מומחה

מומחה הוא אדם אשר קנה ידע רב בתחום ספציפי, המקנה לו יכולת הסקת מסקנות ופתרון בעיות מורכבות בתחום התמחותו. מומחים אינם בהכרח טובים מן הממוצע בתכונות מולדות כלליות כמו זיכרון, או IQ. חקר המומחיות הוא שדה מחקר בתחום של פסיכולוגיה קוגניטיבית, החוקר את התהליכים ההופכים אדם למומחה. מחוץ למחקר הפסיכולוגי, המונח לרוב מציין אדם אשר רכש מספיק ידע (ולעיתים יש צורך שיעמוד בדרישות נוספות) כדי לעבור רף מסוים, אשר מספק לו הכרה על ידי החברה במומחיותו. המומחיות מציינת כי הוא מקור אמין להיסמך עליו וללמוד ממנו. כמו כן, לרוב בשל ההכרה יזכה המומחה להרשאות אשר אינן ניתנות לאנשים ללא מומחיות בתחום. המומחה יוכל להתמנות לתפקידים המצריכים מיומנות גבוהה וניסיון רב בתחום מומחיותו. אחת השאלות הבסיסיות העומדות בשדה המחקר של מומחיות היא מה שונה בדרך החשיבה של מומחים אשר מקנה להם את יכולות ההסקה ופתרון הבעיות המאפיינות אותם. לרוב שאלה זו מחולקת לתתי תחומים לפי סוג החשיבה הנדרש בהם. אך ללא קשר לתוכן ישנם כמה מאפיינים כללים שנמצאו במגוון רחב של מחקרים על מומחיות: פתרון המומחה נסמך על הגדרת הבעיה מחדש לפי עקרונות כלליים, על מידע רב וזמין לשליפה ועל תבניות פעולה אוטומטיות הממרכזות את המומחה למידע הרלוונטי הנקראות סכמות פעולה. כמו כן מומחים לא רק יודעים איך לפתור בעיות ולהשתמש בעקרונות אלא הם גם מבינים מדוע פותרים בעזרת העקרונות הללו, והבנה זו נותנת להם יכולת גמישות גבוהה, והחלה של סט העקרונות על בעיות מסוג שמעולם לא ראו. זאת בניגוד למתמחים אשר כאשר הם נתקלים בשאלה מסוג שונה מהשאלות שהם היו רגילים להיתקל בעבר הם מתקשים נורא בפתרון. תחומים רבים מערבבים שימוש נרחב בזיכרון לטווח קצר, אך ישנם תחומים אשר רוב ההתעסקות בהם מתבצע בעזרת זיכרון זה. בתחומים אלו רוב החשיבה מתבצעת ללא כלי עזר חיצוניים. תחומי התמחות המשתייכים לקטגוריה זאת הם שחמט, חישובים מתמטיים ללא דף, פוקר וכדו. ממחקרים שנעשו בתחום נראה כי הדפוסים הבסיסים המאפשרים זאת בנויים על ידע טכני רב, וגיבוש תבניות פעולה ספציפיות אשר מיושמות באופן אוטומטי על הבעיה הנידונה. לדוגמה ממחקר שנעשה על המתמטיקאי איי. סי. איטקין, אשר הפגין יכולות נרחבות בחישוב שורשים, מכפלות וחלוקות של מספרים ראשוניים התגלה כי היכולות המתמטיות שלו מושתתות על זכירת כל גורמי המכפלה עד 1500. כמו כן לאיטקין היה ידע של סט פעולות אשר באמצעות גורמי המכפלה יכל להחיל על ביצוע החישובים המורכבים. ממחקרים על מומחים לשחמט התגלה כי אין המומחים בתחום בעלי זיכרון קצר טווח פנומנלי, ואף לא זיכרון ויזואלי טוב יותר מהאוכלוסייה. החוקר הרברט סיימון הראה כי יכולתם של השחמטאים לזכור מהלכים קדימה מתאפשרת באמצעות דחיסת מהלכים רבים לכדי תבנית קוגניטיבית אחת, בתהליך המכונה CHUNKING. באמצעות הליך זה הזיכרון האנושי לטווח קצר, אשר יכול להחזיק לרוב בין 5 ל-9 פריטים יחדיו, מסוגל להכיל מהלכים רבים הדחוסים לכדי תבניות. מחקרים נוספים על מומחי ספורט הראו כי דחיסת מידע לתבניות משתנה בין תחומי מומחיות, לדוג' בעוד מומחים להוקי זוכרים את מיקומם של השחקנים על המגרש בתבניות, מומחים לכדורעף אינם מראים יכולת זאת, אלא מראים יכולת זכירה של מיקום הכדור בסצנה נתונה. יתר על כן ברגע שמתבצעת דחיסה מראש למהלכים רלוונטיים בלבד, מרחב האפשרויות לבחירה של מהלכים מצטמצם ונהיה יעיל יותר. כמו כן הוצעו מודלים של שימוש בדחיסות תוך כדי עירוב של זיכרון לטווח ארוך אשר מגביר את מרחב המדגם והאיכות של האפשרויות הנשלפות. בתחומים רבים הבעיה אשר ניצבת מול המומחה היא אינה מוגדרת היטיב, בתחומים אלו חלק ניכר מהליך הפתרון הוא הגדרת הבעיה מחדש בצורה נכונה, ובכך מתאפשר מנגנון לחיפוש תשובה יעיל. בין התחומים המשתייכים לקטגוריה זו נמצאים: פיזיקה, מתמטיקה, פסיכולוגיה וכדו. המחקרים אשר התבצעו בתחום התבססו בעיקר על הבדלים בייצוג הבעיה, והראו הבדלים מהותיים בתהליכי העיבוד בין טירונים למומחים. הטירונים נשענים רבות על הניסוח המילולי של הבעיה הספציפית, קוראים בקפידה ומדגישים נקודות חשובות, ומבססים את מרחב הבעיה שלהם על הנתונים. הארגון של העקרונות היסודיים העומדים מאחורי הבעיה אינם מסודרים אצלם מספיק ועל כן על מנת להתמודד עם החוסר בנתונים, מנסים הטירונים למצוא את אחת המשוואות אשר ישנה להם, אשר מכילה את הנתונים הספציפיים. בנוסף לעבודה אחורנית ניתן לראות דפוסים של ניסוי וטעיה בדרך הפתרון. לעומתם מומחים, אשר אצלם העקרונות מאורגנים ברשת חזקה ומחודדת, ראשית מסווגים את הבעיה לפי עקרונות היסוד שלה. לאחר מכן המומחה לרוב מייצג את משוואת היסוד אשר מתאימה לבעיה, המשוואה מוחלפת למשוואה אחרת באמצעות תוכנית פעולה מוגדרת מראש וכך עד שהבעיה נפתרת.. בתחומים רבים מול המומחה ניצבת בעיות אשר זיהוי מתקדם יכול לעזור לפתרונן, אך ישנם תחומים בהם הזיהוי הוא הבעיה עצמה. דוגמה לתחומים שכאלה הם רפואה רדיולוגית, פסיכיאטריה, ארכאולוגיה וכדו. בתחומים אלו המחקר התמקד בדרכי הסריקה של הקלט על מנת לאבחן מקור לבעיה רפואית, לשחזר כלים עתיקים או לתת אבחנה דיאגנוסטית. בדומה למחקרים כללים על מומחיות, ניסויים על רדיולוגים הראו כי מומחים בתחומים אלו משתמשים בידע רב על מנת להגדיר את מרחב הבעיה באופן חד ומדויק, למשל באמצעות מפרט אנטומי בבדיקה רדיולוגית, המאפשר להם להתעלם מחלקים אשר לא רלוונטיים לבעיה. כמו כן למומחים תבניות פעולה ספציפיות המיושמות באופן אוטומטי, למשל המומחים פחות מתמקדים בסריקה גלובלית של האובייקט הנמצא מולם אלא ישנה התרכזות באזורים ספציפיים, אשר לרוב הפתרון לבעיה ימצא בהם. כמו כן הסקת המסקנות מתבצעת מן האובייקט הנסקר, ולא על סמך היפותזה מכווינה. לעומתם טירונים לרוב משערים היפותזה מסוימת ובודקים אותה, מה שגורם להם להתעלם פעמים רבות מפיסות מידע חשובות. כמו כן לעיתים רבות הטירונים מתמקדים בחלקים לא רלוונטיים התופסים את העין. פרק זה לוקה בחסר. אנא תרמו לוויקיפדיה והשלימו אותו. אחד המאפיינים של מומחיות הוא שהיא אינה מולדת, אלא נרכשת עם הזמן באמצעות תרגול וצבירת ידע. בעקבות כך עם השנים התבסס תת-תחום החוקר כיצד אנשים הופכים להיות מומחים. ידוע כי רכישת ידע דורשת שעות רבות של אימון, ואין זה מפתיע שחלק גדול מהמחקר מוקדש לסוגי התרגולים אשר על האדם לבצע על מנת להפוך למומחה. הדרישה לאימון נובעת מכך שיכולת הלימוד מעקרונות אבסטרקטיים היא מוגבלת. המאפיין החשוב ביותר שנחוץ לתרגול יעיל הוא להכיל את הידע הטכני הנדרש לתחום המומחיות. לדוגמה על מנת להפוך למומחה בתחום השחמט על המתלמד להכיר קרוב ל־50,000 מצבים כך שהוא יוכל להתמודד עם כל דפוס מורכב במשחק. מחקרים מצאו כי נחוצות לפחות 10,000 שעות של אימון על מנת להגיע לרמות הביצוע הגבוהות ביותר. מטרת התרגול מלבד למידה סט הכלים לפתרון בעיות היא להפוך את השימוש בכלים לאוטומטי. דבר זה יקל על שימוש הכלים במשימה במהירות, יפחית את השימוש במשאבים קוגניטיביים בהפעלת הסט וימקד את המתלמד במצבים הרלוונטיים לתשומת לב. כפי שהציגו מחקרים, אחד ההבדלים המשמעותיים בין מומחים לטירונים הוא היכולת לפתור את הבעיה המוצגת לפניהם באמצעות עקרונות כללים. לכן על התרגול לכלול התנסויות מכמה שיותר סוגים, אשר מצד אחד מייצגים את אותו העיקרון, אך מצד שני מאפשרים למתנסה ללמוד איך להתנתק מההקשר הספציפי שאליו הבעיה שייכת על מנת לפתח סכמות פעולה. בהתאם לכך שימוש בשיטות המוכוונות לבעיה ספציפית כמו ניתוח אמצעים מטרות, בה מנותח שדה האפשרויות שניתן לבצע על מנת להקטין את הפער בין המטרה הסופית לבין המצב הנוכחי, תהיה פחות אפקטיבית כיוון שהיא מלמדת את הקורא להישען על הנתונים הפרטיים. ואכן ישנם בספרות כמה וכמה מחקרים המראים ששיטות למידה כגון זאת מפריעות לתהליך ההתמחות. לפיכך החוקרים יוהאן סוולר (John Sweller(אנ'))) ואליזבת' אוון (Elizabeth Owen) מציעים כי על מנת להגביר את האפקטיביות של האימון יש צורך בשאלות אשר מערבות שימוש בסכמות פעולה כלליות ולא מוכוונות נתונים. ואכן במחקר שבוצע על ידם נמצא כי כאשר לימדו נבדקים להתמחות בפתרון בעיות טריגונומטריות, כאשר במקום לנסות לפתור שאלות ספציפיות על זווית כזאת או אחרת, הם התנסו במציאת כל הזוויות וכל הצלעות של מצולע מסוים האפקטיביות של הלמידה עלתה, והנבדקים למדו את העקרונות הכללים של טיב הקשר בין נתונים לבין המידע שניתן להפיק מהם. התוצאות שוחזרו בצורות למידה יותר מורכבות של תחומים דינמיים. אחד המודלים היסודיים המסביר כיצד אימון פועל בכלל הוא המודל של ג'ון אנדרסון לרכישת מיומנויות. לפי אנדרסון רכישת מיומנות מתבצעת בשלושה שלבים מרכזיים. ראשית האדם מפתח ידע דקלרטיבי מודע על פתרון בעיה מסוימת. למשל כאשר הוא בא לנגן בטכניקה חדשה על כלי, הוא יודע באופן מודע ודקלרטיבי כי צריך להזיז את היד בצורה כזאת או אחרת, לשמור על מרווח מהסנטר, ללחוץ על הכלי באזורים האלו והאלו וכדומה. בשלב השני האדם הופך את הידע הדקלרטיבי לידע פרוצדורלי הפועל באופן אוטומטי. שלב זה מתבסס על מודל לשמירת זיכרון הנקרא ACT-R. לפי מודל זה הזיכרון מסודר כך שבין כל שני קונספטים ישנו יחס אחד לפחות הניתן להחיל עליו פונקציה בינארית של "נכון-לא נכון" לדוגמה המושג "אני" והמושג "תיבה 7 ביצירה" מחוברים ביחס של "הגעתי במהלך הנגינה ל-" אשר יכול להיות נכון ויכול להיות שגוי. בהתאם למודל זה אנדרסון טוען שהידע הדקלרטיבי מקודד בשלב השני של תהליך פיתוח מיומנויות לידע שרירי באמצעות ביטוי שיכול לקבל ערכים אמות או שקר. כך שאם הביטוי (A) נכון יש ליצור את הפעולה הפיזיולוגית (B). כך לדוגמה כאשר מגיע הנגן לתיבה 7 ביצירה, הביטוי "אני הגעתי במהלך הנגינה לתיבה מס' 7" (A) מקבל ערך של "אמת" ומכאן המערכת מזהה באופן אוטומטי את הקיום של (A) כאמת ומפעילה את השרירים האמונים על הנגינה (B), ללא התערבות מודעת. בשלב השלישי לפי הטכניקה הפרוצדורלית מתחדדת ומתרחבת, כך שהיא נהיית יותר כללית, ומכילה יותר תוכן. לפי הדוגמה דלעיל הנגד כבר מקודד מוטיבים שלמים בנגינה לעבר ידע פרוצדורלי. המודל הוא אבן דרך יסודית בחקר פיתוח מומחיות והשפיע רבות על התפתחות התחום, אך חלקים ממנו שנויים במחלוקת עקב מחקרים מאוחרים יותר. כפי שראינו המומחים מסתמכים רבות על סכמות פעולה, והגדרה מחדש של הבעיה לפי העקרונות היסודיים המרכיבים אותה. מכאן אך טבעית היא ההשערה כי מתמחים אשר ילמדו את סכמות הפעולה ואת הסיווג לפי עקרונות יפגינו יכולות הדומות למומחים. השערה זו נבחנה על ידי החוקר אלן סכואנפלד (Alan Schoenfeld) והתגלתה כשגויה. ההסבר אותו מספק החוקר הוא שלימוד העקרונות לא יכול להיות מיושם על ידי התלמידים כיוון שהחוקר בעת שהוא משתמש ביוריסטיקה נסמך על ידע קדום אשר אין לתלמיד. היוריסטיקה היא לא מספיק ממוקדת למקרים ספציפיים אלא נסמכת על הבנת תהליכים וקישור בין הנתונים לעקרונות. כמו כן הרבה פעמים על מנת להבין את היוריסטיקה יש צורך בתרגול רב. עם זאת ישנה אפשרות שהלימוד של יוריסטיקות מקדם יותר מהר למידה בעזרת תרגול על אף שכאשר הוא נלמד לבדו הוא כמעט ואינו יעיל. וכן שלימוד יוריסטיקות בצורה נרחבת הנותנת לתלמיד מספיק רקע על מנת ליישם את היוריסטיקה כן תעזור לו בפתרון הבעיות. ערך מורחב – למידה מבוססת פרויקטים על מנת להקנות יכולות של למידה עצמאית וחשיבה מסדר גבוה על מנת לפתור בעיות מורכבות, לא די בשיטות הוראה פרונטליות רגילות. לעומת זאת מקובל על חוקרים רבים כי לימוד מבוסס פרויקטים יכול להקנות מיומנויות אלו בקנה מידה רחב. הפרויקטים הם משימות מורכבות המבוססות על שאלות מאתגרות המערבות את הסטודנטים בעיצוב, פתרון בעיות, קבלת החלטות וחקירה. השימוש בפרויקטים מקנה לסטודנטים את האפשרות לעבוד באוטונומיות יחסית לאורך זמן, תוך הגעה לכדי תוצר ממשי מוגמר - ממשי או מופשט. לפי החוקרים משה ברק ואהרון שחר האפקטיביות של לימוד מונחה פרויקטים נובעת מכך שהוא עונה על התכונות המרכזיות בהקניית טכניקות חשיבה מסדר גבוה. החוקרים עקבו אחר תלמידי תיכון במגמת אלקטרוניקה אשר ביצעו פרויקט גמר כחלק מתעודת הבגרות שלהם במגמה. מן הממצאים עלה כי אכן פונקציות מרכזיות בפתרון בעיות, וחשיבה מסדר גבוה הוקנו לתלמידים. נמצא כי הפרויקטים מספקים קישור של החומר הנלמד לחיים האמיתיים באופן שמעניין את התלמידים ומשפיע על חיי היומיום שלהם. יתר על כן הגמישות שבפרויקטים מאפשרת התאמה אישית ליכולות הקוגניטיביות של התלמיד, ולידע אותו רכש במהלך לימודיו. נוסף לכך התלמידים היו אחראים לתהליך הלמידה בעצמם, ושלטו בצורת הלימוד. ולבסוף צורת הלימוד אפשרה הבנה ופיתוח של תהליכי מטא-קוגניציה על ידי התלמידים. התלמידים נדרשו לאורך העבודה לעשות אבחון עצמי לבעיות שהתגלו בפרויקט, למצוא דרכים למנוע אותם בעתיד, תוך הבנה של המִשְגֶה בצורת העבודה שגרם לתקלה, ובכך רכשו מיומנויות מטא-קוגניטיביות. פרק זה לוקה בחסר. אנא תרמו לוויקיפדיה והשלימו אותו. בניסוי אחד נמצא כי כשמנתחים מומחים ביצעו סימולציה של ניתוח, ראו בבדיקת EEG מצב של זרימה וריכוז ללא מעמסה מנטלית קיצונית. וזאת בשונה מהמצב בזמן התמודדות עם אתגר חדש בתחום אחר. רופא מומחה רב אומן זיכרון עבודה יצירתיות The 4 things it takes to be an expert, סרטון בערוץ "Veritasium", באתר יוטיוב (אורך: 17:59), 2 באוגוסט 2022 Medin, D. L., Ross, B. H., & Markman, A. B. (2005). Cognitive Psychology. (4th ed.) New York: wiley pages 421-449 Barnett, S. M., & Koslowski, B. (2002). Adaptive expertise: Effects of type of experience and the level of theoretical understanding it generates. Thinking & Reasoning, 8(4), 237-267. Hunter, I. M. L. (1979, January). ROLE OF MEMORY IN EXPERT MENTAL CALCULATIONS. In BULLETIN OF THE BRITISH PSYCHOLOGICAL SOCIETY (Vol. 32, No. JAN, pp. 34-34). ST ANDREWS HOUSE, 48 PRINCESS RD EAST, LEICESTER, LEICS, ENGLAND LE1 7DR: BRITISH PSYCHOLOGICAL SOC. Waters, A. J., Gobet, F., & Leyden, G. (2002). Visuospatial abilities of chess players. British Journal of Psychology, 93(4), 557-565. Chase, W. G., & Simon, H. A. (1973). Perception in chess. Cognitive psychology, 4(1), 55-81. Allard, F. and Starkes, J.L. 1991. “Motor‐skill experts in sports, dance, and other domains”. In Towards a general theory of expertise: Prospects and limits, Edited by: Ericsson, K.A. and Smith, J. 126–152. Cambridge,, UK: Cambridge University Press. Gobet, F., & Simon, H. A. (1996). Templates in chess memory: A mechanism for recalling several boards. Cognitive psychology, 31(1), 1-40. Bedard, J., & Chi, M. T. (1992). Expertise. Current directions in psychological science, 1(4), 135-139. Chi, M. T., Feltovich, P. J., & Glaser, R. (1981). Categorization and representation of physics problems by experts and novices. Cognitive science, 5(2), 121-152. Lesgold, A. M., Feltovich, P. J., Glaser, R., & Wang, Y. (1981). The Acquisition of Perceptual Diagnostic Skill in Radiology (No. LRDC-81/PDS-1). PITTSBURGH UNIV PA LEARNING RESEARCH AND DEVELOPMENT CENTER כהנמן, ד' (2017). לחשוב מהר לחשוב לאט. תל אביב: מטר, אור-יהודה: כנרת. עמוד 266. Quilici, J. L., & Mayer, R. E. (2002). Teaching students to recognize structural similarities between statistics word problems. Applied Cognitive Psychology: The Official Journal of the Society for Applied Research in Memory and Cognition, 16(3), 325-342. Owen, E., & Sweller, J. (1985). What do students learn while solving mathematics problems?. Journal of Educational Psychology, 77(3), 272. Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: Effects on learning. Cognitive science, 12(2), 257-285. Sweller, J., & Chandler, P. (1994). Why some material is difficult to learn. Cognition and instruction, 12(3), 185-233. Vollmeyer, R., Burns, B. D., & Holyoak, K. J. (1996). The impact of goal specificity on strategy use and the acquisition of problem structure. Cognitive Science, 20(1), 75-100. Singley, M. K., & Anderson, J. R. (1989). The transfer of cognitive skill (No. 9). Harvard University Press. Carlson, R. A., Sullivan, M. A., & Schneider, W. (1989). Practice and working memory effects in building procedural skill. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 15(3), 517-526. Pennington, N., Nicolich, R., & Rahm, J. (1995). Transfer of training between cognitive subskills: Is knowledge use specific?. Cognitive Psychology, 28(2), 175-224. Anderson, J. R. (1989). Practice, working memory, and the ACT* theory of skill acquisition: A comment on Carlson, Sullivan, and Schneider (1989). Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 15(3), 527-530. Schoenfeld, A. H. (1985). Mathematical Problem Solving Academic Press Orlando. Chapter 6. Barak, M., & Shachar, A. (2008). Projects in technology education and fostering learning: The potential and its realization. Journal of Science Education and Technology, 17(3), 285-296. Blumenfeld PC, Soloway E, Marx RW, Krajcik JS, Guzdial M, Palinscar A (1991) Motivating project-based learning: Sustaining the doing, supporting the learning. Educ Psychol 26(3 & 4):369–398 Marx RW, Blumenfeld PC, Krajcik JS, Soloway E (1997) Enacting project-based science. Elem Sch J 97(4):341–358 Barak M (2002) Learning good electronics, or coping with challenging tasks? Priorities of excellent students. J Technol Educ 14(2):20–34 Barlex D (1994) Organizing project work. In: Banks F (ed) Teaching technology. Routledge, London, pp 124–143 Thomas JW (2000). A review of research on project-based learning, Autodesk, San Rafael, CA. Retrieved from http://www.bie.org/ files/researchreviewPBL.pdf Brandt R (1998) Powerful learning. Association for Supervision and Curriculum Development (ASCD), Alexandria, VA Bransford JD, Brown AL, Cocking R (eds) (1999) How people learn: brain, mind, experience, and school. National Academy Press, Washington, DC יעל חלק, ד"ר נטע מימון מפענחת כיצד מוזיקה משפיעה לנו על המוח, באתר הארץ, 28 ביוני 2023