Effectiveness of Active Learning Strategies in Undergraduate STEM Education: A Systematic Review

ثورة الفصول الدراسية: لماذا قد يكون الجلوس ساكنًا هو المشكلة

تخيل أنك تحاول تعلم كيفية ركوب دراجة هوائية. إذا وقف معلم على منصة وألقى عليك محاضرة لمدة عشرين دقيقة حول فيزياء التوازن، والديناميكا الهوائية للعجلات، وتاريخ الدراجة، فقد تومئ برأسك وتدون الملاحظات. ولكن في اللحظة التي تقفز فيها على الدراجة وتحاول التبديل، من المرجح أن تترنح وتسقط. لا يمكنك تعلم الركوب بمجرد الاستماع؛ بل يجب عليك ركوب الدراجة، والترنح، وتعديل توازنك، والقيام بعملية التبديل فعليًا. هذه هي الفكرة الجوهرية وراء تحول كبير يحدث في كيفية تدريس العلوم، والتكنولوجيا، والهندسة، والرياضيات (STEM) على المستوى الجامعي.

لفترة طويلة، كانت الطريقة القياسية لتدريس هذه المواد هي نموذج "الحكيم على المنصة": حيث يلقي الأستاذ محاضرة، ويقوم الطلاب بامتصاص المعلومات بشكل سلبي. لكن الباحثين بدأوا يشتبهون في أن هذا يشبه محاولة تعلم السباحة عن طريق قراءة كتاب عن الماء. يقترح نهج أحدث، يسمى التعلم النشط، أن الطلاب يتعلمون بشكل أفضل عندما يقومون هم بالجهد الأكبر. فبدلاً من مجرد الاستماع، يقومون بحل المشكلات، ومناقشة أقرانهم، وبناء فهمهم الخاص. والسؤال الكبير هو: هل "التعلم بالممارسة" هذا يعمل بالفعل بشكل أفضل من الطريقة القديمة، وهل يساعد الجميع، أم يساعد فقط الطلاب الذين كانوا متفوقين في الدراسة بالفعل؟

الدراسة الكبيرة: ماذا فعلوا وماذا وجدوا

قرر باحث يدعى كونور نيتشالس حسم هذا الجدل من خلال جمع كل دراسة ممكنة حول هذا الموضوع. فكر في هذه الورقة البحثية كأنها "مراجعة فائقة" ضخمة بحثت في 72 دراسة علمية مختلفة نُشرت بين عامي 2000 و2025. لم يكن الباحث يتكهن فحسب؛ بل اتبع مجموعة صارمة من القواعد (مثل محقق يتبع قائمة مراجعة) للعثور على الدراسات التي قارنت بين المحاضرات التقليدية وطرق التعلم النشط في فصول العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات الجامعية. لقد بحثوا فيما إذا كان الطلاب يحصلون على درجات أفضل، ويفهمون المفاهيم بعمق أكبر، ويشعرون بمزيد من التحفيز، وما إذا كانت الفجوة بين مجموعات الطلاب المختلفة تتقلص أم تتسع.

الحكم النهائي بشأن الدرجات والفهم
كانت النتائج واضحة تمامًا: التعلم النشط هو استراتيجية رابحة للحصول على نتائج أفضل. في حوالي 79% من المقارنات، انتهى الأمر بالطلاب الذين استخدموا استراتيجيات التعلم النشط (مثل الفصل الدراسي المعكوس، حيث يشاهدون المحاضرات في المنزل ويقومون بحل المسائل في الفصل، أو العمل في مجموعات) إلى الحصول على درجات اختبار أعلى أو درجات مساق أفضل من أولئك الذين اكتفوا بالاستماع للمحاضرات. وعندما يتعلق الأمر بفهم المفاهيم حقًا — مثل معرفة لماذا يحدث تفاعل كيميائي بدلاً من مجرد حفظ الصيغة — أظهرت 74% من الدراسات تحسنًا. وجد الباحث أن "الدفعة" في التعلم كانت حقيقية، حيث كان متوسط التحسن ملحوظًا، وإن لم يكن دائمًا قفزة هائلة لكل طالب على حدة.

كيف يشعر الطلاب: عامل التحفيز
الأمر لا يتعلق فقط بدرجات الاختبار؛ بل يتعلق أيضًا بكيفية شعور الطلاب تجاه الفصل الدراسي. في 68% من الدراسات، أفاد الطلاب بأنهم شعروا بمزيد من التفاعل، أو التحفيز، أو الثقة في قدراتهم عند استخدام التعلم النشط. ومع ذلك، تشير الورقة إلى أن الرحلة لا تسير دائمًا بسلاسة. فقد شعر بعض الطلاب بالإرهاق من العمل الإضافي أو بعدم الارتياح لفكرة عدم الجلوس بهدوء فحسب. الأمر يشبه الانتقال من لعبة فيديو مريحة ومألوفة إلى لعبة جديدة مليئة بالتحديات؛ معظم اللاعبين يتحسنون ويستمتعون أكثر، لكن البعض قد يشعر بالإحباط في البداية.

سؤال المساواة: هل يساعد الجميع؟
كان أحد أهم أجزاء هذه المراجعة هو التحقق مما إذا كان التعلم النشط يساعد في سد الفجوة بين مجموعات الطلاب المختلفة. وجد الباحث أن استراتيجيات التعلم النشط ساعدت في كثير من الحالات في تقليل فجوات الأداء، مما يعني أن الطلاب الذين ربما كانوا سيعانون أكثر في بيئة المحاضرة التقليدية بدأوا في اللحاق بالركب. ومع ذلك، فإن هذا ليس عصا سحرية. تشير الورقة إلى أن النجاح يعتمد بشكل كبير على كيفية تنفيذ المعلم للعملية. فإذا لم يكن المعلم حذرًا أو إذا لم تكن بيئة الفصل داعمة، فقد لا تتقلص الفجوات، أو في حالات نادرة، قد تزداد سوءًا.

الخلاصة
تشير هذه المراجعة المنهجية إلى أن التعلم النشط هو عمومًا أداة قوية لتحسين كيفية تعلم طلاب الجامعات للعلوم والرياضيات. فهو يميل إلى تعزيز الدرجات، وتعميق الفهم، وزيادة التفاعل. لكن الورقة تحذر أيضًا من أنه ليس حلاً واحدًا يناسب الجميع. وللحصول على أفضل النتائج، يجب أن يكون المعلمون مدربين جيدًا، ويجب أن تتطابق الأنشطة مع الاختبارات، ويجب أن يكون الفصل الدراسي مكانًا يشعر فيه الجميع بالأمان للتجربة، والفشل، والتعلم. وبينما الأدلة قوية، يشير الباحث إلى أننا لا نزال بحاجة إلى دراسات أكثر صرامة لفهم كيفية جعل هذه الاستراتيجيات تعمل بشكل مثالي لكل طالب على حدة.