تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم

ظهرت في الآونة الأخيرة العديد من تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم، التي تعد ناتجة عن التطور المتسارع في العالم التقني وتضخم البيانات، إذ يُعَد الذكاء الاصطناعي أحد أبرز التقنيات التي كانت ومازالت لها دور كبير في دفع عجلة النمو والازدهار، والتأثير الكبير في القطاعات المختلفة للمجتمعات، وعلى رأسهم قطاع التعليم، ونظراً لارتفاع التوقعات حول تمكين الذكاء الاصطناعي للمزيد من التقدم الابتكار في المستقبل، تتسارع الدول في تضمين استراتيجيته وتطبيقاته ضمن خططها الاقتصادية لإسهامه بشكل كبير في النمو الاقتصادي وخفض التكاليف، وزيادة الإنتاجية ورفع كفاءة الأعمال.

ونظراً لأهمية تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم حرصنا في شركة دراسة من خلال المقال الحالي على توضح أهمية تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم والتعلم، وذلك من خلال تناول مجموعة من النقاط المهمة بدايةً من تعريف الذكاء الاصطناعي في التعليم وأهميته.

الذكاء الاصطناعي هو "أحد فروع علم الحاسوب، وإحدى الركائز الأساسية التي تقوم عليها صناعة التكنولوجيا في العصر الحالي، الذي تأسس على افتراض أن ملكة الذكاء يمكن وصفها بدقة بدرجة تمكن الآلة من محاكاتها".

الذكاء الاصطناعي في التعليم هو "القدرة على تنمية العملية التعليمية من خلال نظم المعلومات التكنولوجية التي تعتمد في المقام الأول على الحاسوب ومجموعة من الأدوات الأخرى التي تكمل المهام المكلف بها الإنسان. ومن ثم الوصول إلى استنتاجات منطقية".

يمكن توضيح أهم تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم من خلال مجموعة من النقاط وهي:

1. المساهمة بشكل كبير في رفع كفاءة الأعمال الإدارية في المؤسسات التعليمية.
2. تقليل الجهد والوقت عبر أتمتة المهام التشغيلية الروتينية من التقييم والتصحيح وغيره.
3. معالجة نقص عدد المعلمين الأكفاء في بعض المجالات ومساعدتهم في تطوير قدراتهم وتسهيل عملهم.
4. زيادة إنتاجية المعلمين ومساعدتهم في اتخاذ القرارات المناسبة لزيادة مشاركة الطلاب واستخدام أساليب تدريس أكثر فاعلية.
5. رفع كفاءة عمليات تطوير المناهج التعليمية عبر استنتاج المهارات والمعارف المطلوبة في وقت محدد.
6. تعزيز الإبداع والابتكار والحد من أوجه الاختلاف الاقتصادي، والاجتماعي، والعرقي، وغيره.
7. الارتقاء بجودة التعليم وتحسين وصول الفئات المختلفة إلى مواد تعليمية عالية الجودة.
8. دعم المتعلمين مع وضع مستويات الذكاء المختلفة في الحسبان وفهم متطلباتهم وسلوكهم وتقديم الدروس بصورة مناسبة لاحتياجاتهم وقدراتهم.

تمتلك تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم أدوار متعددة مهمة تهدف جميعها إلى رفع كفاءة العلمية التعليمية، وتتمثل في الآتي:

1. التقييم الفوري للطالب ورصد درجاتهم، وذلك من أجل مساعدتهم على تطوير أدائهم الدراسي.
2. تقديم التغذية الراجعة للطالب بصورة فورية ومستمرة.
3. توفير وكلاء افتراضين لمساعدة المتعلمين، وإفادتهم بالإجابات الصحيحة.
4. المساعدة في جودة التعلم، وذلك من خلال تحديد الصعوبات الموجودة لدى المتعلم من خلال التدريبات والاختبارات. الأمر إلى يوجه المعلمين لشرح أجزاء محددة من المنهج والتركيز عليها لتقويم جوانب الضعف.
5. توفير تعلماً تكيفياً لمساعدة المتعلم في إحراز التقدم المطلوب من خلال تعلميه بشكل فردي.
6. تقديم تقريراً للمعلم حول وضع المتعلم ونتيجة تعلمه وتحصيله الدراسي.

لا يفوتك مقال يضم عناوين رسائل ماجستير ودكتوراه في الذكاء الاصطناعي.

يتم استخدام الذكاء الاصطناعي في التعليم عن بعد من خلال تطبيقات تكنولوجيا الاتصالات في مجال التعليم، كونها تقوم في الأساس على ما توفره تكنولوجيا الاتصالات من أدوات متمثلة في الحاسب الآلي والإنترنت، التي كانت سببًا في انتشاره وتطويره، ويمكن توضيح ذلك من خلال الآتي:

1. التعليم عن بعد هو عملية تنمية ذاتية يقوم بها فرد أو أكثر بسد حاجات تعلم جديد أو تغذية حاجات للتطور للأفضل.
2. تُستخدم تطبيقات الذكاء الاصطناعي مثل تطبيقات الترجمة وبرامج تعلم اللغة لتقديم دروس مخصصة في اللغات، وتصحيح الأخطاء، وتقديم تمارين محادثة تستجيب لمستوى المتعلم.
3. التعليم عند بعد هو طريقة للتعليم باستخدام آليات الاتصال الحديثة من حاسب وشبكات ووسائط متعددة من صوت وصورة، ورسوم، وآليات بحث، وغيرها.
4. يستخدم الذكاء الاصطناعي لتقديم تجارب تعليمية مخصصة وفقًا لمستوى وفهم كل طالب. يعتمد على تحليل أداء الطالب لتكييف المواد التعليمية وتقديم تمارين مناسبة لمستواه.
5. من خلال روبوتات الدردشة (Chatbots)، يمكن للطلاب الحصول على إجابات فورية لاستفساراتهم حول المقررات أو المهام الدراسية. هذه الروبوتات قادرة على الرد على أسئلة شائعة، ما يساعد في تقليل العبء على المعلمين.
6. يمكن للذكاء الاصطناعي تصحيح الامتحانات وتقييم الواجبات، خاصة في المواد التي تحتوي على أسئلة موضوعية مثل الرياضيات والعلوم.
7. يمكن للذكاء الاصطناعي تنظيم المواد التعليمية وتقديمها بطرق سهلة الوصول، مثل توصيات الفيديوهات التعليمية أو تنظيم المحتوى بناءً على اهتمامات الطالب وسرعة استيعابه.
8. يستخدم الذكاء الاصطناعي في تنظيم وإدارة الفصول الافتراضية، مثل جدولة الحصص وإرسال الإشعارات للطلاب، مما يساعد في تحسين الكفاءة التنظيمية.

تمتلك بيئات التعلم القائمة على تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم العديد من المزايا يمكن توضيحها وفقاً للنقاط التالية:

1. السهولة واليسر في الاستخدام والتعامل.
2. تيسير فهم، وتطبيق النظريات ،والقواعد، والقوانين.
3. إتاحة قدر كبير من المشاركة النشطة التي تجذب انتباه المتعلم.
4. تزويد المتعلم بالمعلومات الواضحة والدقيقة مما يزيد من دافعيته للتعلم.
5. تدريب المتعلم على توظيف المعلومات وممارسة المهارات، مما يجعل التعلم ذات أثر باقي.
6. لها دور مهم وفعال في حل مشكلات التوجيه والإرشاد للمتعلمين.
7. يمكن للنظم الخبيرة تقديم النصائح والتوجيهات للمتعلمين بشكل فردي وأكثر تفاعلي.
8. تمنح قدراً كبيراً من التفاعلية لبيئات التعلم، كونها تجيب على تساؤلات المتعلمين المتكررة بعدد لا محدود من المرات، وتقدم لهم المساعدات المتنوعة.

تعرف إلى مؤشرات قطاع التعليم في المملكة العربية السعودية.

هناك الكثير من أدوات الذكاء الاصطناعي المستخدمة في العملية التعليمية بأكملها بدايةً من إدارة المؤسسات التعليمية وصولًا إلى المتعلمين، وتتمثل هذه الأدوات في مجموعة من التطبيقات المهمة التي أثبتت فاعليتها في العملية التعليمية، ويمكن توضحيها على النحو التالي:

أهم تطبيقات الذكاء الاصطناعي المستخدمة في إدارة المؤسسات التعليمية:

هناك العديد من تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم التي تستخدم في إدارة المؤسسات التعليمية من أهمها:

أولاً: تطبيق كلاس دوجو (Class Dojo):

1. هو تطبيق قائم على مبدأ التلعيب وتقنيات الذكاء الاصطناعي من خلال استخدام عناصر اللعبة وتقنيات التصميم الرقمي للألعاب لإدارة السلوك وتعزيز السلوكيات الإيجابية للطلاب بطريقة مخصصة.
2. يسهم التطبيق في خلق ثقافة إيجابية عبر تمكين المعلمين من مراقبة الأنماط السلوكية للمتعلمين، ومن ثم تشجيعهم على أي مهارة أو قيمة مع تقديم الملاحظات الفورية لهم.
3. تتميز المنصة أو التطبيق بميزة الترجمة الفورية التي تتيح للمعلمين التواصل مع غير المتحدثين باللغة الإنجليزية، مما يقلل من حواجز اللغة وتساعد الآباء على التواصل مع المعلمين أو الإدارة.
4. متوفر هذا التطبيق لنسخة ويندوز وجوجل بلاي وآب استور (كلاس دودجو)

ثانياً: تطبيق كونتنت تكنولوجي (Content Technologies):

1. يتيح هذا التطبيق ملخصات موجزة للكتب والمناهج الدراسية باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي.
2. يهدف إلى توفير محتوى تعليمي مميز في وقت أقل وبجزء ببسيط من تكلفة النشر التقليدية.
3. يستخدم التطبيق خوارزميات الذكاء الاصطناعي والتعلم العميق لإنشاء محتوى تعليمي مناسب بناء على البيانات المدخلة من المعلم كتوصيف المنهج وتقسيماته.
4. يدعم هذا التطبيق اللغة الإنجليزية، ويتطلب دفع رسوم، ويتناسب مع الفئات العمرية للمرحلة المتوسطة والثانوية.
5. متاح هذا التطبيق فقط على نسخة ويندوز.

توجد العديد من تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم التي تستخدم خصوصاً في عملية التعلم وهي كالتالي:

أولاً: تطبيق المعلم (Al-Moallem):

1. هو تطبيق مقدم من جمعية هدية الحاج والمعتمر الخيرية لتعليم تلاوة القرآن الكريم.
2. يعتمد التطبيق على تقنيات الذكاء الاصطناعي والتعرف إلى الكلام باللغة العربية وقاموس النطق العربي المستخدم للاستماع إلى تلاوة القرآن الكريم والتعرف عليها بدقة تصل إلى (90%).
3. يهدف التطبيق إلى تسهيل عملية الحفظ، وتحسين تلاوة القرآن، وتوفير أداة لتعليم القرآن الكريم لغير الناطقين بالعربية.
4. متوفر التطبيق على جوجل بلاي وآب ستور ويدعم أكثر من 24 لغة غير اللغة العربية (تطبيق المعلم)

ثانياً: تطبيق ثينكستر ماث (Thinkster Math):

1. هو برنامج لتعلم الرياضيات يديره مجموعة من الخبراء ومدعوم بالذكاء الاصطناعي لتقديم برامج تعليمية واختبارات مخصصة.
2. يعمل هذا البرنامج أو التطبيق على تحليل الأنماط التعليمية لكل طالب من خلال تحليل طريقة إجابته وتحديد نقاط القوة والضعف لديه.
3. يسهم في وضع خطط تعليمية لتحسين مستواه والإجابة على استفساراته وفقاً لقدراته الشخصية.
4. يهدف إلى تطوير قدرات الطلاب المنطقية وتقديم التقارير اليومية والرؤى لأولياء الأمور حول أداء أبنائهم.
5. متوفر لنسخة ويندوز وعلى آب ستور (Thinkster Math)

ثالثاً: تطبيق سقراط (Socratic):

1. هو تطبيق يعتمد في المقام الأول على الذكاء الاصطناعي من أجل مساعدة الطلاب في حل الواجبات المنزلية وفهمها من خلال تحليل الصور الملتقطة للأسئلة والإجابة عليها.
2. يساهم في توفير جميع الحلول الممكنة وأفضل المصادر المناسبة من مقاطع الفيديو والشروحات التفصيلية وغيرها من أجل شرح المفاهيم المرتبطة بالأسئلة.
3. يهدف التطبيق إلى تعزيز الدراسة والتعلم لأهم المواد الدراسية كالجبر والهندسة وعلم المثلثات والأحياء والكيمياء والفيزياء والتاريخ والأدب.
4. هذا التوفير متوفر على نسخة ويندوز وجوجل بلاي وآب ستور (Socrates)

توجد الكثير من تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم التي تساهم بشكل كبير في مساعدة المعلمين بتقديم نظم تدريس مختلفة ومن أهمها:

أولاً: تطبيق كوجني مساعد التعلم الافتراضي (Cognii Virtual Learning Assistant):

1. هو نظام تدريس ذكي كمساعد التعلم الافتراضي يعتمد على تقنيات معالجة اللغات الطبيعية لإجراء المحادثات والإجابة الفورية على أسئلة الطلبة المفتوحة.
2. يهدف هذا التطبيق إلى الاعتماد على تقييم الإجابات المفتوحة للطلاب بدلاً من الاختيارات المتعدد كونها تسهم في تحسين التفكير النقدي والمشاركة الطلابية. وتعزيز تفاعل الطلاب.
3. أهم ما يميز هذا النظام توفير بيئة يشترك فيها الطلاب في محادثات فردية مخصصة ومدعمة بآلية للتقييم الفوري.
4. توفير آلية لقياس عمق الفهم لدى الطلاب وإمكانية استخدامه في موضوعات تعليمية مختلفة.
5. متوفر منه نسخة ويندوز فقط.

ثانياً: تطبيق سينشري (Century):

1. هو تطبيق عبارة عن منصة للتدريس والتعلم تستخدم الذكاء الاصطناعي وعلم الأعصاب وعلوم التعلم بهدف تحديد الفجوات المعرفية لدى الطلاب. وتقديم التوصيات بالمحتوى التعليمي الملائم.
2. التطبيق لديه القدرة على تسريع عملية التعلم وتحسين مدى إقبال الطلاب على التعلم عبر تخصيص التعليم وإنشاء المسارات التعليمية لكل طالب.
3. تعزيز التدريس عبر تحديد فجوات تعلم الطلاب بصورة فردية أو على مستوى الفصل وتقديم التوصيات والرؤى القابلة للتنفيذ في الوقت المناسب.
4. متوفر منه نسخة ويندوز فقط.

ثالثاً: تطبيق ماتيفيك (matific):

1. هي عبارة عن منصة رقمية تم تصميمها على أيدي خبراء تربويين لتعليم مادة الرياضيات.
2. تساهم في تحقيق التميز في الحساب وتطوير الذكاء العلمي في سن مبكرة.
3. تقدم المنصة مجموعة من النشاطات بطريقة مميزة يمكن للأطفال إكمالها.
4. تستعين المنصة بتقنيات الذكاء الاصطناعي لتحليل أداء الطلاب بصفة فردية وتقديم تجربة مخصصة لكل طالب على حدة في الجوانب الإرشادية والتحفيزية. وذلك من أجل مساعدتهم في حسين أدائهم وتنمية قدراتهم.
5. تساهم في تقديم محتوى تعليمي تفاعلي مدروس يراعي المبادئ التربوية الدقيقة، مع توافق المادة العلمية مع حوالي 200 منهج وكتاب دراسي عالمي.
6. لديها القدرة على تخصيص أنشطة الصفوف الدراسية حسب الصف أو المجموعة أو الطالب وجدولة هذه الأنشطة بسهولة.
7. متوفر نسخة ويندو وجوجل بلاي وآب ستور. (Matific)

هناك العديد من تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم التي تستخدم في مساعدة المتعلمين في العديد من المهام ومن أهم هذه التطبيقات:

أولاً: تطبيق مساعد الكتابة الذكي (The AI Arabic Writing Assistant):

1. هي منصة تقدم مساعدة كتابة ذكي في اللغة العربية من خلال استخدام أحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي ومعالجة اللغة العربية.
2. تقدم العديد من الخدمات مثل التدقيق الإملائي والدقيق النحوي للغة العربية.
3. تعمل على معالجة النصوص ومن ثم تظليل الكلمات أو الجمل وتقترح المقابل الصحيح لها.
4. تهدف إلى الارتقاء بجودة المحتوى الكتابي وضمان خلوه من الأخطاء اللغوية والنحوية.
5. متوفر منه نسخة ويندوز وجوجل بلاي وآب ستور.

ثانياً: تطبيق سمودين (smodin):

1. هي منصة رقمية تعتمد على تقنيات الذكاء الاصطناعي ومعالجة اللغات الطبيعية والتعلم العميق لتوفير مجموعة من التطبيقات ذات الصلة باللغة تساعد في الأغراض اليومية.
2. توفر كثير من الخدمات مثل إعادة الصياغة وتصحيح الأخطاء النحوية وتحويل النص إلى كلام والعكس وغيرها.
3. تهدف إلى مساعدة كل المعلمين والمتعلمين والكتاب في أعمالهم اليومية المتعلقة باللغة.
4. إمكانية الترجمة لأكثر من 100 لغة مختلفة مع القدرة على الترجمة الفورية لملفات الفيديو على اليوتيوب.
5. توفير أدوات لتلخيص النصوص المختلفة من المقالات والكتب وغيرها.
6. متوفر من نسخة ويندوز فقط.

يمكن الاطلاع على كثير من تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم والمستخدمة بشكل كبير من قِبَل عدد كبير من المؤسسات التعليمية والمعلمين والمتعلمين من خلال كتاب تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم pdf الصادر عن قسم التخطيط والتطوير بإدارة تعليم عفيف بالمملكة العربية السعودية.

من خلال البحث في قواعد البيانات المختلفة ظهرت كثير من الدراسات والبحوث العلمية التي تناولت استخدامات وتطبيقات الذكاء الاصطناعي في التعليم، ومنها بحث تحت عنوان "توظيف تطبيقات الذكاء الاصطناعي في العملية التعليمية" للباحث الأستاذة الدكتورة نشوى رفعت محمد شحاته والمنشور في مجلة الجمعية المصرية للكمبيوتر التعليمي.

1. إطار الذكاء الاصطناعي في التعليم الرقمي بالسعودية.
2. استراتيجيات فعالة لتطبيق الذكاء الاصطناعي في التعليم.
3. توظيف الإنفوجرافيك في التعليم.
4. بحوث ورسائل علمية عن الذكاء الاصطناعي.

شحاته، رفعت. (2022). توظيف تطبيقات الذكاء الاصطناعي في العملية التعليمية. مجلة الجمعية المصرية للكمبيوتر التعليمي، 10(2)، 205- 214.

محمود، عبد الرازق. (2020). تطبيقات الذكاء الاصطناعي: مدخل لتطوير التعليم في ظل تحديات جائحة فيروس كورونا (COVID- 19). المجلة الدولية للبحوث في العلوم التربوية، 3(4)، 171- 224.

عمار، هيفاء، وماطوسي، هندة. (2022). دور الذكاء الاصطناعي في تحسين جودة مخرجات التعلم: المنصات الرقمية أنموذجًا. كلية جدة العالمية.