر والسمع واللمس والحركة والطعام والشراب. ثم الأنماط السيكولوجية، وتشمل النمط التحليلي والشمولي والدمج بين الاثنين[12].

وهنا تظهر الحاجة إلى توفير بيئة تعلّم تكيّفية، حيث توفر القدرة على التغيير عند الضرورة من أجل التعامل مع الحالات المختلفة، إذ أن كل متعلّم يمتلك خصائص فردية (جسدية، وعقلية) تختلف عن الآخرين، وهذا ما يزيد من صعوبة تصميم بيئة تعلّم إلكترونية تكيّفية. وهكذا أصبح التعلّم التكيّفي بديلا عن التعلّم التقليدي، فهو يطوّر من العملية التعليمية ويجعلها أكثر ديناميكية من خلال توفير التنوع والتفاعل وتخصيص المحتوى بها[13].

ثالثا: أساليب التعليم المبتكرة المعززة للتعلّم التكيّفي

يتعين على المعلمين أن يستخدموا أساليب ونهج تعليمية مختلفة تسمح للطلاب بأن يكونوا مشاركين نشطين وبدافع قوي ومشاركة قوية في تعلمهم. فالنماذج والاتجاهات التربوية الحديثة في التعليم، المعززة باستخدام تكنولوجيا المعلومات والاتصالات، تهيئ شروطا مسبقة لاستخدام نُهج وتقنيات جديدة من أجل تنفيذ التعلم النشط. والأسلوب التعليمي المبتكر هو نهج استباقي لإدماج استراتيجيات وطرق تعليمية جديدة في الفصل الدراسي.

• أساليب التعليم المبتكرة: من الأساليب المبتكرة في التعليم نذكر[14]:
• التعلّم المختلط (Blended Learning): هو مصطلح يستخدم بشكل متزايد لوصف الطريقة التي يتم بها الجمع بين التعلم الإلكتروني والطرق التقليدية في الفصول الدراسية والدراسة المستقلة لخلق منهجية جديدة وهجينة للتعليم. وهو يمثل تغييراً أعظم كثيراً في التقنية الأساسية من مجرد إضافة أجهزة الحاسوب إلى الفصول الدراسية؛ وهو يمثل في كثير من الحالات تغييرا جوهريا في الطريقة التي يقترب بها المدرسون والطلاب من تجربة التعلم. أي أن هذا الأسلوب التعليمي يمثل برنامج تعليمي رسمي يتعلم فيه الطالب جزئياً على الأقل من خلال تقديم المحتوى والتعليم عبر الإنترنت مع عنصر من عناصر سيطرة الطالب على الوقت والمكان والمسار و/أو الوتيرة. وتتمثل المنهجية الكامنة وراء التعلم المختلط في الجمع بين التعلم في الفصول الدراسية والتعلم المتنقل والتعلم على الإنترنت.
• التعلّم من خلال التطبيق العلمي (الاعتماد على مختبرات البحث): يمكن لنظم المختبرات عن بعد أن تقلّل من الحواجز التي تعترض المشاركة بتوفير وصلات شبكية سهلة الاستخدام، ومواد المناهج الدراسية، والتطوير المهني للمعلمين. ويمكن أن يؤدي الوصول إلى المختبرات النائية بالدعم المناسب إلى تحقيق مجموعة مزايا منها: تعميق فهم المعلّمين والطلاب من خلال توفير أبحاث عملية وفرص للمراقبة المباشرة تكمل تعلم الكتب المدرسية، كما أن الوصول إلى المختبرات عن بعد يمكن أن يجلب هذه الخبرات إلى الفصول الدراسية.
• التعليم بالألعاب: هو نهج تعليمي لتحفيز الطلاب على التعلم باستخدام تصميم ألعاب الفيديو وعناصر الألعاب في بيئات التعلم. والهدف من ذلك هو تحقيق أقصى قدر من التمتع والمشاركة من خلال جذب اهتمام المتعلمين وإلهامهم بمواصلة التعلم. ويمكن تعريف هذا الأسلوب على أنه عملية تعريف العناصر التي تتألف من الألعاب التي تجعل تلك الألعاب ممتعة وتحفز اللاعبين على الاستمرار في اللعب. ويمكن اعتبار الألعاب المطبقة في التعلم ألعاب جادة، حيث تركز تجربة التعلم على قصص جادة. والقصة الجادة هي “مثيرة للإعجاب من حيث الجودة” و “جزء من عملية مدروسة” لتحقيق أهداف التعلم.
• التفكير الحسابي: هو نهج قوي للتفكير وحل المشاكل، وهو يشتمل على تحطيم المشاكل الضخمة إلى مشاكل أصغر حجماً (التحلل)، وإدراك مدى ارتباطها بالمشاكل التي تم حلها في الماضي (الاعتراف بالنمط)، وتخصيص تفاصيل غير مهمة (التجريد)، وتحديد وتطوير الخطوات التي سوف تكون ضرورية للتوصل إلى حل (الخوارزميات)، وصقل هذه الخطوات (التصحيح). والهدف من ذلك هو تعليم الأطفال تنظيم المشاكل بحيث يمكن حلها. يمكن تدريس التفكير الحسابي كجزء من الرياضيات والعلوم والفن أو في غيرهما من السياقات. ولا يقتصر الهدف على تشجيع الأطفال على أن يكونوا مبرمجين للحاسوب فحسب ، بل يتمثل أيضا في إتقان فن التفكير الذي سيمكنهم من التصدي للتحديات المعقدة في جميع جوانب حياتهم.
• نظام إدارة التعلّم(Learning Management System) : هو تطبيق برمجي أو تكنولوجيا على شبكة الإنترنت تستخدم لتخطيط وتنفيذ وتقييم عملية تعلم محددة. وعادة ما يوفر نظام إدارة التعلم للمدرب طريقة لخلق وتقديم المحتوى، ورصد مشاركة الطلاب، وتقييم أداء الطلاب. كما يمكن لنظام إدارة التعلّم أن يوفر للطلاب القدرة على استخدام سمات تفاعلية مثل المناقشات الثلاثية، وعقد المؤتمرات بالفيديو، ومنتديات المناقشة.واستُخدمت نظم إدارة التعلّم إلى حد كبير لتقديم دورات دراسية في المدارس وتعميم التعلم الإلكتروني. يدعم “LMS” المحتوى في أشكال مختلفة مثل النص، الفيديو، الصوت، إلخ. ويمكن للشخص الحصول على المواد في أي وقت، من كل مكان، ويمكن للمعلمين تعديل المحتوى، ويمكن للطلاب رؤية المواد المستكملة. كما أن تقييم الطلاب يكون أسهل وأكثر إنصافا، على أساس حضور الطلاب والاختبارات الإلكترونية. ويمكن للطلاب والمدرسين إعادة استخدام المواد كلما احتاجوا إليها.
• التعلّم التكيفي وتحدياته:

ظهر تأثير الذكاء الاصطناعي في مجال التعليم والتعلم بشكل مبكر جدا، يرجع إلى بداية ظهور مفهوم الذكاء الاصطناعي والذي تلاه ظهور مفهوم التعلّم التكيفي (Learning Adaptive)، حيث بُذلت العديد من الجهود لإيجاد بيئات ونظم تعلم محوسبة تماثل بيئات التعلم الواقعية، وتعتمد تلك البيئات على التفاعل بين المتعلم والحاسوب، حيث يعمل المتعلم مع الحاسوب بشكل مستقل لتعلم مفاهيم جديدة، والاندماج في أنشطة حل المشكلات، وخاصة في مجالي العلوم والرياضيات، وجاء مفهوم التعلم التكيفي للتغلب على مشكلة قائمة في النظم التعليمية الحالية، حيث تعتمد تلك النظم على تقديم نفس المصادر التعليمية ونفس المحتوى التعليمي للطلبة، برغم اختلاف أنماط تعلمهم وقدراتهم المعرفية، لذا يهدف التعلم التكيفي إلى تكييف أو موائمة المحتوى التعليمي وتكييف مسارات التعلم حسب قدرات الطلبة ومستوياتهم المعرفية، بما يُسهم في تخفيف الأعباء المعرفية ويعمل على زيادة كفاءة عملية التعلم[15].

يمكن تعريف التعلّم التكيّفي على أنه: “عملية توليد تجربة تعليمية فريدة لكل متعلم على أساس شخصية المتعلم واهتماماته وأدائه من أجل تحقيق أهداف مثل التحسين الأكاديمي المتعلم، رضا المتعلم، وعملية التعلم الفعالة وغيرها”[16].

تكمن أهم تحديات التعليم بشكل عام في مخرجات العملية التعليمية؛ والتي يفترض أن تتوافق مع احتياجات سوق العمل. وهنا تظهر أهمية الذكاء الاصطناعي، حيث أنه يساعد على فتح توجهات مختلفة للطالب بعد تخرجه، ناهيك عن الفرص التعليمية والتدريبية المستفاد منها خلال فترة الدراسة، والتي تساهم بشكل كبير في تطوير قدراته ومهاراته، واستغلالها في المجال الذي يتناسب ويتلاءم مع امكاناته وتوجهاته وقدراته الفكرية. ومن أبرز التحديات نذكر:

• الوظائف في عصر الذكاء الاصطناعي: لتجسيد التغيّرات التي تحدث في المجتمع من المهم دمج في المناهج التعليمية التخصصات والمواضيع التي تمتاز بالحداثة، لأنها واسعة الانتشار من حيث الاستخدام والأهمية خصوصا ما أحدثته تكنولوجيا الانترنت من تغييرات واسعة في جميع مجالات الحياة، ومنها نذكر[17]:
• التكنولوجيا والهندسة: وتشمل علوم الحاسوب وخاصة: الترميز والروبوتات والذكاء الاصطناعي؛ والهندسة البيولوجية وخاصة: علم الأحياء الاصطناعي، والتصنيع المتقدم بما في ذلك 3-D printing.
• وسائل الإعلام: أحدثت شبكة الانترنت تحولات وتغييرات على المجتمع، فالجميع يستعين بوسائط الإعلام باستمرار، غير أنه لم يتم تعليم جميع مستخدمي هذه الوسائط على الكيفية السليمة والصحية للاستخدام. وهذا ما يستدعي ضرورة تعديل المناهج لتواكب هذه التغييرات ويشمل بذلك الصحافة.
• المقاولاتية وريادة الأعمال: مع استمرار استقطاب الوظائف عند مستويات المهارات التي تحتاجها الجهات الطالبة للعمل، ومع استمرار تغيّر المشهد العام لما هو مطلوب في القوة العاملة، فضلا عن النمو الاقتصادي، جميعها عوامل تدفع بالطلاب إلى الاستعداد للاستفادة من الفرص المتاحة لهم طوال حياتهم، حيث يجب عليهم أن يكونوا مستعدين للتعامل مع حياتهم المهنية من منظور تجاري.
• التمويل الشخصي: مع زيادة تنوع فرص العمل وزيادة تعقد القوانين واستمرار نمو الديون الشخصية، فإن ذلك يظهر حاجة القوة العاملة إلى بعض الاستعدادات حول كيفية تنظيم حياتهم المالية. وبالنسبة للطلاب يعد تعلمها من أكثر المعارف القابلة للتطبيق، وهي ذات صلة بجميع الطلاب.
• المهارات التعليمية في عصر الذكاء الاصطناعي: يعد الذكاء الاصطناعي تكنولوجيا ناشئة مساعدة في تعديل الأساليب المعتمدة في المؤسسات التعليمية. ويعتبر المعلّم من أهم العناصر الفاعلة في الممارسة التعليمية، حيث لا يمكن الاستغناء عنه في النظام التعليمي. غير أن الذكاء الاصطناعي تبرز قدرته في التحليلات المتقدمة والتعلّم العميق والتعلّم الآلي لرصد سرعة فرد معيّن من بين أشخاص آخرين.

يحتاج المعلّم لأجل الاستخدام الفعّال لتطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم مجموعة من المهارات؛ حيث توصلت بعض الدراسات إلى معوقات تحول دون استخدام هذه التطبيقات منها: رفض المعلمون استخدام الأدوات التكنولوجية الجديدة بسبب عدم الثقة في استخدامها وهو راجع لعدم الخبرة والخوف من الفشل إذا كان الطلاب لديهم خلفية أفضل حول استخدام الحاسوب وغيرها من الأساليب الحديثة. غير أن العائق يمكن التغلب عليه من خلال التدريب المكثف للمعلم لكيفية استخدام هذه التقنيات الحديثة. كما توصلت الدراسات إلى عائق ضعف روح التنافس لدى المعلم؛ وهذا ينتج أحيانا عن عدم الثقة بالنفس الناتجة عن عدم المعرفة وهذا تختلف نسبته ما بين الدول المتطورة التي تنتشر فيها وسائل التكنولوجيا الحديثة في جميع مجالات الحياة وبين والدول النامية حيث الاستخدام المحدود لوسائل التكنولوجيا الحديثة في التعليم. أيضا عدم الرغبة في التغيير لدى المعلم؛ حيث يرى أنه لا داعي لتغيير أسلوبه في التعليم واستخدام وسائل حديثة. إضافة إلى التكلفة المرتفعة؛ فبعض البرمجيات والأدوات الإلكترونية تكون تكلفتها عالية لا يمكن توفرها في البيئات الأقل حظاً مادياً[18].

خلاصة:

إن الذكاء الاصطناعي عبارة عن آلة أو نظام يحاكي السلوك الذكي البشري، حيث نجد أنه لا يوجد تعريف موحد وشامل للذكاء الاصطناعي، وهو مرتبط بدرجة تعقيد الدماغ البشري في حذ ذاته، إذ نجد أنه توجد صعوبة في فهم الذكاء البشري، وعلى اعتبار أن الذكاء الاصطناعي يحاكيه، ما يتطلب ضرورة فهمه قبل تصميم برامج الذكاء الاصطناعي.

وتظل الآلة عاجزة أمام مجموعة من المواقف أهمها: غياب دافع الفضول والذي يعد محفزا للاستكشاف والتعلّم، ارتباط تعلّم الآلة بالتدريب على خلاف التعلّم الاجتماعي للبشر والناتج عن مواقف اجتماعية وردود فعل حسية، قدرة البشر على التصور والتخيّل والتأمل، والتي يمكن ترجمتها إلى أفكار ومفاهيم بإمكانها توضيح العلاقة الموجودة بين مواضيع مختلفة، وهذا ما يعكس قدرة البشر على التكيّف والتجاوب مع مختلف المواقف.

غير أن هذا لا ينفي أن الذكاء الاصطناعي يجمع بين كل من التفكير البشري، والتفكير المنطقي، والتمثيل الإنساني، والتصرف العقلاني، كما أن العلماء والباحثين في بحث متواصل لتطويره وتحسينه. ونجد أن تطبيقات الذكاء الاصطناعي المستخدمة في التعليم توفر عنصرين مهمين بالأخص للهيئة التعليمية، حيث توفر عنصر الوقت والجهد، وهو ما يسمح لهم بتطوير المناهج الدراسية والتفرغ أكثر في تنمية قدراتهم ومهاراتهم. حيث أن تطبيقات الذكاء الاصطناعي تحتاج لتوفر مجموعة من المهارات للمستخدم سواء كان معلّما أو متعلّما مثل: باحث ومصمم رقمي، ومجازف، ومبتكر، ومتعاون، وشامل، ومبدع، وناقد، ومتعلم مستمر، وهادئ ومرن، واجتماعي، وراغبين في العمل، ومسؤولين، ومتحمسين.

انطلاقا من نتائج البحث، يمكن اقتراح ما يلي:

• صياغة استراتيجية لتنمية المهارات الرقمية، حيث أنها تشمل جميع المستويات التعليمية (إبتدائي، متوسط، ثانوي، تعليم عالي). وأيضا برامج تدريبية لأجل الفئات المحرومة من المجتمع، والتي لم تستفد من التعليم.
• مراجعة المنهاج الدراسي والتخصصات، التي يتم التكوين عليها بما يتلاءم مع احتياجات سوق العمل، من خلال توظيف تقنيات الذكاء الاصطناعي.

قائمة المراجع:

• أحمد عبد الحسن نعمه، سعيد حسين علي، فاضل عمران عيسى، أثر أنموذج Fielder and Silverman في التحصيل ومهارات التفكير البصري لدى طلاب الصف الرابع العلمي في مادة الكيمياء، المجلة التربوية الدولية المتخصصة، المجلد 08، العدد 10، 2019.
• الصبحي صباح عيد رجاء، واقع استخدام أعضاء هيئة التدريس بجامعة نجران لتطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم، مجلة كلية التربية، جامعة عين شمس، العدد 44، الجزء الرابع، 2020.
• الفراني لينا أحمد خليل، فطاني هانية عبد الرزاق أحمد، تضمين تطبيقات الذكاء الاصطناعي في مدارس المرحلة المتوسطة من التكيّف إلى الاعتماد، المجلة الالكترونية الشاملة متعددة المعرفة لنشر الأبحاث العلمية والتربوية، العدد الواحد والعشرون، 2020.
• المسيعدين محمد بشير، أثر نمط التعلّم لدى طلبة جامعة مؤتة حسب نموذج كولب في كل من ذكائهم الانفعالي ودافعيتهم للإنجاز، أطروحة ماجستير في علم النّفس التربوي، جامعة مؤتة، الأردن، 2011.
• الأسطل محمود زكريا، عقل مجدي سعد، الأغا إياد محمد، تطوير نموذج مقترح قائم على الذكاء الاصطناعي وفاعليته في تنمية مهارات البرمجة لدى طلاب الكلية الجامعية للعلوم والتكنولوجيا بخان يونس، مجلة الجامعة الاسلامية للدراسات التربوية والنفسية، المجلد 29، العدد 02، 2021.
• أهله أحمد رجب محمد، شيماء سمير محمد، فاعلية بيئة تعلم تكيفية وفق أساليب التعلم الحسية في تنمية مهارات تصميم مواقع الويب وخفض العبء المعرفي لدى طلاب تكنولوجيا التعليم، مجلة البحوث في مجالات التربية النوعية، عدد خاص لأعمال المؤتمر الدولي الأول – التعليم النوعي.. الابتكارية وسوق العمل – ، العدد 17، 2018.
• الشهري ظافر بن عبد الله بن محمد، أنماط التعلّم المفضلة وفق نموذج (VARK) لدى طلبة المرحلة الثانوية بمحافظة النماص، وعلاقتها ببعض المتغيّرات، المجلة الدولية التربوية المتخصصة، المجلد 07، العدد 08، 2018.
• المكاحلة أحمد عبد الحميد عوفان، أنماط التعلّم الشائعة لدى الطلبة ذوي صعوبات القراءة في المرحلة الابتدائية، مجلة دراسات العلوم التربوية، الجامعة الأردنية، المجلد 45، العدد 04، 2018.
• الجواد سيد نوح سيد عبد، أثر نمط التغذية الراجعة المقدمة من خلال برنامج قائم على الذكاء الاصطناعي في تنمية مهارات البرمجة لدى طلاب الصف الثالث من الحلقة الثانية من التعليم الأساسي، مجلة جامعة الفيوم للعلوم التربوية والنفسية، العدد الثاني عشر، الجزء الرابع، 2019.
• الجواد إياد عبد، مستوى مراعاة معلمي المرحلة الأساسية الدنيا لمعايير نموذج دن ودن (Dunn and Dunn) لأنماط التعلّم وعلاقته بميولهم نحو مهنة التدريس، مجلة جامعة النجاح للأبحاث (العلوم الانسانية)، المجلد 30، العدد 01، 2016.
• العليان نرجس قاسم مرزوق، استخدام التقنية الحديثة في العملية التعليمية، مجلة كلية التربية الأساسية للعلوم التربوية والإنسانية، جامعة بابل، العدد 42، 2019.
• Al Mukhallaf Turki Rabah, Using Artificial Intelligence for Developing English Language Teaching/Learning: An Analytical Study from University Students’ Perspective, International Journal of English Linguistics; Vol. 10, No. 6; 2020.
• Essaid El Bachari & al., A n Adaptive Learning Model Using Learner’s Preference, Conference: 2nd Edition of the International Conference on Models of Information and Communication Systems (MICS’13), 2010. doi:10.13140/2.1.4482.0162.
• Maya Bialik & Charles Fade, Knowledge for the Age of Articial Intelligence: What Should Students Learn?, center for curriculum redesign, 2018.
• Vijayalakshmi, innovations in teaching methods, Journal of Applied Science and Computations, vol.04, issu.1, 2019.
• Raffaele Ciof & al., Artificial Intelligence and Machine Learning Applications in Smart Production: Progress, Trends, and Directions, Sustainability, 12(2), 2020. https://doi.org/10.3390/su12020492.
• Yongjun Xu & al., Artificial intelligence: A powerful paradigm for scientific research, The Innovation, 2(4), 2021. doi: 10.1016/j.xinn.2021.100179.

[1] – Raffaele Ciof & al., Artificial Intelligence and Machine Learning Applications in Smart Production: Progress, Trends, and Directions, Sustainability, 12(2), 2020, p: 02. https://doi.org/10.3390/su12020492.

[2]– الجواد سيد نوح سيد عبد، أثر نمط التغذية الراجعة المقدمة من خلال برنامج قائم على الذكاء الإصطناعي في تنمية مهارات البرمجة لدى طلاب الصف الثالث من الحلقة الثانية من التعليم الأساسي، مجلة جامعة الفيوم للعلوم التربوية والنفسية، العدد الثاني عشر، الجزء الرابع، 2019، ص: 182.

[3] – Al Mukhallaf Turki Rabah,  Using Artificial Intelligence for Developing English Language Teaching/Learning: An Analytical Study from University Students’ Perspective, International Journal of English Linguistics; Vol. 10, No. 6; 2020, p: 41.

[4]– الصبحي صباح عيد رجاء، واقع استخدام أعضاء هيئة التدريس بجامعة نجران لتطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم، مجلة كلية التربية، جامعة عين شمس، العدد 44، الجزء الرابع، 2020، ص ص: 337- 338.

[5]– الأسطل محمود زكريا، عقل مجدي سعد، الأغا إياد محمد، تطوير نموذج مقترح قائم على الذكاء الاصطناعي وفاعليته في تنمية مهارات البرمجة لدى طلاب الكلية الجامعية للعلوم والتكنولوجيا بخان يونس، مجلة الجامعة الاسلامية للدراسات التربوية والنفسية، المجلد 29، العدد 02، 2021، ص ص: 748- 749.

[6]– الأسطل محمود زكريا، عقل مجدي سعد، الأغا إياد محمد، مرجع سبق ذكره، ص: 749.

[7] – Essaid El Bachari & al., A n Adaptive Learning Model Using Learner’s Preference, Conference: 2nd Edition of the International Conference on Models of Information and Communication Systems (MICS’13), 2010, p: 01. doi:10.13140/2.1.4482.0162.

[8]– المسيعدين محمد بشير، أثر نمط التعلّم لدى طلبة جامعة مؤتة حسب نموذج كولب في كل من ذكائهم الانفعالي ودافعيتهم للإنجاز، أطروحة ماجستير في علم النّفس التربوي، جامعة مؤتة، الأردن، 2011، ص ص: 8- 9.

[9]– الشهري ظافر بن عبد الله بن محمد، أنماط التعلّم المفضلة وفق نموذج (VARK) لدى طلبة المرحلة الثانوية بمحافظة النماص، وعلاقتها ببعض المتغيّرات، المجلة الدولية التربوية المتخصصة، المجلد 07، العدد 08، 2018، ص: 136.

[10]– أحمد عبد الحسن نعمه، سعيد حسين علي، فاضل عمران عيسى، أثر أنموذج Fielder and Silverman في التحصيل ومهارات التفكير البصري لدى طلاب الصف الرابع العلمي في مادة الكيمياء، المجلة التربوية الدولية المتخصصة، المجلد 08، العدد 10، 2019، ص ص: 44- 45.

[11]– المكاحلة أحمد عبد الحميد عوفان، أنماط التعلّم الشائعة لدى الطلبة ذوي صعوبات القراءة في المرحلة الابتدائية، مجلة دراسات العلوم التربوية، الجامعة الأردنية، المجلد 45، العدد 04، 2018، ص ص 447- 448.

[12]– الجواد إياد عبد، مستوى مراعاة معلمي المرحلة الأساسية الدنيا لمعايير نموذج دن ودن (Dunn and Dunn) لأنماط التعلّم وعلاقته بميولهم نحو مهنة التدريس، مجلة جامعة النجاح للأبحاث (العلوم الانسانية)، المجلد 30، العدد 01، 2016، ص: 58.

[13]– الجواد إياد عبد، مرجع سبق ذكره، ص: 97.

[14] – M.Vijayalakshmi, innovations in teaching methods, Journal of Applied Science and Computations, vol.04, issu.1, 2019, pp: 2591- 2594.

[15]– الفراني لينا أحمد خليل، فطاني هانية عبد الرزاق أحمد، تضمين تطبيقات الذكاء الاصطناعي في مدارس المرحلة المتوسطة من التكيّف إلى الاعتماد، المجلة الالكترونية الشاملة متعددة المعرفة لنشر الأبحاث العلمية والتربوية، العدد الواحد والعشرون، 2020، ص: 12.

[16]– أهله أحمد رجب محمد، شيماء سمير محمد، فاعلية بيئة تعلم تكيفية وفق أساليب التعلم الحسية في تنمية مهارات تصميم مواقع الويب وخفض العبء المعرفي لدى طلاب تكنولوجيا التعليم، مجلة البحوث في مجالات التربية النوعية، عدد خاص لأعمال المؤتمر الدولي الأول – التعليم النوعي.. الابتكارية وسوق العمل – ، العدد 17، 2018، ص: 97.

[17] – Maya Bialik & Charles Fade, Knowledge for the  Age of Articial Intelligence: What Should Students Learn?, center for curriculum redesign, 2018, p: 38.

[18]– العليان نرجس قاسم مرزوق، استخدام التقنية الحديثة في العملية التعليمية، مجلة كلية التربية الأساسية للعلوم التربوية والإنسانية، جامعة بابل، العدد 42، 2019، ص ص: 284- 285.