WIS_DepartmentofScienceTeaching-ENG-HEB_BLK

בינה מלאכותית
והדור הבא - תשפ"ד

בחינת הגבולות החדשים של הוראת
בינה מלאכותית

תוכנית למידה חדשה של מכון ויצמן כמענה
לאתגר הלאומי של הוראת בינה מלאכותית

התוכנית מבקשת לתת מענה לצורך ולאתגר הלאומי של הכשרת מורים להוראה מתקדמת ואיכותית של בינה מלאכותית בהיקף נרחב, כולל בפריפריה החברתית והגיאוגרפית. התוכנית מפותחת על ידי קבוצת יישומי בינה מלאכותית בחינוך במחלקה להוראת המדעים של מכון ויצמן, והיא מלווה במחקר עומק. 

הוראת בינה מלאכותית ומדעי הנתונים כאתגר לאומי לישראל

ההתפתחות המטאורית של תחום הבינה המלאכותית בשנים האחרונות הובילה את משרד החינוך לאשר בשנת 2020תכנית לימודיםחלוצה להוראת למידת מכונה בתיכון בהיקף של 5 יח״ל. תוכנית זו מיועדת לתלמידים בעלי יכולות גבוהות, המהווים את העתודה המדעית והטכנולוגית של ישראל. 
האתגרים העומדים בפני יישום נרחב של תכנית זו הינם משמעותיים ביותר. ראשית, הוראה של בינה מלאכותית בגילאי תיכון היא תחום בתולי ומתפתח בעולם כולו, ואין מספיק ניסיון או ידע לגביו. 
שנית, כיוון שמדובר בתחום שמרכזיותו חדשה יחסית, הפרופסיה שלו מצומצמת. במערכת החינוך בפרט אין מספיק מורים בעלי רקע אקדמי ו/או ניסיון פרקטי בתחום. 

כיוון שתחום למידת המכונה שונה באופן מהותי מתחום מדעי המחשב הקלאסיים גם מורי מדעי המחשב המעוניינים ללמד את התחום זקוקים להכשרה מקיפה מבראשית לתכני כל חמש יח״ל של תחום תוכן מורכב זה.  זאת, בנוסף להכשרה מקיפה לפדגוגיה אפקטיבית של התחום, ולטכנולוגיות הנדרשות למקצוע. זוהי  סיטואציה חסרת תקדים בהוראת המדעים. 

הפתרון: תכנית למידה משולבת* ללמידת מכונה 

קבוצת יישומי בינה מלאכותית בחינוך במחלקה להוראת המדעים של מכון ויצמן מעצבת ומפתחת מזה ארבע שנים תכנית למידה בפדגוגיה חדשנית בצמוד לפיתוח הכשרת מורים ייחודית, במטרה לתת מענה לאתגר לאומי יוצא דופן זה. 
במסגרת תכנית הלמידה חושף המורה את הכיתה למשאבי למידה מקוונים מודרניים, ומפתח את יכולות התלמידים להשתמש בהם בצורה יעילה ברמת עצמאות הולכת וגוברת. בתוך כך, התוכנית שמה דגש על פיתוח מיומנויות המאה ה-21: למידה בהכוונה עצמית, תקשורת בין אישית אפקטיבית, למידה שיתופית ושיתופי פעולה. 
במרכז החלק המקוון של תכנית הלמידה עומדת סדרת הקורסים האיכותית של פרופסור אנדרו אנג (Prof. Andrew Ng)  מאוניברסיטת סטנפורד, ממדעני הבינה המלאכותית המובילים בעולם, שהפכו למעין ׳תו תקן׳ של הוראת התחום. בנוסף לסדרת קורסים זו, המוצעת על פלטפורמת קורסרה (www.coursera.org),   שזורים בחלקה המקוון של התוכנית גם פודקאסטים, ערוצי יוטיוב מדעיים, פורומים מקצועיים ותוכניות מדע פופולרי בעלי איכות מדעית ופדגוגית גבוהה. 

תכנים מקוונים אלו משולבים בין פעילויות הוראה ישירה, דיונים כיתתיים, פעילויות קבוצתיות, תכני העשרה והעמקה המועברים על ידי המורה בכיתה ונמצאים בסינרגיה עם התכנים המקוונים. ביחד הם מכוונים ליצור חווית למידה מולטי-מודלית סוחפת עבור תכנים מאתגרים ומרתקים אלו. 

*למידה משולבת(blended learning)היא פדגוגיה המשלבת בין למידה "פנים-מול-פנים" ללמידה מקוונת. בחלק המקוון התלמיד שולט על זמן, קצב ומקום הלימוד. החלק הלא מקוון מורכב מהוראה מסורתית, פעילויות קבוצתיות, ושיח כיתתי. שני החלקים הללו משולבים זה בזה, כך שהתלמיד יקבל חווית למידה אינטגרלית אחת. 

ביחד עם תוכנית הלמידה, פותחה במכון ויצמן גם תוכנית הכשרה אפקטיבית למורים. במסגרת תהליך ההכשרה, המורים עוברים בעצמם את חווית הלמידה של תוכנית הלמידה ובנוסף לומדים על דגשים פדגוגיים הקשורים להוראה משולבת. תהליך ההכשרה גם מלווה את המורים המתאימים באופן צמוד לאורך השנתיים הראשונות כדי לתת להם את מירב הכלים להוראה איכותית של התחום. 
המורים החלוצים של תוכנית זו הובילו כבר מעל 500 תלמידות ותלמידים דרך תכנים מתקדמים אלו, ובתוך כך מורים אלו גם מסייעים בשיפור תכנית הלמידה. חלקם ישמשו בהמשך כמורים מובילים המכשירים ומלווים מחזורים נוספים של הכשרות מורים.  

מפתחי התוכנית

התוכנית מפותחת ומיושמת על ידי שי פרח, מדען נתונים ודוקטורנט בקבוצת יישומי בינה מלאכותית בחינוך אותה מוביל ד״ר גיורא אלכסנדרון