Transcript אוריינות מדעית כימית והערכתה

‫אוריינות מדעית כימית והערכתה –‬
‫אתגרים וממצאים‬
‫יעל שורץ‬
‫הרצאה למורי כימיה‬
‫נובמבר ‪2011‬‬
‫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
‫בר אוריין במדע – דור ‪1‬‬
‫‪‬‬
‫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
‫‪ :1958‬אדם שהוכשר לקריירה בתחומי מדע וטכנולוגיה ומסוגל‬
‫להשתלב בקריירה בתחום המדע והטכנולוגיה‪...‬‬
‫(‪)NSF‬‬
‫‪‬‬
‫ביקורת על גישת דור ‪1‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫התוכניות לא תאמו את יכולתו של התלמיד הממוצע‬
‫וכוונו למיגזר מצומצם של תלמידים‬
‫התוכניות היו מנותקות מהקשרים חברתיים‬
‫קריאה לסגירת הפער בין "עושר ההישגים במדע‬
‫לעוניי האוריינות המדעית בארה"ב"‪.‬‬
‫אוריינות מדעית ‪ -‬דור ‪2‬‬
‫שנות ה‪STS : 80 -‬‬
‫‪‬‬
‫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 ‪ STS‬חשובים יותר מהבנת עקרונות מדעיים‬
‫בקורת נגד מטרות אוריינות דור ‪2‬‬
‫‪THE BASICS SIMPLY DO NOT GET THOUGHT .‬‬
‫‪‬‬
‫גישת ‪ STS‬לא יכולה להציג בפני התלמידים סוגיות‬
‫אמיתיות כגון התחממות גלובלית בגלל המורכבות הרבה‬
‫של סוגיות אלו והידע המדעי הרב הנדרש כדי לדון בהן‬
‫באופן אינטליגנטי‪.‬‬
‫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
‫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
‫אוריינות כימית‬
‫מיומנויות‬
‫קישוריות‬
‫רעיונות‬
‫מרכזיים‬
‫עמדות‬
‫גישה‬
‫אובייקטיבית‬
‫חיפוש‬
‫מידע‬
‫יישומים‬
‫מדע‬
‫ניסויי‬
‫שיקולי‬
‫בעד‪/‬נגד‬
‫מיומנויות‬
‫חקר‬
‫תחומי דעת‬
‫נוספים‬
‫מבנה‬
‫הבעת‬
‫עניין‬
‫חשיבה‬
‫ביקורתית‬
‫רלבנטיות‬
‫דינמיקה‬
‫שינויי‬
‫אנרגיה‬
‫מסבירה‬
‫מערכות חיים‬
‫אוריינות מדעית – דור ‪3‬‬
‫‪Seeds of Science – Roots of Reading‬‬
‫‪‬‬
‫אוכלוסיית היעד ‪ :‬כלל האזרחים‪ ,‬כולל מדעני העתיד‬
‫‪‬‬
‫תכנים‪ :‬בעיקר ‪Socio Scientific Issues – SSI‬‬
‫‪‬‬
‫מיומנויות‪ :‬תקשורת מדעית‪ ,‬טיעון‪ ,‬הכרת ז'אנרים‬
‫שונים‬
‫‪‬‬
‫מטרה‪ :‬שימוש בשפה ככלי ליצירת ידע‬
‫אוריינות מדעית דור ‪ 3‬המשך‬
‫ייצור ידע‬
‫כתיבה‬
‫דיבור‬
‫ייצוג‬
‫פרשנות ידע‬
‫קריאה‬
‫הקשבה‬
‫צפייה‬
‫אוריינות מדעית דור ‪ 3‬והוראה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫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 – ‪ comprehension‬של תופעה‪ ,‬מדע הוא‬
‫שיח)‬
‫אוריינות מדעית דור ‪3‬‬
‫תפקידי 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
‫אוריינות מדעית דור ‪ 3‬והוראה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫בעבר מיומנויות אוריינות (קריאה‪ ,‬מעבר על מילים‬
‫קשות ועוד) נתפסו בעיני המורים כמנותקים מלימודי‬
‫המדע‬
‫הבחנה בין מיומנויות אוריינות למיומנויות חקר‬
‫אינטגרציה‬
‫מלאה‬
‫שילוב‬
‫אסטרטגיות‬
‫אוריינות‬
‫בלימודי‬
‫מדע‬
‫שני תחומי‬
‫דעת‬
‫נפרדים‬
‫דוגמא לפעילות אוריינות דור ‪3‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫קהל היעד‪ :‬תלמידי פיסיקה ‪ 5‬י"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
‫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"‪.‬‬
‫ענה על השאלות הבאות‪:‬‬
‫‪ .1‬כיצד משמש התירס כמקור אנרגיה? מהו הדלק המופק מהתירס? מהם התהליכים‬
‫בהם משמש החומר המופק מהתירס כמקור אנרגיה? אלו עובדות המצוינות בקטע‬
‫תומכות בהסבריך?‬
‫‪ .2‬ג'ק מציין כי התירס משמש הן כדלק והן כמזון‪.‬‬
‫בטבלה הבאה סמן נכון ‪ /‬לא נכון והסבר כל אחת מקביעותיך לגבי שימוש בתירס‬
‫כמזון‬
‫כאשר תירס נשרף‪:‬‬
‫האם תהליך זה מתרחש גם כאשר‬
‫תירס משמש גם כמזון?‬
‫חמצן מהאוויר מגיב‬
‫כן‪/‬לא‬
‫פחמן דו חמצני נוצר‬
‫כן‪/‬לא‬
‫מופקת אנרגיה‬
‫כן‪/‬לא‬
‫‪ .4‬קרא 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?‬
‫‪ .5‬בטבלה הבאה מובא מידע לגבי התרומה היחסית של גזים שונים לאפקט‬
‫החממה‪:‬‬
‫תרומה יחסית‪ ,‬מחושבת עבור מולקולה אחת של חומר במצב הגזי‬
‫פחמן דו חמצני‬
‫‪1‬‬
‫חנקן חד חמצני‬
‫מתאן‬
‫‪30‬‬
‫‪160‬‬
‫פחמן כלורו‪-‬‬
‫פלואורי‬
‫‪17,000‬‬
‫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.‬‬
‫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?‬