تم ترجمة هذه الصفحة آليًا من الإنجليزية. اطلع على النسخة الأصلية باللغة الإنجليزية.

باحثون ومعلمون وزملاء المؤسسة يستكشفون النماذج الحسابية والنظرية للتعليم والتعلم وتصميم المناهج.

الاستدلال النشط والتعليم

إعادة صياغة الفصول الدراسية كمُصّلِحَاتٍ مُولِّدة متعددة الوكلاء حيث يقلل الطلاب والمعلمون معًا من الخطأ في التنبؤ والطاقة الحرة المتوقعة.

التعليم هو عملية منظمة اجتماعيًا لتقليل عدم اليقين بشأن العالم والآخرين، مما يجعله ملاءمة نموذجية للاستدلال النشط ومبدأ الطاقة الحرة. هناك مجموعة صغيرة ومتنامية من الأعمال المراجعة من قبل الأقران بدأت في formalize الطلاب والمعلمين كوكلاء يقومون ببناء نماذج توليدية هرمية واختيار السياسات بناءً على الطاقة الحرة المتوقعة وتحديث المعتقدات من خلال خطأ التنبؤ - لكن هذا الأدب لا يزال موجهًا مفهوميًا، مع عدم وجود اختبارات تجريبية مباشرة للاستدلال النشط في الفصول الدراسية الفعلية لا تزال غائبة.

لماذا يتناسب النطاق

تعتبر الاستدلال النشط الإدراك والعمل والتعلم كمساهمة في تقليل دالة طاقة حرة تحدد المفاجأة ضمن نموذج توليدي، وتُجسّد التفاعلات التعليمية هذه الدورة على نطاق واسع: يقوم الطلاب باستمرار بتحديث معتقداتهم حول المفاهيم والثقة بالنفس من خلال ردود الفعل بينما يصمم المعلمون الأنشطة والتقييمات في ظل عدم يقين مطرد بشأن ما يعرفه الطلاب. تتوافق النماذج التوليدية الهرمية، حيث تشفر المستويات الأعلى بانتظام سياقي بطيء والمستويات الأدنى تفاصيل حسية سريعة، مع هيكل المنهج الدراسي، مع شرط مبدأ الطاقة الحرة بأن أخطاء التنبؤ ليست تافهة ولا مبالغ فيها، مما يتوافق مع مفاهيم مثل منطقة التطوير الظريف. كما أن الفصول الدراسية متعددة الوكلاء وجزئياً قابلة للملاحظة: يستنتج المعلمون المعرفة والصفات الخفية للطلاب من إشارات ضوضاء مثل الدرجات والسلوك، بينما يستنتج الطلاب معايير التقييم المخفية ومتطلبات المهام من ردود الفعل المحدودة، مما يمنح التفاعل هيكلًا طبيعيًا لـ POMDP مع قيمة معرفية وواقعية على المحك في كل خيار سياسة.

حالة الأدبيات

تنقسم الأدبيات ذات الصلة إلى ثلاث طبقات: قاعدة تأسيسية ناضجة (مبدأ الطاقة الحرة لـ Friston، والترميز التنبئي، وحسابات الدماغ البايزي، والتي تم تخفيفها من خلال الانتقادات التي تشكك فيما إذا كانت الأدلة الحالية تدعم قراءة واقعية حرفية لمزاعم "الدماغ البايزي")؛ ودراسات الاستدلال النشط التجريبية في علم الأعصاب المعرفي والسريري (على سبيل المثال، الترميز الدوباميني لليقين بالنتائج، والاستكشاف البصري كفعل معرفي، والدراسات النفسية التشخيصية عبر التشخيص لتعلم الاستكشاف والاستغلال) التي توضح أن الإطار يمكن أن يتناسب مع البيانات السلوكية والعصبية الحقيقية، على الرغم من أن هذه الدراسات تستهدف الإدراك والاعتلال النفسي بدلاً من التعليم؛ ومجموعة صغيرة من الأوراق التي تتناول التعليم مباشرة. ترتكز هذه الطبقة الثالثة على مقالين تمت مراجعتهما من قبل الأقران - "الاستدلال النشط يذهب إلى المدرسة: أهمية التعلم النشط في الفصول الدراسية" للجمعية الملكية و "Active Inference وتطوير المعلمين" لـ Taylor & Francis - إلى جانب دراسة فيزيولوجية عصبية للترميز التنبئي المعتمد على التسلسل في تعلم المهارات التي تظهر التكامل الهرمي للسياق والمعرفة المسبقة أثناء الممارسة. يصف التقرير هذه الأدبيات التعليمية المباشرة بأنها لا تزال ناشئة، وتركز على رسم الخرائط المفاهيمية بدلاً من التحقق التجريبي على نطاق واسع.

المشاريع والأدوات الرئيسية

الاستدلال النشط يذهب إلى المدرسة" يطور نماذج توليدية لتفاعلات الفصول الدراسية حيث يحمل الطلاب والمعلمون معتقدات حول المحتوى وبعضهم البعض، ويعامل الإجراءات مثل طرح الأسئلة أو تشكيل المجموعات كخيارات سياسية توازن بين القيمة المعرفية والقيمة العملية؛ ويجادل بأن أساليب التدريس النشط تتفوق على التعليم السلبي لأنها توفر فرصًا معرفية أغنى. "Active Inference وتطوير المعلمين" يوسع نفس الجهاز ليشمل المعلمين، ويصمم النمو المهني كتنقية للنموذج التوليدي حيث تعيق التوقعات المسبقة المفرطة الدقة حول "ما ينجح" الممارسة التكيفية بينما تدعم الشكوك المعايرة التجريب. الترجمات الموجهة للممارسين — مشروع الفصل الدراسي التنبؤي ومقدمة مدرسة ديفون البحثية للمعالجة التنبؤية — تفسر هذه الأفكار للمعلمين حول استخلاص المفاهيم المسبقة وإعادة صياغة الأخطاء كمعلومات، ولكن بدون نمذجة رسمية أو تقييم تجريبي. يوضح التقرير صراحة أنه لا توجد حتى الآن منصة تعليمية أو أداة تقييم أو نظام فصول دراسية قائم على الاستدلال النشط تم نشره بالكامل؛ أقرب النظائر الحسابية هي أعمال المحاكاة ووظيفة الهدف التي تم بناؤها لمجالات أخرى، مثل أهداف التعلم المعزز القائمة على الطاقة الحرة وأطروحة بريستول حول الاستدلال النشط في الدوائر القشرية المحاكاة، ولم يتم بناء أي منهما للفصول الدراسية.

مسائل مفتوحة

يتعامل التقرير مع التحقق من الاستدلال النشط على أنه نظرية وصفية (وليس فقط إيجابية أو توجيهية) للتعلم كالمشكلة المفتوحة الرئيسية، مما يعكس تحذيرات نقد الدماغ البيزي بأن الأشكال الرياضية الأنيقة ليست دليلًا على أن الناس يتصرفون بالفعل كمُنَظِّمين للطاقة الحرة دون توقعات. يتم تحديد التوسع من المهام المعملية الصغيرة والمحددة جيدًا المستخدمة في أعمال الاستدلال النشط التجريبية الحالية إلى التعقيد متعدد الوكلاء وطويل الأمد للفصول الدراسية كأمر تحليلي، وكذلك خطر الخلط بين المبادئ التصميمية الإيجابية (كيف يجب تنظيم الفصول الدراسية) والادعاءات الوصفية (كيف يتصرف الطلاب بالفعل). كما يسلط التقرير الضوء على المخاوف الأخلاقية والعملية المتعلقة بالنماذج المولدة التي تشفر السمات الكامنة مثل الدافع والقدرة لاتخاذ قرارات عالية المخاطر، والفجوة المفاهيمية حول دمج الدافع والمشاعر والهوية الاجتماعية في هذه النماذج. تشمل الأدلة ذات الأولوية التالية التجارب السلوكية المنضبطة التي تختبر التنبؤات القائمة على الطاقة الحرة مقابل بدائل التعلم المعزز، وتوسيع نطاق العمليات الفسيولوجية لعملية الترميز التسلسلي التنبئي للتحقق من صحة المهام في الفصل الدراسي، والملاحظات المدرسية طويلة الأمد، والتنفيذات التجريبية منخفضة المخاطر.

إطار مرجعي

كارل جيه. فرايستن (2010). مبدأ الطاقة الحرة: نظرية موحدة للدماغ؟ مراجعات علم الأعصاب. DOI: 10.1038/nrn2787. توماس بار، جوفاني بيزولو، كارل جيه. فرايستن (2022). الاستدلال النشط: مبدأ الطاقة الحرة في العقل والدماغ والسلوك. مطبعة إم آي تي. جوفاني بيزولو، فرانسكو ريجولي، كارل جيه. فرايستن (2017). الاستدلال النشط، التنظيم الشعاعي والتحكم التكيفي في السلوك. تقدم في علم الأعصاب. DOI: 10.1016/j.pneurobio.2017.08.001. لانسيلوت دا كوستا، توماس بار، نور ساجيد، سيباستيان فيسليك، فيكتورتا نيسكسو، كارل جيه. فرايستن (2020). الاستدلال النشط على مساحات الحالة المتباينة: تركيب. علم النفس الرياضي. DOI: 10.1016/j.jmp.2020.102447.

الأسطح الرئيسية

الاستدلال النشط والتعليم في نظرة خاطفة

البحث المعرفي

التعلم يُصوَّر على أنه بحث نشط عن المعلومات لتقليل الخطأ في التوقع، وليس استقبالًا سلبيًا للمحتوى.

المعلم كوكيل استنتاجي

تُصوَّر الخيارات التعليمية كمُختارات للسياسة التي تقلل الطاقة الحرة المتوقعة بشأن فهم الطالب.

لاحِقًا مفهوميًّا إلى الآن

ثمة ورقتان بحثيتان معلّمتان فقط يحددانان بشكل رسمي الاستدلال النشط في التعليم، ولا يوجد نظام صفّي قائم يعتمد على الاستدلال النشط حتى الآن.

الموارد ذات الصلة

روابط عامة لهذه الصفحة