החומר המופיע בעמוד זה פורסם לראשונה בכתב העת "הבטים בהוראת מדעי המחשב" גליון יוני 2002, עמודים 43-48

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

פרויקט ככלי להערכה ולשיפור למידה במדעי המחשב

שרה פולק וד"ר זהבה שרץ
המחלקה להוראת המדעים, מכון ויצמן למדע, רחובות

SaraP@cet.ac.il

 

מבוא

היחידה השלישית במדעי המחשב (מדהמ"ח), כוללת מספר חלופות. בסיום היחידה, על התלמידים לפתח מיני פרויקט (כעבודת יחיד), המשמש כמכשיר הערכה לידיעותיו של התלמיד בפרדיגמה התכנותית אותה למד, לצורך בחינת הבגרות. הפרויקט ביחידה השלישית הוא בעצם תרגיל מסכם ומתאים יותר להגדרה של פרויקט-זוטא או מיני פרויקט. אנו נמשיך לכנות אותו פרויקט תוך הבנת ההסתייגות. במסגרת הפרויקט התלמיד צריך לבחור נושא מתחום כל שהוא (לאו דוקא מדהמ”ח), להגדיר ולתחום בעיה, לבנות ולממש פתרון מתאים לבעיה בשפת התכנות שלמד. התוצר הסופי של התהליך הוא תוכנית תקינה ותיעוד מתאים בצורת דוח (מעין תיק פרויקט). בבחינת הבגרות התלמיד מציג  את הפרויקט ונבחן עליו על ידי בוחנים חיצוניים.

 

למרות שהכוונה המקורית בביצוע הפרויקט במדהמ"ח היתה לצורכי הערכה, אנו טוענים כי לפיתוח פרויקט תרומות נוספות וחשובות. הפעילות של פיתוח פרויקט היא פעילות לימודית במהותה, המספקת הזדמנות ללמידה משמעותית התורמת לשיפור הידע של תלמיד בפרדיגמה התכנותית, ומאפשרת לתלמיד להתנסות בפיתוח של תוכניות גדולות וכך לרכוש הרגלים ושיטות עבודה מתאימים לפיתוח תוכנה. תרומה זו מתקשרת עם המגמה של assessment for learning, כדרך להערכה חלופית שהתפתחה באנגליה ובמקומות אחרים [2].

 

בתוכנית הלימודים של מדהמ"ח קיימת הנחה סמויה שתלמיד שיודע "לכתוב תוכניות" ולפתור בעיות אלגוריתמיות, באופן טבעי ידע גם "לפתח פרויקט". אי לכך לא פותחו עד כה יחידות המנחות כיצד לפתח פרויקט. השואת המאפיינים של שני סוגי המטלות (טבלה מס. 1), מעלה כי המשימה של פיתוח פרויקט היא מורכבת ושונה מהותית מפתרון בעיות תכנות במהלך הלימודים השוטף, ולכן  דורשת הערכות שונה מצד התלמיד והמורה.

 

טבלה 1: השוואה בין תהליכי "פתרון בעיות" ו"פיתוח פרויקטים" במדעי המחשב

 

פיתוח פרויקט

פתרון בעיות

הבעיה נבחרת ומוגדרת על ידי התלמיד

הבעיה נבחרת ומוגדרת על ידי המורה

כל תלמיד מתמודד עם בעיה שונה

כל התלמידים פותרים אותה בעיה

לפתרון הבעיה נדרש ידע רחב במדעי המחשב וידע בתחום הידע המתואר בבעיה

נדרש שימוש בידע מסוים ומוגדר במדעי המחשב

המורים והתלמידים מתמודדים עם בעיות לא מוכרות

המורה יודע את הפתרון לבעיה מראש

בעיות מורכבות ורחבות היקף

הבעיות הן בעלות היקף קטן

ביצוע משימה דורש זמן ארוך

ביצוע משימה דורש זמן קצר

יישום בשפת תכנות דורש לעיתים אינטגרציה של מספר מודולים של תכנות

יישום בשפת תכנות בדרך כלל כרוך בכתיבת תוכניות קצרות

 

ה"אוגדן לפיתוח פרויקטים במדעי המחשב - יישום בתכנות לוגי" (בקיצור "האוגדן") פותח כדי לתמוך בתהליך למידה/הוראה באמצעות פרויקטים בחלופה תכנות לוגי, והוא כולל חוברת למורה ולתלמיד. עם זאת, ניתן ליישם את עקרונותיו ואת הכלים שבו לחלופות האחרות.

 

מאמר זה מכיל ארבעה חלקים: החלק הראשון דן בחשיבות והתרומה של ביצוע פרויקט ללמידה, החלק השני מתאר את תהליך פיתוח פרויקטים ביחידה השלישית במדהמ"ח כיום, החלק השלישי סוקר אוגדן שפותח כדי לסייע לתלמיד בתהליך ביצוע הפרויקט ולמורה בתהליך ההנחיה, וחלקו האחרון של המאמר מוקדש לתיאור מסקנות חלקיות ממחקר הערכה שלווה את הפיתוח וההפעלה ובדק את השפעת האוגדן על תהליך ביצוע הפרויקט. 

 

ביצוע פרויקט היא מטלה לימודית שמספקת הזדמנות ללמידה משמעותית

על פי תיאוריות למידה קונסטרקטוביסיטיות, פרויקט היא מטלה לימודית המשלבת משימות אותנטיות מחיי היום יום,  שהתמודדות איתן מאפשר לתלמיד להבנות את הידע שלו ומספקת לו הזדמנויות ללמידה משמעותית. התלמיד יכול לפתח כישורים קוגניטיביים כמו פתרון בעיות, הבנה והיסק תוך כדי שילוב עקרונות ומושגים בתחום ידע שהוא לומד, עם כישורים מטה קוגניטיביים כלומד עצמאי ויצירתי [3,5].Papert  [6] שטבע את המונח Constructionism (המבוסס על שתי מילים: constructivism and construction), טוען כי למידתם של תלמידים הבונים מוצר  משמעותי ואותנטי להם או לסובבים אותם (לדוגמה תוכנה), הינה אפקטיבית ביותר. חיזוק לדבריו ניתן למצוא במחקרם של Parker Holcombe & Bell ,[7] המשווה שתי קבוצות של סטודנטים שביצעו פרויקטים במסגרת קורס בהנדסת תוכנה. שתי הקבוצות קבלו הוראות בצוע דומות והונחו ע"י אנשי אקדמיה, כאשר לקבוצה אחת נוסף לקוח אותנטי. המחקר מעלה כי הסטודנטים הבינו מתי הפרויקט הוא "מאולץ או "מזויף", דהיינו אינו דורש תוצר שיש לו שימוש בעולם האמיתי. נמצא כי הקבוצה שעבדה עם לקוח אותנטי ועסקה בביצוע פרויקט אמיתי, הייתה בעלת מוטיבציה גבוהה יותר ופתחה תוצר בעל איכות גבוהה יותר. 

 

נוסף על התרומה של ביצוע פרויקט להבנת תחום הידע (קרי הפרדיגמה התכנותית), מתייחסת הקהילה האקדמית במדהמ”ח לפיתוח פרויקט כאל מרכיב חיוני בלימודי המקצוע בכל רמה [4]. בפעילות זאת מתנסה הלומד בפיתוח מערכת תוכנה, וכך רוכש ניסיון בצד היישומי של מדהמ"ח - כ"מהנדס תוכנה". ניסיון זה נותן ללומד תמונה ריאלית יותר של עולם העשייה במקצוע ויכול לסייע בעתיד להשתלבותו הלומד בתעשיית ההיי-טק.

 

קיימות שתי גישות קוטביות לביצוע פרויקט ופיתוח תוכניות. הגישה הרווחת בהנדסת תוכנה היא ה"גישה המובנית" - planning, המתיחסת אל פיתוח פרויקט כאל  תהליך מורכב המתבצע בשלבים וכולל פירוק בעיה לתת בעיות, תכנון הפתרון וישומו [1]. לעומת הגישה המובנית, [10]  Turkle and Papert נותנים לגיטמיציה ל"גישה טבעית" - גישת ה- bricolage, בה משתמשים סטודנטים מתחילים וגם חלק מהמפתחים. גישת ה-bricolage  מתייחסת לארגון ורהארגון של קטעי התוכנית תוך כדי בנייתה,  כאשר התכנון מתבצע תוך כדי היישום, ומלווה באלתור פתרונות ללא תכנון הנדסי מפורט מראש. גישה זו עוברת לעיתים הקצנה לתהליך פיתוח מסוג של "ניסוי וטעיה".

 

תהליך ביצוע פרויקט ביחידה השלישית במדהמ"ח

התלמיד, האמור לפתח פרויקט במסגרת היחידה השלישית, משמש בעצם הן בתפקיד הלקוח של הפרויקט המגדיר בעיה והן בתפקיד המתכנן והמתכנת הפותר בעיה זו. במעקב אחר תלמידים המבצעים פרויקטים בתכנות לוגי מצאנו כי חוסר הניסיון של התלמיד, שזו לו התנסות ראשונה בפיתוח פרויקטים במדהמ"ח, והידיעה כי פרויקט זה ישמש להערכה של ידיעותיו, גורמים לבעיות הבאות:

 

1. הגדרת בעיות לא אותנטיות

התלמיד כלקוח, תופש לעיתים קרובות את התוכנית בפרולוג כמטרה העיקרית שעליה הוא אמור להבחן. כפי שג. (שעסק בנושא מערכת השמש) אמר:

"המטרה שלי להפגין כמה שיותר ידע בשפת התכנות פרולוג.  חשבתי אילו רעיונות אני יכול להמציא ולנסח עבורם  הרבה חוקים יפים בפרולוג ... כדי שיענה על הדרישות של הבוחנת". כלומר, הנושא נבחר לפי מידת ההתאמה שלו לתכנות בפרולוג.  אלא, שהגדרת בעיות  בצורה כזאת מולידה מוצר "מזויף" - לצורכי בחינה בלבד, ומרחיקה את התלמיד מעבודה עם בעיות אותנטיות. לתופעה זו יש מספר ביטויים:

·           היעד של התוכנית הופך להיות יצירת תבנית תכנות מוצלחת ועובדת ומשנמצאה כזאת, התלמיד משכפלה לתבניות תכנות דומות. כפי שגר. (שעסקה בנושא יסודות בכימיה) העידה: "נסחתי חוק בפרולוג וראיתי שזה עובד, ואז כתבתי חוקים נוספים באותו סגנון על נתונים אחרים. למשל במקום צבע של יסוד רשמתי נקודת היתוך של יסוד".

וכך אנו פוגשים פרויקט ובו תלמיד המפתח פרויקט בנושא כדורגל, בונה תוכנית שבה הוא מגדיר שחקן שהבקיע את מספר הגולים הגדול ביותר, ובצורה דומה -  שחקן ששחק במספר משחקים הגדול ביותר, שחקן שהבקיע את מספר הגולים הקטן ביותר ושחקן ששחק את מספר המשחקים הקטן ביותר. אלא בשכל ארבעת היעדים לעיל, השתמש התלמיד באותה תבנית תכנות בדיוק (מקסימום/מינימום), והפגין בעצם את אותו הידע בדיוק ארבע פעמים.

·           במסגרת הרצון להצליח בניסוח "חוקים עובדים", תלמידים (שהם גם המתכנתים) נמנעים מלהתמודד עם תבניות תכנות הנראות להן קשות ולא מוכרות, גם אם הויתור בא על חשבון הקף התוכנית וטיב הפתרון. ק. שכתב פרויקט בנושא נשיאי מדינת ישראל אמר: 

" עברתי בכיתה וראיתי למי יש חוק שאני יכול להשתמש בו גם, ..למשל "מיון רשימות".  ראיתי שיש לתלמידים קשיים שיכולים להופיע גם אצלי.  ואז אמרתי: אוקי בזה אני לא משתמש בינתיים" .

או גר. שאמרה: 

 "אני לא השתמשתי ברקורסיה כי לא הצלחתי... כתבתי חוק רקורסיבי והוא לא עבד. עבדתי 4 שעות על 2 חוקים רקורסיביים שלא עבדו ובסוף ויתרתי וכתבתי חוקים אחרים".

 

2. שיטות עבודה bricoalge  או "ניסוי וטעייה"

מסגרות ההוראה השונות (יסודות1 ו- 2, תכנות לוגי) בהן עוסקים בלימוד כתיבת תוכניות במדהמ"ח, מנחות את התלמידים לעבוד בצורה מובנית ומתוכננת (גישת ה- planning) המכוונת לניתוח בעיה, תכנון ורק לאחר מכן מימוש. עם זאת, תלמידים רבים המפתחים פרויקט , מעידים על עצמם שהם אוהבים לעבוד מול המחשב בגישה הדומה ל- bricolage. מצאנו לכך עדויות רבות. ג. למשל הסביר כי

 " אני אישית הייתי מעדיף להסתער על פרולוג למצוא נתונים ולעבוד מול המחשב"

 או  ע., שפתחה פרויקט בנושא הרשמות בבית הספר, שאמרה:

 " לפי מה שמלמדים בבית הספר צריך קודם לתכנן ואז לעבוד. לי אישית יותר נוח לעבוד ישר מול המחשב".

 

אסטרטגיה זו, משמשת תלמידים רבים, ומובילה לפיתוח תוכנית שאינה מעידה על  הבנה וידע עמוקים בבעיה ובכלי התכנות שלרשותם.

[9] Turkle המתייחסת לתופעה זו, טוענת כי השימוש במחשבים ביתיים המכילים ממשק חלונות, יוצר תרבות של משתמש בשיטת bricolage, וגורם לפיתוח מודל של פיתוח תוך הבנה שטחית. שכן, כדי לבצע פעולה לא ידועה במשחק או במעבד תמלילים, אין צורך להבין את המודל של התוכנה - המחשב נותן משוב מיידי ומאפשר ביצוע פעולות חדשות גם אם הקודמות להן, לא ברורות עד הסוף. מודל זה משפיע על שיטות עבודה של תלמידים שנחשפו כמשתמשים ליישומים במחשב הביתי, ולומדים מדהמ"ח. אסטרטגיה זו גורמת לא פעם לכך, שתלמידים הנוקטים בה גם במהלך פיתוח פרויקט, צריכים לחזור ולשנות מבני נתונים וקטעי קוד כדי להתאימם זה לזה ובמקרים מסוימים להתפשר ולוותר על שינויים הכרחיים. לדוגמה, ב. שפיתח פרויקט בנושא העברת הודעות לקבוצת משתמשים בעזרת טלפון ועבד בשיטת ה- bricolage, מעיד

  "הלקח העיקרי אותו אוכל להסיק מהעבודה, הוא שתכנון מראש הוא דבר חשוב ומונע חזרה על שלבים קודמים – במהלך העבודה נאלצתי לחזור פעמיים על שלב התכנון, עקב שינויים שהוספתי במהלך המימוש".

 

3. ניצול לא יעיל של תמיכת המורה

תפקיד המורה בביצוע פרויקט שונה מהוראה רגילה. המורה אמור לתפקד כיועץ ומנחה. שאלון שהעברנו במהלך סדנאות להכנת פרויקטים (כ- 40 מורים) העלה מספר בעיות: מספר גדול של תלמידים המפתחים פרויקטים, גורם לכך שהזמן המוקדש לכל תלמיד הוא מוגבל ביותר; כתוצאה מחוסר ידע וניסיון בביצוע פרויקט במדהמ"ח וחוסר יכולת לבצע בקרה עצמית, תלמידים אינם עצמאיים בעבודתם; המורים נאלצים בעיקר לעסוק בסיוע לתלמידים לפתור בעיות תכנות מידיות ומקומיות ואינם מתפנים לעסוק כמנחים וכיועצים כמצופה. לדוגמה, המורה פ. שהיא בעלת תואר ראשון במדעי המחשב ותואר שני בהוראת מדעים ומנחה פרויקטים 6 שנים, אומרת:

 "כשהנחיתי פרויקטים, התלמידים לעיתים התקשו בשלב התכנון והתכנות וממש היה צריך כמעט לכתוב להם את התכניות. חסרים לי ןלהם שלבים ברורים של פיתוח פרויקט,  כדי שלא אצטרך לעשות בשבילם את העבודה".

 

האוגדן ככלי לפיתוח פרויקטים

מטרת ה"אוגדן לפיתוח פרויקטים במדעי המחשב - יישום בתכנות לוגי" (המתואר בטבלה מס. 2) לאפשר לתלמידים לרכוש בצורה מדורגת ומובנית ידע וכישורים קוגניטיביים ומטה קוגניטיביים המתאימים לבצוע פרויקט ומסייע בידו בביצוע תהליך פיתוח הפרויקט כלומד עצמאי. מבנה האוגדן ותכניו מתוארים בטבלה מספר 2. כדי שפעילות לימודית זו תניע למידה משמעותית ותאפשר רכישת שיטות עבודה מתאימות, האוגדן מדגיש מספר עקרונות חשובים: 

 

1.       האוגדן תומך בהגדרת בעיה אותנטית שתשמש כ"לקוח  מדומה". התמודדות עם בעיה אותנטית והצורך לפותרה, דורשת מהתלמיד ללמוד להעמיק את ידיעותיו בתחום הידע ובפרדיגמה התכנותית. כפי שתארה א. שעבדה עם האוגדן ועסקה בנושא תכנון לוח משמרות במגן דוד אדום (מד"א):

"במד"א יש מספר לוחות משמרות לנהגים לדוגמה: לוח אחד לפעולות, אחד לנהגים, אחד לחובשים. אם אתה רוצה לדעת בכל דקה מי עובד צריך להסתכל ב- 5 לוחות כאלו ולהצליב מידע. אז חשבתי שאני אעשה משהו שימושי... מה שאהבתי בפרויקט שלקחתי משהו אמיתי והייתי חייבת לממשו בעזרת חוקים שלמדתי".

לשאלה: מה היה היעד הקשה ביותר למימוש, ענתה א.

"תכנון משמרות לאדם. כי היו פרמטרים רבים ומורכבים, מה שגרם לי להשתמש ברשימות שונות...כשהשתמשתי בפרויקט [ברשימות] הייתי חייבת להבין באמת פעולות כמו חבר ברשימה".

 

2.       האוגדן מספק ידע וכלים לביצוע פרויקטים הלקוחים מהנדסת תוכנה. הם תומכים בתהליך תכנות מובנה  - planning, בו מושם דגש חזק על ניתוח והבנה של הבעיה ועל כלים ודרכים לתכנון הפתרון. האוגדן מורכב מאוסף של פעילויות (המתוארות בטבלה מס. 2) והתלמיד יכול לבחור בהתאם לצרכיו את הפעילויות המתאימות לו. גמישות זו, מאפשרת גם לתלמידים שנוטים לעבוד בגישת ה- bricolage,  לבצע את הפרויקט, כאשר הם מתבססים על הבנה טובה יותר של התהליך ולא תוך "ניסוי וטעייה".

 

3.       האוגדן מלווה ומנחה את התלמיד בביצוע עצמאי של הפרויקט ונותן לו כלים להעריך ולבקר את עבודתו בכל שלב ושלב. בהתאם, התלמיד יכול לבצע בעצמו חלק ניכר משלבי התהליך, ותלותו במורה פוחתת. כתוצאה מכך, יכול המורה להתפנות ולשמש כמנחה ומדריך או "מוקד ידע" מומחה לפיתוח פרויקטים ולכוון את תלמידיו במציאת הפתרונות.

 

טבלה 2: מבנה האוגדן לפיתוח פרויקטים במדעי המחשב יישום בתכנות לוגי

כלים

פעילויות

השלב

·           טופס לבחירת נושא

·           כלים לארגון וייצוג ידע:

מפות מושגים, עצי החלטה,

טבלאות, תרשימי זרימה

·           שאלון להערכת הנושא

·           טופס הצעת עבודה

·           בחירת נושא

·           לימוד ראשוני

·           הגדרת מטרות העבודה

·           הכנת הצעת עבודה

·           רפלקציה

הגדרת נושא/בעיה

·           כלים לרכישת ידע:

הדרכה לאיתור מקורות

הדרכה לקריאת מאמרים

·           כלים לייצוג ידע

·           רכישת ידע:

קריאת ספרות, ראיון מומחה

·           ארגון וייצוג ידע

·           הכנת סיכום

·           רפקלציה

לימוד וניתוח הבעיה

·           כלים לבחירת מודל לפתרון:

בחינת מודלים אפשריים

בחירת מודל מתאים

·           טפסים לתכנון התוכנה

·           טופס לבניית מערך בדיקות

·           בחירת מודל לפתרון

·           תכנון התוכנה:

הגדרת מתארי בעיה ספציפיים

הגדרת מתארי בעיה כלליים

·           בנית מערך בדיקות

·           הכנת מסמך תכנון

·           רפלקציה

תכנון

·           עזרים לתכנות

·           טפסים לבחינת התוכנה

·           מימוש בשפת תכנות

·           שילוב יחידות תוכנית למערכת

·           בחינת המערכת

·           הכנת מסמך מימוש ובחינה

·           רפלקציה

מימוש ובחינה

הדרכה לכתיבה טכנית

הדרכה לייצוג מערכת

הערכת הפרויקט

הכנת תיק תיעוד

סיכום

 

האוגדן לתלמיד בנוי כחוברת בה חמישה פרקים המתייחסים לשלבי פיתוח עיקריים של תוכנה: הגדרת נושא/בעיה, לימוד וניתוח בעיה, תכנון, מימוש ובחינה וסיכום. כל פרק באוגדן מכיל הסברים, פעילויות, דוגמאות ושאלוני משוב והערכה המסייעים לתלמיד לבצע ולהעריך את עבודתו באופן עצמאי. שימוש באוגדן מוביל לתיעוד תהליך הפיתוח באופן שוטף כפורטפוליו, המשמש הן כאמצעי ארגון ובקרה של התהליך על ידי התלמיד והן כאמצעי להערכה מעצבת של התוצרים על ידי המורה. האוגדן למורה כולל חומרי עזר והערות דידקטיות המסייעים בהנחיית הפרויקטים ומגוון פעילויות לשילוב במהלך ההוראה לאורך השנה.

 

השפעת האוגדן על פיתוח פרויקט

פיתוח האוגדן לווה במחקר הערכה שמטרתו להעריך את השפעת האוגדן על  תהליך פיתוח הפרויקטים. המחקר בוצע במהלך שני מחזורי הוראה תש"ס ותשס"א[1]. בחלק זה נתאר תקציר  של תוצאות המחקר שבוצע בשנה"ל תש"ס  ועליהן דווח בכנס PEG 2001 [8].

 

כלי מחקר והפעלה בשנת תש"ס: אוכלוסיית המחקר כללה שתי קבוצות: קבוצת ניסוי ובה כ - 80 תלמידים מ- 3 כיתות יוד ויא, שבהן התלמידים והמורים השתמשו באוגדן במהלך ביצוע הפרויקט וקבוצת הביקורת  ובה כ- 50 תלמידים מ- 2 כיתות יא, שבהן התלמידים והמורים ביצעו פרויקטים ללא שימוש באוגדן. כל התלמידים למדו תכנות לוגי כיחידה שלישית ומרביתם למדו מדעי מחשב בהיקף 5 יח"ל.  המורות שהנחו את התלמידים, הן מורות מנוסות שהגישו תלמידים לפרויקטים בתכנות לוגי מזה שלוש שנים לפחות.

 

לצורך מחקר ההערכה בשנת תש"ס השתמשנו בשאלונים, ובשנת תשס"א ערכנו בנוסף גם ראיונות עם תלמידים המתארים את תהליך פיתוח הפרויקט (שמקצתם הובאו במאמר זה) והערכנו את תוצרי הפיתוח (קרי תיקי התיעוד).

 

מסקנות מתוך מחקר הערכה שבוצע בשנת תש"ס: מניתוח השאלונים למדנו כי מרבית התלמידים בקבוצת הניסוי שהשתמשו באוגדן, הגדירו בעיות אותנטיות והתייחסו לישויות וקשרים מתאימים לתחום הידע, דבר שהתבטא בהגדרת בעיה הכוללת פעולות ותבניות תכנות מגוונות. לעומתם, התלמידים בקבוצת הביקורת התמקדו באיסוף נתונים שבעזרתם יוכלו להציג ידע בפרולוג, ולכן רבים הגדירו בעיות לא אותנטיות הכוללות פעולות המשקפות תבניות תכנות שחוזרות על עצמן.

תלמידים בקבוצת הניסוי עבדו בגישה מובנית, ולכן נדרשו לבצע פחות שינויים ותיקונים בשלבים השונים של הפיתוח. כמו כן, רוב התלמידים בקבוצת הניסוי תיעדו את המערכת באופן שוטף (ולא רק בסיום העבודה כי המורה דרש זאת), והסתייעו בתיעוד זה לארגון עבודתם. לעומתם תלמידים בקבוצת הביקורת נטו לעבוד "מול המחשב" ללא ניתוח ותכנון מתאימים, ולכן נתקלו בקשיים בתהליך הפיתוח. חלקם חש בשלב המימוש, שהם לא יכולים לפתח את התוכנית לרמה הנדרשת מהם, ולכן הם החליפו נושא והתחילו את עבודתם מחדש. אחרים נדרשו לשנות את תוכניתם בגלל בחירת שיטות לייצוג ידע לא מתאימות. כמו כן רוב התלמידים בקבוצת הביקורת חושבים שהתיעוד הוא מיותר ומיועד לצורכי הבחינה בלבד.

מידת העצמאות של התלמידים נבחנה על פי מידת העזרה שקיבלו מהמורה בשלבים השונים. מניתוח השאלונים ניתן לראות כי מידת הסיוע שנדרש ממורה בקבוצת הביקורת לתת לתלמידיו, עולה באופן תלול יחסי עם התקדמות ביצוע הפרויקט. לעומת זאת, בקבוצת הניסוי מידת העזרה גדלה באופן מתון מאוד. סוג העזרה שנתבקשו מורי הניסוי לתת התמקד בעיקר בשלב הגדרת הנושא והבעיה, ופחות בשלב התכנות. מורי הביקורת נדרשו בעיקר לסייע בפתרון בעיות תכנות ותכנון.

 

סיכום

פיתוח פרויקט הינו תהליך מורכב הדורש תמיכה והנחיה. פיתוח פרויקטים תוך סיוע וליווי של ה"אוגדן לפיתוח פרויקטים במדעי המחשב" הביא לשיפור  יכולת התלמידים להגדיר בעיה אותנטית ולבצע תהליך מתוכנן ומובנה (planning) ויעיל יותר של פיתוח פרויקט. השגת שתי מטרות אלה, כפי שמצאנו במחקר שבוצע בשנה"ל תשס"א, תרמה הן לשיפור ידיעות התלמידים  בתכנות לוגי והן לשיפור שיטות העבודה שלהם. כתוצאה מכך התוצרים  שפיתחו  תלמידים שהשתמשו באוגדן היו איכותיים יותר. תלמידים שנעזרו  באוגדן נעזרו פחות במורה והיו עצמאיים יותר בעבודתם. ברצוננו  להדגיש כי הכנת תלמידים לפיתוח פרויקט חייבת להתרחש במהלך השנה, על מנת לאפשר רכישה הדרגתית של המיומנויות המתאימות לביצוע הפרויקט. הפעילויות באוגדן למורה, מספקות מגוון של פעילויות לימודיות מתאים שניתן לשילוב במהלך ההוראה השוטף.

 

רשימת מקורות

1.     Aho, A.V., and Ullman, J.D. Foundation of Computer Science. Computer Science Press. 1992.

2.     Black, P., and Harrison C.  Assessment for Learning in Science Classrooms. Paper presented at NARST 2002, April New Orleans.

3.     Blumenfeld, P., Soloway, E., Marx, R., Krajcik, J. S., Guzdial, M., and Palincsar, A.  Motivating project-based learning. Educational Psychologist, 26(3 & 4), 1991, pp. 369 - 398.

4.     Fincher, S., and Petre. M. Beyond anecdote towards real transfer: using other institutions' experience of project work, Proceedings of the Third SIGCSE/SIGCUE Conference on Innovation and Technology in Computer Science Education, Dublin 1998.

5.     Greeno, J.G., Collins, A.M., and Resnick, .B. Cognition and Learning.  In Beriner, D.C. and Calfee, R.C. (Eds.) Handbook of Educational Psychology, MacMillan, 1996,  pp. 15-46.

6.     Papert, S., Situating Constructionism. In Harel, I. And Papert, S. (Eds) Constructionism, Ablex Publishing Corporation, 1991, pp. 1-12.

7.     Parker, H., Holcombe M., and Bell A.  Keeping our customers happy: Myths and management issues in "client-led" student software projects. Computer science Education, 9 (3), 1999 , pp. 230-241.

8.     Pollack, S., and Scherz, Z. Organization of Learning by computer science projects.  The Tenth International Peg Conference, Tampere 2001.

9.     Turkle , S. What are We Thinking About When We Are Thinking About Computers? In The Science Studies Reader, Mario Biagiolo (ed.) New York: Routedge, 1999.

10. Turkle, S., and Papert, S. (1992). Epistemologocal Pluralism and the Revaluation of the Concrete. Journal of Mathematical Behavior, vol. 11, no. 1, march, 1992, pp. 3-33


 

אתר המרכז הארצי

אתר הבטים

גליון יוני 2002

חזרה לתחילת העמוד

 



[1]  תוצאות מחקר הערכה שבוצע בשנת הלימודים תשס"א וסיכום של המחקר כולו יובאו בעבודת המוסמך "כלי למידה לביצוע פרויקטים במסגרת הוראת מדהמ"ח לתלמידי תיכון: פיתוח, הפעלה והערכה". עבודת המוסמך מבוצעת על ידי פולק שרה בהנחיית ד"ר זהבה שרץ ופרופ' אהוד שפירא, המחלקה להוראת מדעים, מכון ויצמן למדע.