الذكاء الاصطناعي في التعليم، يُعد الذكاء الاصطناعي (Artificial Intelligence) فرعًا من أهو فروع علم الحاسب، إلى جانب أنه يمثل إحدى الركائز الرئيسية في عصرنا هذا التي تعتمد عليها صناعة التكنولوجيا، واستخدامه في العملية التعليمية أصبح من الأدوات الأساسية للارتقاء بها، ومواجهة الصعوبات التعليمية الحالية.
و أصبح الذكاء الاصطناعي أحد ركائز التعليم في مختلف أقطار العالم، ومن خلال مقالنا التالي على موقع الماقه سنتعرف على مزيد من التفاصيل فلنتابع.
الذكاء الاصطناعي في التعليم
من التعريفات الدارجة لـمصطلح (الذكاء الاصطناعي) المشار إليه بالاختصار (AI) أنه يُعد إمكانية كل من (الآلات، والحواسيب الرقميّة) على تأدية بعض المهام الشبيهة لتلك المهام التي تؤديها الكائنات الذكيّة؛ على سبيل المثال: (إمكانية التفكير، أو التعلم من التجارب السابقة، وما إلى ذلك من العمليات الأُخرى التي تحتاج إلى عمليات ذهنية).
من أهداف الذكاء الاصطناعي الوصول إلى أنظمة الذكاء ما يميزها وتتعامل بالصورة التي يتعامل بها الإنسان من حيث (التعلُّم، والفهم)، ونرى أن هذه الأنظمة تُتيح لعملائها خدمات عديدة ومتنوعة من الإرشاد والتعليم.
أمثلة على تطبيقات وبرامج الذكاء الاصطناعي في التعليم
أنظمة التدريس الذكيّ تسعى باستخدام تقنيات التعلُّم الآلي المتنوعة والعديدة، وخوارزميات التعلُّم الذاتي التي تتضمن أعدادًا من البيانات الكبيرة المجمعة وتحلّلها.
يُتيح هذا الجمع للأنظمة فرصة تقرير نوع المحتوى الذي يجب تقديمه للمتعلِّم وفقًا لـقدراته، واحتياجاته، ومن أمثلة ذلك:
منصّة نظام (iTalk2Learn)
تقوم هذه المنصة بتعلّم الكسور، بالإضافة إلى استخدامها لنموذج المتعلّم الذي تكون مهمته تخزين البيانات حول كل من (المعرفة الرياضية لدى الطالب، ومتطلباته المعرفية، وحالته العاطفية، وردود الفعل الواقعة عليه، والاستجابة على التغذية الراجعة له).
هناك مثال آخر في علوم الرياضيات (Thinkster Math): والذي يعد واحدًا من التطبيقات التعليمية التي تعمل على ضم منهج الرياضيات الحقيقي إلى أسلوب التعليم الشخصي للطالب، فـيشكل مزيجًا هائلًا.
ومن خلف الكواليس، يقوم هذا التطبيق بتعيين معلم لكل طالب يقوم بمتابعة خطواته الذهنية خطوةً بخطوة كما تبدو له على شاشة الآيباد.
من أهداف هذا التطبيق تطوير قدرات الطالب المنطقية من خلال مساعد مُختص يعمل على مساعدته عندما توقفه إحدى المشكلات، بالإضافة إلى أنه يمنحه تغذية راجعة مخصصة.
تعد منصة (Brainly) مثالًا على شبكة تواصل اجتماعي تقوم على تقنيات الذكاء الاصطناعي التابع لأسئلة الفصل الدراسي.
يقوم الذكاء الاصطناعي في هذه المنصة باستعمال خوارزميات التعلّم الآلي؛ من أجل تصفية الرسائل غير المراد بها. بالإضافة إلى أنه يوفر لمستخدميه خاصية طرح الأسئلة حول الواجب المنزلي، وكذلك العثور على إجابات تلقائية قد تم التحقق منها مسبقًا، وهذا الموقع له دور في حث الطلاب على التعاون بين بعضهم البعض من أجل إيجاد الإجابات الصحيحة بأنفسهم.
شركة (Content Technologies, Inc. (CTI:
هي شركة متخصصة في صناعة كتب تعليمية كل اعتمادها على تقنيات الذكاء الاصطناعي.
حيث يرفع المعلمون الخطوط العريضة الموجودة بـالمناهج إلى محرك (CTI) الذي يقوم باستعمال خوارزميات الذكاء الاصطناعي؛ كي يتم تجهيز محتوى يناسب المادة، ويختص بـطالب معين أو مجموعة من الطلاب.
استخدامات الذكاء الاصطناعي في التعليم
التعلم التفردي (personalized learning)
هناك اختلافات طبيعية كمًا ونوعًا بين البشر وفقًا لـ (المواهب، والقدرات، والذكاء، والمهارات)، مما يسبب وجود فروقات واختلافات بينهم وفقًا لـ القدرة والسرعة على التعلُّم في مجالات محددة، وذلك على النحو التالي:
- على سبيل المثال: (فهم المفاهيم النظرية وربطها، أو التصور، أو الذاكرة، وحفظ المصطلحات).
- يتبع نظام التعليم الحالي مبدأ المساواة في التعليم، حيث يحضر الجميع المادة نفسها ويستمع للمحاضرة ذاتها.
- ويؤدي الاختبار الموحد بـعينه بـهدف تحديد الكفاءة المؤقتة من أجل إتقان مهارة تُطالب بها المادة، بعيدًا عن الفهم، أو تطبيق المفاهيم في المستقبل.
- قد يُقام بـنظام اقتراحات (recommender system)، بحالة عدم تجميع أكبر عدد من البيانات لكل طالب أو لمجموعة من الطلاب، وتتعلق هذه البيانات بـخلفية هامة عن الطالب وتوجهه.
- وذلك لما لها النظام من قدرة على التنبؤ بـنوع المادة التي سـيستطيع الطالب استيعابها، والتي تعمل على زيادة قصوى بـنسبة تعلُّمهم.
- وبـهذه الطريقة سوف يكون لكل طالب منهج ينفرِد به عن الآخرين، إلى جانب اختبارات منفصلة، ولكن سـيكون هناك معضلة بـمبدأ المساواة، فـعلى سبيل المثال: قد يكون المعلم الفردي بـمثابة عائق للبعض، مما قد يلحق الضرر بـمصداقية هذا النظام.
- يستمر هذا الموضوع في اتساع رقعة التحدي والشغف الكبير، فـنجد العديد من المحاولات على نطاق ضيق؛ من أجل تطبيق ما يشابه هذه الأنظمة مثال: شركة (Aleks) في أمريكا.
- هذه الشركة قد استحوذ عليها الناشر (McGrew Hills) حيث تحدد شركة (Aleks) مقدار استيعاب كل طالب لمفهوم رياضي يتم تحديده بالذكاء الاصطناعي، إلى جانب أنها تقترح مسار تعليمي مخصص لكل طالب.
اقرأ ايضًا: أشهر اختبارات قياس الذكاء
فهم مراحل تعلم الطفل
- تتشابه تقنية الشبكات العصبية الاصطناعية والتي تعرف باسم (Artificial Neural Networks) مع التشابك العصبي في الدماغ وفقًا للمبدأ.
- لذلك قد يكشف كلا من تدريب هذه الشبكات على مهام محددة، وملاحظة تأثير التدريب على الأداء (performance)، ونوعيته العديد من الألغاز الخاصة بـعملية التعلم نفسها.
يدرس في علم النفس التعلم المبكر للأطفال من الجانب السلوكي (behavioral study) - وهذه التجارب تتم على نطاق صغير مُحدد وليس من الممكن تكرارها، إلى جانب أن النتائج التي يتم الحصول عليها في الغالب من الصعب إثباتها.
- على الرغم من سهولة تدريب الشبكات العصبية وانخفاض التكلفة المتميز بهما، بالإضافة إلى أنه من الممكن تكراره آلاف المرات، وكذلك التعرف على نوعية، وجودة التعلم، وقياسها.
- حينما تتم مقارنة هذه التجارب بتجارب السلوك والنتائج خاصتها، فإنه من الممكن عمل إطار جديد خاص بنظريات التعلم ووفقًا لـذلك يتم وضع كلا من (أساليب التعلم، ومناهج التعليم) خلال المراحل الدراسية الابتدائية.
- قد يصدر عن هذه النظريات الجديدة نظام تعليمي يختلف اختلافًا تامًا عن هذا المُتعارف عليه في الوقت الحالي.
- ومن أهم ما يهدف إليه علم النفس السلوكي هو (فهم مراحل تعلم الطفل) والتي يمكن عن طريقها وضع نظريات التعليم.
- دراسة التعلم قد تتم من ناحية تعلم الآلة (Machine Learning) والتي يمكن عن طريقها أيضًا وضع نظريات جديدة من أجل التعليم، وربما تقوم بإعادة النظر في نظام التعليم الحال بصورة شاملة.
- من الممكن دراسة التعلم من زاوية تعلم الآلة (Machine Learning) والتي يمكن من خلالها أيضًا وضع نظريات جديدة للتعليم ربما تعيد النظر في نظام التعليمي الحالي بصورة كلية.
الأنظمة المدرسية الرقمية
- المدارس والطلاب هم المصدر الكبير للبيانات؛ وذلك بناءًا عبر الأنظمة المدرسية التي يمكن عمله
وتكون ذات قدرة على إدارة بيانات المدارس والطلاب بـنفس الوقت ويتم حفظها بصورة قواعد وبيانات ضخمة. - حيث يمكن استخدام هذه البيانات الضخمة في تمرين شبكات عصبية كبيرة تتمكَّن من تنبؤ الضعف وفقًا للمستوى الفردي للطالب، وقلة الموارد المادية والبشرية على مستوى المؤسسات الجامعية والمدرسية قبل حدوثها.
- الذكاء الاصطناعي يرتكز على العديد من البيانات؛ لذا هذه الخوارزميات وما شابهها سـتعمل على مساعدة الوزارات والمدارس في اتخاذ قرارات معلوماتية (informed decisions) تتعلق بـ مؤسساتهم
وذلك سيعمل على الزيادة من جودة المخرجات التعليمية ويحد من التكاليف الخاصة بهذه المدارس. - على سبيل المثال: من الممكن جمع بيانات إعداد الكتب واستعمالها واسترجاعها، وأعداد الطلاب المتواجدين في المدارس خلال السنوات السابقة، وبعد ذلك التنبؤ بالحاجة من الكتب في مدارس المملكة المختلفة خلال السنة القادمة وفقًا لعدد الطلاب المتوقع في كل المدارس.
- ومن خلال ذلك سـيتم إرسال الكمية المناسبة للكتب لكل مدرسة عوضًا عن الزيادة أو النقص الذي يحدث كل عام وتكون سبب في تأخير تسليم الكتب الدراسية للطلاب في بعض الأحيان يصل التأخير حتى منتصف الفصل الدراسي.
شركة (كلاس إيرا) تُعد إحدى أهم الشركات السعودية الرائدة في مجال الأنظمة المدرسية الرقمية، وذلك لما لديهم من مبادرات ممتازة بهذا المجال.
