تحديات الذكاء الصناعي في جعل الربوت له مشاعر مثل البشر

 

 STEAM  احد ملامح التعليم في القرن الحادي والعشرين:

 تعريف  STEM :

حمودي نورالدين

يعرف مدخل STEM بانه تعليم وتعلم تكاملي يربط العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات للقضاء على الحواجز التقليدية بين هذه المجالات ويمارس فيه التعلم بطريقة عملية عن طريق التجربة العلمية بالاعتماد على المنهج البحث العلمي الصحيح المعتمد على التكامل في الأفكار الجديدة, بين هذه العلوم بشكل يكفي لإنتاج عقول مفكرة قادرة على حل مشكلات عبر جميع التخصصات لفهم العالم الحقيقي والقدرة على توظيف العلم لتحسين التكنولوجيا (د/هالة سعيد احمد العامودي، 2017).

STEM   ثم STEAM

STEM كلمة تتكون من أربعة حروف حيث يشير كل حرف الى مادة دراسية محددة :

S: Science

T: Technology

E: Engineering

M: Mathematics

أما ستيم STEAM ؛ تم اضافة الحرف A الذي يقصد به الفنون و العلوم الإنسانية Arts and Humanities

مفهوم STEM :

جوديث أ. رامالي ، المديرة السابقة لقسم التعليم والموارد البشرية بمؤسسة العلوم الوطنية في الولايات المتحدة الامريكية، لها الفضل في في اطلاق تسمية ستم  STEM  في بداية التسعينيات القرن الماضي ثم تحول الى مصطلح تعليمي في بداية القرن الواحد والعشرين بواسطة National  Science Foundation  ، حيث اصبح هذا المصطلح يشير الى المنهج الذي يعتمد على فكرة تعليم الطلاب في أربعة تخصصات محددة - العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات - في منهاج متعدد التخصصات. بدلاً من تدريس التخصصات الأربعة كمواد منفصلة وغير منسجمة ، يقوم STEM بدمجها في نموذج تعليمي متماسك يعتمد على تطبيقات العالم الحقيقي. ( Elaine J. Hom )

يعمل نظام STEM على تهيئة عقل الطلبة للتعامل مع العلوم المعاصرة. وكذلك الاستعداد والتأهيل للالتحاق بالوظائف المستقبلية التى تطلب الخبرة العلمية في تلك المجالات التي لا غنى عنها اليوم في العديد من المجالات العملية (مدارس رواد الخليج العالمية 2021).فمنهاج ستم (STEM) قائما على تجاوز الحدود المعرفية الفاصلة بين المواد والنظرة الانعزالية لكل مادة عن العالم الحقيقي , فعالمنا الحقيقي الذي هو خارج جدران الصف المدرسي مبني بصورة تكالمية تفاعلة بين مختلف مكوناته, فعدم الالمام بجوانب الأخرى من العلوم المعاصرة  يؤدي الى قصور النظر في حل المشكلات التي يمكن ان يواجهها الفرد .

فالعلوم والتكنولوجيا يتم شرحها وتفسيرها من خلال الهندسة بجميع فروعها استنادًا إلى عناصر رياضية وعمليات حسابية لكي يضفي الإمتاع على التعلم. فوفقًا لمدرسة التصميم بولاية رودايلاند Rhode Island التي ابتكرت هذا النظام التعليمي المميز «فإن الهدف منه هو تعزيز الابتكار الحقيقي الذي ينتج من الدمج بين عقل العالم والتقني مع عقل الفنان والمصمم. (مدارس رواد الخليج العالمية 2021).

يعد STEM /STEAM نهجا تكامليا متعدد التخصصات يعتقد المهتمون به أنه سيساعد على تحسين نتائج مخرجات التخصصات الأربعة: العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات. ويحظى STEAM/STEM باهتمام المنظمات الدولية التي تسعى إلى تطوير مواردها البشرية في المجالات التخصصية التي تدعم الابتكار والتنافسية؛ ولذلك تنادي رابطة الحكام الأمريكية National Governors Association NGA بضرورة زيادة كفاءة المعلمين في مجال STEM، وزيادة أعداد الطلبة الذين يتابعون الدراسات المتقدمة ذات الصلة بهذا الاتجاه. (د. بارعه بهجت خجا ، 2018).

في مقال لـ: Joseph Lathan بعنوان : Why STEAM is so Important to 21st Century Education لخص فيه مفهوم ستيم بان: STEAM  هو نظام تعليمي يهدف إلى إثارة اهتمام وحب الفنون والعلوم لدى الأطفال منذ سن مبكرة. العلوم والتكنولوجيا والهندسة والفنون والرياضيات هي مجالات دراسية متشابهة من حيث أنها تشتمل جميعها على عمليات إبداعية ولا يستخدم أي منها طريقة واحدة فقط للتحقيق والاستقصاء. يعد تدريس المهارات ذات الصلة والمطلوبة والتي من شأنها إعداد الطلاب ليصبحوا مبتكرين في عالم دائم التطور أمرًا بالغ الأهمية ، ليس فقط لمستقبل الطلاب أنفسهم ولكن لمستقبل الدولة. يُمكِّن برنامج STEAM المعلمين من استخدام التعلم القائم على المشاريع والذي يتقاطع مع كل من التخصصات الخمسة ويعزز بيئة تعليمية شاملة حيث يكون جميع الطلاب قادرين على المشاركة والمساهمة.

وفحسب الدكتور عمر نصير مهران رضوان فان مدارس STEM تسعى إلى تعزيز قدرات طلابها على ربط العلوم النظرية بالتطبيقات التكنولوجية بهدف خدمة المجتمع، ويتم ذلك عبر تحقيق التكامل بين أربعة مجالات مترابطة. (د/عمر نصير مهران رضوان، ديسمبر 2019).

ويوضح براون (Brown, 2011) أن منهج STEM  يتمحور حول المحتوى الرئيسي التالي:

    العلوم Science: وتشمل المعارف، والمهارات، وطرق التفكير العلمي والإبداعي، واتخاذ القرار.

    التقنية Technology: تتضمن التطبيقات العلمية والهندسية وعلوم الحاسب.

    الهندسة Engineering: وتتضمن التصميم الهندسي ويشمل عنصرين هما: تقديم قاعدة أساسية من الثقافة التقنية في المرحلة الثانوية، وإعداد الطالب لدراسة التصميم الهندسي في مرحلة ما بعد الثانوية.

    الرياضياتMathematics : وتتضمن قاعدة أساسية عريضة من أسس الرياضيات وحل المشكلات الرياضية. (د. بارعه بهجت خجا ، 2018)

 

 

 

الاختصارات القريبة من نظام ستيم STEAM :

STS    العلوم والتقنية والمجتمع

STSE  العلوم والتقنية والمجتمع والبيئة

STEM العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات

STEAM العلوم والتقنية والهندسة والفنون والرياضيات

STREAM العلوم والتقنية والقراءة والهندسة  والفنون والرياضيات

خصائص منهج STEM  :

يختلف التعليم والتعلم في نظام STEM او STEAM عن التعليم التقليدي , فهو تعليم يعتمد على نشاط المتعلم بشكل يكاد يكون مطلقا ذلك ان المتعلم هو الذي يطرح المشكلات ويحاول البحث عن حلول لها معتمدا على المنهج علمي في صياغة فرضيات واحتمالات والتأكد من صححتها , كذلك يعمل ستم STEM   على تشكيل البنية الذهنية للمتعلم بصورة تجعل منه مشروع عالم او باحث او مفكر , فهو أي نظام ستم لا يعمل على استنساخ  نماذج متعددة ومتكررة لأستاذه  او معلمه بل يحافظ على فردانية المتعلم كشخص قائم بحد ذاته له كينونته المستقلة التي ترى العالم من وجهة خبرته الشخصية التي تطورت نتيجة ابحاثه وإستقصاءاته . وقد اشارت  nawal fahad الى اهم خصائص منهج ستم كمايلي

- التعلم القائم على حل المشكلات ، والحرص على استقلالية الطالب .

- محتوى المنهج دقيق ، ويتم بناؤه من قبل المسؤولين في المدارس ، ومُرتبط بالواقع .

- التركيز على مهارات الحياة والتقنية ، والقيام ببعض الأنشطة الجامعية أثناء المرحلة الثانوية .

- مراعاة الفروق الفردية في عمليتي التعليم والتعلم .

- التواصل مع المجتمع المحلي وكافة المؤسسات ذات العلاقة (nawal fahad، 2019).

أساليب تطبيق STEM  في التعليم :

على العموم يمكن ان نلاحظ ان هناك ثلاثة أساليب  لتطبيق ستم STEM في التعليم

1-اعداد مناهج تكاملية

2-الادماج في مناهج المواد

3-خارج البيئة الصفية

1-اعداد مناهج تكاملية :

يعتمد هذا الأسلوب على اعداد مناهج تكاملية بين المواد الأربعة لستم STEM  فهو ينطلق من دمج هذه الوحدات في مقرر واحد يتناوله المتعلم على شكل وحدة متكاملة ,ويتطلب هذا من معلمي STEM  ان يكونوا على دراية واسعة وتحضير عالي في المواد الأربعة وأيضا التحكم الجيد في طرق البيداغوجية المتبعة في نظام ستم STEM   ذلك ان بناء المشكلات والمشاريع التي تستدعي حضور المفاهيم والقوانين والنظريات في المجالات الأربعة والعمليات التي من خلالها يتم دمجها مع بعضها البعض تعتمد بدرجة كبير على مدى استيعاب المعلمين والأساتذة لهذه المواد وأيضا للحدود الابيستمولوجية التي تربط بينها . فاعتقادنا ان هذا النوع من التوجه في بناء نظام ستم يتطلب إمكانات وتاهيلات  لدى الفئة المؤطرة وهذا ما لا نجده عند غالبية المؤطرين  لسبب وحيد هو ان تكوينهم الجامعي تم على أساس النظرة التخصصية  وليس على أساس النظرة التكاملية   فأستاذ الفيزياء لا يدري ما يدور في اقسام العلوم البيولوجية والعكس كذلك  .

2-الادماج في مناهج المواد :

هنا يتم ادخال ستم STEM   داخل المواد المدرسة  عن طريق مشاريع واقعية حقيقة تعمل على حل مشكلة من مشكلات المتعلم او المجتمع , فيجند المتعلم المعارف التي اكتسبها من المادة معينة في بناء مشروع هادف يسعى لحل مشكلة حقيقة .مثلا درس عن البكتريا في العلوم الطبيعية يستثمره المتعلم في اجاد حلول لمشكلة التخلص من النفايات المنزلية من اجل الحفاظ على البيئة .

3-خارج البيئة الصفية:

هنا يدخل نظام ستم STEM     ليدمج  مخرجات المواد الأربعة في بناء مشاريع  حقيقية , فالتعليم هنا يكون في البداية منفصلا  حيث يتناول المتعلم كل مادة على حِدَةٍ ثم تنظم حصص ستم STEM     يتم فيها تسطير مشاريع  تتناول ما تم دراسته في المقررات السابقة . فهذا الأسلوب يختلف جذريا عن الأسلوب الأول الذي تبنى مقرراته الأربعة في مقرر واحد يدرسه المتعلم , فهنا أي الأسلوب الثالث يدرس المتعلم كل مادة وفق منهاج خاص  ثم في كل أسبوع او شهر او شهرين يتم فيها تنظيم حصص ستم  STEM     التي تقوم بدمج المفاهيم والمكتسبات بشكل يستطيع من خلالها المتعلم ان يواجه المشكلات الحقيقة بمعرفة وظيفية قابلة للاستغلال .

انتشار فلسفة ستيم STEM  عبر العالم :

بعد الولايات المتحدة الامريكية تبنى الكثير من الدول هذه الفلسفة وادخلوها في نظامهم التعليمي ففي سنة 2004 أدخلت إنجلترا هذه الفلسفة في نظامها التربوي ثم اوروبا  ,ثم اسيا  اين نجد كل من كوريا الجنوبية واليابان وسنغافورة وتايوان والصين و وأستراليا ونيوزيلاندا ودول الخليج العربي ومصر في سنة 2011  وأيضا دول امريكا اللاتينية .

يتبع..........

 

 

"تواجه الشركات الأمريكية نقصاً حاداً في العلماء والمهندسين ذوي الخبرة لتطوير الجيل القادم من الطفرات العلمية "

بيل جيتس 2008

Bibliographie

Elaine J. Hom . (s.d.). Récupéré sur Live Science: https://www.livescience.com/43296-what-is-stem-education.html

nawal fahad. (2019). مناهج STEM . Récupéré sur https://oktob.io/posts/20045

العالمية, م. ر. (s.d.). Récupéré sur مدارس رواد الخليج العالمية 2021: https://www.rowad-alkhaleej.edu.sa/ar/%D8%A7%D9%84%D8%AA%D8%B9%D9%84%D9%8A%D9%85%D9%8A-stem-%D9%86%D8%B8%D8%A7%D9%85/

د. بارعه بهجت خجا . (2018). تعليم ستيم STEM – STEAM توجه مستقبلي في تعليم العلوم و الرياضيات. Récupéré sur تعليم جديد: https://www.new-educ.com/%D8%AA%D8%B9%D9%84%D9%8A%D9%85-%D8%B3%D8%AA%D9%8A%D9%85-stem-steam

د. بارعه بهجت خجا . (2018). تعليم ستيم STEM – STEAM توجه مستقبلي في تعليم العلوم و الرياضيات. تم الاسترداد من https://www.new-educ.com/%D8%AA%D8%B9%D9%84%D9%8A%D9%85-%D8%B3%D8%AA%D9%8A%D9%85-stem-steam

د/عمر نصير مهران رضوان. (ديسمبر 2019). مدارس العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضياتSTEM في الولايات المتحدة الأمريكية ومصر: د ا رسة مقارنة. مجلة التربية المقارنة والدولية.

د/هالة سعيد احمد العامودي. (2017). تصورات الطالبة المعلمة تخصص علوم بكلية التربية جامعة ام القرى حول مدخل STEMوعلاقته بالاداء التدريسي. مجلة جامعة ام القرى للعلوم التربوية والنفسية, 108.

مدارس رواد الخليج العالمية 2021. (s.d.). Récupéré sur https://www.rowad-alkhaleej.edu.sa/ar/%D8%A7%D9%84%D8%AA%D8%B9%D9%84%D9%8A%D9%85%D9%8A-stem-%D9%86%D8%B8%D8%A7%D9%85/