1

שאלת שאלות בקורסים היברידים בהנדסה ביו-רפואית ככלי

לקידום הבניית ידע בשיח מדעי

אמירה אלוש פרופ' יהודית דורי

2012תמוז תשע"ב-יולי

הטכניון, המחלקה להוראת הטכנולוגיה והמדעים

רציונל הוראה מסורתית מאפיינת קורסים רבים המתקיימים

באוניברסיטאות. בהוראה זו, המרצה במרכז והוא מעביר את הידע באמצעות הרצאות.

במטרה לשפר את ההוראה והלמידה בטכניון, עוצבו על-ידיהקבוצה של פרופ' יהודית דורי, קורסים היברידים המשלבים

פורומים עם למידה פנים אל פנים.

מאפייני הלמידה וההוראה שהוגדרו בקורסים אלה:

שילוב משימות שמטרתן לעודד למידה פעילה, הבניתידע ושיתופיות של הסטודנטים בפורום ובלמידה פנים אל

פנים. שילוב משימות הדורשות מהסטודנטים חשיבה מסדר

גבוה.

2

מטרת המחקר המחקר הנוכחי בחן את מיומנות שאלת שאלות של

סטודנטים בהנדסה ביו-רפואית לאחר קריאת מאמרים מדעיים ובמהלך שיח מדעי בפורום. מיומנות שאלת שאלות

שמשה ככלי לאבחון רמת ההבנה והבניית הידע של הלומדים בקורסים היברידיים.

שאלות המחקר מהי רמת השאלות שסטודנטים שואלים לאחר קריאת 1.

מאמרים מדעיים מעובדים לפני ובתום קורסים היברידיים?מהם רמת וסוג השאלות שסטודנטים מנחי פורום מנסחים 2.

לאחר קריאת מאמרים מדעיים במהלך שרשור בפורום המשמש ככלי להבניית הידע בשיח המדעי? 3

(( Hybrid courseקורס היברידי קורס המשלב בין הוראה פנים אל פנים לבין דיונים

ופרויקטים בהוראה מרחוק. המונח היבריד מופיע בהקשר של הוראה מבוססת

טכנולוגיה: מפגשים פנים אל פנים בכיתת הלימוד אשר הוקלטו

וסונכרנו כך שניתן לבצע בהן חיפוש מושכל. שילוב של שיחות סינכרוניות ודיונים א-סינכרוניים מבוססי

(.Barak & Dori, 2009)טקסט בפורום של הקורס שילוב של מגוון אמצעי תקשורת - מולטימדיהSwenson &(

)Evans, 2003### .

רקע תיאורטי

44

רקע תיאורטישיח בפורום

o מהווה גורם עיקרי ללמידה שיתופית והבנייתית של קהילה

(.Garison, 2006) חוקרת בחינוך הגבוה

o מאפשר ללומדים להבנות את הידע ולאמת את המשמעות (.Garrison, Anderson & Archer, 2001)של הידע שהובנה

אסטרטגיות שיח המאפיינות סוגי שיח שונים כוללות: שאלת שאלות, סיכום, ציטוטים, הערות, המחשות, הסברים, טיעון

(Han & Hill, 2006)טעונים וסקירה .

כאשר סטודנטים רכשו מיומנויות של שאלת שאלות, חל שיפור בהבניית הידע הנלמד בדיונים שהתקיימו בפורום

%%%%%%%% Choi, Land & Turgeon, 2005%)) . 5

רקע תיאורטי

שיח בפורוםHan-ו Hill )2006( , ניתחו שרשורים של שיח בפורום בין

לומדים. הם הראו שבמהלך תהליך הלמידה, מופיעים בתמלילים של השיח ההיבטים הבאים:

oהגדרת מטרת השיח ,o,רפלקציה של הלומדo,מציאת נקודות מבט משותפות בין הלומדיםo ,ניסוח מחדש של ידע קיים או חדשo,תהליך הכולל אינטגרציה והעמקה בידעo .שנויי כוון הדיון על-ידי הגדרת מטרה חדשה 6

שאלת שאלותo מחקרם שלNorris -ו Phillips )2011( , בחן את רמת ההבנה

והפירוש של מאמרים מדעיים פופולאריים, של תלמידי תיכון וגם סטודנטים. המחקר הראה, שגם תלמידי תיכון

וגם סטודנטים מתקשים, בהבנה ופירוש של מאמרים קצרים של מדע פופולארי. מחקר זה מצביע על כך,

שגם במאמרים בעלי רמת מורכבות נמוכה, יש לסטודנטים קושי בהבנת הטקסט המדעי.

o בעת ניסוח השאלות, התלמידים נדרשים להתמקדברעיונות המרכזיים העולים מהטקסט ולבחון את הידע

(.Palincsar & Brown, 1984)הנוכחי שלהם

רקע תיאורטי

7

o חוקרים הוכיחו כי בעת קריאת מאמרים מדעייםמעובדים בקרב תלמידי כימיה או ביולוגיה בתיכון,

שאלת שאלות על-ידי התלמידים תרמה להבנת Kaberman .הטקסט המדעי ולחשיבה מטה-קוגניטיבית

& Dori, 2009; Yarden et al.,( )2001

שאלות מתעוררות אצל הלומד כאשר יש אי התאמות:

,בין הכתוב בטקסט לבין עולם הידע של הלומד,בתוך הטקסט.בתוך עולם הידע של הלומד

(Graesser & Olde, 2003.) 8

כלי להערכת מידת ההבנה והניתוח של הטקסט המדעי או הטכנולוגי הנלמד

רמת הבנה נמוכה

שאלות ברמת חשיבה נמוכה - שאלות ידע

והבנה

שאלות מורכבות ברמת חשיבה גבוהה – השוואה, אנליזה,

סינטיזה, הצעה לחקר או נקיטת

עמדה

רמת ההבנה והניתוח גבוהה

(Dori & Herscovitz, 1999)

רמת חשיבה של שאלת שאלות בעקבות קריאת טקסט מדעי או טכנולוגי

9

שאלת שאלות ושילובן במחקר

קריאת מאמר מדעי

שאלונים מבוססי מאמר מדעי מעובד.• תמלילי דיונים בעקבות שאלת שאלות •

בפורום

היא פעילות קוגניטיבית שאלת שאלות להבנת הנקרא. היא דורשת מהתלמידים

להתמקד ברעיונות המרכזיים העולים מהטקסט ולבחון את הידע הנוכחי שלהם

שאלת שאלות

10

מערך המחקרסביבת למידה והמשתתפים במחקר

התקיימו דיונים בפורומים מתוקשבים ויצירת

תוצרים משותפים באתר הקורס.

התקיימו מפגשים שבועיים של הרצאות

ושל תרגול.

מתא לרקמה והנדסת הקורסים ההיברידים שבועות בשנת תשע"א 14נערכו במשך רקמות

בפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון סטודנטים, וכללו:108בהשתתפותם של

הקורסים צולמו והועלו לאתר הקורס.

11

קורס הנדסת רקמות

תשע"א – סמסטר אביבN=51 מיני פרויקט – מטלה

בקבוצות:קריאת שלושה •

מאמרים מדעיים וחיפוש מאמר חדש

נוסף.הכנת הצעת מחקר •

בשלשות.הכנת פוסטר והצגתו •

בתערוכה בסיום הקורס.

מהלך וכלי המחקרקורס מתא

לרקמהתשע"א – סמסטר

חורףN=57

o קריאת מאמר מדעיבמסגרת משימה שבועית בפורום.

o כל שבוע זוג סטודנטים ניהל פורום

של קבוצת עמיתים על ידי הצגת שאלות

על המאמר וניהול הדיון הפורום.

o הסטודנטים העמיתים השיבו על השאלות ופיתחו דיון.

העברת שאלונים מקדימים

ניתוח תמלילי הדיונים בפורום

העברת שאלוני

פוסט

12

שאלוני מאמרים מדעיים מעובדיםציונון של שאלת שאלות על סמך הקריטריונים:

רמת חשיבה בין תחומית, רמת תוכן, רמת חשיבה ורמת ארגון ביולוגית.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

4.2

3.13.5

4.23.6

4.9

שאלת שאלות

פרי

פוסט

עצמו

מי פסו

ן יוצ

N=44 N=29 N=1413

שאלת שאלות של סטודנטים מנחים בפורום

שאלות הסטודנטים של המנחים נותחו עבור כל 1.שרשור במהלך הדיון.

הקריטריונים שעלו מתוך ניתוח השאלות 2.בפורום:

,רמת חשיבה בין תחומית ,רמת תוכן ,רמות ארגון .רמת חשיבה על-פי טקסונומית בלום

14

נמצאו שתי מטרות של שאלת שאלות על-ידי הסטודנטים המנחים, העולות מתוך ניתוח

השאלות בשיח המתקיים בפורום והן:

להבין טוב לאפשר לסטודנטים המשתתפים בפורום 1.יותר את המנגנונים או את רצף השלבים בתהליך

כפי שהוא מתואר במאמר.

לזהות את המידע לכוון את הסטודנטים בפורום 2., תוך התמקדות החסר במאמר המדעי המקורי

המתוארים עבור המנגנון או התהליך במידע החסר במאמר המדעי.

15

:VG1a ו-HV1a שאלה מקורית של סטודנטים מנחים

המקשר בין מחסור בדיסטרופין לעליית אפשריהסבר מנגנון "הסידן בתא במנוחה, ובשל כך להפעלה לא אחידה של סיב

השריר. מדוע סידן שנכנס מהמאגרים הפנימיים של התא לא גורם לאפקט זה?"

רמת חשיבה בין תחומית

(0-2)

רמת תוכן

(0-4)

רמות ארגון

(0-3)

רמת חשיבה על-פי

טקסונומית בלום

(1-4)

ביולוגיה וכימיה

1ציון-

נובעת מהתופעה המוצגת בטקסט

1ציון-

תא, רמה מולקולארית ומנגנון/תהלי

ך2ציון-

רמת חשיבה נמוכה-ידע

והבנה

1ציון-16

רמת חשיבה בין תחומית

(0-2)

רמת תוכן

(0-4)

רמות ארגון

(0-3)

רמת חשיבה על-פי

טקסונומית בלום

(1-4)

ביולוגיה

0ציון-

נובעת מהתופעה המוצגת בטקסט

1ציון-

רמת תא, רמה

מולקולארית ורמת מנגנון

2ציון-

רמת חשיבה נמוכה-ידע

והבנה

1ציון-17

MA1a:תשובת ולכן "מחסור בדיסטרופין גורם לקרעים בממברנת התא,

סידן הנמצא מחוץ לתא יכול להיכנס ללא הגבלה, והתא לא יכול לבקר ולשלוט על כמות הסידן התוך תאי. דבר זה גורם

לעליית הסידן בתא."

המתבססת על השאלה המקורית VG1aשאלת מנחה MA1aותשובת :

מוביל לקרעים שהמחסור בדיסטרופין כיצד אתם חושבים"בסרקולמה?בסיבי השריר? העלו השערות, ן מונע קרעים איך הדיסטרופי

והסתמכו על מקורות של המאמר."

רמת חשיבה בין תחומית

(0-2)

רמת תוכן (0-4)

רמות ארגון(0-3)

רמת חשיבה על-פי

טקסונומית בלום

(1-4)

ביולוגיה וכימיה

1ציון-

הורחבה מעבר

לתופעה המוצגת בטקסט

1ציון-

רקמה, רמה מולקולארית ומנגנון/תהלי

ך

2ציון-

רמת חשיבה גבוהה

מאוד-ניתוח, הערכה וחשיבה

ביקורתית4ציון-

18

:TZ9aשאלה מקורית של סטודנטית מנחה

יצירת דלקת כולל בתוכו מרכיבים רבים בשרשרת מסונכרנת של "תהליךאירועים. )יש לענות על א' או ב'(.

א. הסבר בקצרה כיצד נוצרת דלקת וקשר זאת להסבר במאמר לגבי היווצרות הפלאקים."

, רמת תוכן-נובעת מהתופעה 1רמת חשיבה בין תחומית-ביולוגיה וכימיה-ציון , רמת ארגון-רמת תא, רמה מולקולארית, 1המוצגת בטקסט-ציון

, רמת חשיבה על-פי טקסונומית בלום-נמוכה-ידע והבנה-ציון 2מנגנון/תהליך-ציון 1.

AD9a: תשובת

הגורם הזר "היווצרות דלקת הוא תהליך הגנתי של מערכת החיסון......המצטבר באינטימה -כולסטרול רע, LDLשלנו בטרשת עורקים הוא

ועובר תהליך חמצון....של הדלקת, כפי באופן עקרוני, היינו מצפים לתהליך "החלמה"

, כאן מדובר על דלקת שהולכת שקורה בזיהומים חיידקיים שונים"ומתעצמת, במקום להירפא.

, רמת תוכן-נובעת מהתופעה 1רמת חשיבה בין תחומית-ביולוגיה וכימיה-ציון , רמת ארגון-רמת תא, רמה מולקולארית, 1המוצגת בטקסט-ציון -

. 3, רמת חשיבה על-פי טקסונומית בלום-ניתוח וסינתזה-ציון 2מנגנון/תהליך-ציון 19

המתבססת על השאלה המקורית ותשובות TZ9a שתי שאלות מנחה סטודנטים:

כמה דברים: "מעניין אותי 1.למערכת החיסונית ישנה , ומסונטז ע"י גופינו. כאמור אינו גורם זר LDLה-

, מדוע הגוף מזהה אותו כזר?" מערכת למנוע זיהוי של גורם עצמי כגורם זר

, רמת תוכן-נובעת מהתופעה המוצגת 1רמת חשיבה בין תחומית-ביולוגיה וכימיה-ציון , רמת חשיבה 1, רמת ארגון-רמת אורגניזם, רמה מולקולארית-ציון 1בטקסט-ציון

.3-ציון על-פי טקסונומית בלום-גבוהה-ניתוח וסינתזה

מתייחסת אליו( AD9a)ש- , תהליך ההחלמה של הדלקת "ממה שאני מבינה2.ומדוע זהו למעשה מנגנון בקרה עליה. תוכלו להרחיב על מנגנון הבקרה של דלקת

אינו פועל כשורה במקרה זה?"

, רמת תוכן-השאלה הנשאלת היא מעבר 1רמת חשיבה בין תחומית-ביולוגיה וכימיה-ציון , רמת ארגון-רקמה, רמת תא, 2ומהווה הרחבה לשאלה הנשאלת בטקסט-ציון

, רמת חשיבה על-פי טקסונומית 3רמה מולקולארית, מנגנון/תהליך-ציון .4בלום-גבוהה מאוד-הערכה וחשיבה ביקורתית-ציון

20

21

המקדימים מהממצאים של ניתוח השאלונים והמסכמים מבוססי קריאת מאמרים מדעיים מעובדים

עולה, שבשני הקורסים, מתא לרקמה והנדסת רקמות, חל שיפור במיומנויות של שאלת שאלות של

הסטודנטים בשאלונים המסכמים בהשוואה לשאלונים המקדימים.

בקרב סטודנטים מיומנות שאלת שאלות השתפרהבהשוואה בשני הקורסים העוקבים שהשתתפו

לעמיתיהם שלמדו רק קורס אחד.

דיון ומסקנות

הממצאים מראים כי קיימת מגמת עלייה ברמת השאלותהמנוסחות על-ידי הסטודנטים המנחים במהלך השרשור

בפורומים השונים עבור הקריטריונים של: רמת תוכן , רמת הקשר בין השאלה לטקסט המקורי וחשיבה ברמה

גבוהה.

מתוך הממצאים של ניתוח השיח עולה, שדפוס ניסוחרצף של שאלות הנובעות זו מזו במהלך שרשור

והמתמקדות בבחינת תהליך או מנגנון המהווה את מוקד המחקר במאמר מדעי, מהווה כלי לקידום ההבנה

המדעית והבניית הידע במהלך השיח המדעי של הסטודנטים בפורום. סוג השאלות שנשאלו במהלך תהליך ההנחיה השפיע על הדיון המתקיים בפורום. 22

תרומת המחקרמסקנות המחקר יתרמו להבנה טובה יותר

של תהליך הלמידה משאלת שאלות, בעקבות קריאת מאמרים מדעיים בקורסים היברידים

בחינוך הגבוה בכלל ולסטודנטים לומדי מדעים והנדסה בפרט.

וכן יתרמו להבנה טובה יותר של דפוסי הנחייה יעילים, במהלך שיח בפורום, כמרכיב בתהליך ההוראה והלמידה. על-ידי אפיון סוג

ורמת השאלות הנשאלות במהלך שרשור המתקיים בשיח בפורום לאחר קריאת

מאמרים מדעיים.

23

תודה רבה,לירון בלינדר

לד"ר חגית ירדןלד"ר אורית הרשקוביץלפרופ' שולמית לבנברג

24

מחוון לניתוח השאלות ששאלו הסטודנטים

קריטריון

ציון

רמת חשיבה

בין תחומית

רמת תוכן רמת חשיבה

רמת ארגון ביולוגי

ת

0תחום דעת אחד

השאלה אינה רלוונטית לתופעה

המתוארת בטקסט הנתון

בשאלון

לשאלת הסטודנט יש תשובה מלאה

בטקסט

רמת ארגון אחת

1שני

תחומי דעת

השאלה הנשאלת נובעת

מתופעה המתוארת

בטקסט

רמות החשיבה של התשובה לשאלה הן: ידע והבנה. התשובה לשאלה אינה נמצאת באופן מפורש אלא

באופן מעורפל בטקסט

שתי רמות 25ארגון

קריטריון

ציון

רמת חשיבה

בין תחומית

רמת תוכן רמת חשיבה

רמת ארגון ביולוגי

ת

2שלושה תחומי

דעת

השאלה הנשאלת היא מעבר ומהווה פיתוח לתופעה

המתוארת בטקסט

רמות החשיבה של התשובה לשאלה הן

גבוהות

שלוש רמות ארגון

3

השאלה הנשאלת

מובילה לשאלת חקר

4שאלת חקר

מנוסחת היטב.26

דוגמאות לניתוח שאלות סטודנטים מתוך שאלוני פוסט של הנדסת רקמות

רמת התשובה

השאלה שנשאל

ה

רמת חשיבה

בין תחומית

רמת תוכן רמת חשיבה רמת ארגון

גבוהה

ציון

סופי-

10

How

would the

scaffold

work

with

different

type of

hydrogel?

כדי לענות על

השאלה יש

להתייחס לשלושה תחומי דעת:

ביולוגיה, הנדסה וכימיה.

2ציון

השאלה נוסחה כשאלת חקר עבור קשר בין משתנים תלויים ובלתי תלויים

שאינם מופיעים בתופעה

המתוארת בטקסט והם הקשר בין סוג

ההידרוג'ל ממנו מורכב הפיגום ולבין היוצרות

רקמה ע"ג פיגום תלת ממדי.

4ציון-

כדי לענות על השאלה יש

להבין ולנתח את השפעתן של קבוצות

פונקציונאליות שונות

בהידרוג'ל והשפעתן על

הצלחת צמיחה

נאותה של התאים

להיווצרות רקמה ע"ג פיגום. רמת

חשיבה גבוהה 2ציון-

כדי לענות על השאלה יש להתייחס

לשלוש רמות ארגון

ביולוגיות:רמת התא,

רמת הרקמה,

ורמה מולקולארית

.2ציון-

27

רמת התשוב

ה

השאלה שנשאלה

רמת חשיבה בין

תחומיתרמת תוכן רמת חשיבה רמת ארגון

בינוניתציון 6סופי-

Are there any

other composi

tes which can

affect the cell growth such as different nutrient

s?

כדי לענות על

השאלה יש להתייחס

לשני תחומי דעת:

ביולוגיה וכימיה.

1ציון-

כדי לענות על השאלה יש להתייחס לשני תחומי

דעת: ביולוגיה וכימיה.

1ציון-

כדי לענות על השאלה

הנשאלת יש לחשוב על

סוגי תרכובות שונים

המשפיעים על היבטים שונים

באופן צמיחתם של

התאים כרקמה ע"ג הפיגום. זוהי

חשיבה מערכתית.

2ציון-

כדי לענות על השאלה יש להתייחס לשתי רמות

ארגון ביולוגיות: רמת התא

ורמה מולקולארית

.1ציון-

28

רמת התשוב

ה

השאלה שנשאל

ה

רמת חשיבה

בין תחומית

רמת תוכן

רמת חשיבה

רמת ארגון

נמוכהציון 2סופי-

איך הקשרים crosslinki

ng?נוצרים

כדי לענות על השאלה יש להתייחס לתחום דעת אחד, כימיה.

0ציון-

המנגנון הכימי

להיווצרות הקשרים

המצולבים אינו

מוסבר.1ציון-

כדי לענות על השאלה יש להכיר והבין את מנגנון ההיווצרות של קשרים מצולבים בפולימר.

1ציון-

כדי לענות על השאלה יש להתייחס לרמת ארגון

ביולוגית אחת, רמה מולקולארית

0. ציון-

29

תכני הקורסים מתא לרקמה והנדסת רקמות

מתא לרקמההתא ותקשורתו עם הסביבה.•התרבות והתמיינות תאים.•מבנה הרקמות.•

הנדסת רקמותמודלים לאוכלוסיית תאים, התמיינות תאים, ונדידת •

תאים.דיפוזיה, ביוראקטורים וזרימה.•מכאניקה של פיגומים.•הנדסת רקמות של סוגי רקמות שונות )כגון: כלי דם, •

לב, עצמות וכו'(

9

99999

30

:SB9aתשובת

אינו גורם זר, אולם מסתבר LDL ציינה ה TZ9aכפי ש-"

החדש לאחר חימצון כן מזוהה כגורם LDLכי הרכב ה

זר, זאת ככה"נ מפני משמעותו ההרסנית בגופנו.

כשלעצמו אינו רע אך ההרכב המחומצן שלו LDLה

מבחינת הגוף הוא זהה להרכב של גורם זר מזיק

הנכנס לגופנו ולכן המערכת החיסונית "יודעת" לתקוף

אותו."

31