جایگاه کلاس درس در تعلیم‌وتربیت دانش‌آموزان و نقشی که در یادگیری آن‌ها دارد، با دستگاه‌های آموزشی مبتنی بر فناوری به‌راحتی جایگزین‌شدنی نیست. اما معلمان تحول‌گرا با تلفیق فناوری‌های نوین در کلاس خود، شاهد تحولات شگرفی در آموزش و یادگیری هستند که در کلاس‌های سنتی به‌ندرت به چشم می‌خورد. در کلاس سنتی، به دلیل محدودیت در منابع آموزشی، زمان و مکان تدریس، دانش‌آموزان اکثر مواقع منفعل هستند و معلمان نیز به همان شکل آن‌ها را می‌پذیرند، چرا که آموزش معلم‌‌محور در اختیار کامل معلم است. این در حالی است که امروزه استفاده از فناوری‌های نوین آموزشی از جمله هوش مصنوعی، فناوری‌های چندرسانه‌ای آن و سایر موارد می‌تواند این محدودیت‌های معلمان، مواد آموزشی، تجهیزات و سایر منابع موجود در مدل آموزش سنتی را از بین ببرد و راه‌حل مناسبی برای مسائل آموزشی و یادگیری ارائه دهد (Zhang, 2022). اما آیا هوش مصنوعی می‌تواند به‌طور کامل به‌عنوان پدیده‌ای نوظهور و نوکاربرد در آموزش، در تمامی ابعاد خود مفید و مؤثر باشد؟ آیا می‌توان دیدگاهی جامع و کامل با رویکرد مثبت و تعالی‌دهنده به آن داشت؟
پاسخ این است که خیر. هر فناوری در ذات خود مجموعه‌ای موارد مثبت و منفی یا فرصت و تهدید دارد و فرصت‌های بسیاری را خلق می‌کند، در حالی که در نهان یا آشکار تهدیدهایی نیز برای کاربران خود دارد. بر همین مبنا، سال گذشته، در چند شماره مجله، هوش مصنوعی را معرفی و برخی کاربردهای آن در آموزش را بیان کردیم. امسال در آغاز سخن به فرصت‌های ایجادشده توسط هوش مصنوعی در آموزش و کلاس درس اشاره می‌کنیم.
امروزه هوش مصنوعی در تمامی امور بشری، از جمله آموزش، جایگاه ویژه‌ای را به خود اختصاص داده است. این فناوری نوین کارکردها و ابزارهای متعددی دارد. یکی از آن‌ها هوش مصنوعی مولد1 است که به‌عنوان یک فناوری امیدوارکننده ظهور کرده است و می‌تواند محتوای اصلی مانند متن، تصویر و صدا تولید کند (Alier, García-Peñalvo & Camb, 2024). کاربرد هوش مصنوعی در آموزش (اِی‌آی‌ای‌دی)2 امروزه به‌عنوان یک رشته تحقیقاتی در نظر گرفته می‌شود که چگونگی استفاده از هوش مصنوعی در آموزش و یادگیری را بررسی می‌کند. به‌طور خاص اِی‌آی‌ای‌دی شامل طراحی، کاربرد و ارزیابی ابزارها، مدل‌های آموزشی، راهبردها و چارچوب‌های آموزشی، پیامدهای اخلاقی و شایستگی‌های معلم در زمینه استفاده از هوش مصنوعی در آموزش است (Lameras & Arnab, 2022) که به‌لحاظ اهمیت در پیشبرد اهداف آموزشی بیشتر مورد توجه معلمان و پژوهشگران قرار گرفته است.
شاید بعد از مباحث مربوط به مبانی و مفاهیم هوش مصنوعی، و حتی به لحاظ پرکاربردبودن، اولین موضوعی که در محتوای برنامه درسی معلمان برای آموزش باید گنجانده شود، مفاهیم مربوط به استفاده از چت‌بات‌های (روبات مکالمه) مبتنی بر مدل‌های زبانی بزرگ(ال‌ال‌ام‌اس3) و مدل‌های زبانی بزرگ چندوجهی(ام‌ال‌ال‌ام‌اس4) مانند چت‌جی‌پی‌تی5 باشد. از سوی دیگر، دامنه کاربرد و دسترسی به آن‌ها نسبت به بقیه ابزارهای هوش مصنوعی بیشتر است و معلمان به‌راحتی می‌توانند در آموزش از آن استفاده کنند. مدل‌های زبانی بزرگ نوعی از هوش مصنوعی مولد هستند که از پردازش زبان طبیعی برای درک و پاسخ‌گویی به پرسش‌ها، به شیوه‌ای شبیه انسان، استفاده می‌کنند و به سامانه اجازه میدهند پاسخ‌های طولانی‌مدت و متفاوتی از جمله مقاله، نوشته، فرسته (پست) و کدهای برنامه‌نویسی را بنویسد (Koh, Cowling, Jha & Sim, 2023).
همان‌طور که می‌دانیم، روند تحولات در هوش مصنوعی ادامه دارد و در عملکردهای نوظهور هوش مصنوعی تغییرات قابل‌توجهی را شاهد خواهیم بود. از این تحولات قابل‌توجه می‌توان به ظهور مدل‌های چندوجهی بزرگ (ال‌ام‌ام‌اس6) اشاره کرد. این مدل‌ها روی انواع داده‌ها مانند متن، تصویر، صدا و ویدئو طراحی شده‌اند. ایجاد داستان از تصویرها، حل مسئله‌های ریاضی، ایجاد تصویر، ایجاد یا تفسیر نمودار، ایجاد صدا و ویدئو نمونه‌ای از قابلیت‌های متنوع هوش مصنوعیِ مبتنی بر مدل‌های چندوجهی است. لازم به ذکر است، تفاوت ال‌ال‌ام‌اس با ال‌ام‌ام‌اس در این است که اصل و اساس ال‌ال‌ام‌اس مبتنی بر متن است و چند رسانه‌ای‌ها به آن افزوده شده‌اند، ولی در ال‌ام‌ام‌اس هوش مصنوعی بر چندرسانه‌ای مبتنی است و برای درک و تولید محتوا در چندین حالت مانند متن، تصویر و ویدئو طراحی شده است. این بخش از مدل‌های هوش مصنوعی نیز به لحاظ توانایی تولید چندرسانه‌ای‌های آموزشی می‌تواند برای معلمان بسیار پرکاربرد باشد.
ساخته‌شدن چت‌جی‌پی‌تی بر اساس فناوری ال‌ال ام با سه قابلیتِ «توانایی به خاطر سپردن اظهارات قبلی یادگیرنده در طول مکالمه، توانایی درک اصلاحات بعدی توسط کاربرو توانایی رد درخواست‌های نامناسب» (Jeon & Lee, 2023) آن را قادر ساخته است مکالمه‌ای مانند انسان را شبیه‌سازی کند و در صورت لزوم به طیف وسیعی از پرسش‌ها پاسخ دهد. مدل‌های زبانی چندوجهی دیگری، از جمله جمنای7 و کوپایلت8 نیز توانسته‌اند طیف وسیعی از فرصت‌ها را برای معلمان به‌منظور دانش‌افزایی و حتی ارتقای مهارت‌های معلمی ایجاد کنند. پاسخ به سؤال‌های مکرر در سطح‌های گوناگون، نگارش طرح درس، انجام طراحی آموزشی، کمک به نگارش مقاله، طراحی سؤال‌های مفهومی و آزمون از متن یا تصویر بارگذاری‌شده، ترجمه متن، حل تمرین‌ها و مسائل مربوط به ریاضی، فیزیک، شیمی و غیره، رسم نمودار با استفاده از داده‌های جدول، تفسیر جدول آماری، تفسیر نمودار آماری، تحلیل نتایج آماری، تبدیل متن در قالب تصویر به متن با قابلیت ویرایش، تبدیل صدا به متن، تبدیل متن به صدا، خلاصه‌کردن متن، استخراج مفاهیم کلیدی از متن (چه به‌صورت متن قابل‌ویرایش و چه به‌صورت متن در قالب تصویر) و ده‌ها مورد دیگر از جمله فرصت‌هایی هستند که مدل‌های زبانی هوش مصنوعی برای معلمان ایجاد کرده‌اند. برای مقایسه عملکرد این‌گونه از ابزارهای هوش مصنوعی می‌توانید به وبگاه فناوری پیشرفته آموزشی مراجعه کنید9. به‌عنوان مثال، از هوش مصنوعی جمنای خواستم تصویر بارگذاری شده را تفسیر کند که بخش‌هایی از آن تفسیر را در شکل 1 مشاهده می‌کنید.
از فرصت‌های دیگری که هوش مصنوعی مثل چت جی‌پی‌تی برای معلمان ایجاد کرده، کاهش حجم کاری و پیشگیری از فرسودگی شغلی است. پاسخ به سؤال‌ها (با طیف وسیع و سطح‌های متفاوت)، تهیه منابع (طرح درس، محتوای آموزشی، مقاله)، ارائه بازخورد (در قبال انجام تکلیف)، ارائه آموزش شخصی‌سازی‌شده (متناسب با پیشرفت یادگیرنده)، کمک به ارزیابی (با ایجاد آزمون)، کمک به امور اداری (برنامه‌ریزی)، ترجمه متن (به زبان‌های گوناگون)، از جمله کارهایی هستند که به‌عنوان دستیار مجازی معلم، یاریگر و کاهنده حجم کار می‌تواند انجام دهد (Hashem et al., 2024).
همین ویژگی‌ها باعث شده‌اند ابزارهای هوش مصنوعی علاوه بر اینکه برای آموزش و یادگیری مناسب و مفید باشند، برای معلمان پژوهشگر نیز ایده‌ها و روش‌های تحقیق پیشنهاد کنند و نمونه‌هایی از مطالعات قبلی ارائه دهند و همان‌طور که اشاره شد، به تجزیه‌وتحلیل آماری کمک کنند؛ یعنی به‌عنوان دستیار پژوهشی هم در خدمت معلمان باشند.
استفاده از منابع آموزشی می‌تواند توانایی‌های آموزشی را به‌صورت تصاعدى بالا ببرد و در عین حال بر پیشرفت روش‌های آموزشی و کاهش نارضایتی دانش‌آموزان تأثیر بگذارد (Zhang, 2022). استفاده از هوش مصنوعی مولد در محیط‌های آموزشی، به‌ویژه در تولید محتوای الکترونیکی، به‌طور فزاینده‌ای محبوب شده و طیف وسیعی از فرصت‌ها را به وجود آورده است، چرا که ظرفیت‌‌های هوش مصنوعی مولد در آموزش بسیار زیادند. هوش مصنوعی علاوه بر تولید محتوا، برای تقویت روش‌های تدریس سنتی، با ایجاد تجربه‌های یادگیری تعاملی شده و شخصی‌سازی یادگیری، به معلمان و یادگیرندگان کمک می‌کند (Alier, 2024). ربات‌های هوش مصنوعی می‌توانند محتوا را متناسب با نیازهای یادگیرندگان تنظیم کنند. روش‌های آموزشی سنتی را با تجسم بهتر اطلاعات و استفاده از بازی، واقعیت مجازی و غیره کامل کنند. همچنین، تکلیف دانش‌آموزان را بررسی و ارزیابی کنند و در صورت نیاز به دانش‌آموز بازخورد و به والدین اطلاع دهند و نقشی کلیدی در ارتباطات ایفا کنند. فراتر از این‌ها، ربات‌ها برای اهداف انگیزشی و مشارکتی مفید توصیه شده‌اند (Wu, Burdina & Gura, 2023). به‌عنوان نمونه، از چت جی‌پی‌تی خواستیم غلط املایی متن را مشخص کند (شکل 2). متن هم به‌صورت قابل‌ویرایش وارد سامانه شد و هم به‌صورت تصویر دست‌نوشته. در هر دو مورد غلط‌های املایی اصلاح شدند.
استفاده از هوش مصنوعی می‌تواند از اتلاف وقت معلمان در هنگام انجام کارهایی با اولویت کم بکاهد و در زمان صرفه‌جویی کند تا آن‌ها زمان بیشتری داشته باشند که روی کارهای مهم‌تر تمرکز کنند
(Wu, Burdina & Gura, 2023). از فرصت‌های دیگر به‌وجود‌آمده، توانایی هوش مصنوعی در مدیریت رفتار و یادگیری مستقیم دانش‌آموزان، بهبود کارایی نظام آموزشی، ارائه یادداشت‌ها و نقدها، کاهش وابستگی به معلمان، افزایش تجربه یادگیری شخصی، افزایش تعامل اجتماعی، کمک به خودکارسازی وظایف اداری، انجام کارهای مربوط به نمره و ارزشیابی است که می‌تواند به معلمان امکان بدهد روی مهم‌ترین وظایف خود مانند برنامه‌ریزی درسی و مشارکت دانش‌آموزان تمرکز کنند و به ارائه چشم‌اندازها کمک کنند تا در بهبود تصمیم‌گیری‌ها مؤثر باشند (Al-Tkhayneh, 2023). سفارشی‌سازی محیط یادگیری و ارائه آموزش تطبیقی، ارتباط و آموزش جداگانه برای هر فرد، کاهش فشارهای روانی، بررسی تکلیف، انجام برخی از وظایف آموزشی بدون دخالت فیزیکی (Karan & Angadi, 2023)، ارائه توصیه‌های شخصی و هوشمندانه براساس عادت‌های یادگیری دانش‌آموزان (Zhang, 2022)، اجازه‌دادن به دانش‌آموزان برای مدیریت مطالعات خود (Wu, Burdina & Gura, 2023)، فرصت‌های بی‌نظیری را برای معلم در کلاس ایجاد می‌کند که در صورت مهیابودن شرایط و امکانات، بسیار مفید خواهند بود.
در رابطه با کاربرد و نقش مدل‌های زبانی، بررسی‌ها نشان میدهند این ابزار نقش‌هایی چون هم‌صحبت یا هم‌سخن، ارائه‌دهنده محتوا، دستیار آموزشی و ارزیاب را بازی می‌کنند. در کنار آن، سه نقش سازمان‌دهی و معرفی منابع با تصمیم‌های آموزشی خوب، تبدیل دانش‌آموزان به پژوهشگران فعال و افزایش آگاهی اخلاقی هوش مصنوعی برای معلمان شناسایی شده است (Jeon & Lee, 2023). برای نمونه، از جمنای خواستیم برای تولید محتوای الکترونیکی با هوش مصنوعی کتابی معرفی کند که کتاب نویسنده مقاله را معرفی کرد (شکل 3).
دسترسی به انبوهی از منابع و مواد آموزشی جدید و متنوع، برآوردن نیازهای فردی دانش‌آموزان، به‌ویژه در افراد با نیازهای ویژه، با کمک ابزارهای هوش مصنوعی، می‌تواند برای همه، از جمله کسانی که اختلال بینایی یا شنوایی دارند، قابل‌استفاده باشد. به‌عنوان مثال، برخی ابزارها، زمانی که معلم صحبت می‌کند، گفتار را به متن تبدیل می‌کنند و به‌صورت زیرنویس یا روی صفحه نمایش دستگاه‌های دیجیتال به ناشنوایان نشان میدهند. برای نابینایان نیز ابزارهای هوش مصنوعی متن را قرائت، تصویرها را تشریح و نمودارها را تفسیر می‌کنند و به شکل صوت به یادگیرنده با نیازهای ویژه ارائه میدهند. علاوه بر این، دسترسی دانش‌آموزانی را که به دلیل بیماری قادر به حضور در مدرسه نیستند، یا افرادی که به یادگیری در سطح بالا یا موضوع خاصی نیاز دارند و در مدرسه خودشان امکان‌پذیر نیست، ممکن می‌سازد.
خلاصه بحث اینکه، پنج جنبه کاربرد هوش مصنوعی در آموزش و یادگیری عبارت‌اند از:
1. تهیه و انتقال محتوای یادگیری؛
2. کمک به یادگیرندگان در به‌کارگیری دانش؛
3. درگیرکردن دانش‌آموزان در وظایف یادگیری؛
4. کمک به یادگیرندگان از طریق ارزیابی و بازخورد
5. کمک به یادگیرندگان برای تبدیل‌شدن به یادگیرندگان خودتنظیم (Lameras & Arnab, 2022).
در اکثر مطالعات بررسی‌شده، بر اثربخشی طراحی آموزشی مبتنی بر هوش مصنوعی در جلب علاقه دانش‌آموزان و تسهیل درک آن‌ها از مفاهیم تأکید شده است. براساس همین یافته‌ها، نیاز به همراهی عمیق معلم با هوش مصنوعی به‌شدت احساس می‌شود و برای رسیدن به این هدف، تدوین برنامه‌ها و سیاست‌های همسو با هوش مصنوعی در آموزش، تدوین برنامه‌های درسی تلفیقی با هوش مصنوعی، اهمیت‌دادن به آموزش معلمان برای استفاده از ابزارهای هوش مصنوعی، فرهنگ‌سازی در جهت استفاده مطلوب از فناوری‌های نوین، تجهیز و آماده‌سازی کلاس‌ها، اتخاذ برنامه‌ها و سیاست‌های تشویقی برای معلمان و مدیران پیشگام، از جمله اقداماتی هستند که باید صورت بگیرند.
به معلمان توصیه می‌شود از مدل‌های زبانی بزرگ در تسهیل آموزش و یادگیری به‌منظور تولید محتوا از جمله تصویرهای آموزشی (که دسترسی و نمایش آن‌ها با محدودیت‌هایی روبه‌روست)، تهیه طرح درس برای درس‌های گوناگون، تفسیر شکل‌ها، تسهیل فرایند پژوهش، خلاصه‌کردن متن یا ترجمه متن به‌منظور دانش‌افزایی، از هوش مصنوعی استفاده کنند. در هرکدام از وبگاه‌‌های زیر امکان انجام برخی از موارد گفته‌شده وجود دارد که با داشتن حساب کاربری می‌توان به‌صورت رایگان از آن‌ها استفاده کرد.
https://www.popai.pro
https://www.bing.com/chat
https://chatgpt.com
https://gemini.google.com
https://eduhightech.com
در شماره بعد در مورد تهدیدهای هوش مصنوعی در آموزش بحث خواهیم کرد.
پی‌نوشت‌ها
1. Generative Artificial Intelligence (GenAI)
2. Articial Intelligence in Education (AIED)
3. Large Language Models (LLMs)
4. Multimodal Large Language Models (MLLMs)
5. GPT-4
6. Large Multimodal Models (LMMs)
7. Gemini
8. Copilot
9. https://eduhightech.com
• مخاطبان گرامی؛ برای مشاهده تصاویر این مطلب به فایل PDF پایین همین صفحه مراجعه فرمایید.