יכולת שאילת שאלות של סטודנטים למדעים בתהליך קבלת החלטות בהקשר המדעי -טכנולוגי-סביבתי-חברתי

מקור:

מורים חוקרים באורנים - תשס"ב, הכנס המדעי הרביעי של היחידה למחקר ולהערכה

University and College Science Students' Capability in Asking Questions as Part of a Process of S.T.E.S. Decision-Making

רקע תיאורטי

רכישת מיומנויות חשיבה ברמה גבוהה (Higher-Order-Cognitive-Skills – HOCS) לתלמידים בכלל ותלמידי מדעים בפרט, מהווה כיום מטרה מרכזית בחינוך ומקובלת בקרב אנשי חינוך בעולם כולו. רכישת מיומנויות אלו יאפשרו ללומד לתפקד כאזרח פעיל ומועיל בקהילתו והאתגר האמיתי כיום הוא למצוא דרכים ללמד ולפתח גישה זו, לא רק בקרב סטודנטים מצטיינים, אלא בקרב האוכלוסייה כולה.

חשיבה ברמה גבוהה כרוכה בשימוש בקריטריונים מרובים (הסותרים זה את זה לעיתים קרובות) ובויסות עצמי של תהליכי חשיבה (אי תלות באחרים בכל צעד מחשבתי). (Resnick (1987) טוענת, שקשה להגדיר מיומנויות חשיבה גבוהות, אך ניתן לזהות אותן כאשר הן מתרחשות. לדעתה, חשיבה מסדר גבוה אינה אלגוריתמית ודפוסי המחשבה אינם ברורים ומוגדרים מראש. היא מסתיימת לעיתים קרובות בפתרונות מרובים, שלכל אחד מהם יתרונות וחסרונות, אך לא קיים פתרון יחיד וברור. חשיבה ברמה גבוהה קשורה במיומנויות של פתרון בעיות, שאילת שאלות, חשיבה ביקורתית, קבלת החלטות ולקיחת אחריות (Zoller, 1993, 2000; Zoller & Ben-Chaim, 1998). קבלת החלטה מהווה מרכיב חיוני בפתרון בעיה הנוצרת כאשר קיים פער בין מצב התחלתי נתון ובין המטרה ואין דרך קיימת ידועה ופשוטה לפתרון.

חוקרים רבים סבורים, שלא ניתן דגש מספיק בתוכניות הלימודים המסורתיות במדעים על פיתוח כישורי חשיבה ברמה גבוהה. לטענת החוקרים) (Bybee, 1987; Zoller, 2000 תוכניות הלימודים המסורתיות במדעים מבוססות בעיקרן על לימוד עובדות והגדרות מספרי לימוד ודגש מועט מושם על יישום הידע בחיי היום-יום ועל פיתוח חשיבה ברמה גבוהה. שיטת הלימוד הנפוצה ביותר היא של הרצאת המורה לפני הכיתה, תוך שימוש בלוח, בדפי עבודה וספרי לימוד, אשר ברובם נדרשת מהתלמידים רק חשיבה ברמה קוגנטיבית נמוכה

 (Lower-Order-Cognitive-Skills – LOCS) כגון: שינון עובדות מדעיות וסיכום נושאים. כדי להעלות את התלמיד מרמה של ידיעה והבנה (LOCS) לרמה של פתרון בעיות, שיפוט ערכי וקבלת החלטות, הדורשות כישורים קוגנטיביים גבוהים (HOCS), יש לחשוף את התלמיד לבעיות אמיתיות, בין-תחומיות במהותן, המשלבות היבטים טכנולוגיים, סביבתיים וחברתיים בנושאים מדעיים כחלק אינטגרלי בהוראת מדעים. שילוב זה מאפשר לערב את הלומד בתהליכי קבלת החלטות תוך הפעלת חשיבה מערכתית ומעריכה (Zoller, 2000). כחלק מתהליך קבלת ההחלטות, נדרש הלומד לשאול שאלות ובעקבותיהן, מתן הסברים וחיפוש פתרונות אפשריים לבעיה/ות שהוצגו בשאלות. שאילת שאלות על-ידי הלומדים, אשר התשובות להן דורשות חשיבה מסדר גבוה, משפרות את הבנת הלומדים, ברמות אקדמיות שונות, בנושא הנידון ומעודדות, בין היתר, הבעת דעה, נקיטת עמדה וקבלת אחריות (Dori & Herscovitz, 1999; Zoller, 1987). על רקע זה, עולה הצורך לבחון ולהעריך את יכולתם של תלמידים וסטודנטים לשאול שאלות בהקשר המדעי-טכנולוגי-סביבתי-חברתי (STES) ובעקבות כך להסיק מסקנות לגבי דרכי ההוראה/למידה ותכני הלימוד הרלוונטיים.

מטרת המחקר

מטרת המחקר הייתה להעריך יכולת שאילת שאלות של סטודנטים במהלך קבלת החלטות בהקשר לבעיה רלוונטית מחיי היום-יום בעלת היבטים מדעיים – טכנולוגיים – סביבתיים – חברתיים. יכולת שאילת השאלות נבחנה בשני שלבים של קבלת החלטה: בשלב ראשוני לאחר הצגת הבעיה ובשלב של איסוף מידע הנדרש לבחירת האלטרנטיבה הרצויה לצורך קבלת ההחלטה. שאלות המחקר היו:

1. מהו מספר השאלות הממוצע שנשאלו על-ידי הסטודנטים בשלבים השונים?
2. מהי רמת החשיבה של השאלות שנשאלו?

מתודולוגיה

מחקר זה הינו חלק ממחקר מקיף, שהתבצע בקרב סטודנטים למדעים ותלמידי תיכון הלומדים מדעים, ונועד לבחון ולהעריך מיומנויות חשיבה ברמה גבוהה הקשורות לתהליך קבלת החלטות בהקשר מדעי – טכנולוגי – סביבתי – חברתי. המחקר נערך במהלך השנתיים האחרונות.

כלי המחקר

לצורך המחקר, פותח שאלון הכולל קטע מידע קצר בו מוצגת בעיה מחיי היום-יום הרלוונטית ללומדים שכותרתה: משאבים ואנרגיה: מהן הברירות העתידיות? הנחקרים נתבקשו לקרוא את הקטע ולענות על סידרת שאלות פתוחות אשר התייחסו להיבטים ושלבים שונים לקראת קבלת החלטה לגבי האלטרנטיבה הרצויה לאספקת אנרגיה בארץ. בשתיים מן השאלות בשאלון, התבקשו הנחקרים לנסח שאלות בעצמם. השאלות ששאלו הנחקרים עברו ניתוח תוכן, שכלל איסוף כל הנתונים, ריכוזם בטבלאות ובעקבות כך מציאת קטגוריות למיון וכימות הנתונים.

אוכלוסיית המחקר

במחקר המתואר כאן, השתתפו 131 סטודנטים למדעים אשר חולקו לארבע קבוצות:

קבוצה 1 – 30 סטודנטים במכללות להכשרת מורים, הנמצאים בשנה השלישית ללימודיהם לקראת קבלת תואר B.Ed. ותעודת הוראה למדעים בבתי-ספר יסודיים ובחט"ב;

קבוצה 2 – 30 סטודנטים באוניברסיטה, הנמצאים בשנה שניה/שלישית/רביעית ללימודיהם לקראת קבלת תואר B.Sc. ותעודת הוראה למדעים בבתי-ספר על-יסודיים;

קבוצה 3 – 26 סטודנטים באוניברסיטה, הלומדים לתואר שני M.Sc. במדעי הסביבה;

קבוצה 4 – 45 סטודנטים באוניברסיטה הנמצאים בשנה הראשונה ללימודיהם לקראת קבלת תואר B.Sc. ותעודת הוראה למדעים בבתי-ספר על-יסודיים.

ממצאי המחקר העיקריים

השאלות ששאלו הסטודנטים נותחו וקודדו בדרך הבאה: נקודה אחת ניתנה לשאלה ברמת LOCS – שאלה ברמת חשיבה נמוכה, שהתשובה לה דורשת הפעלת אלגוריתם והפתרון הוא חד-משמעי וכרוך בידע והבנה; שתי נקודות ניתנו לשאלה ברמת HOCS – שאלה ברמת חשיבה גבוהה, שאין אפשרות להפעיל אלגוריתם לפתרונה. התשובה איננה בהכרח חד-משמעית, אלא כרוכה בחשיבה ביקורתית, שיפוט והערכה. כל סטודנט קיבל ניקוד כולל לשאלות, המהווה סכום הניקוד של רמת השאלה לכל אחת מהשאלות ששאל.

בשלב הראשון, לאחר קריאת קטע המידע, נתבקשו הסטודנטים לנסח שלש שאלות אשר לדעתם חשוב לשאול בהקשר לבעיה המוצגת בקטע. נמצא, כי מספר השאלות הממוצע לסטודנט נע בין 2.2 ל-2.7 ללא הבדלים משמעותיים בין הקבוצות השונות. לעומת זאת, ברמת השאלות שנשאלו נמצאו הבדלים משמעותיים: בקבוצה 1, רק 20.3% מהסטודנטים שאלו שאלות ברמת HOCS, בקבוצה 2 – 47.8%, בקבוצה 3 – 72.9% ובקבוצה 4 – 67.9% מהסטודנטים שאלו שאלות ברמת HOCS. הבדלים אילו באו לידי ביטוי גם בהתפלגות הניקוד הכולל לסטודנט על השאלות ששאל. ההבדלים הגדולים ביותר היו בין קבוצה 1 לקבוצה 3: בקבוצה 1, ממוצע הניקוד הכולל לסטודנט היה 3 ואילו בקבוצה 3, ממוצע הניקוד הכולל לסטודנט היה 4.7.

בשלב של איסוף מידע הנדרש לבחירת האלטרנטיבה הרצויה לצורך קבלת ההחלטה, נתבקשו הסטודנטים לנסח שתי שאלות, שעליהן הם מעוניינים לקבל תשובה לפני קבלת ההחלטה. שאלה ברמת LOCS (רמת חשיבה נמוכה) הוגדרה בשלב זה, כשאלה המעידה על יכולת איסוף אינפורמציה נדרשת לקבלת החלטה. שאלה ברמת HOCS (רמת חשיבה גבוהה) הוגדרה בשלב זה, כשאלה המעידה על בחירת קריטריון ברור לבחירת האלטרנטיבה הרצויה. נמצאו הבדלים משמעותיים הן במספר השאלות הממוצע לסטודנט בקבוצות השונות והן בניקוד המסכם לשאלות שנשאלו, בהתאם למגמה שהסתמנה בניתוח השאלות בשלב הראשון.

מסקנות והמלצות

לתהליך שאילת שאלות תפקיד חשוב בתהליך ההוראה והלמידה. מטרתן היא לעורר חשיבה והתמקדות בנושא נתון. בגישת ההוראה המסורתית, שאילת שאלות היא נחלתו הכמעט בלעדית של המורה והתוצאה היא, שהמורים הופכים "מומחים" בשאילת שאלות והתלמידים "מומחים" במתן תשובות.

ממצאי המחקר מצביעים על קושי של סטודנטים ופרחי-הוראה לשאול שאלות, בעיקר כאילו הכרוכות ברמות חשיבה גבוהות. המחקר לא כלל התערבות בכיתות, אלא בחן תמונת מצב בקרב קבוצות שונות (לא מדגמיות). לאור מגבלות אילו, קיים קושי להעריך סיבות אפשריות למגמה שהסתמנה לגבי הבדל ביכולת שאילת שאלות בין הקבוצות השונות, בעיקר בין קבוצה 1 (סטודנטים במכללות להכשרת מורים) לבין קבוצה 3 (סטודנטים לתואר שני המתמחים בלימודי סביבה באוניברסיטה). שוני זה התבטא בכך, שבקרב סטודנטים בקבוצה 3, יכולת שאילת שאלות מכוונות HOCS הייתה גבוהה בהרבה מזו של סטודנטים בקבוצה 1. עם זאת, ממצא זה של שוני ביכולות הקוגניטיביות יכול להצביע על האפשרות, שלמידה בין-תחומית והוראה המדגישה אסטרטגיות HOCS מעודדות ומשפרות מיומנויות חשיבה ברמה גבוהה בכלל ומיומנות שאילת שאלות בפרט. ההנחה (הסמויה) לפיה אין צורך בהדגשה ו/או הכוונה מיוחדת לשאילת שאלות בקרב לומדים ובמיוחד בקרב פרחי-הוראה, גורמת להזנחת מיומנות זו בתהליך הלמידה. שאילת שאלות מהוות מרכיב חשוב בתהליך קבלת החלטות ונראה כי יש לעבור להוראה מכוונת HOCS, במסגרתה יש לעודד את הלומדים לשאול שאלות כחלק מתהליך הלמידה ולכוונם לשאלות ברמת חשיבה גבוהות – שאלות עליהן אין אפשרות להפעיל אלגוריתם לפתרון והתשובה איננה בהכרח חד-משמעית, אלא כרוכה בחשיבה ביקורתית, שיפוט והערכה.

ביבליוגרפיה

Bybee, R.W. (1987). Science Education and Science-Technology-Society (S-T-S) Theme. Science Education, 71 (5), 667-683.

Dori, Y.J. & Herscovitz, O. (1999). Question Posing Capability as an Alternative Evaluation Method: Analysis of an Environmental Case Study. Journal of Research in Science Teaching, 36 (4), 411-430.
http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/abstract/55001987/START

Resnick, L.B. (1987). Learning in School and Out. Educational Researcher, 16, 13-20.

Zoller, U. (1993). Are Lecture and Learning Compatible? Maybe for LOCS: Unlikely for HOCS. Journal of Chemical Education, 70 (3), 195-197.

Zoller, U. (2000). Teaching Tomorrow’s College Science Courses – Are We Getting it Right? Journal of College Science Teaching, 409-414.

Zoller, U. & Ben-Chaim, D. (1998). Student Self-Assessment in HOCS Science Examinations: Is there a Problem? Journal of Science Education and Technology, 7 (2), 135-147.