نشأة و تطور التطبيقات البيداغوجية للحاسوب

 منذ ظهور الجيل الأول من الحاسوب في الأربعينات ، تطورت المعلوميات بوتيرة مضطردة و اكتسحت تدريجيا معظم الميادين الفاعلة في المجتمع .

وبعد ذلك ، ساهم حلول وحدة المعالجة المصغرة ‎Microprocesseur ، في بداية السبعينات ، من جهته تسارع أكثر لتنامي المعلوميات ، التي منذ ذلك الحين ، ما فتئت تتسرب ، إلى حياتنا اليومية بحيث أصبحت حقيقة ، يصعب أحيانا تقبلها ، بعد أن كانت تكتسي طابع الأسطورة . من جهته ، لم يكن تطور التطبيقلات البيداغوجية للحاسوب ‎A.P.O دائما مسايرا للتطور المذهل للمعلوميات . فالإستعمالات الأولى للحاسوب لأغراض تربوية طرأت في أواسط الستينيات بيد أن اليطبيقات البيداغوجية للحاسوب ، كفرع تربوي ، لم تطرأ بشكل فعلي إلا بعد ظهور المعلوميات المصغرة ‎micro-informatique سنة 1975 .
وبموازاة مع هذه الثورة التكنولوجية ، كان من نتائج البحث في ميداني علم النفس و البيداغوجيا أن تبلور تجديد في الميدان البيداغوجي ، تمخضت عنه نظريات ومفاهيم جديدة حول التعليم و التعلم ، كان من شأنها أن تحالفت مع نمو تكنولوجيات التواصل ممهدة لتطور إطار تربوي خاص بوسائل التدريس . يتعلق الأمر بالتكنولوجيا التربوية ‎La technologie éducative التي تستشف كمقاربة ، الفائدة من التطورات المهمة لكل من علم النفس ، علوم التواصل و علوم التربية ، كما تشكل الإطار المرجعي للتطبيقات البيداغوجية للحاسوب . 

بدايات الحاسوب في مؤسسات التدريس :

التدريس المبرمج

يعتبر التدريس المبرمج ، كحركة قائمة بذاتها ، حديث و للتدقيق ، نستطيع القول أنه ولد إثر مقالة لسكينر ‎Sknner تحت عنوان "علم التعلم وفن التدريس" ( 1954 ) رغم أن سيدني بريسي ‎Sidney Pressey يعتبر بحق أول من وضع قواعده سنة 1926 . 
ويمكن تقديم التدريس المبرمج بمثابة تطبيق عملي لمجموعة ضوابط متعلقة بالتعلم ، مرتكزة أساسا على ما عرف لدى السلوكيين الاشراط الإجرائي ‎Le conditionnement oprérant ولق لخصها سكينر في ما يلي : 
" يجب أن يكون كل مسار ، لاكتساب مهارة في ميدان ما ، مجزءا إلى عدد جد كبير من الخطى الصغيرة ، كما يجب أن يكون الدعم ناجما عن إنجاز كل خطوة ... بجعل كل خطوة أصغر ما أمكن ذلك ، نرفع من وثيرة الدعم إلى درجة قصوى في حين ، نقلص ، أقصى ما يمكن ، من النتائج العكسية المحتملة في حال ارتكاب الخطأ ." 
وفي ما يلي جرد للقواعد المنظمة للتدريس المبرمج : 
 1 ـ يجب تحديد برنامج التدريس مسبقا . 
 2 ـ يجب أن تقدم العروض بوضوح . 
 3 ـ يجب عرض مقاطع التدريس بصفة منطقية في وحدات صغيرة . 
 4 ـ يجب أن تكون الأجوبة بشكل نشيط . 
 5 ـ يجب أن يكون رد الفعل ‎Retroaction فوريا . 
 6 ـ يجب أن يحترم التدريس المبرمج الإيقاع الشخصي للمتعلم . 
 7 ـ يجب أن تقيم باستمرار أداءات ‎Performances النتعلم . 
وبهذا يكون التدريس المبرمج طريقة بيداغوجية تمكن من فردنة ‎Individualisation التعلم وتلقين المعارف دون التدخل المباشر للمدرس . يتميز هذا التدريس بنمط خاص في تقديم المادة ، بالتماشي مع إيقاع عمل كل فرد ، بالمشاركة النشيطة و المدعمة للمتعلم و أخيرا بالتقييم الفوري لعمله . 
وكان لهذه الطريقة ، التي نتجت عن تطور تاريخي مدين للعديد من الأسماء المرموقة في علم النفس ، أن أفرزت نظرة جديدة لتدبير العملية البيداغوجية باقتراح استعمال آلات التدريس .

آلة التدريس :

قد يصعب ، بالضبط ، تحديد متى استعملت لأول مرة آلة التدريس في ميدان التربية ، إلا أن المؤكد هو كون أصلها جد مرتبط بأصل التدريس المبرمج . فمنذ حوالي 65 سنة ، و بالضبط سنة 1926 ، عرض بيرسي ‎Pressey آلة بسيطة ذات وظيفة أساسية تتمثل في إجراء الروائز ووظيفة ثانوية للقيام بالتدريس . يتعلق الأمر بطبل مكتوبة عليه سلسلة أسئلة ، ذات أجوبة مقترحة ، ومعروضة من خلال نافذة صغيرة بالآلة . وحسب الوضع المعطى ، من طرف المستعمل ، لأحد المفاتيح تقوم الألة بإحدى وظيفتيها . و للإجابة عن الأسئلة ، يقوم التلميذ باستعمال أحد المفاتيح الأخرى ، الأربعة ، النخصصة لهذا الغرض . 
في وضع إجراء الروائز تكتفي الآلة بتسجيل الأجوبة الصحيحة وبعد كل محاولة تعرض السؤال الموالي ، في وضع التدريس ، يظل السؤال معروضا بنافذة الآلة طالما لم تحصل الإجابة الصحيحة . 
تعد آلة بيرسي ‎Pressey في نفس مستوى الخمسينات و الستينات ، بحيث نجد مبادئها معتمدة في آلتي سكينر ‎Skinner و كراودر ‎Crowder و الآلات المزامنة لهما . و إن كان هناك اختلاف بين كل هذه الآلات فهو منحصر في طبيعة تكوينها من جهة ، كأن تستعمل الطبل ، الورق الملفوف أو الأسطوانة ، أو في نوع آخر المسار الذي تعتمده ، من جهة ، في تقديم الدرس فقد يكون خطيا ‎Linéaire أو متشعبا ‎Ramifié .

التدريس المساعد بالحاسوب ‎ :

يعد الحاسوب كحلقة مهمة في تطور التدريس المبرمج . و إذا كانت آلات بسيطة كآلات بيرسي و سكينز تستطيع التدريس ، فإنه يجب أن يكون بمقدور الحاسوب التأقلم مع الخصائص الفردية للمتعلم و ذلك باستعماله لوظائف التشعب ‎Branchement كما هو الحال في آلة كراودر ‎Crowder .

كانت شركة إبم ‎IBM سنة 1958 ، أول من برهن عن إمكانية استعمال الحاسوب كآلة للتدريس . و لم في الحقيقة ، هذه التجربة تستعمل الحاسوب كآلة للتدريس بقدر ما كانت تستعمله كوسيلة لمحاكاته ‎Simulation ، و ذلك لأن باحثي ‎IBMكانوا يعتبرون فكرة تمكين التلاميذ من الاتصال المباشر بالحاسوب ، مجازفة و أمرا مستبعدا على المستوى الاقتصادي .

و لم يمنع هذا شركات أخرى من استمرار البحث لاختبار مدى إمكانية إدماج الحاسوب في عملية التدريس . و في نفس الفترة ابتدأت البحوث الجامعية في نفس المضمار ، لكن بإمكانيات مادية أقل من الشركات .

و لعل أول مجهود ، جدير بالذكر ، لوضع نسق (( للتدريس المعان بالحاسوب )) كان هو برنامج ‎Programmed Logic for Automatic Teaching Operation المعروف ب ‎PLATO و الذي ظهر سنة 1958 بجامعة إيلينوى ‎Illinoi. وكانت أهدافه تتمحور حول تحديد على المستويين الاقتصادي و البيداغوجي . و أمكنت هذه التجربة من استنباط الخلاصات التالية :

 يهم التدريس المعان بالحاسوب التلاميذ من مختلف الأعمار و المستويات .

 يسير هذا النوع من التدريس في اتجاه التفريد ‎Individualisation في عديد من المواد .

وبعد هذه التجربة ظهرت مشاريع أخرى ، إلا أنه و حتى ظهور الحواسيب المصغرة ظل (( التدريس المعان بالحاسوب )) معروفا باستعمال الحاسوب لتقديم الدروس ثم لتقييم أجوبة التلاميذ و تسجيل تحصيلاتهم . و بهذا يكون قد ظل لصيق بمبادىء التدريس المبرمج 

تعريف المعلوميات,الحاسوب :

المعلوميات ترجمتها بالفرنسية (informatique)، لغويا هي كلمة لاتينية مركبة من شطرين هما: Infoشطر منInformationأي معلومة والشطر Matique شطر من Automatique وهي علم يهتم بتحليل ومعالجة المعارف بواسطة أجهزة إلكترونية. من أهمها جهاز يطلق عليه اسم الحاسوب أوالحاسب أوالحاسب الآلي أوالكمبيوترأي (Ordinateur) و الكلمةOrdinateur هي من إنتاج العالم Perret من جامعة باريس سنة 1957 م.والكلمة الكومبيوتر تعني نفس الآلة لكن ترجمتها الحرفية هي الحاسوب (أو الحاسوب). وهو يعالج المعارف بدقة وإتقان وبسرعة متناهية مع تعدد الإمكانيات كما أنه يقوم بتنفيذ أوامر الإنسان من كافة العمليات ولكنه يقوم فقط بالوظائف التي يرسمها له المبرمج.يعد الحاسوب نتيجة من نتائج التقدم العلمي والتقني المعاصر، كما يعد في الوقت ذاته أحد الدعائم التي تقود التقدم التكنولوجي؛ مما جعله في الآونة الأخيرة محور اهتمام المربين والمهتمين بالعملية التعليميةـ التعليمية وقد اهتمت النظم التربوية بالحاسوب، ودعت إلى استخدامه سواء في الإدارة المدرسيةأو التدريس.وقد تطورت أساليب استخدام الحاسوب في التعليم وأصبح الاهتمام الآن منصباً على تطوير الأساليب المتبعة في التدريس باستخدام الحاسوب أو استحداث أساليب جديدة يمكن أن يسهم من خلالها الحاسوب في تحقيق ودعم بعض أهداف المناهج الدراسية.وقد تم استخدامه في تدريس جميع المواد الدراسية ولا سيما في الرياضيات والعلوم وغيرها من المواد. وهناك الكثير من البرانم التعليمية إضافة إلى أن بعض البرانم التعليمية العربية المتوفرة حاليا لها خصائص علمية وتربوية كبيرة، معمولة لتناسب تلامذتنا ومعلمينا ومناهجنا، وقد يرجع ذلك إلى أن التطور في الميدان التربوي مستمر دون توقف. و يجب هنا على القائمين بالمؤسسات التربوية مواكبة هذا التقدم من خلال توفير الخبرة والتخصصات من أجل جعل هذا التعلم مفيدا ويحقق الأهداف المنشودة ‎

تعريف الحاسوب:

يعرف الحاسوب بأنه * جهاز إلكتروني مصمم بطريقة تسمح باستقبال البيانات واختزانها ومعاملتها وذلك بتحويل البيانات إلىمعلومات صالحة للاستخدام واستخراج النتائج المطلوبة لاتخاذ القرار*يعرف أيضا الحاسوب بأنه* آلة لمعالجة المعلومات والبيانات الحسابية وفق نظام إلكتروني، وباستخدام لغة خاصة وهذه الآلة تستطيع تنفيذ العديد من الأوامر المخزنة بها بسرعةفائقة*وقد شاع استخدامه في الآونة الأخيرة في مختلف ميادين الحياة وأثبت كفاءة عالية وفرت الجهد والوقت والتكاليف مما ساعد على التفكير في الاستفادة بإمكانياته في الميادين التربوية وقد أطلقت على الحاسوب عدة مسميات بالعربية منها( الحاسب الآلي،والحاسوب الإلكتروني ، والحاسوب ) وذلك لكون اسمه مشتقاً من الفعل الإنجليزي TO COMPUTE بمعنى يحسب ، كما أطلق عليه أيضا العقل الإلكتروني والحقيقة إن الحاسوب رغم أنه مبنى أساساً على منطق رياضي إلا إنه أصبح يؤدي معالجات رياضية وغير رياضية ، ومن هنا فهو ليس حاسباً فقط ويعتبر هذا الجهاز من أهم سمات العصر الحديث فكل شيء حولنا يمكن أن يدار من خلاله و للحاسوب أجهزة خاصة تساعده على إنجاز مهامه، فهناك أجهزة خاصة للإدخال وللإخراج وأخرى للمعالجة وثالثة للتخزين..الخ وإذا نظرنا إلى الحاسوب نظرة شاملة نجده يقوم ليس فقط باستقبال البيانات ومن ثم معالجتها حسب رغبتنا وإخراج نتائج عملية المعالجة و تخزينها بل يمكنه أيضاً نقلها إلى جهاز حاسوب آخر أي تبادل المعلومات بين الحواسب وهو ما يسمى بالشبكات البرامج

إن برامج الحاسوب ببساطة هي عبارة عن قائمة من الأوامر ينفذها الحاسوب، وتتراوح هذه الأوامر (التعليمات) بين بعض الأوامر القليلة التي تؤدي مهمة بسيطة إلى قائمة أوامر أكثر تعقيدًا و التي من الممكن أن تحتوي جداول من البيانات. العديد من برامج الحاسوب تحتوي الملايين من الأوامر و العديد من هذه الأوامر يتم تنفيذها بصورة متكررة. إن الحاسوب الشخصي الحديث النموذجي يمكنه تنفيذ حوالي 3 مليار أمر في الثانية. إن الحواسيب لم تكتسب قدراتها غير العادية من خلال قدرتها على تنفيذ الأوامر المعقدة. و لكن بالأحرى فإنها تقوم بالملايين من الأوامر المرتبة عن طريق أشخاص يعرفون بالمبرمجين.

عادة، فإن المبرمجين لا يكتبون الأوامر إلى الحاسوب مباشرة بلغة الآلة.إن البرمجة بهذه اللغة عملية مملة جدًا و تميل للخطأ بصورة كبيرة مما يجعل المبرمجين غير قادرين على الإنتاج بصورة كبيرة. و عوضا عن ذلك، يقوم المبرمجون بوصف العملية المرادة في لغة برمجة “عالية المستوى” و التي يتم ترجمتها أوتوماتيكيا بعد ذلك إلى لغة الآلة عن طريق برامج حاسوب مخصصة (مفسرات و مصرفات). بعض لغات البرمجة ترسم خريطة قريبة جدًا من لغة الآلة مثل لغة التجميع Assembly (لغات برمجة منخفضة المستوى): و على الجانب الآخر فإن لغات البرمجة مثل البرولوج Prolog مبنية على قواعد مجردة و مفصولة عن تفصيلات العملية الحقيقية للآلة (لغات برمجة عالية المستوى). إن اللغة المختارة لمهمة جزئية تعتمد على طبيعة هذه المهمة و المهارة التي يمتلكها المبرمجون و توافر الأدوات و عادة احتياجات المستهلكين (على سبيل المثال، فإن المشاريع الخاصة بالاستخدامات الحربية الأمريكية في الغالب يجب أن تكون مبرمجة بلغة Ada).

إن Computer software (الأجزاء غير الملموسة بالحاسوب) هو مصطلح بديل لبرامج الحاسوب (computer programs): إنها عبارة أكثر شمولية و تحتوي كل المواد الهامة المصاحبة للبرنامج و التي يحتاجها لأداء المهام المهمة على سبيل المثال فإن لعبة الفيديو لا تحتوي فقط على البرنامج نفسه و لكن تحتوي ايضا على بيانات تمثل الصور و الاصوات و المواد الاخرى المطلوبة لعمل البيئة التخيلية للعبة. تطبيق الحاسوب هو قطعة من برامج الحاسوب التي تقدم للعديد من المستخدمين غالبا في سوق تجزئة. من الأمثلة الحديثة المطبقة تماما هي الأدوات المكتبية office suite و هي عبارة عن برامج ذات صفات مشتركة لأداء مهام المكتب الشائعة.

بالذهاب من القدرات شديدة البساطة الخاصة بأمر لغة آلة واحد إلى القدرات الضخمة للبرامج التطبيقية يعني أن الكثير من برامج الحاسوب تكون كبيرةً جدًا و معقدةً للغاية. من الأمثلة على ذلك: ويندوز إكس بي و الذي يتكون من حوالي 40 مليون سطر من شفرة الحاسوب في لغة برمجة C++: يوجد العديد من المشاريع التي تكون أكبر هدفا، يقوم بإنشائه فرق كبيرة من المبرمجين. إن إدارة هذه المشاريع شديدة التعقيد هو مفتاح إمكانية تنفيذ هذه المشاريع: لغات البرمجة و تطبيقات البرمجة تسمح بتقسيم المهمة إلى مهام فرعية أصغر فأصغر حتى تصبح في قدرات مبرمج واحد و في وقت مناسب.

إن عملية تطوير البرامج لا زالت بطيئة و لا يمكن التنبؤ بها و تميل للخطأ: إن نظام هندسة البرامج حاولت و قد نجحت جزئيا في جعل العملية أكثر سرعة و إنتاجية و تحسين جودة المنتج النهائي.

‎عتاد الحاسوب :

العتاد الصلب أو عتاد الحاسوب (بالإنجليزية: Computer Hardware) هي المكونات المادية الملموسة من الحاسوب -بما في ذلك الدوائر الإلكترونية-. وتسمى هذه المكونات بالعتاد الصلب لتميزها عن برامج الحاسوب التي تنفذ من خلال تلك هذا العتاد. ويمكن اعتبار الترجمة العربية لكلمة Hardware بمصطلح عتاد صلب ترجمة حرفية نوعا ما. فكلمة صلب (Hard) استخدمت أساسا للدلالة على أن هذه المكونات هي مكونات غير قابلة للتغيير في الحاسوب على عكس البرمجيات (Software) والتي يتم إنشاؤها والتعديل عليها وحذفها بسهولة وبشكل متكرر. إلا أن هنالك نوع من البرمجيات تسمى برمجيات ثابتة (Firmware) تكون مخزنة داخليا في العتاد الصلب ولا تغير إلا نادرا.

الغالبية العظمى من العتاد الصلب المنتج تستخدم في حواسيب مضمنة ضمن أجهزة أخرى مثل السيارات وأفران المايكرويفومشغلات الأقراص المضغوطة وغيرها. بالمقابل، يستخدم جزء ضئيل من المنتج الكلي لهذه المكونات (ما قدرت نسبته في عام2003 م بحوالي 0.2%) في صناعة الحواسيب الشخصية. ونتيجة لذلك، لا يظهر معظم العتاد الصلب للمستخدمين العاديين.

قائمة العتاد الصلب :

• اللوحة الأم تشكل الأساس والحامل لباقي القطع جميعها وتحوي النواقل التي تنقل البيانات بين مختلف القطع:

• وحدة المعالجة المركزية (CPU)
• ذاكرة الوصول العشوائي (RAM): تنفيذ البرامج وتخزين مؤقت سريع للبيانات اللازمة.
• النواقل:

• بى سى آى (PCI)
• بي سي آي السريع (PCI-E) وآ جي بي (Accelerated Graphics Port أو AGP)
• آيزا (ISA أو Industry Standard Architecture) - خارج الخدمة حاليا.
• يو إس بي (Universal Serial Bus أو (USB

مزود الطاقة

آي دي إي (Integrated Drive Electronics): متحكمات وسائل التخزين مثل ساتاATA (SATA), سكزي (SCSI) وغيرها من الأنماط التي تتحكم قرص صلب, قرص مرن, سي دي-روم وغيرها; تتوضع المتحكمات على اللوحة الأم مباشرة أو على كروت توسعة.

بطاقة العرض الفيديوي (Graphics card|Video display controller) تنتج الخرج الذي يؤدي إلى العرض الحاسوبي.

متحكمات النواقل الحاسوبية (Computer bus) (منفذ متوازي parallel port ، منفذ تسلسلي serial port ، يو إس بي, فايرواير FireWire ) تستخدم لربط الحاسب مع حواسب أخرى أو طرفيات خارجية مثل: طابعات أو ماسح ضوئي.

أنواع وسائط التخزين الحاسوبي:

• سي دي (CD).

• سواقة سي دي-روم
• ناسخة السي دي

دي في دي (DVD)

• دي في دي-روم
• ناسخة دي في دي
• سواقة دي في دي-رام

بي دي (BD)

قرص مرن

سواقة القرص المرن المضغوط (Zip drive)

ذاكرة يو إس بي (USB Flash Drive)

سواقة شريط (Tape drive) - للتخزين طويل المدى

وسائط تخزين داخلية:

• قرص صلب
• متحكم مصفوفة الأقراص (Disk array controller)

بطاقة الصوت (Sound card): تترجم الإشارات من اللوحة الأم إلى جهودات تماثلية تنتهي بشكل أصوات

تشبيك (Computer networks):

• مودم - للاتصالات عبر الهاتف
• بطاقة الشبكة (Network card): للتشبيك مع حواسيب أخرى أو الاتصال بالإنترنت.

طرفيات أخرى بعض المكونات الخارجية:أدوات الإدخال أدوات إدخالنصية لوحة مفاتيح الحاسب أدوات التأشير الفأرة كرة التتبع (Trackball) وسائل تسلية عصا التحكم (Joystick) لوحة اللعب أدوات إدخال رسومية, فيديوية ماسح ضوئي كاميرا ويب أدوات إدخال صوتية ميكروفون أجهزة إخراج أجهزة إخراج صورة, فيديو طابعة شاشة حاسوب أجهزة إخراج صوتيةسماعة الحاسب سماعة رأس 
برمجيات أنواع الحاسب .