أبحاث مميزة بالمؤتمر العلمي الدولي ” توظيف الذكاء الإصطناعي والتقنيات المعاصرة في التعليم من أجل تحقيق التنمية المستدامة ”

قدمت الباحثة أستاذة ياسمين إبراهيم غانم – بكالوريوس علوم جامعة الإسكندرية تخصص كيمياء وعلم الحيوان و معلمة ومنسقة قسم العلوم في مدارس حماية للتربية والتعليم حلقة أولى وثانية بنات -بحثا مميزا  عرض خلال الجلسات البحثية للمؤتمر العلمي الدولي ” توظيف الذكاء الإصطناعي والتقنيات المعاصرة في التعليم من أجل تحقيق التنمية المستدامة ” الذي أقيم بتاريخ 24 ديسمبر 2022 بعنوان ” أثر استخدام استراتيجية المختبرات الافتراضية في تحصيل طلبة الحلقة الأولى في مادة العلوم وبقاء أثر التعلم ”

حيث قالت الباحثة أ/ ياسمين أن العملية التعليمية تمتاز بالاستمرارية والتجديد وهذا يتطلب من جميع منسوبي العملية التعليمية التسلح بكل ما هو جديد وايضًا تطوير الأدوات والوسائل التعليمية بما يتناسب مع مكونات العملية التعليمية كما أن التكنولوجيا أصبحت سيدة الموقف ولا تعليم بدون مستحدثات تكنولوجية فيعتبر التطور التكنولوجي أساس التطور والتقدم كما أن هذا التطور ينعكس على العملية التعليمية بالإيجاب ويستوجب دائما البحث عن كل جديد؛ ومن ثم يشهد العصر الحديث ثورة علمية ومعرفية وتكنولوجية هائلة، حيث يتوالى تراكم الاكتشافات والنظريات، وتطبيقاتها التكنولوجية بصورة لم تشهدها البشرية من قبل، وفي عصر المعرفة هذا الذي يحمل في طياته تغيرات عديدة في جميع مناحي الحياة، ونتيجة لهذه التغيرات كان من الضروري الاستجابة لها من خلال تطوير مؤسسات المجتمع كافة، والمؤسسات التربوية خاصة.

وعليه فوجب على المعلمين والطلاب والإداريين وغيرهم من منسوبي العملية التعليمية الاهتمام باستخدام التكنولوجيا الحديثة ويتزايد اهتمام التربويين والقائمين على التعليم في العصر الحالي بالمتغيرات الحديثة في تقنية الحاسوب والوسائل المعينة على نقل المعرفة وتداولها، ففاعلية هذه التقنية أصبح أمراً مؤكداً لا يمكن إغفاله ، وفهم المتغيرات الحديثة للاتصال وتقنياته يساعد في توفير الظروف البيئية المناسبة للعملية التعليمية التي يتم توظيف تقنيات الاتصال فيها بما يتناسب والظروف البيئية المحيطة بالمتعلم خارج نطاق قاعة الدرس، مما يزيد القدرة على رفع معدل التحصيل بعيداً عن التلقي وسرد المعلومات، فيتحول دور الطالب من مستقبلٍ للمعلومات إلى متفاعل مع البيئة التعليمية من خلال التقنية مستغلاً في ذلك كل إمكانياتها المتاحة.

وتعد مواد العلوم أكثر المواد الدراسية ارتباطاً بالتقنيات التكنولوجية، سواء كان ارتباطاً معرفياً من خلال دمج التقنية في نمو الطالب العلمي المتكامل الذي يسعى إلى أن يكون تعليماً ذا معنى، والعديد من التربويون يؤكدون على أهمية دمج تقنية المعلومات والتكنولوجيا في تدريس العلوم

ومن هنا تم تأسيس تعلم متكامل معتمد على هذه التقنية وهو ما يسمى بالتعليم الإلكتروني، فظهرت أشكال مختلفة من التعلم مثل: التعلم بمساعدة الحاسوب، والنظم الخبيرة، وما الصفوف الافتراضية، والمكتبات الافتراضية، والمختبرات الافتراضية، والطالب الافتراضي والمعلم الافتراضي وكلها موجودة افتراضياً وبنظام حاسوبي إلكتروني، تجعل من المتعلم يشعر أنه يعيش في عالم الواقع، ويشعر وكأنه في واقع فعلي مع أنه مجرد محاكاة للواقع، وهي محاكاة شبه كاملة

وعليه فقد تساهم هذه المسميات في تطوير العملية التعليمية وإضافة التشويق والإثارة للعملية التعليمية مما يزيد من بقاء أثر التعلم لدى الطلاب كما يخلق لديهم دافعية للتعليم ويخلق لديهم ولعاً وحبًا للتعليم وأيضًا يزيد من مستوى التحصيل الدراسي لديهم.

كما أن تطور التكنولوجيا أسهم في تطور مجال الاتصالات الرقمية، والتقدم الهائل في تكنولوجيا المعلومات وانتشار الشبكة العنكبوتية وشبكات الحاسوب، والتوسع في استخدام وتطوير برمجيات الوسائط المتعددة وبرامج المحاكاة، وإمكانية إنشاء ما يسمى بمَعَامِل افتراضية والتوسع في إعداد برمجياتها

فالمختبر في تدريس العلوم يربط بين الجانبين النظري والعملي، وتكمن ضرورة الربط في إكساب الطالب المعرفة، فقيام الطالب بالتجريب وعمل تجربة ما سوف يمكّن الطالب من الاستنتاج، وينمي مهارة الاستنتاج لديه، وبالتالي يتحول دور الطالب إلى دور إيجابي قائم على الاستنتاج وتدوين النتائج والمشاهدات، ويعد المختبر وسيلة لإثارة التفكير لدى الطلاب وتحفيزهم لاكتشاف الحلول من جهة، ولحل المشكلات الجديدة من جهة أخرى، فيعتبر دافعا نحو الإبداع والابتكار مما يجعل العملية التربوية مستمرة ومشوّقة

بالإضافة إلى ذلك فإن النظرة الحديثة للمختبر تركز على أنه العملية التي بها يتم التوصل الى الاستنتاجات وليس المكان والزمان الذي تجرى فيه النشاطات العلمية، لذلك لا نعتبر أن المختبر فقط هو المختبر المدرسي، فيمكن للطالب عمل مختبره الخاص على حاسوبه في المنزل، وذلك كمعمل افتراضي، فالمعامل الافتراضية تمثل أحد التقنيات الحديثة التي تربط بين التعلم الإلكتروني والتعلم الافتراضي، وتهدف إلى وجود بيئة تعليمية تفاعلية بين المعلم والطلاب وبين الطلاب والتكنولوجيا

وقد لاحظت الباحثة من خلال عملها الميداني أن مادة العلوم تحتاج إلى مزيد من التحديث خاصة في مجال التدريس فهي كمحتوى علمي يحتاج إلى مواد ووسائل ابتكارية ولا تعتمد على طرق التدريس التقليدية لذا ترى الباحثة أنها مادة تحتاج إلى خصوصية في التدريس وهي في حاجة إلى وجود بيئة خصبة من الإبداع والتطور التقني والتكنولوجي لذا تري الباحثة في حاجة إلى وجود مختبرات افتراضية وتعتبر هي الأحدث في مجال التعليم، فمع ازدياد التطور العلمي، والاهتمام بتطوير العملية التعليمية، ودخول التكنولوجيا إلى العملية التعليمية ووجود الفوارق الكبيرة بين الأدوات المخبرية خاصة في تعليم العلوم حيث تمتاز مادة العلوم بالدروس التي تحتاج إلى التفكير الإبداعي كما أنها تتطلب من المعلم الابداع في تطوير أدوات ووسائل التعليم بما يتناسب مع طبيعة المحتوي حيث تتطلب مهارات عليا، لذا كان لزاماً توفير بدائل مقنعة للطلبة قادرة على تحسين التعليم وتوفير الوقت والجهد والمال، وكذلك السعي الى تحقيق تعلم متمحور حول المتعلم بجودة وجدوى عالية، وهذا ما دفع الباحثة إلى البحث عن أثر استخدام استراتيجية التدريس من خلال وجود معامل افتراضية تحقق من خلالها زيادة مستوى التحصيل وبقاء أثر التعلم خاصة في مادة العلوم التي تتطلب مهارات خاصة في التدريس مهارات تعليمية ومهارات تقنية وغيرها من المهارات التعليمية، كما يمكن أن تكون هذه الدراسة تلبية لما طرأ من تغير كبير على فلسفة التعليم والتعلم حديثا عما كانت عليه في الماضي، وذلك  لما تتميز به طبيعة العصر الذي اتسم بالثورات العلمية والصناعية، إذ أصبحت فيه المعرفة متجددة ومتغيرة باستمرار، فضلاً عن التقدم العلمي الهائل والتنافس بين الدول على الابتكار والاختراع، والتسارع في العملية التعليمية التعلمية بصورة عامة، وفي تدريس العلوم بشكل خاص، مما أدى إلى فرض تحديات جديدة على المؤسسة التعليمية، فالمناهج القديمة وطرائق التدريس التقليدية لم تعد تلبي احتياجات التطور والتقدم  والكم المتزايد من المعرفة من جهة، واحتياجات المتعلمين من جهة أخرى، ولم يعد الهدف الأساسي من التعليم نقل المعرفة العلمية فقط، بل انتفل التركيز إلى اكساب المتعلمين المهارات المختلفة وتنميتها من أجل مساعدة المتعلمين على حل المشكلات، والتنبؤ، واجراء التجارب، وعلى تعليم أنفسهم بأنفسهم، وضمان استمرارية التعلم الذاتي.

ويمكن تحديد مشكلة الدراسة بالسؤال الرئيس الآتي: ما أثر استخدام استراتيجية المختبرات الافتراضية في تحصيل طلبة الحلقة الاولى في مادة العلوم وبقاء أثر التعلم؟

وينبثق عن السؤال الرئيس الأسئلة الفرعية الآتية:

• ما مفهوم المختبرات الافتراضية من واقع التراث الأدبي؟
• ما أثر توظيف استراتيجية المختبرات الافتراضية في تحصيل الطلبة في مادة العلوم؟
• ما العلاقة بين توظيف استراتيجية المختبرات الافتراضية وبقاء أثر التعلم؟

أهداف الدراسة: تسعي الدراسة إلى تحقيق مجموعة من الأهداف من أهمها:

• التعرف على الفروق بين متوسط درجات المجموعتين التجريبية والضابطة.
• تعرف مفهوم المختبرات الافتراضية من واقع التراث الأدبي.
• التعرف على أثر توظيف استراتيجية المختبرات الافتراضية في تحصيل الطلبة في مادة العلوم.
• التعرف على العلاقة بين توظيف استراتيجية المختبرات الافتراضية وبقاء أثر التعلم.
• التعرف على متوسط درجات الطلاب في مقياس بقاء أثر التعلم في القبلي والبعدي.

أهمية الدراسة: اكتسبت هذه الدراسة أهميتها من النتائج التي تمّ الوصول إليها والتي قد تفيد فيما يأتي:

 الأهميّة النظرية:

• توفر الدراسة الحالية إطار نظري جيد خاص بالمختبرات الافتراضية والتحصيل وبقاء أثر التعلم.
• مواكبة هذه الدراسة الاتجاهات التربوية الحديثة لوزارة التربية والتعليم في الإمارات العربية المتحدة، من خلال استخدام استراتيجيات حديثة وخصوصا استراتيجية التدريس باستخدام المختبرات الافتراضية.
• تقديم نموذج للمعلم في كيفية تطبيق استراتيجيات حديثة مثل المختبرات الافتراضية.

الأهمية العملية:

• أمّا في الجانب العملي التطبيقي قد تفيد المتخصصين وواضعي منهاج العلوم والمعلمين في التركيز على استخدام المنحى الافتراضي في تدريس العلوم والتخطيط الجيد وتفادي الصعوبات التي قد تقف في وجه التعليم الافتراضي.
• تفيد نتائج هذه الدراسة القائمين على العملية التعليمية في إمدادهم بنظريات واستراتيجيات تدريسية حديثة خاصة في العلوم حيث تعتبر من المواد الهامة لهذه المرحلة بالتحديد ومن خلال يتم بناء المهارات الحياتية، والمهارات المعرفية.
• زيادة وعي المعلمين بالآثار الإيجابية لتوظيف استراتيجية استخدام المختبرات الافتراضية في تدريس مادة العلوم.

وتوصلت الدراسة إلى مجموعة من النتائج من أهمها:

• توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين متوسطي درجات طالبات المجموعتين: التجريبية والضابطة في التطبيق البعدي لمقياس قياس بقاء أثر التعلم لصالح طلاب المجموعة التجريبية، تعزى إلى استخدام المختبرات الافتراضية.
• توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين متوسطي درجات طلاب المجموعة التجريبية في التطبيقين القبلي، والبعدي لاختبار مادة العلوم.
• توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين متوسطي درجات طلاب المجموعتين التجريبية والضابطة في التطبيق البعدي لاختبار مادة العلوم لصالح المجموعة التجريبية، يعزى إلى استخدام المختبرات الافتراضية.

التوصيات

في ضوء ما ورد في الدراسة، واعتماداً على نتائج الدراسة توصي الباحثة بما يلي:

• تخصيص مقر ثابت للمختبرات الافتراضية يحتوي على عدد كاف من أجهزة الحاسوب.
• عقد دورات لتدريب المعلمين على استخدام برمجيات التعليم الافتراضي.
• عمل تهيئة في الثقافة الحاسوبية والتدرب عليها لتساعد الطلبة على توظيف التعليم الافتراضي في التعلم.
• توفير نسخ متعددة لبرمجيات المختبرات الافتراضية في المدرسة.
• التقليل من كثافة المحتوى العلمي في المناهج الدراسية خاصة في مادة العلوم.