يحتل تعلم كتابة الحروف العربية موقعًا مهمًا في النمو المعرفي للأطفال العرب، إذ يعزز مهاراتهم في الذاكرة والاستبقاء، غير أن نقص التطبيقات التعليمية باللغة العربية قد يحد من فاعلية تجربة التعلم لديهم، ولجسر هذه الفجوة طُوّر تطبيق سام أبجد، وهو تطبيق ويب تفاعلي يوظف تقنيات التعلم العميق، ومنها التعرف على الكتابة في الهواء، في تعليم الحروف العربية للأطفال، وقد صُمم التطبيق بما يلائم احتياجات المستخدمين، مستندًا إلى مسوح واسعة أُجريت مع الأمهات والمعلمات، وإلى مراجعة شاملة للأدبيات للوقوف على أساليب ونماذج تعليم فاعلة، لتجمع هذه الدراسة بين تطوير تقني مؤسس على حاجات فعلية للمستخدمين وتقويم تجريبي دقيق لأداء نماذج التعرف المستخدمة فيه، وتقوم فكرة الكتابة في الهواء على تحويل حركة اليد في الفراغ إلى حرف تتعرف عليه الخوارزمية فورًا، ما يجعل التعلم تجربة حركية تفاعلية تناسب طبيعة الأطفال في مراحلهم الأولى وتجمع بين اللعب والتعلم
أولًا: أهداف الدراسة ومنهجيتها
هدفت الدراسة إلى تطوير تطبيق ويب تفاعلي لتعليم الحروف العربية بالاعتماد على التعلم العميق والتعرف على الكتابة في الهواء، وتقويم فاعلية النماذج المستخدمة في التعرف على الحروف العربية المكتوبة في الهواء، وجُمعت البيانات من ثلاث مجموعات بيانات متاحة للعموم، لتتكون في النهاية مجموعة تضم 31,349 صورة موصوفة لحروف عربية مكتوبة بخط اليد، وطُبقت تقنيات لمعالجة البيانات بهدف تحسين جودة المجموعة، شملت إزالة التشويش من الصور وتحويلها إلى التدرج الرمادي وتوسيع البيانات، ثم جُرب نموذجان هما الشبكة العصبية الالتفافية ونموذج في جي جي 16 لتقويم فاعليتهما في التعرف على الحروف العربية المكتوبة في الهواء، وبُني تطبيق الويب باستخدام إطار فلاسك وبيئة باي تشارم ليقدم واجهة قوية وسهلة الاستخدام تلائم الأطفال والمعلمين والأمهات، وروعي في تصميم التطبيق أن تكون تجربة الاستخدام مناسبة للأطفال في مراحل تعلمهم الأولى، وأن يستجيب لملاحظات الأمهات والمعلمات بوصفهن الأقرب إلى ممارسات تعليم الحروف في البيت والمدرسة، فجاءت واجهته ومهامه موجهة بهذه الاحتياجات الفعلية
ثانيًا: أبرز النتائج
أظهرت النتائج أن النموذج الأبرز أداءً بين نماذج الشبكة العصبية الالتفافية المجرّبة هو نموذج من سبع طبقات دون إسقاط، فقد حقق دقة اختبار عالية بلغت 96.40 في المئة، كما أظهر مستوى ضبط ودرجة إف واحد ملحوظين قاربا 96.44 في المئة و96.43 في المئة على التوالي، وهو ما يشير إلى ملاءمة ناجحة للنموذج دون فرط في التخصيص، وقد أثبت تطبيق الويب، بفضل توظيفه تقنيات التعلم العميق وملاحظات المستخدمين التي وُجه بها تطويره، قدرته على تلبية الاحتياجات التعليمية بفاعلية، مقدمًا واجهة متينة وسهلة الاستخدام تعين الأطفال على تعلم الحروف العربية بطريقة تفاعلية تجمع بين الكتابة في الهواء والتعرف الفوري على الحروف، بما يثري تجربة التعلم المبكر للغة العربية، وتعزز المؤشرات المتقاربة للدقة والضبط ودرجة إف واحد الثقة في قدرة النموذج على التعرف الدقيق على الحروف المكتوبة في الهواء في ظروف الاستخدام الفعلية داخل التطبيق، لا في ظروف اختبار معزولة فحسب
ثالثًا: دلالات الدراسة وتطبيقاتها
تنطوي هذه الدراسة على دلالات تطبيقية للمعنيين بتعليم اللغة العربية في الطفولة المبكرة، إذ تقدم نموذجًا عمليًا لتطبيق تعليمي عربي يوظف التعرف على الكتابة في الهواء بالتعلم العميق، وهو ما يعالج جانبًا من نقص التطبيقات التعليمية العربية الذي رصدته الدراسة في مستهلها، كما أن تأسيس التطوير على مسوح الأمهات والمعلمات ومراجعة الأدبيات يقدم درسًا منهجيًا في بناء التطبيقات التعليمية انطلاقًا من احتياجات المستخدمين الفعلية، ويمكن أن تستفيد من نتائجها جهات تطوير المحتوى التعليمي الرقمي العربي والمدارس والأسر في توظيف أدوات تفاعلية تعزز تعلم الحروف وتنمي الذاكرة والاستبقاء لدى الأطفال في مراحل مبكرة، كما يفتح نجاح النموذج الباب أمام تطوير محتوى تعليمي عربي أوسع يوظف التعرف على الحركة والكتابة في الهواء في تعليم الكلمات والإملاء في مراحل لاحقة من التعليم الأساسي
وخلاصة القول إن تطبيق سام أبجد يمثل إسهامًا عمليًا في توظيف التعلم العميق لخدمة تعليم الحروف العربية، فقد أثبت نموذجه الأفضل قدرة عالية على التعرف على الحروف المكتوبة في الهواء بدقة تجاوزت 96 في المئة، بما يدعم توسيع توظيف مثل هذه التطبيقات التفاعلية في تعليم اللغة العربية للأطفال وسد جانب من فجوة التطبيقات التعليمية العربية
