تغدو البرمجة تدريجيًا مهارة أساسية لغير المتخصصين فيها، غير أنها تطرح عليهم تحديات فريدة مقارنة بأقرانهم في علوم الحاسوب، وقد أغفلت الدراسات المقطعية ودراسات تردد التسلسلات السابقة الطبيعة المتعددة الأبعاد والناشئة لعملية التعلم، فالتعلم لا يحدث خطيًا ولا يقاس بمؤشر واحد، وتأتي هذه الدراسة مسترشدة بإطار تعلم الكفاءات لتفكك أنماط تعلم البرمجة لدى طلاب من تخصصات مختلفة، معتمدة منهج النظم المعقدة الذي ينظر إلى التعلم بوصفه نظامًا ديناميًا تتفاعل فيه القنوات المعرفية والسلوكية عبر الزمن، وتتقاطع فيه الحالات الأولية للمتعلمين مع مساراتهم اللاحقة بصورة غير خطية يصعب رصدها بالأدوات التقليدية
أولًا: أهداف الدراسة ومنهجيتها
هدفت الدراسة إلى رسم خريطة مشتركة لكفاءات الطلاب في تعلم البرمجة عبر بيانات ثلاثية القنوات تشمل الدرجات والانخراط وكفاءة حل المشكلات المستخلصة من مؤشرات الشيفرة، وجمعت بيانات 22950 حلًا مقدمًا من برنامج مختلط يضم خمسة وسبعين طالبًا مبتدئًا، أربعون منهم في علوم الحاسوب وخمسة وثلاثون في الرياضيات، جميعهم أعلنوا تخصصاتهم وتقاربت مستوياتهم الأولية في مقرر تمهيدي في البرمجة، ثم حللت البيانات بمنهج النظم المعقدة القائم على التحليل الطولي متعدد القنوات، لاستكشاف أنماط التعلم المستقرة وشبكات انتقال الحالات بينها وتفاعلاتها غير الخطية عبر الفصل الدراسي كاملًا
ثانيًا: أبرز النتائج
حددت الدراسة ثلاثة أنماط تعلم مستقرة هي المنفصلون منخفضو الأداء، والمتقلبون، والمستمرون في الانخراط، وظل كل نمط مستقرًا نسبيًا طوال الفصل الدراسي بما يتسق مع ديناميات النظم المعقدة العامة، وتبين أن الطلاب المجتهدين في فئة المتقلبين متشابهون عبر التخصصات، بينما يختلف المنفصلون منخفضو الأداء والمستمرون في الانخراط بحسب التخصص المعلن، بما يشير إلى أن التخصص يؤثر في حالات جذب مجموعات الطلاب، فقد ظهر طلاب علوم الحاسوب مجتهدين مبكرين باتساق تعلم أقوى، بينما فضل طلاب الرياضيات الانخراط المتأخر مع نسبة معتبرة من تجنب التعلم والبداية الباردة، وأكدت النتائج أهمية الحالات الأولية إذ واجه من بدأوا متأخرين جمودًا أكبر يصعب تجاوزه مع تقدم الفصل
ثالثًا: دلالات الدراسة وتطبيقاتها
تقدم الدراسة منهجية مفصلة لبحوث البرمجة الموجهة نحو العملية عبر منهج النظم المعقدة، كاشفة من يتعلم وكيف ومتى، وتبين كيفية تجلي الأطر النظرية في أنماط تعلم قابلة للرصد، وتسد الفجوة بين النظرية المجردة وعملية تعلم البرمجة القابلة للملاحظة، بما يجعل نتائجها قابلة للتوسع إلى سياقات تعليم عالٍ أخرى تتجاوز علوم الحاسوب، ومن دلالاتها العملية تقديم إرشاد وسقالات موجهة نحو العملية للطلاب والمعلمين، بحيث يراعي التدريس الحالات الأولية للمتعلمين ويتدخل مبكرًا مع المنفصلين منخفضي الأداء، ويستثمر دافعية المتقلبين، ويدعم استمرارية المنخرطين، على نحو يعالج تعلم البرمجة بوصفه مسارًا ناميًا لا حدثًا لحظيًا يقاس باختبار واحد
وتوضح شبكات انتقال الحالات التي رصدتها الدراسة أن الانتقال بين الأنماط ممكن لكنه محدود الاتجاهات، فبعض الطلاب يتحركون من التقلب نحو الانخراط المستمر كلما ترسخت كفاءتهم، بينما يصعب على المنفصلين منخفضي الأداء عبور المسافة إلى الانخراط دون تدخل خارجي، وتفسر هذه الصورة لماذا تترسخ الفروق المبكرة بين الطلاب بدل أن تتلاشى مع مرور الوقت، فالنظام التعليمي هنا يتصرف كنظام معقد تتضخم فيه الفروق الأولية الصغيرة عبر حلقات التغذية الراجعة بين الدرجات والانخراط وكفاءة حل المشكلات، بحيث يغذي النجاح المبكر مزيدًا من الانخراط، ويغذي التعثر المبكر مزيدًا من الانسحاب والتجنب
ومن زاوية تطبيقية تتيح هذه الخريطة للمعلمين تصميم تدخلات متمايزة بتوقيت دقيق، فطلاب الرياضيات المنخرطون متأخرًا يحتاجون إلى جسور تمهيدية تخفف برودة البداية، وطلاب الفئة المتقلبة يحتاجون إلى دعم يحول اجتهادهم المتقطع إلى اتساق، والمنفصلون يحتاجون إلى رصد مبكر عبر قنوات الدرجات والانخراط وكفاءة الحل قبل أن يستقر نمطهم، وتتجاوز هذه الدلالات مقررات البرمجة إلى أي مقرر مهاري تراكمي في التعليم العالي حيث تحدد الحالات الأولية والمسارات الزمنية مصائر المتعلمين بدرجة أكبر مما تحدده لقطات قياس منفردة في نهاية الفصل الدراسي
وخلاصة القول إن تعلم البرمجة لدى المبتدئين من تخصصات مختلفة يتوزع على ثلاثة أنماط مستقرة تتأثر بالتخصص والحالة الأولية، وأن منهج النظم المعقدة متعدد القنوات قادر على كشف هذه الأنماط وشبكات انتقالها بصورة تعجز عنها الدراسات المقطعية، وهو ما يوجه معلمي البرمجة إلى تدخلات مبكرة متمايزة بحسب النمط، حتى لا يتحول التأخر الأولي إلى مصير تعليمي يصعب تغييره
