الذكاء الاصطناعي في التعليم

أحد التعريفات الشائعة لمصطلح (الذكاء الاصطناعي) المختصر (AI) هو أنه قدرة كل من (الآلات والحواسيب الرقمية) على أداء بعض المهام المشابهة لتلك التي تؤديها الكائنات الذكية ؛ على سبيل المثال: (القدرة على التفكير أو التعلم من التجارب السابقة وما إلى ذلك من العمليات الأخرى التي تتطلب عمليات عقلية).

أحد أهداف الذكاء الاصطناعي هو الوصول إلى الأنظمة الذكية التي تميزها والتعامل مع الطريقة التي يتصرف بها البشر من حيث (التعلم والفهم) ونرى هذه الأنظمة تقدم العديد من الخدمات الاستشارية والتعليمية المختلفة لعملائها. .

أمثلة على تطبيقات وبرامج الذكاء الاصطناعي في التعليم

تبحث أنظمة التعلم الذكي باستخدام العديد من تقنيات التعلم الآلي المختلفة وخوارزميات التعلم الذاتي التي تستوعب وتحلل كميات كبيرة من البيانات الضخمة. يمنح هذا المزيج الأنظمة الفرصة لتحديد نوع المحتوى الذي يجب تقديمه للمتعلم بناءً على قدراته واحتياجاته. الامثله تشمل:

منصة iTalk2Learn

تقوم هذه المنصة بتدريس الكسور ، بالإضافة إلى أنها تستخدم نموذج الطالب ، وتتمثل مهمته في تخزين البيانات حول كل طالب (المعرفة الرياضية للطالب ، والمتطلبات المعرفية ، والحالة العاطفية ، وردود الفعل وردود الفعل على ملاحظاته). مثال آخر هو Thinkster Math ، وهو أحد تلك التطبيقات التعليمية التي تجمع بين منهج الرياضيات الحقيقي وأسلوب التعلم الشخصي للطالب ، وهي مزيج رائع. خلف الكواليس ، يخصص التطبيق لكل طالب مدرسًا ليتبع خطواته الذهنية خطوة بخطوة عند ظهورها على شاشة iPad. يتمثل أحد أهداف هذا التطبيق في تطوير المهارات المنطقية للطالب من خلال مساعد مخصص يساعدهم عندما توقفهم مشكلة ما ، كما يوفر لهم ملاحظات مخصصة. Brainly هو مثال لشبكة اجتماعية تعتمد على تقنيات الذكاء الاصطناعي لأسئلة الفصل الدراسي. يستخدم الذكاء الاصطناعي في هذه المنصة خوارزميات التعلم الآلي ؛ من أجل تصفية الرسائل غير المرغوب فيها. بالإضافة إلى أنه يوفر لمستخدميه القدرة على طرح أسئلة الواجب المنزلي وكذلك البحث عن الإجابات التلقائية التي تم التحقق منها مسبقًا ، وللموقع دور في تشجيع الطلاب على العمل معًا للعثور على الإجابات الصحيحة. أنفسهم.

Content Technologies، Inc. (CTI:

هي شركة متخصصة في إنتاج كتب تعليمية تعتمد جميعها على تقنيات الذكاء الاصطناعي. يقوم المعلمون بتحميل مخططات المناهج إلى محرك CTI ، الذي يستخدم خوارزميات الذكاء الاصطناعي ؛ لإعداد محتوى خاص بموضوع معين ومخصص لطالب معين أو مجموعة من الطلاب.

استخدام الذكاء الاصطناعي في التعليم

التعلم الشخصي

توجد فروق كمية ونوعية طبيعية بين الناس حسب (المواهب والقدرات والذكاء والمهارات) مما يسبب اختلافات واختلافات بينهم حسب القدرة وسرعة التعلم في مجالات محددة ، وذلك على النحو التالي:

على سبيل المثال: (فهم وربط المفاهيم النظرية ، التصور ، الذاكرة وحفظ المفاهيم).
يتبع نظام التعليم الحالي مبدأ المساواة في التعليم ، حيث يحضر الجميع نفس المادة ويستمعون إلى نفس المحاضرة.
يتم إجراء نفس الاختبار الموحد لتحديد الكفاءة المؤقتة لاكتساب المهارة التي يتطلبها الموضوع ، بما يتجاوز فهم المفاهيم أو تطبيقها في المستقبل.
يمكن القيام بذلك باستخدام نظام التصميم عندما لا يتم جمع أكبر قدر من البيانات لكل طالب أو مجموعة من الطلاب وتتعلق هذه البيانات بمعلومات أساسية مهمة حول الطالب وتخصصه.
وذلك لأن النظام لديه القدرة على التنبؤ بنوع المواد التي سيتمكن الطلاب من استيعابها ، والتي تؤثر على الصقور بأقصى سرعة تعلم لها.
بهذه الطريقة يكون لكل طالب منهج خاص به عن غيره ، إلى جانب اختبارات منفصلة ، ولكن ستكون هناك معضلة مع مبدأ المساواة ، على سبيل المثال: المعلم الفردي يمكن أن يكون حاجزًا بالنسبة للبعض ، والذي يمكن الإضرار بمصداقية هذا النظام.
هذا الموضوع لا يزال يوسع نطاق التحدي والعاطفة الكبيرة ، ونجد العديد من المحاولات على نطاق ضيق ؛ من أجل تنفيذ شيء مشابه لهذه الأنظمة ، على سبيل المثال: (أليكس) شركة في أمريكا.
يحدد Aleks ، الذي حصل عليه McGrew Hills ، فهم كل طالب لمفهوم رياضي محدد بواسطة الذكاء الاصطناعي ويقترح مسارًا تعليميًا مخصصًا لكل طالب.

افهم مراحل تعلم الطفل

تشبه تقنية الشبكات العصبية الاصطناعية المعروفة باسم (الشبكات العصبية الاصطناعية) من حيث المبدأ المشابك العصبية في الدماغ.
لذلك ، فإن تدريب هذه الشبكات على مهام محددة ومراقبة تأثير التدريب على الأداء وجودته يمكن أن يكشف عن العديد من الألغاز في عملية التعلم نفسها. دراسة سيكولوجية التعلم المبكر للأطفال من الناحية السلوكية (دراسات سلوكية)
يتم إجراء هذه التجارب على نطاق صغير ولا يمكن تكرارها ، وغالبًا ما يكون من الصعب إثبات النتائج التي تم الحصول عليها.
على الرغم من بساطة تدريب الشبكات العصبية وتكلفتها المنخفضة ، بالإضافة إلى إمكانية تكرارها آلاف المرات ، يمكن التعرف على جودة وجودة التعلم وقياسهما.
عندما تتم مقارنة هذه التجارب مع تجاربهم الخاصة في السلوك والنتائج ، فمن الممكن إنشاء إطار جديد لنظريات التعلم ، والتي وفقًا لها (أساليب التعلم وطرق التدريس) تم تطويرها بالفعل في المدرسة الابتدائية.
يمكن لهذه النظريات الجديدة أن تخلق نظامًا تعليميًا مختلفًا تمامًا عما هو مقبول بشكل عام اليوم.
من أهم أهداف علم النفس السلوكي (فهم مراحل تعلم الطفل) التي يمكن من خلالها تطوير النظريات التربوية.
يمكن إجراء دراسة التعلم من وجهة نظر التعلم الآلي ، والتي يمكنها أيضًا تطوير نظريات جديدة للتعليم ويمكنها إعادة التفكير بشكل شامل في نظام التعليم الحالي.
يمكن دراسة التعلم من منظور التعلم الآلي ، والذي من خلاله يمكن أيضًا تطوير نظريات جديدة للتعليم يمكنها إعادة التفكير تمامًا في نظام التعليم الحالي.

أنظمة المدرسة الرقمية

المدارس والطلاب مصدر كبير للبيانات ؛ يعتمد هذا على أنظمة المدرسة التي يمكن تنفيذها ولديها القدرة على إدارة بيانات المدرسة والطلاب في وقت واحد وتخزينها في شكل قواعد بيانات وبيانات ضخمة.
حيث يمكن استخدام هذه البيانات الضخمة لتدريب الشبكات العصبية الكبيرة التي يمكنها التنبؤ بالضعف حسب مستوى الطالب الفردي ونقص الموارد المادية والبشرية على مستوى الجامعات والمؤسسات التعليمية قبل حدوثها.
يعتمد الذكاء الاصطناعي على الكثير من البيانات ؛ لذا فإن هذه الخوارزميات وما شابهها ستساعد الوزارات والمدارس على اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن مؤسساتها ، مما سيقلل من جودة النتائج التعليمية ويقلل من تكاليف هذه المدارس.
على سبيل المثال: من الممكن جمع بيانات عن إعداد واستخدام واسترجاع الكتب وعدد الطلاب في المدارس خلال السنوات السابقة ثم التنبؤ بالحاجة للكتب في مدارس مختلفة بالمملكة خلال العام المقبل حسب العدد المتوقع من الطلاب في جميع المدارس.
سيضمن ذلك إرسال كمية كافية من الكتب إلى كل مدرسة بدلاً من الصقر السنوي أو النقص الذي يتسبب في تأخير تسليم الكتب المدرسية للطلاب ، أحيانًا حتى منتصف الفصل الدراسي. Class Era هي واحدة من الشركات السعودية الرائدة في مجال أنظمة المدارس الرقمية بسبب مبادراتها المتميزة في هذا المجال.

الذكاء الاصطناعي في التعليم لا شك في أهمية هذا المجال واهتمامه الدائم بنمو وتحسين المهارات الفردية واكتساب العديد من المهارات المميزة بالإضافة إلى القدرة على استخدام الوقت بالشكل الأمثل.