Transcript "מערכת למידה אינטליגנטית" כסביבה לפיתוח הכוונה עצמית של פרחי הוראה

‫בית הספר לחינוך‬
‫המסלול לטכנולוגיות התקשורת בחינוך‬
‫"מערכת למידה אינטליגנטית"‬
‫כסביבה לפיתוח הכוונה עצמית של פרחי הוראה‬
‫‪Preparing Pre-service Teachers for‬‬
‫‪Self-regulated Learning & Teaching‬‬
‫‪By Intelligent Tutoring System Environments‬‬
‫המציגה‪ :‬מריה גוטמן‬
‫‪[email protected]‬‬
‫המנחה‪ :‬ד"ר ברכה קרמרסקי‬
‫"אינך יכול ללמד אדם דבר‪ .‬אתה יכול לעזור לו למצוא את‬
‫הדבר בתוך עצמו"‬
‫גלילאו גליליי‪1642 -1564 ,‬‬
‫הרציונאל‬
‫עצמית ( ‪Self-regulated‬‬
‫למידה בעידן המודרני תובעת רמות גבוהות של הכוונה‬
‫‪ ,)Learning‬ולכן חשוב להבחין בדרישות אלה ולפתחן בקרב מחנכי הדור העתיד‪ ,‬הן‬
‫בלמידתם האישית והן בהוראה‪ .‬נמצא‪ ,‬כי אסטרטגיות ההכוונה העצמית ניתנות‬
‫להעברה‪ ,‬וכי איכות ההוראה משתפרת ככל שמתרחשים יותר תהליכים מטה‪-‬‬
‫קוגניטיביים במהלך ההכשרה של פרחי הוראה ( ‪Kramarski & Michalsky,‬‬
‫‪.)2008‬‬
‫הכוונה עצמית‬
ITS (Intelligence Tutoring System)
‫הצגת המושגים‬
‫ בעלת יכולת התאמה דינאמית‬,‫תוכנת מחשב פתוחה המיועדת ללמידה קונסטרוקטיביסטית‬
:‫ הדוגמאות‬.‫לצרכים המשתנים של הלומד בזמן אמת‬
ITS + Meta (Meta-cognitive requiring efforts)
Koedinger, K. R., Aleven, V., Roll, I., & Baker, R. (2008). In vivo experiments on whether supporting
metacognition in intelligent tutoring systems yields robust learning.
ITS (Intelligence Tutoring System)
‫הצגת המושגים‬
‫ בעלת יכולת התאמה דינאמית‬,‫תוכנת מחשב פתוחה המיועדת ללמידה קונסטרוקטיביסטית‬
:‫ הדוגמאות‬.‫לצרכים המשתנים של הלומד בזמן אמת‬
ITS + TA (Teaching & Teachable Agent)
Craig , Driscoll & Gholson (2004). Constructing Knowledge from Dialog in an Intelligent Tutoring System:
Interactive Learning, Vicarious Learning, and Pedagogical Agents.
ITS (Intelligence Tutoring System)
‫הצגת המושגים‬
‫ בעלת יכולת התאמה דינאמית‬,‫תוכנת מחשב פתוחה המיועדת ללמידה קונסטרוקטיביסטית‬
:‫ הדוגמאות‬.‫לצרכים המשתנים של הלומד בזמן אמת‬
ITS + Meta-cognitive support
Roll, I., Aleven, V., McLaren, B.M., & Koedinger, K.R. (submitted). Online assessment and tutoring of helpseeking: toward domain learning through metacognitive improvement.
ITS (Intelligence Tutoring System)
‫הצגת המושגים‬
‫ בעלת יכולת התאמה דינאמית‬,‫תוכנת מחשב פתוחה המיועדת ללמידה קונסטרוקטיביסטית‬
:‫ הדוגמאות‬.‫לצרכים המשתנים של הלומד בזמן אמת‬
ITS + LBT (Learning By Teaching)
Tan , Biswas & Schwartz (2006). Feedback for Metacognitive Support in Learning by Teaching
Environments.
‫העקרונות המנחים‬
‫)‪ITS (Intelligence Tutoring System‬‬
‫במחקר הנוכחי‪ ,‬המערכת ‪ ITS‬עוצבה בלהתבסס על העקרונות הבאים‪:‬‬
‫‪ .1‬למידה בדרך הוראה (‪. )Learning by teaching‬‬
‫‪ .2‬עידוד חשיבה רפלקטיבית מטה‪ -‬קוגניטיבית‪ :‬תכנון‪ ,‬בקרה והערכה של סיטואציות‬
‫פדגוגיות‪.‬‬
‫‪ .3‬בחינת סיטואציות פדגוגיות בשני "הכובעים"‪ :‬כובע המורה וכובע התלמיד‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫הצגת המושגים‬
‫)‪ITS (Intelligence Tutoring System‬‬
‫במחקר הנוכחי‪ ,‬המערכת ‪ ITS‬עוצבה בלהתבסס על העקרונות הבאים‪:‬‬
‫‪ .1‬למידה בדרך הוראה (‪. )Learning by teaching‬‬
‫‪ .2‬עידוד חשיבה רפלקטיבית מטה‪ -‬קוגניטיבית‪ :‬תכנון‪ ,‬בקרה והערכה של סיטואציות‬
‫פדגוגיות‪.‬‬
‫‪ .3‬בחינת סיטואציות פדגוגיות בשני "הכובעים"‪ :‬כובע המורה וכובע התלמיד‪.‬‬
‫לפיתוח המערכת ‪ , ITS‬הושמו שני הכלים‪:‬‬
‫‪ ‬מערכת לפיתוח סימולציות‬
‫‪ ‬מערכת לניהול למידה "קוד פתוח"‬
‫מטרות המחקר‬
‫‪ .1‬לחקור את תהליכי ההכוונה העצמית בלמידה ובהוראה החלים במהלך הלימוד‬
‫בסביבת ‪ , ITS‬ואת התפתחותם במהלך הלמידה וההוראה "הלכה למעשה"‪.‬‬
‫‪ .2‬לבחון את התרומה של השילוב של מערכת ‪ ITS‬במסגרת אימון של פרחי הוראה כחלק‬
‫מהכשרתם‪.‬‬
‫)‪ITS (Intelligence Tutoring System‬‬
‫ההשערות‬
‫הקבוצה שנחשפה למערכת ‪ ITS‬עם דגש על חשיבה מטה‪ -‬קוגניטיבית בפרספקטיבת‬
‫"מורה ותלמיד" כאחד‪ ,‬תפתח הכוונה עצמית בהוראה ובלמידה במידה רבה מזו של‬
‫הקבוצה שנחשפה למערכת ‪ ITS‬עם דגש על חשיבה מטה‪ -‬קוגניטיבית בפרספקטיבת‬
‫"מורה" בלבד‪.‬‬
‫‪ITS + 2P > ITS + 1P‬‬
‫חשיבה מטה‪ -‬קוגניטיבית מפרפסקטיבת "תלמיד"‬
‫חשיבה מטה‪ -‬קוגניטיבית מפרפסקטיבת "מורה"‬
‫שיטת המחקר‬
‫‪.1‬‬
‫ההתערבות הושמה בקרב ‪ 98‬פרחי הוראה מאחת האוניברסיטאות בארץ‪ ,‬אשר‬
‫חולקו באופן אקראי לשתי קבוצות המחקר‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫פרחי ההוראה חולקו לשתי קבוצות‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪.3‬‬
‫קבוצת ‪ ITS+2P‬נחשפו למערכת ‪ ITS‬מפרספקטיבת "מורה ותלמיד"‬
‫קבוצת ‪ ITS+1P‬נחשפו למערכת ‪ ITS‬מפרספקטיבת "מורה" בלבד‪.‬‬
‫הליך המחקר‪ :‬ההתערבות הועברה במשך סמסטר אחד במסגרת סדנה לאימוני‬
‫הוראה‪ .‬תרגול של החומר הנלמד הופעל ב‪ ITS -‬באחת משתי הגרסאות‬
‫השונות‪.‬‬
‫שיטת התערבות‬
‫סיטואציה‬
‫הנחיות מפרספקטיבת‬
‫התלמידה‬
‫שאלות מפרספקטיבת המורה‬
‫המורה מעבירה שיעור חברה‬
‫בנושא "נזקי העישון"‪.‬‬
‫האם הפתיח לשיעור יוצר‬
‫ענין וסקרנות? אם לא‪-‬‬
‫תתערב‪.‬‬
‫עליך ליצור פתיח מעורר ענין לשיעור‪.‬‬
‫להמחשת תהליך העישון‪ ,‬שולב‬
‫סרטון אנימציה‪.‬‬
‫האם השאלה מסכמת היטב‬
‫את הסרטון ומקדמת את‬
‫הדיון? אם לא‪ -‬תתערב‬
‫ונמק‪.‬‬
‫עליך להעלות מספר סוגיות אקטואליות‬
‫ולשאול שאלות המשך לדיון‪.‬‬
‫שיטת התערבות‬
‫סיטואציה‬
‫הנחיות מפרספקטיבת‬
‫התלמידה‬
‫שאלות מפרספקטיבת המורה‬
‫התלמיד מבולבל מריבוי‬
‫המושגים במשימה‪ ,‬נדרשת לו‬
‫עזרה בארגון החומר‪.‬‬
‫בצע את ההנחיות שסיפקה‬
‫לך המורה‪ .‬האם עזרו לך‬
‫לארגן את המידע ולהתקדם‬
‫במשימה?‬
‫עליך לספק הנחיות לתלמיד שיעזרו לו‬
‫לארגן את המידע‪.‬‬
‫כלים‬
‫איסוף הממצאים במהלך ההתערבות נעשה באמצעות‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫שאלוני ‪ SRL‬בלמידה (השאלון ‪(Schraw & Pintrich, 2000 , MSLQ‬‬
‫שאלוני ‪ SRL‬בהוראה (התאמת השאלון ‪.)MSLQ‬‬
‫‪)Trace Logs( Educational Data Mining‬‬
‫איסוף ממצאי ההעברה (‪ -)Transfer Study‬כעבור שנה‪:‬‬
‫ניתוח תצלומי ההוראה‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫ראיונות‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫ממצאים‬
‫מניתוח שונות חד כיווני ‪ Anova‬עולה כי‪:‬‬
‫בתחילת המחקר לא נמצאו הבדלים מובהקים בממוצעי הציונים‪ ,‬מההיבט של הכוונה עצמית בלמידה ובהוראה כאחת‪.‬‬
‫בתום המחקר נמצאו הבדלים מובהקים‪:‬‬
‫בהכוונה עצמית בלמידה (‪F(1, 96)=4.58, p<0.05‬‬
‫בהכוונה עצמית בהוראה (‪. F(1, 96)=6.78, p<0.01‬‬
‫הכוונה עצמית בהוראה‬
‫‪4‬‬
‫ממוצעי הציונים‬
‫בתחילת המחקר‬
‫בתום המחקר‬
‫ממוצעי הציונים‬
‫‪4.35‬‬
‫‪4.3‬‬
‫‪4.25‬‬
‫‪4.2‬‬
‫‪4.15‬‬
‫‪4.1‬‬
‫‪4.05‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3.95‬‬
‫הכוונה עצמית בלמידה‬
‫‪3.9‬‬
‫‪3.8‬‬
‫בתחילת המחקר‬
‫‪3.7‬‬
‫בתום המחקר‬
‫‪3.6‬‬
‫‪3.5‬‬
‫‪3.4‬‬
‫‪ITS+2P‬‬
‫‪ITS+1P‬‬
‫‪ITS+2P‬‬
‫‪ITS+1P‬‬
‫ממוצעים וסטיות תקן בין שתי הקבוצות‪ ,‬בתחילת המחקר ובתומו‪.‬‬
‫ממצאים‬
‫מניתוח שונות מסוג ‪ Ancova‬בתחילת המחקר לא נמצאו הבדלים מובהקים בין שתי הקבוצות‪.‬‬
‫מניתוח עומק מסוג ‪ Manova‬בתום המחקר נמצאו הבדלים מובהקים בין שתי הקבוצות ‪:‬‬
‫בהכוונה עצמית בלמידה‪ -‬במרכיבים הבאים‪ :‬ידע מותנה‪ ,‬ידע פרוצדוראלי‪ ,‬ידע דקלרטיבי‪.‬‬
‫בהכוונה עצמית בהוראה‪ -‬ידע פרוצדוראלי‪ ,‬ידע דקלרטיבי‪ ,‬ניהול מידע‪ ,‬ניפוי שגיאות‪.‬‬
‫ניתוחי שונות ‪ Mancova‬בתום המחקר‬
‫‪6‬‬
‫‪4‬‬
‫‪2‬‬
‫‪0‬‬
‫דע‬
‫י‬
‫דע‬
‫י‬
‫דע‬
‫י‬
‫דע‬
‫י‬
‫מ‬
‫ד‬
‫נה‬
‫ות‬
‫לי‬
‫בי‬
‫רא‬
‫דו‬
‫וצ‬
‫טי‬
‫לר‬
‫ק‬
‫על‬
‫וט‬
‫מ‬
‫יה‬
‫צ‬
‫ית‬
‫יב‬
‫צמ‬
‫ע‬
‫מי‬
‫עצ‬
‫פר‬
‫ור‬
‫יט‬
‫נ‬
‫ול‬
‫דע‬
‫מי‬
‫כה‬
‫ער‬
‫ה‬
‫יה‬
‫נ‬
‫ני‬
‫פוי‬
‫שג‬
‫יא‬
‫בהוראה‬
‫ות‬
‫בלמידה‬
‫מדדי השונות בין שתי הקבוצות בתום המחקר‪ ,‬לפי גורמי ההכוונה העצמית‬
‫ממצאים‬
‫)‪Educational Data Mining (Trace Logs‬‬
‫המטרות‪:‬‬
‫למצוא הבדלים בין הקבוצות בדפוסי החיפוש העזרה ב‪ITS -‬‬
‫בהקשר להכוונה העצמית בלמידה (למידה עם דגש על תכנון‪/‬‬
‫בקרה ‪ /‬הערכה)‪.‬‬
‫למצוא הבדלים בין הקבוצות במיומנויות ניהול שיעור ב‪ITS -‬‬
‫בהקשר להכוונה העצמית בהוראה (ניהול קוגניטיבי‪ /‬מטהקוגניטיבי‪/‬‬
‫מוטיבציוני)‪.‬‬
‫איסוף הנתונים‪:‬‬
‫לפרחי הוראה הוצעו קבצי עזרה לצרכי ביצוע משימה‪ .‬השימוש‬
‫בעזרה הינו לבחירתו של פרחי הוראה וכרוך בנימוק‪.‬‬
‫פרחי הוראה התבקשו לבחור בתגובה אחת מתוך השלוש‪ ,‬במשך ‪6‬‬
‫פעמים במהלך השיעור‪ .‬התשובות האפשריות היו בעלות אופי שונה‪:‬‬
‫קוגניטיבי‪ ,‬מטה‪ -‬קוגניטיבי או מוטיבציוני‪.‬‬
‫ממצאים‬
‫)‪Educational Data Mining (Trace Logs‬‬
‫המטרות‪:‬‬
‫למצוא הבדלים בין הקבוצות בדפוסי החיפוש העזרה ב‪ITS -‬‬
‫בהקשר להכוונה העצמית בלמידה (למידה עם דגש על תכנון‪/‬‬
‫בקרה ‪ /‬הערכה)‪.‬‬
‫למצוא הבדלים בין הקבוצות במיומנויות ניהול שיעור ב‪ITS -‬‬
‫בהקשר להכוונה העצמית בהוראה (ניהול קוגניטיבי‪ /‬מטהקוגניטיבי‪/‬‬
‫מוטיבציוני)‪.‬‬
‫ניתוח ופרשנות‪:‬‬
‫זמני השימוש ב"קבצי העזרה" נותחו ביחס לביצוע המשימה‪.‬‬
‫שימוש בגלגלי הצלה לפני ביצוע המשימה יעיד על תכנון‪,‬‬
‫אחרי ביצוע המשימה יעיד על הערכה עצמית‪,‬‬
‫במהלך ביצוע המשימה בפרקי זמן דומים‪ ,‬יעיד על פיקוח ובקרה עצמית‪.‬‬
‫חלוקת בתשובות למשובים קוגניטיביים‪ ,‬מטה‪ -‬קוגניטיביים או‬
‫מוטיבציוניים‪ ,‬עפ"י קבוצות המחקר‪.‬‬
‫ממצאים‬
‫)‪Educational Data Mining (Trace Logs‬‬
‫המטרות‪:‬‬
‫למצוא הבדלים בין הקבוצות בדפוסי החיפוש העזרה ב‪ITS -‬‬
‫בהקשר להכוונה העצמית בלמידה (למידה עם דגש על תכנון‪/‬‬
‫בקרה ‪ /‬הערכה)‪.‬‬
‫למצוא הבדלים בין הקבוצות במיומנויות ניהול שיעור ב‪ITS -‬‬
‫בהקשר להכוונה העצמית בהוראה (ניהול קוגניטיבי‪ /‬מטהקוגניטיבי‪/‬‬
‫מוטיבציוני)‪.‬‬
‫הממצאים‪:‬‬
‫ניהול סיטואציה פדגוגית (ממצאי הביניים)‪:‬‬
‫קבוצת ‪ ITS+2P‬הפגינו הכוונה עצמית מטה‪ -‬קוגניטיבית‬
‫בהוראה (‪)59%‬‬
‫קבוצת ‪ ITS+1P‬הפגינו הכוונה עצמית מוטיבציונית‬
‫בהוראה (‪)61%‬‬
‫מסקנות‬
‫‪‬‬
‫בהיבט של ידע מטה‪-‬קוגניטיבי‪ ,‬קיים הבדל מובהק בהשפעה על פיתוח הכוונה עצמית בין‬
‫שתי קבוצות המחקר‪ ,‬מההיבט הפרוצדוראלי ודקלרטיבי‪ ,‬הן בהוראה והן בלמידה‪.‬‬
‫‪‬‬
‫בהיבט של בקרה מטה‪ -‬קוגניטיבית‪ ,‬נמצא כי הקבוצת ‪ ITS +2P‬אשר נחשפה‬
‫להתערבות עם דגש על תכנון‪ ,‬ניהול והערכת סיטואציות פדגוגיות בשתי הפרספקטיבות‪,‬‬
‫הפגינה בקרה עצמית לעתים קרובות ובאופן שוטף‪ .‬לעומתם‪ ,‬הקבוצה השניה‪ ,‬הפגינה‬
‫נטייה להשתמש משאבים בעיקר לצורך תכנון המשימה‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ממצאים אלה באו לידי ביטוי גם בניתוח מהלכים ב‪ ITS -‬במהלך ניהול סיטואציה‬
‫פדגוגית‪ ,‬בה הסטודנטים מקבוצת ‪ ITS +2P‬השתמשו באסטרטגיות הוראה מטה‪-‬‬
‫קוגניטיביות‪ ,‬ואילו מקבוצה השניה נטו להשתמש באסטרטגיות הוראה מוטיבציוניות‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ניתן להסיק‪ ,‬כי פיתוח של הכוונה עצמית בלמידה משליך גם על פיתוח של הכוונה עצמית‬
‫בהוראה‪ ,‬בהנחה כי הינו נעשה באופן קפדני תוך דגש על שתי הפרספקטיבות‪.‬‬
‫כיווני ההמשך‬
‫‪‬‬
‫שתי קבוצות ביקורת נוספות‪:‬‬
‫‪ – 2P‬קבוצה שנחשפה לאימון פדגוגי בשתי פרספקטיבות‪ ,‬ללא ‪ITS‬‬
‫‪ – 1P‬קבוצה שנחשפה לאימון פדגוגי בפרספקטיבת מורה בלבד‪ ,‬ללא ‪ITS‬‬
‫‪‬‬
‫משתנים תלויים נוספים‪:‬‬
‫ידע פדגוגי‬
‫אמונות אפיסטומולוגיות‬
‫אמונות כלפי הוראה‪ ,‬למידה וסביבה‬
‫‪‬‬
‫כלים נוספים‪:‬‬
‫כמותיים‪:‬‬
‫‪ ‬שאלון ‪ – DSBQ‬אפיסטומולוגי (‪.)Hoffer, 2000‬‬
‫‪ ‬שאלון ‪– EBI‬מוטיבציה (‪.)Schraw, 2006‬‬
‫‪ ‬מבחן מטאפורות ציוריות ‪ -‬אמונות כלפי הוראה‪ ,‬למידה וסביבה (קרמרסקי ומיכלסקי‪.)2008 ,‬‬
‫איכותיים (כעבור שנה)‪:‬‬
‫‪ ‬ניתוח תצלומי ההוראה‬
‫‪ ‬ראיונות (יכולת העברה)‬
‫סיכום‬
[email protected]
!‫תודה‬