1. כיצד לומדים לעצב סביבות למידה מבוססות מחשב? השפעת מודל הוראה על האפיסטמולוגיות של סטודנטים מוסמכים בהוראת המדעים תמר רונן-פורמן ודר' יעל קלי הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל, המחלקה להוראת הטכנולוגיה והמדעים צ'ייס 2006

2. רקע עיצוב תהליך יצירתי, המושפע מאישיות המעצב ומחשיבה מקורית, האפשרות ללמד עיצוב הינה מוגבלת. בתחומים כמו הנדסה, ארכיטקטורה, גרפיקה ועיצוב תעשייתי, היכולת לעצב, נתפסת כמיומנות קוגניטיבית הניתנת ללמידה. עיצוב פדגוגי של סביבות-למידה-מבוססות-מחשב הינו תחום חדש יחסית אשר ההוראה והלמידה בו טרם נחקרה. בהרצאה, תיאור מחקר בו עוצב ופותח מודל להוראת עיצוב ונבנה סביבו קורס עיצוב.

3. מטרת המחקר מטרה: לעצב ולפתח מודל להוראת עיצוב של סביבות-למידה- מבוססות-מחשב ולבחון את השפעתו על תהליכי הלמידה ועל האפיסטמולוגיה* של הסטודנטים לגבי עיצוב סביבות למידה ממוחשבות. * אפיסטמולוגיה: תחום בפילוסופיה העוסק באופן ההכרה של האדם את העולם ולפיכך דן בנושאים כגון – ידיעה, תפיסה, תחושה, וודאות והרגשה. במחקר זה אפיסטמולוגיה מתייחסת לאופן שבו סטודנטים תופסים את הדרך שבה אנשים לומדים, ולאופן שבו הם מתבססים על תפיסה זו לגישתם כלפי הוראה ועיצוב סביבות למידה.

4. סביבת המחקר -הקורס ניתוח טכנולוגיות הכרות עם סביבות טכנולוגיות מתקדמות הכנסת מרכיבי עיצוב משמעותיים למאגר דיון עם מעצבי הסביבות ואישור המרכיבים בחינת מרכיבי עיצוב של עמיתים פרסום המרכיבים במאגר קורס עיצוב סטודיו תיאוריה קריאה ודיון במאמרים עדכניים קורס עיצוב בסמסטר ב' 2005 בטכניון, השתתפו 14 סטודנטים ללימודי מוסמכים הלומדים הוראה. מטרת הקורס לעזור לסטודנטים מוסמכים להוראה ללמוד היבטים תיאורטיים ומעשיים בתחום. שימוש במאגר העקרונות 1 23

5. עיצוב מסגרת ההוראה עיצוב הקורס והמודל להוראה מבוססים על מחקר-גישוש. מחקר הגישוש, אופיינו תהליכי העיצוב של ארבעה מקרי-חקר של סטודנטים לתואר שני. העיצוב בא לתת מענה לבעיות ולצרכי הסטודנטים שעלו מתוך מחקר הגישוש באמצעות: –מודל להוראת עיצוב –קורס עיצוב

6. עיצוב מסגרת ההוראה מודל להוראת עיצוב קורס עיצוב מתן מסגרת מובנת : קושי עם פתיחות המטלה של עיצוב סביבת למידה. כמענה לכך, פיתחנו מודל להוראת עיצוב אשר סביבו נבנה הקורס. המודל משלב 2 גישות לעיצוב: 1. גישת ISD (תעשייה) תוכניות-הוראה יעילות 2. גישת LS (חינוך) תהליכי למידה משמעותיים

7. מאגר עקרונות העיצוב מאגר מתוקשב שפותח ע"י קלי וחוב' (Kali et al., 2004) נבנה ע"י מעצבים וחוקרים של סביבות-למידה-מבוססות מחשב כולל אוסף של עקרונות עיצוב מקושרים עם מרכיבי-עיצוב עקרונות-עיצוב : קווים מנחים, שיש לשקול בעיצוב סביבות למידה. המתבססים על תיאוריות ומחקרים אמפיריים מרכיבי-עיצוב : אלמנטים מתוך סביבות למידה שונות, דוגמאות ליישום עקרונות העיצוב http://design-principles.org

8. מבנה מאגר העקרונות מרכיבי עיצוב ( software design features ): אלמנטים מתוך סביבות למידה שונות, דוגמאות ליישום עקרונות העיצוב Geo3D Provide a visual overview of the inquiry process Legacy Cycle Symphony: Inquiry wheel WISE: Inquiry map Crystal lab Provide dynamic visual aids for the perception of 3D phenomena Make Thinking Visible BlockStacking Pragmatic-Principles Meta-Principles Specific-Principles (Features)

9. מבנה מאגר העקרונות עקרון עיצוב פרגמאטי (Pragmatic Principles ) קווים מנחים, שיש לשקול בעיצוב סביבות למידה. המתבססים על תיאוריות ומחקרים אמפיריים. Geo3D Provide a visual overview of the inquiry process Legacy Cycle Symphony: Inquiry wheel WISE: Inquiry map Crystal lab Provide dynamic visual aids for the perception of 3D phenomena Make Thinking Visible BlockStacking Pragmatic-Principles Meta-Principles Specific-Principles (Features)

10. עיצוב מסגרת ההוראה מודל להוראת עיצוב קורס עיצוב שימוש במאגר עקרונות העיצוב : נטייה לעבוד לפי אינטואיציות נאיביות. במטרה לחשוף את הלומדים לתיאוריה וכן לתת דוגמאות של מרכיבים שכבר נוסו בהצלחה. השתמשנו במאגר העקרונות בשלבים שונים במודל.

11. עיצוב מסגרת ההוראה מודל להוראת עיצוב קורס עיצוב העשרת הידע : במטרה להעמיק את הלמידה ולהעשיר את הסטודנטים הורחב הקורס, ובמקביל לחלק היישומי, הוספו שני נושאים: תיאוריה וניתוח טכנולוגיות. ניתוח טכנולוגיות חשיפה לסביבות מתקדמות, הכנסת מרכיבי-עיצוב למאגר, דיון עם מעצבים סטודיותיאוריה קריאה ודיון במאמרים עדכניים

12. מתודולוגיה מחקר איכותני אסטרטגיה של "מחקר עיצוב" (Design-Based-Research) ניתוח הנתונים שנאספו, ואפיון התפיסה החינוכית של הסטודנטים בשלבים שונים של תהליך העיצוב, ע"פ שתי מסגרות קיימות שפותחו להערכה ולעיצוב של סביבות-למידה-טכנולוגיות. Reeves, 1994 Lin et al 2004 מימדים פדגוגים לניתוח 2 1 מחקר עיצוב גישה מתודולוגית חדשה יחסית, שילוב של מספר גישות אחרות (אנתרופולוגיה, פסיכולוגיה קוגניטיבית ומחקר פעולה). המטרה: לחקור הוראה ולמידה בקונטקסט נטורליסטי, להעריך ולשפר את העיצוב של חומרי הלמידה ולתרום לידע התיאורטי על למידה והוראה. מספר איטרציות, כאשר לאחר כל איטרציה יש ניתוח של נתונים ושיפור ועידון של חומרי הלמידה.

13. מתודולוגיה מחקר איכותני אסטרטגיה של "מחקר עיצוב" (Design-Based-Research) ניתוח הנתונים שנאספו, ואפיון התפיסה החינוכית של הסטודנטים בשלבים שונים של תהליך העיצוב, ע"פ שתי מסגרות קיימות שפותחו להערכה ולעיצוב של סביבות-למידה-טכנולוגיות. Reeves, 1994 Linn et al 2004 מימדים פדגוגים לניתוח 2 1

14. ממצאים התפתחות אפיסטמולוגיות הסטודנטים לאורך תהליך העיצוב ע"פ המימדים: מידת הפעילות של הלומד שיתופיות מידת העצמאות של הלומד קרוב התכנים ללומד דוגמא: סביבת למידה לתלמידי-תיכון הלומדים מדעי המחשב ללמד אלגוריתמים רקורסיביים לסקירה של עץ מבנה-נתונים סרטון אנימציה המדגים אלגוריתם מסוים לסקירת עץ הסטודנטים תמכו בלמידה פעילה עיצוב ראשוני לומד פאסיבי, צרכן מידע עיצוב מתקדם לומד פעיל, אינטראקטיבי תהליך הלמידה בקורס

15. ממצאים התפתחות אפיסטמולוגיות הסטודנטים לאורך תהליך העיצוב ע"פ המימדים: מידת הפעילות של הלומד שיתופיות מידת העצמאות של הלומד קרוב התכנים ללומד דוגמא: " אינטראקציה בין הלומדים תעזור יותר להבין את החומר הנלמד ולקשר אותו לידע אישי של כל אחד מהם, התלמידים ילמדו להקשיב לדעות של אחרים, תוך כדי שהם נחשפים לדעות אחרות של תלמידים ברמה שלהם. ישנו הבדל בין להקשיב להסבר של עמית, לבין להקשיב להסבר של מרצה." הסטודנטים תמכו בלמידה שיתופית עיצוב ראשוני למידה אישית שימוש יחידני עיצוב מתקדם למידה שיתופית דיון עמיתים תהליך הלמידה בקורס

16. ממצאים התפתחות אפיסטמולוגיות הסטודנטים לאורך תהליך העיצוב ע"פ המימדים: מידת הפעילות של הלומד שיתופיות מידת העצמאות של הלומד קרוב התכנים ללומד דוגמא: פורטל למורים המאפשר להם לשתף זה את זה בחומרי הוראה מנוע חיפוש המאפשר למורים למצוא חומרי למידה רלוונטיים רצו להבטיח כי המורים ישתמשו בכפתור-החיפוש רק לאחר שיקראו את ההוראות החליטו להחביא את הכפתור עד שהמערכת תוודא שההוראות נקראו בסוף החליטו כי זו אינה אסטרטגיה נכונה ומיקמו את כפתור-החיפוש בתפריט הראשי לעקוב, לפקח ולשלוט על הלומדים עיצוב ראשוני לומד נשלט ע"י מורה עיצוב מתקדם לומד עצמאי תהליך הלמידה בקורס Search

17. ממצאים התפתחות אפיסטמולוגיות הסטודנטים לאורך תהליך העיצוב ע"פ המימדים: מידת הפעילות של הלומד שיתופיות מידת העצמאות של הלומד קרוב התכנים ללומד דוגמא: סביבת למידה בנושא מופעי-ירח מודל דינאמי המייצג את הירח נע סביב לכדור הארץ, כאשר שני הגופים מוארים ע"י השמש. שלבי רכישת ידע: הירח אינו גוף מאיר אלא רק מחזיר את אורה של השמש בעיות אוטנטיות, מעוררות עניין: "נטע ומיטל רוצות לארגן מסיבת ירח מלא. עזרו להם מתי זה יקרה", קרוב תכנים לעולמו של הלומד עיצוב ראשוני רצף קוגניטיבי של פעילויות עיצוב מתקדם רצף קוגניטיבי ומוטיבציה ללומד תהליך הלמידה בקורס

18. סיכום קיים פער בין האפיסטמולוגיה התיאורטית והמעשית של הסטודנטים. סטודנטים נטו להצהיר על גישה קונסטרוקטיביסטית וסוציו- קונסטרקטוביסטית, אך, סביבות הלמידה הראשוניות שהם פיתחו, נשענו על תפיסות של העברת ידע וגישות בהייביוריסטיות. בכל אחד מארבעת המימדים, הפער בין האפיסטמולוגיות הצטמצם במהלך הקורס. בעקבות הקורס, הסטודנטים העמיקו את ההבנה האפיסטמולוגית שלהם, שנהייתה עקבית יותר תוך כדי הקורס, יחד עם פיתוח המיומנויות לעיצוב סביבות למידה מבוססות מחשב.