Transcript למידה פעילה בתלת - מימד יישום המחקר בהוראת המדעים דוד פונדק , שמריהו רוזנר המכללה האקדמית להנדסה אורט בראודה כנס צ'ייס השנתי למחקרי טכנולוגיות למידה 2008 יום רביעי

‫למידה פעילה בתלת‪-‬מימד‬
‫יישום המחקר בהוראת המדעים‬
‫דוד פונדק‪ ,‬שמריהו רוזנר‬
‫המכללה האקדמית להנדסה אורט בראודה‬
‫כנס צ'ייס השנתי למחקרי טכנולוגיות למידה ‪2008‬‬
‫יום רביעי‪ ,‬ל' בשבט תשס"ח‪6.2.2008 ,‬‬
‫האוניברסיטה הפתוחה‬
‫‪1‬‬
‫רקע‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫במכללה להנדסה קורסי היסוד במדעים מהווים אתגר לסטודנטים‬
‫ולמרצים כאחד‬
‫מרבית הסטודנטים המסיימים קורסים אלה‪ ,‬מגלים גישה שלילית‬
‫למדעים ולחשיבותם‬
‫מסתבר כי ההוראה המסורתית בלבד אינה מניבה את התוצאות‬
‫המקוות‬
‫כדי להתמודד עם בעיה זו פותחו במהלך העשורים האחרונים‬
‫שיטות הוראה המפעילות את הסטודנטים במהלך השיעורים‬
‫חרף הצלחתן באוניברסיטאות מובילות‪ ,‬אימוצן ע"י מוסדות‬
‫אקדמיים אחרים מלווה בהתנגדות חברי הסגל‬
‫מחקר זה מתאר‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪2‬‬
‫התמודדות חברי סגל עם אתגר הלמידה הפעילה‬
‫פיתוח שלוש מערכות יחסים החיוניות להצלחה בלמידה פעילה‬
‫זיהוי בעיות למידה והוראה‬
‫בפיזיקה ומתמטיקה ע"י הסגל בשלב טרום המחקר‬
‫בעיה‬
‫מורה ‪ /‬מרצה‬
‫‪7 6 5 4 3 2 1‬‬
‫סטודנטים שונים לומדים מדע בדרכים שונות‬
‫לסטודנטים יש תפיסות שגויות שקשה לשנותן‬
‫רמת המיומנות של הסטודנטים בפתרון בעיות‬
‫נמוכה‬
‫קשיים בהערכה – תשובות נכונות אינן מצביעות‬
‫בהכרח על הבנה‬
‫הנחיה אישית מסייעת מאד‪ ,‬אך לא ניתן ליישמה‬
‫בכיתה גדולה‬
‫סטודנטים מתקשים מאד בהבנת מושגי יסוד‬
‫במדעים‬
‫‪3‬‬
‫מכיר בקיום הבעיה‬
‫האתגר במודל הוראה חדש‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪4‬‬
‫הפעלת הסטודנטים במהלך השיעור‬
‫יצירת אחריות של הסטודנט לתהליך הלימוד‬
‫בניית תהליכי משוב רציפים החל מהפגישה הראשונה‬
‫יצירת סדרי עדיפויות בתוך הסילבוס‬
‫העברת חלק מתהליך הלימוד לידי הסטודנט‬
‫עידוד הסטודנטים להצגת פתרונות שלהם באמצעות‬
‫חוקים מדעיים אותם למדו‬
‫מבנה אופייני של שיעור‬
‫‪ 90‬דקות‬
‫‪5‬‬
‫סיכום נושא קודם בעזרת משוב ‪WebAssign‬‬
‫‪ 10‬דקות‬
‫הצגת נושא חדש‬
‫‪ 20‬דקות‬
‫הצגת משימה לעבודה בקבוצות‬
‫‪ 5‬דקות‬
‫עבודה בקבוצות ‪ -‬המרצה כמנחה‬
‫‪ 15‬דקות‬
‫הצגת תוצרים ע"י נציגי הקבוצות‬
‫‪ 15‬דקות‬
‫דיון מסכם‬
‫‪ 10‬דקות‬
‫העמקת הנושא וסיכום‬
‫‪ 15‬דקות‬
‫תכנון המרכז‬
‫המתוקשב ללמידה‬
‫פעילה‬
‫לפי גישת ה‪-‬‬
‫‪SCALE-UP‬‬
‫‪6‬‬
‫עבודה בקבוצה‬
‫‪7‬‬
‫טכנולוגיה תומכת למידה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫לכל קבוצה מחשב אישי‬
‫מערכת שליטה בעזרת ‪e-Teacher‬‬
‫מערכת משוב אישי ‪PRS‬‬
‫מערכת הדמיות ‪ -‬לדוגמא אתר‬
‫פיזיקה רב‪-‬ייצוגית‬
‫אתר הקורס ‪ -‬מצגות‪ ,‬תרגילים‪ ,‬קבוצות דיון‪,‬‬
‫סיכומים‪ ,‬קישורים‬
‫‪‬‬
‫‪8‬‬
‫בודק מטלות ברשת‬
‫הפעילות בחדר למידה פעילה‬
‫תשס"ו – תשס"ז‬
‫קורס‬
‫חדו"א ‪1‬‬
‫חדו"א ‪2‬‬
‫פיזיקה ‪1‬‬
‫פיזיקה ‪2‬‬
‫פיזיקה ‪3‬‬
‫כימיה‬
‫אנגלית‬
‫‪9‬‬
‫תשס"ו ‪-‬‬
‫חורף‬
‫תשס"ו ‪-‬‬
‫אביב‬
‫תשס"ז ‪-‬‬
‫חורף‬
‫תשס"ז ‪-‬‬
‫אביב‬
‫שאלות המחקר‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪10‬‬
‫מהי המודעות של המרצים לקשיי‬
‫למידה של סטודנטים בקורסי מבוא‬
‫במדעים?‬
‫באיזו מידה קיימת אצל המרצים‬
‫מוכנות לאמץ שיטות הוראה חדשניות‬
‫המתמודדות עם הקשיים שזוהו?‬
‫כיצד ניתן לאפיין מערכת יחסים‬
‫חברתית המתפתחת בכיתה במקרה‬
‫של הוראה פעילה מוצלחת?‬
‫שיטת המחקר‬
‫מרצה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫סטודנטים‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪11‬‬
‫צפייה בשיעורים – תוך רישום‬
‫דיווח מפורט‬
‫ראיונות בשלבים שונים של‬
‫הסמסטר – רצוי פעם בשבוע‪,‬‬
‫בהתייחס לתצפיות בשיעורים‬
‫בחנים שבועיים‪ ,‬מבחן סיום‬
‫שאלון קדם‬
‫שאלון סיום‬
‫שאלון עמדות לגבי מרכיבים‬
‫שונים בקורס‬
‫ראיונות‬
‫תוצאות מבחני סיום‬
‫מידת היישום של הוראה פעילה‬
‫שנה"ל תשס"ו‬
‫מורה ‪ /‬מרצה ‪7 6 5 4 3 2 1‬‬
‫פתרון‬
‫הוראת עמיתים‬
‫שימוש בהדמיות‬
‫הדגמות מפעילות (קיים בפיזיקה בלבד)‬
‫פתרון בעיות ברשת‬
‫עבודה בקבוצות‬
‫מצגות ותקצירים‬
‫‪12‬‬
‫משתמש בתדירות נמוכה‬
‫משתמש בתדירות גבוהה‬
‫רמות אימוץ*‬
‫אימוץ‬
‫התאמה‬
‫מעורב‬
‫אישי‬
‫המורה מאמץ המורה מקבל המורה מקבל המורה מוסיף‬
‫ללמד על פי‬
‫את כל מרכיבי את התפישה חלקית את‬
‫סגנונו האישי‬
‫הגישה של‬
‫של למידה‬
‫הלמידה‬
‫פעילה ומיישם למידה פעילה תוך ביצוע‬
‫הפעילה‬
‫והוא מיישם רק שינויים‬
‫ומיישם אותם את מרבית‬
‫מזעריים‬
‫מרכיבים‬
‫מרכיביה‬
‫במהלך‬
‫בתהליך‬
‫מסוימים‬
‫בהוראה‬
‫השיעורים‬
‫ההוראה‬
‫ממנה‬
‫‪13‬‬
‫& ‪*Henderson, C.‬‬
‫‪Dancy, M. (2005). Physics Faculty and Educational Researchers: Divergent‬‬
‫‪Expectations as Barriers to the Diffusion of Innovations. Proceeding of AAPT meeting PER‬‬
‫זיהוי רמת אימוץ הגישה של למידה פעילה‬
‫בבראודה – תשס"ו‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫מספר מורים‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫אישי‬
‫‪14‬‬
‫מעורב‬
‫התאמה‬
‫אימוץ‬
‫אוכלוסיית המחקר – תשס"ז‬
‫‪15‬‬
‫‪‬‬
‫מתמטיקה – חדו"א ‪1‬מ‬
‫‪ ‬שתי מרצות‬
‫‪ ‬סטודנטים‬
‫ניסוי ‪ 45 -‬סטודנטים – המחלקה לתוכנה‬
‫בקרה ‪ 90 -‬סטודנטים – תוכנה‪ ,‬חשמל‬
‫‪‬‬
‫כימיה ‪ -‬כימיה כללית‪/‬פיזיקלית‬
‫‪ ‬שתי מרצות‬
‫‪ ‬סטודנטים‬
‫ניסוי ‪ 43 -‬סטודנטים – המחלקה למכונות‬
‫בקרה ‪ 56 -‬סטודנטים – המחלקה למכונות‬
‫‪‬‬
‫פיזיקה ‪A1‬‬
‫‪ ‬שני מרצים‬
‫‪ ‬סטודנטים‬
‫ניסוי ‪ 87 -‬סטודנטים – המחלקה לתעו"ן‬
‫בקרה ‪ 43 -‬סטודנטים – המחלקה לתעו"ן‬
‫מידת היישום של הוראה פעילה‬
‫שנה"ל תשס"ז‬
‫מורה ‪ /‬מרצה ‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫הוראת עמיתים‬
‫שימוש בהדמיות‬
‫הדגמות מפעילות‬
‫פתרון בעיות ברשת‬
‫עבודה בקבוצות‬
‫מצגות ותקצירים‬
‫‪16‬‬
‫משתמש בתדירות נמוכה‬
‫משתמש בתדירות גבוהה‬
‫‪6‬‬
‫זיהוי רמת אימוץ הגישה של למידה פעילה‬
‫תשס"ו – תשס"ז‬
‫‪70‬‬
‫‪60‬‬
‫‪50‬‬
‫‪40‬‬
‫תשס"ז אחוזים‬
‫תשס"ו אחוזים‬
‫‪30‬‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫‪0‬‬
‫אישי‬
‫‪17‬‬
‫מעורב‬
‫התאמה‬
‫אימוץ‬
‫כיצד ניתן לאפיין מערכת יחסים חברתית המתפתחת‬
‫בכיתה במקרה של הוראה פעילה מוצלחת?‬
‫א‪.‬‬
‫‪18‬‬
‫יחסים בין הסטודנטים‬
‫ב‪.‬‬
‫יחסים בין הסטודנטים לבין המרצה‬
‫ג‪.‬‬
‫יחסים בין המרצים המובילים את הקורס‬
‫א‪ .‬יחסים בין הסטודנטים‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫מרצים שנטו לאמץ את גישת ההוראה הפעילה הדגישו את‬
‫החשיבות של מערכת היחסים המתפתחת תוך כדי הלמידה‬
‫בין הסטודנטים‪.‬‬
‫מערכת זו התייחסה להיבטים הבאים של עבודה בקבוצות‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪19‬‬
‫פיתוח כישורי הובלת דיון‬
‫הקשבה‬
‫ביקורת‬
‫תיעוד‬
‫והצגת הבעיה ופתרונה בפני עמיתים‪.‬‬
‫נמצא כי מערכת זו מאפשרת לסטודנטים לבנות ידע‪ ,‬לגלות‬
‫ידע חדש בכוחות עצמם‪ ,‬לתאר את הידע הנרכש ולהרחיבו‬
‫בעבודת צוות‪.‬‬
‫ב‪ .‬יחסי מרצה‪-‬סטודנטים‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪20‬‬
‫המרצה מלווה את הקבוצה ומעודד‬
‫התמודדות עם הזדמנויות למידה‬
‫מחלץ כאשר הדיון מגיע למבוי סתום ומציע‬
‫כיווני חשיבה חדשים‪.‬‬
‫לעומתם מרצים שהחליטו לאמץ את הלמידה‬
‫הפעילה יצרו גישה חדשה במערכת יחסי‬
‫מרצה‪-‬סטודנטים שבה המרצה הוא גם‬
‫מנחה‪.‬‬
‫נמצא‪ ,‬כי מרצים שלא אמצו את ההוראה‬
‫הפעילה הוסיפו ליישם את מערכת יחסי‬
‫מרצה‪-‬סטודנטים המוכרת להם מההוראה‬
‫המסורתית‪.‬‬
‫ג‪ .‬יחסי מרצה‪-‬מרצה‬
‫‪‬‬
‫לדוגמא‪ :‬בקורס שפותח על ידי שתי מרצות במסגרת הפרויקט‪,‬‬
‫האמון הרב שחשו האחת לשנייה בא לידי ביטוי בדרכים רבות‬
‫במהלך השיעור‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪21‬‬
‫בסוגיה קשה המרצה המובילה לא הצליחה לחשוב על הסבר נוסף‬
‫במהלך הדיון המסכם שיניח את דעת הסטודנטים‪ ,‬המרצה השנייה‬
‫נטלה את רשות הדיבור והציגה הסבר חלופי‪ ,‬והובלת השיעור עברה‬
‫אליה‪.‬‬
‫לעבודת הצוות בין המרצות הייתה השפעה חיובית על עבודת‬
‫הצוות של הסטודנטים‪.‬‬
‫הסטודנטים בקורס מעידים כי בתחילת הסמסטר היה להם נוח‬
‫להיבלע בכיתה‪ ,‬ולהישאר אנונימיים‪ ,‬אך ההתבוננות‬
‫באינטראקציה שבין המרצות סייעה להם להיחשף ולהציג את‬
‫עמדותיהם בפני הכיתה‪.‬‬
‫דיון ומסקנות‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫בקבוצות המחקר מרבית המרצים מאמצים את המרכיבים‬
‫המרכזיים של הוראה פעילה‪.‬‬
‫ההכנות של חברי הסגל לקראת הפעלת קורס למידה פעילה לפני‬
‫תחילת הסמסטר ובמהלכו גדולות בצורה משמעותית בהשוואה‬
‫לקורס מסורתי‪.‬‬
‫קיימת נטייה מועטה של מרצים אחרים לאמץ את הגישה של‬
‫למידה פעילה‬
‫מרבית הסטודנטים בקורסים הנחקרים מרוצים מהוראה‬
‫הפעילה ומרביתם היו ממליצים לחבריהם להתנסות בלמידה‬
‫זו‪.‬‬
‫נראה כי יש בשיטת הוראה זו מענה למרבית הקשיים שזוהו‬
‫אצל סטודנטים הלומדים קורסי מבוא במדעים‪.‬‬
‫‪22‬‬
‫דיון ומסקנות‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪23‬‬
‫המרצים מרגישים שקיים שיפור בדרך ההוראה שלהם‬
‫בעקבות אימוץ גישות של הוראה פעילה גם בקורסים‬
‫האחרים שאינם נלמדים בדרך זו‪.‬‬
‫קיימת מידה רבה של יצירתיות‪ ,‬המעודדת את המרצים‬
‫לפתח שיטות חדשות‪,‬‬
‫תנאים נדרשים להצלחה בהוראה פעילה‪:‬‬
‫‪ ‬למרצה ברורה גודל ההשקעה הנדרשת‬
‫‪ ‬קיימת מוכנות להתנסות בגישות חדשניות‬
‫‪ ‬קיום קבוצת תמיכה‬
‫אנו עומדים בפני הוצאת ארבע ספרי לימוד בעקבות‬
‫ההוראה הפעילה (‪ 2‬בחדו"א‪ 2 ,‬בפיזיקה)‪.‬‬
‫תודה רבה‬
‫‪24‬‬