Assessing the Social Validity of Canvas LMS-Based Cybersecurity Online Modules in High School STEM Classes
تقيم هذه الدراسة الصلاحية الاجتماعية لوحدات الأمن السيبراني القائمة على نظام إدارة التعلم "كانفاس" (Canvas LMS) لطلاب تخصصات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) في المرحلة الثانوية، حيث وجدت أن الكفاءة الذاتية التقنية العالية تزيد بشكل كبير من التقييمات الإيجابية، بينما يكشف تحليل شبكة الكلمات للاستجابات المفتوحة عن مشاعر مختلطة، مع ظهور مصطلحات مثل "الميتافيرس" في سياقات إيجابية وسلبية على حد سواء.
تخيل الإنترنت كمدينة ضخمة وصاخبة، حيث يتصل الجميع عبر طرق غير مرئية. في هذه المدينة، يوجد لصوص جيوب رقميون، ومخترقون ماكرون، وفخاخ يمكنها سرقة أسرارك أو قفل باب منزلك ومنعك من الدخول. تماماً كما نعلم الأطفال النظر في كلا الاتجاهين قبل عبور الشارع أو عدم التحدث إلى الغرباء، نحتاج إلى تعليمهم كيفية البقاء آمنين في هذه المدينة الرقمية. هذا هو عالم الأمن السيبراني. لكن تعليم هذه المهارات لا يقتصر فقط على تسليم خريطة؛ بل يتعلق بالتأكد من أن الخريطة ممتعة في الاستخدام فعلياً وأن الطلاب يشعرون بالثقة الكافية لقراءتها. وهنا يأتي دور الصلاحية الاجتماعية، فكر في الصلاحية الاجتماعية كـ "اختبار روعة" أو اختبار "هل ستوصي بهذا لصديق؟". فهي تسأل: هل يستمتع الطلاب بالدرس حقاً؟ هل يعتقدون أنه مفيد؟ وأخيراً، هناك الكفاءة الذاتية، وهي ببساطة طريقة منمقة لقول: "ما مدى ثقتي في استخدام هاتفي أو حاسوبي لتعلم أشياء جديدة؟". إذا شعر الطالب أنه ساحر تقني، فقد يستمتع بالدرس أكثر من شخص يشعر وكأنه يحاول قيادة طائرة دون رخصة طيار.
لذا، قرر فريق من الباحثين بناء "دورة سلامة رقمية" خاصة لطلاب المدارس الثانوية باستخدام أداة فصل دراسي شهيرة عبر الإنترنت تسمى "كانفاس" (Canvas). أرادوا معرفة ما إذا كان الطلاب سيحبون الدورة وما إذا كان الشعور بالثقة في التكنولوجيا سيجعل الدورة تبدو أفضل حتى. لم يكتفوا بسؤال الطلاب "هل أعجبتكم الدورة؟"، بل تعمقوا أكثر، مستخدمين بعض الرياضيات الجادة لتحليل الإجابات، وحتى تحويل أفكار الطلاب المكتوبة إلى خرائط ملونة من الكلمات لرؤية الأفكها التي ترتبط ببعضها البعض.
إليك ما وجده الباحثون في دراستهم لـ 30 طالباً من طلاب المدارس الثانوية في تخصصات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM). أولاً، طلبوا من الطلاب تقييم الدورة على مقيلة من 1 إلى 5. أظهرت النتائج أن معظم الطلاب أعطوا تقييمات 3 أو أقل، بدلاً من الدرجة القصوى الممكنة وهي 5. ومع ذلك، لم يعطِ أحد أدنى تقييم وهو "غير موافق بشدة"، مما يشير إلى أن الدورة كانت مقبولة بشكل عام، حتى وإن لم تكن تجربة كاملة بـ 5 نجوم للجميع.
نظرت الدراسة في عامل "الثقة". واكتشفوا أن الطلاب الذين شعروا بقدرة أكبر على التحكم في تعلمهم الخاص - وتحديداً أولئك الذين شعروا بالرضا عن تحديد وتيرتهم الخاصة ومراقبة سلوكهم أثناء استخدام الأدوات عبر الإنترنت - كانوا أكثر عرضة بكثير لتقييم الدورة تقييماً عالياً. في الواقع، مقابل كل خطوة يخطوها الطالب على مقياس الثقة، تقفز احتمالات حصوله على تقييم عالٍ بمقدار 3.70 مرة. إنه يشبه امتلاك قوة خارقة: فكلما زادت ثقتك في قدرتك على التنقل في العالم الرقمي، زادت استمتاعك بدورة السلامة.
لفهم لماذا شعر الطلاب بما شعروا به، قام الباحثون بتحويل تعليقات الطلاب المكتوبة إلى شبكة ضخمة من الكلمات المتصلة. ووجدوا أن كلمات مثل "الأمن السيبراني"، و"الميتافيرس"، و"عبر الإنترنت" كانت هي "الطلاب الشعبيين" في الشبكة، حيث ارتبطت ارتباطاً وثيقاً بكلمات إيجابية مثل "مثير للاهتمام"، و"استمتاع"، و"جيد". وجد الطلاب أن تعلم أنواع مختلفة من المخترقين وأخلاقيات العالم الرقمي كانت مواضيع محببة. وعلى الجانب الآخر، كانت الكلمات "غير الشعبية" هي "طويل"، و"ألعاب الفيديو"، و"معلومات". وكانت هذه الكلمات متشابكة مع مشاعر سلبية مثل "عدم الإعجاب" و"الأقل". يبدو أنه عندما كانت الدروس تبدو طويلة جداً أو عندما كان المحتوى يتعلق بألعاب الفيديو (التي شعر بعض الطلاب أنهم لا يعرفون عنها شيئاً)، فإن الحماس يتلاشى. لاحظ أحد الطلاب أنه لم يستمتع بوحدة ألعاب الفيديو لأنه لا يعرف شيئاً عن الألعاب، رغم أنها علمتهم أشياء مهمة.
باختاً، تشير الدراسة إلى أن دورات الأمن السيبراني عبر الإنترنت هي وسيلة قابلة للتطبيق لتعليم طلاب المدارس الثانوية، لكن التجربة تعتمد بشكل كبير على مدى ثقة الطالب في مهاراته التقنية وكيفية تقديم المحتوى. وبينما تم استقبال الدورة بشكل جيد عموماً، وجد الباحثون أن قطع المعلومات الأقصر والأكثر جاذبية تعمل بشكل أفضل من الفيديوهات الطويلة، وأن المواضيع التي تبدو ذات صلة ومثيرة (مثل الميتافيرس) تتفوق على الطلاب أكثر من تلك التي تبدو كأنها عبء. تشير البيانات إلى أنه إذا استطعنا تعزيز ثقة الطالب في إدارة تعلمه الخاص، فمن المرجح أن يجد التجربة برمتها أكثر قيمة.
ملخص تقني: تقييم الصلاحية الاجتماعية للوحدات التعليمية عبر الإنترنت للأمن السيبراني القائمة على نظام Canvas LMS في فصول العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) للمرحلة الثانوية
بيان المشكلة أصبح الأمن السيبراني مكونًا أساسيًا في الحياة اليومية، مما يستدعي ضرورة ملحة لرفع مستوى الوعي العام والتعليم. وعلى الرغم من دمج الأمن السيبراني في مناهج العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) للمرحلة الثانوية، إلا أن هناك نقصًا في الأبحاث التي تقيس الصلاحية الاجتماعية — وهي درجة القبول الاجتماعي وملاءمة أهداف التدخل وإجراءاته ونتائجه — للوحدات التعليمية عبر الإنترنت التي يتم تقديمها عبر أنظمة إدارة التعلم (LMS). علاوة على على ذلك، لا يزال مدى تأثير الكفاءة الذاتية التكنولوجية لدى الطلاب في تصورهم لهذه الوحدات غير مستقصى بشكل كافٍ. تعالج هذه الدراسة الحاجة إلى تقييم الصلاحية الاجتماعية لوحدات الأمن السيبراني القائمة على نظام Canvas LMS لطلاب المرحلة الثانوية، وتحديد ما إذا كانت الكفاءة الذاتية التكنولوجية تعمل كمتنبئ هام لهذه الصلاحية.
المنهجية استخدمت الدراسة نهجًا مختلط الأساليب شمل 30 طالبًا من طلاب المدارس الثانوية (الصفوف 9-12) من مدرسة عامة متخصصة في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) في جنوب الولايات المتحدة. تمثل التدخل في عشر وحدات تعليمية عبر الإنترنت تم تطويرها على نظام Canvas LMS، تغطي عشر وحدات تتراوح من أخلاقيات الأمن السيبراني والخصوصية إلى أمن الميتافيرس وأطر العمل المهنية. استخدمت الوحدات مكونات التصميم التعليمي بما في ذلك فيديوهات متسلسلة (5-10 دقائق)، وأنشطة عملية، ومحاكاة، ونقاشات عبر الإنترنت، واختبارات قصيرة.
جمع البيانات: أكمل المشاركون استطلاعًا يحتوي على خمسة أسئلة وفق مقياس ليكرت الخماسي لقياس الصلاحية الاجتماعية (مثل تحسن الفهم، والاهتمام، والثقة) وثلاثة أسئلة لقياس الكفاءة الذاتية التكنولوجية (التنقل بين الأدوات، واتباع تسلسل التعلم، والتنظيم الذاتي). بالإضافة إلى ذلك، جمعت خمسة أسئلة مفتوحة بيانات نوعية.
التحليل الكمي: نظرًا لصغر حجم العينة والطبيعة الترتيبية لبيانات ليكرت (التي تم دمجها في مقياس رباعي حيث لم تُسجل أي استجابات "أعارض بشدة")، استخدم المؤلفون نموذج الارتباط التراكمي البايزي المختلط عبر التصنيف المتقاطع (CLMM). وقد راعى هذا النموذج الهيكل الهرمي للبيانات (العناصر المتداخلة داخل الطلاب) واستخدم احتمالات (priors) ضعيفة المعلومات لمنع الإفراط في التخصيص (overfitting). وقام النموذج بتقدير معاملات اللوغيت ونسب الأرجحية للعلاقة بين متنبئات الكفاءة الذاتية التكنولوجية وتقييمات الصلاحية الاجتماعية.
التحليل النوعي: تم تحليل الاستجابات المفتوحة باستخدام تحليل شبكة الكلمات. تضمنت معالجة النصوص تقسيم النص إلى وحدات (tokenization)، وتحويل الحروف إلى حالة صغرى، وإزالة كلمات التوقف. تم رسم الكلمات المتزامنة في رسوم بيانية غير موجهة، وحُسبت مقاييس المركزية (الدرجة، والوسيط، والقرب، والمتجه الذاتي) باستخدام حزمة igraph. كما تم تحديد الهياكل المجتمعية باستخدام خوارزمية Leiden لتصور مجموعات المشاعر وارتباط المواضيع.
النتائج الرئيسية
تقييمات الصلاحية الاجتماعية: كشف نموذج CLMM البايزي أن الطلاب قيموا الصلاحية الاجتماعية بشكل متكرر في النطاق المنخفض إلى المتوسط (التقييمات 3 أو أقل) مقارنة بالتقييم الأعلى (5). وتحديدًا، كانت احتمالية تسجيل تقييم 4 أو أقل أعلى بكثير من تسجيل 5 (معامل اللوغيت = 6.09؛ نسبة الأرجحية [OR] = 441.18). لم يختار أي من الطلاب "أعارض بشدة"، وكانت الاستجابات إيجابية بشكل عام، رغم ندرتها عند الأطراف القصوى.
تأثير الكفاءة الذاتية التكنولوجية: وجدت الدراسة علاقة إيجابية ذات دلالة إحصائية بين الكفاءة الذاتية التكنولوجية وتقييمات الصلاحية الاجتماعية.
التنظيم الذاتي: كان أقوى متنبئ هو التنظيم الذاتي وسلوك المراقبة أثناء التدريس. فمقابل كل زيادة بمقدار درجة واحدة في الكفاءة الذاتية للتنظيم الذاتي، زادت احتمالات تصنيف الصلاحية الاجتماعية الأعلى بمقدار 3.70 مرة (معامل اللوغيت = 1.31؛ نسبة الأرجحية = 3.70؛ فاصل ثقة 95% من 1.06 إلى 16.09).
تسلسل التعلم: أدى اتباع تسلسل التعلم بفعالية أيضًا إلى زيادة احتمالات التقييم المرتفع بمقدار 2.40 مرة (نسبة الأرجحية = 2.40).
التنقل: أظهرت الثقة في التنقل بين الأدوات تأثيرًا إيجابيًا ضئيلاً (نسبة الأرجحية = 1.17).
نتائج شبكة الكلمات:
المواضيع المفضلة: أظهرت كلمات مثل "الأمن السيبراني"، و"الميتافيرس"، و"عبر الإنترنت" مركزية درجة عالية، وكانت متصلة بكلمات ذات مشاعر إيجابية مثل "مثير للاهتمام"، و"استمتاع"، و"جيد". كما كانت مواضيع تتضمن "أنواع المخترقين" و"أخلاقيات الأمن السيبراني" مفضلة أيضًا.
المواضيع الأقل تفضيلاً: ارتبطت كلمات مثل "معلومات"، و"طويل"، و"لعبة فيديو"، و"ميتافيرس" بكلمات ذات مشاعر سلبية ("الأقل"، "عدم إعجاب"). وذكر الطلاب تحديدًا طول محتوى الفيديو وأقسام النقاش كعوائق.
التجربة العامة: أظهرت كلمة "استمتاع" مركزية عالية، واتصلت بكلمتي "تعلم" و"برنامج"، بينما شكلت كلمات "معلومات"، و"الحفاظ"، و"آمن" مجموعات متميزة تعكس فائدة الدورة التدريبية.
المساهمات الرئيسية
التطبيق المنهجي: توضح الدراسة فائدة نماذج الارتباط التكراري البايزية المختلطة لتحليل بيانات الصلاحية الاجتماعية في البيئات التعليمية ذات العينات الصغيرة، مما يوفر بديلًا قويًا للنهج التكراري (frequentist) عند التعامل مع البيانات الترتيبية وهياكل التأثير العشوائي المعقدة.
دمج شبكات الكلمات: من خلال تطبيق تحليل شبكة الكلمات على الاستجابات المفتوحة، توفر الدراسة تحققًا مرئيًا وكميًا لأنماط مشاعر الطلاب، وتربط مواضيع المنهج المحددة (مثل الميتافيرس، والاختراق الأخلاقي) بالاستجابات الوجدانية الإيجابية أو السلبية.
الأدلة التجريبية على الكفاءة الذاتية: تثبت الدراسة تجريبيًا أن الكفاءة الذاتية التكنولوجية، وخاصة في مجال التنظيم الذاتي والمراقبة، هي متنبئ مهم للصلاحية الاجتماعية في تعليم الأمن السيبراني عبر الإنترنت. وهذا يشير إلى أن الطلاب الذين يشعرون بالقدرة على إدارة عملية تعلمهم الخاصة في بيئة رقمية هم أكثر عرضة لإدراك التدخل كعمل صالح ومناسب.
الأهمية والادعاءات يزعم المؤلفون أن الدراسة تثبت الصلاحية الاجتماعية لاستخدام وحدات قائمة على نظام Canvas LMS كوسيلة تعليمية تكميلية لتعليم الأمن السيبراني في مرحلة العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضات (STEM) للمرحلة الثانوية. وتشير النتائج إلى أنه بينما تحظى الوحدات بالقبول بشكل عام، فإن فعاليتها ترتبط ارتباطًا وثيقًا بقدرة الطلاب على التنظيم الذاتي داخل بيئة التعلم الرقمية.
تخلص الورقة بتواضع إلى أنه بينما تشير النتائج إلى مشاعر إيجابية عامة والإمكانات الفعالة لهذا النهج، فإن الدراسة لها قيود. فقد استلزم حجم العينة الصغير (N=30) استخدام الأساليب البايزية، كما أن غياب بيانات الاختبار القبلي والبعدي يعني أن الدراسة تقيس الإدراك (الصلاحية الاجتماعية) بدلاً من اكتساب المعرفة. ويشير المؤلفون إلى أن بعض الطلاب وجدوا طول المحتوى والطبيعة غير المتزامنة غير كافية للفهم العميق، مما يستوجب الحاجة إلى توجيه معلم صريح وعروض توضيحية عملية في النسخ المستقبلية. وفي النهاية، تدعم الدراسة ديمقراطية تعليم الأمن السيبراني من خلال المنصات عبر الإنترنت ولكنها تسلط الض الضوء على الدور الحاسم للكفاءة الذاتية للطلاب في نجاح مثل هذه التدخلات.