שלטים אינטראקטיביים או כיצד לייצור למידה פעילה בכיתה רבת משתתפים באוניברסיטה או במכללה?

מקור:

"To click or not to click: That's The Question" Innovate 2 (4).

כיצד לייצור למידה פעילה בכיתה רבת משתתפים באוניברסיטה או במכללה?

 תופעה שכיחה במכללות ובאוניברסיטאות הם קורסים בהם מספר הסטודנטים המשתתפים הוא רב. כך לדוגמא, בקורסים באוניברסיטת דרום פלורידה (USF) כיתות עתירות סטודנטים הם הממוצע השכיח בקורסים הנלמדים. במיוחד מתבטא הדבר בקורסים של הוראת המדעים, כגון ביולוגיה, שם מגיע מספר הסטודנטים בכל כיתה או אולם הרצאות להיקף שבין 100 ל-300. העברת הרצאות ושיעורים בכיתות גדולות היא בעייתית מבחינת יצירת עניין אצל סטודנטים. במיוחד, כאשר המרצה מעוניין ליצור למידה פעילה של הסטודנטים. למרות שההרצאה עשויה להיות מעניינת, עדיין המרצה שואף לכך שהסטודנטים יהיו פחות פאסיביים ויותר פעילים בכיתה, אך האמצעים לכך מעבר למצגות ממוחשבות היו עד כה מוגבלים למדי.

בשנתיים האחרונות התפתחה טכנולוגיה חדישה לכיתות גדולות הידועה בשם שלטים תומכי למידה, המכונים באנגלית clickers. המערכות האלקטרוניות הללו ידועות בשמם הטכנולוגי בתור מערכות הצבעה ותגובה (Audience  response system (ARS או Group response system או (Personal Response System  (PRS.

שלטים תומכי למידה דומים לשלט הרחוק המוכר לנו מהשימוש בטלוויזיה. מדובר במכשיר שניתן לכל תלמיד בכתה המקשר אותו עם כל חברי הכתה האחרים, עם המורה ועם נושא הלימוד. מאות קולג'ים, תיכונים ואף חטיבות ביניים בארה"ב עושים שימוש בשלטים אלה המכונים Clickers. הם מאפשרים למורה להציג שאלה ולקבל את תשובות התלמידים תוך שניות ובאופן אנונימי אל מחשב שנמצא בשולחן המורה בכתה.

התוכנה במקלט קולטת את תשובת התלמיד ומאפשרת למורה לראות האם התלמיד הבין את החומר הנלמד בכתה. המורה יכול להזין מבחנים "אמריקאיים" או שאלות/היגדים נכון-לא נכון על המרקע המציג את המחשב, וכל אחד מהתלמידים עונה על השאלה המוצגת ומקבל מיידית תגובה וציון לתשובותיו.
בצורה זו המורה יכול להיווכח באופן מיידי מי מהתלמידים זקוק להסבר נוסף ובאיזה תחום לימודי ספציפי.

הניסוי באוניברסיטת דרום פלורידה

לאחרונה נערך מחקר באוניברסיטת דרום פלורידה שמטרתו הייתה לבדוק את היעילות של טכנולוגיית השלטים האינטראקטיביים תומכי למידה בקורסים בתחומי הביולוגיה בהם משתתפים מספר רב של סטודנטים באולם הרצאות. בכיתה בה נערך המחקר למדו 125 סטודנטים אשר הופעלו בכיתה באמצעות מערכת שלטים תומכי למידה שהותקנה באולם ההרצאות.

בשלב ראשון של הניסוי בסמסטר האביב הופעלו הסטודנטים במשך 3 שבועות עם השלטים האינטראקטיביים הממוחשבים. בתחילת כל הרצאה, המרצה המוביל בקורס דאג לחבר ולהרכיב מבחן אמריקאי ממוחשב מהיר שהתבסס על חומרים ותכנים שהועברו על ידו בהרצאה קודמת. כל מבחן אמריקאי ממוחשב היה קצר וכלל כ-3 שאלות רבות-ברירה. הטכנולוגיה של השלטים האינטראקטיביים הממוחשבים התבססה על שני מקלטים אלקטרוניים שהוצבו באולם ההרצאות וקלטו את תגובות הסטודנטים והעבירו אותם מהמחשב למסך תצוגה ממוחשב.

 כל סטודנט זוהה במסך המחשב כמספר מסוים אשר החליף צבעים כאשר נקלטה התשובה. כל התשובות סוכמו מבחינה סטטיסטית והוצגו בליווח ובפורמטים סטטיסטיים על גבי מסך המחשב המרוכז. לכל סטודנט ניתנו בין 2 ל- 4 דקות כדי לענות על התשובה באמצעות השלט הממוחשב. היתרונות של עריכת מבחנים אמריקאיים ממוחשבים מהירים בשיטת השלטים האינטראקטיביים הם משמעותיים. הסטודנטים שוב אינם צריכים לחכות כמה ימים עד קבלת תוצאות הבוחן הממוחשב.

מבחינה דידקטית נודעת לטכנולוגיה אינטראקטיבית זו יתרון נוסף: הסטודנטים יכולים ללמוד את החומרים משיעור לשיעור במקום לרכז מאמץ לקראת הבחינה בסוף הקורס. הטכנולוגיה של השלטים האינטראקטיביים ממריצה את הסטודנטים ללמוד משיעור לשיעור ולראות את הישגיהם ביחס לכיתה באופן מיידי, ברור והשוואתי.

שילוב למידת עמיתים בלמידה מבוססת שלטים אינטראקטיביים

מעבר למבחנים הממוחשבים המהירים משיעור לשיעור, ביקש המרצה שערך את הניסוי להעריך במהירות באיזה מידה הסטודנטים קלטו והבינו מושגים מרכזיים ועקרונות מדעיים בהרצאה כדי שיידע מתי לחזור ולסכם את החומר מהרצאה להרצאה ולחזק נקודות טעונות שיפור. הפעלת הסטודנטים באמצעות שלטים אינטראקטיביים מקנה למרצה דרך מהירה ותקפה להעריך את הבנת הסטודנטים או חוסר הבנתם לגבי מושגים מדעיים מרכזיים בהרצאה. מעבר לכך, השימוש בשלטים האינטראקטיביים יצר מעורבות פעילה יותר של הסטודנטים בכיתה או באולם ההרצאות והגביר את האינטראקטיביות בינם לבין תכני הקורס ובינם ובין עמיתיהם הסטודנטים לקורס.

 המרצה אשר ערך את הניסוי התבסס, בהתאם לכך, על שיטת הוראה מפעילה בשם הוראת עמיתים (Peer instruction - PI). שיטה דידקטית זו אשר פותחה על ידי (1997) Eric Mazur דורשת מהסטודנטים לענות בשלב ראשון על השאלה ללא דיון עם חבריהם לקורס ובשלב שני לענות על השאלה לאחר דיון קבוצתי עם עמיתיהם לקורס.

השיטה הדו-שלבית הזו של הוראת עמיתים הופעלה בכיתה הגדולה כחלק מהפעילות של הסטודנטים עם השלטים האינטראקטיביים ויצרה מעורבות רבה יותר בקורס. אסטרטגיית הוראה זו הגבירה את האינטראקטיביות בקורס ויצרה דיונים מעמיקים יותר של הסטודנטים הלומדים בקבוצות.

 החלוקה לקבוצות למידה יצרה גם פסקי זמן במהלך ההרצאה הארוכה (כל דיון קבוצתי נמשך כ- 20 דקות) והפיגה את השגרה של ההרצאה. עצם העלאת התשובות למסך התצוגה הממוחשב מהקבוצות השונות באולם ההרצאות יצרה עניין בקרב כל משתתפי הקורס.

צוואר הבקבוק הטכנולוגי ופתרונו

בעיות טכנולוגיות עם ציוד השלטים בתחילת הניסוי גרמו לתלונות של הסטודנטים על איכות הקליטה באינפרא-אדום. מסתבר כי המכשירים הופעלו בתחילה בלעדית ע"י קרני א"א infrared technology)), אך חלק מהאותות של הסטודנטים לא נקלטו היטב במשדרים באולם ההרצאות. מתברר כי יש צורך להתקין לפחות 3 מקלטים אלקטרוניים באולם ההרצאות על מנת לפתור את בעיית הקליטה.

בסמסטר הבא נפתרו מרבית הבעיות הטכנולוגיות כתוצאה מהכנסת שלטים ממוחשבים אשר התבססו על גלי רדיו (Radio frequency technology) ולא על קרני אינפרא אדום (הדורשים קו ראייה ישיר באולם). בטכנולוגיה של גלי רדיו (RF) אפשר להפעיל בהצלחה מאות סטודנטים עם מקלט יחידי באולם ההרצאות. המערכת הטכנולוגית שהופעלה בסמסטר השני היא E-instruction.

 שיקולים פדגוגיים

הפעלה מוצלחת של סטודנטים בקורס אוניברסיטאי מבוסס שלטים אינטראקטיביים מחייבת גם לתכנן אותו נכון לא רק מבחינה טכנולוגית אלא גם מבחינה פדגוגית. צריך לדעת כיצד לפתח ולגבש שאלות קונספטואליות ומאתגרות שעליהן הסטודנטים צריכים לדון בקבוצה ולענות באמצעות השלטים האינטראקטיביים. השאלות חייבות לעורר דיון קבוצתי ולכן על המרצה להשקיע מחשב בבחירת השאלות המתאימות. כאשר השאלות הן טובות ומעוררות עניין, נוצרת מעורבות רבה יותר של הסטודנטים הלומדים בקורס המגיבים כולם באמצעות השלטים האינטראקטיביים. כאשר השאלות המנחות פחות אטרקטיביות ופחות מעוררות, יורדת כמות התגובות האינטראקטיביות של הסטודנטים באולם ההרצאות.

בממוצע שאלה קונספטואלית טובה (שאלת רב-ברירה מעניינת במבחן אמריקאי ממוחשב) צריכה להעסיק את הסטודנט בין 3 ל-8 דקות, ובהתאם לכך צריך להקפיד לא לפזר יותר מדי שאלות, להיות חסכוני ולהציב רק שאלות המאירות נקודות ובעיות קונקרטיות מהותיות.

סיכום

השימוש במערכת הצבעה ממוחשבת באולם הרצאות מגבירה את חווית הלמידה של סטודנטים הלומדים בכיתות גדולות ומניעה את הסטודנטים להיות יותר ממוקדים בלמידתם. בכל שלב של ההרצאה יכול המרצה לעצור את ההרצאה ולהעביר שאלות לדיון לקבוצות הלימוד המצוידות בשלטים אינטראקטיביים. השימוש בשלטים אינטראקטיביים הוכיח במהלך שני הניסויים שנערכו כי הסטודנטים מגבירים את העניין שלהם בלמידה במהלך הקורס. עצם השימוש בשלטים האינטראקטיביים גורם לסטודנטים לצאת מהפאסיביות שלהם ולהשוות את תוצאות למידתם בהשוואה לשאר התלמידים בכיתה או בהשוואה לשאר קבוצות הלימוד באולם ההרצאות. בצורה כזו, הכיתה עתירת המשתתפים הופכת להיות פחות פורמאלית והאווירה בכיתה הופכת להיות פעלתנית.

במקום העברת תכנים פאסיבית מהמרצה לסטודנטים, נוצרת אוירה שבה למידת העמיתים מחוללת ידע שעובר בין הסטודנטים לבין עצמם. מאחר והתגובות מופיעות על צג המחשב המרכזי בצורה אנונימית אין חשש כי הסטודנטים ימנעו מלהגיב במהלך השיעור. ואכן התגובות של הסטודנטים במהלך הניסוי היו חיוביות ביותר. הסטודנטים היו מרוצים למדי מהלמידה באמצעות שלטים אינטראקטיביים מה עוד שנמצא כי הישגיהם הלימודיים בבחינה המסכמת בסוף הקורס היו יחסית גבוהים יותר בהשוואה לקורסים שלמדו באולם ההרצאה המסורתי.

References

Burnstein, R. E., and L. M. Lederman. 2001. Using wireless keypads in lecture classes. The Physics Teacher 39: 8-11.

Greer, L., and P. J. Heaney. 2004. Real-time analysis of student comprehension: An assessment of electronic student response technology in an introductory earth science course. Journal of Geoscience Education 52 (4): 345-351.

Mazur, E. 1997. Peer instruction: A user’s  manual. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.

Schackow, T. E., M. Chavez, L. Loya, and M. Friedman. 2004. Audience response system: Effect on learning in family medicine residents. Family Medicine 36 (7): 496-504.

Slain, D., M. Abate, B. M. Hodges, M. K. Stamatakis, and S. Wolak. 2004. An interactive response system to promote active learning in the doctor of pharmacy curriculum. American Journal of Pharmaceutical Education 68 (5): 1-9.

Woods, H. A., and C. Chiu. 2003. Wireless response technology in college classrooms. The Technology Source, September/October.