מכינים את הדור הבא: מכון ויצמן ורשת אורט משיקים תכנית ייחודית ללימודי בינה מלאכותית בחטיבות הביניים

האופן שבו יש להכין את הדור הצעיר לעידן של למידת מכונה ובינה מלאכותית הפך לנושא הבוער החדש של מערכות חינוך ברחבי העולם. כמה מדינות, הנמצאות עדיין בחיתוליהן בתחום, כבר נוקטות צעדים מהירים של שילוב הנושאים החדשניים האלה בהוראה. תכניות הלימודים המתהוות שלהן כוללות תכנים, מיומנויות וערכים רלוונטיים בשלוש רמות וקהלי יעד: שימוש בסיסי לכולם, יישום ספציפי בתוך דיסציפלינות (מדעים, ספרות וכו') והבנה מתקדמת למפתחי בינה מלאכותית עתידיים.

ארגונים בינלאומיים החלו לגבש סטנדרטים משותפים. יוזמת "עתיד המיומנויות" של ה-OECD נוקטת בגישה קפדנית של השוואת מיומנויות אנושיות הנמדדות על ידי פיז"ה לאלו של בינה מלאכותית, במטרה לשדרג ולעדכן את המסגרת המושגית של פיז"ה. ארגון אונסק"ו מכנס קבוצת עבודה עולמית שתציג את המלצותיה בספטמבר 2024, ארגונים רבים אחרים, חוקרים וחברות היי-טק משתפים פעולה כדי לגבש סטנדרטים חינוכיים משותפים. בישראל, היוזמה הלאומית בתחום הבינה המלאכותית, שאושרה על ידי הממשלה, טרם התמקדה בתחום החינוך.

למרות זאת, בשנת 2021 החליט מכון ויצמן למדע ליטול את ההובלה ולחנוך תכנית חדשנית ללימוד בינה מלאכותית כמגמת חמש יחידות בתיכון. בתיאום עם משרד החינוך, התכנית פועלת על בסיס ניסיוני ומשתתפים בה 700 תלמידים, בעיקר מבתי ספר איכותיים ממרכז הארץ. התכנים כוללים נושאים מתקדמים כגון אלגברה לינארית ורגרסיה לוגיסטית, וקטוריזציה של קוד ומשימות תכנות עבור רשתות נוירונים עמוקות.

הוראת נושאים מתקדמים כאלה דורשת מומחיות ייחודית ולכן רוב הלמידה התיאורטית בתכנית זו תתבצע באמצעות קורסים מקוונים של אנדרו נג מאוניברסיטת סטנפורד. תלמידי התיכון הישראלים ילמדו באופן מקוון, בעוד המורים המקומיים שלהם ידריכו אותם לאחר שיעברו הכשרה במכון ויצמן. התובנות עד כה מצביעות על כך שתלמידים זקוקים לתשתית חזקה במתמטיקה ברמה של חמש יחידות, ועל כך שמורי פיזיקה עשויים להיות המתאימים ביותר ללמד את התכנית שכן היא דורשת חשיבה מדעית מעמיקה ויישומית.

במסגרת חקירת תחום חדשני זה על ידנו, פנינו למכון ויצמן כדי להעמיק את ההיכרות שלנו עם התכנית וללמוד מהלקחים שצברו. במהלך הדיונים, שיתפו אותנו מובילי התכנית ממכון ויצמן בכוונתם לפתח תכנית הכנה לתלמידי חטיבות הביניים. קהל היעד בחטיבה יהיה תלמידי כיתות מצוינות המהווים את המאגר הפוטנציאלי למגמות חמש יחידות במתמטיקה, פיזיקה, מדעי המחשב, כימיה וביולוגיה בתיכון.

התכנית היא לשלב את המסגרת הרעיונית העדכנית של אונסק"ו עבור אוריינות בינה מלאכותית עם תלמידי בית הספר ולפתח חומרי לימוד ועזרי למידה דיגיטליים. התכנים יוצגו ברמות קושי עולות. בכיתה ח' יילמדו מושגים ומודלים מתמטיים שעוסקים ב"איך מחשבים לומדים?" ו"איך מלמדים את המכונה?". שלב זה יכלול גם שיח ודיון בדילמות אתיות מתפתחות כגון סיקור הטיה, 'פייק ניוז' וכו'. בכיתה ט', רמת התחכום תעלה, שכן ההקשר ללמידה יכלול נושאים מדעיים. התלמידים יידרשו ליישם טכניקות בינה מלאכותית לזיהוי דפוסים במערכי נתונים ממערכות פיזיקליות, ביולוגיות וסביבתיות.

מכון ויצמן מתכנן לשתף פעולה עם רשת אורט לצורך יישום התכנית. מורי פיזיקה ומדעי המחשב מכ-20 כיתות מצוינות של רשת אורט יקבלו הכשרה במכון ויצמן ובהמשך יעבירו קורס בן 30 שעות שיתפרס על פני שנתיים. לאחר מכן, 20 המורים ישתתפו בפיתוח מקצועי במסגרת קהילה מקצועית, וייקחו חלק בכנסים ובסדנאות המיועדים גם למורים נוספים המעוניינים להצטרף לתכנית.

*הטקסט המוצג לעיל מציג את המענק כפי שאושר על ידי דירקטוריון הקרן / מענק 552