איך ללמד מדעים בבית הספר
ד"ר ענת ירדן ממכון ויצמן סבורה שאפשר ללמד מדע בבתי הספר באמצעות מאמרים מדעיים. יש לה גם מחקרים שמוכיחים זאת
לפני מספר שנים הכינו מדעני המחלקה להוראת מדעים תוכנית לימודים לתלמידי בתי-ספר תיכוניים, העוסקת בהתפתחות העובר - תחום רחב ומורכב, אשר דורש הבנה של שפה מדעית שלמה, מושגי מפתח ותהליכים סבוכים. לימוד התורה כולה במסגרת הזמן המוקצב בבית-הספר הוא משימה בלתי-אפשרית. אולם, אז העלה פרופ' בני גיגר, דיקן הפקולטה לביולוגיה במכון ויצמן למדע, אשר כיהן כדיקן מדרשת פיינברג של המכון, רעיון אחר - להסביר לתלמידים כיצד עובד וחושב ביולוג התפתחותי, באמצעות שימוש במאמרים מדעיים. ד"ר ענת ירדן, שהיא בעלת רקע בתחום ההתפתחות העוברית, וקבוצת המחקר שלה במחלקה להוראת המדעים, אימצו את רעיון השימוש במאמרים מדעיים כאמצעי הוראה, ופיתחו תהליך ייחודי לעיבוד מאמרי מחקר לשימוש בבתי הספר.
האם המדענים ושאר הציבור מדברים בשפות שונות? (איור: מכון ויצמן)
ספר לימוד חדשני
בעקבות היוזמה הזאת - הראשונה מסוגה בעולם - נוצר ספר הלימוד "סוד ההתפתחות העוברית: קובץ מחקרים", הכולל שלושה מאמרים פורצי דרך, שנבחרו בהתייעצות עם חוקרים מובילים בתחום הביולוגיה ההתפתחותית. מלבד התרגום ל"שפת בני-אדם", נעשו מאמצים נוספים כדי לשפר את ה"נגישות" של המאמרים: היתוספו להם חומר רקע, הסברים, תרשימים ופירושים. כל זאת, תוך שמירה קפדנית על אופיו של המאמר המדעי: הן מבחינת המבנה (אשר כולל תקציר, מבוא, שיטות וחומרים, תוצאות ודיון), והן מבחינת הסגנון (סוגה) והניסוח המאפיינים ספרות מדעית מקצועית.תהליך זה יצר סוגה חדשה של כתיבה מדעית, שכונה על ידי ד"ר ירדן וקבוצתה (APL (Adapted-Primary-Literature.
בעקבות הספר הראשון יצרה קבוצתה של ענת ירדן ספר לימוד נוסף - "מאלפי הגנים: קובץ מחקרים בביוטכנולוגיה" - המאגד מאמרים מדעיים מעובדים בתחום הביוטכנולוגיה. כיום משמשים הספרים להוראת יחידת הבחירה של נושא מחקרי בבחינת הבגרות בביולוגיה, והפרויקט הייחודי מעורר התעניינות ויוזמות דומות ברחבי העולם. במחקרים שנעשו בקבוצתה של ד"ר ירדן התגלה, כי הוראה המבוססת על מאמרים מדעיים מעובדים משפרת את רמת החשיבה של התלמידים. השוואת הלימוד באמצעות מאמר מדעי מעובד לשימוש בכתבה עיתונאית פופולרית הראתה, כי התלמידים אמנם מבינים טוב יותר את הטקסט הפופולרי, אולם השימוש במאמרים המדעיים מסייע להם לפתח מיומנויות חקר וחשיבה גבוהה. כלומר, התלמידים לומדים להעלות שאלות רלוונטיות ומתוחכמות יותר, להציג ביקורת, להבין הקשרים בין סיבה לתוצאה, וכדומה.
מחקר שביצעה תלמידת המחקר הדה פלק, בהנחייתה של ד"ר ירדן, שתוצאותיו פורסמו באחרונה במהדורה המקוונת של כתב-העת המדעי International Journal of Science Education, כלל בדיקה ראשונה מסוגה של השימוש בתוכנית בכיתה שלמה. מחקר זה התמקד באופן שבו המורים מתמודדים עם הוראת הטקסטים המעובדים.
במהלך המחקר נבדקו ארבע כיתות בבתי ספר שונים, והממצאים מבוססים הן על שיחות עם מורים ותלמידים, והן על תצפיות שנעשו בכיתות. "זה כל כך מעורר השראה, וממחיש את העומק של החשיבה, ואת צורת החשיבה הביולוגית", אומרת אחת המורות. "החומר לא היה כל-כך קשה, ולמעשה היה ממש מלהיב". תלמידים שהשתתפו בניסוי אמרו: "זה היה יותר מרגש, כי זה מה שהמדענים באמת עושים". מלבד הגברת העניין והמוטיבציה - הן של התלמידים והן של המורים - השימוש במאמרים מעודד אינטגרציה של ידע, מקדם חשיבה, ועוזר לתלמידים לתפוס את טיבו של המדע. מבנה המאמר המדעי, הכולל חזרות רבות, מסייע בהבנת התכנים.
יש גם חסרונות
במחקר נמצאו גם חסרונות: המבנה של המאמר, הבנוי כשרשרת לוגית של ממצאים, המעלים שאלות חדשות, אשר מובילות לניסויים, וחוזר חלילה, עשוי לתת מושג מוטעה על אופיו של המחקר המדעי - שהוא אקראי יותר על פי רוב, ומבוסס על ניסוי וטעייה. דוגמה נוספת היא הקושי של התלמידים להבין כיצד נגיפים, המוכרים להם כמחוללי מחלות, או נוגדנים המוכרים להם כמונעים מחלות, יכולים לשמש כמכשירים בניסויי הנדסה גנטית. קשיים נוספים נגעו לסגנון הספקני והביקורתי של הדיון, להבנת שיטות מחקר מולקולריות, וליישום הידע. בעתיד מתכננת ד"ר ירדן לנסות למצוא דרכים להתגבר על הקשיים ועל החסרונות - אם באמצעות פיתוח שיטות הוראה מתאימות ללימוד המאמרים ואם בדרך של יצירת עזרי לימוד משלימים, ושינויים בספרי הלימוד עצמם.
ד"ר ירדן מצביעה על יתרון נוסף של השימוש במאמרים: האפשרות לגוון את תוכניות הלימודים, ולהביא ביולוגיה עדכנית לבתי-הספר. "הייתי רוצה למצוא דרכים להרחיב את השימוש במאמרים בלימודי הביולוגיה, למשל באמצעות מאמרים קצרים יותר, כך שבכל נושא חובה לבגרות יהיה חלק דינמי המבוסס על מאמרים מדעיים עדכניים". רעיון נוסף, שעתיד לקרום עור וגידים במסגרת "תוכנית קיסריה" למורים מצטיינים, שתופעל במכון החל משנת הלימודים הקרובה, הוא להקים מועדון קריאה למורים. מטרת המועדון היא לעודד מורים למדעים לקרוא מאמרים מדעיים, לעבד אותם, ולהשתמש בהם בכיתות. באופן זה היא מקווה להרחיב את השימוש במאמרים לתחומים נוספים - כמו כימיה ופיסיקה.
