“مرحبا بالعالم!” إلى الذكاء الاصطناعي: ما هي المهارات التي تعد الطلاب حقًا للمستقبل؟

هذه المقالة جزء من المجموعة: تكنولوجيا التدريس: التعلم في الثورة الصناعية والتنقل في الذكاء الاصطناعي.

منذ ما يزيد قليلاً عن عقد من الزمن، انجرفت المدارس إلى ما وصفه الكثيرون بحركة إعداد الطلاب لمستقبل العمل. تضمنت هذه الدراسة الترميز التالي: “Hello World!”

أطلقت المناطق دورات تدريبية جديدة، ووسعت المنظمات غير الربحية إمكانية الوصول إلى تعليم علوم الكمبيوتر، ويعد النظام البيئي المتنامي للبرامج بتعليم الطلاب المهارات اللازمة للانضمام إلى القوى العاملة في مجال التكنولوجيا. بالنسبة للكثيرين، بدا هذا وكأنه حل ضروري في عالم رقمي سريع. ومع ذلك، مع مرور الوقت، ظهرت صورة أكثر تعقيدا.

على الرغم من زيادة إمكانية الوصول إلى تعليم علوم الكمبيوتر، أصبحت العلاقة بين التعرض المبكر للبرمجة ونتائج القوى العاملة على المدى الطويل غير متوازنة. حركة “تعلم البرمجة”. لقد أثار سؤالاً مهماً لا يزال ذا أهمية حتى يومنا هذا: ما هي المهارات التي تستمر بالفعل عندما تتغير التكنولوجيا؟ لقد عاد هذا السؤال إلى الظهور في شكل جديد.

واليوم، يقود الذكاء الاصطناعي التوليدي موجة مماثلة من الإلحاح. ويتم تشجيع المدارس مرة أخرى على التكيف بسرعة، انطلاقا من المنطق الأساسي المتمثل في ضرورة قيام المعلمين بإعداد الطلاب لمستقبل تشكله التكنولوجيات الناشئة.

ولكن إذا ظل الدور التعليمي للذكاء الاصطناعي غير واضح، وكان من المرجح أن تتطور الأدوات بسرعة، فقد يكمن التحدي الأكثر ديمومة في مكان آخر.

وبعد إجراء مشروع بحثي لمدة عامين مع معلمين متناغمين مع الذكاء الاصطناعي ومنفتحين على تكامله، وجدنا أن المشاركة لا تزال ضئيلة. لا يزال العديد من المشاركين، بما في ذلك مدرسو الهندسة أو علوم الكمبيوتر، يكافحون من أجل تحديد حالة استخدام تعليمية واضحة أو عالمية لتكامل الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع.

إذًا ما الذي يحتاج الطلاب إلى تعلمه لمساعدتهم على التكيف مع ما سيأتي؟

أ. مجتمع البحث المتنامي ويشير إلى أن الإجابة قد لا تكمن في تعليم الطلاب كيفية استخدام نظام معين للذكاء الاصطناعي، ولكن في مساعدتهم على فهم الأفكار الحسابية التي تجعل هذه الأنظمة ممكنة.

حدود تدريس الأداة

في السنوات الأخيرة، دارت العديد من المناقشات حول تعليم الذكاء الاصطناعي تعليم الطلاب كيفية استخدام الأدوات الإنتاجية بفعالية. هندسة سريعةأصبح موضوعًا شائعًا في ورش عمل التطوير المهني والتدريب عبر الإنترنت، على سبيل المثال.

لكن التركيز المكثف على المهارات الخاصة بالأدوات يمكن أن يخلق مشكلة تعليمية مألوفة لأن التكنولوجيا تتغير بشكل أسرع من المناهج الدراسية.

إن تعليم الطلاب كيفية التفاعل مع واجهة معينة قد يصبح معادلاً للتدريس باستخدام اختبارات موحدة، بدلاً من تعليم الطلاب دروسًا مهمة لا تغطيها اختبارات الدولة.

ويقدم تاريخ تعليم الكمبيوتر مثالاً مفيدًا. في أوائل عام 2010، شجعت موجة من مبادرات البرمجة المدارس على تدريس مهارات البرمجة على نطاق واسع. معظم هذه البرامج توسيع نطاق الوصول إلى تعليم علوم الكمبيوترأظهر التحليل اللاحق ذلك لا تزال خطوط أنابيب القوى العاملة في مجال التكنولوجيا غير متوازنةوتعلم العديد من الطلاب مهارات خاصة بالأدوات دون تطوير قدرات تفكير حسابية أعمق.

تقدم هذه التجربة درسًا تحذيريًا للحظة الذكاء الاصطناعي الحالية. إذا كان الهدف من دمج الذكاء الاصطناعي في التعليم هو الإعداد طويل الأمد للتغير التكنولوجي، فإن التركيز الضيق على كيفية استخدام أدوات اليوم قد لا يكون الاستراتيجية الأكثر ديمومة.

المهارة التي تدوم أكثر من الأدوات

تظهر مجموعة متزايدة من الأبحاث ما يلي: التفكير الحسابي هو هدف تعليمي أكثر ديمومة.

التفكير الحسابي يشير إلى مجموعة من تطبيقات حل المشكلات المستخدمة في علوم الكمبيوتر والتخصصات التحليلية الأخرى. وتشمل هذه:

• تقسيم المشاكل المعقدة إلى مكونات أصغر
• التعرف على الأنماط
• تصميم العمليات خطوة بخطوة
• تقييم مخرجات الأنظمة الآلية

لا تنطبق هذه المهارات على البرمجة فحسب، بل تنطبق أيضًا على مجالات تتراوح من الهندسة إلى السياسة العامة.

والأهم من ذلك أنها تساعد الطلاب أيضًا على فهم كيفية عمل الأنظمة الخوارزمية.

عندما يتعلم الطلاب التفكير الحسابي، يكتسبون القدرة على تحليل كيفية إنتاج تقنيات مثل الذكاء الاصطناعي للنتائج، بدلاً من مجرد قبول هذه النتائج على أنها موثوقة.

وبهذا المعنى، يوفر التفكير الحسابي جسرًا مفاهيميًا بين المهارات الأكاديمية التقليدية والأنظمة الرقمية الناشئة.

ماذا يفعل المعلمون على أي حال؟

كان العديد من المعلمين في دراستنا يتحركون بالفعل في هذا الاتجاه، غالبًا دون استخدام مصطلح التفكير الحسابي.

عندما طلب المعلمون من الطلاب تحليل أخطاء روبوتات الدردشة، كانوا يشجعون الطلاب على فحص كيفية إنتاج الأنظمة الخوارزمية للمخرجات. عندما صمموا تمارين تقارن بيانات التدريب والخوارزميات بالعمليات اليومية، كانوا يساعدون الطلاب على التفكير حول كيفية عمل الأنظمة الآلية.

لا تتطلب هذه الأساليب من الطلاب الاعتماد بشكل كبير على أدوات الذكاء الاصطناعي. وبدلاً من ذلك، فإنهم يضعون الذكاء الاصطناعي كدراسة حالة لدراسة كيفية تشكيل التكنولوجيا للمعرفة.

يتوافق هذا الإطار مع الأهداف التعليمية طويلة الأمد المتعلقة بالتفكير النقدي ومحو الأمية الإعلامية وحل المشكلات.

الآثار المترتبة على المعلمين

إذا ظلت حالة الاستخدام التعليمي للذكاء الاصطناعي التوليدي غير واضحة، فقد يستفيد المعلمون من التركيز على المهارات التي تظل ذات قيمة بغض النظر عن الأدوات التي ستهيمن في المستقبل.

لقد ظهرت بالفعل مجموعة متنوعة من الأساليب العملية في الفصول الدراسية. يمكن للمدرسين استخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي كأشياء للتحليل، حيث يطلبون من الطلاب تقييم المخرجات وتحديد الأخطاء والتحقيق في كيفية إنتاج النماذج للإجابات.

يمكن للدروس ربط الذكاء الاصطناعي بقضايا أوسع مثل جودة البيانات والتحيز الخوارزمي وموثوقية المعلومات.

تستمر المهام التي تؤكد على الاستدلال وحل المشكلات بشكل منظم وتقييم الأدلة في دعم أنواع العمل المعرفي التي تعتبر أساسية للتعلم.

تسمح هذه الأساليب للطلاب بالتفاعل مع الذكاء الاصطناعي دون السماح للتكنولوجيا بأن تحل محل عملية التفكير.

الآثار المترتبة على مطوري تكنولوجيا التعليم

تسلط التجارب التي يصفها المعلمون الضوء أيضًا على فرصة لشركات تكنولوجيا التعليم.

تم تطوير العديد من أدوات الذكاء الاصطناعي الحالية من أجل: أنظمة اللغات للأغراض العامة وتم دمجها لاحقًا في السياقات التعليمية. ونتيجة لذلك، يجب على المعلمين في كثير من الأحيان أن يقرروا ما إذا كانت هذه الأدوات تتوافق مع أهداف التعلم في الفصل الدراسي وكيفية ذلك. قد تستفيد المنتجات المستقبلية من التعاون الأعمق مع المعلمين أثناء عملية التصميم.

كان المعلمون في محادثاتنا يختبرون بالفعل تطبيقات للفصول الصغيرة، ويصممون دروسًا لمحو الأمية باستخدام الذكاء الاصطناعي، وينشئون روبوتات دردشة خاصة بالدورة التدريبية.

تشبه هذه التجارب مرحلة تطوير المنتج المبكرة.

يمكن أن تساعد الشراكات بين المعلمين ومطوري تكنولوجيا التعليم ومديري المنتجات في تحديد المشكلات التعليمية التي يمكن لأنظمة الذكاء الاصطناعي حلها بشكل واقعي.

المرحلة التالية من البحث

تمثل المحادثات الواردة في هذه السلسلة محاولة مبكرة لتوثيق كيفية تعامل المعلمين مع ظهور الذكاء الاصطناعي التوليدي.

ومع استمرار المدارس في تجربة هذه الأدوات، فإن التحدي التالي سيكون تطوير أطر الحوكمة التي تساعد المعلمين على تقييم متى وكيف ينبغي استخدام الذكاء الاصطناعي في بيئات التعلم.

يبدأ فريق البحث لدينا المرحلة التالية من هذا العمل من خلال الشراكة مع المناطق التعليمية لتطوير إرشادات لإدارة الذكاء الاصطناعي ودعوة شركات تكنولوجيا التعليم المهتمة باستكشاف هذه الأسئلة بشكل تعاوني.

وبدلا من افتراض أن الذكاء الاصطناعي سيعمل حتما على تحويل الفصول الدراسية، ستركز هذه المرحلة من المشروع على تحديد الظروف التي تدعم فيها أدوات الذكاء الاصطناعي التدريس والتعلم فعليا، وكيف يمكن الحد من الضرر عندما لا تفعل ذلك.

يبقى سؤال معلم الصف الرابع بمثابة دليل مفيد: ما الذي يمكنني استخدامه بالفعل في الرياضيات؟

وإلى أن تصبح الإجابة واضحة، من المرجح أن يستمر العديد من المعلمين في القيام بما يفعله المحترفون في أي مجال عندما تظهر تكنولوجيات جديدة: التجربة بعناية، وتبني ما ينجح، والاعتماد على حكمهم الخاص لتحديد المكان الذي تنتمي إليه الأداة أو المكان الذي تنتمي إليه.

إذا كانت مدرستك أو منطقتك أو مؤسستك أو شركة تكنولوجيا التعليم ترغب في معرفة المزيد حول المشاركة في مشروعنا التالي حول حوكمة الذكاء الاصطناعي، فاتصل بفريق البحث لدينا على Research@edsurge.com.