הסיפור מאחורי מחקר VR

מטאוורס, עולמות וירטואליים, טכנולוגיות מציאות מדומה הפכו לבאז וורד החדשים. סיפור המחקר שלי על סביבות מציאות מדומה (VR) מתחיל לפני שני עשורים. במהלך ביקור של משלחת אורחים נכבדים מסין במט"ח – המרכז לטכנולוגיה חינוכית, הוצגה בפניהם תוכנת "המסע לחלל" סביבת למידה וירטואלית תלת ממדית שמדמה את מערכת השמש. סימולציה שפותחה על בסיס תצלומים של נאס"א.

כשצפיתי בסימולציה על המסך הגדול לא יכולתי שלא להבחין בפניהם המשתאות של האורחים מסין. הבנתי שזכיתי להיות עד באירוע מכונן. סביבה וירטואלית תלת ממדית שמדמה מערכת מורכבת ששוברת את כל מחסומי השפה והתרבות. הבנתי יד שיש פה הזדמנות לערוך מחקר מעמיק בנושא. היה לי ברור שמעתה אקדיש את כל זמני לחקור ולהבין לעומק את מאפייני הלמידה שמתרחשים בזמן אמת והאינטראקציות בתוך סביבות מציאות מדומה.

רק לקראת סוף שנות התשעים של המאה הקודמת הוצג שבב המחשב של אינטל שאפשר לפתח סימולציות תלת מימד דינמיות ולהציג אותן במחשב האישי. מרבית הלמידה התבססה על מדיום לינארי ופורמלי. הרצאות ושיעורים של המורה או קריאת ספרים. גם צפיה בטלוויזיה או בסרט איננה חוויה אינטראקטיבית.

מה קורה שמאפשרים לך לחקור באופן אינטראקטיבי סביבה וירטואלית גדולת ממדים?

איך חוקרים את חווית המשתמשים ואת הלמידה שמתרחבת במרחבים אלה?

היה לי ברור ששיטות המחקר והערכה הסטנדרטיות לא מתאימות. שאלונים ומבחנים יכולים לספק לנו רק תמונה סטטית של מצב הדברים. צריך לפתח כלים חדשים ומתאימים לחקר אינטראציות למידה בסביבות דינמיות.

יצאתי לדרך מצוייד במנחה אקדמי מעולה (פרופ' דוד חן) ושורה נכבדת של מומחים בעלי שם מהאקדמיה שהסכימו לפתוח בפני את דלתם לכל שאלה שהייתה לי בדרך: מומחית להערכה חלופית בחינוך (פרופ' מנוחה בירנבוים), מומחה לגיאורפיה קוגנטיבית (פרופ' יובל פורטוגלי), מומחה לחקר התנהגות של בעלי חיים במרחב (פרופ' אילן גולני). נוסף על כך קיבלתי מלגה מקרן סאקט"א רש"י לדוקטורנטים מצטיינים.

עוד בנושא:

מחקר למידה בסביבות מציאות מדומה

המסע הביא אותי עד אמסטרדם בהולנד, בחיפוש אחר טכנולוגיות וכלים לניתוח וידאו ממוחשב שמאפשרות ללכוד ולקודד את אינטראקציות הלמידה בזמן אמת. בהמשך הדרך הגעתי גם לאוניברסיטת הארווארד ולמכון אמ.איי.טי בבוסטון. שם פגשתי את פרופ' כריס דדה, אחד המומחים העולמיים בתחום, וגם רוברט זוברין האגדי, מייסד אגודה ליישוב פלנטת מאדים THE MARS SOCIETY.

זכיתי לקבל פרס ראשון בקטגוריית מחקרי סטודנטים באירוע MARS WEEK שהתקיים ב MIT. בהמשך כתבתי יחד עם פרופ' יואב יאיר מספר מאמרים על ממצאי המחקר (רשימת מקורות מטה).

איך זה להיות אסטרונאוט במושב חללית שטסה במערכת השמש?

במחקרי מצאתי כמה תשובות מפתיעות לשאלה זו ועל הדרך ניפצתי כמה הנחות יסוד לגבי למידה בסביבות למידה ממוחשבות דינמיות. ספויילר: טכנלוגיות מציאות משחקית ללמידה הכי מתקדמות הן לא פתרון קסם. מורים מנטורים מוכשרים ותיווך מתאים הם הנוסחה המנצחת ללמידה והוראה אפקטיביים.

מהי הדינמיקה של למידת מושגים מדעיים שמתבצעת בסביבת טכנולוגיית מציאות מדומה?

במחקרי גיליתי שהלמידה היא תהליך דינאמי וצומח (emergent) שבו הלומדים מתווים לעצמם נתיב מסע למידה ייחודי במרחב התופעה המדעית, שאותו הם חוקרים.  שינוי תפיסתי זה מתבטא במעבר: (1) ממודל חלקיקי למודל מערכתי, (2) ממודל סטטי למודל דינאמי, ו- (3) ממודל דו -ממדי פשוט למודל תלת-ממדי מורכב.

כל אלה תורמים לכך שהתפתחות ההבנה המדעית של תופעות ומושגים מדעיים בסביבות גיימינג ומציאות מדומה מתרחשות באופן לא-ליניארי.

הלומדים הופכים את המרחב הוירטואלי הזר למקום מוכר. ההנאה מהלמידה מועצמת מאחר שהלומדים מפתחים תחושת בעלות (OWNERSHIP) על הידע שרכשו בתהליך.

נוסף על כך מצאתי שמרבית המשתתפים פיתחו תפיסות שגויות לגבי התופעות האסטרונומיות הבסיסיות (ראו תרשים 3). ממצאים אלה מצביעים על טיבה הפרשני של הלמידה בסביבות מציאות מדומה, תופעה המחייבת תיווך מתאים (לממצאי המחקר בהרבה לחצו כאן).

ממצאי המחקר מלמדים אותנו:

בניגוד לדעה הרווחת, מרבית הלמידה לא מתרחשת בעת הפעילות של הלומדים בסביבות מציאות מדומה, אלא בשלב הרפליקציה שלהם על התהליך.

מסקנה מפתיעה נובעת מכל הדברים שהצגתי עד עתה. בניגוד לתפיסה הרווחת והמתלהבת מעצם הכנסת טכנולוגיות מתקדמות לתהליכי הוראה- למידה, צריך להבין ולהפנים כי:

חשיבות תפקידו של המורה כמתווך תהליכי למידה בסביבות גיימינג וטכנולוגיות מציאות מדומה/ משחוק איננה יורדת, אלא עולה שבעתיים.

קיים צורך במודל פדגוגי מתאים ליישום טכנולוגיות גיימינג ומציאות מדומה חדשניות בהוראה בכיתה וגם בתוכנית הלימודים.

עם כניסתן של טכנולוגיות למידה חדשניות לחיינו, ה"מצפן הפדגוגי משחקי" שמבוסס על הגישה המשחקית, עשוי לסייע בביצוע תכנון והערכה נכונים יותר של שילוב טכנולוגיות חדשניות בכיתה ובתוכניות לימודים חדשות. מצפן זה ייסייע לנו המורים לפתח הוראה לשם למידה מעצימה בהנאה עבור תלמידינו, הוראה שכל כך נדרשת וחשובה להצלחתם בעתיד.

אפילוג: במהלך המחקר דמיינתי וקיוותי להציג את המחקר לסא"ל אילן רמון עם חזרתו ממשימתו בחלל. לצערי זה לא קרה.

המחקר שערכתי מוקדש לזכרו והנצחת מורשתו של סא"ל אילן רמון ז"ל, האסטרונאוט הישראלי הראשון ולחבריו בצוות מעבורת החלל קלומביה שלא צלחו לשוב בשלום ממסעם בחלל לכדור הארץ ב-1 בפברואר 2003.

יהי זכרו ומורשתו ברוכים לעד.

ציטוט הפוסט על פי כללי ה – APA:

גזית, א' (2021, 25 באוקטובר). הסיפור מאחורי מחקר VR. [הודעה בבלוג גיימינג בראש – ד"ר אלחנן גזית]. אוחזר מתוך: https://www.gamefulheroes.co.il

רשימת מקורות:

גזית, ח' (2021). משחקי מחשב ומִשְׂחוּק. בתוך: דורון, א' (עורכת): משחק איך הוא משפיע על מציאות חיינו, פרק 7 (ע"מ 89-112). מודן הוצאה לאור בשיתוף משרד הביטחון ההוצאה לאור.  

בירנבוים, מ',. גזית, ח' (2018). הל״ל  ומשחוק – הֲיֵלְכוּ שְׁנַיִם יַחְדָּו בִּלְתִּי אִם נוֹעָדוּ? בתוך: בירנבוים, מ׳ (עורכת): מחקר ויישום בהערכה לשם למידה (הל"ל) של תלמידים ומורים בישראל, ע"מ 285-305. בהוצאת מכון מופ"ת – בית ספר למחקר ולפיתוח תוכניות בהכשרת עובדי חינוך והוראה במכללות., תל-אביב.

גזית, א' (2010). אווטאר סקנד לייף ומעבר לו ככלי הוראה ולמידה במערכת החינוך. ביטאון מכון מופ"ת, ספטמבר 2010, גיליון 43, ע"מ 80-81.

גזית, א' (2005). מסע במערכת השמש: למידה בסביבות מציאות מדומה. חיבור לשם קבלת התואר 'דוקטור לפילוסופיה', אוניברסיטת תל-אביב.

רביד, א'., גזית, א' (2011). פליידגוגיה בתלת ממד: למידה אקדמית עם אווטאר בתוך עולם וירטואלי סקנד לייף. הכנס הבינלאומי המקוון השלישי של מכון מופ"ת.

Birenbaum, M., & Gazit, E. (2018). The Learners' Isle: A Multi-User Virtual Environment to Foster Learner Agency and Motivation. In Y. Qian (Ed.), Integrating Multi-User Virtual Environments in Modern Classrooms (pp. 240-258). Hershey, PA: IGI Global. doi:10.4018/978-1-5225-3719-9.ch011

Gazit, E. (2016). The Gameful Future: How PokemonGo, Minecraft and Virtual Reality Technologies are reshaping the learning landscape. Annual Meeting of the ICT in Education, Ministry of Education, Haifa, 26th of September 2016.

Gazit, E., & Ravid, O. (2011). Second Life Avatar in the foot steps of people with special needs: Interaction and Docu-Machinima in virtual worlds for higher education teaching, The MOFET Institute Third International Online Conference, "Opening Gates in Teacher Education, 2011: Teacher Education in the Age of Globalization, 25-26 of January, 2011.

Gazit, E. (2009). A window on digital games interactions in home settings. In: Ferdig, R. E (Ed.) Handbook of Research on Effective Electronic Gaming in Education, Vol 1, (pp.127-145). IGI Global Press

Gazit, E. (2008). Web3D for Higher Education: Real potential or just an illusion?.  In:  D., Ben- Zvi. (Ed.). Proceedings of the Inter-University Center for e-Learning (IUCEL) 6th Annual MEITAL National Conference, (pp. 7-8), University of Haifa, Haifa, Israel. 6th of August 2008, (Hebrew).

Gazit, E. (2008). "Possible Cultural implications of Machinima: A new narrative medium for the Y-[tube] Generation."The First Israeli Popular Culture Conference: Rules of Disorder Shifting Boundaries, Emerging Realities and New Identities, Cinematec, 15 of May 2008, Tel Aviv, Israel.

Gazit, E., Yair, Y., & Chen, D. (2006a). The gain and pain in taking the pilot seat: Learning dynamics in a non immersive virtual solar system, Virtual Reality, 10 (3-4), 271-282.

Gazit, E., Yair, Y., & Chen, D. (2006b). Emerging Conceptual Understanding of Complex Astronomical Phenomena by Using a Virtual Solar System, Journal of Science Education and Technology, 14 (5-6), 459 – 470.