التعلم القائم على تطبيق الذكاء الاصطناعي في المدارس لتحسين النتائج في العملية التعليمية.
الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة أو تعلم الآلة:
الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي جزءان مترابطان من علوم الكمبيوتر. هاتان التقنيتان هما أكثر التقنيات استخدامًا لإنشاء أنظمة ذكية.
يشير التعلم الآلي إلى الآلات التي تعالج كميات كبيرة من البيانات ولديها القدرة على تحسين البيانات أثناء “التعلم”. “يمكنك تدريب نموذج باستخدام التعلم الآلي لتحسين الأشياء. ومن الأمثلة على ذلك تحويل الكلام إلى نص”. يتطلب التعلم الآلي الكثير من البيانات لتدريبه على العثور على الأنماط وفهم ما يبحث عنه ، وكلما زادت البيانات ، زاد نتائج دقيقة. يمكننا التمييز بين الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي على النحو التالي:
الذكاء الاصطناعي هو المفهوم الأكبر لإنشاء آلات ذكية يمكنها محاكاة قدرات وسلوك التفكير البشري ، في حين أن التعلم الآلي هو تطبيق أو مجموعة فرعية من الذكاء الاصطناعي تسمح للآلات بالتعلم من البيانات دون أن تتم برمجتها بشكل صريح.
من الناحية العملية ، غالبًا ما تتم مناقشة التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي معًا ، ويستخدم المصطلحان أحيانًا بالتبادل ، لكنهما لا يعنيان نفس الشيء. من المهم أن نذكر هنا أنه في حين أن جميع تقنيات التعلم الآلي هي ذكاء اصطناعي ، إلا أن الذكاء الاصطناعي ليس كل شيء هو التعلم الآلي.
كيف يمكن للذكاء الاصطناعي دعم التعليم في الفصول الدراسية
لقد رافق الذكاء الاصطناعي (AI) جيلًا كاملاً من الطلاب الذين نشأوا في عالم رقمي سريع التغير ، حيث شهدوا انتشار المساعدين الافتراضيين مثل Siri و Google Assistant والعديد من التطبيقات الأخرى التي تدعم الذكاء الاصطناعي في مختلف المجالات مثل الرعاية الصحية والتعليم ، وسائل التواصل الاجتماعي والترفيه والروبوتات. من ناحية أخرى ، يكتسب الذكاء الاصطناعي موطئ قدم في الفصول الدراسية في العديد من البلدان ، لا سيما في ضوء جهود اليونسكو لجلب الذكاء الاصطناعي إلى الفصول الدراسية ، حيث يسلط الضوء على قدرة الذكاء الاصطناعي (AI) على مواجهة بعض أكبر التحديات التي تواجهها التعليم اليوم ، تسريع تحقيق الهدف الرابع للتنمية المستدامة ،
ومن المثير للاهتمام ، أن الذكاء الاصطناعي يمكنه تحسين التجربة التعليمية وتعزيز ثقافة التعلم بطرق كان يعتقد سابقًا أنها مستحيلة ، مثل:
الحد من التسرب: قد يتساءل الكثير من الناس ، كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد في منع الطلاب من التسرب؟ من خلال التحقق من علامات الإنذار المبكر من الذكاء الاصطناعي ، يمكن للمدرسين والمسؤولين التدخل للطلاب المعرضين للخطر قبل مغادرتهم المدرسة.
يرتبط التسرب بالعديد من العوامل ، بما في ذلك التغيب المتكرر ، ودرجات الاختبار الضعيفة ، والواجبات المنزلية غير المكتملة ، وعدم المشاركة في الأنشطة اللامنهجية. من خلال التنقيب عن البيانات التعليمية والتحليل المعرفي للبيانات ، يمكن للأنظمة المدرسية التدخل قبل حدوث التسرب
يعد التنفيذ المبكر لأنظمة الذكاء الاصطناعي أمرًا أساسيًا لمنع التسرب من الدراسة ، وذلك بفضل بيانات التحليلات التنبؤية التي يمكن استخدامها للتدخل مع الطلاب المعرضين للخطر ، مما يساعد على تسريع معدلات التخرج من المدارس في فترة زمنية قصيرة.
التعلم المخصص: لا يوجد طالبان متشابهان. البعض متعلمون بصريون ، وبعضهم عملي ، والبعض الآخر يطرح أسئلة ، والبعض خجول بعض الشيء. لهذا السبب ، يعد التعلم الفردي أمرًا بالغ الأهمية للتجربة التعليمية لكل طالب. يتيح الذكاء الاصطناعي التعلم الشخصي. على سبيل المثال ، في Carnegie Learning ، تتكيف تقنية الذكاء الاصطناعي المتطورة مع مستوى تعلم كل طالب في الوقت الفعلي. توفر المنصة ملاحظات شخصية وتقييمات وتوصيات.
بالنسبة للآباء ، يستخدم الذكاء الاصطناعي التحليلات التنبؤية للتنبؤ بالتخصص الرئيسي الذي سيدخله الطفل بناءً على أدائهم الفردي في البرنامج. يمنح هذا الآباء والمعلمين فرصة للتدخل عندما يخرج الطلاب عن المسار الصحيح. للطلاب الذين يحتاجون إلى دروس خصوصية أو إرشادات إضافية ، يعمل الذكاء الاصطناعي على سد الفجوة. يوفر معلمو الذكاء الاصطناعي وروبوتات الدردشة ، رغم افتقارهم إلى إنسانية المعلمين الحقيقيين ، فرصة عظيمة للأطفال لصقل مهاراتهم في المنزل من خلال توفير بيئة تعليمية فردية حيث يمكن للطلاب معالجة نقاط ضعفهم وتلقي ردود في الوقت المناسب لأي مشاكل قد يواجهونها .
الاختبار والتقييم: من الطرق الفريدة التي يمكن من خلالها تطبيق الذكاء الاصطناعي على التعليم من خلال الاختبار. التقييمات المخفية ، وهي اختبارات تعتمد على الذكاء الاصطناعي ولا يعتقد الطلاب أنها تقييمات. في هذه الحالات ، ينغمس الطلاب في تفاعل الدورة التدريبية لدرجة أنهم لا يدركون أنهم يخضعون لامتحان. من ناحية أخرى ، تزيل الاختبارات المخصصة الضغط على بعض الطلاب لمقارنة أنفسهم بالآخرين. بينما يتم تصميم التقييمات وفقًا لتجربة كل طالب ، يتم تصنيف كل منها وفقًا لمقياسها الخاص. هذا يدعم بيئة تعليمية أكثر سعادة وأقل إرهاقًا.
إزالة حواجز التواصل واللغة: يعمل الذكاء الاصطناعي أيضًا على سد الفجوة بين الطلاب الذين يعانون من إعاقات بصرية أو سمعية وأولئك الذين يتحدثون لغات أخرى. تعمل وظيفة إضافية جديدة في PowerPoint تسمى Presentation Translator على زيادة فرص الطلاب من خلال إنشاء ترجمات في الوقت الفعلي لعروض المعلمين التقديمية. يمكن أن يساعد هذا التعلم الآلي الطلاب أيضًا في أخذ دورات من خلال التعلم عن بعد ، سواء كان ذلك بسبب المرض أو الإصابة أو لأن المدرسة التي يحضرون إليها لا تقدم دورة تدريبية.
رؤى تعليمية أفضل: نظرًا لأن الذكاء الاصطناعي يدرس المزيد والمزيد من عمل الطلاب ، يمكنه تحديد مجالات المشكلات الشائعة في التعلم. هذا مفيد بشكل خاص في الموضوعات المتقدمة والمعقدة مثل الكيمياء وحساب التفاضل والتكامل. يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد المعلمين في تحديد المفاهيم الدقيقة التي تربك الطلاب بشكل أكبر بناءً على الأسئلة التي غالبًا ما يتم الإجابة عليها بشكل غير صحيح. باستخدام الرؤى المكتسبة من الذكاء الاصطناعي ، يمكن للمدرسين قضاء المزيد من الوقت في المهارات الصعبة وأقل على المهارات اللينة لخطط الدروس والدروس ، مما يوفر الوقت للمعلمين والطلاب على المدى الطويل.
كيف يمكن تطبيق الذكاء الاصطناعي على التعليم من روضة الأطفال إلى المرحلة الثانوية؟
يعمل الذكاء الاصطناعي بالفعل في العديد من الفصول الدراسية وله مزايا مرحب بها يمكن دمجها الآن وفي المستقبل. الاتجاهات الثلاثة التالية ستقود المشهد التعليمي في عام 2022:
المعلم الذكي:
ماذا لو تمكنت برامج الذكاء الاصطناعي من لعب دور المعلمين أو المدربين ، وقيادة الطلاب خلال الدروس وحتى تحفيزهم؟ أكدت نانسي بلاك ، مؤسسة Block Uncarved وقائدة مشروع مبادرة اكتشاف الذكاء الاصطناعي التابعة لـ ISTE ، أن الذكاء الاصطناعي يمكنه دعم المتعلمين بعدة طرق. بصفتها باحثة في جامعة كولومبيا ، تستكشف كيف تؤثر تفاعلات الأفاتار على الطلاب. قال بلاك: “هناك بعض الأبحاث الواعدة جدًا حول استخدام الذكاء الاصطناعي لدعم الفتيات والطلاب الملونين القادرين – مع مخاطر أقل – على طلب المساعدة والانخراط في التعلم الاجتماعي ، حتى عندما يتعلمون بشكل مستقل”.
تقارب الجيل التالي من حلول الأمن السيبراني وتقنيات الذكاء الاصطناعي
يعمل استخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي على تشكيل نظام الأمن السيبراني وصناعة تكنولوجيا المعلومات. على سبيل المثال ، يمكن أن توفر هذه التقنيات “وسيلة لمتخصصي أمن تكنولوجيا المعلومات لفرض ممارسات الأمن السيبراني الجيدة وتقليل مستويات الهجوم ، بدلاً من تعقب الأنشطة الضارة باستمرار.” وهنا قد نسأل: ماذا يعني هذا بالنسبة للمدارس؟
بين كانون الثاني (يناير) 2020 ومايو (أيار) 2020 ، زاد استخدام تطبيقات الإدارة عن بُعد والتعاون بشكل كبير في المدارس مع انتشار الوباء ، ومع ظهور التطبيقات عبر الإنترنت للتعليم والتعلم ، “المؤسسات التعليمية يتزايد الإنفاق على الأمن المحيطي ، لكنها تكتسب البصيرة والتحكم الأقل. هذا هو المكان الذي تأتي فيه تكنولوجيا الأمان المدعومة بالذكاء الاصطناعي ، وتحديد التهديدات الخطيرة المحتملة (المعروفة وغير المعروفة) في الوقت الفعلي دون الحاجة إلى توقيعات ، من خلال بروتوكولات الأمان النشطة المبسطة ، تسريع الإجراءات.
تحظى حلول الأمن السيبراني المدعومة بالذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي بشعبية متزايدة في المناطق التعليمية لأنها تمنح فرق تكنولوجيا المعلومات الصغيرة الوقت لتوسيع نطاق الأمان.
تعتمد روبوتات المحادثة على الذكاء الاصطناعي لتحسين الاتصال والتدريب
ثبت أن روبوتات الدردشة التي تعمل بالذكاء الاصطناعي تعمل على تحسين كفاءة الفصل الدراسي وتساعد المعلمين على التواصل مع أولياء الأمور. بدأت المزيد من استخدامات روبوتات المحادثة في اكتساب قوة جذب منذ أن بدأ الوباء ، حيث يمكن أن تساعد روبوتات المحادثة في سد فجوة المساواة بين الطلاب الذين لا يستطيعون تحمل تكلفة مدرس خاص وأولئك الذين يستطيعون ذلك.
من الواضح أن الذكاء الاصطناعي سيستمر في تحسين استراتيجيات التدريس في السنوات القادمة ، مما يجعل التعليم الابتدائي والثانوي والثانوي أكثر فعالية للطلاب. مع توفر المزيد من التكنولوجيا ، سيكون المعلمون والإداريون والمناطق التعليمية مسؤولين عن الثقة في التعلم وتطبيق رؤاهم على التدريس داخل وخارج الفصل الدراسي.