تقنية الهولوجرام في التعليم Hologram

في الوقت الحاضر، يعد التعلم التفاعلي أحد الأساليب التربوية المهمة في مجال التعليم. التعلم التفاعلي هو نهج تطبيقي واستباقي لتيسير عملية التعلم على ولتحسين مشاركة المتعلمين في عملية التعلم. بشكل إيجابي، يساعد هذا النهج أيضًا المتعلمين في الحفاظ على رصيد من مهم من المعلومات. يمكن استخدام تقنية الهولوجرام في نهج التعلم التفاعلي لتعزيز عملية التعلم. فتوظيف مثل هذه التقنيات الحديثة في خدمة التعليم وسيلة من الوسائل التي تدعم العملية التعليمية وتنقلها من طور التلقين إلى طور الإبداع والتفاعل وتنمية المهارات. ويعتبر هذا التوظيف من أهم المؤشرات والدلالات على تحول المعلم إلى معلم رقمي يستطيع دمج التقنية في العملية التعليمة. يركز هذا المقال على تقنية الهولوجرام كأداة جديدة يمكن أن تدعم التدريس والتعلم في المؤسسات التعليمية.

ماهي تقنية الهولوجرام Hologram

الحقيقة أن تقنية الهولوجرام لم تكن وليدة العصر وإنما تم اختراعها على يد العالم Dennis Gabor عام 1947 عندما كان يحاول إيجاد طريقة لتحسين دقة المجاهر الإلكترونية. ومع مرور الوقت تطورت هذه التقنية بشكل ملحوظ منذ الثمانينيات بسبب أشعة الليزر منخفضة التكلفة والتي أصبح من السهل على المستهلكين الوصول إليها واستخدامها في أجهزة مثل مشغلات DVD (Ghuloum 2010).

الهولوجرام هو مجموعة من أنماط الموجات الضوئية التي تشكل صورة عن طريق تقسيم شعاع من الليزر. يتم تقسيم أنماط التداخل بحيث ينعكس الضوء في اتجاهات مختلفة مع انتقال نصف النمط إلى حزمة الكائن والنصف الآخر إلى الحزمة المرجعية (اللوحة الفوتوغرافية)، فينعكس الضوء لإنشاء نمط فريد من التداخل. عندما تتم معالجة الصورة، فإنها تبدو ككائن ثلاثي الأبعاد (YUCEL,2018).
كما عرفت (مجلة كلية التربية بجامعة الأزهر, 2016) الهولوجرام بأنه حزمة من الموجات الضوئية التي تصطدم بالجسم المراد تصويره وتقوم بتخطيطه، ورسم أبعاده ونقل الصورة عبر جهاز يطلق عليه (الهولوجرام) مع إطلاق أشعة مضيئة على الجسم المنقول ليظهر واضح المعالم دون القدرة على لمسه.
يمكن القول إذن بأن الهولوجرام عباره عن تقنية تصويرية لها دور في تسجيل الضوء الذي ينبعث من جسم معين ومن ثم إظهار هذا الجسم بشكل ثلاثي الأبعاد.

طريقة عمل الهولوجرام

يمكن تلخيص طريقة عمل الهولوجرام في خمس خطوات كما حددها (سكيك، 2007) كالتالي:

• يتم توجيه شعاع الليزر إلى مجزئ الضوء والذي يقوم بفصل شعاع الليزر إلى شعاعين.
• يتم استخدام المرايا لتوجيه مسار الشعاعين إلى الهدف المحدد لكل منهما.
• يمر كلا الشعاعين عبر عدسة مفرقة لتتحول حزمة الضوء المركزة إلى حزمة عريضة.
• يتم توجيه أحد الشعاعين إلى الجسم المراد تصويره ونسمي هذا الشعاع بشعاع الجسم object beam، فينعكس الشعاع عن الجسم ويسقط على الفيلم.
• الشعاع الثاني والذي نسميه الشعاع المرجع reference beam يتم توجيهه إلى الفيلم مباشرة باستخدام المرايا.

مميزات الهولوجرام في العملية التعليمية

ذكر (Khan, Mavers, and Osborne 2020) أنه يمكن لتقنية الهولوجرام أن تدعم عملية التعلم من عدة أوجه:

تطبيقات الهولوجرام في التعليم

• من الممكن أن يقوم الطلاب وهم في منازلهم بحضور المحاضرات كما لو أنهم حاضرين بالفعل مع إمكانية التفاعل مع المدرس.
• يمكن للطالب وبكل سهولة من خلال الهولوجرام أن يغوص في أعماق البحار والتعرف على الحياة البحرية.
• يستطيع المعلم تقديم دروسه لأكثر من فصل بنفس الوقت ومن أي مكان وبالتالي تتلاشى حواجز المكان والزمان.
• في المجال الطبي، يمكن للمحاضرين إجراء محاكاة حية لطلابهم لتعلم إجراء الجراحة.
• من خلال تقنية ثلاثية الأبعاد، يستطيع الطلاب العيش في أحداث تاريخية بواسطة إعادة نفس الحدث، وبالتالي يستطيع الطلاب التعرف على حروب تاريخية عظيمة في جو شبيه بالواقع (انجي, 2020).

أظهرت الأبحاث أن استخدام تقنية الهولوجرام في التعليم هي طريقة مستقبلية لتحسين تجربة التعلم والتدريس للطلاب والمعلمين على التوالي (Ramachandiran, Chong, and Subramanian 2019) . حيث تتميز تقنية الهولوجرام بأنها توفر مجسما واقعيا ثلاثي الأبعاد لموضوع التعلم يراه المتعلم أمامه بدون نظاره أو وسيط. وتتيح هذه التقنية للمتعلم أيضا التفاعل مع ما يعرض أمامه من معلومات، فهي أداة تعليمية تعمل على جذب اهتمام الطلاب وتعزيز فهمهم، وتتيح إمكانية التحكم في أسلوب عرض المحتوي المقدم من خلالها. وكما هو الحال مع أي تقنية حديثة، تظهر بعض العوائق التي تحد من استخدامها. فقد لخص (Ghuloum, 2010) بعض تلك العيوب فيما يلي: أولا مشكلة السعر، حيث يتطلب استخدام هذه التقنية بشكل مثالي غرفة عرض مزودة بتقنية الإضاءة والفيديو المتوافقة، والتي تبلغ تكلفتها حوالي 150 ألف دولار أمريكي للتثبيت، بالإضافة إلى شاشة عرض لعرض الصور المجسمة عليها، بسعر يقارب 215 ألف دولار أمريكي. ثانيًا، تحتاج تقنية الهولوجرام إلى الاتصال بإنترنت لا تقل سرعته عن 20 ميغا بت في الثانية.
وبالرغم من تكلفة تقنية الهولوجرام إلا أن بعض الدول خطت خطوات راسخة في استضافة هذه التقنية في مرافق التعليم العام والمهني مستفيدة من تهافت الطلبة على التقنيات الحديثة. وأرى كباحثة أن الهولوجرام تقنية واعدة يمكنها أن تهيمن على مجريات الحصص الدراسية اليومية والأنشطة وبرامج التوجيه والإرشاد والفعاليات والبرامج المدرسية.

المراجع العربية: 

• انجي، سعيد. (2020). تقنية الهولوجرام في التعليم https://www.thaqfya.com/hologram-technology-education/
• سكيك، حازم فلاح. (2018). كيف يعمل التصوير ثلاثي الابعاد الهولوجرافي https://www.hazemsakeek.net
• مجلة كلية التربية بجامعة الأزهر .( 2016(. وعي أعضاء هيئة التدريس بجامعة الأميرة نورة بتقنية التصوير التجسيمي (الهولوجرام) في التعليم عن بعد واتجاههم نحوه.

المراجع الأجنبية:

Ghuloum, Husain. 2010. “3D Hologram Technology in Learning Environment.” Proceedings of the 2010 InSITE Conference: 693–704

Khan, Adil, Scott Mavers, and Mark Osborne. 2020. “Learning by Means of Holograms.” Society for Information Technology & Teacher Education International Conference (April): 1134–39

Ramachandiran, Chandra Reka, Mien May Chong, and Preethi Subramanian. 2019. “3D Hologram in Futuristic Classroom: A Review.” Periodicals of Engineering and Natural Sciences 7(2): 580–86

YUCEL.2018.“ HOLOGRAMS IN THE CLASSROOM? THE NOT SO-DISTANT FUTURE OF ED TECH FROM