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

1. מאגר עקרונות עיצוב לפיתוח טכנולוגיות חינוך: כלי לגישור בין מחקר ופיתוח The Design Principles Database: Bridging Between Research and Design יעל קלי המחלקה 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 הרצאה במפגש קבוצת העבודה "פדגוגיה" של מיט"ל 8/2/2005

2. למה צריך מאגר של עקרונות עיצוב? רקע • עיצוב תוכניות לימודים – תהליך איטרטיבי סיזיפי (עם קרדיט אקדמי מינימאלי). • למרות שקיימות מסגרות תיאורטיות מבוססות לגבי למידה, התרגום שלהן לחומרי למידה מבוססי מחשב אינו מובן מאליו. המעצב נדרש "להמציא את הגלגל".... • הידע והניסיון שקיים בתחום הוא מבוזר ובלתי פורמאלי - המסגרות המקובלות לדיווח על עיצוב טכנולוגיות חינוך אינן מעודדות למידה מניסיון של אחרים (מחקרי הערכה ללא הכללה; דיווח על הצלחות ולא על התהליך). • מחקרי עיצוב (Design-Based Research) (Brown, 1992; Collins 1992) - פרדיגמה מחקרית חדשה שנותנת פתח לפרסום תהליכי עיצוב, ולמסקנות הנובעות ממנו. • מכיוון שהתחום חדש (יחסית) – קיים חוסר בתשתית רעיונית משותפת, ואפילו בטרמינולוגיה משותפת שתאפשר איגום הידע והפיכתו לשימושי עבור עיצוב ופיתוח של טכנולוגיות חדשות, ועבור התפתחות אקדמית של התחום.

3. מטרת הפרויקט רקע • לבנות מאגר מידע מקוון שקהלהיעד שלו, וכן גם אלו שתורמים את המידע, הם קהילית אנשי חינוך העוסקים בעיצוב, פיתוח והפעלה של טכנולוגיות חינוך, על מנת לקדם את התחום הן ברמה האקדמית/מחקרית, והן ברמה המעשית. • המאגר מאפשר למעצבי טכנולוגיות חינוך לפרסם את רעיונותיהם וניסיונם (מגובה במחקר), ולקשור אותם לרעיונות ולניסיון של מעצבים אחרים, תוך שימוש באבני בניין של "עקרונות עיצוב" (design principles) ו"מרכיבי עיצוב" (software features).

4. מאגר עקרונות העיצוב: מבנה(http://design-principles.org) המאגר Meta-Principle Pragmatic Principles Click for Details Click for Details Specific Principles Software Features Click for Details

8. Design אוסף רעיונות סיעור מוחות רצף רעיונות בניית רצף רצף מרכיבי עיצוב (מסמך עיצוב/תיק מסכים) בניית מרכיבי עיצוב הרחבת מודל Instructional Design קלאסי: ADDIE Analyze שימוש במאגר Design Develop Implement Evaluate

9. Meta P Pragmatic P Features (Specific – P) שימוש במאגר ככלי לגישור בין מחקר ופיתוח Design שימוש במאגר שלבים בתהליך תוצרי ביניים מקורות מהמאגר אוסף רעיונות סיעור מוחות רצף רעיונות בניית רצף רצף מרכיבי עיצוב (מסמך עיצוב/תיק מסכים) בניית מרכיבי עיצוב

10. אוסף רעיונות סיעור מוחות רצף רעיונות בניית רצף ? רצף מרכיבי עיצוב (מסמך עיצוב/תיק מסכים) בניית מרכיבי עיצוב המקרה של קטי (שם בדוי) : רקע • פוסט-דוקטורנטית ב TELS • עסקה בבניית פרוייקט WISE בנושא אפקט החממה והתחממות כדור הארץ • עבדה עם המאגר כחלק מסדנה של TELS (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 עיצוב / features ברורים), ומספר צעדים עליהם היא התלבטה, ולגביהם רצתה להיעזר במאגר. שימוש במאגר: מרכיבי עיצוב

11. המקרה של קטי: שימוש במאגר לצורך חיפוש מרכיב עיצוב אלטרנטיבי • שלב א' – קטי מוסיפה למאגר תיאור של מרכיב העיצוב (feature) אותו רצתה להחליף (שומרת כטיוטה). שימוש במאגר: מרכיבי עיצוב 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.

12. 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: שימוש במאגר: מרכיבי עיצוב 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-It Animation tool in Sketchy Causal Mapper

13. המקרה של קטי: שימוש במאגר לצורך חיפוש מרכיב עיצוב אלטרנטיבי • שלב ג' – מעיינת במרכיבי העיצוב המקושרים, ומוצאת שהמרכיב Causal mapper מתאים לצרכיה.מחליטה להכניס אותו כמרכיב עיצוב בפרויקט שהיא מפתחת. שימוש במאגר: מרכיבי עיצוב 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.

14. המקרה של קטי: שימוש במאגר לצורך חיפוש מרכיב עיצוב אלטרנטיבי • המסלול שעשתה קטי במאגר שימוש במאגר: מרכיבי עיצוב Meta P Pragmatic P ? Features (Specific – P)

15. How do designers synthesize their knowledge when contributing to the database? Research Phase A How do designers use the contents of the database to inform new designs and technologies? Research Phase B אודות הפרויקט: מעורבות של עשרות חוקרים רקע Negotiation of the framework Design & Develop the Infrastructure Participants add Features and Principles Online Workshop 2003 CILT 2000 Workshop 2001 CSCL 2002 Leadership Seminar 1 AERA 2002 Leadership Seminar 2 AERA 2003 TELS 2004 AERA 2005

16. אתגרים ומחקר אתגרים ומחקר

17. 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. אתגרים ומחקר

18. 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…. אתגרים ומחקר …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.

19. Example of online discussion analysis (continued) אתגרים ומחקר

20. ממצאים ראשוניים: תבניות עבודה עם המאגר(תצפיות על 4 סטודנטיות בקורס פיתוח ת"ל מבוססות מחשב) אתגרים ומחקר

21. ממצאים ראשוניים: מאגר עקרונות העיצוב ככלי מטקוגניטיבי אתגרים ומחקר

22. גם אתם מוזמנים! • שימוש לצורך ניתוח וסינתיזה – להראות איך סביבות לימוד (קורסים משלבי תקשוב) שאתם מעצבים מתייחסות לסביבות אחרות. • שימוש כחלק מתהליך העיצוב של טכנולוגיות (קורסים) חדשות. • שימוש לצרכי הוראה: אפשר לבנות קבוצות סגורות במאגר - כך סטודנטים יכולים לעבוד בסביבה אינטימית, לנתח טכנולוגיות, ולשתף את חבריהם ברעיונות שלהם. המנחה מהווה עורך ויכול בתם הקורס לייצא מרכיבי עיצוב ועקרונות עיצוב חדשים ל public domain.