אוגוסט פנגווין 2010/תכנה לימודית חופשית

Free educational software

מילה על המונח

מדוע "תוכנה לימודית" ולא לומדה? למונח "לומדה" יש קונוטציות מסויימות, אני רוצה לדבר על כל תוכנה שעוזרת ללמוד, לאו דווקא כזאת שנחשבת ללומדה. בהקשר זה, גם תוכנה כמו MediaWiki, המשמשת את ויקיפדיה, יכולה להחשב כתוכנה לימודית.

מבוא

כמעט מאז המצאת המחשב, אנשים הבחינו בפוטנציאל שלו לשמש גם להוראה. בשלושים השנה האחרונות (לפחות) היו אין ספור נסיונות לממש את הפוטנציאל הזה. לדעתי ללא הצלחה.

איך אני יודע? כמה אנשים אתם מכירים שלמדו תחום חשוב מתוך שימוש בתוכנה לימודית? האם ילדים שגדלים היום לומדים חלק מחומר הלימודים שלהם תוך שימוש בתוכנה?

כמה אנשים לומדים שפה חדשה מתוכנה לימודית? כמה אנשים לומדים כך מתמטיקה? היסטוריה? גאוגרפיה? ספורט? ריקוד? אומנויות לחימה? משחק? אומנות? ...

יתרונות וחסרונות של מחשב לעומת מורה אנושי

לא קשה לראות את היתרונות הרבים של הוראה אנושית על פני הוראת מחשב:

• אינטילגנציה אנושית מאפשרת להתאים את תהליך ההוראה לתלמיד, לראות את המקומות בהם הוא תקוע, לשאול אותו שאלות, לברר את הבעיה ולמצוא פתרון ספציפי. מורה אנושי יכול לתת ללומד אתגרים מותאמים ליכולת שלו: מצד אחד לעניין אותו ומצד שני לא לגרום לו לתחושת כישלון. רק מי שמסוגל לעבור את מבחן טיורינג יכול לבצע את הדברים הללו, אין לזה תחליף.

• חום ואמפטיה אנושיים. אנחנו עדיין בני אדם המונעים ממגע, רוך ואהבה.

למרות כל זה, גם למחשב מספר ייתרונות כמורה:

• יכולת ויזואליזציה חזקה (הדמיה תלת ממדית, אנימציה, אפקטים..) ואינטראקטיביות (משחקיות של המשתמש עם הויזואליזציה)
• סבלנות אין קץ. עוד לא ראיתי תוכנה שמתיאשת להסביר משהו פעם נוספת. תוכנה יכולה לתרגל את המשתמש שוב ושוב, ללא כעס ואיבוד סבלנות. את קצב ההתקדמות יכול לקבוע הלומד.
• מחיר (שולי) זול. מחיר הרצת תכנה הוא במהותו אפס.
• משוב מידי. למחשב קל לתת נתונים מדויקים על סטטיסטיקות שונות הקשורות לתהליך הלימוד. היכולת לתת משוב בעל ראיית עומק איכותית של התלמיד נופל בהרבה מזה של המורה האנושי.

מכל מה שנאמר כאן עולה שיש טעם לשלב הוראה עם מחשב אבל לא כדאי לנסות להחליף את המורה האנושי.

למה אני מאמין שללומדות יש תוחלת?

הרבה אנשים באים ואומרים לי: לומדות זה דבר שנכשל, היו הרבה ציפיות אבל שוב ושוב ראו שזה לא עובד, אין לזה שוק, אי אפשר לעשות מזה כסף.

לטענה הראשונה אני מסכים: עד היום לומדות נכשלו. אינני מסכים עם הטענה שאין להם תוחלת. אני חושב שחשוב להבין מדוע נכשלו ולראות אם אפשר לעשות משהו בצורה אחרת. אינני מסכים גם לטענה שאין שוק ואי אפשר להתפרנס מתכנות לימודיות. השוק הוא דווקא עצום. אם נחשוב על הוראת מתמטיקה, לדוגמה, זהו צורך של תמידים בכל העולם. הורים רבים מייחסים חשיבות רבה ללימוד המתמטיקה של הילדים שלהם ובמקרים רבים המערכת הקיימת לא מצליחה לענות על הצורך. לימוד אנגלית היא דוגמה נוספת לשוק עם פוטנציאל עצום.

למרות שבתמונה הכוללת, תוכנות לימודיות לא מימשו את התקוות שתלו בהן, יש גם סיפורי הצלחה. ויקיפדיה לדוגמה היא פרויקט בעל הצלחה כבירה ומשמשת ככלי רב ערך ללימוד עצמי. אפשר להכיל את הטענה הזאת על ה WWW כולו. דוגמה נוספת לתכנה לימודית בעלת הצלחה יחסית היא BrainPOP. מדובר בעיקר באוסף סרטונים ואינטראקציות נלוות שמצליחות ללמד ילדים נושאים מדעיים ותרבותיים רבים ולאחרונה גם אנגלית.

הרבה אנשים לומדים תוך שימוש בכלי פיתוח. במתמטיקה, לדוגמה, אפשר ללמוד הרבה תוך שימוש בכלי CAS (כמו ... Sage, Mathematica, Maple, SciLab) או תכנות עם אוריינטציה יותר לימודית כמו Geogebra.

יש הבדל בין לימוד תחום כמו מתמטיקה ולימוד שפה זרה. לימוד מתמטיקה תמיד ידרוש מאמץ מסוים והתהליך לא תמיד יהיה מהנה לכל אורכו. לימוד שפה זרה לעומת זאת יכל להיות כיף צרוף. ילדים לומדים שפה לא מתוך מאמץ אלא בצורה מאוד טבעית ומשחקית.

למרבה הפלא, מעולם לא ראיתי לומדה שרמת ההשקעה בה היתה דומה לזו שמשקיעים במשחק מודרני. אני מביט בהשתאות ובהערצה בהתפתחויות בתחום המשחקים, במונעים הגרפיים המודרניים, במנועים הפיזיקליים, באינטליגנציה המלכותית של הדמויות שמשוחקות ע"י המחשב. הרוב הגדול של המשחקים המרשימים האלה עוסק בפיצוץ ראשים שמשפריצים הרבה דם. החדשות של 0ad באמת מאוד משמחות. גם המשחק עצמו הוא תכנה לימודית (הבת שלי למדה הרבה מ Rise Of Nations ר"ל). כאשר אני רק מתחיל לחשוב על זה, הראש מיסתחרר מהאפשרויות. דמינו לעצמכם:

כיתה שלמה מגיעה להר הבית, המורה-קוסמת מניפה את ידיה ומחזירה את הזמן לתקופת הורדוס. 

בגדי התלמידים משתנים בהתאם וכל רחבת הר הבית מתמלא המון סואן שעסוק במסחר, טקסים דתיים והתערבבות
 חברתית. המורה-קוסמת מובילה את התלמידים-רועי-צאן אל הדוכן של עדרי הצאן ומבקשת מהם להשאיר את העדרים
 שלהם שם בכדי שיוכלו להסתובב חופשי.

יש להם פגישה חשובה עם הורדוס והם נכנסים לארמונו. הורדוס שואל מה הם מבקשים והתלמיד שהכין את עצמו
 לפגישה מציע רעיון דיפלומטי למשבר עם האימפריה הרומית. הורדוס מתפעל ומבטיח שישקול את הרעיון. 

המורה-קוסמת מניפה שוב את ידיה ומזמנת בועה גדולה שלוקחת את כל הכיתה לריחוף שמימי ממנו אפשר לראות את
 כל המערך הצבאי המבהיל שעומד בשערי ירושלים. האם עדיין אפשר למנוע את החורבן?..
 
-- נשמע צלצול ההפסקה, הילדים והמורה מורידים את האזניות והמיקרופונים. שיעור ההסטוריה נגמר וחייבים
 לצאת להפסקה, לשחק בחוץ. ("המורה, המורה, אפשר עוד קצת? אפשר במקום ההפסקה?" -- "לא חמודי, נמשיך
 בשיעור הבא")     

תכנה לימודית חופשית

יש חשיבות מיוחדת לשימוש בתכנה חופשית בבתי הספר. חשיבות ערכית.

מערכת החינוך היא המקום בו אנשים צעירים נחשפים לשימוש בתכנה. לרוב האנשים קשה לעבור לתוכנה חופשית אחרי שהם כבר רגילים לתכנה קניינית.

לדעתי, הרגלת אוכלוסיה לתוכנה שאיננה מכבדת את החופש של המשתמש הוא מעשה לא אתי. מאוד הייתי רוצה לחיות בעולם בו הילדים בבית הספר נחשפים לתכנה שמתייחסת אליהם בצורה ראויה, תוכנה שאפשר להתאים לצורכיהם ותוכנה שתהיה נגישה להם, ללא צורך בגנבה, גם אחרי שעות הלימודים ואחרי סיום הלימודים בבית הספר.

מה אני מתכוון לעשות?

• אני מתכוון להתרכז בתוכנה למתמטיקה תיכונית. אני מתכוון לכתוב את הכל כאפליקציה וובית תוך שימוש בכלים חדשים שמתחילים להבשיל (html5, canvas, svg ..)

• אני חושב להתחיל מאפליקציות קטנות וממוקדות שיהיו משובצות בתוך ויקי (או כלי אחר עם יכולת שיתוף חזקה)

• כל קוד שאצור במסגרת הפרוייקט יהיה תוכנה חופשית

• אני מחפש שיתופי פעולה מכל סוג. בשלב הזה בעיקר לדבר עם אנשים שיש להם מה להגיד בתחום. באתר אוגוסט פנגווין יש הפניה לדף ויקי שמכיל את הדברים שאמרתי כאן. אשמח מאוד עם תגיבו בדף השיחה הנלווה.

קישורים חיצוניים

• השקפים של ההרצאה
• תכנה לימודית לאלגברה לינארית שהתחלתי לכתוב

• נסיונות ראשונים לתכנה לימודית למתמטיקה תיכונית

• האתר שלי (מכיל פרטי התקשרות ופרטים נוספים)