החומר המופיע בעמוד זה פורסם לראשונה בכתב העת "הבטים בהוראת מדעי המחשב" גליון ספטמבר 1995, עמודים 37-39

לא ניתן לעשות שימוש מסחרי בחומר זה ללא רשות בכתב מן המחברים או מערכת כתב העת

מטפורת המחשב החושב

יוספה הר-ציון

תיכון ע"ש שיפמן, טירת הכרמל

harziony@bezeqint.net

 

מבוא

אחת הבעיות שאני נתקלת בהן במהלך העבודה היא הנטייה של תלמידים לייחס למחשב תכונות אנושיות. כך למשל, אני שומעת מתלמידים את המשפט "אבל אני בסדר. אמרתי לו לעשות את זה והוא לא הבין" או משפטים דומים.

במקרים רבים נתקלתי באלגוריתמים שגויים בעקבות "האנשת המחשב" והנטייה לייחס למחשב "הבנה אנושית". למשל, כאשר תלמיד "שוכח" לכלול באלגוריתם הוראת איתחול וטוען ש"זה ברור שבהתחלה הסכום הוא אפס. תמיד זה כך, כי עוד לא הוספנו כלום".

בנסיון להתמודד עם הבעייה, החלטתי לפתוח את שנת הלימודים הקודמת בטיפול בתופעה הזאת. כלומר, לנסות להעביר את הדגש מהמחשב "החושב" למכונה המבצעת חישובים. לשם כך, הקדשתי את השיעור הראשון של שנת הלימודים לנושא הזה.

אביא תאור קצר של מהלך השיעור כפי שהתקיים בכיתה י' טכנולוגית.

 

מהלך השיעור

פתחתי את השיעור בשאלה: מהו מחשב?

התשובות שהתקבלו היו מגוונות ואחת התשובות שחזרה על עצמה היתה שהמחשב הוא מכשיר שחושב.

הצגתי תרגיל מתמטי פשוט שהופנה לתלמיד בשם גדי (שם בדוי).

אני: חשב בבקשה  5 כפול 3.

גדי: (חושב רגע)  15.

שאלתי את התלמידים האחרים מדוע הודיע גדי 15, והתשובות היו:

·        כי הוא יודע לחשב.

·        כי 5 כפול 3 זה 15.

·        כי אמרת לו לחשב 5 כפול 3, והוא עשה מה שאמרת לו.

 

ואם הייתי מבקשת מגדי לחשב 4 פחות 3 ?

·        תלמיד: גדי היה אומר 1.

 

ביקשתי מהתלמידים לתת לגדי משימות חישוביות נוספות, וביחד הגענו למסקנה שהתשובה שגדי נתן (המספר שהכריז עליו), היא תוצאה של מה שהתבקש לבצע.

בשלב זה ניצלתי את ההזדמנות כדי להציג מספר מושגי יסוד.

1.             בעבודה עם המחשב מתרחש תהליך דומה למה שגדי ביצע בכתה. כפי שאנחנו אמרנו לגדי מה הוא מתבקש לעשות, כך "נגיד" גם למחשב מה אנחנו רוצים שיבצע. עם גדי דיברנו בעברית ועם המחשב "נדבר" בשפה שהוא מבין (פסקל).

2.             כאשר ביקשנו מגדי לבצע פעולת כפל, היינו צריכים להגיד לו אילו מספרים עליו לכפול. כך גם "נגיד" למחשב מהם הנתונים שעליו לכפול. הם נקראים קלט כיון שהמחשב קולט אותם.

3.             העבודה שגדי ביצע (הכפלה של שני מספרים) היא פעולת עיבוד. גם המחשב מבצע פעולות עיבוד כמו כפל, חיבור, או חישובים אחרים.

4.             הפתרון שגדי נתן לנו דומה לתשובה שנקבל מהמחשב. בדרך כלל המחשב מציג את הפתרון על המסך ולפתרון הזה קוראים פלט. 

 

לסיכום החלק הראשון, רשמתי על הלוח שלד של טבלה והתלמידים התבקשו להשלים את החסר.

מחשב

גדי

 

מבין עברית

 

מקבל את הבקשה לחשב 5 כפול 3

פעולת העיבוד במחשב

 

 

עונה לנו 15

 

בחלק השני של השיעור רציתי לשים דגש על החסרונות של המטפורה ולהדגיש חלק מתכונותיו הלא אנושיות של המחשב.

שוב פניתי לגדי: גדי, חשב בבקשה 2 רפול 4 (עם דגש על ר').

גדי (מיד): בטח רצית להגיד  2 כפול 4.

אני:    נכון, התכוונתי לכפול ואמרתי רפול. איך ידעת למה התכוונתי?

גדי:    חשבתי שהתבלבלת.

אני:  למעשה "ניחשת" שהתכוונתי ל"כפול". אבל לא היית בטוח ולכן בדקת שזו הכוונה לפני שביצעת את ההוראה. אם לא הייתי מאשרת את התיקון, מה היית עושה?

גדי:    הייתי מנסה כפול כי בטח התכוונת לזה.

 

ביקשתי מהתלמידים האחרים הצעות נוספות לאותה הבעייה: מה אפשר לעשות כאשר לא מבינים מה בדיוק מבקשים מאיתנו לעשות?

לתלמידים היו שתי הצעות:

·        לברר עם המבקש פעם נוספת ולבקש ממנו הבהרות,

·        לנחש "הכי קרוב שאפשר" למה הייתה הכוונה.

 

ביקשתי גם מהתלמידים דוגמאות נוספות להוראות לא ברורות. בין ההצעות:

·        תִרְפוֹל חמש בשלוש

·        כפול חֲשֵׁשׁ בשָׁבוֹש

·        כפול

·        כפול המון בהרבה

 

בשלב זה חזרתי שוב להקבלה למחשב.

גם המחשב צריך לקבל הוראות ברורות וקלט מתאים. אם אנחנו לא ניתן לו את כל המידע, המחשב יודיע על שגיאה, יפסיק את עבודתו וימתין להוראות ברורות יותר (בדומה להצעה הראשונה שהועלתה בדיון).

לעומת זאת, גדי יכול היה לנחש או לשער למה התכוונתי גם כאשר נתתי הוראה שגויה, אבל המחשב אינו יכול לחשוב. הוא יכול רק לבצע אוסף מסוים של הוראות וגם אז רק בתנאי שיקבל את כל המידע הדרוש לו.

מחשב אינו יכול לנחש, להפעיל שיקול דעת או לחשוב. הוא יכול לעשות רק מה שאומרים לו באופן מדויק וחד משמעי. לכן, אם הוא מקבל הוראה לא ברורה, הוא אינו יכול "לפרש" אותה או "לתקן" אותה. בכל מקרה כזה, המחשב יתייחס להוראה כשגיאה ואנחנו נצטרך לתת לו הוראה ברורה יותר (או מידע נוסף).

בשיעור הבא נלמד כיצד לתת הוראות למחשב ואם הן יהיו ברורות ויכילו את כל המידע הדרוש, המחשב יעבד את הנתונים ויציג את הפלט על המסך.

סיכום

המטפורה של "המחשב האנושי" היא מאד מרכזית ויש לה יתרונות רבים. נוח יותר להתייחס למחשב כמקבל הוראות, מבין שפה (גם אם היא "רק" שפת תכנות), זוכר או שומר ערכים במשתנים, וכדומה. אבל כמו בכל מטפורה אחרת, גם כאן יש אי-דיוקים או חוסר התאמות בין התחום המסביר (האדם או העולם האנושי) לתחום המוסבר (המחשב ודרך פעולתו).

 

הואיל והמטפורה שהוזכרה משפיעה על ההתייחסות של התלמידים ועל מידת ההבנה שלהם את תכני הלימוד השונים במדעי המחשב, נראה לי שצריך לטפל בצורה מפורשת ב"חסרונות" של המטפורה הזאת. נראה לי גם שחשוב לטפל בנושא מיד בתחילת שנת הלימודים ולהמשיך לטפל בכך בהמשך שנת הלימודים.

 

השיעור שהצעתי מאפשר למורה להציג מושגי יסוד (קלט, עיבוד, פלט, שפת תכנות, שגיאה וכדומה) ומכין את התלמידים לקראת הטיפול בשגיאות מסוגים שונים. כמו כן, הוא מנצל את יתרונות המטפורה ומאפשר ליצור מפגש ידידותי יותר עם העולם המסתורי של המחשב. במקביל, ניתן לטפל גם בחסרונות של המטפורה כפי שהוזכרו.

כמובן ששיעור אחד אינו יכול ואינו מיועד לטיפול בכל הבעיות של "האנשת המחשב", אולם בעקבות השיעור הזה הרגשתי שהתלמידים התייחסו אל המחשב יותר כאל "מכונה ידידותית" ופחות כאל "אדם חושב שצריך להבין גם רמזים".

 

אתר הבטים

תוכן לפי נושאים

תוכן לפי גליונות

גליון ספטמבר 95

חזרה לתחילת העמוד