إن استخدام تقنية التعلم الآلي (Machine Learning) في التعليم ليس أمرًا جديدًا ناتجًا عن ظهور روبوت ChatGPT وغيره من روبوتات الدردشة وتطبيقات الذكاء الاصطناعي، بل تُستخدم هذه التقنية في التعليم منذ عدّة سنوات، وقد طُوّرت العديد من الأدوات والبرامج والتطبيقات التعليمية المُعتمدة عليها؛ مما أدى إلى تغييرات جذرية في طرق التعليم.
في هذا المقال، سنذكر فوائد التعلم الآلي في التعليم ونشارك بعض الأمثلة على التطبيقات التعليمية المعتمدة على هذه التقنية:
أولًا: ما التعلم الآلي وكيف يُستخدم في التعليم؟
التعلم الآلي هو فرع من الذكاء الاصطناعي يُستخدم لتطوير الخوارزميات وتمكين أجهزة الحاسوب من التعلّم من البيانات واتخاذ القرارات دون تدخل بشري. وعملية التعلّم هذه مستمرة؛ مما يسمح للنظام بتحسين فهمه باستمرار والتكيّف مع المعلومات الجديدة.
يشير مصطلح “التعلم الآلي في التعليم” إلى تطبيق خوارزميات التعلم الآلي لتعزيز تجربة التدريس والتعلّم، ومن خلال الاستفادة من البيانات المتعلقة بأداء الطلاب وأنماط التعلم لتحسين طرق التعليم، وزيادة تفاعل الطلاب.
تعتمد هذه الخوارزميات على البيانات بنحو كبير، ويمكن لهذه البيانات أن تكون نصوصًا أو صورًا أو أرقامًا أو تسجيلات صوتية، وعندما تعالج الخوارزمية هذه البيانات، تبدأ بتعرّف الأنماط والعلاقات بينها، وبعد التعلّم من كمية كبيرة من البيانات المدخلة، يمكن للخوارزمية استخدام هذه المعرفة لتقديم تخمينات ذكية متعلقة بالمعلومات الجديدة. وفي مجال التعليم، تكون هذه التخمينات متعلقة بمستوى الطلاب، لمساعدة المعلم في تعرّف الطلاب الذين لديهم مشكلة في فهم المواد التعليمية ومن المُحتمل أن يتعرضوا لمشكلة تراجع المستوى الأكاديمي، كما تساعد المعلم في تحسين طريقة التدريس واختيار المعلومات التي يجب التركيز فيها بناءً على نقاط القوة والضعف الفردية للطالب.
عندما تُضاف بيانات جديدة إلى الخوارزمية، فإنها تحلل هذه المدخلات الجديدة، وتُنقّح نموذجها الداخلي، وتعزز قدرتها على تحديد الأنماط والعلاقات بين المعلومات الجديدة والقديمة. ويسمح هذا التحسين المستمر لنظام التعلم الآلي بالتكيّف مع المعلومات الجديدة وأن يصبح أكثر دقة في تنبؤاته بمرور الوقت.
التعلم الآلي لا يحل محل المعلمين بل يعمل أداة داعمة؛ إذ يوفر للمعلمين بيانات ورؤى قيّمة لتخصيص طريقة التعليم لكل طالب، وتعزيز القدرة على إنشاء خطط تعليمية مصممة خصوصًا لاحتياجات الطالب.
ثانيًا: ما فوائد التعلم الآلي في التعليم؟
1- التعلم الشخصي:
يُضفي التعلم الآلي الطابع الشخصي على تجربة التعلّم من خلال المساعدة في تخصيص طريقة التعليم والموارد التعليمية حسب احتياجات الطلاب الفردية.
على سبيل المثال: يمكن أن تساعد هذه التقنية في تحديد الطالب الذي يعاني مشكلة في فهم مادة الرياضيات؛ مما يسمح للمعلم بإرسال تدريبات إضافية تستهدف نقاط ضعفه المحددة.
2- التدخل المبكر والدعم:
يمكن لأنظمة التعلم الآلي تحليل بيانات الطلاب لتحديد أولئك المعرضين لمشكلة تراجع المستوى الأكاديمي وهذا يُمكّن المعلمين من التدخل المبكر وتقديم الدعم المناسب.
3- تحسين الكفاءة:
يمكن للتعلم الآلي أتمتة المهام التي تستغرق وقتًا طويلًا؛ مما يوفر المزيد من الوقت للمعلم لتحسين طرق التعليم وتخصيصها حسب احتياجات الطلبة، وهذا بدوره يعزز كفاءة التعليم.
4- تعزيز إمكانية الوصول:
يكسر التعلم الآلي حواجز اللغة من خلال ترجمة المواد التعليمية وجعل التعليم في متناول مجموعة أوسع من الطلاب. بالإضافة إلى ذلك، طُوّرت العديد من الأدوات المُعتمدة على هذه التقنية التي توفر أساليب تعليم متنوعة تناسب الطلاب من مُختلف الفئات ويمكن أن تساعد الطلاب ذوي الإعاقة في فهم المواد التعليمية بنحو أفضل.
5- التحسين الإيجابي اعتمادًا على البيانات:
يُسهّل التعلم الآلي جمع البيانات القيّمة حول أداء الطلاب وأنماط التعلم وتحليلها. وتوفر هذه البيانات للمعلمين رؤى مفيدة في المجالات التي يمكن فيها تحسين المناهج أو طرق التدريس؛ مما يؤدي إلى نتائج تعليمية أفضل بنحو عام.
ثالثًا: ما أبرز تطبيقات التعلم الآلي في قطاع التعليم؟
1- أنظمة التوصية بالمحتوى الذكية:
تستخدم أنظمة التوصية بالمحتوى الذكية تقنية التعلم الآلي لتحليل سلوك الطلاب وتعرّف الموضوعات المرغوبة لديه، ثم تقترح المحتوى التعليمي الذي يتماشى مع احتياجات الطلاب الفردية. على سبيل المثال: الطالب الذي يشاهد باستمرار مقاطع الفيديو حول موضوع تعليمي معين ستظهر له المزيد من مقاطع الفيديو المماثلة والمقالات ذات الصلة.
أشهر المنصات التعليمية التي تعتمد على هذه التقنية:
2- أنظمة التصحيح الآلية:
يمكن لأنظمة التصحيح الآلية مسح إجابات الطلاب رقميًا، وتوفير ملاحظات فورية حول درجة الالتزام بالقواعد ودرجة الفهم وأسلوب الطالب في كتابة الإجابة.
تستخدم هذه الأنظمة خوارزميات لتحديد الفروق الأساسية بين الاستجابات الصحيحة وغير الصحيحة. ويمكن لهذه الأنظمة فحص عناصر مثل: الالتزام بالقواعد، وهيكل الجملة، واستخدام الكلمات الرئيسية.
ClassPointِ هي إضافة خاصة بتطبيق PowerPoint تسمح للمعلمين بإنشاء اختبارات تفاعلية وتعتمد على التعلم الآلي لتحليل إجابات الطلاب ومنح المعلم معلومات حول أداء كل طالب.
3- أدوات إنشاء الاختبارات التفاعلية:
يتوفر العديد من الأدوات التي تستخدم التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي لإنشاء اختبارات تلقائيًا بناءً على المدخلات أو شرائح PowerPoint الخاصة بالمادة التعليمية. وهذه الأدوات تساعد في توفير تجربة اختبار تفاعلية تسمح للطلاب بالإجابة عن الأسئلة والتفاعل مع المعلم لحظيًا.
تحلل هذه الأدوات مثل: أداة ClassPoint AI التعليمية المدخلات أو المحتوى داخل شرائح PowerPoint التي صممها المُعلم وتحدد النقاط الرئيسية، ثم تولّد الخوارزميات أسئلة اختبار بتنسيقات مختلفة.
بالإضافة إلى ذلك، تقدم هذه الأدوات مزايا متعددة مثل: تتبع استجابة الطلاب لحظيًا وتحليل طرق الإجابة؛ مما يسمح للمعلمين بقياس درجة الفهم لدى الطلاب وتحسين نهجهم التعليمي.
4- مزايا تعرّف الكلام لتحسين تجربة تعلم اللغات:
تستخدم بعض تطبيقات تعليم اللغات خوارزميات التعلم الآلي لتحليل طريقة النطق الخاصة بالمُستخدم، وتسمح هذه الخوارزميات لتطبيقات تعليم اللغات بتقديم ملاحظات مخصصة وتعزيز تجربة تعلّم اللغات.
إذ تستخدم منصات وتطبيقات تعليم اللغات هذه الخوارزميات لمقارنة طريقة النطق الخاصة بالطالب بتسجيلات المتحدثين الأصليين. ومن خلال تحديد التناقضات، يمكن للنظام تقديم ملاحظات مخصصة، وتساعد هذه الملاحظات المتعلمين في تحسين طريقة نطقهم.
أشهر تطبيقات تعليم اللغات التي تستخدم هذه التقنية:
يمكن للمعلمين تشجيع الطلاب على استخدام مثل هذه التطبيقات في المنزل، لتحسين مستوى اللغة لديهم.