הכשרת מורים לקראת הוראת כימיה במעבדה

מקור: חושבים כימיה – שילוב טיפוח חשיבה והיבטים דידקטיים בהוראת כימיה כללית ופיזיקלית במעבדה, הוצאת מכון מופ"ת, עמ' 15-19.
 
ביצוע פעילויות מעבדה במסגרת לימודי כימיה הנו חלק בלתי נפרד מהכשרת המורים להוראת מדעים במוסדות להשכלה גבוהה. באחד ממאמריו ערך דומין (Domin, 1999a) ניתוח תוכן של תדריכי מעבדה בקורסים של כימיה כללית בחיפוש אחר מטלות המפעילות תפקודי חשיבה גבוהים. ממצאיו מצביעים על כך שאופי המטלות במעבדה דומה ל"ספרי בישול": ממוקד בעיקר באיסוף נתונים לעומת פעולות של תכנון, חקירה או אינטרפרטציה של הממצאים. דומין מציע שני הסברים לעובדה שלמידה משמעותית מתרחשת רק לעתים רחוקות במהלך ביצוע המעבדות:
1. רוב פעילויות המעבדה מתמקדות באיסוף נתונים.
2. הפעילויות במעבדה מדגישות מיומנויות קוגניטיביות נמוכות, כגון למידה בעל פה ופתרון בעיות בדרך אלגוריתמית.
דיצלר וריצ'י (Ditzler & Ricci, 1995) פיתחו תכנית להוראת כימיה כללית במעבדה המיודעת לתלמידים במכללה. ("מגלים כימיה") מודל ההוראה שלהם כולל שלושה שלבים: 1. דיון מקדים במעבדה; 2. איסוף נתונים במהלך העבודה; 3. גילוי שלאחר ביצוע המעבדה (בחינת ממצאים והסקת מסקנות)
קלארק ועמיתיו (Clarck et al., 2000) מציעים מערך הוראה בכימיה המקדם למידה משמעותית במעבדה. על פי המחברים, השגת ידע זה מחייבת שינוי אופן ההפעלה המסורתי של הסטודנטים במעבדה מדגם של מהלך פסיבי למעורבות פעילה. במהלך הפעילות במעבדה עובדים הסטודנטים בצוותים, מבררים סוגיות שאינן ברורות וחולקים רעיונות עם עמיתים ומרצים.
הארט ועמיתיה (Hart et al., 2000) טוענים שאחד הגורמים המעכבים את הלמידה המשמעותית במעבדה הוא חוסר הבנת יעדי המעבדה ומטרותיה ללומדים. הם מבחינים בין מטרות של פעילות במעבדה הנוגעות לתחום התוכן המדעי בו היא עוסקת לבין יעדים המשקפים את הכוונות הדידקטיות של המורה בזמן תכנון הפעילות.
טובין (Tobin, 1990) ממליץ על שיתוף פעולה בין החוקרים בתחום הוראת המדעים לבין מורים במטרה לקדם את הלמידה המשמעותית במעבדה. מאחר שההוראה של תחום הדעת במוסדות להכשרת מורים ממוקדת בעיקר בתוכן המדעי, חשוב לאזן מצב זה באמצעות הדגשת הפעילות הקוגניטיבית והמטקוגניטיבית בתחום.
 
התוכנית "חושבים כימיה"
במהלך כתיבת תדריכי המעבדה והמדריך למרצה של התכנית "חושבים כימיה" שולבו רעיונות מהספרות המחקרית שפורטו לעיל.
התכנית פותחה בעבודת צוות של מרצים דיסציפלינריים לכימיה ושל מרצה להוראת המדעים. התכנית נוסתה ע"י המחברים בקורס דיסציפלינרי במכללת סמינר הקיבוצים.
 
תכנית ההוראה מיועדת להיות חלק מהתכנית להכשרת סטודנטים להוראת מדע בבית הספר העל יסודי. התכנית משלבת בין מטרות שנועדו לביסוס ולהעמקה של ידע מדעי לבין מטרות שנועדו לפיתוח תפקודי חשיבה גבוהים, תוך הבניית ידע פדגוגי תלוי תוכן בהוראת הכימיה.
 
בתחום הדעת – כימיה:
1. פעילות במעבדה חושפת את ההיבט התהליכי והניסויי של מקצוע הכימייה, בדגש על תפקודי חשיבה וחקר תוך הקפדה על דיוק, תוקף ומהימנות.
2. פעילות במעבדה היא דרישת-קדם לקורסים ולמעבדות מתקדמות במדעים ולעבודה במחקר.
 
בתחום הפדגוגי-דידקטי – הוראת כימיה:
1. הפעילות במעבדה מקשרת בין הידע התאורטי בתחום הכימיה לבין העולם הקונקרטי וחיי היומיום.
2. הפעילות במעבדה שנערכת אחרי לימוד תאורטי של התכנים במסגרת קורס דיסציפלינרי מיישמת למידה בגישה ספירלית-קונסטרוקטיביסטית: הבנייה פעילה של נדבך ידע נוסף על בסיס ידע קיים בהקשר חדש.
3. הפעילות במעבדה מפתחת מיומנויות ביצוע פסיכומטריות, כגון: הפעלת מכשור מורכב, התארגנות עם מטלה מורכבת.
4. הפעילות במעבדה מעלה את המוטיבציה ללימוד מדעים.
 
בתחום הכשרת מורים להוראת כימיה:
הפעילות במעבדה משמשת כמנוף לגיבוש תפיסות הסטודנטים בנושא: הוראה משמעותית של כימיה במעבדה.
מטרות התכנית
  • הבניית ידע מדעי בתחום התוכן
  • פיתוח תפקודי חשיבה גבוהים כחלק מהחשיבה המדעית בתחום הדעת
  • גיבוש תפיסה מדעית בתחום הכימיה, כגון: ההיבט התהליכי של המדע, מאפייני החקר המדעי
  • גיבוש ידע פדגוגי תלוי תוכן: ידע דידקטי בהוראת הכימיה, מודעות לתהליכי הלמידה, לתהליכי החשיבה ולקשיים הכרוכים בפעילות מעבדה
  • חיזוק המוטיבציה ללימוד ולהוראה של כימיה
 
ביבליוגרפיה
Clark, R.L., Clough, M. P. & Berg, C.A. (2000). Modifying cookbook labs. The Science Teacher, 1, 40-43.
Domin, D.S. (1999a). A content analysis of general chemistry laboratory manuals for evidence of higher order cognitive tasks. Journal of Chemical Education, 76(1), 109-112.
Ditzler, M.A. & Ricci, R.W. (1995). Discovery Chemistry: A laboratory based approach to general chemistry. New Directions for Teaching and Learning, 61, 35-43.
Hart, C., Mulhall, P., Berry, A., Loughran, J, & Gunstone, R. (2000). What is the purpose of this experiment? Or Can students learn something from doing experiments? Journal of Research in Science Teaching, 37, 655-675.
Tobin, K. (1990). Research on laboratory activities: In pursuit of better questions and answers to improve learning. School Science and Mathematics, 90, 403-418.
מה דעתך?

ביבליוגרפיה
Clark, R.L., Clough, M. P. & Berg, C.A. (2000). Modifying cookbook labs. The Science Teacher, 1, 40-43.
Domin, D.S. (1999a). A content analysis of general chemistry laboratory manuals for evidence of higher order cognitive tasks. Journal of Chemical Education, 76(1), 109-112.
Ditzler, M.A. & Ricci, R.W. (1995). Discovery Chemistry: A laboratory based approach to general chemistry. New Directions for Teaching and Learning, 61, 35-43.
Hart, C., Mulhall, P., Berry, A., Loughran, J, & Gunstone, R. (2000). What is the purpose of this experiment? Or Can students learn something from doing experiments? Journal of Research in Science Teaching, 37, 655-675.

Tobin, K. (1990). Research on laboratory activities: In pursuit of better questions and answers to improve learning. School Science and Mathematics, 90, 403-418.

    הביטוי "הבניית ידע מדעי בתחום התוכן" כמטרה בתוכנית להכשרת מורי מדעים – ללא הגבלת סוג הידע ותוקפו – עלול להישמע כאילו אתם מצפים מן המוכשרים להוראה ליצור ידע חדש בכמיה, כאשר בסך הכל הכוונה היא שתוך כדי הפעלתם בתוכנית הם יגיעו לידי הבנה של תכנים נוספים בכמיה, מעבר למה שידעו קודם לכן… וכי מה עושים מקבלי פרס נובל בכימיה אם לא הבניית ידע מדעי בכימיה? כלומר, מעבר לידע הדידקטי, ומעבר לידע המתודולוגי (בניהול וביצוע ניסויים במעבדה) אתם מתכוונים גם שהמתכשרים להוראה ילמדו עוד קצת כימיה (סליחה, יבנו ידיעה בכימיה).

    פורסמה ב 18/10/2007 ע״י יהושפט גבעון

    שמי שירה אדלר בימים אלו מסיימת כתיבת דוקטורט בכימיה.הייתי מעונינת ללמד כימיה0543976459

    פורסמה ב 03/03/2017 ע״י שירה אדלר
    מה דעתך?