הקדמה

בשנים האחרונות, חוקרי חינוך, מדענים ומהנדסים ממליצים ללמד במשולב נושאים במדע, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה (STEM), זאת בשונה מתכניות הלימודים הישנות בהן כל אחד מנושאים אלו נלמד בנפרד.

תכנית "קול גלים ומערכות תקשורת" (Sound, Waves, and Communication Systems (SWCS נועדה ללימוד משולב של מדע, טכנולוגיה והנדסה בדגש על הבנת המושג קול מבחינה פיזיקלית (מדע), הכרת מערכות אלקטרוניות להגברה והמרה של קול (טכנולוגיה והנדסה) ושימוש בכלים מתמטיים הקשורים בתופעות אלו.

התכנית פותחה במסגרת מחקר הדוקטורט של נאיף עוואד במחלקה להוראת מדע וטכנולוגיה באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, בהנחיית פרופ' משה ברק. התכנית נבדקה בשדה במסגרת של לימודי מדעים בחטיבת הביניים וקורסים להכשרת מורים למדעים במכללה.

דוגמאות מתכני הקורס

המחקר המלווה לקורס

הקורס קול גלים ומערכות תקשורת נלמד בשש כתות (ז'-ט') מתוכם שתי הקבוצות הראשונות שימשו כמחקר חלוץ. הלימודים התקיימו במרכז מדעים אזורי אליו הגיעו התלמידים מארבעה בתי ספר שונים בחברה הערבית באיזור הצפון. מטרת המחקר הייתה לבדוק עד כמה תלמידים בחטיבת ביניים מסוגלים ללמד נושא מדעי-טכנולוגי מורכב כגון קול וגלים, מהה הגורמים המסייעים או מקשים להצלחת הקורס, ומה השפעת לימוד הנושא על המוטיבציה ותפיסת המסוגלות העצמית של התלמידים ללמוד נושא מדעיים-טכנולוגיים מתקדמים. המחקר שילב את הגישה האיכותנית והכמותית, והממצאים נאספו באמצעות תצפיות, ראיונות עם תלמידים ומורים, מבחני ידע וניתוח עבודות התלמידים על פרויקט הגמר (לימוד סביב פרויקט). הממצאים הראו שהתלמידים הצליחו לבצע את המשימות במעבדה ובפרויקט הגמר, הנושא לא היה קל עבורם ונדרש להקדיש ללמידה יותר זמן מהתכנון הראשוני.

מסקנות

הקורס קול גלים ומערכות תקשורת והמחקר המלווה לקורס מהווים דוגמה לפיתוח יחידת לימוד המשלב ידע במדעים, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה. ממצאי מחקר זה מראים הצלחת התלמידים בלמידה וחיזוק המוטיבציה שלהם מושפעים מארבעה גורמים המוכרים היטב בספרות החינוך:

למידה הקשרית - קישור הנלמד בבית הספר לעולמים של התלמידים;

למידה התנסותית - דרך ביצוע ניסויי מעבדה ופרוייקטים מעשיים

למידה שיתופית - ביצוע משימות בעבודה קבוצתית בשיתוף תלמידים אחרים בכתה

למידה רפלקטיבית - עידוד תלמידים לבצע רפלקציע על עבודתם ולזהות גורמים התורמים להצלחה או קשיים