אחרי שנים של פיתוח משימות “מתמטיקה אוריינית”, חוקרי חינוך מתמטי ובינה מלאכותית אימנו מודל שמסוגל לבנות בעיות לפי כיתה, נושא ושלב למידה – כולל “טיזרים” שהיו קשים לבני אדם לפתח
תוכניות הלימוד במתמטיקה ברחבי העולם עברו בשנים האחרונות שינוי מהותי. המגמה המרכזית היא שילוב אוריינות מתמטית שבאה לידי ביטוי בקשרים בין מתמטיקה לחיי היום יום, למדעי החברה ומדעים מדויקים במטרה להמחיש לילדים את הכוח המעשי של מתמטיקה ולעורר עניין ומוטיבציה. “תוכנית הלימודים שלנו בארץ טובה מאוד מבחינת תכנים ומבנה מתמטי”, מסבירה פרופ’ רוזה לייקין, חוקרת בתחום החינוך המתמטי ודיקנית הפקולטה לחינוך באוניברסיטת חיפה, “ובשלב הנוכחי משרד החינוך מבצע שינוי של התוכנית הלימודים להוראה משלבת מתמטיקה אוריינית”.
“ילדים כיום יותר ויותר שואלים למה הם צריכים ללמוד מתמטיקה. אנחנו רוצים שהילדים יתלהבו משיעור מתמטיקה, שיבואו בכיף ויבינו למה לימודי המתמטיקה חשובים לתחומים מגוונים בחיים”.
בעקבות פניה של משרד החינוך ב- 2020 צוות החינוך המתמטי באוניברסיטת חיפה זכה במענק משולב של קרן טראמפ ומשרד החינוך לפתח ולהטמיע במערכת החינוך בעיות מתמטיות אורייניות”, מספרת פרופ’ רוזה לייקין. “במשך שש שנים, עם צוות גדול בפקולטה לחינוך אוניברסיטת חיפה, פותחו 160 בעיות, כל אחת בשלוש רמות מורכבות כך שהוראה יכולה להיות מותאמת לרמות ידע ומיומנויות של התלמידים. בנינו אתר מדליק שכולל גם תכנים שפותחו בטכניון ובמכון ויצמן”. כל המשימות באתר מופיעות בעברית ובערבית ומלוות בחומרי הנחיה למורים למתמטיקה”
כשמשרד החינוך רצה משימות נוספות
משרד החינוך אימץ את תוכנית מאור, אך רצה עוד. “הם אמרו שזה המשאב הכי טוב שיש, וביקשו שנמשיך לפתח”, מספרת פרופ’ רוזה לייקין. “אבל פיתוח המשימות החדשות בפרויקט הסתיים. פיתוח משימות מתמטיות אורייניות דורש מומחיות מיוחדת ועבודה של צוותים של בתחום המתמטיקה, דידקטיקה ועוד מומחי תחומי תוכן שונים.” המשימה הייתה לא פשוטה, ממושכת ויקרה. משרד החינוך פנה לד”ר זוהר אליוסף, חבר סגל בכיר בבית הספר לטיפול, ייעוץ והתפתחות האדם, בפקולטה לחינוך באוניברסיטת חיפה: “כשמשרד החינוך פנה אליי בבקשה לבנות בוט”, הוא מספר, “אמרתי שאני יודע לבנות בוטים, אבל לא מבין שום דבר במתמטיקה, –והם העלו את שמה של פרופ’ רוזה כמומחית התוכן ויצירת בעיות מתמטיות בלי לדעת שאנחנו עובדים יחד באותה הפקולטה. “בזכות משרד החינוך זכינו לעבוד יחד וליצור בוט עוצמתי” מסביר ז”ר זוהר אליוסף. “יש הרבה ספרות לגבי בינה מלאכותית שמאוד סקפטית לגבי מה ניתן ולא ניתן לעשות עם בינה מלאכותית, מחקרים שטוענים שבינה מלאכותית לא יכולה להיות יצירתית, ולא יכולה לבנות בעיות איכותיות ומורכבות במתמטיקה, מבחינתם עשינו משהו בלתי אפשרי”.פרופ’ רוזה לייקין וד”ר זוהר אליוסף
תהליך העבודה: ללמד את הבינה המלאכותית
איך בדיוק לימדו את הבוט לכתוב בעיות? “זה תהליך מרתק”, אומר ז”ר זוהר אליוסף. “אנחנו רואים את הבינה המלאכותית “כתלמידה גאונה שהתעוררה מתרדמת ואין לה מושג מה היא איפה היא ומה היא צריכה לעשות”. המטרה היא ללמד אותה את המיומנות הספציפית של כתיבת בעיות. אני מנסה להיות מתורגמן – ללמד את הבינה את הידע שהצטבר אצל פרופ’ רוזה במשך שנים, שמורכב מתיאוריה, מחקר, מעקרונות פיתוח משימות מתמטיות מסוגים שונים, מניסיון פדגוגי, ולפעמים גם מתחושות בטן”.
פרופ’ רוזה לייקין מוסיפה: “לימדנו אותו (את הבוט) במילים מדעיות של פסיכולוגיה קוגניטיבית, של חינוך מתמטי מה מאפיין בעיה מורכבת ומה מאפיין בעיה פשוטה, ואיך היא צריכה להראות כדי שתעורר סקרנות וחשיבה מורכבת אצל ילדים – זו תורה שלמה. והוא למד את זה כמו תלמיד מצטיין”.
התוצר עלה על הציפיות
“משרד החינוך רצה שנפתח בוט שכותב בעיות לפי בקשה – לכיתה מסוימת, לנושא מסוים בעלות תוכן ראליסטי”, מספרת פרופ’ רוזה לייקין. “אבל אנחנו הכנסנו הרבה יותר מזה: רמות למידה שונות, שלבי למידה שונים. הבוט נבנה למפמ”ר מתמטיקה שיכול עכשיו להזמין בעיה לפתיחת נושא, בעיה להעמקת הבנה, בעיה לתרגול. הוא גם נותן בעיות שבנויות להעריך ידע ומיומנויות שונות”.
הפתעה מיוחדת חיכתה להם בתוצרים. “בעיות פתיחה הן ‘טיזרים’ מכוונים לפיתוח הבנה של תפקיד המתמטיקה בסיטואציות מסויימות”, מסבירה פרופ’ רוזה לייקין, “הבוט למד ליצור בעיות טיזרים – נושא שהיה מאוד קשה עבור צוות המפתחים לאורך 5 שנים”.
יצירתיות מפתיעה
“מעבר לזה שזה עבד, היה מרתק לראות את העוצמה של היצירתיות של הבינה המלאכותית”, אומר ז”ר זוהר אליוסף. “הרבה פעמים אומרים שבינה מלאכותית היא לא יצירתית. לראות את רוזה ואת הצוות שלה כמה הם מתפעלים מהיצירתיות – זו הייתה חוויה מטורפת. היכולת שלו לקחת אירועים מהחיים ולמצוא שם אירועים מתמטיים – זה פשוט מדהים”.
פרופ’ רוזה לייקין מדייקת: “צריך להבין שיש יצירתיות ברמה אבסולוטית, שמאפיינת חוקרים שמרחיבים תחומי ידע, ויש יצירתיות ברמה יחסית, שהיא קשורה ליצירה בתחומים קיימים אבל חדשים ביחס לניסיון של התלמיד. הבוט הוא יצירתי ברמה גבוהה אחרי למידה והוא מסוגל ליצור קשרים בין תחומיים על בסיס ידע עשיר שיש לו גישה אליו. הקומבינציות שהוא עושה, הקירובים, החיבורים בין תחומים – זו יצירתיות יחסית מבחינת הידע הקיים. ואפשר לומר שהבוט הוא התלמיד הכי יצירתי שפגשתי”.
ההשפעה הרחבה
העבודה על הבוט מעלה שאלות מרתקות על העתיד של חינוך מתמטי, על תפקיד הבינה המלאכותית בחינוך, ועל האיזון בין יצירתיות אנושית ליכולות טכנולוגיות. “זה אירוע שהוא באמת מעבר למה שציפינו”, מסכם ז”ר זוהר אליוסף. “ואנחנו עדיין בתחילת הדרך של להבין את המשמעויות”. צריך להבין שבוט כזה בידיים של מפמ”ר מתחיל לעזור לנו לשנות את תהליכי ההערכה, להפוך אותם למעניינים, פעילים, רב תחומיים ומקושרים לחיי היומיום של התלמידים. הדבר המגניב באמת הוא שכל מי שרוצה לשנות את ההוראה צריך קודם כל לשנות את ההערכה, והבוט הזה עושה בדיוק את זה – הוא מציג דרך חדשה להערכה.
זוהר ורוזה מבקשים להודות למשרד החינוך על התמיכה בפיתוח בוט ‘במא’ היוצר בעיות מתמטיות אורייניות: מירב זרביב – סמנכ”לית ומנהלת מינהל חדשנות וטכנולוגיה, וד”ר מאיה גורדין – מנהלת אגף STEM-א’ על תמיכתם ביצירת הבוט; דקלה בר – אחראית פיתוח תוכן STEM ופרויקט 720 במדעים ומתמטיקה על הרעיון של יצירת הבוט.
עוד בנושא באתר הידען:
