Richey מגדיר טכנולוגיה חינוכית כך: "הלימוד והשימוש האתי בקידום למידה ושיפור ביצועים באמצעות יצירת, שימוש וניהול תהליכים ומשאבים טכנולוגיים מתאימים". האגודה לתקשורת חינוכית וטכנולוגיה בארצות הברית (AECT) הגדירה טכנולוגיית הדרכה: "התאוריה והפרקטיקה של עיצוב, פיתוח, שימוש, ניהול, והערכה של תהליכים ומשאבים ללמידה." ככזו, הטכנולוגיה החינוכית מתייחסת לכל מדעי החינוך המהימנים והמיושמים, כגון ציוד, כמו גם תהליכים ונהלים הנגזרים מהמחקר המדעי, ובהקשר מסוים עשויה גם להתייחס לתהליכים תאורטיים, אלגוריתמיים או חקירתיים (היוריסטיים). אין היא, בהכרח, כרוכה בטכנולוגיה פיזית.
היקף
טכנולוגיה חינוכית מתייחסת לשימוש בחומרה פיזית כמו גם בתאוריות חינוכיות. היא כוללת מספר תחומים, כולל תאורית למידה, אימון מבוסס מחשב, למידה מקוונת וכן, כאשר נעשה שימוש בטכנולוגיות ניידות, m-learning. בהתאם לכך, קיימים מספר היבטים נפרדים לתיאור ההתפתחויות העיוניות והטכניות של טכנולוגיה חינוכית:
במערכת החינוך.
הטכנולוגיה מהווה חלק ניכר משעות הפנאי של ילדים ונערים. לכן, מבחינה פסיכולוגית עצם השימוש בה נתפס בעיני התלמידים כרלוונטי ותורם ליצירת עניין ומוטיבציה בלמידה. שימוש נכון בטכנולוגיה יכול להפוך את תהליך הלמידה לדינאמי ולמעניין יותר, היא יכולה לתרום לגיוון אמצעי ההוראה ולהוסיף המחשות ויזואליות ודינאמיות. באופן זה הטכנולוגיה מאפשרת גם מתן מענה לתמיכה בתלמידים בעלי צרכים לימודיים שונים.
המהפכה הטכנולוגית והופעת המחשבים האישיים אפשרה למידה משולבת מחשב והביאה איתה שלל של עזרי למידה כגון לומדות וחבילות יישומים משרדיים אשר הקלו על הלמידה, במיוחד עבור אנשים לקויי למידה. מהפכת המידע אף היא, הביאה עימה כלים חדשים לשיפור תהליך הלמידה ולקיצורו באמצעות שיפור הנגישות למידע וארגונו. אחד התחומים שהתפתחו בהקשר זה הוא למידת חקר מבוססת מחשב.
תפעול העזרים הטכנולוגיים דורש ידע טכני ולימוד מיומנויות חדשות (אוריינות טכנולוגית).
גם בעידן המחשבים, הפדגוגיה היא עדיין לב התהליך החינוכי, כאשר המורים עומדים במרכז תהליך ההוראה והתלמידים במרכז תהליך הלמידה. בנוסף לכך, הסתמכות יתר על מיחשוב ותוכנה עלולה להסיט את המוקד מהדבר החשוב באמת והוא הלימוד העצמי (למידה פעילה בשפת אנשי המקצוע).
ישנן תוכנות ואתרים ללימוד עצמי המאפשרות לתלמיד ללמוד באופן עצמאי ללא המורה ואף מספקות משוב וסימולציות.
מחקרי למידה.
תאוריות למידה התפתחו בעקבות מחקרים שעסקו באופן שבו הלמידה מתרחשת ובדרך שבה הפרט מקבל, מעבד ומאחסן ידע.
ענף הפסיכולוגיה בוחן את תופעת הלמידה מזוויות שונות.
למשל, גישת עיבוד המידע רואה בלמידה תהליך חשיבה קוגניטיבי, שבו ניתנת משמעות לגירויים שנקלטו במערכת החישה מאוחסנים בזיכרון לשימוש עתידי הבא לידי ביטוי בהתנהגות.
המונח למידה כולל תהליכי רכישת התנהגות שניתן להדגימם הן בבעלי חיים והן בבני אדם, כמו התניה אופרנטית והתניה קלאסית, שהן שתי תאוריות מרכזיות בתחום.
חקר הלמידה דרך שינוי בהתנהגות נצפית משויך לזיכרון המרומז ובמיוחד למרכיב של זיכרון נוהלי.
הגישה הביולוגית ללמידה עוסקת בהבנת ההיבט הביולוגי של הזיכרון ומנסה להבין כיצד והיכן מקודד המידע הנרכש בתהליכי הלמידה.
יכולת הלמידה תלויה בפעילותם התקינה של הנוירונים באזורים שונים של המוח.
השינוי החשמלי הזמני בפעילותם של נוירונים מקושר לזיכרון לטווח קצר. מחקרים הראו שציוות בזמן של קשר טבעי (גירוי ותגובה) הקיים במוח, עם גירוי חדש - "יחזק" באופן ביוכימי את הקשר בתהליך של התגבשות זיכרון, וכך יהפוך גם את הגירוי החדש לכלול בזיכרון לטווח ארוך. על פי הטענה, כל זיכרון (או מבנה שנלמד) הקיים במוחנו, מורכב ככל שיהיה - מורכב בבסיסו מאי-אילו סינפסות מחוזקות הקשורות ביניהם בקשרים ביוכימיים שנוצרו במהלך הלמידה.
בהתאם לכך, ניתן למצוא ביטוי ללמידה בשינויים החלים במוח.
תאוריות למידה.
ישנן מספר תאוריות בתחום הלמידה. מטרת תיאורית למידה היא לעזור לנו להבין איך אנשים לומדים. קיימת השפעה הדדית בין התאוריה (איך מתבצעת למידה), הפרקטיקה הפדגוגית (שיטות ההוראה והלמידה שלנו) והטכנולוגיה (בה אנחנו משתמשים כדי ללמד). התבוננות על השינויים בתאוריות לאורך זמן מלמדת אותנו על השינויים בתחום החינוך.
תאוריות למידה – מה אנחנו מנסים לבחון שכשאנחנו רוצים להסביר למידה, או איך שאנחנו מחליטים איך ללמד – תלוי באפיסטמולוגיה (תורת ההכרה) השואלת "מהו ידע?" "איך אנחנו יודעים?" קיימות שתי גישות אפיסטמולוגיות במדע: הגישה האובייקטיביסטית (Objectivist) והגישה הקונסטרוקטיביסטית (Constructivist).
הסקת מסקנות
הסקת מסקנות היא השלב האחרון בפעולת החשיבה המביאה לכדי יצירתו של מידע חדש, כתוצאה מניתוח של מידע קודם בתהליך של עיבוד מידע.
המסקנה היא התוצר של תהליך הסקת המסקנות והיא מנוסחת באופן כוללני. המסקנה מתייחסת לכל מה שמתחייב כהיסקים הגיוניים מתוך העובדות שנצברו במהלך איסוף הנתונים.
צבירת ידע.
כדי ליצור ידע יש ליצור קשרים בין מושגים ולהבין כיצד משתנים או אירועים מסוימים תלויים זה בזה או משפיעים זה על זה.
המדע מתפתח על ידי הסקת מסקנות מתוך ממצאי המחקר, וגיבושן לתאוריה. זהו תהליך של בדיקת השערות והיתוך מידע.
במדע, אינדוקציה היא הדרך שבה מסיקים מסקנה ממקרים פרטיים ועוברים מהם לקביעה כללית. התהליך ההפוך נקרא דדוקציה.
למידת חקר היא גישה חינוכית של למידה פעילה המבוססת על עקרונות המחקר המדעי ויכולת הסקת המסקנות.
יכולת השוואה והכללה.
הסטטיסטיקה עוסקת בין היתר בהסקת מסקנות אודות אוכלוסייה מסוימת מתוך מדגם,
כך שהנתונים המופקים מהמדגם מוכללים על האוכלוסייה שאותה הוא אמור לייצג.
עם זאת, היסק מנתוני המדגם לאוכלוסייה כולה מסתמך על נתונים חלקיים. לכן הוא אינו יכול להוביל למסקנה ודאית, אלא למסקנה הסתברותית בלבד. תורת ההסתברות היא הכלי המתמטי המספק מודלים לטיפול בתופעות הכרוחות באי-בדאות ולכן היא מקשרת בין הסטטיסטיקה התיאורית לבין ההסקה הסטטיסטית.
ככל שהמדגם גדול יותר כך נוצרת יותר עוצמה סטטיסטית למחקר ולמסקנות המופקות ממנו.
פתרון בעיות והסתגלות.
תהליך הסקת המסקנות נחוץ ללמידה, שכן הוא מאפשר הבנת ההתרחש וידיעה "כיצד היה עדיף לפעול?". היבט זה בא לידי ביטוי בתהליך פתרון בעיות על ידי ניסוי וטעייה.
הסקת מסקנות היא מיומנות חשיבה שיש לה חלק משמעותי במסגרת התפקודים הניהוליים, אשר מאפשרים לאדם לנתח את סביבו ולבחור בדרך הפעולה הרצויה עבורו בכל מצב. באופן זה האדם יכול ללמוד כיצד להסתגל לשינויים בסביבה ובתרבות שבה הוא חי.
בהתאם לכך יכולת קבלת החלטות מתבססת על הסקת מסקנות מתוך המידע הקיים.
מכתש סחיפה
מַכְתֵשׁ סחיפה (או מכתש אירוזי) הוא שקע אשר נוצר כתוצאה מפעולת כוחות סחיפה − בעיקר זרימה של מי משקעים על שכבות הסלע, בניגוד למכתשים אחרים, הנוצרים מפגיעה של מטאוריטים. בעולם כולו קיימים כמה עשרות מכתשים כאלה, מהם חמישה בנגב ושניים בסיני. לאור זאת, שמו הגאולוגי המדעי בא מהשפה העברית: Makhtesh. המכתשים בנגב הם מכתש רמון, המכתש הגדול, המכתש הקטן, ושני מכתשי התאומים בהר עריף.
תהליך היווצרות המכתש.
מכתש סחיפה נוצר כתוצאה מסחיפת הסלע על ידי משקעים בתצורות גאולוגיות של שכבת סלע קשה מעל לשכבת סלע רכה. סדקים בשכבה הקשה מאפשרים למים לחלחל למטה וליצור אגם המתרחב עם הזמן בראש הר.
ההבדל בין מכתש סחיפה לבין קניון (ואדי) בכך שלקניון יש פתח כניסת מים ופתח יציאה ובמכתש יש רק פתח יחיד המנקז את המשקעים היורדים בתוכו.
בגלל דרך היווצרות המכתשים ניתן לראות על צלע המכתש את שכבות הסלע הרבות והשונות שמקורן בתקופות גאולוגיות קדומות. חולות צבעוניים הנמצאים בשכבות השונות גם הם מראה שכיח בתוך מכתשי סחיפה.
תאוריה מודרנית להיווצרות מכתש.
להלן תיאור סכמטי בן שבעה שלבים להיווצרות של מכתשי הנגב. בתחילה (לפני כ-150 מיליון שנה): מהים הקדום, ים טתיס, עולים פני כדור הארץ מזרחה.
המכתש הקטן
המכתש הקטן (בשמו המדויק: מכתש חֲצֵרָה) הוא מכתש אירוזי, השלישי בגודלו מבין חמשת מכתשי הנגב וחצי האי סיני.
המכתש הקטן נמצא ברכס חצרה ומכאן נקרא גם מכתש חצרה (בערבית: الخضيرة - אלחֻ'צַ'יְרָה - "גורן הדקלים"). זהו המכתש המזרחי בסדרת המכתשים שנוצרו בקמרי הר הנגב ובצפון סיני, בהם מכתש רמון, המכתש הגדול ומכתשי עריף.
ביוני 2019 הכריזה המדינה על הפיכת המכתש לשמורת טבע.
אפיוני המכתש.
צורתו של המכתש כמעט מעוגלת. אורכו המרבי מגיע לכ-8 ק"מ, רוחבו לכ-6 ק"מ ועומקו לכ-400 מטרים. שני שבילים עיקריים יורדים אל המכתש: הראשון הוא "מעלה עלי" בפינתו הדרום-מערבית של המכתש, המגיע ממעלה עקרבים; השני הוא "מעלה חצרה" המהווה חלק משביל קדום שעלה מנחל צין למצד תמר, ויורד בצידו הצפון-מזרחי של המכתש.
נחל חצרה הוא הנחל המנקז את המכתש הקטן לעבר נחל צין והערבה. הנחל עובר דרך פתח בקירו הדרום מזרחי של המכתש (המכונה שער אשמדאי או שער השטן), המהווה חלק מרכס חצרה. המכתש הקטן ידוע באבן החול הצבעונית שבו. צבעה של אבן החול משתנה בין לבן, אפור, חום, צהוב, אדום, סגול ולבן. צבעי האבן נובעים מכמויות זעירות של תחמוצות ברזל.
היווצרות.
המכתשים בנגב הם היווצרות נדירה, שכן דרוש שילוב של מספר תנאים כדי שייווצר מכתש: קמר אסימטרי, שכבות סלע שונות במידת קשיותן (למעלה שכבות סלע קשות, כמו גיר או דולומיט, ומתחת להן שכבות סלע רכות), חתירת נחל הסוחף את תוכנו של המכתש בעל בסיס סחיפה נמוך, ואקלים מדברי (יובש השומר על קירות המכתש מפני בליה).