استخدام الروبوتات التعليمية أصبح دارجًا في وقتنا الحالي، إذ أصبحت الروبوتات ذات فائدةٍ وأهمية كبيرة في جميع مجالات الحياة لمختلف المجتمعات والطبقات والفئات العمرية، ودخلت في مجال التعليم فسهلت عملية الشرح وإيصال المعلومات بدقةٍ ووضوح، وطريقةٍ ممتعة غير تقليدية لجميع الطلاب في مختلف الأعمار، وبرغم من صحة طريقة التعليم عن طريق الروبوتات إلا أنها ما زالت فكرة تحت التجريب في بعض من دول العالم وليست الطريقة المعتمدة للتعليم. ويعد الإنسان الآلي هو نوع الروبوت الأكثر شيوعًا في مجال التعليم في الفصول الدراسية.
تشير الروبوتات التعليمية إلى مستقبلٍ واعدٍ يُحتمل أن يعيد تشكيل العملية التعليمية كما نعرفها.
استخدام الروبوتات التعليمية
على الرغم من أنها لا تزال في مراحلها المبكرة نسبيًا، فإن التطورات الحالية في مجال الروبوتات التعليمية تشير إلى مستقبلٍ واعدٍ يُحتمل أن يعيد تشكيل العملية التعليمية كما نعرفها. فهذه الآلات ليست مجرد وسيلة للتسلية أو الترفيه، بل لها إمكانياتٍ هائلة لتحفيز حب التعلم والاستكشاف في نفوس الطلاب بمختلف مراحلهم العمرية. ومن المتوقع أن نرى تطورًا هائلًا في هذا المجال خلال السنوات القادمة، مما قد يُغيِّر شكل التعليم التقليدي بشكلٍ نهائي. وهذه بعض أهم طرق استخدام الروبوتات في التعليم:
-
الروبوتات كمعلمين
تساعد الروبوتات التي تعمل بالذكاء الاصطناعي في تخصيص مسار التعلُّم، وتقديم حلول مخصصة بناءً على نقاط القوة والضعف لدى كل طالب.
روبوت في أحد الفصول التعليمية
-
تجربة تعليمية غامرة
تُنشئ الروبوتات بيئةً تعليميةً تفاعلية يتعلم فيها الطلاب من خلال الاستكشاف والمحاكاة العملية والنظرية.
-
تكامل العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات
توفر الروبوتات فرصاً قيّمةً لممارسة مهارات حل المشكلات والتفكير النقدي، والتصميم والترميز اللازمة لتخصصات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات.
-
التعلّم عن بُعد
في هذه الحالة يقوم الروبوت التعليمي بربط الطلاب بالفصل الدراسي عن بُعد، مما يسمح لهم بالتحرك بصرياً في الفصل الدراسي وبين الطلاب الآخرين والمعلمين.
توفر الروبوتات المساعدة والدعم لذوي الاحتياجات الخاصة.
-
مساعدة الأطفال ذوي الاحتياجات الخاصة
توفر الروبوتات المساعدة والدعم لذوي الاحتياجات الخاصة، وتساعدهم على تطوير مهارات الحياة والتواصل بطريقةٍ مخصصة.
-
المعرفة الشاملة
تمتلك الروبوتات التعليمية قدراً كبيراً من المعرفة، وتتفوق على البشر في هذا الصدد. وبالإضافة إلى ذلك فإن حقيقة أن المعلومات التي سيتم تقديمها للطلاب يمكن إدخالها إلى الروبوت دون قيودٍ تسمح للروبوت بشرح المعلومات للطلاب بسهولةٍ ووضوح.
-
توفير الوقت
يُوفِّر استخدام الروبوتات في مجال التعليم الوقت الذي من شأنه أن يضيع في مناقشات كثيرة لا تتعلق بالموضوع الرئيسي كما في التعليم التقليدي، ويمكن للطلاب الاستفادة من وقت الشرح أكثر.
-
الصبر والتحمل
بسبب التكرار المتعدد لأسئلة الطلاب وعدد الأسئلة التي يتم طرحها عادةً، يمكن أن يفقد المعلمون البشريون صبرهم أو يشعرون بالملل. على عكس الروبوتات التعليمية، فإن ليس لديها أي انفعالات ولا تشعر بالملل من كثرة الأسئلة التي يطرحها الطلاب، مما يمنحها راحة البال بإمكانية الإجابة على أي سؤال بسهولةٍ.
-
توفير التكاليف
على الرغم من أن شرائها باهظ الثمن، إلا أنها تعتبر رخيصة من حيث تكاليف التشغيل، وذلك لأنها لا تُكبِّد مالكها أية مصاريف أخرى بعد الشراء، مثل رواتب المعلمين البشر.
-
أنشطة في مختلف المجالات
هذا لأن التكنولوجيا هي المستقبل وهي مطلوبة في الشركات والمصانع والعديد من أماكن العمل المختلفة. إن تعلم التكنولوجيا في سن مبكرة مفيد للغاية وسيساعدك على التعلم، والاستكشاف والابتكار بشكلٍ أكبر.
-
التركيز على كل متعلم على حدة
من الصعب على المعلم التركيز على كل طالبٍ في الفصل، والأكثر صعوبةً إذا كان لكل طالب متطلباته واحتياجاته الخاصة.
-
تشجيع الطلاب على العمل الجماعي
العمل الجماعي هو أحد أهم المهارات التي يطورها الطلاب من خلال تعليم الروبوتات. وذلك لأن التكنولوجيا تشجع الطلاب على العمل والتواصل مع بعضهم البعض لتحقيق هدفٍ مشترك.
-
زيادة مهارات الطلاب في التفكير وتحليل المعلومات
تعمل الروبوتات التعليمية على إشراك الطلاب من خلال التعلم بطرقٍ جديدة ومنحهم القدرة على التفكير وتحليل المعلومات.
-
تطوير مهارات الطلاب الحياتية
وفقاً لصحيفة ديلي ميل، فإن من أهم فوائد استخدام الروبوتات التعليمية أنها تساعد الطلاب على تطوير المهارات الحياتية، وتشجعهم على التنافس فيما بينهم وتحقيق أهدافهم بسرعةٍ وابتكار أكبر.
أحد المعلمين أثناء استخدامه روبوت في التعليم
-
تسهيل تعلم الرياضيات والعلوم
توضِّح الروبوتات التعليمية المعلومات المعقدة بأفضل وأسرع طريقةٍ، وتسهل على الطلاب استيعاب المعلومات بطريقةٍ أبسط، وبالتالي تمكنهم من استيعاب معارف الرياضيات والعلوم بطريقةٍ أبسط.
-
تحفز الطلاب على التعلم
من خلال برمجة الروبوت يمكن تخصيص المنهج الدراسي وأنظمة المكافآت حسب مستوى كل طالب لتحفيزه على التعلم أكثر.
-
منع الغش في الامتحانات
الروبوتات التعليمية قادرة على منع الغش؛ لأنها مزودة بكاميرات وأجهزة استشعار يمكن برمجتها للكشف عن غش الطلاب أثناء الامتحانات.
خصائص الروبوتات المستخدمة في التعليم
على عكس الروبوتات الاعتيادية ذات المهام المُحددة، يتطلب استخدام الروبوت في المجال التعليمي وجود قدرٍ مُعين من الخصائص التي يحتاجها ليتمكن من تنفيذ المهام المُوكّلة إليه بشكلٍ صحيح.
- أن تكون له القدرة على التعلم الآلي: يجب أن يتميز الروبوت المستخدم في التعليم بقدرته على التعلم التلقائي بدون تدخل الإنسان.
- الجودة ودقة الأداء: يجب أن يتميز الروبوت المستخدم في المجال التعليمي بالسرعة والدقة.
- ترابط البيانات: يجب أن ترتبط الروبوتات بالإنترنت وبالروبوتات التعليمية الأخرى ليتم تبادل البيانات بينهم.
- الاستجابة السريعة: يجب أن تكون الروبوتات التعليمية سريعة الاستجابة والعمل في الظروف المختلفة.
مناهج الروبوتات التعليمية
تعتمد المناهج وتطويرها في الروبوتات التعليمية على الفئة العمرية المُستهدف توصيل معلوماتٍ لها، وتختلف باختلاف المرحلة التعليمية سواءً كانت ابتدائية أو إعدادية أو ثانوية وحتى المرحلة الجامعية. ويعتمد المنهج التعليمي في المراحل الابتدائية والإعدادية والثانوية على بناء الروبوتات وبرمجتها، وتقديم دوراتٍ تقديمية لتعلم علوم الكمبيوتر وهندسة البرمجيات، ومعالجة الإشارات.
أما في مرحلة التعليم الجامعي العالي فيعتمد المنهج على البرمجة والهندسة للكمبيوتر، وسد الفجوة التعليمية في البرمجة عند طلاب الثانوية، وإدارة الخوارزميات وتطبيقها.
مكونات الروبوتات التعليمية
تحتوي الروبوتات التعليمية على مستويات معينة ومختلفة في القوة التكنولوجية، ومكونات الروبوتات التعليمية تختلف بين المكونات الملموسة والبرمجيات.
وبرغم هذا لا تختلف الروبوتات التعليمية كثيرًا عن الروبوتات الأُخرى من ناحية المُكونات، فهم يقتربون في المكونات الداخلية ومبدأ العمل أقرب ما يكون، وهذه المُكونات المُشتركة هي:
- نظام التحكم: نظام المحرك هو بمثابة الدماغ لدى الروبوتات التعليمية، وتعمل وحدة المعالجة المركزية، والتي تكون عبارة عن شريحة من السيليكون تعمل بمثابة الخلايا العصبية عند الإنسان.
- المستشعرات: وهي تتمثل في مجموعة من المكونات مثل الكاميرا الفيديو، والأدوات التي تعمل بالضوء، وتدار كما عين الإنسان، والميكروفونات والتي بمثابة الأذن، وبعد ذلك يتم استقبال البيانات بهذه الأجهزة ومعالجتها.
- الهيكل الخارجي: وهو أحد أهم مكونات الروبوت سواء التعليمي وغير التعليمي، والذي يؤثر بشكلٍ كبير على الإقناع والجاذبية، ويصنع من مواد مختلفة كالمعدن أو البلاستيك، وتختلف أشكال هياكل الروبوتات، مثل أن هناك أنواع من الروبوتات تمشي على أقدامها وأخرى على عجلات.
- مزود الطاقة: يحتاج الروبوت لكي يعمل إلى طاقةٍ سواء كانت كهربائية أو بطاريات ليؤدي العمل المطلوب منه.
عيوب الروبوتات التعليمية
على الرغم من وجود العديد من المُميزات التي لا يختلف عليها اثنان في الروبوتات التعليمية، إلا أنها كغيرها من الأجهزة والابتكارات لا تخلو من العيوب، وهذه أهم عيوب الروبوتات التعليمية حتى وقتنا هذا.
- ارتفاع التكلفة: يُعد شراء الروبوتات التعليمية أمرًا مُكلفًا بعض الشيء، وذلك لأنها قليلة العدد، وغير منتشرة حتى الآن كما أن تصنيعها مُكلف، وهو ما يُصعِّب من انتشارها في كُل مكان.
- الصيانة: تتطلب الروبوتات والتعليمية منها خاصة الصيانة الدورية، كاستبدال بعض الأجزاء أو تحديث البرامج، وهو ما يتطلب خبرةً إضافيةً للمعلم أو المسؤول عن إدارتها وصيانتها.
- المهارات المطلوبة: تتطلب العديد من من أنواع الروبوتات مهارة وقدرة على التعامل عالية.
- المخاطر محتملة الحدوث: يمكن أن يكون هناك بعض المخاطر عند استخدام الروبوتات التعليمية، مثل تسببها في انعزال الطلاب اجتماعيًا بسبب قلة التفاعل فيما بينهم، والتشتت.
- صعوبة الانتشار: نظرًا لتركيز مُعظم الروبوتات الحديثة على النظام التعليمي STEM، يحُد هذا من انتشارها في كافة المدارس أو المُؤسسات التعليمية المُختلفة التي لا تعتمد النظام ذاته، مما يُسبب عدم المُساواة بين الخريجين.
تحدثنا خلال هذا المقال عن استخدام الروبوتات التعليمية وعيوبها ومميزاتها، وإن استخدام التقنيات المتطورة يمكنها أن تنشئ أجهزة روبوتية قادرة على التفاعل مع البيئة بسهولةٍ مما يجعلها ملائمة للمجال التعليمي، كما تستطيع الروبوت على التواصل مع الطلاب وإجابة تساؤلاتهم وإعطاء الملاحظات، كما أنها تضيف عدة ميزات عن التعليم بشكلٍ تقليدي لذا فهي المستقبل.
