לפרמט את בית הספר: הטכנולוגיה החינוכית עולה כיתה

כבר 40 שנה, פחות או יותר, אנשי חינוך ויזמי הייטק ברחבי העולם מנסים לחבר בין ההתקדמות הטכנולוגית לבין מערכת החינוך. נכון, בתי ספר רבים כוללים מעבדת מחשבים ותלמידים רבים לומדים מדעי המחשב, גם אלה שאינם משתמשים בוויקיפדיה ודומותיה לצורך כתיבת עבודות במקום ללכת לספרייה. ואולם, הכלים החינוכים הבסיסיים נשארו אנלוגיים.

רובוט שנבנה בערכה החינוכית של לגו. מסייע בלימודי רובוטיקה בישראל

ניסיונות לשנות את המצב הזה נכשלו לא אחת. בלוס אנג'לס, למשל, גנזו בשנה שעברה במהירות תוכנית שבמסגרתה חולקו אייפדים למאות אלפי תלמידים, לאחר שהם עקפו את האפליקציה הלימודית שהותקנה במכשירים והתקינו משחקים פופולריים. תוכנית דומה נגנזה במיאמי מאותה הסיבה. בישראל בשנים האחרונות מפעיל משרד החינוך תוכנית שמטרתה לקדם את האוריינות הדיגיטלית ולצמצם את השימוש במחברות ובספרים; אך היא עדיין לא מיושמת באופן מלא בכל הארץ, ואופן הפעלתה נתון לשיקול דעתם של מנהלי בתי הספר.

אחת הטעויות הנפוצות בתחום, כפי שמדגים מקרה האייפדים הגנוזים, היא המחשבה שאם רק ייתנו לילדים מחשבים או טאבלטים, הם כבר ישתמשו בהם כדי להפוך לתלמידים טובים יותר. הבנת ההנחה השגויה שבבסיס הגישה הזאת מעודדת בתקופה האחרונה פיתוח מוצרים המיועדים למטרות חינוכיות ספציפיות — מלימודי תכנות ומדעים ועד עידוד האמפתיה בקרב ילדים — כאלטרנטיבה להכנסת מחשבים וטאבלטים לכיתות. בכתבה זו נציג חמש מהמגמות הבולטות והמסקרנות ביותר בתחום.

מציאות מדומה ומוגברת: האחר הווירטואלי הוא אני

ההתקדמות בענפי המציאות המדומה (VRׂ) והמציאות המוגברת (AR) לא מרגשת רק את הגיקים והגיימרים, אלא גם את היזמים בתחום החינוך. הסיבה ברורה: השימוש בטכנולוגיות אלה מאפשר לתלמיד להיטמע בסביבה שאותה הוא צריך ללמוד ולהכיר.

משקפי המציאות המדומה של META ושל אוקולוס (מימין). לנתח צפרדע וירטואלית

הסטארט־אפ האמריקאי־ישראלי META, למשל, פיתח משקפי מציאות מדומה שמאפשרים לשנות צורות או חפצים וירטואליים. למשל, התלמיד יכול לצייר צורות גיאומטריות וירטואליות על לוח אמיתי ולבדוק את התנהגותן, או להתנסות בניתוחים וירטואליים בשיעורי ביולוגיה במקום לנתח צפרדע. סביר להניח שגם מערכת הולולנס העתידית של מיקרוסופט תוכל לשמש למטרות כאלה.

עיקרון דומה מנחה את פרויקט simEd של רונית דיאמנט ואביחי הלוי, שהוצג בכנס MindCet של מטח ביוני האחרון. הפרויקט שמתבסס על קרדבורד, פלטפורמת המציאות המדומה של גוגל המאפשרת לכל אחד להרכיב משקפי VR מקרטון, פונה לתלמידי פיזיקה וכימיה כדי שיבצעו ניסויים במציאות וירטואלית. פיתוח אחר שנוצר בהאקתון לקראת הכנס, בשם The Atom Factory, מאפשר לתלמידים להתנסות בהרכבת מולקולות מאטומים בעזרת קסדת המציאות המדומה המפורסמת של אוקולוס.

פרויקט ישראלי נוסף שנעזר באוקולוס מנסה להגביר את האמפתיה בקרב התלמידים, ברוח גישת "האחר הוא אני". I Am The Other מאפשר למרכיב המשקפיים לחוות נקודת מבט חיצונית של מישהו, אדם או בעל חיים. האם זה באמת יקדם את קבלת האחר? לא בטוח, אבל מזיק זה לא.

מחשבים חינוכיים: מטאבלט למיקרוסקופ

חברות הטכנולוגיה מפתחות בהתמדה מחשבים שמותאמים במיוחד לבתי הספר. תוכניות כמו OLPC ניסו לספק מחשבים זולים לילדי העולם השלישי בהצלחה חלקית. גם ממשלת הודו קידמה פיתוח טאבלטי חינוך זולים. ואולם, גם במערב נעשים מאמצים בתחום.

המחשב החינוכי של אינטל. כולל גישה לאפליקציות חינוכיות

הפיתוח האחרון בתחום מגיע מאינטל ומיקרוסופט, שהשיקו השנה מערכת מחשבים חדשה ומבוססת ווינדוס המכונה Palace Hill. המחשב כבר נכנס לשימוש מוגבל בארה"ב, אירופה וגם ישראל. הגרסה המקומית כוללת גישה למאגר של אפליקציות לימודיות וספרים דיגיטליים מבית הוצאות כמו מטח.

המחשבים שנבנו במסגרת הפרויקט יכולים להפוך לטאבלטים בעלי מסך 10 אינץ' עם סטילוס, שמאפשר לכתוב נוסחאות או הערות. הוא מצויד בכלים כמו מיקרוסקופ ומד טמפרטורה שמאפשרים שימוש בו בניסויים בכימיה, למשל. בנוסף, אינטל ייצרו את המחשבים כך שיעמדו בטלטלות שהתלמידים צפויים להעביר אותם, ויהיו חסינים לטיפול אגרסיבי או למים.

Palace Hill כוללת תוכנת שליטה המותקנת על מחשב המורה, ומאפשרת לראות מה התלמידים עושים ולחסום פעילויות. הדבר הכרחי לשמירה על השליטה בשיעור, אך עלול להפוך את המורה למנהל מערכת שעסוק בפיקוח יותר מאשר בלימוד. מולי אדן, נשיא אינטל ישראל לשעבר, סבור שהצלחת המערכת תלויה במורים. "הם צריכים לראות את התלמידים ולא רק להסתכל עליהם דרך המסך", אומר אדן ל"כלכליסט". "המערכת אינה תחליף לטפיחה על השכם או למילה טובה".

מחשבים זעירים: שבב קטן, יכולות גדולות

לצד המחשבים הייעודים לבתי הספר, לפלטפורמות מחשוב זולות שניתנות לשינוי ופיתוח כמו רספברי פאי, ארדואינו או Chip יש לא מעט יתרונות חינוכיים. הן יכולות לאפשר לתלמידים להתנסות בתכנות, ולאלה מהם שגרים במדינות עניות — ליהנות מחשיפה למחשוב בכלל מבלי להידרש להשקעה כספית בלתי אפשרית.

המחשב הזעיר מיקרוביט. פלטפורמה פשוטה לתכנות

לאחרונה החלה רשת ה־BBC הבריטית לקדם תוכנית בשם Microbit, שמיועדת לספק ערכת מחשוב פשוטה המבוססת על מחשב זעיר בעל אותו שם. המחשב מצויד בחיישני זיהוי תנועה ומשדר בלוטות' ומצפן מובנה, במטרה לספק פלטפורמה פשוטה לתכנות עבוד ילדים ובני נוער. התוכנית שהוכרזה באופן רשמי במרץ שעבר כבר מגובה על ידי כמה חברות גדולות ובהן ARM, מיקרוסופט ופריסקייל.

פרויקט המיקרוביט כבר אושר לשימוש בכיתות של בתי הספר בבריטניה, וצפוי להפוך לחלק מהנוף בכיתות שם החל מהחודש הבא. ב־BBC מבטיחים שתכנון המחשבים יאפשר להתחיל לתכנת בהם גם בלי לבלות שעות בשיעורי כתיבת קוד.

תכנות בקלות: ללמוד איך לחשוב

"המטרה שלי היא לבנות דור של ילדים שיהיו פותרי בעיות", אומר ל"כלכליסט" וולטר בנדר, אחד האישים המרכזיים בתחום החינוך הטכנולוגי בעשור האחרון. בנדר, אחד ממייסדי מעבדת המדיה היוקרתית של אוניברסיטת MIT בבוסטון, מתמקד כיום בעיקר בהנגשת כלי תכנות לילדים. הרעיון הוא להפוך אותם לקלים להבנה, ולהסביר באופן ברור את הבסיס שיאפשר לתלמידים לפתח את יכולותיהם בתחום.

פלטפורמת התכנות Sugar. דמויות מונפשות במקום שורות קוד

לשם כך הקים בנדר חברה בשם Sugar Labs, שפיתחה כלי בשם Sugar. תוכנה זו מספקת לילדים את יסודות פיתוח האלגוריתמים, אבל במקום שורות קוד אפרוריות ומשעממות מתבססת על דמויות מונפשות ואייקונים. הילדים יכולים להפעיל את הדמויות, לגרום להן לבצע פעולות רק בתנאים מסוימים או מספר מסוים של פעמים, וכך — בלי להרגיש — לכתוב אלגוריתם. כחלק מההנגשה, דרישות המערכת של Sugar מינימליות, והיא עובדת גם בלי חיבור לרשת.

למחרת הכנס של מטח העביר בנדר שיעור בתכנות בבית ספר ברמת גן, שהתנהל בסדר מופתי. "ילדים אינם מוגבלים ביכולת הקליטה שלהם", אומר בנדר. "המוח שלהם יודע להתמודד עם הרבה יותר ממה שהמבוגרים יכולים לדמיין. הבעיה היא שרוב בתי הספר רוצים להשתמש במחשוב כפתרון קסם: מי שהכניסו את האייפדים לכיתות, למשל, לא ידעו מה הם רוצים להשיג. צריך פשוט להגדיר מטרות".

לא מעט גורמים מנסים לקדם לימודי תכנות, ובהם הארגון Code.org שזכה בין היתר לתמיכה מביל גייטס וממארק צוקרברג. נשיא ארה"ב אובמה אף קרא לכל אמריקאי ללמוד מדעי המחשב. ואולם, אישים כמו בנדר הם אלה שמחברים בין הרעיון לתלמידים.

רובוטים: איום חדש על מעמד המורה

בניגוד לרוב הטכנולוגיות המוזכרות בכתבה זו, לשימוש ברובוטים בכיתות יש היסטוריה ארוכה, ועד כה כושלת למדי. ואולם, מצב זה הולך ומשתנה.

הרובוטים מקס ובן. מסייעים לתלמידים בחינוך המיוחד

הרובוטים החינוכיים החלו לצבור תאוצה בסוף שנות השבעים, בדמות פרויקטים כמו Turtle Tot Robot או The Tasman Turtle: רובוטים קטנים דמויי צב שניתן היה לתכנת בקלות יחסית. בשנות השמונים הצטרפו אליהם רובוטים הדומים יותר לבני אדם, שאיתם היה אפשר אפילו לדבר, ולתכנת אותם בעזרת מחשב אפל II. הצלחתו של אותו מחשב ושל ממשיכי דרכו קברה את הפרויקטים הרובוטיים, שנתפסו כלא רלבנטיים.

מי שלא ויתרה על הרובוטים היא חברת לגו. היא עומדת מאחורי הפרויקט הוותיק Lego Mindstorm Robotics Invention System שמאפשר לתלמידים לבנות רובוטים פועלים מחלקי לגו. הפרויקט זוכה לשדרוגים מתמידים והוטמע בכמה בתי ספר בישראל, למרות עלותו הגבוהה (300 יורו לערכה). במחיר דומה נמכרת גם ערכה בשם VEX Robotics Design System, שמיועדת ללימוד מדעים ולפיתוח עבודת צוות.

בשנים האחרונות הפכו הרובוטים לסיפור הצלחה בכל הנוגע ללימוד ילדים אוטיסטים. ב־2012 שולבו שני רובוטים דמויי אדם, שזכו לכינויים מקס ובן, בבית ספר לחינוך מיוחד בברמינגהם. "לרובוטים אין רגשות, כך שהילדים מוצאים אותם מאיימים פחות ממורים אנושיים, וקל להם יותר להתחבר אליהם", הסבירו המורים ל־BBC. הבעיה העיקרית היא שעלות פיתוח רובוט כזה עומדת על 15 אלף יורו, מה שהופך אותו ללא נגיש לשימוש רחב.

למרות זאת, מומחים מעריכים שהחזרה לשימוש ברובוטים בכיתות בהחלט מתרחשת, ושלא מן הנמנע שבעוד כמה שנים הם ילמדו לצד המורים האנושיים או אפילו במקומם.