فاعلية تقديم تقنية الواقع المعزز لبيئة تعليمية عبر الانترنت لتنمية مهارات الحاسوب لدى طلاب المرحلة الثانوية

              کلیة التربیة

        کلیة معتمدة من الهیئة القومیة لضمان جودة التعلیم

        إدارة: البحوث والنشر العلمی ( المجلة العلمیة)

         =======

فاعلیة تقدیم تقنیة الواقع المعزز  لبیئة تعلیمیة عبر الانترنت لتنمیة مهارات الحاسوب لدى طلاب المرحلة الثانویة

إعـــداد

محمد موسى مهدی مجرشی

إشراف

د/ابراهیم عبدالله الزهرانی

أستاذ مشارک – قسم تقنیات التعلیم

}     المجلد الخامس والثلاثون – العدد الثامن– جزء ثانی –  أغسطس 2019م {

http://www.aun.edu.eg/faculty_education/arabic

المقدمة :

یشهد واقعنا الیوم العدید من التغیرات و التطورات السریعة فی مجال تکنولوجیا التعلیم والتی مازالت مستمرة ، وتسیر وتتسارع بخطى واسعة وسریعة أکثر من الأمس تکاد تفوق سرعتنا فی مواکبتها ، وهذه التغیرات تحمل فی طیاتها تغیرات عدیدة فی جمیع مناحی الحیاة وغزت جمیع الجوانب بما فیها مجال التربیة والتعلیم ، ما یجعلنا فی حاجة ماسة لمواکبة هذا التطور العلمی والتقنی السریع ، والطریق الوحید لمواکبة هذا التطور هی التربیة ومناهجها ، لذلک کان لزاماً على المختصین فی هذا المجال أن یطوروا المناهج والأنشطة والاستراتیجیات ، للوصول بالجیل الجدید إلى ما وصلت إلیه المجتمعات المتقدمة ، وقد شهدت الممارسات التربویة قفزات نوعیة لمواکبة هذه التطورات وتوظیف التقنیة الحدیثة فی العملیة التعلیمیة.

والتکنولوجیا میادین متعددة ، یرتبط کل میدان منها بنوع من الممارسات والنشاطات البشریة ، ومن المعروف أن مصدر هذه النشاطات هو الإنسان ؛ فهو واضع الخطة ومنفذها ، وکلما کان هذا الإنسان على معرفة علمیة ووعی لما یقوم به من ممارسات کان المردود أفضل ، والنتائج أکثر قربا من الأهداف المرسومة ( الکلوب ، 1999 ، ص30 ) .

وفی ضوء رؤیة 2030 وتوجه وزارة التعلیم بالمملکة العربیة السعودیة فی التحول للتعلم الإلکترونی ، ومن خلال اطلاع الباحث على مستحدثات تکنولوجیا التعلیم وجد أن تقنیة الواقع المعزز أحد التقنیات التی یمکن أن تسهم فی مساعدة الطلاب على تنمیة مهارات البرمجة ، مما یتیح فهما وادراکا کاملًا لهذه المهارات .

مشکلة البحث :

من خلال عمل الباحث فی تدریس الحاسب فی المرحلة الثانویة والرجوع إلى نتائج الجانب العملی لوحدة البرمجة وملاحظته لتدنی مستوى الطلاب فی وحدة البرمجة وعدم الرغبة فی دراسة الوحدة بالرغم من أهمیة لغة البرمجة فی مجال الحاسب الآلی ، والذی یعتبر إتقانها هدفا مهما من أهداف مقرر الحاسب الآلی فی المرحلة الثانویة لتخریج أجیال ذات قدرة على الإلمام بأساسیات البرمجة لمواکبة التطورات التکنولوجیة المتسارعة .

فرضیات الدراسة :

تم فرض عدة فروض فی هذه الدراسة جاءت هذه الفروض نتیجة للدراسات السابقة التی تم عرضها ،   وهذه الفروض هی :

1-         لا توجد فروق ذات دلالة إحصائیة عند مستوى دلالة (α≤0.05) بین متوسط درجات المجموعتین التجریبیة والضابطة على اختبار التحصیل المعرفی البعدی لمهارات البرمجة تعزى لاستخدام تقنیة الواقع المعزز.

2-         لا توجد فروق ذات دلالة إحصائیة عند مستوى دلالة (α≤0.05) بین متوسط درجات المجموعتین التجریبیة والضابطة فی التطبیق البعدی لبطاقة الملاحظة لقیاس الجانب الأدائی لمهارات البرمجة تعزى لاستخدام تقنیة الواقع المعزز.

أهداف الدراسة :

تتحدد أهداف الدراسة فیما یلی :

1. تعرف المهارات الخاصة بلغة البرمجة المستهدف تنمیتها لطلاب الصف الأول الثانوی بالمملکة العربیة السعودیة.
2. التعرف على أثر استخدام تقنیة الواقع المعزز فی تنمیة مهارات البرمجة لدى طلاب الصف الأول الثانوی بالمملکة العربیة السعودیة.
3. بیان الفروق ذات الدلالة الإحصائیة بین متوسطی درجات الطلاب فی التطبیقین القبلی والبعدی لاختبار مهارات البرمجة.

أهمیة الدراسة :

تکمن أهمیة هذه الدراسة فی النقاط التالیة :

1. قد تساعد هذه الدراسة فی ترسیخ وتدعیم وتقویة المهارات الأدائیة للبرمجة لدى طلاب الأول الثانوی بالمملکة العربیة السعودیة .
2. تکتسب هذه الدراسة أهمیة کبیرة من حساسیة المرحلة التی سیتم تنفیذ الدراسة علیها ، حیث أن الصف الأول الثانوی یمثل أول درجة على سلم المرحلة الثانویة .
3. تکتسب هذه الدراسة أهمیتها من کونها تهتم بوحدة البرمجة ومهارات البرمجة .
4. تعتبر هذه الدراسة هی الأولی من نوعها – على حد علم الباحث – التی اهتمت تقنیة الواقع المعزز فی تدریس وتنمیة مهارات البرمجة .
5. تقدم نوعا جدیدا من مستحدثات تکنولوجیا التعلیم متمثلًا فی تکنولوجیا الواقع المعزز تفید المعلمین .

حدود الدراسة :

التزمت الدراسة الحالیة بالحدود التالیة :

الحدود الموضوعیة : اقتصرت الدراسة على المهارات الأدائیة للبرمجة المطلوب توافرها لدى طلاب المرحلة الثانویة بالملکة العربیة السعودیة.

الحدود المکانیة : تم تطبیق هذه الدارسة على طلاب الصف الأول الثانوی فی المدارس التابعة لمحافظة بیش.

الحدود الزمانیة : تم تطبیق أداة الدراسة فی الفصل الدراسی الثانی  1438- 1439 هـ .

الحدود البشریة : طبقت الدراسة على عینة عشوائیة من طلاب الصف الأول الثانوی بمدرسة مسلیة الثانویة.

مصطلحات الدراسة :

البرمجة : هی "عملیة بسیطة نقوم فیها بکتابة بعض الأوامر ( برنامج ) لیقوم الکمبیوتر بقراءتها وتنفیذها مثلما تقوم أنت بکتابة رسالة لصدیقک وإرسالها له عبر الهاتف النقال ، فهی ( تقتضی التخطیط للعمل وتنفیذه والحصول على النتائج) " (عابد ،2007، ص18) .

تقنیة الواقع المعزز : تقنیات حاسوبیة تقوم على دمج صور ومناظر من العالم الحقیقی مع العالم الافتراضی من خلال الرسومات الحاسوبیة ثلاثیة الأبعاد حیث یتحکم الحاسوب بهذه المکونات جمیعا ( إطمیزی ،2010 ، ص155).

یعرف الباحث مهارة البرمجة إجرائیا بأنها " قدرة المبرمج على کتابة برنامج حاسوبی معین بدرجة عالیة من السرعة والدقة والإتقان ، بحیث یعطى هذا البرنامج النتائج الصحیحة المطلوبة منه.

ویعرف الباحث تقنیة الواقع المعزز إجرائیا بأنها : تقنیة تسمح بتحویل الصور الحقیقیة الموجودة ثنائیة الأبعاد إلى صور افتراضیة ورسوم تفاعلیة ثلاثیة الأبعاد على شاشة الأجهزة الذکیة ، أی أنها دمج بین الواقع الحقیقی والمعلومات الرقمیة

الإطار النظری والدراسات السابقة

أولاً : الإطار النظری :

• ·       المحور الأول : " التعلم الإلکترونی "
• ·       المحور الثانی : " تقنیة الواقع المعزز"
• ·       المحور الثالث : " مهارات البرمجة وقیاسها".

ثانیاً : الدراسات السابقة  والتعلیق علیها.

المحور الأول : التعلم الإلکترونی : 

مفهوم التعلم الإلکترونی :

یعرف هورتون Horton (2006، ص1) التعلم الإلکترونی بمفهوم بسیط بأنه " استخدام تکنولوجیا المعلومات والحاسوب من اجل إنشاء خبرات تعلم " ، ویعرفه زیتون                                                     ( 2005، ص24) بأنه " تقدیم محتوى إلکترونی عبر الوسائط المتعددة على الکمبیوتر وشبکاته إلى المتعلم بشکل یتیح له إمکانیة التفاعل النشط مع هذا المحتوى ومع المعلم ومع أقرانه بصورة متزامنة وغیر متزامنة وفی الوقت والمکان وبالسرعة التی تناسب ظروفه وقدراته فضلاً عن إدارة هذا التعلم أیضاً من خلال تلک الوسائل " .

ویرى عبد الحمید (2007، ص115) أنه مع تعدد التعریفات والنظرات إلى التعلم الإلکترونی إلاّ أنه یمکن بلورة هذه النظرات فیما یلی : -

• النظرة إلیه على أنه نمط لتقدیم المقررات أو المعلومات وهذه النظرة تنظر للتعلم الإلکترونی على أنه وسیلة أو نمط لتقدیم المناهج الدراسیة عبر الإنترنت.
• النظرة إلیه على أنه طریقة للتعلم : حیث یرى أصحاب هذه النظرة على أنه التعلم الإلکترونی طریقة للتعلیم والتدریس یستخدم فیه وسائط تکنولوجیة متقدمة کالوسائط المتعددة والهایبر میدیا والأقمار الصناعیة وشبکة المعلومات الدولیة حیث یتفاعل طرفا العملیة التعلیمیة من خلال هذه الوسائل لتحقیق أهداف تعلیمیة محددة.

خصائص التعلم الإلکترونی :

• التفاعلیة, الجماهیریة, الفردیة, التکاملیة:

أهداف التعلم الإلکترونی :

وللتعلم الإلکترونی أهداف عدیدة أوضحها کل من (إسماعیل، 2004، ص.ص 40 -41)

و (سالم،2004، ص293) و ( استیته وسرحان، 2007، ص.ص 276-287) ؛ ومن أهم الأهداف التی یجب تحقیقها من خلال التعلم الإلکترونی :

• توفیر بیئة تعلیمیة تفاعلیة من خلال تقنیات إلکترونیة جدیدة والتنوع فی مصادر المعلومات والخبرة.
• إعداد جیل من المعلمین والطلاب قادر على التعامل مع التقنیة ومهارات العصر والتطورات الهائلة التی یشهدها العالم.
• تعزیز العلاقة بین أولیاء الأمور والمدرسة وبین المدرسة والبیئة الخارجیة.
• دعم عملیة التفاعل بین الطلاب والمعلمین والمساعدین من خلال تبادل الخبرات التربویة والآراء والمناقشات والحوارات الهادفة لتبادل الآراء بالاستعانة بقنوات الاتصال المختلفة مثل البرید الإلکترونی Email والمحادثة Chatting وغرف الصف الافتراضیة Vitral classrooms.

الأسس العامة للتعلم الإلکترونی :

یقوم التعلم الإلکترونی على مبادئ نظریة برونر للتعلم وهی کما وردت فی (الموسوی، 2002، ص9) :

-1  مراعاة خصائص المتعلمین ، وذلک بمراعاة توافر قدر کبیر من الحریة فی مواقف التعلم بإعداد مواقف تعلم متعددة تسمح للمتعلم للاختیار منها وفق قدراته وإمکاناته.

-2  مراعاة الفروق الفردیة بین المتعلمین ، وذلک بتقدیم المعلومات فی أشکال متنوعة تناسب قدرات المتعلمین من حیث تقدیمها فی صورة لفظیة أو مکتوبة أو مسموعة ، أو تقدیمها فی صور ورسوم ثابتة أو متحرکة.

-3 التمرکز حول المتعلم ، حیث یتحول نمط التعلم من التمرکز حول المعلم کمصدر للمعلومة ، إلى التمرکز حول المتعلم ومهاراته فی الحصول على المعلومات ، وتنمیة المهارات.

-4 الاعتماد على نشاط التعلم ، حیث یساعد على إیجاد بیئة تعلیمیة تساعد على إقبال المتعلم على التعلم والرغبة فیه ، مما یزید من الدافعیة للتعلم ، والسرعة فی تحقیق الأهداف. یقوم التعلم الإلکترونی على مبادئ نظریة برونر للتعلم وهی کما وردت فی (الموسوی، 2002، ص9) :

• مراعاة خصائص المتعلمین ، وذلک بمراعاة توافر قدر کبیر من الحریة فی مواقف التعلم بإعداد مواقف تعلم متعددة تسمح للمتعلم للاختیار منها وفق قدراته وإمکاناته.
• مراعاة الفروق الفردیة بین المتعلمین ، وذلک بتقدیم المعلومات فی أشکال متنوعة تناسب قدرات المتعلمین من حیث تقدیمها فی صورة لفظیة أو مکتوبة أو مسموعة ، أو تقدیمها فی صور ورسوم ثابتة أو متحرکة.
• التمرکز حول المتعلم ، حیث یتحول نمط التعلم من التمرکز حول المعلم کمصدر للمعلومة ، إلى التمرکز حول المتعلم ومهاراته فی الحصول على المعلومات ، وتنمیة المهارات.
• الاعتماد على نشاط التعلم ، حیث یساعد على إیجاد بیئة تعلیمیة تساعد على إقبال المتعلم على التعلم والرغبة فیه ، مما یزید من الدافعیة للتعلم ، والسرعة فی تحقیق الأهداف.

مبررات وفوائد التعلم الإلکترونی :

• زیادة إمکانیة الاتصال بین الطلاب فیما بینهم ، وبین الطلاب والمدرسة :
• المساهمة فی وجهات النظر المختلفة للطلاب :
• الإحساس بالمساواة :
• سهولة الوصول إلى المدرس :
•  إمکانیة تحویر طریقة التدریس :

أنواع التعلم الإلکترونی : 

أولاً - تقسیم التعلم الإلکترونی حسب التزامن : -

أ‌.        التعلم الإلکترونی المتزامن  Synchronous E-learning : -

ب‌.   التعلم الإلکترونی غیر المتزامن   Asynchronous E-learning: -

ثانیاً - التعلم الإلکترونی الکلی أو الجزئی : -

أ- التعلم الإلکترونی الکلی  Fully online:

ب-  التعلم الإلکترونی الجزئی Partly online :

معوقات التعلم الإلکترونی : 

التعلم الالکترونی کغیرة من طرق التعلیم الأخرى لدیه معوقات تعوق تنفیذه ومن هذه العوائق التی حددها (الخزندار،2006، ص207):

تطویر المعاییر , الأنظمة والحوافز التعویضیة , التسلیم المضمون والفعال للبیئة التعلیمیة, غیاب المختصین فی علم المنهج أو طرق التدریس, اختراق الخصوصیة والسریة, التصفیة الرقمیة, عدم استجابة الطلاب مع النمط الجدید وتفاعلهم معه,

المحور الثانی : تقنیة الواقع المعزز :  

الواقع المعزز نلاحظ کثیراً من المصطلحات المرادفة لهذا المفهوم مثل (الواقع المضاف – الواقع المحسن – الحقیقة المعززة  – الواقع المدمج ) وجمیعها مصطلحات تدل على الواقع المعزز ، والسبب فی اختلاف الألفاظ طبیعة الترجمة لمصطلح الواقع المعزز باللغة الإنجلیزیة ( Augmented Reality ). وتم استخدام مصطلح تکنولوجیا الواقع المعزز (باعتباره المصطلح الأکثر استخدامًا فی الأدبیات المترجمة للعربیة.

وعرَّف ازوما (Azuma,1997,p.365) الواقع المعزز بأنه " تقنیة تفاعلیة متزامنة تدمج خصائص العالم الحقیقی مع العالم الافتراضی بشکل ثنائی أو ثلاثی الأبعاد "

تاریخ تطور تکنولوجیا الواقع المعزز :

وقد تم تقسیم التطور التاریخی لتقنیة الواقع المعزز إلى ثلاث مراحل Choi,Hebert,Estes,2016,p.169))   وهی کالآتی :

أولاً : مرحلة ظهور الفکرة : فی هذه المرحلة ظهر الواقع المعزز کوصف للفکرة التی یقوم علیها ، ففی عام 1901 م وصف فرانک باوم مجموعة من النظارات الإلکترونیة التی یمکن من خلالها رؤیة شخصیات فی قصته (حکایة خیالیة).

ثانیاً : مرحلة الانتشار المحدود : وفی هذه المرحلة تحولت الفکرة من خیال إلى واقع ومن أبرز ما تم فی هذی المرحلة بلورة مصطلح تقنیة الواقع المعزز ، وفیما یلی نستعرض رواد تقنیة الواقع المعزز وما احدثوه من نقلة نوعیة فیها :

• 1960- 1970 : صمم (Ivan Sutherland) من معهد التقنیة (MIT) جهاز یقدم صوت وصورة ثلاثیة الأبعاد ، وکان الفارق الجوهری بین هذا الجهاز ورسومات الحاسب هو تغیر الرسومات بناءً على المکان الذی یقف فیه المستخدم ، من خلال مستشعر رئیسی یقیس الموقع وزاویة الرأس ، وبناءً علیه یتغیر نظام الکائنات الافتراضیة.
•  1975 : استخدم میرون کروجر (Myron Krueger) من جامعة (Connecticut) أنظمة لمسیة تخدم تقنیة الواقع المعزز متصلة بأجهزة الحاسب الآلی لتنفیذ (Video Place) الذی یتیح للمستخدم التفاعل مع حرکة صورة الشخص بشکل تزامنی.
• 1990 : استخدم توم کادول (Tom caudell) ودیفید میزل (David Mizell) شاشة عرض رقمیة کانت ترشد العمال أثناء عملهم على تجمیع الأسلاک الکهربائیة لصناعة الطائرات ، من خلال ارتداء جهاز یلبس على الرأس ، بدلاً من الالواح الخشبیة التی کانت تستعمل ، ویعتبر ذلک أمراً تاریخیاً لمفهوم الواقع المعزز ، حیث یعتبر کادول أول من صاغ مصطلح الواقع المعزز.
• 1994 : ابتکر (Azuma) بتعاون مع شرکة تعمل فی معامل بحوث (HRL) جهاز تعقب مهجن یتیح للمستخدم حریة الحرکة بشکل أکبر ، ویعتبر تطور فی تقنیة الواقع المعزز التی کانت تجبر المستخدم البقاء فی مکان محدد ، واستخدمت تقنیة أزوما فی عرض الإعلانات النصیة الافتراضیة على المبانی ، وهذه التقنیة تعد خطوة أولى لتقنیة الواقع المعزز التی أصبحت عالمیة الاستخدام. وفی نفس العام توصل (Milgram) إلى العلاقة التی توضح الفرق بین الواقع الافتراضی والواقع المعزز من خلال ما یعرف بمتوالیة میلغرام .

ثانیاً : مرحلة الانتشار المطلق : فی أواخر التسعینات وبدایة الألفیة الثالثة خطت تقنیة الواقع المعزز العدید من الخطوات لتصبح أحد تقنیات الحاسب الآلی التی لاقت انتشاراً واسعاً وسریعاً ، ومن أبرز تلک التطورات :  

• 1998  : بدأ تنظیم عدد من المؤتمرات المخصصة لدراسة تقنیة الواقع المعزز تحت أسم " الندوات الدولیة حول الواقع المختلط والواقع المعزز " ISMAR.
• وفی نهایة التسعینات ظهر عدد من المشاریع والبحوث فی سنغافورة وألمانیا والتی رکزت على تطویر تقنیة الواقع المعزز.
• وتعتبر الألفیة الثالثة ومع مرحلة ظهور الأجهزة والهواتف الذکیة مرحلة انتقالیة لتقنیة الواقع المعزز من الاستخدام المحدود إلى الانتشار ، وتبعاً لذلک فقد تعددت مجالات تطبیقه.

ممیزات تکنولوجیا الواقع المعزز :

إن استخدام تکنولوجیا الواقع المعزز فی التعلیم وداخل البیئة الصفیة له العدید من المیزات ، وقد ذکر أندرسون ولیروکبیسAnderson & Liarokapis,2014,p.2)) أن من ممیزات تکنولوجیا الواقع المعزز أنها :

• بسیطة وفعالة.
• تزود المعلم بمعلومات واضحة وموجزة.
• تمکن المعلم من إدخال معلوماته وبیاناته وإیصالها بطریقة سهلة.
• تتیح التفاعل بین المعلم والمتعلم.
• تمتاز بقابلیتها للتوسع بسهولة.
• تجعل الإجراءات بین المعلم والمتعلم واضحة.

مبررات استخدام تکنولوجیا الواقع المعزز :

یذکر رادو(Radu,2012,p.19) مبررات استخدام تقنیة الواقع المعزز کما یلی :

• تعمل على زیادة دافعیة المتعلمین وشعورهم بالاستمتاع والرضا ، ورغبتهم فی إعادة تجربة الواقع المعزز.
• زیادة فهم الطلاب للمحتوى التعلیمی باستخدام الواقع المعزز مقارنة بوسائل أخرى کالحاسوب أو الفیدیو التعلیمی أو الکتب.
• استبقاء المعلومات والاحتفاظ بها فی الذاکرة فترة أطول ، حیث ذکر أن ما اکتسبه المتعلم من خلال تطبیقات الواقع المعزز یدوم ویرسخ فی الذاکرة بشکل أکبر مما یتم اکتسابه بواسطة الوسائل التقلیدیة.
• زیادة التعاون بین مجموعات المتعلمین من جهة وبین المتعلمین والمعلم من جهة أخرى.

أنواع الواقع المعزز:

• على أساس تمییز الموقع , على أساس الرؤیة.

الفرق بین تقنیة الواقع المعزز والواقع الافتراضی :

جدول (1) مقارنة بین الواقع المعزز والواقع الافتراضی

 أهمیة الواقع المعزز فی التعلیم :

ویمکن توضیح دور الواقع المعزز فی التعلیم کما أشار إلیه (عطارة وکنسارة ، 2015 ، ص190) و ( الخلیفة ،2010، ص) ( ( Ivanova, 2011, p.p178-179  ( Lee ,2012 , p.19 ) فی النقاط التالیة :

• إن نجاح توظیف تقنیة الواقع المعزز فی التعلیم یتوقف على درجة امتلاک المعلم للمعارف والمهارات اللازمة لاستخدام هذه التقنیة والتعامل معها.
•   یوفر الواقع المعزز مساحة تعلیم ابتکاریه وذلک عن طریق دمج مواد التعلیم الرقمیة بمختلف الصیغ الإعلامیة من وسائل وأدوات والتی هی أجزاء مباشرة من الحیز المادی أو ما یسمى بالبیئة المادیة وبالتالی تهیئة الفرصة لیتمتع المتعلمون بـ (التعلم الموقفی).
•   یتماشى الواقع المعزز جنباً إلى جنب مع مفاهیم التعلم البنائیة ، حیث یکون فی وسع المتعلمین التحکم بعملیة التعلم الخاصة بهم عن طریق التفاعلات النشطة مع بیئات التعلم الواقعیة والافتراضیة (VR)على حد سواء ، والتعامل مع المدخلات غیر الواقعیة فی بیئات التعلم هذه ، وبالتالی اکتساب قدر أکبر من المهارة والمعرفة.

نظریات الواقع المعزز فی التعلیم :

النظریة السلوکیة (سکنر) , النظریة البنائیة , النظریة الاجتماعیة  ,النظریة الترابطیة

بعض النماذج الدولیة لاستخدام تقنیة الواقع المعزز :

تجربة مصر ,الامارات العربیة المتحدة (دبی) , معرض (أفاق جدیدة وأبعد) , تجربةألمانیا تجربة بریطانیا .

معوقات استخدام تکنولوجیا الواقع المعزز :

برغم العدید من المزایا لاستخدام تکنولوجیا الواقع المعزز فی التدریس ؛ فإنً هناک مجموعة من المعیقات التی تواجه تطبیقها وتحد من استخدامها حیث  ذکر(Azuma,1997,p.18) و(الحسینی،2014،ص 57) :

• عدم توافر أو قلة الإمکانات المادیة للبدء فی مشروع قائم على تکنولوجیا الواقع المعزز.
• عدم توافر القناعة الکافیة بهذا النوع من التعلیم من قبل المدارس ، وعدم تفاعل الطلاب بشکل جید.
• یرى بعض الطلبة أن تکنولوجیا الواقع المعزز لیست فعًالة ولا یجب أن یدرسوا بها.
• ندرة المختصین والخبراء بتطبیقات الواقع المعزز.

المحور الثالث : مهارات البرمجة وقیاسها :

تعریف المهارة :

        یعرفها شوقی محمد بأنها " الأوامر والأکواد التی تسهل للمبرمج عملیة التعامل مع الحاسب لکی تتمکن من تنفیذ المهام التی یرغب فی تنفیذها من خلال البرمجة" .                    (شوقی ،2007، ص 59).

        ویری عبد العظیم عبد السلام أن المهارة لیست مجرد إتقان الصنعة فقط ، وإنما الإلمام بمتطلبات الأداء نظریاً وعملیاً ، والمهارة تقاس بکم الإنتاج وکیفیته ولا تقتصر على إتقان النشاط الحرکی فقط ، وإنما هناک مهارات التفکیر ومهارات التعبیر اللفظی ومهارات التعبیر الصوتی . (الفرجانی ،٢٠٠٢ ، ص 43).

خصائص المهارة العملیة :

یری (زیتون ،2000 ، ص120) أن للمهارة خمس خصائص وهی :

1. تعبر المهارة عن القدرة على اداء عمل أو عملیة ، وهذا العمل أو العملیة یتکون فی الغالب من مجموعة من الأداءات أو العملیات الأصغر وهی الأداءات أو العملیات البسیطة الفرعیة ، أو المهارات البسیطة أو الاستجابات البسیطة ، التی تتم بشکل متسلسل ومتناسق فتبدو مؤتلفة بعضها مع بعض .
2. تتکون المهارة عادة من خلیط من الاستجابات العقلیة (وهی التی یغلب علیها الأداء العقلی مثل مهارات حل المشکلات ، ومهارات التفکیر الابتکاری ) والاجتماعیة (وهی التی یغلب علیها الأداء الاجتماعی ، ومن أبرزها المهارات الاجتماعیة المنزلیة والمدرسیة) ، والحرکیة أو الجسمانیة (ویغلب علیها الأداء الحرکی ومنها المهارات المعملیة والحرفیة).
3. یتأسس الأداء المهاری على المعرفة أو المعلومات ، إذ تکون المعرفة أو المعلومات جزءاً لا غنی عنه من هذا الأداء.
4.  ینمی الأداء المهاری للفرد ویحسن من خلال عملیة التدریب أو الممارسة ویعتبر التدریب على أداء المهارة شرطا أساسیا لتعلمها، والتدریب هو تکرار وهادف مصحوب بالتعزیز أی أن التدریب یکون هنا نوعا من الممارسة المعززة أو الموجهة لغرض معین والذی یؤدی لتحسین الأداء.
5.  یتم تقییم الأداء المهاری عادة بکل من معیاری الدقة فی القیام به والسرعة فی الإنجاز معا .

جوانب التعلم فی المهارة :

١- الجانب العقلی(المعرفی) :

٢- الجانب الأدائی ( السلوکی ) :

٣- الجانب الوجدانی ( الانفعالی ) :

قیاس المهارة :

یرى ( أبو هاشم ، 2004 ، ص 155) أنه یمکن قیاس المهارة فی جانبین هما : -

•  الجانب المعرفی : ویتم قیاسه تحریریاً عن طریق اختبارات الورقة والقلم ، والتی تتناول فی معظمها حقائق علمیة متعلقة بالمهارة والعمل المراد إنجازه لدى الأفراد.

أسالیب قیاس المهارة :

یصنف ( أبو هاشم ، 2004 ، ص 156) أسالیب قیاس المهارات على النحو التالی : -

أولاً : الاختبارات العلمیة : وتستخدم هذه الاختبارات لتقویم بعض الجوانب التی تتطلب مواقف عملیة ، وهناک صور عدیدة لهذه الاختبارات من أهمها : -

• اختبارات التعرف : وتهدف إلى قیاس قدرة المتعلم فی التعرف على الأشیاء کالتعرف على بعض الأجهزة والأدوات.
• اختبارات الأداء : ویطلب فیها من المتعلم أداء عمل معین أو حل مشکلة معینة ، أو إجراء تجربة معینة.
• اختبارات الإبداع : وهذا النوع من الاختبارات یقیس قدرة التلمیذ على الإبداع فی الجانب العملی کأن یطلب منهم تصمیم بعض الأجهزة ، أو القیام بتجارب معینة باستخدام ما یرونه مناسباً من الأدوات والأجهزة.

ثانیاً : أسلوب الملاحظة المنتظمة : یهتم هذا الأسلوب بأداء الطلاب الفعلی بهذه المهارات ، وتعتبر ملاحظة الأداء فی المهارات العملیة من أهم أسالیب التقویم لها ، إذ أن هذه الملاحظة تلعب دوراً هاماً فی بیان مدى تحسن الأداء ، والتقدم فی اکتساب هذه المهارات ، والملاحظة المنتظمة للأداء لیس الغرض منها وصف جوانب الأداء فحسب ، بل أیضاً مراقبة وضبط وتنظیم الأنشطة العملیة وأیضاً اکتشاف العلاقات بین                   جوانب الأداء.

ثانیاً : الدراسات السابقة :

دراسة عوض الله أحمد (2016) :

هدفت الدراسة إلى معرفة فاعلیة برنامج قائم على تکنولوجیا الواقع المعزز فی تنمیة مهارات التفکیر البصری فی مبحث العلوم لدى طلاب الصف التاسع بغزة ، ولتحقیق أهداف الدراسة استخدمت الباحثة المنهج التجریبی ؛ ذو تصمیم المجموعة الواحدة مع قیاس قبلی– بعدى ، حیث تکون مجتمع الدراسة من جمیع طلاب الصف التاسع بقطاع غزة بالمدارس التابعة لوزارة التربیة والتعلیم ، والبالغ عددهم (6894) طالبا ، تم اختیار مدرسة الیرموک الأساسیة للبنین بمحافظة غزة بشکل عشوائی ، وتم اختیار صف واحد أیضا بشکل عشوائی ، حیث تکونت عینة  الدراسة من (43) طالبا من طلاب الصف التاسع الأساسی ، وتم تدریسها باستخدام البرنامج القائم على تکنولوجیا الواقع المعزز. وقد أعدّت الباحثة اختبار التفکیر البصری کأداة للدراسة ، وقد جرى التأکد من صدقه وثباته. وتوصلت الدراسة إلى وجود فروق ذات دلالة إحصائیة بین متوسطی درجات الطلاب فی التطبیقین القبلی والبعدی على اختبار التفکیر البصری ، یحقَق توظیف البرنامج القائم على تکنولوجیا الواقع المعزز فاعلیة مرتفعة فی تنمیة مهارات التفکیر البصری.

دراسة باکا وآخرون (Bacca& others,2014) :

هدفت هذه الدراسة للتعرف إلى أین تتجه تقنیة الواقع المعزز فی التعلیم من خلال مراجعة البحوث والتطبیقات ، واستخدم الباحثون المنهج الوصفی على عینة بلغت (32) دراسة منشورة فی مجلات علمیة مختصة بتکنولوجیا التعلیم فی الفترة 2003-2013م ، وکأدوات للدراسة تم استخدام أداة تحلیل المحتوى لتحلیل الدراسات التی تم اختیارها وفق معاییر تم وضعها ، وتوصلت الدراسة لعدد من النتائج ، منها : أن عدد الدراسات التی تناولت تکنولوجیا الواقع المعزز فی التعلیم قد ازداد بشکل ملحوظ خلال الأربع سنوات الأخیرة. وأن تقنیة الواقع المعزز تم تطبیقها فی مؤسسات التعلیم العالی بشکل کبیر مقارنة بمدارس التعلیم العام.

دراسة الحسینی (2014) :

هدفت هذه الدراسة للتعرف إلى أثر استخدام تقنیة الواقع المعزز(Augmented Reality) فی وحدة من مقر الحاسب الآلی فی تحصیل واتجاه طالبات المرحلة الثانویة ، واستخدمت الباحثة المنهج شبه التجریبی على عینة مکونة من (55) طالبة من طالبات الصف الثالث الثانوی بمکة المکرمة. (28) طالبة فی المجموعة التجریبیة و(27) طالبة فی المجموعة الضابطة ، واستخدمت الباحثة ، کأدوات للدراسة ، اختبار تحصیلی تکون من(30) فقرة ، ومقیاس اتجاه تکون من (25) فقرة. وتوصلت الدراسة إلى وجود فروق ذات دلالة إحصائیة عند مستوى الدلالة (0.05) بین المتوسطات المعدلة للمجموعتین التجریبیة والضابطة فی التحصیل البعدی عند مستوى (التذکر-الفهم –التحلیل-الکلی (لطالبات الصف الثالث الثانوی بعد ضبط التحصیل القبلی. ووجود فروق ذات دلالة إحصائیة عند مستوى الدلالة(0.05) بین متوسطی القیاسین القبلی والبعدی لطالبات المجموعة التجریبیة فی مقیاس الاتِّجاه نحو التقنیة.

التعلیق على الدراسات السابقة :

الهدف :

تتشابه الدراسة الحالیة مع الدراسات السابقة فی معرفة فاعلیة تقنیة الواقع المعزز ، حیث تنوعت أهداف الدراسات السابقة التی تناولت تکنولوجیا الواقع المعزز ، لکنّ معظم الدراسات السابقة هدفت إلى معرفة فاعلیة أو أثر تکنولوجیا الواقع المعزز فی التعلیم ، ومن هذه الدراسات دراسة عوض الله أحمد (2016) ، ودراسة الحسینی (2014) .

المنهج :

استخدمت معظم الدراسات السابقة المنهج التجریبی وشبه التجریبی ، أما دراسة باکا وآخرون (Bacca& others,2014)

 فقد استخدمت المنهج الوصفی,تشابهت الدراسة الحالیة مع بعض الدراسات السابقة فی استخدامها للمنهج التجریبی ذی المجموعتین (تجریبیة وضابطة) مع قیاس قبلی - بعدی ، مثل دراسة عوض الله أحمد (2016) ، ودراسة الحسینی (2014) .

الأدوات :

تنوعت الأدوات المستخدمة فی الدراسات السابقة ، منها اختبار تحصیلی کدراسة عوض الله أحمد (2016) ، ودراسة الحسینی (2014).

تشابهت الدراسة الحالیة مع بعض الدراسات السابقة فی استخدامها الاختبار التحصیلی ، وتشابهت کذلک مع الدراسات التی استخدمت بطاقة الملاحظة کأداة.

العینة :

تنوعت المراحل الدراسیة التی أجریت فیها الدراسات السابقة . ومنها ما تم تطبیقه على المرحلة الثانویة کدراسة الحسینی (2014) . 

الاستفادة من الدراسات السابقة :

فی ضوء ما تم عرضه من التعقیبات الجزئیة ، یمکن الإشارة إلى أن أهداف الدراسات السابقة قد تنوعت بتنوع المراحل الدراسیة وأماکن إجرائها ، والمنهج المستخدم ، وعینة الدراسة ، وتنوعت أدوات جمع المعلومات ، والأسالیب الإحصائیة ، وبالتالی ظهور النتائج ، وتفسیرها ، وصیاغة المقترحات بناءً على ذلک ، وفی هذا السیاق تم الاستفادة من الدراسات السابقة فی بناء هیکلیة الدراسة الحالیة من خلال ما یلی :

• الاستعانة بنتائج الدراسات السابقة فی صیاغة فرضیات الدراسة الحالیة.
• دعم وتنظیم الإطار النظری للدراسة الحالیة.
• الاستفادة من الخطوات الإجرائیة المتبعة فی الدراسات السابقة لاختیار وتصمیم أدوات الدراسة, وهی تقنیة الواقع المعزز ، الاختبار التحصیلی وبطاقة الملاحظة.
• الاطلاع على الأسالیب الإحصائیة المناسبة ومناقشة النتائج.

منهج البحث:

استخدم هذا البحث المنهج شبه التجریبی والذی یقصد به "تغیر متعمد ومضبوط للشروط المحددة للواقع أو الظواهر– التی تکون موضع الدراسة، وذلک لملاحظة أثر المتغیر المستقل (تقنیة الواقع المعزز) على المتغیر التابع (مهارات البرمجة)، مع ضبط المتغیرات الأخرى ذات العلاقة، وعلى نحو أکثر تحدیدا فقد استخدم أحد تصمیمات المنهج التجریبی؛ حیث تم توزیع الطلاب على مجموعتین، الأولى (تجریبیة)، والثانیة (ضابطة)، تم بعدها تطبیق الاختبار القبلی على المجموعتین، ومن ثم معالجته النتائج إحصائیا، تبع ذلک تدریس المجموعة التجریبیة باستخدام تقنیة الواقع المعزز، وفی المقابل خضعت المجموعة الضابطة للتدریس وفق  الطریقة التقلیدیة، وفی نهایة التجربة تم اختبار المجموعتین اختبارا إحصائیا للمقارنة بین المجموعتین.

متغیرات البحث:

یعتمد منهج البحث وتصمیمه شبة التجریبی على المتغیرات الآتیة:

المتغیر المستقل (Independent Variable) وهو "العامل أو السبب الذی یطبق بغرض معرفة أثره على النتیجة"  والمتغیر المستقل فی هذا البحث هو "تقنیة الواقع المعزز".

المتغیر التابع ( Dependent Variable ) وهو "النتیجة التی یقاس أثر تطبیق المتغیر المستقل علیها" ویتمثل المتغیر التابع فی هذا البحث الآتی (مهارات البرمجة لدى طلاب الصف الأول الثانوی).

مجتمع البحث:

تکون مجتمع البحث من جمیع طلاب الصف الأول الثانوی بمحافظة بیش التابعة لإدارة تعلیم صبیا بمنطقة جازان للعام الدراسی 1439 – 1440هــ.

عینة البحث:

تکونت عینة البحث من مجموعة من طلاب الصف الأول الثانوی فی مدرسة من مدارس منطقة ( جازان  ) التعلیمیة  تم اختیارها بطریقة عشوائیة وهی (مدرسة مسلیة الثانویة ببیش )، التابعة لمحافظة صبیا. وجاء اقتصار الباحث على مدرسة واحدة فقط – بعد اختیارها عشوائیا-  لوجود اکثر من شعبة لصف الصف الأول الثانوی ولیتم ضبط جمیع العوامل والمتغیرات المؤثرة قدر الإمکان. وقد شرع الباحث بتقسیم هذه العینة إلى مجموعتین: إحداهما تجریبیة وعددهم (30) طالبًا، والأخرى ضابطة وعددهم (30) طالبًا.

نتائج البحث ومناقشتها وتفسیرها

  هدف البحث الحالی إلى تعرُّف أثر استخدام تقنیة الواقع المعزز فی تنمیة مهارات البرمجة لدى طلاب المرحلة الثانویة، ولتحقیق هذا الهدف تم تطبیق اختبار فی الجانب المعرفی لمهارات البرمجة وبطاقة الملاحظة قبلیاً وبعدیاً على مجموعة البحثً، وبعد إدخال نتائج أفراد العینة ومعالجتها إحصائیًا باستخدام برنامج الحزم الإحصائیة للعلوم الاجتماعیة (SPSS)، وفیما یلی عرض نتائج البحث ومناقشتها وتفسیرها:

فرض الدراسة الأول الذی ینص على: لا توجد فروق ذات دلالة إحصائیة عند مستوى الدلالة () بین متوسطات درجات المجموعتین التجریبیة والضابطة فی الاختبار المعرفی لمهارات البرمجة البعدی عند مستوى التذکر لطلاب الصف الأول الثانوی.

فرض الدراسة الثانی الذی ینص على: لا توجد فروق ذات دلالة إحصائیة عند مستوى الدلالة () بین متوسطات درجات المجموعتین التجریبیة والضابطة فی الاختبار المعرفی لمهارات البرمجة البعدی عند مستوى الفهم لطلاب الصف الأول الثانوی.

فرض الدراسة الثالث الذی ینص على: لا توجد فروق ذات دلالة إحصائیة عند مستوى الدلالة () بین متوسطات درجات المجموعتین التجریبیة والضابطة فی الاختبار المعرفی لمهارات البرمجة البعدی عند مستوى التحلیل لطلاب الصف الأول الثانوی.

فرض الدراسة الرابع الذی ینص على: لا توجد فروق ذات دلالة إحصائیة عند مستوى الدلالة () بین متوسطات درجات المجموعتین التجریبیة والضابطة فی الاختبار المعرفی لمهارات البرمجة البعدی عند مستوى التطبیق لطلاب الصف الأول الثانوی.

فرض الدراسة الخامس الذی ینص على: لا توجد فروق ذات دلالة إحصائیة عند مستوى الدلالة () بین متوسطات درجات المجموعتین التجریبیة والضابطة فی الاختبار المعرفی لمهارات البرمجة البعدی على المستوى الکلی للاختبار لطلاب الصف الأول الثانوی.

فرض الدراسة السادس الذی ینص على: لا توجد فروق ذات دلالة إحصائیة عند مستوى الدلالة () بین متوسطات درجات المجموعتین التجریبیة والضابطة فی التطبیق البعدی لبطاقة الملاحظة لقیاس الجانب الأدائی لمهارات البرمجة تعزى لاستخدام تقنیة الواقع المعزز.

المراجع:

المراجع العربیة

المراجع الأجنبیة:

 - Bacca, J. & Others (2014). Augmented Reality Trends in Education: A Systematic Review of Research and Applications. Educational Technology& Society, 17 (4), 133–149.

- Ivanova, M, & Ivanov, G. (2011). Enhancement of Learning and Teaching in   Computer Graphics Through Marker Augmented Reality Technology, International Journal on New Computer Architectures and Their Applications , (IJNCAA) , Vol.1 No. 1, pp. 176-184.

- Lee, K. (2012). Augmented Reality in education and training, Tech Trends: Linking Research & Practice to Improve Learning, Vol.56, No. 2, pp. 13-21.

- Rdu, L. (2012). Why Should My Students Use AR? A Comparative Review of the Educational Impact of Augmented Reality, IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality, Atlanta.

-Anderson, E. &Liarokapis, F.(2014). Using augmented reality as medium to assist teaching in higher education. Coventry University, UK.

-Azuma, R. (1997). A Survey of Augmented Reality. Presence: Teleoperators and Virtual, Environments, Vol. 1, No. 6, pp.355-385.

-Choi,DongHwa&Hebert,AmberDailey.(2016).Emerging ToolsandApplicationsofVirtual Reality in Education.p.168-185.

-Horton, W.(2006). E-Learning by Design, San Francisco:John Wiley & Sons