תתמקדו בפתרון, את החישובים תשאירו למחשב

אחד האורחים מחו"ל שיגיעו במיוחד לכנס התקשוב בחינוך Edutech 2016 של אנשים ומחשבים, שיתקיים ב-1 בפברואר, הוא קונרד וולפרם, פיזיקאי ומתמטיקאי בריטי. הוא ידון בשאלה כיצד ניתן לשפר את לימודי המתמטיקה באמצעות המחשב.

וולפרם הוא המייסד והמנכ"ל של קבוצת וולפרם, המתמחה בין השאר בפתרונות טכנולוגיים חדשניים בתחום המתמטיקה והוא פועל רבות לרפורמה בלימודי התחום. לדעתו, לימודי המתמטיקה צריכים להתמקד יותר בפתרון בעיות ופחות בחישובים, מאחר שהחישובים צריכים להתבצע על ידי מחשבים ולא ידנית. "התלמידים שלנו צריכים להיות פותרי בעיות ממדרגה ראשונה ולא מחשבים אנושיים ממדרגה שלישית", אומר וולפרם בראיון לאנשים ומחשבים.

הוא מציין כי "במהותה, מתמטיקה היא מערכת מוצלחת ביותר של פתרון בעיות הכוללת ארבעה שלבים: הגדרת הבעיה, יצירת השאלה המופשטת, חישוב ופירוש". לדבריו, "במשך מאות שנים, השימוש במתמטיקה היה מוגבל עקב חוסר היכולת שלנו לחשב תשובות ידנית. המתמטיקה עבדה היטב במספר תחומים, כגון פיזיקה וחשבונאות, אבל לא בתחומים אחרים, כגון ביולוגיה. המחשבים הפכו את החישוב לדבר שהוא מעבר לכל דמיון שהיה קודם לכן. הם שחררו את המתמטיקה מהחישוב הידני כדי לאפשר את יישומה בבעיות קשות ומורכבות על פני מעטפת עצומה של פעילות אנושית".

אולם, מדגיש וולפרם, בתחום החינוך עדיין מתמקדים בחישוב הידני. "החלטנו שבני אדם צריכים למקד את האנרגיה שלהם במשך שנים, ב-80% מהזמן, בחישוב שלעולם לא ישתמשו בו, ובו בזמן לא ללמוד הרבה על תהליך פתרון הבעיות מסביב לשלב החישוב, שהמחשבים יכולים לעשות הרבה יותר טוב".

וולפרם מתריע ש-"המתמטיקה החינוכית" הזו שונה כמעט לחלוטין מהמתמטיקה בעולם של ימינו, בו נדרשים כישורים, ידע וניסיון שונים. "עד כמה שנלמד אותה בצורה טובה, היא לא תהפוך למקצוע הלימוד הנכון. זהו כשל מרכזי בלימודי התחום. המקצוע צריך לעבור שינוי, לא רק הדרך שבה מעבירים אותו", הוא מוסיף.

"גם כאשר יש מחשבים בכיתה, הם בדרך כלל מתמקדים בשיפור התהליך של למידת הנושא, וזה לא משקף את השינוי בתחום", הוא אומר. "לדוגמה, המחשב מדריך תלמידים בפתרון משוואה ריבועית בצורה ידנית במקום שהוא יפתור משוואה שהתלמיד גיבש, כהפשטה של בעיה שהוא רוצה לפתור, בדרך כלל עם משוואה הרבה יותר מורכבת".

וולפרם לא חושש מכך שאם התלמידים ישאירו את החישובים למחשב, ייפגע פיתוח תהליכי החשיבה שלהם. "אם זה ייעשה בצורה נכונה, נשתפר מאוד בהיקף ובעומק של תלמידים בעלי מיומנויות חשיבה כללית וכישורים בתחומי המדע, הטכנולוגיה, ההנדסה והמתמטיקה", לדבריו. יחד עם זאת, הוא מציין כי בשלב מוקדם עדיין רצוי לעשות פעולות בסיסיות בצורה ידנית.

לדעת וולפרם, תוכנית לימודי המתמטיקה צריכה להתמקד בשימוש במחשב ככלי לחישוב. "אנחנו מפתחים ומספקים תוכנית לימודים כזו, עם חומרים אלקטרוניים מודרניים והכשרה להוראה, למדינות כמו אסטוניה, שבדיה ובריטניה, ולאוניברסיטות חדשות באפריקה", הוא מציין.

לסיכום הוא מתייחס לישראל. "בגלל גודלה של ישראל וריכוז היכולות הטכניות שיש בה, היא נמצאת בעמדה טובה לקפיצת מדרגה על פני מדינות אחרות. ישראל יכולה לעבור למגרש המשחקים החדש – לימוד מתמטיקה מבוססת מחשב – יותר בקלות ממדינות אחרות".

מתעניינים בטכנולוגיה בחינוך? רוצים לשמוע עוד? הירשמו לכנס Edutech 2016 של אנשים ומחשבים.

מחמאות לישראל? מוקדם מדי לשמוח

דו"ח שפורסם לקראת הוועידה הכלכלית העולמית שנערכת השבוע בדאבוס, שווייץ, חילק לישראל מחמאות בחלק מהמדדים, אבל במדדים אחרים קיבלנו ציונים לא הכי טובים.

בכל מה שקשור לעוצמת המחקר, ישראל קיבלה ציון מעולה. החוקרים מבססים את מסקנתם על מדד שבודק את היחס בין ההשקעה במו"פ לגודל האוכלוסייה.

הציון הגבוה לא מפתיע, בהתחשב בעובדה שישראל הוכתרה בעולם מזמן כאומת הסטארט-אפ. אבל בציון הכולל בנתונים שאספה בלומברג (Bloomberg) אנחנו מדורגים במקום ה-11 – ירידה של שישה מקומות לעומת השנה שעברה. זהו נתון מדאיג, שאמור להדליק נורה אדומה בקרב מקבלי ההחלטות אצלנו. הם לא אמורים להיות מופתעים, משום שלא מעט מדדים ודירוגים מצביעים על המגמה המדאיגה: קרנה של ישראל כמובילת חדשנות טכנולוגית בעולם יורדת.

המהנדסים שמאיישים כיום את מרכזי הפיתוח הם תוצר של דור אחד או שניים אחורה, בתקופה שעוד השקיעו בארץ הרבה יותר במו"פ ובהכשרת מהנדסים. באותן השנים נקלטו בשוק העולים מחבר העמים, שתרמו תרומה אדירה להיי-טק הישראלי. אלא שבני דור זה מתבגרים, והם קרובים לגילאי הפרישה או פורשים לעיסוקים אחרים.

העובדה הזו לא נפלה על מקבלי ההחלטות כרעם ביום בהיר, אבל מסיבות שונות ומשונות, אף אחד מאותם גורמים בממשלה לא התעורר מספיק מהר כדי לוודא שדור חדש של מהנדסים ואנשי טכנולוגיה יחליף את הדורות המבוגרים יותר. כך נוצר מחסור ב-8,000 מהנדסים. כבר כמה שנים מדברים על הפער הזה, אבל הנורה האדומה עדיין לא באמת נדלקה אצל מי שצריך ולא רואים אור בקצה המנהרה.

מהנדסים לא צומחים מהיום למחר וזרעים שזורעים היום צומחים רק בעוד 10-15 שנים. תוכניות מבורכות כמו זו של שר החינוך, נפתלי בנט, שנועדו להגדיל את מספר תלמידי התיכון שיפנו לחמש יחידות במתמטיקה, הן מבורכות אבל את פירותיהן לא נראה בקרוב. אותם תלמידי תיכון יתגייסו לצה"ל, יסעו לטיול אחרי צבא, יילכו לאוניברסיטה ורק אז ישתלבו בשוק התעסוקה. בעולם החדשנות המטורף שלנו, התקופה הזו היא נצח.

גם אם מדובר במחסור זמני, בעולם היזמות וההיי-טק אין חלל ריק וספק אם אלה שימלאו אותו יוכלו להדביק את הפערים ולהחזיר את הכבוד האבוד של ישראל.
מה גם שהיוזמה של השר בנט היא טיפה בים, מה שמגביר את הדאגה והתחושה שבכל מה שקשור למחסור בכוח אדם טכנולוגי אנחנו אלופים בדיבורים, אבל הביצוע גרוע. אנחנו לא צריכים מדדים כמו אלה של בלומברג שיתנו לנו ציון שנהוג לכתוב לילדים בתעודות בבתי הספר: "חכם, מוצלח, אבל יכול הרבה יותר וצריך להתאמץ".