تحسين أسئلة الصف الأول بمساعدة الذكاء الاصطناعي

تطوير التفكير المتقدم في الفصول الدراسية بواسطة الذكاء الاصطناعي – على سبيل المثال، قصيدة الأنواع الحيوانية  

Guo Guangqin, Jiang Tingting, Yang Lisha, Feng Zuhui  

مدرسة تانغهو الثانوية التجريبية في منطقة شوانغيو بمدينة تشنغدو (المنطقة الشرقية)؛ مركز إدارة التجهيزات التعليمية في منطقة شوانغيو بمدينة تشنغدو  

الملخص:يركز هذا المثال على تدريس نص “الأغاني عن الحيوانات” في مادة اللغة الصينية، ويسعى إلى تنمية القدرات الفكرية العالية لطلاب الصف الأول. يستخدم المعلم تقنيات تحليل الفصول الدراسية باستخدام الذكاء الاصطناعي، بالإضافة إلى سجلات ملاحظات الفصول الدراسية، وتحليل أداء الطلاب وأعمالهم، من أجل تحليل عملية التدريس بدقة. فيما يتعلق بالمشاكل مثل عدم تطور القدرات الفكرية العالية لدى الطلاب في الدرس الأول، وضعف الأسئلة والردود في الفصل، يقوم المعلم باتخاذ تدابير تحسينية رئيسية: إعادة تنظيم سلسلة الأسئلة، وإنشاء أسئلة على مستويات مختلفة “ملاحظة – مقارنة – استدلال – تطبيق”، لتحفيز الطلاب على التفكير بعمق؛ وإنشاء دعمات تعاونية، من خلال تجميع الأحرف الصوتية والشكلية، وتقليد الحركات الجسدية، وربط المعرفة العلمية؛ وإنشاء آلية تغذية راجعة على ثلاث مستويات “تأكيد – استفسار – انتقال”， لتعميق تفكير الطلاب. يستخدم هذا المثال تقنيات الذكاء الاصطناعي لتحليل دقيق وتقديم اقتراحات مفيدة، ويجمع بين طرق التدريس المختلفة، ويبني نظام تدريبي ثلاثي المستويات، مما يوفر مرجعًا مفيدًا لتحسين استراتيجيات التدريس وتحسين جودة الفصول الدراسية.    

الكلمات المفتاحية:تشخيص بالذكاء الاصطناعي؛ التفكير متقدم؛ تقييم وتغذية رأي    

١. تحليل النص وتنمية التفكير المتقدم  

في “معايير المنهج الدراسي لللغة في التعليم الإلزامي (الإصدار 2022)”، تم تحديد القدرات الأساسية في مادة اللغة كأربعة أبعاد رئيسية: الثقة بالثقافة، استخدام اللغة، القدرة على التفكير، والإبداع الجمالي. “الأغاني الطبيعية” هي نصوص تعليمية من السلسلة التعليمية للغة، ضمن الوحدة الخامسة للصف الأول الابتدائي، وتعتمد هذه النصوص على حروف “الحشرة” كأساس، وتجمع بين سلوكيات 6 أنواع من الحيوانات وجماليات الجمل الستة. من ناحية تعلم اللغة والكتابة، فإن هذا الدرس يحمل هدفًا أداتيًا يتمثل في “قواعد تكوين الحروف الصوتية”؛ ومن ناحية تطور التفكير، فإنه يحتوي أيضًا على فرص لتنمية التفكير المتقدم من خلال “الملاحظة—المقارنة—التفكير—الإبداع”. الإصدار الجديد للمعايير التعليمية لعام 2022 يؤكد على “تطوير التفكير من خلال الممارسة اللغوية”， وخاصة في الصفوف الدنيا، حيث يُطلب استخدام الوسائل التصويرية لتحفيز الاهتمام بالاستكشاف، وهذا يساعد في تنمية التفكير المتقدم في هذا الدرس.  

ثانيًا، التدريب التدريسي الأولي: تشخيص مشاكل تنمية التفكير المتقدم  

(1) الصعوبات الفكرية في سجلات الفصل الدراسي  

في جزء “تحليل قواعد الحروف الشكلية والصوتية”， يسأل المعلم: “ما هي نقاط التشابه في أسماء هذه الحيوانات؟” يجيب الطلاب: “كلها تحتوي على حرف ‘حشرة’”. ثم يسأل المعلم: “ماذا يحدث إذا حذفنا حرف ‘حشرة’، وما علاقة الحروف على الجانب الأيمن بالنطق؟” لا يستطيع الطلاب تحديد القواعد المتعلقة بكيفية استخدام الحروف الشكلية للدلالة على المعنى، والحروف الصوتية للدلالة على النطق. عندما يسأل المعلم: “لماذا العنكبوت ليس حشرة لكنه يحتوي على حرف ‘حشرة’؟”، لا يستطيع الطلاب الإجابة بسبب عدم وجود دعم مناسب، فينصرفون إلى الصمت، وفي النهاية يشرح المعلم الأمر مباشرة. هذه الحالة تكشف عن مشكلة تتمثل في وجود أسئلة متقدمة في الفصل الدراسي، مع انقطاع سلسلة التفكير.  

(٢) البيانات الكمية للتشخيص بالذكاء الاصطناعي تؤكد ذلك  

وفقًا لنظرية تصنيف بروم لنظام التدريس ونموذج IRE، يتم عرض عملية تطور التفكير في عملية التدريس من خلال بيانات ردود الطلاب على أسئلة المعلم. باستخدام نظام تحليل الفصول الدراسية الذكي، يتم تحليل جلسات الأسئلة والإجابات والتقييم في الفصل، ويتم اكتشاف القضايا الأساسية التالية:

عدم توازن مستويات التفكير: تشكلت مشاكل التفكير المتقدمة (التحليل والتقييم والإبداع) بنسبة 21.69%، ومن بينها، تشكلت مشاكل الإبداع بنسبة 15.66%. لكن ما يقرب من نصف مشاكل الإبداع تُعتبر “مشاكل زائفة”، لأنها لا تحتوي على أساس منطقي، مثل سؤال “لماذا كتب حرف ‘كو’ بهذه الطريقة؟”، حيث يستطيع الطلاب فقط أن يقولوا “الجانب الأيسر هو حشرة، والجانب الأيمن هو كلمة ‘كو’”， دون أن يفهموا جوهر الحرف الصوتي.

وقت الانتظار للطلاب لإجابة الأسئلة غير كافٍ: يجب على المعلمين تصميم أسئلة مناسبة، ومنح الطلاب وقتًا كافيًا للتفكير، بهدف مساعدة الطلاب على تقديم إجابات عالية الجودة، وبالتالي تحسين فعالية الحوارات في الفصل. في الوقت نفسه، يجب تشجيع الطلاب على طرح الأسئلة بجرأة، وهذا أحد الطرق الفعالة لتنمية التفكير النقدي والإبداعي لدى الطلاب. في هذه الحصة، كان متوسط وقت الانتظار للإجابة على الأسئلة المتقدمة 1.75 ثانية، وهو أقل بكثير من النطاق المثالي (10-12 ثانية). لذلك، كان المعلمون يضطرون إلى الإجابة نيابة عن الطلاب بشكل متكرر، مما يجعل تفكير الطلاب يقتصر على السطح فقط.

كفاءة التغذية الراجعة منخفضة: من خلال استبيان التغذية الراجعة الذي قدمه المعلمون، يتضح أن عدد الأسئلة الفعالة التي طرحها المعلمون على الطلاب في فصل “الأغاني الطبيعية للحيوانات” كانت 3 أسئلة فقط، بنسبة 4.41%؛ أما عدد الأسئلة التي لم يتم تغذيتها، فقد بلغ 41 سؤالًا، بنسبة 60.29%. على سبيل المثال، عندما قال الطالب “الديدان الطينية تبني قصورًا من خلال حفر الأنفاق”， قام المعلم بتقييمه ببساطة بأنه “قوله جيد”， مما أدى إلى إضاعة الفرصة لتنمية قدرات الطلاب في استخدام التشبيهات في التفكير.

4. نقص في التعلم العميق في الفصول الدراسية: بعد طرح الأسئلة من قبل المعلمين، يُدعى الطلاب إلى التفكير، ويمكن تقسيم مستوى الفهم الذي يحتاجه الطلاب للإجابة على الأسئلة أو تنفيذ الأنشطة إلى تعلم عميق وتعلم سطحي. من خلال التركيز على الأسئلة التي يطرحها المعلمون، بالإضافة إلى أداء الطلاب في الأنشطة الدراسية، يمكن تحديد مستوى تعلم الطلاب في الفصول الدراسية. لاحظنا أن 6 من الأنشطة التي قام بها الطلاب تعتبر تعلمًا سطحيًا، بينما كان هناك مرة واحدة فقط تعلم عميق.

ثالثًا، التحسين المستهدف: إنشاء نظام تطوير ثلاثي المستويات “سلسلة المشكلات – الدعامة – التغذية الراجعة”  

لمواجهة هذه المشكلات، يقوم المعلمون بإعادة تصميم تصميم الفصل الدراسي من خلال التفكير، وتحسين استراتيجيات التدريس وطرق التنفيذ.

إعادة تشكيل سلسلة المشكلات وتوجيه التفكير. استنادًا إلى نتائج التشخيص بالذكاء الاصطناعي، يقوم المعلمون بإعادة تشكيل سلسلة المشكلات. في تدريس الحروف الصوتية، تم تصميم سلسلة مشكلات تتكون من أربع مراحل: “الملاحظة – المقارنة – الاستدلال – التطبيق”. في مرحلة فهم الذاكرة، يتم طرح أسئلة مثل: “أين تضع أسماء الحيوانات في الأغاني، وما هي الخصائص المشتركة لهذه الحروف؟” و“كيف نقرأ الجزء المتبقي بعد إزالة حرف “الحشرة”؟” بهذا، يساعد المعلمون الطلاب على فهم العلاقة بين الحروف الصوتية والحروف الشكلية. في مرحلة التحليل والشك، يتم طرح أسئلة مثل: “العنكبوت لديه 8 أرجل، والحشرات لديه 6 أرجل، فلماذا اسمه يحتوي أيضًا على حرف “الحشرة”؟” و“أي من حروف ‘الحصان’ و‘العدل’ يُستخدم للنطق؟ وما معنى كل منهما؟ لماذا؟” بهذا، يتم إثارة الصراعات المعرفية لدى الطلاب، ويساعدونهم على فهم المنطق التاريخي لتصنيف الحروف الصينية. في مرحلة الإبداع، يتم طرح أسئلة مثل: “إذا كان عليك تصميم حرف صوتي جديد لكلمة ‘فراشة’، أي حروف شكلية وكمبارات ستستخدم؟ ولماذا؟” و“استخدم بنية كلمة ‘الفراش’، وصنع حرف صوتي جديد لكلمة ‘النحلة’.” بهذا، يتم تحويل قواعد تكوين الحروف إلى قدرات إبداعية. في الفصل الدراسي، عندما يسأل المعلم: “العنكبوت لديه 8 أرجل، والحشرات لديه 6 أرجل، فلماذا اسمه يحتوي أيضًا على حرف ‘الحشرة’؟”، يفكر الطلاب بنشاط، بعضهم يجيب: “لأنه مثل الحشرات، يتحرك على الأرض!” وآخرون يقولون: “ربما في العصور القديمة، اعتقد الناس أنه يشبه الحشرة، لذا تم تصنيفه مع الحشرات”. يزداد نشاط الطلاب في التفكير، ويمكنهم التفكير والاستدلال بعمق.

الدعامات الموجهة للتعلم تساعد الطلاب في فهم المعلومات. استنادًا إلى خصائص التفكير الملموس لدى الطلاب في المراحل الدنيا، قام المعلمون بتصميم ثلاثة أنواع من الدعامات الموجهة للتعلم، حتى يمكن للطلاب فهم التفكير المجرد بشكل ملموس. الأولى هي الدعامات البصرية: حيث يتم إنشاء “ألغاز تجميع أجزاء الحروف الصوتية والشكلية”， ويمكن للطلاب فهم قواعد “الشكل يمثل المعنى، والصوت يمثل النطق” من خلال هذه الألغاز. الثانية هي الدعامات الحركية: عند فهم أفعال الحيوانات مثل “طير الزنبور يطير” أو “فراشة تختبئ”， يُطلب من الطلاب تقليد حركات الحيوانات بأجسادهم، وهم يقولون: “كيف تتحرك أجنحة طير الزنبور؟ ماذا تفعل الفراشة وهي تختبئ بين الزهور؟” وهكذا يتم تحويل الإدراك اللغوي إلى تفكير ملموس. الثالثة هي الدعامات المتعددة التخصصات: حيث يتم ربط معرفة “هيكل جسم الحشرات” في الدروس العلمية، ومقارنة الفرق بين “العنكبوت (8 أرجل) – طير الزنبور (6 أرجل)”، وذلك لفهم الفرق بين تصنيف الحروف الصينية والتصنيف العلمي، وتنمية القدرة على التحليل المتعدد التخصصات. من خلال هذه الدعامات، يزداد فهم الطلاب للمعلومات، مثل عند تعلم الحروف الصوتية والشكلية، يمكن للطلاب فهم دور الشكل والصوت بشكل أوضح من خلال الألغاز.

3. آلية التغذية الراجعة من المستوى الثالث تدفع تطور التفكير. قام المعلمون بإنشاء نموذج للتغذية الراجعة على شكل “تأكيد – استفسار – انتقال”， مما يساعد على تطور التفكير بشكل أعمق. على سبيل المثال، في جزء من الفصل الدراسي:

في هذا النظام من التغذية الراجعة، يتطور وعي الطلاب باستمرة. في جزء إبداع الأغاني الطفولية، تحسنت جودة أعمال الطلاب بشكل كبير؛ حيث ظهرت أعمال تجمع بين الملاحظات العلمية والخيال الأدبي، مثل “تدريب السكين على أوراق العنكبوت” (مشاهدة شكل الأرجل)، “عزف الجيتار بين الأعشاب” (تخيل صوت العصفور). وبالمقارنة مع النمط البسيط للتدريب الأولي (مثل “النحل يجمع العسل بين الزهور”)، ازداد عمق التفكير لدى الطلاب بشكل كبير.

٤. تحسين النتائج: من تحسين البيانات إلى وضوح الفكر  

(1) مقارنة البيانات الكمية

من خلال مقارنة التدريس الأولي مع التدريس الثانوي، لاحظنا أن نسبة القضايا المتقدمة والأسئلة الفعّالة التي يطرحها المعلمون في الفصل قد ارتفعت بشكل ملحوظ. كما ارتفع عدد المرات التي يتحدث فيها الطلاب لأكثر من 30 ثانية، مما يدل على أن المعلمين يولون اهتمامًا أكبر بتوجيه الطلاب على التفكير العميق في الفصل، وهذا يساعد على تنمية قدرات التفكير المتقدمة لدى الطلاب.

(٢) الأداء النوعي: إظهار آثار الفكر  

تطور القدرة على التفكير: يمكن للطلاب أن يكتشفوا بأن “الخفافيط” و“الحيتان” ليست حشرات أو أسماك، لكن بسبب قيود المعرفة في العصور القديمة، تم استخدام كلمات تشير إلى “حشرات/أسماك”. وهذا يعكس القدرة على التفكير الثقافي عبر الزمن والمكان.  

تنشيط قدرة الإبداع: في مرحلة التقليد، تظهر أعمال تجمع بين الملاحظة العلمية والخيال الأدبي، مثل “تدريب السكين على أوراق العنكبوت” (مشاهدة شكل الأرجل الأمامية)، “عزف الجيتار في العشب” (تذكر صوت العثة). هذا يزيد من عمق التفكير بشكل كبير مقارنة بالتقليد البسيط للجمل الصعبة في التدريب الأولي (مثل “النحل يجمع العسل بين الزهور”).  

3. التساؤل حول معنى الكلمة: إذا سأل أحد الطلاب “لماذا كلمة ‘كو’ تُكتب كـ ‘كو’ + ‘شيء’، وليس كـ ‘كو’ + ‘شيء آخر’؟ هل هناك علاقة بين ذلك وبين كلمة ‘علم’؟ على الرغم من أن الفهم خاطئ، إلا أن ذلك يُظهر مهارات التفكير النشطة في فهم معنى الكلمات.  

خامسًا، استنتاجات التحليل المقارن  

المشاكل في التدريس الأولية واضحة: في التدريس الأولي، يظهر الطلاب اهتمامًا بمحتوى الدرس، لكنهم يعانون من نقص كبير في قدرات التفكير العميق. تسمح التشخيصات التي يقوم بها الذكاء الاصطناعي للفصول الدراسية للمعلمين بفهم واضح للقضايا المتعلقة بعدم توازن مستويات التفكير، وعدم كفاية الوقت المخصص للإجابة، وضعف فعالية التغذية الراجعة. نتيجة لذلك، يصعب على الطلاب فهم المعرفة بشكل عميق، ولا يمكنهم تحسين قدرات التفكير العميق بشكل فعال. إن البيانات التي يوفرها الذكاء الاصطناعي تسمح بقياس وتحسين قدرات التفكير، كما لو كان “تشخيصًا للتدريس”， مما يساعد المعلمين على تحديد نقاط الضعف في تطوير التفكير، ويساعدهم على التحول من التدريس القائم على الخبرة إلى التدريس القائم على الأدلة.  

النتائج كانت ملحوظة بعد التحسينات: من خلال إعادة بناء سلسلة المشاكل، وإنشاء أدوات مساعدة للطلاب، وإنشاء آلية تغذية راجعة ثلاثية المستويات، حققت التدريس الثانوي نتائج ملحوظة. ارتفعت نسبة الأسئلة المتقدمة إلى 29.6%، بينما انخفضت نسبة الأسئلة المتعلقة بالذاكرة إلى 18.3%. كما استمرت مدة التفكير للطلاب إلى 4.85 ثانية. ارتفعت نسبة الأسئلة الفعالة إلى 28.7%، وارتفعت درجة الكفاءة في التعبير الإبداعي من 62.4 نقطة إلى 89.1 نقطة. حقق الطلاب تقدمًا واضحًا في قدرات التفكير مثل الاستدلال والإبداع والشك.  

٦. الخاتمة  

في عملية التدريس لهذه الحالة، تم استكشاف طرق تطوير القدرات الفكرية المتقدمة باستخدام الذكاء الاصطناعي، وكانت هناك خصائص وابتكارات متميزة. من خلال تقنيات التشخيص في الفصول الدراسية التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي، تم تحليل عملية التدريس بدقة، مما يوفر أساسًا علميًا لتحسين التدريس، ويتجاوز الطابع الذاتي والغموض في تقييمات التدريس التقليدية في الفصول الدراسية. من ناحية طرق التدريس، تم دمج التدريس التفاعلي والسياقي مع الدعم المناسب للطلاب، وهو ما يتوافق مع خصائص الإدراك لطلاب الصف الأول، ويساعد على تحفيز اهتمامهم واستعدادهم للتعلم. النظام الثلاثي “سلسلة المشكلات – الدعم – التغذية الراجعة” يساعد على تطوير القدرات الفكرية المتقدمة تدريجيًا. ومع ذلك، لا يزال هناك بعض الجوانب التي تحتاج إلى تحسين، مثل عدم كفاية تطبيق التفكير في توجيه الكتابة، وعدم كفاية الاندماج بين التخصصات المختلفة. في المستقبل، سيتم تحسين استراتيجيات التدريس، وتعزيز دمج توجيه الكتابة مع تدريب التفكير، وتعميق التعاون بين التخصصات المختلفة، وتحسين جودة التدريس في الفصول الدراسية، لتوفير دعم أفضل لتطور التفكير لدى الطلاب.