أثر التكنولوجيا القابلة للزراعة على بيئات التعلم والتعليم عن بعد

ارتفاع المصابين بالمرض في التعليم الحديث

وينتقل بسرعة من رواية المستهلك إلى أداة عملية في مختلف الصناعات، وفي التعليم، تعيد هذه الأجهزة تشكيل كيفية تعلم الطلاب وكيفية تعليم المعلمين، ولا سيما في المناطق النائية والهيجينة، ووفقاً لتقرير صدر عن EdTech Magazine.

وعلى عكس الحواسيب المحمولة التقليدية أو الأقراص، فإن الملبس دائماً ما يكون متصلاً به، ومصمماً ليكون غير متجانس، وهذا الوجود المستمر يتيح لها الحصول على معدل حرارة البيانات في الوقت الحقيقي، والحركة، والأنماط المتأصلة، التي يمكن تحويلها إلى أفكار عملية للمعلمين، إذ يجب أن توفر التلاميذ، في حالة الارتداء، ردود الفعل الفورية، والتجارب غير الملزمة، والارتباط الذي يمكن أن يفتقد في فصول إلى فصول إلى فصول إلى حد بصور بصور.

وتستكشف هذه المادة أثر التكنولوجيا القابلة للارتداء على بيئات التعلم والتعليم عن بعد، مع التركيز على خمسة مجالات رئيسية هي: المشاركة، وإمكانية الوصول، والتقييم، والتحديات، والاتجاهات المستقبلية، ويشمل كل فرع أمثلة ملموسة، ونتائج البحوث، والاعتبارات العملية للمربين، والإداريين، وواضعي السياسات.

تعزيز المشاركة والتفاعل في قاعات الفصول الافتراضية

Augmented and Virtual Reality for Immersive Learning

ربما يكون أكثر التطبيقات وضوحاً في التعليم واقعاً معززاً وافتراضياً، فالنظارات التي تستخدمها شركة مايكروسوفت هولولينز أو شركة غوغل غلاس للتجهيز 2، تُستخدم معلومات رقمية في العالم المادي، مما يسمح للطلاب بالتفاعل مع نماذج ثلاثية الأبعاد، أو إعادة البناء التاريخي، أو المحاكاة العلمية دون ترك منازلهم، وفي صف علم الأحياء النائية، يوجد طالب يرتدي نظارات فيديو يمكن أن ينسخها

- الرؤوس الافتراضية، مثل الميتا كوست أو مركز البحوث الصحية، تخطو خطوة أبعد من ذلك بوضع المتعلمين في بيئات اصطناعية تماماً، ويمكن لطلاب التاريخ أن يجتازوا روما القديمة، ويمكن لطلاب الكيمياء استكشاف الهياكل الجزيئية من الداخل، ويمكن لمتعلمي اللغات أن يمارسوا محادثات مع الأفاتار التي يقودها المعهد في ظروف واقعية، والميزة الرئيسية في التعلم عن بعد هي أن يقوم الطالب في منطقة الكارن بتصفية

التغذية الرجعية والتراثية في الوقت الحقيقي

ويمكن أن تقدم الأجهزة القابلة للزراعة تعليقات فورية تحافظ على مشاركة الطلاب وحفزهم، فعلى سبيل المثال، يمكن أن تظهر نتائج الاختبارات، وأن تذكر الطلاب بالمهمات المقبلة، أو أن تُشير إلى إجابة صحيحة في استطلاع مباشر، كما أن حلقة الاستجابة الفورية هذه تُشبه نظم المكافآت في الألعاب المتنقلة، وتُشجع على المشاركة المستمرة، كما أن برامج التجميل مثل كابوت، وكيزلت تُدمج بالفعل مع الأسئلة ذات اللبس.

كما يمكن لمتعقبي الأخلاق مثل فيتبيت أو غارمين أن يساهموا في المشاركة من خلال رصد النشاط البدني ودفع الانقطاع عن الحركة، وتظهر البحوث التي تجريها الكلية الأمريكية للطب الرياضي أن النشاط البدني القصير يقطع الأداء الإدراكي ويزيد من الاهتمام بالأطفال، ويمكن للمعلمين أن يضعوا أهدافاً بسيطة: "استمروا في القفز وعشرة مرات عند يقظة الساعة" وتتبعوا الامتثال على نطاق الفصول.

العوامل التعاونية والثبات الاجتماعية

ومن أكبر عيوب التعلم عن بعد الافتقار إلى الوجود الاجتماعي، ويمكن أن تساعد النظارات الذكية التي تحتوي على كاميرات مدمجة في تمكين الطلاب من تبادل المكالمات بالفيديو دون استخدام اليد، مما يتيح للطلاب تبادل ما يرونه في الوقت الحقيقي خلال مشاريع المجموعات، كما يمكن أن يتصوروا صفاً خشبياً نائياً يمكن للمدرب أن ينظر إلى حيز عمل كل طالب من خلال نظاراتهم الذكية، ويوفر التوجيه الافتراضي.

في التعليم العالي، يتم استخدام الملبس لحل المشاكل التعاونية، في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، قام الباحثون بتطوير "مرتدي اجتماعي" يغيّرون اللون على أساس العاطفة لأعضاء المجموعة، ويساعدون الطلاب على التعرف على متى يكون زميل الفريق محبطاً أو مشوشاً، وهذا الوعي العاطفي يشجع على التعاطف ويحسن ديناميات المجموعات، حتى عندما يكون المشاركون على بعد أميال.

تحسين إمكانية الوصول إلى المتعلمين من المصابين بالضد والشخصية بالنسبة لهم

نسق الاحتياجات الفردية

التعليم عن بعد غالباً ما يكافح لاستيعاب طائفة واسعة من أساليب التعلم وسرعات وقدرات في فصل نموذجي، والقابلات الضعيفة توفر طريقاً نحو الشخصية الحقيقية، عن طريق جمع البيانات المستمرة، وقابلية التغيير في القلب، والرد على الجلد المغنطيسي، والمقاييس الفوقية يمكن أن تحدد عندما يكون الطالب مصاباً بالملل أو الإثارة،

وقد تم اختبار هذا النوع من التعلم التكييفي بالفعل. EdSurge] وتفيد التقارير بأن المدارس التي تستخدم أجهزة استشعار قابلة للذوي في قاعات التعليم الخاص شهدت انخفاضا بنسبة 40 في المائة في الحوادث السلوكية، حيث أن الأجهزة توفر إنذارات مبكرة من الحمولة الحسية، وأن اليقظة الهادئة على المعصم يمكن أن تشير إلى الحاجة إلى الخروج، والاستعاضة عن التذكار.

تكنولوجيا المساعدة للطلاب ذوي الإعاقة

التكنولوجيا المُتسرّبة هي مُغيرة للألعاب للتعليم الشامل، ويمكن للطلاب ذوي الإعاقة البصرية استخدام نظارات آر آر التي تقرأ النص، أو تُحدّد الأشياء، أو تصف المناطق المحيطة بها، وجهاز أوركام مِي يُستخدم الآن في النظارات ويستخدم نظام إي للتعرف على الوجوه، والبراكوز، وأجهزة توليد الطاقة البصرية للطلاب المُخِطِفين على الإنترنت، وذلك من خلال توزيع الفصول الدراسية عن بعد وبيئة.

يمكن للطلاب ذوي الإعاقة السمعية أن يقدموا أغطية في الوقت الحقيقي لخطاب معلمي، يظهر في مجال وجهة نظر المستخدم، بعض النماذج حتى تترجم لغة الإشارة إلى نص أو خطاب، مما يتيح الاتصال ذي الاتجاهين، كما أن الأجهزة القابلة للزراعة تدعم الطلاب ذوي الإعاقات الحركية: أجهزة الاستشعار التي تسيطر على الأقدام، نظارات التتبع الرأسي، أو أجهزة الارتطام التي يمكن أن تساعدهم على التفاعل مع المحتوى الرقمي دون استخدام لوح أو وسائل مستعملة.

رصد الصحة والآفة

ويمكن أن تترتب على التعلم عن بعد آثار على الصحة العقلية والبدنية، ويمكن للأجهزة القابلة للزراعة رصد نوعية النوم، وتقلبات القلب، وإحصاءات الدرجات اليومية، وتوفير الإنذار المبكر بالحرق أو المرض، ويمكن للمدارس التي توزع على الطلاب أن تخلق لوحات مخفية تظهر اتجاهات عامة في مجال سلامة الصفوف، ويمكن للمعلمين أن يعدلوا عبء العمل، أو فترات الراحة المحددة، أو أن يُشيروا إلى الطلاب الذين يُستخدمون في مسار التعليم العالي.

في بيئة نائية، يتقاسم مقدمو الرعاية والمربون المسؤولية عن رفاه الطلاب، ويمكن للطلاب أن يرسلوا إنذارات إذا لم ينتقل الطالب لمدة ساعتين أو يظهر علامات على ارتفاع الضغط، مما يدفع الوالد إلى الدخول، وهذه الرعاية المستمرة التي تحركها البيانات قيمة خاصة بالنسبة للطلاب الذين يعانون من ظروف صحية مزمنة أو من تحديات في الصحة العقلية.

تيسير الرصد والتقييم عن بعد وتعليم البيانات

تعقب المشاركة والمشاركة

يمكن أن يكتشف المعلمون ما إذا كان الطالب منخرطاً حقاً، هل يستمعون أو يرتدون أو يتجولون؟

هذه الأدوات ليست عن المراقبة، بل عن التكييف، عندما يرى المعلم أن 60 في المائة من الصف ينظرون بعيداً، إنها إشارة لإضافة عنصر تفاعلي، أو تنتشر إلى مجموعات صغيرة، أو تبدل المواضيع، ووجدت بحوث من مدرسة ستانفورد العليا للتعليم أن المعلمين الذين يستخدمون بيانات قابلة للزراعة يعدلون خططهم للدرس ثلاث مرات أكثر من أولئك الذين يعتمدون على الدراسة وحدها، مما أدى إلى تحسين بنسبة 15 في المائة في درجات اختبار الطلاب.

التقييم الاستبدادي والتخزيني عن طريق القابلات للزراعة

ويمكن أن تؤدي المتغيرات إلى إجراء تقييم شكلي آلي - فحص الفحوصات التي تحدث أثناء التعلم، ليس فقط في النهاية، ويمكن للمراقبة الذكية أن تدفع طالباً إلى الإجابة على سؤال سريع من عدة دقائق، أو أن يقوم جهاز تعقب للياقة بقياس الاستجابات المادية (مثل ارتفاع معدل ضربات القلب) التي ترتبط بجهد مدرك، وهذه الأجهزة، مجتمعة مع شركة AI، يمكن أن تولد صورة مفصلة عن رحلة التعلم الخاصة بكل طالب، والتي كانت سريعة.

وللتقييمات الموجزة، تسمح بيئات حقوق الإنسان بالاختبار القائم على الأداء، وبدلا من كتابة مقال عن النظام الشمسي، يمكن للطالب أن يبحر في حيز افتراضي، ويجيب على الأسئلة عن طريق وضع الكواكب في النظام أو شرح القوى الجاذبية من خلال التفاعل، وهذا لا يختبر المعرفة فحسب بل أيضا مهارات حل المشاكل والتطبيق، والبيانات المستمدة من هذه التقييمات غير المتجانسة غنية ومتعددة الأبعاد، أبعد بكثير مما يمكن أن يوفره الاختبار التقليدي.

الخصوصية والنظر في المسائل الأخلاقية في جمع البيانات

ويأتي الرصد المستمر الذي يتيحه الملبس يثير قلقاً خطيراً في الخصوصية، إذ إن معدل قلب الطلاب، والموقع، والأنماط المهددة، هي شخصية للغاية، ويجب على المدارس أن تمتثل لقوانين مثل قانون حقوق الأسرة والخصوصية في الولايات المتحدة، والمناطق المشمولة بالناتج المحلي الإجمالي في أوروبا، التي تتطلب سياسات شفافة لجمع البيانات، والموافقة الوالدية، والتدابير الأمنية الصارمة.

ولمعالجة هذه الشواغل، ينبغي للمقاطعات أن تعتمد إطاراً للخصوصية حسب التصميم: ينبغي أن يتم الكشف عن البيانات كلما أمكن، وأن تخزن محلياً بدلاً من السحب، وأن تحذف بعد فترة محددة، ويجب أن يخضع المدرسون والإداريون للتدريب على أخلاقيات البيانات، وينبغي أن يكون للوالدين الحق في اختيار أطفالهما من بعض خصائص جمع البيانات، وتبني الشفافية الثقة التي تعتبر أساسية لنجاح اعتماد المواد القابلة للذوبان في التعليم.

التحديات والنظر في التبني على نطاق واسع

التكلفة والديفيدية الرقمية

ولا تزال الأجهزة القابلة للزراعة باهظة التكلفة، إذ يمكن أن تُكلف هذه الرؤوس أكثر من 000 3 دولار، بل حتى المواخير الذكية الأساسية 100 دولار لكل منها، وبالنسبة للمدارس التي تكافح بالفعل مع الميزانيات، فإن التوسع في استخدام المواد القابلة للذوي الارتطامى لكل طالب أمر مروع، كما أن إمكانية الوصول إلى التكنولوجيا الرقمية التي لا يمكن أن تُستخدم إلا في إنشاء نظام ذي شقين، حيث يستفيد الطلاب المتسربون من برامج التعليم الشخصي وغير المهيكل.

الهياكل الأساسية التقنية والدعم التقني

وتحتاج المناظير إلى برامجيات قوية، وبرامج حاسوبية متوافقة، ودعم تقني مستمر، ففي المناطق الريفية ذات النطاق الترددي المحدود على الإنترنت، قد يكون من المستحيل تيار محتوى الـ (AR/VR)، ويتعين على المدارس الاستثمار في تحديث الشبكات وتدريب موظفي تكنولوجيا المعلومات، وبالإضافة إلى ذلك، فإن القابلات للزراعة عرضة للانفصال، وتصريف البطاريات، والطاعون، وبدون أوامر الاستبدال وبرامج الإضافة إلى التكلفة الكلية للبنية التحتية.

التدريب والتكامل التربوي

وحتى أفضل ما يمكن أن يُستغنى عنه هو عدم معرفة المعلمين كيف يدمجونه في نظامهم المهني، فالتنمية المهنية حاسمة، إذ يشعر الكثير من المعلمين بأنهم يتفوقون على سرعة التغير التكنولوجي ويحتاجون إلى تدريب عملي لمعرفة كيف يمكن للمرتدين أن يدعموا أهدافهم التعليمية، وينبغي أن تبدأ المدارس ببرامج تجريبية في مواضيع محددة (مثل المختبرات العلمية والتعليم الخاص) قبل بدء العمل في مجال توفير موارد التعليم على نطاق المقاطعات.

شواغل صحة الطلاب وسلامتهم

ويمكن أن يسبب الاستخدام الموسع لرؤوسيات الأشعة فوق البنفسجية/البصرية ضغطاً في العين، والصداع، ومرض الحركة، وتوصي الأكاديمية الأمريكية لعلم الأوفثالاميس بالحد من الاستخدام المستمر إلى 30 دقيقة مع فترات انقطاع، ويجب على المدارس أن تضع مبادئ توجيهية للاستعمال وأن توفر أنشطة بديلة، كما أن هناك شواغل بشأن الإشعاع الكهرومغناطيسي من الربط اللاسلكي المستمر، رغم أن مستويات البحوث الحالية أقل بكثير من حدود الأمان، ومع ذلك، قد يدفع الآباء ومجموعات الدعوة إلى العودة.

الآفاق المستقبلية: AI, 5G, and Beyond

التكامل مع الاستخبارات الفنية والتعلم في مجال الآلات

وسيكون الجيل القادم من القابلات للذوبان أذكى وأكثر استقلالاً وأكثر شخصية، وستحلل الخوارزميات المكلورة من المصابين بالمرض تياراً واسعاً من البيانات من المصابين بالمرض، لتكوين ملامح تعلم دينامية لكل طالب، ولن يكتشف ذلك إلا عندما يكافح الطالب وحده، بل أيضاً يتوقّع المفاهيم التي سيجدونها صعبة غداً، ثم يجهزون مواد الاستعراض.

وهؤلاء المساعدون سيعلمون أسلوب تفسير كل طالب - بصري - أداء - وإستجابات مصممة حسب الطلب - وإجابة الأسئلة عن طريق النص أو الصوت دون أن يطلبوا من الطالب أن يطبع على جهاز مستقل - وهؤلاء المساعدون سيعلمون أسلوب التفسير المفضل لكل طالب -

الدماغ - كومبيوتر

وفي المستقبل، يجري تطوير وصلات بينية غير شاملة لحواسيب الدماغ لقياس الحمولة المعرفية والاهتمام مباشرة من الإشارات العصبية، ويمكن للطلاب، مثل المتحف أو الميند، أن يكتشفوا مستويات التركيز ويقدموا تعليقات للمستعمل، وفي سيناريو للتعلم عن بعد، قد يخطر طالباً عندما يتجول عقلهم، أو حتى يكيفوا سرعة محاضرة فيديو لتجارب موجاتهم.

تكنولوجيا التغذية المرتدة المتحركة ستصبح أكثر تطوراً، مما سيمكن الطلاب من النسيج الافتراضي، والقوى والحركات، وقد يعاني طالب يدرس الفيزياء من نقص في الفيزياء بحمل قفاز هربي؛ وقد يشعر طالب فنون نائي بمقاومة فرشاة الطلاء ضد غلاف افتراضي، وهذه التجارب الحسية تزيد من الفهم والذاكرة، مما يجعل المفاهيم المجردة ملموسة.

5 زاي وحساب إدج

وسيؤدي بدء تشغيل شبكات من طراز 5G إلى القضاء على قضايا التساهل التي تعوق حالياً التعاون في مجال البحث والتطوير في الوقت الحقيقي، حيث يمكن للطلاب المتعددين، مع ارتفاع نطاق الترددات وقلة الضباب، التفاعل في حيز افتراضي مشترك كما لو كانوا معاً جسدياً، كما أن بيانات التجهيز الحاسوبي المحلي بشأن الجهاز القابل للارتداء بدلاً من أن تكون في الموقع السحابي، مما يتيح الحصول على ردود فعل فورية دون إرسال بيانات حساسة على الشبكة الدولية.

اعتبارات السياسات والإنصاف في المستقبل

وبما أن المناقصات ذات القدرة على الارتداد تصبح أكثر قوة، يجب على واضعي السياسات أن يكفلوا الإنصاف، فالإعانات الحكومية والشراكات بين القطاعين العام والخاص ومنابر المصادر المفتوحة يمكن أن تساعد على خفض التكاليف، وينبغي للمدارس أن تعتمد مبادئ تصميمية عالمية، وأن تكفل إمكانية وصول الطلاب ذوي الإعاقة إلى جميع المناقصات التي يمكن أن تُستخدم بعد ذلك، وليس كاعتراف بعد ذلك، ويجب أن تشمل برامج تدريب المعلمين نماذج تكنولوجية قابلة للارتداء، وينبغي أن تُدر البحوث الجارية أن تُ أفضل الممارسات.

الاستنتاج: إنشاء نظام تعليمي قابل للزراعة

فالتكنولوجيا المُعتدلة لها القدرة على تحويل التعلم عن بعد من تدبير يتوقف إلى تجربة تعليمية غنية ومشتركة ومناسبة، ومن مرحلة الاختراق التي تُفضي إلى الحياة إلى رصد صحي يدعم رفاه الطلاب، فإن التطبيقات متنوعة مثل المتعلمين الذين يعملون، ولكن النجاح يتوقف على التنفيذ المدروس: معالجة الخصوصية، والتكاليف، وتحديات التدريب، مع الاستفادة من مواطن القوة في المستقبل، والمدارس التي تعتمد أسهماً ذات أهداف واضحة.

وقد حان الوقت الآن للتجارب، إذ أن البرامج الرائدة، ومجتمعات التعلم المهني، والتعاون مع مطوري تكنولوجيا الطب يمكن أن يساعد المعلمين على اكتشاف ما يعمل في سياقهم، وبما أن المعهد الدولي للتعلم، و5G، وشركة BCI تواصل التقدم، فإن الحدود بين الفصول الدراسية القابلة للارتداء والتقليدية ستتضاء، مما يجعل التعلم عن بعد ليس مجرد ضرورة لحقبة الأوبئة، بل خيارا متعمدا لنظام تعليم أكثر ارتباطا وتكيفا وشمولا.