المعامل الافتراضية

اسم الفيديو

"This virtual lab will revolutionize science class" by Michael Bodekaer

تم نشره في (2016) على اليوتيوب في قناة TED     

    

يمكن للأخرين الوصول اليه

                                     من خلال كتابة اسم الفيديو في اليوتيوب او الدخول المباشر من خلال الرابط 

https://www.youtube.com/watch?v=iF5-aDJOr6U&t=1s

ملخص الفيديو

تناول هذا الفيديو كيفية تطوير تدريس مواد العلوم في المدارس والجامعات والمؤسسات العلمية عن طريق تطوير المعامل، وكيف يمكننا الانتقال من التدريس بالطرق التقليدية الى استخدام المعامل الافتراضية وتطوير جودة تعليم مواد العلوم ومواكبة سرعة تطور عالمنا. ولمواكبة التطورات والمشاكل في عالمنا مثل التلوث والاحتباس الحراري وإيجاد علاج للأمراض ينبغي علينا تطوير طرق التدريس لمواد العلوم.           

حيث ان هذا التطور ليس تطور بصورة بسيطة مثل نقل الكتب الورقي في صورة كتب الكترونية او تحويل المحاضرات المباشرة الى محاضرات الكترونية موجودة في كل وقت، فنحن في وقت نحتاج فيه ليس فقط التطوير بالابتكار والاختراع في مجال تطوير تدريس مواد العلوم. والانتقال من التدريس بالطريقة التقليدية التي قد يجدها بعض الطلاب مملة ولا فائدة منها او فقط يسعى الطلاب الى الحفظ والانتقال الى المستوى الاخر بدون ثبات المعلومات وبدون المتعة والمشاركة في العملية التعليمة، حيث ينبغي إيجاد طرق أكثر جاذبية ومتعة للطلاب وجعلهم يشاركون في التعلم لبقاء أثر المعلومات. 

من هنا جات فكرة استخدام الواقع الافتراضي في تحويل المعامل الى معامل افتراضية، وبهذه الطريقة نجد حلول للعديد من المشكلات مثل ان المعامل الحقيقية لها وقت دخول محدد في أيام محدده لا يستطيع أي طالب الدخول لها انما بتصريح ولا تستطيع الدخول لها الا بوجود المعلم او مشرف المعمل ولا يمكننا اجراء بعض التجارب الخطيرة وقد ينقصها العديد من المواد والأجهزة وموجودة في مكان معين والعديد والعديد من قيود الزمان والمكان. ولحل هذه المشاكل والقيود تم اختراع وتطوير المعمل الافتراضية.  

فاذا نظرنا الى تعريف المعامل الافتراضية فالمعامل الافتراضية هي معامل مبرمجة تحاكي المعامل الحقيقية، ومن خلالها يتمكن المتعلم من إجراء التجارب المعملية عن بعد لأي عدد ممكن من المرات، كما تعوض غياب الأجهزة المعملية، كما يمكن تغطية معظم أفكار المقررات بتجارب افتراضية وهو ما يصعب تحقيقه في الواقع نظرا لمحدودية وقت العملي وعدد المعامل (حسن. 2016. المعامل الافتراضية.) https://2u.pw/fKNJP

من خلال التعريف يمكننا ان نستنتج العديد من مزايا تطوير المعامل الافتراضية على النحو التالي:

• ·       جذابة للطلاب فقد يبقى الطالب فيها لساعات دون ملل
  ·       يمكن اجراء العديد من التجارب الخطيرة مثل التجارب على البكتريا السامة التي من الممكن ان تنتقل الى الطالب إذا ما حفظت جيدا او التجارب الكيميائية الشديدة الاشتعال او الاحتراق
  ·       يتدرب عليها الطلاب قبل الدخول الى المعمل الحقيقية في المستويات العليا من تعليم مواد العلوم
  ·       توفير ملايين الدولارات على الجامعات والمؤسسات التعليمية، حيث في المعامل الحقيقية يجب توفير المواد اول بأول وصيانة الأجهزة وتوظيف مشرفين على المعامل
  ·        متابعة المعلم للطلاب عن طريق البرنامج وأيضا يمكن للمعلم وضع أسئلة بعد كل تجربة
  ·       يستطيع الطلاب الدخول لها في أي وقت واي مكان إذا فقد كسرت حاجز الزمان والمكان 
  ·       يوجد بها جميع الأجهزة والأدوات           
  ·       يتواجد مساعد او مشرف معمل للمساعدة

·       اما الأدوات التي نحتاجها لدخول المعامل الافتراضية فهي كالتالي:

       1- هاتف ذكي 

       2- نظارة الواقع الافتراضي 

       3-   برنامج او تطبيق المعمل الافتراضي 

     

     اما ماذا يوجد داخل المعامل الافتراضية فقد توفر جميع الأجهزة التي يحتاجها طلاب مواد العلوم، حيث يجد طلاب الكيمياء جميع الأجهزة والأدوات والمحاليل، وأيضا طلاب الطب والاحياء يجدون جميع الأجهزة الازمة لهم ويستطيعون الإبحار في جسم الكائنات وتشريحهم، اما طلاب الفيزياء فيجدون جمع الأدوات والقياسات الازمة في تجاربهم، وأيضا يمكن للطلاب الدخول كمجموعات ورؤية اقرانك عن طريق هذه البيئة الافتراضية، وقد يكون المعلم موجود أيضا مثل المعمل الحقيقي للتوجيه والإرشاد والتقييم.          

   في دراسة تم ذكرها في الفيديو حيث أجرتها كل من جامعتي Stanford University and Technical University of Denmark.

    في القسم الأول من الدراسة حيث تم اختيار 160 طالب وتم تقسيمهم الى مجموعتين وتم اختبار الطلاب قبل وبعد التجربة حيث المجوعة الاولى (1) تم تعليميهم فقط بمعامل افتراضية والمجوعة الثانية (2) تم تعليمهم بطريقة تقليدية وتم إعطاء كل المجموعتين نفس الوقت، وكانت النتيجة زيادة في مستوى الفعالية بنسبة 76% للمجموعة الأولى (1)

اما في القسم الثاني فقد تم دعم الطلاب بمعلمين لتوجيههم وتدريبهم في المعامل الافتراضية وكانت النتيجة زيادة في فاعلية التعلم بنسبة 101%    

         

      وهناك العديد من مزايا للمعامل الافتراضية وإذا بحثا في ارض الواقع عن النتائج الإيجابية للمعامل الافتراضية نجد الطالب Jack Andraka خير مثال فهو طالب لم يتجاوز الخامسة عشر من عمره ولم يدخل معملا حقيقيا لأنه لم يكن مسموحا له بالدخول الى المعمل فقط اخترع عن طريق المعمل الافتراضي اختبار بتكلفة قليلة لسرطان البنكرياس. الان لو افتراضا ان هناك الكثير من المبدعين والمخترعين مثل Jack ولكن ليس مسموح لهم دخول معمل حقيقي ولا توفرت لهم معامل افتراضية، فقد حرمنا أنفسنا من العديد من الاختراعات التي من شأنها حل مشاكل هذا العالم وإيجاد طرق وسبل لمكافحة العديد من المشاكل. فهنا تكمن أهمية توفير المعامل الافتراضية لكل الطلاب في العالم وعلى المؤسسات التعليمية والجامعات تبني هذه المعامل الافتراضية وعدم الاكتفاء بالمعامل الحقيقية، فالعالم يحتاج الى نقله نوعيه في هذا المجال.     

       

       إذا من هذه الدراسة وبشكل عام من الفيديو نستنتج أهمية المعامل الافتراضية في زيادة فعالية الطلاب وجذب انتباههم الى التعلم، ويمكننا القول أيضا ان المعامل الافتراضية طريقة مبتكرة لحل مشاكل وعيوب المعامل الحقيقية ولتغير الطريقة التقليدية في عرض مواد العلوم والانتقال من كون الطالب متلقي للمعلومات الى طالب يبحث ويجرب ويختبر المعلومات ويجري العديد من التجارب دون قيود، ومن كون المعلم هو مصدر المعلومات الوحيد الى موجه ومدرب ومرشد.

       

     ولتوفير المعامل الافتراضية في مدارسنا وجامعتنا لتكون متوفرة لجميع طلاب العلوم ينبغي تدريب المعلمين أولا على هذه التقنية وتثقيفهم وتدريبهم على استخدامها، ومن ثم تدريب وتثقيف الطلاب، هنا يأتي دور الإدارة التعليمية في اخذ هذه الخطوة وعدم الاكتفاء بالطرق التقليدية و المعامل الحقيقية التي ذكرنا بعض عيوبها سابقا، فعلى الإدارات التعليمية توفير البرامج و الأجهزة الازمة لهذه التقنية فقد ذكرناها سابقا و هي ثلاث أدوات، الهاتف الذكي واصبح متوفرا لدى جميع الطلاب فلا يوجد طالب في هذا الوقت بدون هاتف ذكي ، ونظارة الواقع الافتراضي التي أصبحت بسعر معقول في هذا الوقت، ومجموعة مبرمجين ومعلمين ومشرفي معامل لعمل تطبيق او برنامج معمل افتراضي او الاتفاق مع الشركات التي توفر هذه الخدمة.             

       اما بالنسبة للقيود التي قد تحد من استخدام هذه التقنية في مدارسنا وجامعاتنا، يمكننا القول انها ربما قيود مجتمعية حيث يرفض المجتمع التغير الجذري في طريقة التعليم، وهنا يأتي دور التثقيف للمجتمع بكل طبقاته من معلمين وإداريين وطلاب وأولياء أمور، او تكون الجامعات او المؤسسات التعليمية وضعت ميزانية كبيرة على المعامل الحقيقية ولا تريد صرف ميزانية أخرى على المعامل الافتراضية وهنا يأتي دور التثقيف أيضا فقد ذكرنا سابقة ان المعامل الافتراضية توفر ملايين الدولارات.   

    

         

المراجع

        حسن، إسماعيل. (2016) "المعامل الافتراضية". https://2u.pw/fKNJP

Bodekear. Michael. (2016.6.1). This virtual lab will revolutionize science class.                               https://www.youtube.com/watch?v=iF5-aDJOr6U&t=1s