למידה משמעותית של מושגים מדעיים

1. למידה משמעותית של מושגיםמדעיים מכון דוידסון - השתלמות קיץ תשס"ז חשיבה פיזיקאלית וגישות מגוונות בהוראת הפיזיקה בכיתות ח'-ט' תמי יחיאלי tamy1@zahav.net.il

2. הצעת מודל להוראה משמעותית של מושגים מדעיים • בחירת המושג או הרעיון המדעי • בדיקת הידע שלנו • הערכת הידע המוקדם של התלמידים – ע"פ הספרות וע"פ הניסיון האישי • הערכת הפער בין 1 ל- 3 • תכנון פעילויות לגישור על הפער • טרום הוראה: • הוראה • חשיפה או הצפה של הידע המוקדם • הפעלת רצף הוראה מתאים (תוך ניטור הלמידה וגילוי אמפתיה כלפי קשיי התלמידים) • הערכה: • רפלקציה על תהליך הלמידה • הערכת הלמידה - ביצועי הבנה

3. טרום הוראה:3. הערכת הידע המוקדם של התלמידים – ע"פ הספרות וע"פ הניסיון האישי • האם התלמידים מגיעים לשיעורי פיסיקה כ"פח ריק" או כ"לוח חלק" בהקשר למושגים הפיסיקליים האמורים להילמד בשיעור? • מדוע עלינו להתייחס לידע המוקדם של התלמידים – מדוע איננו יכולים פשוט להיכנס לכיתה וללמד את הידע המדעי?

4. לכל גוף יש נפח! דוגמא מבית הספר:

5. ידע המורה: * לכל גוף יש נפח ולא משנה מה צורתו * גם לדף נייר יש נפח * המילה “גוף” מציינת כמות מסויימת של חומר. * לגוף יש נפח, גם אם קשה למדוד אותו…. לכל גוף יש נפח!

6. מה שהמורה אומרת נשמע לי הגיוני היות שלכל גוף אדם יש נפח! ידע התלמידים מתן

7. אני למדתי ש: נפח = אורך XרוחבXגובה המורה מתכוונת כנראה רק לגופים הנדסיים! ידע התלמידים אלעד

8. המורה ודאי איננה מתכוונת לכל הגופים שבעולם, הרי לדף נייר אין נפח! אלא, המורה מתכוונת שלכל הגופים שנלמד עליהם היום בשיעור - יש נפח! לכל גוף יש נפח! ידע התלמידים אסף

9. חומר הלימוד האם הלומד הוא " פח ריק " או " לוח חלק "? אלישע בן אבויה אומר: הלומד ילד למה הוא דומה לדיו כתובה על ניר חדש והלומד זקן למה הוא דומה לדיו כתובה על ניר מחוק. פרקי אבות, ד, כ”ה

10. חומר הלימוד הלומד אינו פח ריק או לוח חלק הוא דומה יותר למעבד מזון או למעבד של המחשב

11. האם הלומד הוא " פח ריק " או " לוח חלק "?בעיית השעון ילדים , מי מוכן לומר לי, כיצד מודדים נפח של נוזלים? המורה, המורה, אני יודע !!! בשעון !!! אולי במשורה? רוני דני ??? מוטי

12. האם הלומד הוא " פח ריק " או " לוח חלק "?בעיית הקרום הברירני קרום התא הוא ברירני. חומרים מסויימים עוברים דרכו וחומרים אחרים אינם עוברים דרכו.

13. רותי, מה למדנו בשיעור שעבר? למדנו שקרום התא הוא ברירני. הוא מכניס חומרים שרצויים לו ואינו מכניס חומרים שאינם רצויים לו.

14. סיכום עד כאן: • האם התלמידים מגיעים לשיעורי פיסיקה כ"פח ריק" או כ"לוח חלק" בהקשר למושגים הפיסיקליים האמורים להילמד בשיעור? • לא! הם מגיעים עם ידע מוקדם הן מניסיון חייהם והן מלמידה בית ספרית קודמת. • האם הידע המוקדם של התלמידים הוא ידע נכון? • לא בהכרח – לפעמים אלו הם תפיסות שגויות.

15. הערכת הידע המוקדם של התלמידים – ע"פ הספרות וע"פ הניסיון האישי • האם עלינו להתייחס לידע המוקדם של התלמידים – מדוע איננו יכולים פשוט להיכנס לכיתה וללמד את הידע המדעי? • כי אם אנו איננו מעוניינים שהתלמידים רק ידקלמו את מה שאנו מלמדים אלא ילמדו אותו בצורה משמעותית – אנחנו חייבים להתייחס לידע המוקדם. • כי אנחנו מגיעים לכל סיטואציה עם ידע קודם וכל התייחסות למצב כלשהו נעשית תמיד באמצעות הידע הקודם.

16. אירוע מהחיים – !יוסי: תרצה, הטלפון מצלצל .תרצה: אני לא בבית .יוסי: בסדר מסקנה: יש לנו בראש אוסף "תסריטים" שבאמצעותם אנחנו מפרשים ומבינים האירועים המתרחשים סביבנו (כולל אירועי הוראה)

17. מהי למידה משמעותית? זהו תהליך שבו אינפורמציה חדשה ללומד, נקשרת ל”ראש” שלו ומעובדת על ידי תבניות החשיבה והידע הקודם שלו. התוצר המופק הוא פרשנות אישית של האינפורמציה (היכולה להתאים לפרשנות המקובלת או לא להתאים לה(

18. לדוגמא לדוגמא לדוגמא ניחוש “עיוור” ניסוי וטעיה דיקלום מכני מהי למידה לא משמעותית? מה אמרתי לכם לפני שתי דקות?

19. האינפורמציה עברה את תהליך העיבוד. האינפורמציה עברה את תהליך העיבוד הבחנה בין תהליכי למידה לבין תוצריהם ציר התהליכים ידע “נכון” שנלמד בצורה משמעותית ידע “לא נכון” שנלמד בצורה משמעותית למידה משמעותית תפיסות “שגויות” ידע “נכון” שנלמד בצורה לא משמעותית ידע “לא נכון” שנלמד בצורה לא משמעותית למידה לא משמעותית ציר תוצרי הלמידה ידע “לא נכון” ידע “נכון”

20. כיצד הגדיר איינשטיין למידה משמעותית? ידע הוא מה שנשאר לאחר ששכחנו את מה שלמדנו

21. כיצד הגדיר עגנון למידה משמעותית? “כמו עגור צפצפתי שמות לא ידעתי… ופעם רצה המורה את דברי, כי מילה במילה חזרתי על דבריו. אז אמרתי לשכלי (למידה משמעותית) גש הלאה, ולזיכרון (למידת שינון) קראתי עזרני”. מתןך: ש.י. עגנון “בדמי ימיה”

22. לימדתי בכיתה את המושגים “מבחנת ניסוי” ו”מבחנת בקרה” ושאלתי את הכיתה: הבנתם את המושג "מבחנת בקרה"?? אירוע מהכיתה – מבחנת בקרה מבחנת ניסוי

23. ודאי שהבנתי! מבחנת בקרה היא מבחנה שעברה טיפול דומה לזה שעברה מבחנת הניסוי, ללא הגורם הנבדק. יפעת אני חושבת שהבנתי. מבחנת בקרה היא מבחנה שאת מעמידה, כדי שלא יהיה לאנשים אחרים על מה להתווכח איתך!!! רינה מי מהן למדה, לדעתכם, את המושג "מבחנת בקרה" בצורה יותר משמעותית?

24. סיכום עד כאן: • תלמידים מגיעים לשיעורי מדע עם ידע מוקדם • ידע זה הוא לעתים נכון ולעתים שגוי • אם מכוונים אותם ללמידה משמעותית (ולא לשינון ולדקלום בלבד) הרי כל ידע חדש המוצג בפניהם מפורש ומעובד בהכרתם באמצעות הידע הקודם. מה זה אומר לנו לגבי הוראה משמעותית של מושגים מדעיים?

25. הצעת מודל להוראה משמעותית של מושגים מדעיים • בחירת המושג או הרעיון המדעי • בדיקת הידע שלנו • הערכת הידע המוקדם של התלמידים – ע"פ הספרות וע"פ הניסיון האישי • הערכת הפער בין 1 ל- 3 • תכנון פעילויות לגישור על הפער • טרום הוראה: • הוראה • חשיפה או הצפה של הידע המוקדם • הפעלת רצף הוראה מתאים (תוך ניטור הלמידה וגילוי אמפתיה כלפי קשיי התלמידים) • הערכה: • רפלקציה על תהליך הלמידה • הערכת הלמידה - ביצועי הבנה

26. הצעת מודל להוראה משמעותית של מושגים מדעיים • בחירת המושג או הרעיון המדעי • בדיקת הידע שלנו • הערכת הידע המוקדם של התלמידים – ע"פ הספרות וע"פ הניסיון האישי • הערכת הפער בין 1 ל- 3 • תכנון פעילויות לגישור על הפער • טרום הוראה: • הוראה • חשיפה או הצפה של הידע המוקדם • הפעלת רצף הוראה מתאים (תוך ניטור הלמידה וגילוי אמפתיה כלפי קשיי התלמידים) • הערכה: • רפלקציה על תהליך הלמידה • הערכת הלמידה - ביצועי הבנה

27. מהם התהליכים שבאמצעותם מתקיימת למידה משמעותית וכיצד ניתן להשפיע עליהם?

28. אסימילציה קוגניטיבית • אינפורמציה מהסביבה נכנסת להכרה. • אם האינפורמציה ניתנת לפירוש - האדם יבנה לה משמעות ייחודית לו (שיכולה להתאים למשמעות המדעית המקובלת ויכולה שלא להתאים לה). • אם האינפורמציה איננה ניתנת לפירוש, האדם יתעלם ממנה או ישנן אותה.

29. אסימילציה קוגניטיבית אם המילים אינן מובנות לו או שהמשפט נראה כמשפט לא תקין בעברית אם המילים מובנות לו והמשפט נראה כמשפט תקין בעברית אם יש לאדם את התבניות המתאימות, אז המשמעות אדם נפגש עם אינפורמציה חדשה האינפורמציהאיננה ניתנת לפירוש האינפורמציה ניתנת לפירוש ואז ישנן 3 אפשרויות האדםיבנה לה משמעות האדםיעוותאותה האדםישנןאותה האדםיתעלםממנה אם איןלאדם את התבניות המתאימות, אז המשמעות לדוגמא לאתתאים למשמעות המקובלת תתאים למשמעות המקובלת בר כוכבא נפל בשביל...

30. שעתיים הסבר לאיכר המחריש איכה נע ונוסע האוטו בכביש ושמע האיכר להסבר שעתיים וממצח מורהו נזלו פלגי מים. אך הנה האיכר פצה פיהו פתאום: די, חסל, הבינותי! ברור כאור יום! כלומר, יש קרבורטור ויש גנרטור וישנה סוללה וישנו קונדנסטור. הנה כאן הבנזין את הדיזל מזין ופה - חד וחלק - המנוע נדלק. ומפה הטרנסמיסיה, מוסרת אמיסיה ועוברת חיש קל, עד אל זה הגלגל. ןמפה אל הסליל הלזה - הנה ככה זה מובן לי - דבר רק אחד אל אשכחה. שאלה רק אחת עוד אשאל בנימוס: לא ברור לי היכן פה רותמים את הסוס...

31. אקומודציה קוגניטיבית • אדם צריך לשנות את מערכת המושגים שלו כדי לתת פירוש חדש לאינפורמציה, ולבנות לה משמעות אחרת לפי דברי מורה או ספר לימוד • את האקומודציה - יכול לבצע רק האדם עצמו (אדם אחר לא יכול לעשותה במקומו). • כדי שהאקומודציה תתרחש, על האדם לחוש בחסרונותיה של תפיסתו הקודמת.

32. הבחנה בין סוגי היגדים מדעיים יאיר ורונית מה למדתם היום בשיעור מדע? אני למדתי שהאויר בנוי מחלקיקים הנעים בתנועה אקראית מתמדת וביניהם יש ריק. אני למדתי שטמפרטורת ההתכה של ברזל היא 1500 מעלות! מי הם עשה אסימילציה ומי מהם עשה אקומודציה?

33. באלו תנאים יחליפו התלמידים את התפיסה הקיימת אצלם (מודל רציף וסטטי) בתפיסה המדעית המקובלת (המודל החלקיקי של החומר)‎? פוזנר וחובריו טוענים שצריכים להתקיים ארבעה תנאים: א. התפיסה החדשה צריכה להיות מובנת ב. התפיסה החדשה צריכה להתקבל על הדעת ג. התפיסה החדשה צריכה להיראות כפוריה. ד. חייב להתעורר חוסר שביעות רצון מהתפיסות הקיימות

34. אני לא חושב שהיא התכוונה ללא כלום. היא בודאי התכוונה לכך שבין החלקיקים אין חלקיקים, אבל אולי יש שם אויר או חיידקים??? המורה אמרה שהאויר בנוי מחלקיקים ושבין החלקיקים יש ריק. “האם כשהיא אמרה “ריק” -היא התכוונה לשום דבר ??? ללא כלום??? הבנת המשמעות המילולית תנאי ראשון : I- INTELLIGIBILITY

35. כדי להתגבר על התנאי הראשון (כלומר, כדי שהמורה והתלמידים ידברו באותה שפה ויבינו זה את כוונתו של זה) רצוי להכין טבלה של מילים שיש להן משמעות שונה בשפת המדע ובשפת יומיום משמעותה בשפת יומיום משמעותה המדעית המילה פעילות מכנית פעילות המערבת תודעה ברירנות אחד ממצבי הצבירה תלוי בהקשר גז

36. האם הלומד הוא " פח ריק " או " לוח חלק "?בעיית הקרום הברירני קרום התא הוא ברירני. חומרים מסויימים עוברים דרכו וחומרים אחרים אינם עוברים דרכו. מה על המורה לעשות כדי שרותי לא תחשוב שהתא באמת בורר ומחליט אלו חומרים ייכנסו אליו?

37. האמת היא שזה לא מתקבל על דעתי. איך יכול להיות דבר כזה ריק ??? התקבלות על הדעת תנאי שני : P - Plausibility המורה הסבירה לי שהיא באמת מתכוונת לכך שבין החלקיקים אין כלום, כלום, כלום!!! תגידו - זה נשמע לכם הגיוני??? קיום הריק דווקא כן מתקבל על דעתי. יש לכם הסבר אחר לעובדה שניתן לדחוס אויר במזרק ???

38. האם החוק השלישי של ניוטון מתקבל על הדעת? חוקר: רונית, האם החתול מפעיל כח על השולחן והאם השולחן מפעיל כח על החתול? רונית: כל אחד מפעיל כח על השני. חוקר: האם זה נשמע לך הגיוני שהשולחן מפעיל כח על החתול? רונית: האמת שלא. זה באמת לא נשמע לי הגיוני, אבל זה מה שהמורה לפיזיקה לימד וכל פעם שכתבתי את זה בבחנים או במבחנים, קיבלתי את מלוא הנקודות.

39. ...המדענים נראים לנו כאילו נפלה עליהם שכינת אלוקים וכך המציאו כל מיני חוקים, נוסחאות וחומרים. כשהייתי קטנה - ועד היום בתחומים מסוימים - נראה לי שרק מדענים מסוגלים “לראות” כל מיני דברים, ואם אני אעשה את אותו הניסוי בדיוק - זה לא יצא לי! כאילו שלמדענים יש איזה כוח נסתר, הם מסוגלים “לשחק” עם משוואות ולהעביר מרכיבים מאגף לאגף בכדי ליצור נוסחאות חדשות, ואנשים שוטים כמונו - לא מסוגלים! נוצר בהחלט אי אמון בכל מיני דברים שאמרו לנו מאז ומתמיד, והרי כל כך הרבה פעמים המדע נראה לנו לא הגיוני בלא מובן המילה! אם הייתי מבינה את ההיגיון האמיתי מאחורי כל מושג - היה לי הרבה יותר קל. תלמידת מכללה

41. שאלות: • האם המושגים והרעיונות הפיזיקליים שאתם מלמדים מתקבלים על דעתכם? • האם המושגים והרעיונות הפיזיקליים שאתם מלמדים מתקבלים על דעת תלמידיכם? • מה אתם עושים כדי להגביר את ההתקבלות על הדעת של המושגים והרעיונות הפיזיקליים שאתם מלמדים? • איך אתם יודעים אם הצלחתם במשימתכם?

42. הרעיון שלחץ האויר החיצוני (ולא הריק) הוא המחזיק את עמוד הנוזל בברומטר, באמת נשמע טוב, היות שהוא מסביר הרבה מאד תופעות. למשל- • ועוד ועוד. • מדוע עמוד הכספית גבוה יותר בעמקים • מאשר בהרים? • מדוע כאשר שואבים את האויר מסביב • לברומטר - עמוד הכספית יורד? • מדוע ניתן לשאוב מים שאיננה עמוקה יותר • מ- 10 מ’? תנאי שלישי : פוריות F - Fruitfulness

43. תנאי רביעי: אי שביעות רצון satisfaction • החלפת תפיסה קיימת בתפיסה חדשה תתרחש אם: • התפיסה החדשה תעמוד בתנאי הראשון (התפיסה הקיימת ודאי עומדת בתנאי הראשון) • התפיסה החדשה תתקבל על הדעת יותר מאשר התפיסה הקיימת. • התפיסה החדשה תיראה כיותר פוריה מאשר התפיסה הקיימת • כאשר כל התנאים האלו יתקיימו – מעמדה של התפיסה הקיימת ירד ומעמדה של התפיסה החדשה – יעלה. • כתוצאה מכך – שביעות הרצון מהתפיסה החדשה תהיה גדולה יותר מאשר שביעות הרצון מהתפיסה הישנה – ויש סיכוי טוב שהתלמיד יאמץ את התפיסה החדשה.

44. הצעת מודל להוראה משמעותית של מושגים מדעיים • בחירת המושג או הרעיון המדעי • בדיקת הידע שלנו • הערכת הידע המוקדם של התלמידים – ע"פ הספרות וע"פ הניסיון האישי • הערכת הפער בין 1 ל- 3 • תכנון פעילויות לגישור על הפער • טרום הוראה: • הוראה • חשיפה או הצפה של הידע המוקדם • הפעלת רצף הוראה מתאים (תוך ניטור הלמידה וגילוי אמפתיה כלפי קשיי התלמידים) • הערכה: • רפלקציה על תהליך הלמידה • הערכת הלמידה - ביצועי הבנה