مختبر الروبوتات.. متعة العلوم.. والتعلم

بقلم : المعرفة - خاص
أفرزت التقنية الحديثة الكثير من المُعطيات التي كان للتربية والتعليم نصيب منها، حيث دخلت في تطوير المناهج، ونظم التدريب والأنشطة المصاحبة وغيرها من المجالات ذات الصلة، وانتقل التعليم من صورته التقليدية، إلى مرحلة مُتقدمة، تعو�'ِل كثيرًا على هذه المُعطيات..وتغي�'َر دور المُعلِم، من كونه المصدر الوحيد، الذي يتمركز حوله التعليم، إلى دور المُرشد والموج�'ِه للتلاميذ الذين يُمارسون البحث والاستقصاء والتجريب.. وقد شهدت السنوات القليلة الماضية، ظهور ما يُعرف بمُختبر الإنسالات (الروبوتات)، الذي تعاظم دوره كعنصر استراتيجي في التعليم الحديث.
لُغة، الإنسالات جمع، مفرده إنسالة، أي إنسان آلي أو روبوت، وهي بحسب تعريف الأيزو، «مُعالج يتم التحك�'ُم به أوتوماتيكيـًا، قابل لإعادة البرمجة، ذو استخدامات مُتعددة، ويعمل في ثلاثة محاور ارتكاز أو أكثر، وقد يكون مُتحر�'ِكــًا للاستخدام في تطبيقات مُتباينة، أو ثابتـــًا للاستخدام في التطبيقات الصناعية الأوتوماتيكية».
يأخذ بهذا التعريف الفيدرالية الدولية للإنسالات والمُنظمة الأوروبية للإنسالات، بينما يأخذ معهد الإنسالات الأمريكي (RIA) بتعريف آخر مفاده «هو مُعالج قابل لإعادة البرمجة ذو استخدامات مُتعددة، مُصمم لتحريك المواد والقطع والأدوات أو أجهزة مُتخصصة تستطيع القيام بالعديد من المهام عن طريق حركات مُبرمجة قابلة للتغيير».
وبمُقارنة تقريبية لأجزائها وما يُقابلها في الجسم البشري، فإن الأذن والصوت يُقابلهما ميكرفون يحو�'ِل الموجات الصوتية إلى نبضات كهربائية، بينما يقوم مُكب�'ِر صوت آخر بالعملية العكسية، وثمة خلية كهروضوئية أو كاميرا تليفزيونية، لتحويل موجات الضوء، إلى نبضات كهربائية، وهي في هذا تُعو�'ِض العين البشرية، أما النبضات الكهربائيةالتي تصدر عن الميكروفون أو الكاميرا التليفزيونية في الإنسالة فتُشبه الإشارات والنبضات التي تتدفق من خلال الجهاز العصبي للإنسان، وهي تنتقل في الإنسالة، بواسطة أسلاك من نحاس أو دوائر كهربائية على صفيحة من السيلكون، وعوضــًا عن الشرايين والأوعية الدموية في الإنسان، فقد زو�'ِدت الإنسالة بشبكة من الأنابيب الدقيقة تحتوي على سوائل لها قو�'َة ضغط يمكن التحك�'ُم فيها، بحيث تكون حركة الإنسالة عن طريق الضغط الهيدورليكي لهذه السوائل.
وإذا كانت البدايات الأولى لاستخدام الإنسالات الصغيرة قد اقتصرت على القيام ببعض الأعمال المنزلية المحدودة، إلا�'َ أن ما أُدخِل عليها من تطوير كبير جعلها تغزو جل المجالات..وكانت مهامها التعليمية قد توس�'َعت لتحقق العديد من المُتطلبات المهنية والفنية ذات الصلة الوثيقة بتقدم التعليم وجودته، خاصة بعد قيام سيمور بابيرت من مؤسسةMIT، بإثبات إمكانية التحك�'ُم بمادة ثلاثية الأبعاد وأداة إلكترونية عن طريق برنامج حاسوبي، مما يُتيح أنماطًا مُعي�'َنة من التعليم لدى الطُلا�'َب الصغار، وانتشر في العديد من مدارس التعليم الأساسي في كُل من اليابان والولايات المتحدة الأمريكية ثم في غيرهما من الدول المُتقد�'ِمة فِكرة استخدام الإنسالات الصغيرة كأدوات تعليمية، وامتد الانتشار للعديد من المدارس في بلدان العالم النامي، وظهر ما يُعرف بمختبرات الإنسالات المدرسية، حيث يتسابق الطُلا�'َب الصغار في إبراز مواهبهم وطرح جديد أفكارهم في إطار من التعاونية المُثمِرة.
مـاهـيـة مُـخـتـبـر الإنـســالات
في المُختبر المدرسي للإنسالات، يُمارس الطُلا�'َب بإشراف المُعل�'ِمين ذوي الاختصاص الأنشطة والتدريبات المُتعل�'ِقة بعلم الإنسالات، والتي تتضمن:
- «تصميم جسم الإنسالات، بصور وأشكال مُختلفة، (إنسالة على هيئة سيارة، وأُخرى على هيئة عنكبوت، وثالثة على هيئة زراع آلي، ورابعة على هيئة عربة مُجنزرة، وهكذا)، يتعل�'َم الطُلا�'َب من خلالها الميكانيكا والهندسة والإلكترونيات».
- «تعل�'ُم لُغة البرمجة للمُعالج أو بالأحرى الذاكرة المُحسوبة التي تتمك�'َن الإنسالة من خلالها تنفيذ أوامر بعينها، (نقل الأشياء، أو تتبع خط أسود، أو السير باتجاهات مُختلفة، أو تتبع الضوء، أو إنسالة المتاهة، أو تقيس درجة الحرارة، أو ترسم ونحو ذلك)، كما يُصبح الطالب قادرًا على كتابة البرنامج وتنفيذه بنفسه، وبشكل واقعي».
- «ربط عِـلـم الإنســالات، بغيره من العلوم كالرياضيات والفيزياء والتكنولوجيا من خلال أمثلة حية».
- «تنفيذ مشاريع كاملة حقيقية قابلة للتطبيق والاستخدام في الحياة العملية..مثل تصميم نظام خط إنتاج الإنسالات المُبرمجة لأداء عمل مُعي�'َن، كالقُدرة على اكتشاف الأجسام الغريبة وتجنبها أو القُدرة على إجراء تجارب كيميائية وغيرها من المشاريع التي تُحو�'ِل خيال الطُلا�'َب إلى واقع».
روح الـفـريــق
أروع ما يُتيحه المُختبر المدرسي للإنسالات، الذي هو مختبر تقني بامتياز، هو سيادة روح الفريق بين الطُلا�'َب، حيث إنه من خلال النشاط الذي يجمع ما بين البحث العلمي النظري والتطبيقي، تتشك�'َل فِرق، يتراوح كُل منها ما بين 4 إلى 6 أفراد، يتعاونون فيما بينهم، لتصميم وإنتاج مشروع يتعل�'َق بتقنية الإنسالات، ويكون دور المُعل�'ِم إرشاديًا توجيهيًا بالدرجة الأولى، حيث يقترح على الطُلا�'َب مفهومًا أو أكثر، ثم يدع المجموعات الطُلا�'َبية تعمل على تحقيق المفهوم، الذي تم الاتفاق عليه، وتطبيقه.
وبالطبع فإن جلسة تعليمية واحدة في المختبر ليست كافية لإنجاز المشروع بشكل كامل، ومن ثم يتواصل إنتاجه، في إطار منظومة «التعلم التعاوني» الذي ثبت أهميته، في تنمية العلاقات الاجتماعية بين الطلبة، ويُشعِرهم بالمسؤولية، كما يُساهم بشكل فاعل في تنمية المهارات القيادية لديهم من خلال توزيع الأدوار المُختلفة، (قائد المجموعة ــ المُبرمِج ــ المُصمِم ــ الموثق ــ المُتابع..إلخ)، وهذه الأدوار ليست ثابتة، حيث إنه يُعاد توزيعها، مع كُل مشروع جديد، وفي هذا تحقيق لمُتعة التعليم من كونه يخرج عن النمط التقليدي الجاف للحِص�'َة العلمية النظرية إلى رحاب العِلم التطبيقي ذي النتائج التي تُشاهد بالعين، والتي يتم التوص�'ُل إليها بوسائل مُشو�'ِقة وجذ�'َابة.
ويمتد تأثير مُختبرات الإنسالات المدرسية، إلى ما هو أبعد من ذلك،حيث تُحقق المزيد من الوظائف.
الـمُـعـلِـم والـطـالـب..معــًا
الفوائد، ليس فقط للطالب، بل وأيضـــًا للمُعل�'ِم، ويُمكن توضيح ذلك، على النحو التالي:
أولًا: بالنسبة للمُعل�'ِم:
ـــ تُعينه على تطبيق نظرية التعل�'ُم المُتمركز حول الطالب.
ـــ وسيلة مثالية لاستخدام ما يُعرف باستراتيجية التحدي في التعليم، واستراتيجية المُعل�'ِم النظير.
ـــ يتيح هذا المختبر المدرسي، للمُعل�'ِمين ذوي الاختصاصات المتباينة، إمكانية التدريب والمعرفة بأقصر وقت مُمكن، على هذا الجانب التقني الهام، ومن ثم يكون لديهم القُدرة على إثراء المناهج، التي يقومون بتدريسها، بمجموعة من التطبيقات المُفيدة، التي من شأنها جذب وتشويق الطُلا�'ُب، نحو الحِصة الصفية، والإدارة الجي�'ِدة لها.
- يُساهم في المزيد من التعاون والمشاركة بين المُعل�'ِمين، بحيث يستطيع أكثر من مُعل�'ِم الانخراط بالعمل في مشروع واحد.
- لكون ما يجرى في المختبر، يُمثل جانب هامــًا من علوم المُستقبل ذات الآفاق الواسعة، فإن المُعل�'ِم الذي يتطلع نحو الإبداع يسعى جاهدًا لمُتابعة المُستجدات العلمية ذات الصلة، وبخاصة ما يتعلق بالنانو تكنولوجي، والجينات، والحواسيب الفائقة، والاتصالات ونحوها.
ثـانـيــًا: بالنسبة للطُلا�'ب:
إلى جانب إضفاء روح الفريق والتعليم الجماعي كما سبق الإشارة، فإن مختبرات الإانسالات المدرسية، تُحقق لهم أيضـــًا:
ـــ اكتساب مهارات التفكير المنطقي، وفهم عمل الآلات، وربطها بالحياة اليومية.
ـــ تعزيز الثقة في النفس.
ـــ تشجيع البحث العلمي، من خلال الاستقصاء، والمُلاحظة، والتجربة، والتحليل.
ـــ الترغيب بتعل�'ُم المواد العلمية، التي عادة ما ينظر إليها كثير من الطلبة على أنها صعبة.
ـــ إطلاق الخيال العلمي الإبداعي، لحل المشكلات.
ـــ تنمية الإحساس بالمسؤولية.
ـــ اكتساب مهارات إدارة وتنظيم الوقت، على نحو أفضل.
ـــ الشعور بالإنجاز من خلال العِلم التطبيقي يزيد من التفاؤل، ويُحف�'ِز على المشاركة الإيجابية، في صُنع المستقبل..[img][ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط][/img]

» حب القراءة والتعلم لدى الأطفال.. : القدوة أولاً بقلم : صبحة بغورة