אוריינות מדעית כימית והערכתה – אתגרים וממצאים

1. אוריינות מדעית כימית והערכתה – אתגרים וממצאים יעל שורץ הרצאה למורי כימיה נובמבר 2011

2. אוריינות מהי?אוריינות מדעית מהי? מושג תלוי תקופה ותלוי תרבות. מהם הפרמטרים המאפשרים לאדם להפוך לנאור? • ידע • כלים (מיומנויות) להתמודדות מוצלחת עם הסביבה בה הוא חי

3. אוכלוסיית היעד : מדענים ואנשים שעוסקים במדע תכנים: ידע מדעי "טהור", מנותק מהקשרים יישומיים / רלבנטיים מיומנויות: השיטה המדעית, + מיומנויות סנסו-מוטוריות במעבדה מטרה: בסיס לקריירה מדעית עתידית – pre professional training 1958: אדם שהוכשר לקריירה בתחומי מדע וטכנולוגיהומסוגל להשתלב בקריירה בתחום המדע והטכנולוגיה... (NSF) בר אוריין במדע – דור 1

4. ביקורת על גישת דור 1 • התוכניות לא תאמו את יכולתו של התלמיד הממוצעוכוונו למיגזר מצומצם של תלמידים • התוכניות היו מנותקות מהקשרים חברתיים • קריאה לסגירת הפער בין "עושר ההישגים במדע לעוניי האוריינות המדעית בארה"ב".

5. אוריינות מדעית - דור 2 שנות ה- 80 STS : • אוכלוסיית יעד: כלל האזרחים • תכנים: הידע המדעי נלמד אך ורק בהקשר רלבנטי ויישומי ספציפי, • מיומנויות: אוריינות במובן של "כתיבה" דיווח על מה שכבר ידוע, למשל: דו"ח מעבדה • מטרה: הקניית מיומנויות חשיבה מדעיות, הקניית עמדות חיובית כלפי מדע , הבנת יחסי הגומלין בין מדע-טכנולוגיה וחברה • הבנת יחסי STS חשובים יותר מהבנת עקרונות מדעיים

6. בקורת נגד מטרות אוריינות דור 2 THE BASICS SIMPLY DO NOT GET THOUGHT . • גישת STS לא יכולה להציג בפני התלמידים סוגיות אמיתיות כגון התחממות גלובלית בגלל המורכבות הרבה של סוגיות אלו והידע המדעי הרב הנדרש כדי לדון בהן באופן אינטליגנטי.

7. שנות ה-90: גיבוש סטנדרטים לאוריינות מדעית (דור 2.5) מטרות הוראת המדעים כפי שהוגדרו ע"י NRC : • כל אזרח זקוק לאינפורמציה מדעית לצורך קבלת החלטות בחיי יום יום • כל אזרח צריך להיות בעל יכולת להשתתף בויכוח ציבורי בסוגיות הנוגעות למדע ולטכנולוגיה. • כל אזרח זכאי לחוות את ההתלהבות והסיפוק מלמידה והבנה של עולם הטבע • במשרות רבות כיום נדרשים העובדים לכושר למידה, יכולת טיעון, חשיבה יצירתית, יכולת קבלת החלטות ויכולת פתרון בעיות.לימודי מדע תורמים משמעותית לפיתוח מיומנויות אלו. • הכשרת אזרחים שיאפשרו את עליונותה של ארה"ב בתחרות בשוק העולמי

8. שנות ה-90: גיבוש סטנדרטים לאוריינות מדעית (2) מטרות הוראת מדע כפי שהגדיר פרוייקט 2061: • הכרת עולם הטבע וההערכת האחידות שבו • מודעות ליחסי הגומלין בין מתימטיקה-מדע וטכנולוגיה • הבנת מספר רעיונות מפתח במדע • הפנמת דרכי חשיבה מדעית • הכרה בעובדה כי מדע טכנולוגיה ומתימטיקה הן יוזמות אנושיות ולהכיר את כוחן אך גם את מגבלותיהן • היכולת להשתמש בידע מדעי וחשיבה מדעית בהקשרים אישיים וציבוריים

9. מדע ניסויי מבנה יישומים חיפוש מידע גישה אובייקטיבית דינמיקה תחומי דעת נוספים מיומנויות חקר שיקולי בעד/נגד שינויי אנרגיה רלבנטיות חשיבה ביקורתית הבעת עניין מסבירה מערכות חיים

10. אוריינות מדעית – דור 3Seeds of Science – Roots of Reading • אוכלוסיית היעד : כלל האזרחים, כולל מדעני העתיד • תכנים: בעיקר SSI – Socio Scientific Issues • מיומנויות: תקשורת מדעית, טיעון, הכרת ז'אנרים שונים • מטרה: שימוש בשפה ככלי ליצירת ידע

11. אוריינות מדעית דור 3 המשך

12. אוריינות מדעית דור 3 והוראה • בעבר מיומנויות אוריינות (קריאה, מעבר על מילים קשות ועוד) נתפסו בעיני המורים כמנותקים מלימודי המדע • הבחנה בין מיומנויות אוריינות למיומנויות חקר • התמקדות במשותף בין אוריינות לבין מדע (מילים הן מושגים, חקר זה בעצם תהליך המכוון להבנה – comprehension של תופעה, מדע הוא שיח)

13. אוריינות מדעית דור 3תפקידי טקסטים בלימודי מדע • לעורר שאלות ("מי הטביע את הסירה"?) • להוות קישור בין פעילויות שונות • מודלינג – למשל: להדגים מהו טיעון טוב • לעורר יצירת טיעונים • לעורר דיון בכיתה • להסביר תופעות, להסביר ייצוגים, להשלים מידע שאי אפשר להביע בייצוג

14. אוריינות מדעית דור 3 והוראה • בעבר מיומנויות אוריינות (קריאה, מעבר על מילים קשות ועוד) נתפסו בעיני המורים כמנותקים מלימודי המדע • הבחנה בין מיומנויות אוריינות למיומנויות חקר שילוב אסטרטגיות אוריינות בלימודי מדע שני תחומי דעת נפרדים אינטגרציה מלאה

15. דוגמא לפעילות אוריינות דור 3 • קהל היעד: תלמידי פיסיקה 5 י"ל • כל תלמיד התבקש להביא ולהציג בכיתה טקסט אישי הקשור לנושא בפיסיקה שמעניין אותו • הדיון בכיתה התמקד בסוגיה: במה הטקסטים שהביאו התלמידים דומים / שונים מהטקסט בספר הלימוד

16. דוגמא למשימת אוריינות קרא את הקטע הבא: "החקלאי ג'ק זרק אל הקמין בביתו מספר קלחי תירס יבשים. להבות ריצדו בקמין ודלת הזכוכית המפרידה בין תא הבערה לחדר נותרה בהירה וללא עקבות פיח. "ראה", אמר ג'ק, "שריפה מושלמת". בהדגמה קצרה זו רצה ג'ק להוכיח כי תירס יכול לשמש כדלק. למעשה, רבים חושבים כי בעתיד יתפוס דלק המופק מתירס מקום כמקור אנרגיה מרכזי. ג'ק ציין באוזנינו כי בעצם גם בשימוש כיום, תירס כמאכל לבהמות, משמש התירס כדלק לבקר הניזון ממנו. ג'ק שוקל לעבור לגידול זני תירס המתאימים יותר לשימוש כמקור אנרגיה. אחת הבעיות שמציינים בהקשר זה היא כמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה. פחמן דו-חמצני נחשב כסיבה העיקרית ל"אפקט החממה" ולעליה בטמפ' הממוצעת ברוב אזורי האקלים בעולם. כאשר העלינו טענה זו הגיב ג'ק בטיעון כי "אין כל רע בפחמן דו-חמצני. להיפך, הצמחים קולטים אותו וממירים אותו לחמצן, החיוני לנשימה לאדם וליצורים רבים נוספים".

17. ענה על השאלות הבאות: • כיצד משמש התירס כמקור אנרגיה? מהו הדלק המופק מהתירס? מהם התהליכים בהם משמש החומר המופק מהתירס כמקור אנרגיה? אלו עובדות המצוינות בקטע תומכות בהסבריך? • ג'ק מציין כי התירס משמש הן כדלק והן כמזון. • בטבלה הבאה סמן נכון / לא נכון והסבר כל אחת מקביעותיך לגבי שימוש בתירס כמזון

18. 4. קרא את טיעונו של ג'ק בשתי השורות האחרונות בקטע. לאיזה תהליך מתכוון ג'ק? אילו חומרים נוספים משתתפים בתהליך? כיצד קשור תהליך זה לאנרגיה? האם אתה מסכים עם הטיעון שמעלה ג'ק? מדוע כן? מדוע לא? 5. בטבלה הבאה מובא מידע לגבי התרומה היחסית של גזים שונים לאפקט החממה:

19. מהמידע בטבלה בלבד לא ניתן להסיק מהו הגז העיקרי התורם לאפקט החממה. מהו המידע הנוסף הנדרש על מנת להסיק מהו הגז העיקרי שתורם להגברת אפקט החממה? • מידע לגבי מקורו של כל אחד מהגזים • מידע לגבי הקליטה של כל אחד מהגזים על ידי צמחים • מידע לגבי הגודל היחסי של כל מולקולה • מידע לגבי כמות כל אחד מהגזים הללו באטמוספרה • נמק בחירתך.

20. אתגרים בהוראת אוריינות מדעית דור 3 • מורי מדע צריכים להתמחות בהוראה פעילה של קריאה ומיומנויות הנלוות אליה • קושי באבחון מקור לקשיי תלמידים – האם המקור הוא בעיות קריאה או הידע המדעי עצמו?