בעידן שבו מדעי הנתונים תופסים מקום מרכזי בכל תחום, איך אפשר להנגיש את העקרונות המורכבים שלהם לכל תלמיד?
קראו על שיטות חדשניות שמאפשרות להבין וללמד חשיבה חישובית באופן שמתאים לכל גיל ולכל סביבת למידה.
פורסם בתאריך: 19.12.2024
בבית ספר יסודי במרכז הארץ, מורה למתמטיקה החליטה על פרויקט חקר למציאת הדרך האידיאלית להגיע לבית הספר.
המטרה: התלמידים יחקרו את הדרכים שבהן תלמידי בית הספר מגיעים לכיתה (הליכה, אופניים, תחבורה ציבורית, רכב פרטי וכו'), יאספו נתונים, וימצאו את הדרך האידיאלית מבחינת נוחות, זמן, עלות, והשפעה סביבתית.
את התוצאה יציגו התלמידים למנהלת בית הספר ולצוות המורים.
התוצאה: למידה מעמיקה, התלהבות ושינויים משמעותיים בהתנהלות בית הספר.
פרויקט זה מדגים את האופן שבו ידע תיאורטי בתחום מדעי הנתונים יכול להפוך לכלי פרקטי ומשמעותי בחיי היומיום של התלמידים ושל המוסד החינוכי כולו.
מדעי הנתונים הוא תחום דעת שצמח מתוך עולם מדעי המחשב והסטטיסטיקה והתחזק מאוד במהפכת המידע המתרחשתבימינו. כיום אנליסטים ומדעני נתונים הם דמויות מפתח בארגונים ובחברות.
הצורך בהבנת הנתונים הוא צורך מרכזי בהכשרת התלמידים של היום לעולמות התעסוקה והחברה שבהם ישתלבו בעוד מספר שנים.
השאלה שעומדת בפני אנשי החינוך היא: כיצד אפשר לשלב את העיסוק בנתונים בתוך מערכת הלימודים?
למרות שמדעי הנתונים נתפסים כתחום מורכב, הכולל תוכנות מתקדמות ובסיסי נתונים גדולים, העקרונות הבסיסיים שלהם פשוטים וניתנים להבנה לכול. בדומה ללימוד פתרון בעיות ואלגוריתמים במדעי המחשב, ילדים בכל גיל יכולים ללמוד גם את העקרונות של מדעי הנתונים.
ההתייחסות לנתונים איננה מוגבלת רק לתחומי המדעים והמתמטיקה, והיא יכולה לתרום רבות להבנת תהליכים ונתונים בכל תחום, למשל, חינוך גופני, מדעי החברה ואפילו בתחום השפה ומדעי הרוח.
התרשים הבא מציג את העקרונות הבסיסיים בחשיבה על נתונים בכל נושא ובכל גיל. בעיסוק בנתונים יש להתייחס לעקרונות הבסיסיים של איסוף הנתונים ולאחר מכן ארגון הנתונים באמצעות מיון וסיווג. מתוך הנתונים המאורגנים אפשר לזהות דפוסים ותבניות ולתת להם ביטוי חזותי באמצעות תרשימים, טבלאות וגרפים. בסופו של דבר, הנתונים הללו יכולים לשמש בסיס לקבלת החלטות בכל תחום, החל מהחלטות בחיי היומיום ועד להסקת מסקנות בעקבות ניסויים ומחקר.
איסוף נתונים הוא אחד מהבסיסים החשובים להבנת מדעי הנתונים, אך הוא גם מהווה פעולה יומיומית בחיי הכיתה.
ניתן לפרוט את איסוף הנתונים לפעיליות נהדרות לכיתה גם בגיל צעיר.
הצעות לפעילות:
1. הפיקו לוח עם מידע על אודות כל אחד מתלמידי הכיתה, גובה, גיל, מידת נעליים, אוכל אהוב, תחביבים ועוד.
מיון וסיווג הן פעולות שמבוצעות על גבי הנתונים שנאספו כדי לאפשר ניתוח עמוק יותר של הנתונים. בחיי היומיום אנחנו מרבים לסווג ולמיין, ועיסוק בכך משמש בסיס לעיסוק מתקדם במדעי הנתונים.
הצעות לפעילות:
2. את הנתונים שנאספו על תלמידי הכיתה סווגו ומיינו לפי קריטריונים שונים כגון גובה, צבע שיער, מקום מגורים, מאכלים אהובים ועוד ועוד.
3. פעילויות דיגיטליות של מיון, מאתר "כלים קטנים גדולים", אפרת מעטוף.
מציאת דפוסים או תבניות חוזרות הן מיומנות חשובה שעוזרת לפתור בעיות מורכבות, לגלות קשרים בין בין תופעות או נתונים ובכך לסייע לפתרון הבעיה.
משחקים נפוצים יכולים לשמש דרך משחקית לתרגול המיומנות הזו, וגם פעילויות שנבנה בעצמנו.
הצעות לפעילות:
4. משחקי קופסה כגון: מה במשבצת, Set, Qbitz
5. מה הקשר, יויו – מחולל משחקים לחיבור מושגים – המלצות לפעילויות דיגיטלית – אתר "כלים קטנים גדולים", אפרת מעטוף.
ביטוי חזותי הוא כלי משמעותי מאוד המאפשר תרגום נתונים לשפה מובנת.
אפשר ללמד את אופן החשיבה הזאת בדרכים רבות ובכל גיל.
הצעות לפעילות:
6. אפשר להדגים ביטוי חזותי לנתונים באמצעים כמו חיות ועדשי שוקולד, כפי שמוצג באתר Nightingale
7. אפשר להדגים יצירת גרפים ותרשימים מסוגים שונים בתוך ממשקים דיגיטליים כמו canva
ו- Excel
אחרי שאספנו נתונים, מיינו, זיהינו דפוסים, נתנו לנתונים ביטוי חזותי – מגיע שלב ההחלטות בעקבות הנתונים. עיקרון זה של חשיבה חישובית, בא לידי ביטוי בכל תחום בחיים. פעילויות חינוכיות ומשחקיות יכולות לתרום לפיתוח מיומנות זו.
הצעות לפעילות:
8. המשחק הקלסי צוללות יכול לקדם את המיומנויות של החלטות המבוססות על נתונים. אפשר לשחק את המשחק עם עיפרון ונייר, עם משחקי קופסה ואפילו עם בגרסה מקוונת.
באינטרנט תוכלו למצוא משחקים ותכנים רבים שמקדמים מיומנויות של חשיבה חישובית ועיסוק בנתונים.
הינה מבחר קטן:
Data Games: אתר המאגד משחקים דיגטליים רבים, וביניהם משחקים המלמדים ניתוח ומיון נתונים.
Khan Academy Kids: אפליקציה המלמדת ברמות שונות חשיבה חישובית והבנה בסיסית של נתונים גם לילדים קטנים (מגיל שנתיים). ובחינם!
Data nuggets: אתר המרכז תכנים על בסיס מחקרים אקדמיים בתחומי דעת מדעיים. האתר מציג את המידע באמצעות גרפים עם נתונים מתוך המחקרים עצמם. כך אפשר ללמוד למידה מדעית מבוססת נתונים בכל נושא שתרצו (האתר באנגלית). באתר נושאים כמו: אקולוגיה, בעלי חיים, משקעים ופיזיקה.