טיפ מספר 9 - דוגמא למהלכים שמניעים למידה משמעותית

  

 

דוגמא למהלכים שמניעים למידה משמעותית

התהליך של שאלת שאלות ופתרונן מעמיד במהלך ההוראה תהליך של למידה משמעותית וחווייתית על אחת כמה וכמה בלימודי מדעים שם ניתן לבצע ניסוי.

השילובים  של תצפית, שאלת שאלות, מציאת אמצעי לפתרון -  נמצאים ברמות שונות. מהרמה הנמוכה ביותר, שבה הכל  נתון, ועד לתצפית (או סיפור, עובדה וכיו"ב),  שאין שאלות לגביה ועל הצופה (התלמיד) למצוא שאלות וגם את האמצעים לבדיקה ולפתרון. חשיבה יצירתית מתבטאת ביכולת להמציא/למצוא בעיות לא פחות מאשר ביכולת להמציא/למצוא פתרונות. הרבה אנשים צפו בפירות הנושרים מהעץ, אך היה זה ניוטון ששאל מדוע הם בעצם נופלים לאדמה.

באחד המאמרים של ד"ר יורם הרפז הוא מדרג את ההוראה באמצעות הטבלה הבאה:

רמה	בעיה	אמצעים	פתרונות
רמה 1	נתונה	נתונים	נתונים
רמה 2	נתונה	נתונים	צריך למצוא
רמה 3	נתונה	צריך למצוא	צריך למצוא
רמה 4	צריך למצוא	צריך למצוא	צריך למצוא

  

להלן הצעה שהינה דוגמא למהלכים שמניעים למידה משמעותית:

בשלב הראשון של התהליך:

הערה: מומלץ  לערוך פעולה זו לאחר שהתלמידים ביצעו מספר ניסויים בלחץ כמו תגובה בין אבקת אפייה לחומץ, ניפוח בלון והעפתו וכיו"ב.

שאלו את הילדים מה יכול להתרחש בחללית הנמצאת בחלל אם  לפתע נפרץ בה חור ברוחב הקטן בשניים- שלושה סנטימטרים מרוחבו של האסטרונאוט, כולל לבושו.

כדי לענות על כך על התלמידים להבין שבחללית, כמו במטוס, יש לחץ ברמה של הלחץ האטמוספרי בכדה"א ומחוץ לחללית יש לחץ אפסי (מחוץ למטוס הטס בגבהים הלחץ אינו אפסי אך נמוך באופן ניכר מהלחץ בתוך המטוס).

ודאי תקבלו תשובות רבות. כוונו את הילדים לבעיית הפרשי הלחצים ולאשר עלול לקרות בשניות הראשונות.

כדי לבצע הדמיה לכך מומלץ לבצע את הניסוי בו מניחים בקבוק ארלנמייר בקערת מים רותחים וממתינים מספר דקות. כאשר בצד מונחת ביצה קשה ומקולפת שקוטרה מעט גדול יותר מקוטר פתח הבקבוק.

את ההמתנה כדאי וחשוב לנצל לניסוי אנלוגי שאורכו מספר דקות: ראשית  להסביר באמצעות דיאלוג שחלק מאנרגיית החום של המים מחמם את חלקיקי האוויר בתוך הבקבוק וגורם להם לנוע מהר יותר.  כאן כדאי להדגים עם 3-4 תלמידים במקום מתוחם, כגון  שטח מרובע שכל אחת מצלעותיו היא  2-3 מטרים ואחת או מצלעותיו תהיה קיר או לוח הכיתה. עיני התלמידים מכוסות. התלמידים הינם אנלוגיים לחלקיקי האוויר והקיר הינו אנלוגי לדופן הבקבוק. כעת בקשו מהם לנוע לאט בשטח המתוחם.

מומלץ לציין בפני הכיתה שלעיתים הם מתנגשים בקיר וזה יוצר לחץ על הקיר.  לאחר מספר שניות  לבקש מהתלמידים המדגימים להגביר את קצב תנועתם.  תלמידי הכיתה יבחינו כי שלושת ה"חלקיקים" מתנגשים מספר רב יותר של פעמים באותו פרק זמן  ביחס לתנועתם האיטית. תופעה זו גורמת לעליית לחץ חלקיקי האוויר בתוך הבקבוק ביחס ללחץ חלקיקי האוויר שמחוץ לבקבוק ואשר נשאר בטמפרטורה נמוכה יותר ולכן בלחץ נמוך יותר. לכן חלק מחלקיקי האוויר בבקבוק יוצאים החוצה בעת חימום הבקבוק.

בשלב זה מניחים את הביצה הקשה (והמקולפת) על פתח הארלנמייר. כעת חלקיקי האוויר אינם יכולים לצאת עוד מתוך הארלנמייר החוצה כי הביצה אוטמת את פתח היציאה.

לאחר מכן (ורק לאחר מכן) מעבירים את הארלנמייר למי ברז קרים או מקוררים. כעת האוויר בתוך הבקבוק מתקרר וקיימת אותה טמפרטורה בתוך ומחוץ לבקבוק, אך יש כמות חלקיקים לא זהה. בתוך הבקבוק מספרם בנפח נתון קטן ביחס למתרחש מחוץ לבקבוק ולכן הלחץ בחוץ כעת גדול יותר מהלחץ בתוך הבקבוק. תופעה זו גורמת לביצה להיכנס  (להישאב)  דרך הפתח הצר ולהיכנס פנימה לתוך הבקבוק.

דונו עם התלמידים מה עלול לקרות לאדם בחללית או במטוס כאשר נפער חור בחללית או במטוס.

בשל זה ביצענו עם התלמידים את רמה 2 שבטבלה: הבעיה והאמצעים ניתנו להם ואת הפתרון הם גילו לאחר הניסוי.

 

כעת נעבור לרמה 3 באמצעות שאלה של חשיבה יצירתית:

כיצד להוציא את הביצה שלמה מתוך הבקבוק ומבלי לגרום לו נזק?

כל ילד או זוג ילדים מתבקש להעלות רעיון אחד אותו תרשמו על הלוח. לידו תכתבו את שם התלמיד.

בשלב הבא בקשו מכל מי שהציע, על פי סדר, להפוך למורה ולהנחות אתכם בביצוע הפעולות להוצאת הביצה מהבקבוק. אתם תבצעו בהתאם להנחייתם.

רעיונות שאינם ישימים או שהינם מוטעים יש לדון בהם בסוף.

 

הלכה למעשה:

 

שיעור מרגש כזה התבצע השבוע באחת מכיתות ה' במשגב שבגליל.

במרבית בתי הספר היסודיים של כרמיאל ושל מא"ז משגב מתקיימת, זו השנה השלישית, תכנית אזורית ללימודי אסטרונומיה אותה אני מנהל, בחסות המכללה האקדמאית אורט בראודה, בית יציב ומשרד החינוך.

בשנה הראשונה הנושא היה  "טיול שנתי למאדים" (העוסק בטיסות בחלל); בשנה השנייה -  "מגיני הפלנטה הכחולה" (על  אסטרואידים); השנה - "בית בשביל החלל". התלמידים מקבלים העשרה במהלך 5 מפגשים כפולים וכותבים עבודת חקר בנושא.

להלן חלק מהרעיונות שהעלו התלמידים כאשר התבקשו לחשוב על דרך יצירתית להוצאת הביצה מחוץ לבקבוק - רוב התלמידים הבינו שיש ליצור לחץ גדול יחסית בתוך הבקבוק ביחס ללחץ שבחדר: 

·         לחמם את הבקבוק

·         לקיים תגובה בין אבקת אפייה וחומץ בתוך הבקבוק

·         להכניס קשית לתוך הבקבוק ולנשוף פנימה

·          לשאוב את הביצה החוצה

·         לקרר את הבקבוק כאשר הפתח פתוח- להפוך את הבקבוק כך שהביצה תסתום מבפנים את הפתח ולחמם עם הידיים את הבקבוק ההפוך

·         להפוך את הבקבוק על בקבוק אחר שהוא מקורר

להלן ההפתעה האמיתית:

התלמידים היו תלמידי כיתה ה' בכיתת חינוך מיוחד.

בנוסף לחשיבה היצירתית שגילו, היה נפלא לחוות את שמחתם עם הצלחת ההצעה שלהם שבוצעה על ידי המורה. היה זה רגע מרגש מאד.

בקרוב נוסיף טיפ שבו נביא דוגמא של הוראה ברמה 4  באמצעות שאלה של חשיבה יצירתית.