הרצאה במפגש קבוצת העבודה "פדגוגיה" של 8/2/2005מיט"ל

מאגר עקרונות עיצוב לפיתוח טכנולוגיות חינוך: כלי לגישור בין מחקר ופיתוח

יעל קליהמחלקה להוראת הטכנולוגיה והמדעים, טכניון

TELS center (Technology Enhanced Learning in Science)University of California, Berkeley; The Concord Consortium; Pennsylvania State University; Mills College Arizona State University; The Technion Israel Institute of

Technology; Norfolk State University; North Carolina Central University

The Design Principles Database: Bridging Between Research and Design

למה צריך מאגר של עקרונות עיצוב?

– סיזיפי (עם קרדיט אקדמי איטרטיביתהליךעיצוב תוכניות לימודים מינימאלי).

,התרגום שלהן למרות שקיימות מסגרות תיאורטיות מבוססות לגבי למידה. המעצב נדרש "להמציא את לחומרי למידה מבוססי מחשב אינו מובן מאליו

הגלגל".... הידע והניסיון שקיים בתחום הוא מבוזר ובלתי פורמאלי - המסגרות

אינן מעודדות למידה מניסיון המקובלות לדיווח על עיצוב טכנולוגיות חינוך (מחקרי הערכה ללא הכללה; דיווח על הצלחות ולא על של אחריםהתהליך).

מחקרי עיצוב)Design-Based Research(

)Brown, 1992; Collins 1992 פתח ) - פרדיגמה מחקרית חדשה שנותנת, ולמסקנות הנובעות ממנו. לפרסום תהליכי עיצוב

,מכיוון שהתחום חדש (יחסית) – קיים חוסר בתשתית רעיונית משותפת איגום הידע והפיכתו לשימושיואפילו בטרמינולוגיה משותפת שתאפשר

עבור עיצוב ופיתוח של טכנולוגיות חדשות, ועבור התפתחות אקדמית של התחום.

קער

מטרת הפרויקט

שלו, וכן גם אלו היעד קהללבנות מאגר מידע מקוון ש , הם קהילית אנשי חינוך העוסקים שתורמים את המידע

בעיצוב, פיתוח והפעלה של טכנולוגיות חינוך, על מנת לקדם את התחום הן ברמה האקדמית/מחקרית, והן ברמה

המעשית.

את לפרסםהמאגר מאפשר למעצבי טכנולוגיות חינוך אותם לקשוררעיונותיהם וניסיונם (מגובה במחקר), ו

לרעיונות ולניסיון של מעצבים אחרים, תוך שימוש באבני ו"מרכיבי ) design principles" (עקרונות עיצובבניין של "

). software features (עיצוב"

קער

מאגר עקרונות העיצוב: מבנה (http://design-principles.org)

גרמא

ה

Click for Details

Click for Details

Click for Details

Instructional Designהרחבת מודל ADDIEקלאסי:

Analyze

Design

Develop

Implement

Evaluate

Design

אוסף רעיונות

רצף רעיונות

רצף מרכיבי עיצוב)מסמך עיצוב/תיק מסכים(

בניית רצף

בניית מרכיבי עיצוב

סיעור מוחות

גרמא

בש

מושי

גרמא

בש

מושי

Design

שימוש במאגר ככלי לגישור בין מחקר ופיתוח

אוסף רעיונות

רצף רעיונות

רצף מרכיבי עיצוב)מסמך עיצוב/תיק מסכים(

Meta P

Features )Specific – P(

Pragmatic P

שלבים בתהליך מקורות מהמאגרתוצרי ביניים

סיעור מוחות

בניית רצף

בניית מרכיבי עיצוב

: רקע(שם בדוי)המקרה של קטי

פוסט-דוקטורנטית בTELS

עסקה בבניית פרוייקטWISEבנושא אפקט החממה והתחממות כדור הארץ

עבדה עם המאגר כחלק מסדנה שלTELS כחצי שעה של אינטראקציה) מונחית)

הגיעה לעבודה עם המאגר כאשר היה לה "רצף רעיונות" ברור

/ הרצף שלה כלל צעדים שהיא ידעה בדיוק איך לפתח (מרכיבי עיצובfeatures ברורים), ומספר צעדים עליהם היא התלבטה, ולגביהם רצתה להיעזר במאגר. בי

כימר

ר: אג

מ ב

שמו

שיוב

יצע

אוסף רעיונות

רצף רעיונות

רצף מרכיבי עיצוב)מסמך עיצוב/תיק מסכים(

בניית רצף

בניית מרכיבי עיצוב

סיעור מוחות

?

המקרה של קטי: שימוש במאגר לצורך חיפוש מרכיב עיצוב

אלטרנטיבי) שלב א' – קטי מוסיפה למאגר תיאור של מרכיב העיצובfeature אותו רצתה (

להחליף (שומרת כטיוטה).

בי כי

מרר:

אגמ

בש

מושי

וביצ

ע

The Rationale Behind the Feature

)Specific Design Principle(:

In order for students to understand the relationships between various factors that cause global warming this model will enable them to manipulate variables such as: gases omitted by industry, gases omitted by volcanoes and solar radiation and see how they affect temperature in atmosphere.

המקרה של קטי: שימוש במאגר לצורך חיפוש מרכיב עיצוב

אלטרנטיבי שלב ב' – קטי מקשרת את מרכיב העיצוב שלה עם עיקרון עיצוב

פרגמטי: על מנת למצוא עיקרון מתאים היא משתמשת בפילטרים ובחיפוש של המאגר ומוצאת את העיקרון הבא:

בי כי

מרר:

אגמ

בש

מושי

וביצ

ע

Name: Support student initiated modeling of complex science Principle Detailed Description:Support student initiated modeling of complex science with powerful, easy to learn, environments. When students can create and explore their own models of phenomena, they can learn complex concepts )diSessa & Hammer, 1991(.Features connected to this principle:Model-ItAnimation tool in SketchyCausal Mapper

המקרה של קטי: שימוש במאגר לצורך חיפוש מרכיב עיצוב

אלטרנטיבי שלב ג' – מעיינת במרכיבי העיצוב המקושרים, ומוצאת שהמרכיבCausal

mapper.מחליטה להכניס אותו כמרכיב עיצוב בפרויקט שהיא מתאים לצרכיהמפתחת.

בי כי

מרר:

אגמ

בש

מושי

וביצ

ע

The Rationale Behind the Feature

)Specific Design Principle(:

Causal mapping uses a representation that is similar to those used by dynamic modeling environments like STELLA and Model-It. The causal mapper focuses solely on providing an expressive representation that students, with minimal training, can use to explore the behavior of causal systems.

המקרה של קטי: שימוש במאגר לצורך חיפוש מרכיב עיצוב

אלטרנטיביהמסלול שעשתה קטי במאגר

Meta P

Features )Specific – P(

Pragmatic P

?

בי כי

מרר:

אגמ

בש

מושי

וביצ

ע

אודות הפרויקט: מעורבות של עשרות חוקרים

CILT2000

Negotiation of the framework

Workshop2001

CSCL2002

Leadership Seminar 1

AERA 2002

Online Workshop

2003

AERA2003

Leadership Seminar 2

TELS 2004

Design & Develop the Infrastructure

Participants add Features and Principles

Research Phase A

How do designers synthesize their knowledge when

contributing to the database?

Research Phase B How do designers use the contents

of the database to inform new designs and technologies?

AERA 2005

קער

אתגרים ומחקר

פתרון אתגרמעצבים סדנאות:

סדנתCILT 2003) 21 6 מרכיבי עיצוב - מחקר עקרונות עיצוב פרגמטיים)

סדנה עםVirtual Design Center – NASA

,קורסים למוסמכים בהוראת מדעים (טכניוןTELS(

איך מרחיבים את המאגר?

פרוצדורה של אישור קישורים

Editorial board

בקרת איכות (נתונים, קישורים)

מחקר של תמר רונן פורמן – תוצאות ראשוניות איך הופכים את המאגר לשימושי יותר?

קרמח

ם ורי

תגא

Online CILT workshopPublication: How do people synthesize design knowledge

CILT two-week online workshop in February 2003. Goal - to support educational technology designers in

contributing features and principles to the database. Participants - 24 educational technology researchers

in 10 mentor-mentee teams. (U.C. Berkeley, Michigan, Northwestern, Georgia Tech, Penn State, Arizona, Weizmann/Holon Institute).

Activities Week 1: Sharing features. Week 2: Building cross-linking design principles.

קרמח

ם ורי

תגא

Example of online discussion analysis: Case study 1 – converging

I think we can gain a great deal by dealing with the “Visualization of Complex phenomena” that was suggested in the teleconference…. …The complexity of electric circuits resides in their being comprised of many components that together form an interrelated system….

…Maybe the first step is to understand in what sense these phenomena are complex… … the complexity of DC circuits lies in their being comprised of many components …… the source of complexity in our feature is in having many variables changing at once… … I need to think a little more about the question of complexity - in what sense these phenomena are complex.

קרמח

ם ורי

תגא

Example of online discussion analysis (continued)

קרמח

ם ורי

תגא

ממצאים ראשוניים: תבניות עבודה עם המאגר סטודנטיות בקורס פיתוח ת"ל מבוססות 4(תצפיות על

מחשב)

Feature based Design

Rationale based Design

Awareness to rationale behind the feature

Low High

Description of feature• Certainty about location of feature

within a learning sequence • Envisioning scenarios for using

feature in class

General Detailed

Type of navigation within the database Unfocused browsing

Targeted search

Gain from the database Ideas for new features

Reinforcement and ideas for refinements

קרמח

ם ורי

תגא

ממצאים ראשוניים: מאגר עקרונות העיצוב ככלי מטקוגניטיבי

Design Principles Database

FbD

Intuitive

Critique

Reflect

Self-explain

Rationale

RbD

קרמח

ם ורי

תגא

גם אתם מוזמנים!

שימוש לצורך ניתוח וסינתיזה – להראות איך סביבות לימוד (קורסיםמשלבי תקשוב) שאתם מעצבים מתייחסות לסביבות אחרות.

.שימוש כחלק מתהליך העיצוב של טכנולוגיות (קורסים) חדשות

שימוש לצרכי הוראה: אפשר לבנות קבוצות סגורות במאגר - כךסטודנטים יכולים לעבוד בסביבה אינטימית, לנתח טכנולוגיות, ולשתף

את חבריהם ברעיונות שלהם. המנחה מהווה עורך ויכול בתם הקורס .public domainלייצא מרכיבי עיצוב ועקרונות עיצוב חדשים ל