הכשרת מורים לקראת ניהול פעילות חקר בהשקפה קונסטרוקטיביסטית

מאת: עמוס דרייפוס
מילות מפתח: ביולוגיה הוראה בדרכי חקר הוראת המדעים הוראת מדעי הטבע הכשרת מורים: מודלים התנסויות מדעיות למידה אותנטית למידה מאותגרת בעיות למידה פעילה למידת חקר למידת פרחי הוראה מעבדת חקר סטודנטים להוראה קונסטרוקטיביזם
מקור:
"הכשרת מורים לקראת ניהול פעילות חקר בהשקפה קונסטרוקטיביסטית ", בתוך זוהר, ענת (עורכת). למידה בדרך החקר - אתגר מתמשך, הוצאת מאגנס, האוניברסיטה העברית, ירושלים 2006. ע"ע 166- 186.
 
 למידת תכנים מדעיים פירושה שינוי תפיסות קיימות ובניית תפיסות חדשות. בגישה הקונסטרוקטיביסיטית תהליך כזה מתרחש כאשר ללומד ניתנות הזדמנויות להבהיר ולנסח לעצמו ולמורה במדויק את תפיסותיו הקיימות, לדון בהן ולבחון את משמעותן ואת השלכותיהן.
 
לפי סולמון, למידה היא הפיכת קטעי מידע מבודדים לידע, קרי לפרטים המקושרים למרכיבים אחרים של גוף הידע של הלומד, ב"רשת של משמעויות" (סלומון, 2000). ידע חדש אינו מבודד מגוף הידע הקיים, נובע ממנו משהו, ויש לו השלכות, הלומד בוחן את מה שנובע מתפיסותיו וחוזה על פיהן התרחשויות בעולם הטבעי. בתהליך בניית ידע חדש, הלומד משווה את חיזויו לממצאים אמפיריים או לממצאים שמקורם בניסיונו האישי, הקבוצתי או התרבותי. הסיטואציה הלימודית מספקת לו הזדמנויות לבחון טיעונים שונים. הוא לומד לשאול שאלות רלוונטיות בקשר לנושא הנלמד, ובסופו של דבר חש צורך מנומק לשנות את תפיסותיו.
 
לאוסון, תוך הקבלה בין תהליך זה לבין תהליכים מדעיים של חקירת תופעות הציע את "מחזור הלמידה ההיפותטי –דדוקטיבי (Lawson, 1988, Lawson, et al , 1991 ).
 
 אסטרטגיה היפותטית- דדוקטיבית
 כיום מקובל לתאר את תהליך המחקר המדעי כתהליך בעל שני מרכיבים עיקריים: שלב העלאת ההשערה ושלב בחינת ההשערה. כאשר מדען חוקר תופעה שאינו יודע להסביר, הוא מחפש הסבר טנטטיבי (הוא מנסה למשל להחיל על התופעה מודל הידוע לו מתופעות דומות). הסבר זה יישאר במעמד של הצעה מעניינת כל עוד לא יאושש באמצעות שיטות הבחינה הפורמאליות הנהוגות בקהילה המדעית.
 
ההסבר הטנטטיבי הוא השערה. בחינת ההשערה נעשית בשיטות דדוקטיביות (היקש): אם אכן X  נכון, כי אז צריך להתרחש אירוע Y (למשל: אם אכן נכון שתהליך פיזיולוגי מסוים מופעל על ידי הפרשת הורמון X , כי אז הסרת הבלוטה המפרישה את ההורמון תמנע את הפעלת התהליך). חלקן של השיטות הדדוקטיביות ניסוייות וחלקן תצפיתיות.
 על פי לאוסון וחב', אסטרטגיות ההוראה ההיפותטית-דדוקטיבית תואמת את ההשקפה הקונסטרוקטיביסיטית ועשויה להיות אמצעי יעיל לשינוי או לשיפור הדרך שבה תופסים התלמידים את המושגים והעקרונות הנלמדים בשיעורי מדע (Lawson et al, 1991 ). בשלב ראשון, העלאת ההשערות, התלמיד המנסה להסביר את התופעה "הנחקרת" בכיתה ומציע את השערותיו. השערות אלו מבוססות על התפיסות המוקדמות, הקיימות אצלו בראשית תהליך הלמידה. התלמיד מבהיר לעצמו את מהותן של השערות אלו, תוך כדי ניסוחן המדויק. אחר כך הוא בוחן את ההשלכות של רעיונותיו, על ידי ניסוחם בצורה של היקש: אם אכן ההשערה שלי נכונה, כי אז צריך לקרוא Y . ההיקש מתורגם למונחים של ניסוי, ואז מוגדרים במדויק המשתנים (אם נפעל על המשתנה X מוגדר ומדיד, כי אז יושפע (תיאור ההשפעה המשוערת) משתנה Y (אף הוא מוגדר ומדיד). בשלב הסופי, יגיע התלמיד על סמך ממצאי הניסוי למסקנות על תקופתן וסבירותן של השערותיו. כיוון שהשערות התלמיד נבעו מתפיסותיו המוקדמות לפני ביצוע הניסוי, הפרכת ההשערה או גילוי אי-דיוקים בה יביאו אותו לבחינה מחודשת של תפיסות אלו, ותיפתח הדרך לשינוי המושגי המיוחל. אי לכך, הציעו חוקרים אלה את מחזור הלמידה ההיפותטי-דדוקטיבי: שאלה - השערה (אם..) -חיזוי (כי אז) - ניסוי - השוואה בין ממצאים לבין חיזוי (הפרת שיווקי משקל של הלומד) -מסקנות (ההשערה טעונה תיקון) -הצעת השערה חדשה -בחינה של ההשערה החדשה וחוזר חלילה.
 
ברור שתהליך זה של העלאה ובחינה של ההשערות, המהוות בסיס לבניית מושגים מדעיים במוחו של התלמיד, הוא תהליך תובעני מבחינת המיומנויות האינטלקטואליות הכרוכות בו. ואכן, על פי לאוסון וחב', דפוס כללי של חשיבה היפותטית –דדוקטיבית הוא תנאי ללמידת מושגים בתחום מדעי ייחודי כלשהו (Lawson, et al , 1999). למעשה, מיומנויות חשיבה אלו – מיומנויות חקר – מהוות את התנאי לכך שהתלמיד יהיה מסוגל לבצע את התהליך האינטלקטואלי של השינוי המושגי – להחליט אם תפיסה ב' טובה מתפיסה א' ומדוע.
 
על פי גישה זו, מקומן של המיומנויות האינטלקטואליות הקשורות לפעילות החקר הוא ברור. הן לא רק מטרה של הלמידה אלא תנאי לקיומה. ידע תהליכי (מיומנויות חקר) הוא חיוני לפיתוח הידע ההצהרתי (ידע של מושגים ועקרונות מדעיים), אבל מחזור הלמידה המוצע מבוסס על דרישה אחת החורגת במידה רבה מהשגרה של המעבדה הבית-ספרית: הלומד אמור לבחון בניסוי מעבדתי את תפיסותיו האישיות, הקיימות לפני תחילת תרגיל המעבדה, אף אם המורה יודע שהן אינן נכונות.
 
בביה"ס, נוהגים לבחון רק את ההשערות האמורות לקבל אישור בניסוי (ורק אלו מופיעות בספרי לימוד). בהיותו מעוניין ללמד "מה שנכון" מבחינה מדעית, כלומר, להביא את התלמידים לאישור התיאוריה הנכונה, המורה אינו "מבזבז" זמן יקר על עיסוק בהשערה הידועה לו כמופרכת. בדרך כלל, המעבדה הבית-ספרית המכונה "חוקרת" אינה מזמנת עימות בין תפיסות הקהילה המדעית, וכתוצאה מכך לא נוצר למעשה בשום שלב קונפליקט קוגניטיבי, במילים אחרות לא נוצרה הפרת שיווי המשקל האמורה להביא את התלמיד לבחינה מחודשת של תפיסותיו, קרי השלב שבו התלמיד חש שתפיסותיו אינן מסוגלות להסביר את התופעות שהוא חוקר, ולא נוצר אצלו הצורך להחליפן בתפיסות סבירות ופוריות יותר.
 
 במצב זה, שבו התלמיד אכן לומד את השיטות ואת אמות המידה של בחינת ההשערות, אבל אינו בוחן את תפיסותיו האישיות המוקדמות ביחס לאותן ההשערות, יתכן שהמעבדה היא בעלת אופי "חוקר" דיו כדי שתמלא את תפקידה בפיתוח מיומנויות חקר, עם זאת ספק אם מתרחש בה תהליך השינוי התפיסתי האמור לאפיין למידת מושגים ועקרונות חדשים. מקרה כזה, יתכן שצודקים המורים המעדיפים לא לבסס את בניית הידע של התלמיד על המעבדה החוקרת או על תרגילים דומים: אם אכן למעבדה החוקרת, התובענית כל כך בזמן ובמשאבים, אין תרומה ייחודית ללמידת מושגים מדעיים, כי אז אין הצדקה לראות בה אמצעי מרכזי להוראת המדעים.
 
פעילויות חקר להכשרת מורים
לא קל לשכנע פרחי הוראה או אפילו מורים משתלמים ביעילותם של תרגילי חקר מורכבים ולכאורה מייגעים, שבה התלמיד מפריך את ההשערה הנבדקת או אינו מאשר אותה במלואה (לבנות מעבדה כדי להוכיח שההשערה אינה נכונה?!). על כן, יש להעמידם במצבים שבהם הם יוכלו לחוש על בשרם את עצמת האסטרטגיה, להיות מעורבים אישית בתהליך הלמידה ולצפות בתלמידים המעורבים בתהליך.
 
בהמשך מציג המאמר החשוב של פרופסור עמוס דרייפוס שלוש פעילויות בסדר מסוים, המיועדות להשגת המטרה שהוזכרה לעיל. התרגילים פותחו עבור סטודנטים לתעודת הוראה, במסגרת קורס העוסק בהוראה במעבדה ובוצעו בדומה למתואר, במשך שבע שנים.
שתי הפעילויות הראשונות הן הדמויות של שיעורי מדע בעלי מרכיבי מעבדתי והשלישית היא תרגיל מלא של מעבדה חוקרת.
 
המשימה הסופית של הסטודנטים היא השוואה בין השיעורים על פי אסטרטגיות ההוראתיות וניתוח כל אחת מהפעילויות על פי אמות מידה של חקר, בהתאם לשלב הופעת ההשערה של הלומדים ולשלב בו מתברר ללומד שתפיסתו אינה יכולה להסביר במלואה את התופעה הנחקרת. בכל הפעילויות נחקרת תופעה. הביצוע הטכני בשתי הפעילויות הראשונות יכול להיעשות על ידי המורה, כהדגמה, או על ידי זוגות סטודנטים כמו במעבדה.
 
פעילות ראשונה: הארלנמייר השואב ביצים
בשיעור זה מתוודעים הסטודנטים לתופעה מדעית מפתיעה. אלה המכירים את התופעה מתבקשים לא להתערב בשיעור ולא לרמוז דבר לחבריהם.
 ההנחיות הניתנות ללא דיון מוקדם: שמים פסי נייר בוערים (כ10 ס"מ אורך ו-1 ס"מ רוחב) בתוך בקבוק ארלנמייר שנפחו 500 או 1000 סמ"ק. בזמן בעירת הניירות, מניחים על פי הבקבוק ביצה קשה מקולפת בקפדנות (על הקילוף להשאיר אותה שלמה לחלוטין).
התופעה הנצפית: תוך כמה שניות אחרי הנחת הביצה נפסקת בעירת הנייר והביצה נשאבת בכוח אל תוך הבקבוק. היא נראית מתארכת ונדחקת דרך צוואר הבקבוק הצר ממנה ונופלת פנימה בשלמותה. הצופים הקפדנים יכולים להבחין בכל שהביצה רוטטת מעט לפני שהאש נכבית.
 
הסטודנטים מתבקשים להציע הסבר מדעי לתופעה שנצפתה, מתקיים דיון והצעת הסברים על ידי הסטודנטים. כאן נערך השלב של ערעור ההסבר על ידי המורה. דיון נוסף מביא, בסיוע המורה, להסבר סביר יותר.
 
פעילות שנייה: כדור טניס שולחן במשפך
מניחים במשפך קטן כדור טניס שולחן. לצינור המשפך מחובר צינור גומי.
השאלה: אם ננשוף בצינור הגומי, מה יהיה הקשר בין עוצמת הנשיפה לבין תנועת הכדור? ניסוח אופרטיבי: האם החזקים בינינו יוכלו להעיף את הכדור לתקרה?
השערת הסטודנטים: ככל שננשוף חזק יותר, כל יקפוץ הכדור גבוה יותר (בדרך כלל סטודנטים מזכירים משחק ילדים שבו מחזיקים כדור באוויר מעל מקטרת באותה השיטה).
ביצוע הניסוי במספר רב של חזרות.
גם בשיעור זה מתקיימת תופעה מדעית נצפית (הכדור אינו מתרומם ואינו זז כלל ממקומו במשפך). בשלב זה סטודנטים בוחנים את המתקן, שמא יש בו חומר המדביק את הכדור, אך מתברר שהכדור נצמד למשפך רק כאשר נושפים דרכו.
דיון תוך עיסוק במתקן ובחינתו: מתברר שאפשר להחזיק את הכדור צמוד גם למשפך ההפוך- הכדור נצמד ונופל רק ברגע הפסקת הנשיפה.
הצעת הסבר: הזרימה של האוויר מסביב לכדור גורמת לתת-לחץ, והלחץ האטמוספרי מצמיד את הכדור למשפך.
ההסבר הטנטטיבי הופך להשערה. יש למצוא שיטות טכניות לבחינתה.
לבחינת ההשערה מתבצעים כמה ניסויים המבוססים על ההיקש "אם נזרים אוויר במהירות.... כי אז....: א. נושפים מעל פסי נייר והם מתרוממים בכיוון הנשיפה, ב. מניחים דף נייר בין שני ספרים, נושפים מתחתיו באמצעות קשית או צינור זכוכית והדף נצמד לשולחן, ג."קירוב להבות": נושפים בקשית בין להבות שני נרות המרוחקים זה מזה כ-2-3 ס"מ וללהבות מתקרבות.
אישוש ההשערה: הכללתה לתופעות מוכרות אחרות (לא מתקיים דיון מדעי על חוק ברנולי, אשר אינו מוקד העניין).
 
בשלב זה מבצעים הסטודנטים את משימתם: השוואת האסטרטגיות וניתוח הפעילויות. אחר כך מתקיים דיון שתוצאותיו מובאות בהמשך. העקרונות מתגלים בדיון ייושמו על ידי הסטודנטים בניתוח המעבדה החוקרת שבה יצפו, המתוארת להלן.
 
הפעילות השלישית: מעבדה בנושא תפיחת הבצק
המעבדה בנושא תפיחת הבצק היא מן המוכרות ביותר בשדה הוראת הביולוגיה, וביצועה הטכני, באמצעות כלים פשוטים, הוא קל ומרשים. תוצאות כמותיות מתקבלות ללא תיווך מכשירים, בקריאה ישירה. התופעה הנחקרת מוכרת לכל, והיא חשובה ביותר כי היא מתייחסת לידע ביולוגי עקרוני מתוך תכנית הלימודים.
הסבר: השמרים בנשימתם האנארובית בבצק, פולטים פחמן דו-חמצנימבלי לקלוט חמצן מהסביבה. כתוצאה מכך נפח הגזים עולה. חלבון גלוטן,,, שמקורו בקמח, יוצר קרום הלוכד את הפחמן הדו-חמצני, וכך העוגה תופחת עד שהטמפרטורה בתנור קוטלת את השמרים.
 
המעבדה מתבצעת על ידי תלמידי כיתות ט' – י' או על ידי תלמידים בתחילת כיתה יא, בנוכחות הסטודנטים הצופים מן הצד בהתפתחות האירועים. ביצוע המעבדה, כפי שמוצג במאמר אורך כ-150 דקות.
 
שלבים עקרוניים של הניסוי:
1. נקודת המוצא בדיון הפותח עם התלמידים היא התופעה המוכרת של תפיחת עוגות שמרים.
2. השאלה: מה גורם לתפיחה?
3. ניסוח מדויק של ההשערה (או ההשערות) וההיקשים המתאימים
4. בניית מערך ניסוי רלוונטי להשערה (או להשערות)
5. התוצאות מאששות את ההשערה השלישית: השמרים פולטים גז הנלכד בבצק והמביא לתפיחתו.
6. סיכום: אישוש ההשערה
7. זהו השלב שבו נשאלת על ידי המורה השאלה המערערת את שיווי משקלם של התלמידים: גם אנחנו פולטים בנשימתנו פחמן דו-חמצני, ואנחנו לא מנפחים דבר. לדוגמא, אם היינו בחדר שקירותיו גמישים, האם היינו מנפחים את החדר? אם נסגור עכבר נושם בתא אלסטי, האם הוא ינפח אותו? רושמים על הלוח את הנוסחה המוכרת לכל של הנשימה, המראה שתמורת כל מולקולה של פחמן דו חמצני הנפלטת, נקלטת מולקולה של חמצן, ואין שינוי בכמות הכוללת של הגזים (הניסוח המדויק והצורך בהבהרות בין כמות הגז ונפחו תלויים בידע הקודם של התלמידים).
 
המצב שנוצר: מחד גיסא, הממצאים של הניסוי נראים חד-משמעיים: נפלט פחמן דו-חמצני, השמרים חיים, אין תוספת משקל, הבצק תפח.. מאידך גיסא,. ההסבר שהוצע על ידי התלמידים נראה בלתי אפשרי.
 
8. דיון נוסף מביא עכשיו את התלמידים לשאול שאלה "החורגת מהסביר": האם ישנם תהליכים שבהם השמרים נושמים כאשר היחס בין פחמן דו-חמצני לחמצן אינו 1: 1 או כאשר אין חמצן כלל. יצוין כי התלמידים מנסחים את ההשערה המהפכנית של הנשימה האנארובית (חלקם למעשה נזכרים בה, כי בשלב קודם כלשהו למדו עליה).
9. ניסוי נוסף לבחינת ההשערה החדשה: תרחיף שמרים וגלוקוזה (ללא קמח) מושם במזרק (50 סמ"ק) שמוציאים ממנו בקפדנות את האוויר. אחרי סתימת פתח המזרק והעמדת המזרק על הפתח הסתום, אפשר לצפות בפליטה הרבה של בועות ובעלייה המהירה של בוכנת המזרק. יש "תפיחה ללא בצק" (אין גלוטן ללכידת הפחמן הדו-חמצני, כי אין קמח, דפנות המזרק משמשות בתפקיד זה באופן מוחשי ביותר).
10. סיכום:
א. הממצאים של התלמידים בניסוי (תפיחה ללא תוספת משקל) היו מדויקים.
ב. ההשערה שהפחמן הדו-חמצני הוא הגורם לתפיחה הייתה נכונה.
ג. עם זאת, לא היה בכך מספיק כדי להסביר במלואה את התופעה של התפיחה.
 
משימת הסטודנטים הייתה ניתוח האסטרטגיה ההוראתית שהודגמה להם. הדיון התקיים בעקבות הגשת הדוחות על ידי הסטודנטים הביא לאפיונה המדויק של כל אחת משלוש פעילויות, על סמך אירועים שהסטודנטים, כאמור, חשו על בשרם.
 
מה למדו הסטודנטים מהמעבדה?
המעבדה בנושא תפיחת השמרים, בניגוד לתרגיל ההדמיה שבהם שיחקו הסטודנטים את תפקיד התלמידים, הייתה פעילות הוראה אותנטית. שיעור המעבדה ניתן לכיתה של תלמידי תיכון והיא השתלבה בלמידת נושא מרכזי מתוך תכנית הלימודים בביולוגיה ושימשה, הלכה למעשה, ככלי מרכזי להוראת תכנים ביולוגיים באותה הכיתה.
כפעילות אותנטית, עסקה מעבדה זו בכל השלבים העקרוניים של מעבדה לחקר תופעות (תכנון, ביצוע, איסוף וארגון ממצאים והסקת מסקנות), תוך שימת דגש על המיומנויות הרלוונטיות (ניסוח השערות, חשיבה "אם... כי אז... "), עריכת מערך ניסוי, בידוד משתנים, מסקנות והכללות וכדומה) (ראו לדוגמא מבנה הניסוי המכריע שאפשר בחינת ההשערות המתחרות של תוספת חומר לעומת פליטת גז ובידוד ממשתנה הנפח). מיומנויות אלו אכן שימשו ככלים חיוניים לבחינת ההשערות ולהגעת התלמידים אל המושגים והעקרונות המדעיים אשר היו יעדים לתהליך הלמידה.
 
בהמשך מתמקד מאמרו החשוב של פרופסור עמוס דרייפוס באפיונים הייחודיים של המעבדה כתרגיל הכשרת מורים, כלומר בהמחשת מחזור הלמידה הקונסטרוקטיביסטי:
 
  • המעבדה התבססה על תופעה מוכרת מחיי היום יום: לא היה צורך בהדגמה מוקדמת של התופעה.
  • כאשר התלמידים ביצעו ניסוי, הם עשו זאת כדי לענות לשאלות שהם עצמם שאלו, כלומר כדי לבחון השערות של עצמם, שלב העלאת הרעיונות הראשונים הודגם במלואו.
  • ההשערות של התלמידים היו סבירות ומבוססות על ידע מדעי שנלמד קודם (הטמעה, נשימה וכדומה).
  • השערות אוששו לכאורה על ידי הניסויים (תפיחה, פליטת פחמן דו-חמצני) והשערה אחרת הופרכה בניסוי המכריע (השערת תוספת משקל). עד לשלב זה התנהלה המעבדה כמעבדה שגרתית שבה הכול קרה כצפוי.
  • הקונפליקט אשר ערער את שיווי משקלם של התלמידים הופיע ברמת ההסבר המדעי (אמנם נפלט פחמן דו-חמצני, אבל נקלט חמצן בדיוק באותה הכמות, ולא צריכה להיות תפיחה). נוצר מצב שבו לכאורה התוצאות של הניסוי הפכו בלתי אפשריות לאור העקרונות המנחים את הלומד (פחמן דו-חמצני נוצר בנשימה, ונשימה דורשת חמצן). התיאוריה החדשה לא נכפתה על התלמידים על ידי סמכות, אלא באה כתשובה לצורך שהם חשו בו: ללא תיאוריה כזו הם לא יכלו להסביר את ממצאיהם.
  • התיאוריה החדשה נבחנה באמצעות ניסוי נוסף (המזרקים). בסיום הונח הבסיס להבנת תהליך ביולוגי בעל חשיבות עצומה בתעשיית המזון (כל התסיסות המשמשות לייצור יינות, יוגורט וכדומה), התופס מקום מרכזי בתכנית הלימודים. המשך הלימוד יוכל להתבסס על המעבדה שבוצעה.
 
ההגדרה של הפעילות המעבדתית: מעבדה חוקרת מלאה אשר הובילה את התלמידים באופן שיטתי לאורך מסלול של בחינת תפיסותיהם המוקדמות בקשר לתופעה המוכרת להם, העלאת רעיונות חדשים ובחינתם.
בחינת ההשערות נעשתה הן באמצעים ניסויים אמפיריים והן על סמך ידע עיוני, בחינה זו הביאה להפרת שיווקי המשקל של התלמיד (קונפליקט קוגניטיבי), הקונפליקט גרם לשינוי מושגי ולבניית ידע המקובל על הקהילה המדעית.
כדאי להרחיב מעט על אופי הקונפליקט הקוגניטיבי, המרכזי לפעילות זו. ראשית הוא הוצג ברמה המתאימה לגיל התלמידים. כלומר, ברמה שאפשרה לתלמידים להבחין בעצם קיומו. אם הרמה המדעית הדרושה להבחנה בקיום הקונפליקט היא גבוהה מדי, כי אז הקונפליקט אצל התלמידים אינו מתרחש, ומן הסתם גם אינו משמש פתח ללמידה. שנית, הקונפליקט לא היה "אלים", כי הוא לא פסל את פעילותם של התלמידים ואת ממצאיהם. ממצאים אשר נתקבלו בניסוי נשארו תקפים, וכך גם הידע הקודם שבו השתמשו התלמידים.
הקונפליקט הקוגניטיבי לא הוצג כאילו הוא מסיים את הלמידה של נושא מדעי, אדרבא: הוא הוצג כמזמן שאלות חדשות, כמהווה הזדמנות ללומד לגשת ללמידה מחודשת של נושא בגישה חדשה וכפתח להמשך למידה משמעותית, שבה התלמיד יענה לשאלה שהוא עצמו שאל.
 
מעבדת תפיחת הבצק מדגימה בירור מצב מיוחד: הממצאים העובדתיים נראו בלתי אפשריים ומנוגדים לתיאוריה הקיימת. מצב זה הזכיר מצב של "מחקר זורם" במונחים של שוואב או מצב "מהפכני" במונחים של קוהן. במצבים כאלה, ממצאים סותרים או בלתי אפשריים לכאורה מחייבים את החוקרים המנסים ליישב את הסתירה לבחון מחדש עקרונות יסוד מדעיים אשר הנחו מחדש עקרונות יסוד מדעיים אשר הנחו עד אז את המחקר, מצבים כאלה עשויים להביא לשינוי מהפכני באופן שבו הקהילה המדעית תופסת תחום שלם של ידע ועשויים לשמש את המורה לפיתוח תובנות על מהות המדע, אם התלמידים בשלים לכך (Kuhn 1970, Schwab, 1961 ).
 
 סיכום
תגובות בסטודנטים לתרגילים אלה, הן בעל פה והן בדוחות ובדיונים, היו חיוביות ולעתים נלהבות. נראה שהם למדו להעריך פעילות מעבדתית חוקרת על פי אמות מידה המובנות להם. התגובה הבולטת ביותר התייחסה לחוויה הלימודית שלהם עצמם בתחום "התוכן המדעי": רבים מהם טענו כי לעולם לא ישכחו את הביצה, המשפך וקירוב הלהבות. בנקודת השקפה של הכשרת מורים, אין ספק שהאימפקט של השיטה על הלומד הומחש, הן על ידי המעורבות הישירה של הסטודנטים בתהליך למידה והן באמצעות תצפיותיהם בתלמידים הלומדים.
 
ההסתייגויות העיקריות באו דווקא, ולא במפתיע, מאלה שכבר היו מורים בפועל ורכשו ניסיון כלשהו בהוראה: "זאת שיטה מקסימה, אבל לעולם לא אוכל ליישמה בבית הספר בגלל מגבלות זמן, ארגון תכנית הלימודים (המעבדה אינה פנויה כשצריכים אותה, התלמידים אינם רגילים ללמוד כך) וכדומה". הסתייגויות אלו אמנם מחזקות את הטיעון שמורה ישתמש במעבדה החוקרת ככלי מרכזי להוראת מדעים רק אם הוא יחוש שיש בה תועלת המצדיקה את המאמץ. בנקודה זו הצדקת המאמץ, התמקדו הפעילויות, שמטרתן העיקרית הייתה הדגמה התועלת הייחודית של המעבדה החוקרת כמכשיר ללמידה משמעותית של תכנים מדעיים: הסטודנטים חשו בעצמם את פעולתם של קונפליקטים קוגניטיביים בתהליכי למידת עקרונות מדעיים וצפו בתלמידים המתמודדים עם קונפליקט כזה בדרכם ללמידה משמעותית של עקרון ביולוגי חשוב (מספר לא מבוטל של סטודנטים התנסו בעצמם בקונפליקט הקשור בתפיחת הבצק, אף על פי שלכאורה היה להם כל הידע הדרוש כדי להציע מראש את ההסבר הנכון).
 הסטודנטים צפו בתלמידים המתמודדים עם השלבים השונים של התהליך למידה היפותטית –דדוקטיבית, חקר תופעת התפיחה, שבה מיומנויות החקר משמשות כלי חיוני להשתתפות בתהליך הלמידה, כלומר להצעת השערות ובניית מערכי בחינתן, להסקת מסקנות, להתמודדות עם הקונפליקט הקוגניטיבי ולפתרונו. מה שהודגם לסטודנטים הוא שמעבדת חקר אינה תרגיל חסר תוכן מדעי, המיועד לפיתוח ולתרגול של מיומנויות אינטלקטואליות בנפרד מלמידת התכנים המדעים, אלא כלי רב עוצמה ללמידה של תכנים מדעים. בחירת המעבדה בנושא תפיחת הבצק הראתה שכאשר המעבדות התובעניות האלו עוסקות בעקרונות מדעיים חשובים התופסים מקום מרכזי בתכנית הלימודים, כי אז מוצדקת השקעת המשאבים הטכניים והאינטלקטואליים.
 
מקורות מידע שצוטטו בסיכום:
 
סלומון, ג' (2000). טכנולוגיה וחינוך בעידן הטכנולוגי. חיפה ותל אביב: הוצאת אוניברסיטת חיפה וזמורה ביתן.
 
Driver, R. Ashko, H. Leach, J. Mortimer E. & Scott, P. (1994). Consulting Scientific Knowledge in the Classroom, Educational Researcher, 23 (7), pp. 5-12 .
 
Kuhn, T.S . (1970) . The structure of scientific revolutions. Chicago: University of Chicago Press.
 
Lawson, A. E. (1988). A better way to teach biology, The American BiologyTeacher, 50, pp. 266-278.
 
Lawson, A. E , ET AL (1991 ) , Hypothetico-Deductive reasoning skill an concept acquisition: testing a constructivist hypothesis, Journal of Researchin Science Teaching, 28, pp. 953-970.
 
Schwab , J.J (1961) . "The teaching of science an enquiry", in J. J. Schwab & P. Brandwein (Eds), The teaching of Science (pp. 1-103), Cambridge, M A: Harvard University Press.
    עדיין אין תגובות לפריט זה
    מה דעתך?
yyya