קו ישר עובר מהספר החינוך לטבע של מרגולין בישראל של טרום הקמת המדינה אל המגמה הגלובלית והמקומית בת־זמננו של חינוך יער, חינוך מבוסס טבע, חינוך מבוסס מקום, חינוך לקיימות ופדגוגיה מתבוננת. הספר משלב השקפת עולם שבמרכזה חיבור אינטימי, מושכל והרמוני עם הטבע כדרך נכונה להתפתחות אנושית ולפדגוגיה משמעותית עם גישה יישומית הכוללת פרקטיקות חינוכיות ומערכי שיעור לשגרת ההוראה לכל עונות השנה.

מאמר זה הוא קריאה להפסיק לדרוש מבוגרי חוגים מדעיים לשלוט בחשבון אִינְפִינִיטֶסִימָלִי. לדעת המחבר, הדרישה הנפוצה לעבור קורס בחשבון אִינְפִינִיטֶסִימָלִי כדי להשיג תואר ראשון במדעים היא "רוצחת של חלומות סטודנטים" ומהווה "מגבלה מיותרת על מאגר המדענים של העתיד".

כדי לנהל בהצלחה שיעור מדעים באופן מעניין ויצירתי יש להשקיע בהכנה מוקדמת, לשלוט במהלך השיעור ולהרבות בתנועה. כדאי להכין מראש אמצעי המחשה מפתיע, מיוחד ומעניין. אין להקריא מתוך דפים, אלא רק להציץ בהם מדי פעם במידת הצורך כדי לא לשכוח דבר מה חשוב. בתחילת השיעור יש להודיע מה מטרתו ובסופו יש לסכם את מה שנלמד בו. לא נותנים מידע בחינם, אלא קודם כל דורשים מהתלמידים להשיב על שאלות

בספר פיזיקה בגובה העיניים מוצגים ניסויים נבחרים העוסקים בתפיסת מושגי יסוד פיזיקליים שונים. הניסויים פשוטים, ואפשר לבצע אותם גם ללא מכשור מתקדם. הם קשורים לחיי היום-יום, מה שמגביר את מידת העניין של התלמידים בהם ומזמן אפשרות לפיתוח חשיבה הגיונית-מדעית.

המאמר חוקר את "אפקט ה"וואו" (wow-effect) כתופעה בהכשרת מורים למדעים. באמצעות עבודת שדה אתנוגרפית במכללה למורים בדנמרק, המחברת נתקלת בתופעה המגולמת בדרך מסוימת של הוראה שמעוררת התפעלות בקרב הסטודנטים. הסטודנטים נמצאים בתהליך של הפיכה למורים למדעי הטבע/טכנולוגיה ולביולוגיה. מאמר זה חוקר ומפתח את התיאוריה של אפקט ה"וואו" על ידי בחינת התחומים שבהם נוצר מתח בתוך התופעה בין מעורבות לבין שעמום, בין טכנולוגיות ישנות לבין חדשות, ובין היות פעיל לבין לא-פעיל (Kamstrupp, Anne, 2016).

במחקר זה, נעשה שימוש במציאות רבודה ובטכנולוגיות למידה ניידת כדי לפתח מערכת אקולוגית וירטואלית של פרפרים על ידי שילוב של צמחים פונדקאים בקמפוס בית הספר ופעילויות גידול וירטואליות. תלמידים יכולים להשתמש בטלפונים חכמים או במחשבי לוח (טאבלטים) כדי לגדל פרפרים וירטואליים בצמחים פונדקאים ולצפות במעגלי החיים שלהם בשלבי גדילה שונים (Tarng, Wernhuar; Ou, Kuo-liang; Yu, Chuan-sheng; Liou, Fong-lu; Liou, Hsin-hun, 2015).

מאמר זה דן בשאלה, מדוע נושאים מדעיים מסוימים נחשבים כמציגי מכשולים ללמידה ומציע למורים איסטראטגיות אנליזה ועיקוף בעיות אלה. הוא קובע את הטבע של התפיסה השגויה של התלמיד ונותן מספר איסטראטגיות לחשוף אותן ולעורר את התלמיד לחשיבה חוזרת לגבי אמונותיו במערכות. הוא מציג את תפקיד המורים בתיקון התפיסות השגויות האלה על ידי התייחסות וחשיפת הסיבות שגרמו ליצירתן ( Metz B, Gooding J) .

המחקר הנוכחי הוא חלק מפרויקט של האיחוד האירופי, לקידום החקר בחינוך המדעי והמתמטי בכל רחבי אירופה, PRIMAS 2010, והוא צפוי להשפיע ולגרום לשינוי באמונות והשימוש הוראתי המעשי בכל הקשור ללמידה מבוססת חקר (inquiry-based learning-IBL ) בכיתות מתימטיקה והוראת המדעים ב-12 מדינות באירופה. הנתונים אשר שמשו בסיס לאנליזה של מאמר זה, התקבלו מניסוי פיילוט מוקדם של פרוייקט PRIMAS שנערך בנורבגיה ( Svein Arne Sikko, Ragnhild Lyngved, Birgit Pepin) .

מורים רבים, במיוחד בתחום הוראת המדעים, שואלים את עצמם את השאלה הבאה: מדוע התלמידים, אף המוכשרים שבהם, אינם מצליחים לשאול שאלות רבות, מגוונות ומקוריות? אחת התשובות לכך היא, שהתלמיד חושב באופן אוטומטי ומציע פתרונות מוכנים המאוחסנים בזיכרונו.לכן, אם התלמיד ילמד לחשוב באופן יצירתי, אזי יוכל בעת הצורך לנטוש את דפוסי החשיבה הקיימים ולשאול שאלות באופן מסתעף. במחקר זה נעשה שימוש בכלי חשיבה שפותחו על ידי חוקרים מתחום החשיבה: Robert J.Swartz , David Perkins. Edward de Bono. הייחודיות של מחקר זה הוא שימוש בכלי חשיבה גנריים להשבחת מיומנות החקר שאלת שאלות בניסוי חקר בכימיה. המחקר נערך בקרב כ – 100 תלמידות במהלך שנתיים. הקניית הכלים לחשיבה יצירתית נעשתה בזמן קצר ( צילה ארן).

מאמרן של חגית טישלר ומיכל מוטרו מתאר את התהליך החינוכי המתקיים בקורס "אקולוגיה כללית". מטרתו לפתח בסטודנטים אוריינות סביבתית פעילה ויכולת לנקיטת עמדה ועשייה באשר לקונפליקטים שונים ביחסי אדם סביבה. המחברות/מרצות פיתחו אסטרטגיית הוראה שעיקרה יציאה מ"הקרוב", הרלוונטי בחיי היום-יום ל"כללי" ו"לרחוק" יותר גם בממד הזמן וגם בממד המרחבים האזורי, הארצי והעולמי. בחלקו הראשון של הקורס עוסקים השיעורים בהוראה של מושגים ותהליכים בסיסיים באקולוגיה: מאפיינים של מערכות אקולוגיות על היבטיהן הא-ביוטיים והביוטיים. בשלב זה אנו מתחילים לבסס ולהטמיע אוריינות סביבתית. בחלקו השני של הקורס, בוחרות סטודנטיות נושאים שמייצגים קונפליקטים ביחסי אדם-סביבה, אוספות מידע ומעבדות אותו להצגה במליאה. הצגה זו כוללת ייצוג מושכל, הנשען על מידע רלוונטי ועדכני לכל צד בקונפליקט והצעת דרכים לגישור, לפשרה, או לפתרון שיש בהן יתרון לשני הצדדים בקונפליקט. השלב האחרון בקורס, הוא שלב הקישורים. בשלב זה סטודנטיות מקשרות בין הנושא שלהם, הקונפליקט אותו הציגו, לנושאים שהציגו אחרים, וגם מקשרות בין נושאים שונים שהוצגו. שלב זה מאפשר הכללה ונגיעה כללית יותר בהיבטים השונים של קונפליקטים ביחסי אדם-סביבה. מקורות שונים מראים שלהוראה באמצעות טיפול בדילמות או בקונפליקטים יתרונות רבים.

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.על כן, יש להעמידם במצבים שבהם הם יוכלו לחוש על בשרם את עצמת האסטרטגיה, להיות מעורבים אישית בתהליך הלמידה ולצפות בתלמידים המעורבים בתהליך. המאמר של פרופ' עמוס דרייפוס מציג 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.

מחקר הערכה של עמדות סטודנטים במכללת אורנים לגבי שיעורי הטבע והסיורים המתלווים אליהם. המחקר ביקש לבחון אם הקורס "חי וצומח בעונתו ובבית גידולו" מביא לידי שינוי חיובי בעמדתם של סטודנטים בשנה א' לגבי נושא הטבע והשימוש בו בהוראה. העמדה הראשונית של הסטודנטים כלפי שיעורי הטבע דווקא משתנה לטובה בסוף השנה הראשונה ללימודיהם, אולם ייתכן שיש צורך בשינויים בתכנית הלימודים, בהתאם למאפיינים הייחודיים של הסטודנטים כיום. נראה שיש תפקיד חשוב ביותר ליציאה לסיורים, במסלולים המתאימים, בעונות המתאימות ובתנאים המתאימים כדי להגביר מגמה של שינוי עמדות חיובי (רן יגיל).

המחקר בחן את תרומת ההוראה-למידה באמצעות למידה מקוונת בקורס סדנאי להוראת המדעים. נחקרו 75 סטודנטים בהתמחות שנה ב' אשר חולקו בין שתי מרצות. 25 מתוכם למדו באמצעות הוראה-למידה מקוונת והשאר בקורס במתכונת המסורתית. נמצא כי מרבית הסטודנטים בחרו ללמוד בקורס המקוון משיקולי זמן. גם הסטודנטים בעלי יכולת לימוד עצמית בינונית עמדו בהצלחה בדרישות הקורס, דבר המרמז על שימוש אפשרי בלמידה מקוונת כאמצעי לפיתוח ושיפור יכולת למידה עצמית. הן הסטודנטים והן המרצות ציינו את שיתוף הפעולה ההדוק בינם לבין עצמם ואת התרומה ההדדית והקשר המשמעותי בין הלומדים למרצות בקורס המקוון בהשוואה לקורס מסורתי. התעוררו קשיים בניסויים מקוונים כאשר נושא המעבדה היה מורכב ולא מוכר לסטודנטים, ולכן המחברות ממליצות לתכנן ולבנות מחדש את מערך הניסויים של המעבדות המקוונות במטרה להתאימן לסביבת למידה מקוונת, תוך הקפדה על בהירות ודיוק בהגדרת ההנחיות לביצוע הניסויים. (אילנה רונן, מירי שינפלד)