תכנון תשתיות, פעילות ולמידה (גם) דרך טכנולוגיה 

תמצית

מגמות טכנולוגיות בעלות פוטנציאל השפעה משמעותי על עולם החינוך, הלמידה וההוראה, כוללות, אך לא רק: בינה מלאכותית (AI), בלוקצ'יין (Blockchain), מישחוק (Gamification) נתוני עתק, טכנולוגיית ענן, האינטרנט של הדברים (IOT) ומציאות מורחבת (כולל מדומה ורבודה), כולם בעלי פוטנציאל להעשיר את הלמידה המשולבת. (בהרחבה במגמות טכנולוגיות) . טכנולוגיה מילאה תפקיד מרכזי בחברה בשני העשורים האחרונים והשתלבה באופן טבעי גם במגזר החינוך. סך שוק הלמידה האלקטרונית היה למעלה מ – 315 מיליארד הדולרים כבר בשנת 2021, והצפי הוא לקצב גידול של כ-20% בשנה עד 2028.

למידה מרחוק ומקוונת משנה את כללי המשחק, מאחר והיא מאפשרת  ליותר מאוכלוסיית העולם לגשת לחינוך ללא המעצורים הפיזיים של העבר. והצמיחה של היכולות הטכנולוגיות פירושה שמגוון כלי מדיה וכלים תומכי למידה מסייעים לתלמידים לקבל חינוך איכותי דרך האינטרנט. מגמה זו מציבה אתגרים והזדמנויות למורים ומוסדות שרוצים להציע לתלמידיהם את החינוך שלו הם זקוקים מסורתית וזאת בלא להתעלם מדרישות העתיד.

לדוגמא, הפלטפורמה המקוונת מאתגרת את המורים מאחר והיא מאלצת אותם לשנות את האופן שבו הם מלמדים ובונים את מערכי השיעור, אם ברצונם להבטיח שהתלמידים יישארו מעורבים גם אם אינם רואים את המדריך באופן אישי כפי שהורגלו. מאידך, האופי המקוון של הקורסים עשוי לשפר את יכולתם של מורים להציע התאמות לסגנונות למידה שונים. תלמידים מתקדמים עשויים לקבל משאבי למידה ואתגרים נוספים כדי לעודד אותם להעמיק בחומר מבלי להפריע לזרימה של שאר הכיתה. מורים רבים מזהים במהירות את היכולת לפעול ביתר גמישות במיוחד בכל הקשור בלוחות זמנים, מאחר ופלטפורמות מקוונות מאפשרות ללומדים לצפות בהרצאות בשידור חי או בגרסאות מוקלטות מאוחר יותר.

מישחוק (Gamification) – הכיתה המקוונת, גמישות ההדרכה ומשחקים מבוססי טכנולוגיה מציעים גם שפע של הזדמנויות למדריכים ולמוסדות. מחקרים מראים ש-gamification  יוצר דופמין במוח האנושי, מה שהופך את הלמידה למהנה ומתגמלת יותר. באמצעות שימוש בנקודות, תגמולים וטבלאות הישגים, התלמידים נעשים מעורבים יותר בשיעור וסביר יותר שירצו להשתתף בשיעורי העתיד. למידה מבוססת מישחוק מגדילה את הסיכויים ליישום מעשי של מושגים חינוכיים, שכן היא מעודדת תלמידים להפעיל את  דמיונם כדי לפתור בעיות ולהשלים משימות. שיטות Gamified  הופכות גם את המורים למאמנים המציעים שימוש פרקטי ליישומים בעולם האמיתי.

בלוקצ'יין – הופך ליותר ויותר משמעותי גם בחינוך. בלוקצ'יין משמעו ספר חשבונות מבוזר שמשכפל ומפיץ עסקאות ברחבי רשת המחשבים. יתרונה של טכנולוגיית הבלוקצ'יין שהיא מהווה מנגנון חסין מטעות לרישום מידע המקשה על שינוי, פריצה או מניפולציה של מערכת, דבר חיוני לאבטחה ולשמירה על אמינות האישורים.

שוק טכנולוגיות הבלוקצ'יין העולמי עמד על סכום מדהים של 5.92 מיליארד דולר בשנת 2021 והוא צפוי לצמוח בקצב שנתי של 85.9% עד 2030. מכשולים בירוקרטיים  מסורתיים בתחום החינוך, החל מגישה לאישורים ורשומות אקדמיות ועד לאימות של תמלילים יכולים להיפתר בקלות על ידי תוכנה מבוססת בלוקצ'יין.

בהרחבה

בינה מלאכותית – ההערכה היא שבינה מלאכותית (ג'נרטיבית וכללית) היא הדבר הגדול שיזעזע וישנה לחלוטין את תעשיית החינוך. לבינה מלאכותית תפקיד מפתח בכל הקשור להתאמה אישית של הלומדים. כלים וטכנולוגיות של בינה מלאכותית מועילים בדירוג מהיר של עבודות, התאמת שיעורים לתלמידים ועזרה באיסוף מידע במהירות וביעילות.

חלק מהמורים מאמצים את חידושי הטכנולוגיה במהירות, בעוד שאחרים מעדיפים את שיטות ההוראה המסורתיות. אבל חשוב שכל אחד מצוותי ההוראה יהיו ערים למגמות המתפתחות כדי שיוכלו להתאים את תוכניות הלימודים שלהם על מנת לתרום לתלמידיהם.

שימוש בטכנולוגיות למידה מעודד את פיתוח הלומד העצמאי ומכוונות את הלומד לעבר למידה לאורך החיים. אך קיימות גם מגבלות. לדוגמא, שימוש בלמידה מקוונת בלבד גורמת לרבים מהלומדים להתנתק מהחברה ומתהליך הלמידה והיא אינה פתרון אידיאלי. התשובה טמונה בשילוב מיטבי של העולם הווירטואלי, הדיגיטלי והפיזי,  והתערובת האופטימלית חייבת להיות מבוססת על למידה בהקשר ובזרימה, ולתמוך בדרישת  הלומדים לזכות בערך מוסף הן מלמידה והן מאינטראקציה חברתית.

התלות היומיומית בטכנולוגיה מחייבת בסיס אמין, מדרגי וניתן להרחבה של תקשוב, שבדיוק כמו חשמל, נעשה מובן מאליו בנוף בית הספר. בית הספר, נדרש לתהליכי תכנון ותזמון מורכבים, לתשתית ICT (Information Communication Technology) אמינה ולתמיכה דיגיטלית מקצועית. התשתית צריכה לכלול מכשירי קצה ניידים המנוהלים ביעילות עבור לומדים ומורים, רשת אמינה (אלחוטית), חיבור לאינטרנט עם זמינות ופס רחב, תוכנות וחומרי למידה חדשניים מבוססי ענן. על בסיס תשתית זו יופעלו בבית הספר יישומים  בסיסיים תומכי תכנון וארגון כגון לוח שנה, דואר אלקטרוני, עריכת מסמכים באופן שיתופי ומקוון, צ'אט ושיחות וידאו, כלים לתכנון מערכת כיתתית, תכנון שנתי ולוחות זמנים, הערכת מטלות ותכנון וארגון כיתות^[1].

שילוב הדיגיטל בלמידה יכול לשמש תשתית ללמידה מבוססת נתונים ולהוביל ללמידה מותאמת אישית, תוך העלאת המוטיבציה ללמידה ולהעצמת הלומד. יישומים טכנולוגיים פשוטים יכולים לתמוך בהערכת לומד רציפה^[2] ומיידית. טכנולוגיות נתוני עתק (Big Data) ובינה מלאכותית מאפשרות ניטור שוטף של נתוני תהליך הלמידה כבסיס להערכת הלמידה וקבלת החלטות לגבי אופן הלמידה כולל יכולות הערכה חדשות מבוססות נתונים.

שימוש במציאות מורחבת (Extended Reality) כולל מציאות רבודה (AR) ומציאות מדומה (VR) הופך נפוץ יותר ויותר, במיוחד כאשר לא כל הלומדים  יכולים להימצא  פיזית באותו חלל באותו הזמן. היא מאפשרת ללומדים ליצור אינטראקציה ולעבוד בשיתוף פעולה, לתמרן אובייקטים וירטואליים ולסייר יחד במסגרות שונות^[3]. היא מרחיבה את מגוון האפשרויות בעולם החינוך, מספקת חוויות דינאמיות חדשות ויוצרת הזדמנויות שאינן זמינות בכיתה, כגון חקר מקומות שקשה, מסוכן או בלתי אפשרי ללומד לבקר בהם, כמו המאדים או פנים הר געש. יישומי מציאות רבודה עושים שימוש במידע הלקוח מהסביבה ומהאובייקטים סביב, בעוד שמציאות מדומה מספקת סביבה תלת-ממדית שהלומדים יכולים לתקשר עמה.

יישומי ענן (G Suite for Education, Apple Classkit / Classroom או Office 365 for Education) מאפשרים ללומדים לעבוד באופן שיתופי על מטלות ומשימות, גם אם מרחוק, ולתקשר עם מורים או עם לומדים אחרים. מערכות אלו תומכות בארגון פעילויות המתמקדות במיומנויות קוגניטיביות מורכבות ובמשאבי למידה אדפטיביים. הן מספקות תובנות ועוזרות לפקח על התהליך ומפְנות אוטומטית את ההערכה הידנית של תוצרים למערכת מידע על הלומדים וללוח מחוונים חוצה נושאים. הלוח מספק סקירה כללית ואוסף מידע המשקף מידת התקדמות של הלומד ותוצאות ממשאבי למידה ומסביבות שונות. על בסיס המידע הנאסף  מציע לוח המחוונים ללומד ולמורה מבט על התפתחות הלומד ותהליך הלמידה שלו. הדבר חוסך זמן למורה, ומאפשר דרכי התקשרות יעילות ומהירות בין המורה ללומד. לדוגמה, מורים יכולים לשלוח באופן יזום הודעות טקסט וקישורים ללומדים בעת הצורך, לספק להם מידע על תכנון שיעורים, תובנות מלוח המחוונים, שינויים בלוח הזמנים והודעות אחרות הנוגעות להוראה וללמידה. גם שימוש ביישומים כגון EdBots – צ'אט פשוט המספק תשובות לשאלות הלומדים על ידי בינה מלאכותית, משפרים את ניהול הזמן של תהליכי הלמידה ומאפשרים למורה זמן נוסף לניווט הכיתה.

למידה המשלבת פלטפורמות טכנולוגיות מבוססת על חדשנות טכנולוגית ועל גישה פתוחה, חופשית וזולה. זו למידה תואמת הקשר ויש לה יכולת התאמה להקשרים מקומיים וגלובליים המשתנים במהירות. תכניות לימודים המשלבות פלטפורמות שונות, החל ממשחקים במדיה חברתית ועד פלטפורמות מציאות מדומה, והיא  לצורך יצירת מסלולים למידה חדשים באופן פרטני ובקבוצות. תכניות לימוד דיגיטליות מכוונות להוראה מקוונת המעצימה את המורים, חוסכת זמן בתכנון השיעורים ובמתן ציונים, זמן שמתפנה לטובת בילוי נוסף עם הלומדים. תכניות לימוד דיגיטליות דורשות מערכות איסוף וניתוח נתונים תומכות. כאשר משלבים בלמידה תכניות לימוד דיגיטליות, יש להביא בחשבון בעת ההטמעה את החשש של המורים, הן מהעובדה שמהות תפקידם משתנה והן מכך שהמחשב עלול להפוך למקור הסמכות והמורה יאבד שליטה מלאה על הלמידה בכיתה.

עם הציפייה ללמידה לאורך החיים, בכל מקום ולמידה היברידית בזמנים משתנים, יש צורך בפיתוח לומד עצמאי. לומד עצמאי הוא לומד שמוכן ויכול לקחת על עצמו את הלמידה של כל תחום עניין שגילה וללמוד אותו בעצמו (תוך הסתמכות על מקורות של ידע ותמיכה זמינים), עד כדי התמחות. היכולת להיות לומד עצמאי היא יכולת נרכשת, שיש לתרגל ולפתח, מתוך מודעות. היא תלויה במאפייני הלומד (מוטיבציה, מיומנויות ומחויבות), אך לא פחות מכך, תלויה בהנחיה: מודעות למאפייני הלומד העצמאי, התעכבות עליהם, הקניית הכלים המתאימים והמיומנויות הרלוונטיות ותמיכה בתהליך. להלן מספר אופנים תומכי למידה עצמאית:

הוראה דרך מאמני הדרכה – בישראל, כמו בארה"ב ומדינות רבות בעולם, קיים מחסור במורים בשל מחסור בסטודנטים להוראה, ושחיקה גבוהה בתפקיד המעודדת פרישה או נשירה מהירה מהמקצוע. המורכבות הנדרשת מהמורים בתפקידם רק הולכת וגוברת, ללא תמריצים תואמים. הצעה לפתרון סוגיית החוסר במורים היא הכנסת מאמני למידה. תפקידו של המורה יהיה ליצור נכסי למידה כגון סרטונים, מאמרים ומשימות, והלומדים יבצעו עם מאמני הלמידה את עבודת הלימוד בפועל. אף שאינם מוסמכים בכל תחומי הלימוד, המאמנים יכולים לסייע בצמצום הפער בין רכישת הידע ליישומו בפועל, שלמידה וירטואלית יוצרת לעיתים. מאמנים יכולים לתמוך בלומדים במהלך עבודתם, לענות לשאלותיהם ולסייע להם להתגבר על מכשולים ובעיות, ובכך לתרום להרחבת יכולת הבחירה של הלומדים. אלו יוכלו ללמוד כל קורס שהם בוחרים ותהיה להם גישה וירטואלית לנכסי הלמידה בנושא. ניתן יהיה להרחיב את מעגל הלמידה ולקיים שיתוף בין מגוון מוסדות חינוך למען הגדלת ההיצע ללומדים. לשם יישום הגישה, ירחיבו בתי הספר את הספריות או את המרחבים המשותפים שלהם וייצרו מרכזי למידה שהלומדים יעבדו בהם עם מאמני הלמידה.

שימוש בממשק שיחה עם הלומדים (צ'אט בוט) – באמצעות ממשק שיחה מבוסס טקסט או קול, ייצור הלומד קשר עם הצ'אט בוט. צ'אט בוטים יכולים לענות ולשאול שאלות, להדריך את הלומדים ולסייע בפתרון בעיות. המשמעות היא שכאשר מורה אינו זמין או אינו יכול לעזור, הלומדים עדיין יוכלו להתקדם. צ'אט בוטים משתמשים בטכניקות בינה מלאכותית כדי להבין שפות אנושיות, קולות, שפת גוף והתנהגויות. הבנת דפוסי השפות או ההתנהגויות מאפשרת זיהוי ואבחון מיידי של אתגרים או הזדמנויות. ממשק זה עשוי לספק ללומדים גם תמיכה מותאמת לצרכים הנפשיים, למשל, ייזום שיחה תומכת. מחקרים מצביעים על כך שלומדים עשויים לבטא את עצמם באופן חופשי יותר עם צ'אט בוטים מאשר בעת תקשורת עם חבריהם מחשש שאלו ישפטו אותם. צ'אט בוטים מאפשרים תמיכה גבוהה מותאמת אישית לדרישות כל לומד על בסיס איסוף נתונים מדיאלוגים ומהתנהגויות לומדים. תמיכה קבועה של צ'אט בוטים עשויה לסייע בהפחתת עומסי העבודה על הצוות החינוכי. עם זאת, לצ'אט בוטים יכולת מוגבלת להתמודד עם אי-הבנות ועם תקלות בשיחה, והם עלולים שלא לענות על ציפיות הלומד. בנוסף, שימוש בטכנולוגיה זו מעלה שאלות ואתגרים אתיים כגון צבירת נתונים אישיים של הלומדים והשליטה בהם, גישה לשיחות אישיות וכדומה^[4]. אפשרית גם הוראה בעזרת עוזרים וירטואליים ורובוטים שיכולים לעזור ללומד להבין נושא שהוא מתקשה בו, ולסייע למורה במתן תגובה מהירה לשאלות שכיחות או בהערכת הלומד. תועלת מרכזית של ההסתייעות בעוזרים וירטואליים היא פינוי המורים למשימות אנושיות שרק הם יכולים לבצע, כגון כאלה הכרוכות בהפעלת שיקול דעת ובמתן תמיכה רגשית^[5].

למידה בעזרת רחפנים הנשלטים מרחוק, שאפשר לבצע באמצעותם משימות שונות, כגון צילום תמונות ווידאו, היא הזדמנות לתרגול פרקטיקות למידה חדשות במרחבי למידה שמעבר לכיתה. הלומדים יכולים להשתמש ברחפנים כדי להביט במקומות בלתי נגישים, לראות נוף מזוויות שונות או כדי לאסוף נתונים במקומות קשים או מסוכנים לגישה. השימוש ברחפנים יכול לסייע ללומדים לפתח מיומנויות חדשות כגון תכנון מסלולים ופענוח ופרשנות של מרכיבים חזותיים בנוף. למידה זו מעשירה את החקר וההבנה של מרחבים פיזיים, היא מפתחת מיומנויות שליטה בכלי טיס (שליטת עין-יד) ועוד.

הערכה מותאמת אישית ומסתגלת מאפשרת בזמן ביצוע ההערכה, התאמה אינטראקטיבית של רמת שאלות הערכה לרמת הידע והיכולות של הלומד^[6]. הערכות מסתגלות, כמעט תמיד מועברות על ידי מחשב והן מתאימות עצמן עם התקדמות הלומדים (כלומר, ככל שהלומדים מתקדמים במבחן, השאלות שהם רואים נקבעות לפי האם הם ענו נכון על שאלות קודמות). הערכות מהירות וחיזוי בזמן-אמת על ידי בינה מלאכותית, כאמצעי לשיפור יעילות ותקפות ההערכה, כאשר תשומת לב רבה מתמקדת בניתוח הכמויות הגדולות של נתוני התהליך הנלכדים מהקשרי הערכה דיגיטליים^[7]. לבינה מלאכותית יש את הכוח לנתח כמות עצומה של נתונים, בגלל כוח המחשוב אשר זמין והינו ללא עלויות גבוהות ומאפשר שימוש בקפיצות פיתוחים טכנולוגיים באלגוריתמים של למידת מכונה. על ידי שימוש בבינה מלאכותית ניתן להעריך במדויק יותר ויותר נתונים של לומדים וכאשר ההערכה נעשית לאורך זמן, היא עשויה לתת מידע על שינוי והתקדמות פיתוח המיומנות אצל הלומד[8].

^[1] Education in an artificially intelligent world Kennisnet Technology Compass 2019-2020

^[2] סט מגמות חיוביות שהנצו לאור הקורונה, פדרציית גופי המו"פ החינוכי בישראל, מערך המו"פ, משה"ח.

^[3] INNOVATING PEDAGOGY 2021, institute of Educational Technology, The Open University

^[4] INNOVATING PEDAGOGY 2021, institute of Educational Technology, The Open University

^[5] פדגוגיות חדשניות, האוניברסיטה הפתוחה, בריטניה  2019

[6] Assessment framework of the OECD Study on Social and Emotional Skills, OECD, 2019

[7] Artificial intelligence in educational assessment: ‘Breakthrough? Or buncombe and ballyhoo?’, John Gardner, Jul 2021

[8] פיתוח כשירויות, אגף מו"פ, משרד החינוך, 2022