على ضوء أهمية التÙكير الØاسوبي ظهر توجه معاصر ÙÙŠ مجال تعليم الØاسب الآلي يركز على تØديد طبيعة ومهارات التÙكير الØاسوبي وسبل تنمية هذه المهارات لدى الطلاب على امتداد جميع المراØÙ„ التعليمية، ÙˆÙيما يخص جميع المقررات الدراسية وعلى رأسها مقررات الØاسب الآلي. وقد تØدثنا ÙÙŠ مقالة سابقة عن Ù…Ùهوم التÙكير الØاسوبي وخصائصه وأبرز مهاراته. ومواكبة لهذا التوجه تأتي هذه المقالة لتسليط الضوء Øول أهم الاستراتيجيات التعليمية والمنهجية الملائمة لتنمية مهارات التÙكير الØاسوبي.
https://www.new-educ.com/%D8%A7%D8%B3%D8%AA%D8%B1%D8%A7%D8%AA%D9%8A%D8%AC%D9%8A%D8%A7%D8%AA-%D8%A7%D9%84%D8%AA%D9%81%D9%83%D9%8A%D8%B1-%D8%A7%D9%84%D8%AD%D8%A7%D8%B3%D9%88%D8%A8%D9%8A
ÙÙŠ مقالة رائدة عن التÙكير الØاسوبي اختتمت “وينج†Øديثها بدعوة المعلمين إلى “توسيع نطاق الأنشطة التعليمية الهادÙØ© إلى جعل التÙكير الØاسوبي أمراً مألوÙاً بالنسبة للطلاب وتوعيتهم بقيمة وقوة علم الØاسب الآلي†(Wing, 2006, p. 35). Ùˆ مباشرة بعد نشر هذه المقالة شرع الأكاديميون والمتخصصون ÙÙŠ تعليم علوم الØاسب الآلي ÙÙŠ البØØ« Øول كيÙية تطبيق مهارات التÙكير الØاسوبي ÙÙŠ مقررات الØاسب الآلي وكذلك ÙÙŠ المواد الدراسية الأخرى مثل العلوم والرياضيات. وعلى صعيد آخر Øاول بعض الباØثين توظي٠استراتيجيات ومداخل تعليمية لتنمية مهارات التÙكير الØاسوبي ÙÙŠ إطار مقررات الØاسب الآلي القائمة. Ùˆ من أبرز هذه الاستراتيجيات:
1- استراتيجية التعلم الØقيقي authentic learning strategies
ÙÙŠ دراسة أجراها “مينجو†(Mingo, 2013) على عينة تتضمن أكثر من 600 طالب ملتØقين بأØد مقررات التنور الØاسوبي وباستخدام المنهج شبه التجريبي، تبين أن لاستراتيجيات التعلم الØقيقي authentic learning strategies تأثير إيجابي على تنمية الجوانب المعرÙية والداÙعية لمهارات التÙكير الØاسوبي.
والتعلم الØقيقي هو استراتيجية تعليمية تضع المتعلمين ÙÙŠ مواق٠من واقع الØياة باستخدام مجموعة متنوعة من أنشطة التعلم التÙاعلية. وكمثال آخر لتوظي٠استراتيجيات التعلم الØقيقي لتنمية مهارات التÙكير الØاسوبي من خلال مقررات الØاسب الآلي استراتيجيةٌ مقترØØ© قدمها “سوه وزملاءه†تعطي الطلاب ÙÙرصاً لتطبيق مهارات التÙكير الØاسوبي ÙÙŠ العديد من التخصصات العلمية مما يوÙر Ùرص بينية التخصصات Ù„ØÙ„ المشكلات والتعلم التعاوني، ويمكن أن تساعد المعلمين ÙÙŠ تصميم تطبيقات Øقيقية وذات معنى للطلاب. وقد تم استخدام هذه الاستراتيجية لإعداد الطلاب للتعامل مع التØديات التي يطرØها أي مجال Øاسوبي، وذلك من خلال وضع الطلاب ÙÙŠ مجالات متعددة تلعب Ùيها مهارات التÙكير الØاسوبي دوراً Øاسماً (Soh et al., 2009).
2- نظرية التعلم بالخبرة Experiential Learning Theory
استناداً إلى إطار عمل نظري مستمد من نظرية التعلم الخبري أو التعلم بالخبرة لكولب Kolb’s Experiential Learning Theory (ELT) سعى †بوث†(Booth, 2013) إلى تنمية مهارات التÙكير الØاسوبي من خلال التركيز على أهمية الخبرة بدلاً من الجوانب المعرÙية والسلوكية ÙÙŠ تÙسير التعلم. ÙˆÙÙŠ دراسته طبق “بوث†التعلم الخبري أسبوعياً Øيث طلب من المتعلمين المشاركة ÙÙŠ نشاط Ù„ØÙ„ المشكلات باستخدام التÙكير الØاسوبي. وبعد كل درس طلب منهم التأمل ÙÙŠ خبراتهم استناداً إلى تصوراتهم Øول الÙائدة العملية لكل استراتيجية Øاسوبية، وتصوراتهم عن استخدام الاستراتيجية، وتصوراتهم عن مدى Ùاعليتهم Øول ما يجب عليهم عمله مستقبلاً باستخدام استراتيجيات ØÙ„ المشكلات بÙاعلية.
3- استراتيجية التعلم القائم على المشروعات Project Based Learning
ÙˆÙÙŠ إطار استراتيجية التعلم القائم على المشروعات رأى “Ùيليبس†أنه ÙÙŠ مقررات الØاسب الآلي يمكن للمعلمين تشجيع طلابهم على التÙكير بشكل Øاسوبي من خلال تغيير Ù…ØÙ„ اهتمام المشروعات التقنية المطلوبة من الطلاب من التركيز على “استخدام†Using إلى “ابتكار†creating الأدوات والمعلومات. ويتطلب مثل هذا التØول تشجيع الطلاب على ممارسة عمليات تÙكير ترتبط بمعالجة البيانات، واستخدام الأÙكار المجردة، وكم كبير من Ù…Ùاهيم علوم الØاسب الآلي (Phillips, 2009, p.1). كما رأي †Ùيليبس †أنه من الضروري بالنسبة للمعلمين Ø·Ø±Ø Ø£Ø³Ø¦Ù„Ø© مختلÙØ© ترتبط بØÙ„ المشكلات واستخدام تقنيات الØاسب الآلي من قبيل: ما جوانب القوة والضع٠ÙÙŠ الذكاء الإنساني والØاسوبي؟ ما مدى صعوبة المشكلة التي تتعامل معها؟ وكي٠يمكن Øلها؟ وكي٠يمكن توظي٠التقنية Ù„ØÙ„ المشكلة؟ وما الاستراتيجيات الØاسوبية التي يمكن توظيÙها؟ (Phillips, 2009, p. 1).
4- استراتيجية الأمثلة الداعمة scaffolded examples
ÙÙŠ إطار سعيه إلى إدراج وتطبيق Ù…Ùاهيم ومهارات التÙكير الØاسوبي ÙÙŠ أنشطة تعليم الØاسب الآلي لطالبات المرØلة المتوسطة ÙÙŠ الولايات المتØدة، ركز “ويب†(Webb, 2013) على توظي٠استراتيجية تعليمية تعتمد على الأمثلة الداعمة scaffolded examples لتنمية هذه المهارات وتعزيز Ø¥Øساس الطالبات بالكÙاءة الذاتية ÙÙŠ الØاسوب. وقد تضمنت الاستراتيجية التعليمية المطبقة العديد من الأنشطة من أبرزها استخدام Ù…Ùردات التÙكير الØاسوبي، وأنشطة التجريد والتنقل بين المستويات المختلÙØ© من التجريد، وتصميم الخوارزميات، وممارسة التÙكير الخوارزمي. وقد تم تقديم Ù…Ùاهيم التÙكير الØاسوبي للطالبات معززة بأمثلة داعمة، وكتاب عملي لتوجيههن أثناء أداء الأنشطة التعليمية. وأبرزت نتائج التطبيق الميداني للدارسة Ø·Ùرق جمع البيانات باستخدام المقابلات الشخصية مع الطالبات والملاØظات الصÙية لما يقمن به من أنشطة، واستبيان تم تطبيقه قبل تطبيق الاستراتيجية وبعده، بينت نتائج الدراسة التأثير الإيجابي لاستراتيجية الأمثلة الداعمة ÙÙŠ تنمية مهارات التÙكير الØاسوبي لدى الطالبات.
5- نموذج “الاستخدام- التعديل- الإبداع†use-modify-create framework
بالإضاÙØ© إلى استخدام الاستراتيجيات التعليمية المعروÙØ©ØŒ Ø§Ù‚ØªØ±Ø Ø¨Ø¹Ø¶ الباØثين استراتيجيات ونماذج تدريسية خاصة لتنمية مهارات التÙكير الØاسوبي. ومن أبرز الأمثلة على ذلك النموذج التدريسي الذي قدمه لي وزملاؤه†(Lee et al., 2011) والذين طبقوا دراسة على عينة من طلاب المرØلتين المتوسطة والعليا باستخدام نموذج “الاستخدام- التعديل- الإبداع†use-modify-create frame-work وهو نموذج يتضمن 3 مراØÙ„ للنشاط المعرÙÙŠ المصاØب للتÙكير الØاسوبي. وقد Ø§Ù‚ØªØ±Ø Ø§Ù„Ø¨Ø§Øثون هنا ثلاث من الخطوات المتمايزة لدعم نمو التÙكير الØاسوبي. أولها توصيتهم باستخدام بيئةً Øاسوبية ثرية. ثانياً اقترØوا عملية ثلاثية المراØÙ„ لإشراك الطلاب ÙÙŠ التÙكير الØاسوبي وهذه المراØÙ„ هي الاستخدام والتعديل والإبداع أو الإنشاء Create (ÙÙŠ مرØلة الاستخدام يستخدم المتعلمون الأداة الØاسوبية Ù„ØÙ„ بعض المشكلات الØاسوبية، ÙˆÙÙŠ مرØلة التعديل modify يتم تعديل الأداة المتاØØ© لتØسين أدائها الوظيÙÙŠ ومن ثم Ø§Ù„Ø³Ù…Ø§Ø Ø¨ØÙ„ مشكلات أكثر تعقيداً، وأخيرا تأتي مرØلة الإنشاء ÙˆÙÙŠ هذه المرØلة يقوم الطلاب بتصميم أداتهم الØاسوبية الخاصة.). أما الخطوة الثالثة Ùهي التنقل بين مجالات المشكلات، وإعطاء المتعلمين Ùرصاً لتطبيق مهارات التÙكير الØاسوبي المكتسبة من مجال إلى آخر.
مما سبق نجد أن البØوث العلمية قد برهنت على Ùاعلية بعض الاستراتيجيات التعليمية ÙÙŠ تنمية مهارات التÙكير الØاسوبي، مثل: استراتيجيات التعلم الØقيقي، والتعلم القائم على المشروعات، والتعلم الخبري، ÙˆØÙ„ المشكلات، والأمثلة الداعمة. استراتيجيات Ù†Ø·Ù…Ø Ø¥Ù„Ù‰ توظيÙها ونأمل تطبيقها ÙÙŠ الميدان التربوي لإتاØØ© الÙرصة للطلاب لممارسة التÙكير الØاسوبي. كما نأمل أن يتم تبني مشروع لوضع معايير ومؤشرات واضØØ© المعالم يتعين على الطلاب بجميع المراØÙ„ التعليمية إتقانها، وتكون أساسا لتضمين هذه المهارات ÙÙŠ المناهج الدراسية.
المراجع:
• آل كباس، عزة.2016Ù…. بØØ« تربوي بعنوان دور مقررات الØاسب الآلي ÙÙŠ تنمية مهارات التÙكير الØاسوبي من وجهة نظر معلمات الØاسب الآلي بمØاÙظة ينبع.
– Booth, W. A. (2013). Mixed-methods study of the impact of a computational thinking course on student attitudes about technology and computation (Order No. 3567832). Available from ProQuest Dissertations & Theses Global. (1422410095).
– Lee, I., Martin, F., Denner, J., Coulter, B., Allan, W., Erickson, J., Werner, L. (2011, March). Computational thinking for youth in practice. Inroads, 2 (1), 32 -37. doi: 10.1145/1929887.1929902
– Mingo, W. D. (2013). The effects of applying authentic learning strategies to develop computational thinking skills in computer literacy students (Order No. 3558198).
– Phillips, P. (2009). Computational Thinking: a problem-solving tool for every classroom. Communications of the CSTA, 3(6), 12-16.
– Soh, L., Samal, A., Scott, S., Ramsay, S., Moriyama, E., Meyer, G., Moore, B., Thomas, W. G., & Shell, D. F. (2009). Renaissance computing: an initiative for promoting student participation in computing. Proceedings of the 40th ACM Technical Symposium on Computer Science Education, 59-63. doi:10.1145/1508865.1508885.
– Webb, H. C. (2013). Injecting computational thinking into computing activities for middle school girls (Order No. 3576592). Available from ProQuest Dissertations & Theses Global. (1467504763).
– Wing, J. (2006). Computational thinking. Communications of the ACM, 49(3), 33–36.