الذكاء الاصطناعي أداة المستقبل في يد المعلم

تكمن أهمية الذكاء الاصطناعي في قدرته العالية على المساهمة في تسريع وتعزيز التطور التقني وزيادة فرص الابتكار والنمو في مختلف المجالات، فاستخدامه يؤدي إلى رفع الجودة وزيادة الإمكانات وكفاءة الأعمال وتحسين الإنتاجية. ومع تشعب تطبيقاته، يبقى مفهوم الذكاء الاصطناعي محفوفًا بالغموض أو المبالغات بالنسبة للكثيرين. ولهذا لا بدّ أولًا من محاولة فهم معنى الذكاء الاصطناعي وتكوين توقعات سليمة عن حقيقة إمكاناته. في هذا المقال، نسلط الضوء على الدور الذي تلعبه تقنيات الذكاء الاصطناعي في مجال التعليم، ونحاول الإجابة عن تساؤلات الكثير من المعلمين: كيف يمكننا استخدام الذكاء الاصطناعي في عملنا؟ وما هي الطرق التي يمكن للطلاب استخدامها لمساعدتهم وتنمية مهاراتهم ومواهبهم؟

ما هو الذكاء الاصطناعي؟

تتعدد التعريفات النظرية للذكاء الاصطناعي التي تدور حول توصيف قدرة الآلة على اتخاذ القرارات والتصرف مثل البشر أو القيام بأفعال تتطلب درجة من الذكاء لاختيار أمثل طريقة لتنفيذها. وبالنظر لغالبية التطبيقات المعمول بها حاليًا، يمكننا تعريف الذكاء الاصطناعي بأنه أنظمة توظيف تقنيات التعرف على البيانات وجمعها وتحليلها لإنتاج تنبؤات أو توصيات أو اتخاذ قرارات بمستويات متفاوتة من التحكم الذاتي واختيار أفضل إجراء لتحقيق أهدافٍ محددة، وهو التعريف المعتمد لدى الهيئة السعودية للبيانات والذكاء الاصطناعي (سدايا).

ما هي أهم تقنيات الذكاء الاصطناعي؟

تعتمد تقنيات الذكاء الاصطناعي في جوهرها على التفاعل مع البيانات، أي التعرف عليها وجمعها وتحليلها، ويمكن تلخيصها في خمس تقنيات أساسية تقوم عليها معظم التطبيقات المستخدمة حاليًا:

١- تعلم الآلة: عن طريق تحليل المدخلات لتعلم العلاقة بين المدخلات والمخرجات، واستنباط أنماط أفعال أو عمليات محددة والتفاعل مع البيئة المحيطة بالمحاولة والخطأ سعيًا لتحقيق أعلى نتائج.

٢- معالجة اللغة الطبيعية (استقبال الأوامر النصية والتفاعل معها): مثل توليد النصوص ردًا على متطلبات محددة، والرد على أسئلة المستخدمين آليًا، وترجمة النصوص إلى لغات مختلفة.

٣- الرؤية الحاسوبية: أي التعرف على الأشياء الموجودة في الصور أو الفيديو والتعرف على الأشخاص في الصور والصوت والفيديو والتمييز بين مكونات هذه الوسائط بصفتها البيانية، لتستخدم كمعطيات يمكن تحليلها واستخلاص نتائج مختلفة منها.

٤- معالجة الكلام: هي عملية تحويل الأصوات (الكلام) إلى نصوص، وتحويل النصوص المكتوبة إلى كلام مسموع.

٥- الروبوتات: منها الصناعية المستخدمة لأتمتة العمليات والتطبيقات، والروبوتات الخدمية (الرقمية) المستخدمة في المجالات التجارية أو الشخصية لإنجاز مهام أو خدمات معينة. وهي ليست أجهزة آلية بالضرورة، فقد تكون برمجيات مصممة للتفاعل مع الأوامر بشكل آلي محدد مثل تطبيقات الشات بوت (Chat Bot) التي يشيع استخدامها في خدمة العملاء عبر المنصات الإلكترونية المختلفة.

ما هي تطبيقات تقنيات الذكاء الاصطناعي؟

تساعدنا تقنيات الذكاء الاصطناعي على الوصول بكفاءة وسرعة إلى مخرجات ونتائج دقيقة مستخلصة من تحليل البيانات، وهي عملية تتم على ٣ مستويات مترابطة: المستوى الأول "وصفي" يحلل البيانات لاستنباط العلاقات بين البيانات ووصف ما حدث من تفاعل بين مكوناتها، والثاني "تنبؤي" يتنبؤ بالنتيجة المحتملة للتفاعل بين المدخلات بناءً على تحليل توجهات المعطيات الموجودة، والأخير "توجيهي" حيث يعمل على تقديم توصيات بالتصرفات أو القرارات المثلى في ضوء نتائج المستويين السابقين من التحليل.

بصفة عامة، يمكن تصنيف أغراض استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي إلى فئتين أساسيتين هما التعزيز والأتمتة، إذ يعني التعزيز مساندة الإنسان في إنجاز المهام وتقديم التوصيات ودعم اتخاذ القرار، فيما تعني الأتمتة تحويل المهام اليدوية إلى عمليات آلية لرفع الكفاءة وزيادة الإنتاجية. يشهد الوقت الحاضر اهتمامًا عالميًا هائلًا بالاستثمار في تطوير وتحسين تطبيقات هذه التقنيات في كلتا الفئتين. فمن المتوقع أن يصل الإنفاق العالمي على الذكاء الاصطناعي إلى ٤١٢.٥ مليار ريال سعودي بحلول عام ٢٠٢٤. يصبح هذا الرقم الضخم معقولًا ومنطقيًا إذا نظرنا لعوائده المتوقعة، حيث تشير التنبؤات إلى أن حجم المساهمة المتوقعة للذكاء الاصطناعي في الناتج المحلي الإجمالي العالمي بحلول عام ٢٠٣٠ سيصل إلى ٥٨.٨ تريليون ريال. وعلى المدى الأقرب، يُتوقع أن ٦٩% من الأعمال الروتينية التي يؤديها المدراء حاليًا ستصبح مؤتمتة بالكامل بحلول عام ٢٠٢٤، وستظهر بسبب الذكاء الاصطناعي ٩٧ مليون وظيفة جديدة بحلول عام ٢٠٢٥.

ما هي تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم؟

تتعدد تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم بشكل مستمر نابع من التطوير الدائم لهذه التقنيات، وللإجابة عن الشق الأول من التساؤل الذي أشرنا إليه في مقدمة هذا المقال: "كيف يمكن للمعلمين استخدام الذكاء الاصطناعي في عملهم؟" نستعرض هنا بعض أهم تطبيقاته في التعليم بالنسبة للمعلمين:

١- المحتوى الذكي: حيث تُستخدم برمجيات الروبوتات التعليمية لإنشاء محتوى رقمي، يبدأ هذا من مجرد استخدام الذكاء الاصطناعي في رقمنة الكتب المدرسية، ويمتد إلى إنشاء محتوى تفاعلي وواجهات تعليمية تطبيقية.

٢- الروبوتات التعليمية الذكية: يمكن استخدامها في التدريس المستقل وفي دور مساعد تدريس، فهي قادرة على توظيف ودمج المعرفة الإنسانية من مختلف المجالات والتخصصات، كما يمكن توظيفها لتدريب المتعلمين على القدرات والمعرفة الشاملة المستهدفة من كامل العملية التعليمية في مرحلتهم الدراسية. ومن أشهر أمثلتها منصة ديولينجو (Duolingo) التي تستخدم تطبيقات معالجة الأوامر وبرمجيات الروبوتات التعليمية في إنشاء وصياغة دروس في اللغات مصممة خصيصًا لمستوى وقدرات كل متعلّم على حدة.

٣- التقييم والتقويم: حيث يضمن الذكاء الاصطناعي أداء هذه المهام بدرجة عالية من الدقة والكفاءة والسرعة، مثل التصحيح والرصد التلقائي للدرجات، وتقديم تقييمات تفصيلية، وتقييم مدى فهم الطلاب، واستخلاص النتائج من آراء المتعلمين لإدخال تحسينات على النظام التعليمي.

٤- الجدولة الديناميكية^[1] والتحليل التنبؤي^[2]: مع تحليل بيانات التقييم والتقويم وتفاعل المتعلمين مع أنظمة التعلم الذكي أو الروبوتات التعليمية المختلفة، يتعلم الذكاء الاصطناعي عادات المتعلمين، وبناءً على ذلك يتمكّن من اقتراح الجدول الدراسي الأكثر كفاءة بالنسبة لهم، وتقديم توصيات للمعلمين بمجالات التركيز داخل المناهج على سبيل المثال.

٥- الواقع الافتراضي الذكي الاصطناعي: هو دمج الذكاء الاصطناعي مع تقنيات الواقع الافتراضي لتوفير تحفيز حسي وبصري للمتعلمين، لتحقيق فهم أعمق لموضوع التعلم وتزويد المتعلمين ببيئات تعلم تفاعلية نابضة بالحياة، وتمكينهم من التعلم بشكل مستقل والاستكشاف بحرية.

إمكانات لا حدود لها!

لا شك أن الذكاء الاصطناعي هو أداة المستقبل التي تنطوي على إمكانات هائلة يجب علينا فهمها وتوظيفها لمواكبة التطور العالمي في شتى المجالات وفي التعليم تحديدًا، إذ يعد تخصيص تجربة التعلم لكل طالب باستخدام الذكاء الاصطناعي واحدًا من أهم الآفاق المستقبلية لهذه التقنيات.

في البداية تتيح أتمتة المهام الإدارية مزيدًا من الوقت للمعلمين للتركيز على الجوانب الأهم في العملية التعليمية، إذ يمكن للمعلمين تحليل بيانات أداء الطلاب لإنشاء خطط دروس وتقييمات مخصصة تتوافق مع نقاط القوة والضعف الفريدة لكل طالب. وأيضًا يمكن للمعلم استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي المختلفة في تحسين تجربة التعلم لدى الطلاب، للتشجيع على النمو والابتكار والتعلم الذاتي، كذلك فإن الواقع الافتراضي والمعزز من أهم التقنيات المفيدة في هذا الجانب، حيث يقدم تجربة تفاعلية وغامرة للمتعلمين، إلى جانب روبوتات الدردشة التي يمكنها الإجابة عن أسئلة الطلاب بطريقة حوارية تفاعلية محفّزة، وتساعدهم في البحث عن المعلومات والوصول إليها بسرعة ودقة أكبر، من أهم أمثلتها، المعامل الافتراضية في تدريس العلوم بدلاً من الحقيقية.

ومن أهم التطبيقات الحالية في هذا المجال يشتهر (ChatGPT) المخصص للتفاعل مع الأوامر النصية وتلخيص المعلومات وتصنيفها، وتوجد العديد من التطبيقات الفرعية التي تركز على استخدام تقنيات وحلول ChatGPT بطرقٍ أكثر تخصيصًا مثل تطبيق (Platform for Open Exploration - Poe) من تطوير منصة Quora ، وتطبيق (Bree ai) المخصص لتصنيف وحفظ الأوامر النصية لتلخيص أنشطة ومحتوى المناقشات داخل الصف المدرسي بأسلوب أسئلة وأجوبة تفاعلية.

مع نمو وتزايد حجم البيانات الناتجة عن تفاعل المتعلمين مع هذه الأدوات والمنصات، سيتمكن المعلمون والقائمون على إدارة العملية التعليمية من استخدام الذكاء الاصطناعي في تحليل هذه البيانات للتنبؤ بالأداء الأكاديمي للطلاب وتقييم كفاءة وفعالية المناهج الدراسية المعمول بها، وتحديد نقاط التحسين الممكنة واتخاذ الإجراءات الأكثر فعالية في تحسينها ومعالجتها.

ويصب كل ذلك لدى المعلم مرة أخرى، ليصيغ خططًا تدريسية أنسب لاحتياجات وقدرات طلابه، ويطوّع أحدث الأدوات المتاحة لابتكار طرق وأساليب تدريس أكثر كفاءة وفعالية.

والسؤال الآن، هل استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي في التعلم والتعليم آمن تمامًا؟ أم أن هناك أمور واحتياطات يجب وضعها في الحسبان؟

ترقبوا الإجابة في التدوينة القادمة.

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

هوامش:

^[1] الجدولة الديناميكية هي استخدام برمجيات الذكاء الاصطناعي في تطوير وتحسين سير الأعمال أو ترتيب مراحل وخطوات عملية معينة، مع أخذ عدد كبير من المعطيات في الاعتبار لتحقيق أهداف محددة بأكثر طريقة فعالة ممكنة. وبالتالي تُقدم توصية بأفضل جدولة ممكنة للأعمال دون بذل مجهود بشري ضخم في حساب تأثيرات وتفاعلات المعطيات المختلفة وبطريقة تضمن تحقيق الأهداف الموضوعة.

^[2] التحليل التنبؤي هو استخدام الخوارزميات الإحصائية وتقنيات تحليل البيانات وتعلّم الآلة لتحديد احتمالية حدوث مخرجات أو نتائج مستقبلية بناءً على البيانات السابقة المتاحة. من أشهر حلول التحليل التنبؤي هو نظام شركة آي بي إم (IBM SPSS® Statistics) المستخدم على نطاق واسع عالميًا في تحليل البيانات البحثية والإحصائية في قطاعات التعليم والصحة والإدارة الحكومية.

مصادر:

[١] "الذكاء الاصطناعي في التعليم في المملكة العربية السعودية"، سمر الحجيلي ولينا الفراني، المجلة العربية للتربية النوعية، المجلد الرابع، العدد (١١)، جامعة الملك عبد العزيز. يناير ٢٠٢٠، جامعة

[٢] الموقع الالكتروني للهيئة السعودية للبيانات والذكاء الاصطناعي: https://sdaia.gov.sa/ar/SDAIA/about/Pages/AboutAI.aspx