אילו תהליכים עשויים לקדם למידת מורים במקצועות ה-STEM, וכיצד למידה זו משפיעה על הישגי תלמידים?
קידום תלמידים ותלמידים בתחומי STEM (מדעים, מתמטיקה, הנדסה וטכנולוגיה) נתפס על ידי מדינות רבות, ועל ידי ארגון ה-OECD בתור מטרה חשובה של מערכת החינוך. הסקירה היומית של לשכת המדענית הראשית בוחנת את ההשפעה של תוכניות לקידום לימודי ה-STEM על מורות ומורים המשתתפים בהן, באמצעות שני מחקרי מטא-אנליזה:
המאמר הראשון עסק בהשפעה של תוכניות התערבות בתחום המדעים על מורות ומורים, ובדרך בה ההשפעה על צוות ההוראה מביאה לטיוב של הישגי התלמידים. המאמר השני בחן תוכניות פיתוח מקצועי של מורות ומורים בנושאי המדעים וכן את השפעתן של תוכניות פיתוח מקצועי אלו על המורות והמורים שהשתלמו בהן.
מטא-אנליזה של עדויות ניסוייות המקשרות התערבויות לקידום לימודים ריאליים בכיתה לידע של מורות ומורים, הפעילויות שלהם בכיתה, והישגי התלמידים
תחום ההיי-טק היווה עד לאחרונה מנוע צמיחה של מדינות מערביות רבות, מה שהניע אותן לקדם לימודי STEM. בין היתר, פותחו תכניות התערבות רבות לקידום ההוראה של תחומי דעת אלו. יעילותן של ההתערבויות נבחנה ואוששה במחקרי הערכה, אולם עדיין חסרה תמונה ברורה על אודות השפעותיהן של ההתערבויות על מורות ומורים ובפרט – על הידע שלהם בתחום הדעת, על הידע הפדגוגי שלהם, ועל שיטות ההוראה בהן הם נוקטים.
על מנת לספק תמונה כזו, ערכו גונזלס, לינץ' והיל, מחברות המאמר, מטא-אנליזה הבוחנת נתונים שהתקבלו ב-37 מחקרים ניסויים שונים. הן בחנו רק ניסויים שנערכו בכיתות לימוד (ולא במעבדה), בשנים 2018-1989, ופורסמו בשפה האנגלית. תנאי נוסף לבחירת מאמר למטא-אנליזה היה, שדווחה בו עוצמת ההשפעה (correlation coefficient) של ההתערבות על הידע של המורות והמורים בתחום הדעת, על שיטות ההוראה שלהם; וכן – על המתאמים בין גורמים אלו, לבין טיוב הישגי תלמידים, ביחס לתקופה שלפני ההתערבות. הנתונים מכלל הניסויים נותחו באמצעות כלים סטטיסטיים, על מנת להגיע לתוצאות המשולבות של כולם.
ממצאי הניתוח הצביעו על מתאם חיובי חזק (בממוצע) בין ההתערבויות לבין הרחבת הידע של מורות ומורים, ובחירה שלהם בשיטות הוראה מיטיבות. המתאם נמצא גם כשחושב בנפרד, לגבי הרחבת הידע ולגבי שינוי שיטות ההוראה, וגם כשחושב על שני הגורמים האלו יחד. נוסף על כך, נמצא מתאם מובהק בין אותם שני גורמי שינוי – הרחבת הידע ושינוי שיטות ההוראה של מורות ומורים – ובין טיוב הישגים של תלמידים. במילים אחרות, ההתערבויות שנחקרו מתואמות בעקיפין (בממוצע) גם עם טיוב ההישגים של תלמידים בתחומי הדעת של STEM.
עם זאת, בבחינה מעמיקה נמצא, שהתערבויות שהתמקדו בשינוי שיטות הוראה, הן המתואמות עם טיוב הישגי תלמידים, בעוד שהתערבויות שהיו ממוקדות בהרחבת הידע של מורות ומורים בתחום הדעת, לא היו מתואמות באופן מובהק סטטיסיטית עם הישגי תלמידים. עם זאת, הדגישו גונזלס ועמיתותיה לכתיבה, כי מטא-אנליזה אינה מיועדת להשוואה בין עוצמתם של קשרים סטטיסטיים, ולכן לא ניתן להסיק בוודאות כי הסיבה למתאם החזק יותר הייתה ההתמקדות בשיטות הוראה.
מקורות
Gonzalez, K., Lynch, K., & Hill, H. C. (2022). A Meta-Analysis of the Experimental Evidence Linking STEM Classroom Interventions to Teacher Knowledge, Classroom Instruction, and Student Achievement, EdWorkingPaper, No. 22-515.
בחינת גורמים התורמים להבדלים בהשפעת פיתוח מקצועי של מורות ומורים בתחומי המדעים
במאמר הקודם תוארה השפעתם של תוכניות התערבות בכיתה על מורות ומורים. אפיק נוסף של קידום תחומי המדעים המדוייקים הוא פיתוח מקצועי של מורות ומורים. גם בהקשר זה קיימות עדויות המאוששות על ידי מחקר, על מתאם בין פיתוח מקצועי לבין הרחבת היכולות והידע של מורות ומורים, וכן בין פיתוח מקצועי לבין טיוב הישגי התלמידים. במאמר שלפנינו סוקרות קוואלסקי ועמיתותיה, באמצעות מטא-אנליזה, את הספרות המחקרית הקיימת בתחום, ומנתחות את הגורמים להם עשויה להיות השפעה על איכות הפיתוח המקצועי ויעילותו.
במטא-אנליזה נכללו מחקרים שנערכו בשנים 2020-2001, והיו בעלי מערך מחקר ניסויי או ניסויי למחצה (כולל קבוצת ביקורת). כלל ההשתלמויות המקצועיות שנבחנו היו כאלו שנערכו בסביבת בית ספר, ושעסקו בתחומי המדעים המדוייקים. בסך הכל נכללו במטא-אנליזה, לאחר הסינון, 162 מחקרים.
מניתוח הנתונים נמצא שמשך ההשתלמות היה המשתנה הדומניננטי ביותר בהתערבויות: ככל שההשתלמויות היו ארוכות יותר במשכן, או נמשכו שעות רבות יותר בכל שבוע בו פעלו, נמצא שהיו מתואמות באופן מובהק וחזק סטטיסטית עם הרחבת הידע של מורות ומורים בתחום הדעת, ועם שינוי לטובה של עמדותיהם כלפי לימודי מדעים וכלפי התלמידים. במידה מסוימת, נמצא שהשתלמויות ארוכות או אינטנסיביות היו מתואמות גם עם העמקת ההבנה של מורות ומורים של תהליכים מדעיים ועם בחירה שלהם בשיטות הוראה מיטיבות. לעומת זאת, למשתנים כמו סוג הההשתלמות, התחום המדעי בו עסקה, או ההקשר המקצועי בו בוצעה, לא נמצאה משמעות סטטיסטית.
באופן לא מפתיע ביחס לשינויים שנמדדו, ההשתלמויות שנמצא מתאם בינן לבין אותם שינויים, היו אלו שנועדו להרחיב את הידע של מורות ומורים בתחום הדעת, ולאחריהן – השתלמויות שכוונו לקדם שיטות הוראה שנחשבות מיטיבות. עם זאת, יש להדגיש שאין בכך כדי להצביע על סוג של תוצאה שתורם יותר לטיוב הישגים של תלמידים, כיוון שהבט זה לא נבחן במטא-אנליזה. ביחס לסוגי ההשתלמויות הרווחים ובעלי ההשפעה מציעות החוקרות, כי ייתכן שקל יותר להעביר ידע מדעי מאשר לשנות עמדות על אודות תחום הדעת; וכן ייתכן, שהעברת ידע היא שיטת פעולה המוכרת יותר למעבירי ההשתלמויות, ביחס לשיטות הוראה אחרות.
מקורות
Kowalski, S. M., Taylor, J. A., Askinas, K. M., Wang, Q., Zhang, Q., Maddix, W. P., & Tipton, E. (2020). Examining factors contributing to variation in effect size estimates of teacher outcomes from studies of science teacher professional development. Journal of Research on Educational Effectiveness, 13(3), 430-458.