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

1. בית הספר לחינוך המסלול לטכנולוגיות התקשורת בחינוך Preparing Pre-service Teachers for Self-regulated Learning & Teaching By Intelligent Tutoring System Environments "מערכת למידה אינטליגנטית" כסביבה לפיתוח הכוונה עצמית של פרחי הוראה המציגה: מריה גוטמן המנחה: ד"ר ברכה קרמרסקי

2. "אינך יכול ללמד אדם דבר. אתה יכול לעזור לו למצוא את הדבר בתוך עצמו". • גלילאו גליליי, 1564- 1642

3. הרציונאל למידה בעידן המודרני תובעת רמות גבוהות של הכוונה עצמית (Self-regulated Learning), ולכן 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, 2009, 2010).

4. הכוונה עצמית

5. 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. הצגת המושגים ITS (Intelligence Tutoring System) תוכנת מחשב פתוחה המיועדת ללמידה קונסטרוקטיביסטית, בעלת יכולת התאמה דינאמית לצרכים המשתנים של הלומד בזמן אמת. הדוגמאות:

6. 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. הצגת המושגים ITS (Intelligence Tutoring System) תוכנת מחשב פתוחה המיועדת ללמידה קונסטרוקטיביסטית, בעלת יכולת התאמה דינאמית לצרכים המשתנים של הלומד בזמן אמת. הדוגמאות:

7. ITS + Meta-cognitive support Roll, I., Aleven, V., McLaren, B.M., & Koedinger, K.R. (submitted). Online assessment and tutoring of help-seeking: toward domain learning through metacognitive improvement. הצגת המושגים ITS (Intelligence Tutoring System) תוכנת מחשב פתוחה המיועדת ללמידה קונסטרוקטיביסטית, בעלת יכולת התאמה דינאמית לצרכים המשתנים של הלומד בזמן אמת. הדוגמאות:

8. ITS + LBT (Learning By Teaching) Tan , Biswas & Schwartz (2006). Feedback for Metacognitive Support in Learning by Teaching Environments. הצגת המושגים ITS (Intelligence Tutoring System) תוכנת מחשב פתוחה המיועדת ללמידה קונסטרוקטיביסטית, בעלת יכולת התאמה דינאמית לצרכים המשתנים של הלומד בזמן אמת. הדוגמאות:

9. 3 1 2 העקרונות המנחים • ITS (Intelligence Tutoring System) • במחקר הנוכחי, המערכת ITS עוצבה בהתבסס על העקרונות הבאים: • למידה בדרך הוראה (Learning by teaching) . • עידוד חשיבה רפלקטיבית מטה- קוגניטיבית: תכנון, בקרה והערכה של סיטואציות פדגוגיות. • בחינת סיטואציות פדגוגיות בשני "הכובעים": כובע המורה וכובע התלמיד.

10. הצגת המושגים • ITS (Intelligence Tutoring System) • במחקר הנוכחי, המערכת ITS עוצבה בהתבסס על העקרונות הבאים: • למידה בדרך הוראה (Learning by teaching) . • עידוד חשיבה רפלקטיבית מטה- קוגניטיבית: תכנון, בקרה והערכה של סיטואציות פדגוגיות. • בחינת סיטואציות פדגוגיות בשני "הכובעים": כובע המורה וכובע התלמיד. • לפיתוח המערכת ITS , הושמו שני הכלים: • מערכת לפיתוח סימולציות • מערכת לניהול למידה

11. מטרות המחקר • לחקור את תהליכי ההכוונה העצמית בלמידה ובהוראה החלים במהלך הלימוד בסביבת ITS , ואת התפתחותם במהלך הלמידה וההוראה "הלכה למעשה". • לבחון את התרומה של השילוב של מערכת ITS במסגרת אימון של פרחי הוראה כחלק מהכשרתם.

12. חשיבה מטה- קוגניטיבית מפרפסקטיבת "מורה" חשיבה מטה- קוגניטיבית מפרפסקטיבת "תלמיד" ההשערות • ITS (Intelligence Tutoring System) • הקבוצה שנחשפה למערכת ITS עם דגש על חשיבה מטה- קוגניטיבית בפרספקטיבת "מורה ותלמיד" כאחד, תפתח הכוונה עצמית בהוראה ובלמידה במידה רבה מזו של הקבוצה שנחשפה למערכת ITS עם דגש על חשיבה מטה- קוגניטיבית בפרספקטיבת "מורה" בלבד. • ITS + 2P > ITS + 1P

13. שיטת המחקר • ההתערבות הושמה בקרב 180 פרחי הוראה מאחת האוניברסיטאות בארץ, אשר חולקו באופן אקראי לארבע קבוצות המחקר: • קבוצת ITS+2P נחשפו למערכת ITS מפרספקטיבת "מורה ותלמיד". • קבוצת ITS+1P נחשפו למערכת ITS מפרספקטיבת "מורה" בלבד. • קבוצת 2P נחשפה להכשרה בשתי הפרספקטיבות ללא המערכת ITS . • קבוצת 1P נחשפה להכשרה בפרספקטיבה אחת ללא המערכת ITS . • הליך המחקר: ההתערבות הועברה במשך סמסטר אחד במסגרת סדנה לאימוני הוראה. בקבוצות ITS+2P ו- ITS+1P, תרגול של החומר הנלמד הופעל ב- ITS באחת משתי הגרסאות השונות. בקבוצות 2P ו- 1P , התרגול נעשה ללא ITS.

14. שיטת התערבות

15. שיטת התערבות

16. כלים איסוף הממצאים במהלך ההתערבות נעשה באמצעות: • שאלוני SRL בלמידה (השאלון MSLQ , 2000 (Schraw & Pintrich, • שאלוני SRL בהוראה (התאמת השאלון MSLQ). • Educational Data Mining (Trace Logs) איסוף ממצאי ההעברה (Transfer Study)- כעבור שנה: • ניתוח תצלומי ההוראה. • ראיונות.

17. ממצאים מניתוח שונות חד כיווני Anova עולה 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 . ממוצעים וסטיות תקן בין שתי הקבוצות, בתחילת המחקר ובתומו.

18. 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. מדדי השונות בין שתי הקבוצות בתום המחקר, לפי גורמי ההכוונה העצמית

19. ממצאים Educational Data Mining (Trace Logs) המטרות: למצוא הבדלים בין הקבוצות בדפוסי החיפוש העזרה ב- ITS בהקשר להכוונה העצמית בלמידה (למידה עם דגש על תכנון/ בקרה / הערכה). למצוא הבדלים בין הקבוצות במיומנויות ניהול שיעור ב- ITS 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.

20. ממצאים Educational Data Mining (Trace Logs) המטרות: למצוא הבדלים בין הקבוצות בדפוסי החיפוש העזרה ב- ITS בהקשר להכוונה העצמית בלמידה (למידה עם דגש על תכנון/ בקרה / הערכה). למצוא הבדלים בין הקבוצות במיומנויות ניהול שיעור ב- ITS 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.

21. ממצאים Educational Data Mining (Trace Logs) המטרות: למצוא הבדלים בין הקבוצות בדפוסי החיפוש העזרה ב- ITS בהקשר להכוונה העצמית בלמידה (למידה עם דגש על תכנון/ בקרה / הערכה). למצוא הבדלים בין הקבוצות במיומנויות ניהול שיעור ב- ITS בהקשר להכוונה העצמית בהוראה (ניהול קוגניטיבי/ מטהקוגניטיבי/ מוטיבציוני). הממצאים: ניהול סיטואציה פדגוגית (ממצאי הביניים): קבוצת ITS+2P הפגינו הכוונה עצמית מטה- קוגניטיבית בהוראה (59%) קבוצת ITS+1P הפגינו הכוונה עצמית מוטיבציונית בהוראה (61%)

22. מסקנות • בהיבט הפרוצדוראלי ודקלרטיבי, קיים הבדל מובהק בהשפעה על פיתוח הכוונה עצמית בין שתי קבוצות המחקר, הן בהוראה והן בלמידה. • בהיבט של פיקוח ובקרה עצמית, נמצא כי קבוצת ITS +2P, הפגינה יכולת להפעילה לעתים קרובות ובאופן שוטף. לעומתם, הקבוצה השניה, הפגינה נטייה להשתמש משאבים הזמינים בעיקר לצורך תכנון המשימה. • ממצאים אלה באו לידי ביטוי גם בניתוח מהלכים ב- ITS במהלך ניהול סיטואציה פדגוגית, בה הסטודנטים מקבוצת ITS +2P השתמשו 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.

23. כיוונים נוספים • שתי קבוצות נוספות: 2P – קבוצה שנחשפה לאימון פדגוגי בשתי פרספקטיבות, ללא ITS 1P – קבוצה שנחשפה לאימון פדגוגי בפרספקטיבת מורה בלבד, ללא ITS • משתנים תלויים נוספים: ידע פדגוגי אמונות אפיסטמולוגיות תפיסות כלפי הוראה ולמידה • כלים נוספים: כמותיים: • שאלון DSBQ – שאלון אפיסטמולוגי (Hoffer, 2000), המעובד ע"י לוין וחזן (2007). • שאלון EBI –מוטיבציה (Schraw, 2006). • מבחן מטאפורות ציוריות - אמונות כלפי הוראה ולמידה (קרמרסקי ומיכלסקי, 2008). איכותיים (כעבור שנה): • ניתוח תצלומי ההוראה • ראיונות (יכולת העברה)

24. 1P – קבוצה שנחשפה לאימון פדגוגי בפרספקטיבה אחת, ללא ITS 2P – קבוצה שנחשפה לאימון פדגוגי בשתי פרספקטיבות, ללא ITS כיווני מחקר נוספים • שתי קבוצות נוספות:

25. כיווני מחקר נוספים • המשתנה התלוי: אמונות אפיסטמולוגיות • הגורמים: • וודאות הידע- וודאי ועומת ארעי • מקור הידע- פנימי לעומת חיצוני • הצדקת הידע- • ארעי חיצוני • ארעי פנימי • וודאי חיצוני • וודאי פנימי • * עפ"י השאלון של לוין וחזן, 2007

26. ארעית חיצונית וודאית פנימית וודאית חיצונית ארעית פנימית כיווני מחקר נוספים • המשתנה התלוי: תפיסות כלפי למידה והוראה • הגורמים: • תפיסות כלפי למידה והוראה* • ארעית חיצונית • ארעית פנימית • וודאית חיצונית • וודאית פנימי • * עפ"י המחוון של יועד ולוין, 2009

27. כיווני מחקר נוספים • המשתנה התלוי: ידע פדגוגי • הגורמים: • ידע תוכן פדגוגי • מוכוון מטרות- (PCK Objective) • מוכוון לומדים- (PCK Students) • מוכוון הוראה- (PCK Instruction)* * עפ"י המחוון של Baumert , 2009 .

28. כיווני מחקר נוספים On-line • המשתנה התלוי: ידע פדגוגי • הכלים: on-line ו-off-line • תכנון אירוע פדגוגי • משימת תכנון שיעור on-line • משימת תכנון שיעור off-line • ניהול אירוע פדגוגי • סיטואציה פדגוגית on-line • הוראת עמיתים off-line • הערכת אירוע פדגוגי • רפלקציה על סיטואציה פדגוגית on-line • רפלקציה לאחר הוראת עמיתים off-line Off-line

29. סיכום Maria_g@zahav.net.ilתודה!