שאלת שאלות בקורסים היברידים בהנדסה ביו
Download
Report
Transcript שאלת שאלות בקורסים היברידים בהנדסה ביו
1
הטכניון ,המחלקה להוראת הטכנולוגיה והמדעים
רציונל
הוראה מסורתית מאפיינת קורסים רבים המתקיימים
באוניברסיטאות .בהוראה זו ,המרצה במרכז והוא מעביר את הידע
באמצעות הרצאות.
במטרה לשפר את ההוראה והלמידה בטכניון ,עוצבו על-ידי הקבוצה
של פרופ' יהודית דורי ,קורסים היברידים המשלבים פורומים עם למידה
פנים אל פנים.
מאפייני הלמידה וההוראה שהוגדרו בקורסים אלה:
2
שילוב משימות שמטרתן לעודד למידה פעילה ,הבנית ידע
ושיתופיות של הסטודנטים בפורום ובלמידה פנים אל פנים.
שילוב משימות הדורשות מהסטודנטים חשיבה מסדר גבוה.
מטרת המחקר
המחקר הנוכחי בחן את מיומנות שאלת שאלות של סטודנטים
בהנדסה ביו-רפואית לאחר קריאת מאמרים מדעיים ובמהלך
שיח מדעי בפורום .מיומנות שאלת שאלות שמשה ככלי לאבחון
רמת ההבנה והבניית הידע של הלומדים בקורסים היברידיים.
שאלות המחקר
.1
.2
3
מהי רמת השאלות שסטודנטים שואלים לאחר קריאת
מאמרים מדעיים מעובדים לפני ובתום קורסים היברידיים?
מהם רמת וסוג השאלות שסטודנטים מנחי פורום מנסחים
לאחר קריאת מאמרים מדעיים במהלך שרשור בפורום
המשמש ככלי להבניית הידע בשיח המדעי?
רקע תיאורטי
קורס היברידי ))Hybrid course
קורס המשלב בין הוראה פנים אל פנים לבין דיונים ופרויקטים
בהוראה מרחוק.
המונח היבריד מופיע בהקשר של הוראה מבוססת טכנולוגיה:
מפגשים פנים אל פנים בכיתת הלימוד אשר הוקלטו וסונכרנו כך
שניתן לבצע בהן חיפוש מושכל.
שילוב של שיחות סינכרוניות ודיונים א-סינכרוניים מבוססי
טקסט בפורום של הקורס (.)Barak & Dori, 2009
שילוב של מגוון אמצעי תקשורת -מולטימדיה )& Swenson
.(Evans, 2003
44
רקע תיאורטי
שיח בפורום
o
o
מהווה גורם עיקרי ללמידה שיתופית והבנייתית של קהילה
חוקרת בחינוך הגבוה (.)Garison, 2006
מאפשר ללומדים להבנות את הידע ולאמת את המשמעות של
הידע שהובנה (.)Garrison, Anderson & Archer, 2001
אסטרטגיות שיח המאפיינות סוגי שיח שונים כוללות :שאלת
שאלות ,סיכום ,ציטוטים ,הערות ,המחשות ,הסברים ,טיעון טעונים
וסקירה ).(Han & Hill, 2006
כאשר סטודנטים רכשו מיומנויות של שאלת שאלות ,חל שיפור
בהבניית הידע הנלמד בדיונים שהתקיימו בפורום
).)Choi, Land & Turgeon, 2005
5
רקע תיאורטי
שיח בפורום
Hanו ,)2006( Hill-ניתחו שרשורים של שיח בפורום בין
לומדים .הם הראו שבמהלך תהליך הלמידה ,מופיעים
בתמלילים של השיח ההיבטים הבאים:
oהגדרת מטרת השיח,
oרפלקציה של הלומד,
oמציאת נקודות מבט משותפות בין הלומדים,
oניסוח מחדש של ידע קיים או חדש,
oתהליך הכולל אינטגרציה והעמקה בידע,
oשנויי כוון הדיון על-ידי הגדרת מטרה חדשה.
6
רקע תיאורטי
שאלת שאלות
o
מחקרם של Norrisו ,)2011( Phillips -בחן את רמת ההבנה
והפירוש של מאמרים מדעיים פופולאריים ,של תלמידי תיכון
וגם סטודנטים .המחקר הראה ,שגם תלמידי תיכון וגם
סטודנטים מתקשים ,בהבנה ופירוש של מאמרים קצרים של
מדע פופולארי .מחקר זה מצביע על כך ,שגם במאמרים בעלי
רמת מורכבות נמוכה ,יש לסטודנטים קושי בהבנת הטקסט
המדעי.
o
בעת ניסוח השאלות ,התלמידים נדרשים להתמקד ברעיונות
המרכזיים העולים מהטקסט ולבחון את הידע הנוכחי שלהם
).(Palincsar & Brown, 1984
7
o
חוקרים הוכיחו כי בעת קריאת מאמרים מדעיים מעובדים
בקרב תלמידי כימיה או ביולוגיה בתיכון ,שאלת שאלות
על-ידי התלמידים תרמה להבנת הטקסט המדעי ולחשיבה
מטה-קוגניטיבית ). Kaberman & Dori, 2009; Yarden et al.,
(2001
שאלות מתעוררות אצל הלומד כאשר יש אי התאמות:
בין הכתוב בטקסט לבין עולם הידע של הלומד,
בתוך הטקסט,
בתוך עולם הידע של הלומד.
(.)Graesser & Olde, 2003
8
רמת חשיבה של שאלת שאלות בעקבות קריאת
טקסט מדעי או טכנולוגי
כלי להערכת מידת ההבנה והניתוח של הטקסט
המדעי או הטכנולוגי הנלמד
רמת הבנה נמוכה
רמת ההבנה והניתוח
גבוהה
שאלות ברמת חשיבה
נמוכה -שאלות ידע
והבנה
שאלות מורכבות ברמת
חשיבה גבוהה – השוואה,
אנליזה ,סינטיזה ,הצעה
לחקר או נקיטת עמדה
9
)(Dori & Herscovitz, 1999
שאלת שאלות ושילובן במחקר
שאלת שאלות היא פעילות קוגניטיבית להבנת
הנקרא .היא דורשת מהתלמידים להתמקד ברעיונות
המרכזיים העולים מהטקסט ולבחון את הידע הנוכחי
שלהם
קריאת מאמר מדעי
10
שאלת שאלות
• שאלונים מבוססי מאמר מדעי מעובד.
• תמלילי דיונים בעקבות שאלת שאלות בפורום
מערך המחקר
סביבת למידה והמשתתפים במחקר
הקורסים ההיברידים מתא לרקמה והנדסת רקמות
נערכו במשך 14שבועות בשנת תשע"א בפקולטה
להנדסה ביו-רפואית בטכניון בהשתתפותם של 108
סטודנטים ,וכללו:
הקורסים צולמו והועלו לאתר
הקורס.
התקיימו דיונים בפורומים
מתוקשבים ויצירת תוצרים
משותפים באתר הקורס.
11
התקיימו מפגשים שבועיים
של הרצאות ושל תרגול.
מהלך וכלי המחקר
קורס מתא לרקמה
תשע"א – סמסטר חורף
N=57
oקריאת מאמר מדעי
במסגרת משימה שבועית
בפורום.
oכל שבוע זוג סטודנטים
ניהל פורום של קבוצת
עמיתים על ידי הצגת
שאלות על המאמר
וניהול הדיון הפורום.
oהסטודנטים העמיתים
השיבו על השאלות
ופיתחו דיון.
העברת
שאלונים
מקדימים
ניתוח
תמלילי
הדיונים
בפורום
העברת
שאלוני פוסט
12
קורס הנדסת רקמות
תשע"א – סמסטר אביב
N=51
מיני פרויקט – מטלה
בקבוצות:
•קריאת שלושה מאמרים
מדעיים וחיפוש מאמר
חדש נוסף.
•הכנת הצעת מחקר
בשלשות.
•הכנת פוסטר והצגתו
בתערוכה בסיום הקורס.
שאלוני מאמרים מדעיים מעובדים
ציונון של שאלת שאלות על סמך הקריטריונים:
רמת חשיבה בין תחומית ,רמת תוכן ,רמת חשיבה ורמת ארגון ביולוגית.
שאלת שאלות
3.5
13
3.6
4.2
4.2
3.1
שני קורסים -קורס אחד-הנדסת קורס אחד-מתא
לרקמה (א)
רקמות (ב)
הנדסת רקמות (ג)
N=14
N=29
N=44
ציון סופי ממוצע
4.9
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
פרי
פוסט
שאלת שאלות של סטודנטים מנחים בפורום
.1
.2
14
שאלות הסטודנטים של המנחים נותחו עבור כל
שרשור במהלך הדיון.
הקריטריונים שעלו מתוך ניתוח השאלות בפורום:
רמת חשיבה בין תחומית,
רמת תוכן,
רמות ארגון,
רמת חשיבה על-פי טקסונומית בלום.
נמצאו שתי מטרות של שאלת שאלות על-ידי
הסטודנטים המנחים ,העולות מתוך ניתוח השאלות
בשיח המתקיים בפורום והן:
15
.1
לאפשר לסטודנטים המשתתפים בפורום להבין טוב יותר את
המנגנונים או את רצף השלבים בתהליך כפי שהוא מתואר
במאמר.
.2
לכוון את הסטודנטים בפורום לזהות את המידע החסר במאמר
המדעי המקורי ,תוך התמקדות במידע החסר עבור המנגנון או
התהליך המתוארים במאמר המדעי.
שאלה מקורית של סטודנטים מנחים HV1aו:VG1a-
"הסבר מנגנון אפשרי המקשר בין מחסור בדיסטרופין לעליית הסידן בתא
במנוחה ,ובשל כך להפעלה לא אחידה של סיב השריר .מדוע סידן שנכנס
מהמאגרים הפנימיים של התא לא גורם לאפקט זה?"
רמת חשיבה
בין תחומית
()0-2
ביולוגיה
וכימיה
ציון1-
16
רמת תוכן
רמות ארגון
()0-4
()0-3
תא ,רמה
נובעת מהתופעה
המוצגת בטקסט מולקולארית
ומנגנון/תהליך
ציון2-
ציון1-
רמת חשיבה על-פי
טקסונומית בלום
()1-4
רמת חשיבה
נמוכה-ידע והבנה
ציון1-
תשובת :MA1a
"מחסור בדיסטרופין גורם לקרעים בממברנת התא ,ולכן סידן הנמצא מחוץ
לתא יכול להיכנס ללא הגבלה ,והתא לא יכול לבקר ולשלוט על כמות הסידן
התוך תאי .דבר זה גורם לעליית הסידן בתא".
רמת חשיבה
בין תחומית
()0-2
ביולוגיה
ציון0 -
17
רמת תוכן
רמות ארגון
()0-4
()0-3
נובעת מהתופעה רמת תא ,רמה
המוצגת בטקסט מולקולארית
ורמת מנגנון
ציון2-
ציון1-
רמת חשיבה על-פי
טקסונומית בלום
()1-4
רמת חשיבה
נמוכה-ידע והבנה
ציון1-
שאלת מנחה VG1aהמתבססת על השאלה המקורית ותשובת :MA1a
"כיצד אתם חושבים שהמחסור בדיסטרופין מוביל לקרעים בסרקולמה?
איך הדיסטרופין מונע קרעים בסיבי השריר? העלו השערות ,והסתמכו על
מקורות של המאמר".
רמת חשיבה
בין תחומית
()0-2
ביולוגיה
וכימיה
ציון1-
18
רמת תוכן
()0-4
רמות ארגון
()0-3
רקמה ,רמה
הורחבה מעבר
לתופעה המוצגת מולקולארית
ומנגנון/תהליך
בטקסט
ציון1-
ציון2-
רמת חשיבה על-פי
טקסונומית בלום
()1-4
רמת חשיבה
גבוהה מאוד-ניתוח,
הערכה וחשיבה
ביקורתית
ציון4-
שאלה מקורית של סטודנטית מנחה :TZ9a
"תהליך יצירת דלקת כולל בתוכו מרכיבים רבים בשרשרת מסונכרנת של אירועים.
(יש לענות על א' או ב').
א .הסבר בקצרה כיצד נוצרת דלקת וקשר זאת להסבר במאמר לגבי היווצרות
הפלאקים".
רמת חשיבה בין תחומית-ביולוגיה וכימיה-ציון ,1רמת תוכן-נובעת מהתופעה המוצגת
בטקסט-ציון ,1רמת ארגון-רמת תא ,רמה מולקולארית ,מנגנון/תהליך-ציון ,2רמת
חשיבה על-פי טקסונומית בלום-נמוכה-ידע והבנה-ציון .1
תשובת :AD9a
"היווצרות דלקת הוא תהליך הגנתי של מערכת החיסון ......הגורם הזר שלנו
בטרשת עורקים הוא -LDLכולסטרול רע ,המצטבר באינטימה ועובר תהליך
חמצון....
באופן עקרוני ,היינו מצפים לתהליך "החלמה" של הדלקת ,כפי שקורה בזיהומים
חיידקיים שונים ,כאן מדובר על דלקת שהולכת ומתעצמת ,במקום להירפא".
רמת חשיבה בין תחומית-ביולוגיה וכימיה-ציון ,1רמת תוכן-נובעת מהתופעה המוצגת
בטקסט-ציון ,1-רמת ארגון-רמת תא ,רמה מולקולארית ,מנגנון/תהליך-ציון ,2רמת
חשיבה על-פי טקסונומית בלום-ניתוח וסינתזה-ציון .3
19
שתי שאלות מנחה TZ9aהמתבססת על השאלה המקורית ותשובות
סטודנטים:
" .1מעניין אותי כמה דברים:
ה LDL-כאמור אינו גורם זר ,ומסונטז ע"י גופינו .למערכת החיסונית ישנה
מערכת למנוע זיהוי של גורם עצמי כגורם זר ,מדוע הגוף מזהה אותו כזר?"
רמת חשיבה בין תחומית-ביולוגיה וכימיה-ציון ,1רמת תוכן-נובעת מהתופעה
המוצגת בטקסט-ציון ,1רמת ארגון-רמת אורגניזם ,רמה מולקולארית-ציון ,1
רמת חשיבה על-פי טקסונומית בלום-גבוהה-ניתוח וסינתזה-ציון .3
.2
"ממה שאני מבינה ,תהליך ההחלמה של הדלקת (ש AD9a -מתייחסת אליו) זהו
למעשה מנגנון בקרה עליה .תוכלו להרחיב על מנגנון הבקרה של דלקת ומדוע
אינו פועל כשורה במקרה זה?"
רמת חשיבה בין תחומית-ביולוגיה וכימיה-ציון ,1רמת תוכן-השאלה הנשאלת
היא מעבר ומהווה הרחבה לשאלה הנשאלת בטקסט-ציון ,2רמת ארגון-
רקמה ,רמת תא ,רמה מולקולארית ,מנגנון/תהליך-ציון ,3רמת חשיבה על-
פי טקסונומית בלום-גבוהה מאוד-הערכה וחשיבה ביקורתית-ציון .4
20
דיון ומסקנות
מהממצאים של ניתוח השאלונים המקדימים והמסכמים
מבוססי קריאת מאמרים מדעיים מעובדים עולה ,שבשני
הקורסים ,מתא לרקמה והנדסת רקמות ,חל שיפור
במיומנויות של שאלת שאלות של הסטודנטים בשאלונים
המסכמים בהשוואה לשאלונים המקדימים.
מיומנות שאלת שאלות השתפרה בקרב סטודנטים שהשתתפו
בשני הקורסים העוקבים בהשוואה לעמיתיהם שלמדו רק
קורס אחד.
21
הממצאים מראים כי קיימת מגמת עלייה ברמת השאלות
המנוסחות על-ידי הסטודנטים המנחים במהלך השרשור
בפורומים השונים עבור הקריטריונים של :רמת תוכן ,רמת
הקשר בין השאלה לטקסט המקורי וחשיבה ברמה גבוהה.
מתוך הממצאים של ניתוח השיח עולה ,שדפוס ניסוח רצף של
שאלות הנובעות זו מזו במהלך שרשור והמתמקדות בבחינת
תהליך או מנגנון המהווה את מוקד המחקר במאמר מדעי,
מהווה כלי לקידום ההבנה המדעית והבניית הידע במהלך
השיח המדעי של הסטודנטים בפורום .סוג השאלות שנשאלו
במהלך תהליך ההנחיה השפיע על הדיון המתקיים בפורום.
22
תרומת המחקר
מסקנות המחקר יתרמו להבנה טובה יותר של
תהליך הלמידה משאלת שאלות ,בעקבות קריאת
מאמרים מדעיים בקורסים היברידים בחינוך הגבוה
בכלל ולסטודנטים לומדי מדעים והנדסה בפרט.
וכן יתרמו להבנה טובה יותר של דפוסי הנחייה
יעילים ,במהלך שיח בפורום ,כמרכיב בתהליך
ההוראה והלמידה .על-ידי אפיון סוג ורמת השאלות
הנשאלות במהלך שרשור המתקיים בשיח בפורום
לאחר קריאת מאמרים מדעיים.
23
תודה רבה,
לירון בלינדר
לד"ר חגית ירדן
לד"ר אורית הרשקוביץ
לפרופ' שולמית לבנברג
24
מחוון לניתוח השאלות ששאלו הסטודנטים
קריטריון
ציון
0
1
25
רמת
חשיבה בין
תחומית
רמת תוכן
רמת חשיבה
תחום
דעת
אחד
השאלה אינה
רלוונטית לתופעה
המתוארת בטקסט
הנתון בשאלון
שני
תחומי
דעת
רמות החשיבה של
התשובה לשאלה הן :ידע
השאלה הנשאלת
והבנה .התשובה לשאלה
נובעת מתופעה
אינה נמצאת באופן
המתוארת בטקסט
מפורש אלא באופן
מעורפל בטקסט
לשאלת הסטודנט יש
תשובה מלאה בטקסט
רמת
ארגון
ביולוגית
רמת
ארגון
אחת
שתי
רמות
ארגון
קריטריון
ציון
2
3
4
26
רמת
חשיבה בין
תחומית
שלושה
תחומי
דעת
רמת תוכן
השאלה הנשאלת
היא מעבר ומהווה
פיתוח לתופעה
המתוארת בטקסט
השאלה הנשאלת
מובילה לשאלת
חקר
שאלת חקר
מנוסחת היטב.
רמת חשיבה
רמות החשיבה של
התשובה לשאלה הן
גבוהות
רמת
ארגון
ביולוגית
שלוש
רמות
ארגון
דוגמאות לניתוח שאלות סטודנטים מתוך שאלוני פוסט של הנדסת רקמות
רמת
התשובה
השאלה
שנשאלה
רמת
חשיבה בין
תחומית
How
כדי לענות
would theעל השאלה
יש
scaffoldלהתייחס
גבוהה
לשלושה
work
תחומי
ציון סופי-
with
דעת:
10
differentביולוגיה,
הנדסה
type of
וכימיה.
ציון 2
?hydrogel
27
רמת תוכן
רמת חשיבה
רמת ארגון
כדי לענות על
השאלה יש
השאלה נוסחה
כשאלת חקר עבור להבין ולנתח את
כדי לענות על
השפעתן של
קשר בין משתנים
השאלה יש
קבוצות
תלויים ובלתי
להתייחס
פונקציונאליות
תלויים שאינם
מופיעים בתופעה שונות בהידרוג'ל לשלוש רמות
ארגון
והשפעתן על
המתוארת בטקסט
והם הקשר בין סוג הצלחת צמיחה ביולוגיות:רמ
ת התא ,רמת
נאותה של
ההידרוג'ל ממנו
הרקמה ,ורמה
התאים
מורכב הפיגום
להיווצרות
ולבין היוצרות
מולקולארית.
ציון2-
רקמה ע"ג
רקמה ע"ג פיגום
פיגום .רמת
תלת ממדי.
חשיבה גבוהה
ציון4-
ציון2-
רמת
התשובה
בינונית
ציון
סופי6-
28
השאלה
שנשאלה
רמת חשיבה
בין תחומית
רמת תוכן
Are there
any otherכדי לענות על
כדי לענות על
compositeהשאלה יש
השאלה יש
להתייחס
s which
להתייחס לשני
can affectלשני תחומי
תחומי דעת:
דעת:
the cell
ביולוגיה
ביולוגיה
growth
וכימיה.
וכימיה.
such as
ציון1-
ציון1-
different
?nutrients
רמת חשיבה
רמת ארגון
כדי לענות על
השאלה
הנשאלת יש
לחשוב על סוגי
תרכובות שונים
המשפיעים על
היבטים שונים
באופן צמיחתם
של התאים
כרקמה ע"ג
הפיגום .זוהי
חשיבה
מערכתית.
ציון2-
כדי לענות על
השאלה יש
להתייחס
לשתי רמות
ארגון
ביולוגיות:
רמת התא
ורמה
מולקולארית.
ציון1-
רמת
התשובה
השאלה
שנשאלה
רמת
חשיבה בין
תחומית
כדי לענות על
השאלה יש
איך הקשרים
להתייחס
נמוכה
crosslinking
לתחום דעת
ציון סופי2-
נוצרים?
אחד ,כימיה.
ציון0-
29
רמת תוכן רמת חשיבה
רמת ארגון
כדי לענות על
כדי לענות על
המנגנון
השאלה יש
השאלה יש
הכימי
להתייחס
להכיר והבין את
להיווצרות
לרמת ארגון
מנגנון
הקשרים
ההיווצרות של ביולוגית אחת,
המצולבים
רמה
קשרים
אינו מוסבר.
מולקולארית.
מצולבים
ציון1-
ציון0-
בפולימר .ציון1-
9
תכני הקורסים מתא לרקמה והנדסת רקמות
מתא לרקמה
•
•
•
התא ותקשורתו עם הסביבה.
התרבות והתמיינות תאים.
מבנה הרקמות.
הנדסת רקמות
•
•
•
•
מודלים לאוכלוסיית תאים ,התמיינות תאים ,ונדידת תאים.
דיפוזיה ,ביוראקטורים וזרימה.
מכאניקה של פיגומים.
הנדסת רקמות של סוגי רקמות שונות (כגון :כלי דם ,לב ,עצמות
וכו')
99999
30
תשובת :SB9a
"כפי ש TZ9a-ציינה ה LDLאינו גורם זר ,אולם מסתבר כי הרכב
ה LDLהחדש לאחר חימצון כן מזוהה כגורם זר ,זאת ככה"נ מפני
משמעותו ההרסנית בגופנו .ה LDLכשלעצמו אינו רע אך ההרכב
המחומצן שלו מבחינת הגוף הוא זהה להרכב של גורם זר מזיק הנכנס
לגופנו ולכן המערכת החיסונית "יודעת" לתקוף אותו".
31