חקר עם משמעות – איך למצוא נושא?

אין סוף להפתעות – גם השנה בפרויקט החקר הפתוח עם כיתה ט' בעתיד, תיכון למדעים לוד. התלמידים קיבלו נושא כללי, ביולוגיה, ושלבי עבודה. כל השאר נתון בידי התלמידים ובהנחייה. התחלנו בבחירת "נושא כללי שמעניין אתכם וקשור אפילו במעט לביולוגיה" והכנת סיכום קצר לפי שני מקורות לפחות. בדקנו שהמקורות מהימנים והתלמידים הגישו את הסיכום בפורום ב- moodle ביחידה שהוקדשה לפרויקט. לשמחתי, למרות שזהו פרויקט רשות (עם בונוס) רוב תלמידי הכיתה בחרו להשתתף. מקורות מומלצים: הידען, סיינטיפיק אמריקן ישראל ומכון דוידסוןקישורים למקורות נוספים. רוב הקבוצות בחרו נושא די מהר והאחרים קיבלו סל אפשרויות לבחור מתוכן. השלב הבא היה העלאת שאלות…

איך למצוא מקורות

איך להכין את הסיכום

סל נושאים לחקר בביולוגיה

לחצו על התמונה כדי להגדיל

לאחר שהכינו סיכום, היה על הילדים להציע 3-5 שאלות שעלו אצלם תוך כדי הקריאה. לדוגמה, ס' שמתעניינת באנורקסיה – שאלה "מהן ההשפעות של אנורקסיה על הגוף?". בדרך כלל עדיף לכוון לשאלות סיבתיות ופחות לשאלות תיאוריות. אולם ס' לא התעניינה בגורמים לאנורקסיה אלא בהשפעות על הגוף. הגענו למצב שבו הייתה לס' רשימה של תסמינים והיא לא ידעה כיצד להפוך את הרשימה לעבודת חקר. באופן דומה, א' וע' התעניינו בפעולת מערכת החיסון. הם הכינו סיכום על מערכת החיסון ומה עושים עכשיו?

איך הופכים סיכום לעבודת חקר? לא מספיק לאסוף מספר קטעים ממקורות ולקרוא להם עבודת חקר. איך הופכים סיכום או קבוצת קטעים לכתיבה משמעותית?

שאלות הנחייה לתלמידים להעמקת החקר:

מה לדעתכם עשוי להשפיע על התהליך, התופעה או המערכת המעניינת אתכם? למשל א' וע' המתעניינים בתפקוד מערכת החיסון העמיקו בעזרת השאלה: כיצד משפיעה פעילות גופנית על תפקוד מערכת החיסון?

אולי יש לנושא היבט חברתי? האם וכיצד ניתן לטפל באיידס? היכן אפשר לאתר נתונים סטטיסטיים על איידס האם אפשר לראיין נציגים של הוועד למלחמה באיידס ולהציג את פעילותם.

האם מתאים לקשר בין שני תת נושאים בעבודה? למשל לבדוק את ההשפעה של פעילות גופנית על הזיכרון בעזרת ניסוי ובסקירת ספרות.

האם מתאים ליצור דגם או מודל פיזי? נ' וא' התעניינו בנפרד בהדפסת אברים במדפסת תלת ממדית. הם מצאו שמשתמשים במדפסות תלת מימד לאימון רופאים בניתוחים ולצורך החלפת אברים (למשל מסתמי לב, סחוס וכדומה). נ' הכין סיכום על הנושא ממקורות מגוונים ואף הציע רעיונות חדשים לשימוש בטכנולוגיה. לא' הפרויקט הגיע ממש בזמן. במהלך חצי השנה האחרונה הוא בנה מדפסת תלת מימדית משום שהוא "פשוט אוהב לבנות דברים" כך אמר. א' הדפיס גולגולת, לב ומוח מוקטנים מהחומר הפלסטי המשמש כ"דיו". א' סיפר שאמנם הבנייה הראשונית של המדפסת ארכה ימים ספורים אבל ברוב הזמן שעבר מאז הוא עסוק בפתרון בעיות כמו התאמת שורות ההדפסה, מניעת קצרים ובעיות טכניות נוספות. הוא מתחיל בקרוב לבנות כרסמת ממוחשבת (CNC) כך סיפר. לכן עלה לו הרעיון לקשר את המדפסת תלת המימד לפרויקט בביולוגיה. א' ונ' חברו ויציגו יחד את הפרויקט שלהם – הם יראו לכיתה את המדפסת בפעולה, יציגו דגמים שא' הדפיס ויסבירו על שימוש בהדפסה תלת מימד ברפואה ובמחקר.

אפשר להמשיך ולשאול את התלמידים:

האם מתאים לחקור את התהליך או המערכת הנחקרת בעזרת מודל ממוחשב? למשל: כיצד עפות ציפורים במבנה? כיצד ניתן לחזות התפשטות של וירוס? מה ההשפעה של עיקור חתולים על מערכת אקולוגית? כפי שמציעה עינת גיל ברשומה על חקר מערכות מורכבות בעזרת מודלים. דוגמאות נוספות: מודל ליחסי טריפה ורעל באקולוגיה, פוטוסינתזה, מודל לברירה טבעית.

האם מתאים לתאר את התהליך שבו מתעניינים בעזרת סרטון אנימציה? למשל ד' בחרה בתסמונת דאון כנושא לעבודה והשאלה שהתמקדה בה הייתה מה בתהליך המיוזה (תהליך יצירת תאי הרבייה) גורם לגמטה פגומה? ד' מתכוונת להדגים בעזרת אנימציה של מודל פיזי, תהליך של מיוזה תקינה ותהליך של מיוזה הגורמת לטעויות של אי הפרדה של כרומוזומים כמו אלו הגורמות לתסמונת דאון. דוגמה נוספת היא האנימציה שהכינה תלמידת ט' על תהליך המיטוזה (חלוקת התא)

חקירה ניסויית, ביצוע ניסוי לבדיקת הקשר בין שני משתנים או יותר שלפחות אחד מהם קשור לנושא הנבחר. לדוגמה תלמידי י"א שביקשו לעשות את המחקר שלהם ב"פרויקט הביוחקר" על אבולוציה, החליטו לבדוק האם הגדלת השונות הגנטית בחיידקים באמצעות קרינת UV, מגדילה את הסיכוי להשרדות זני חיידקים מסויימים תחת עקת חום. הכיף הוא שפעמים רבות מתחילים בניסוי פשוט ומגלים תופעות חדשות עם קבלת התוצאות. למשל תלמידי י"א אחרים שבדקו את השפעת הטמפרטורה על גידול חיידקים מחלב לא מפוסטר מצאו שיש סוגי חיידקים שגדילתם קטנה עם העלייה בטמפרטורה, כפי שציפו. להפתעתם גילו שמספר המושבות של זנים אחרים של חיידקים עולה עם העלייה בטמפרטורה (עד גבול מסוים). יהיה מעניין לקרוא את ההסבר שלהם להתנהגות שני הזנים השונים.

האם מתאים להתייחס להיבט האישי בעבודה? פה חשוב להתנהל בזהירות רבה – לפעמים תלמידים רואים בפרויקט הזדמנות להכיר את עצמם ואת המשפחה שלהם, לברר יותר על מחלות שמעניינות אותם משום שהם או קרובים שלהם לוקים בהן. חשוב להתייעץ עם היועצת/המחנכת וההורים, לאפשר לילד להפסיק את התהליך בכל זמן שירצה ולהיות קשובים לכל פנייה שלו/ה. לדוגמה,

מחלת אשר הגורמת לעיוורון וחרשות ועוברת בתורשה – זו מחלה הגורמת לסבל רב ללוקים בה ולבני משפחתם. התלמיד ד' קרא על המאפיינים והגורמים למחלה זו העוברת בתורשה במשפחתו. הוא בירר את דפוס התורשה בעזרת בניית אילן יוחסין ומצא שאין סיכוי שילדיו יחלו במחלה, בתנאי שבת זוגו תיבדק וימצא שאינה נושאת את האלל הפגום. ד' ראיין את סבתו על ילדותה כעיוורת וחרשת. זו הייתה חווייה מטלטלת בשבילו ואחת הסיבות בשלן החליט שלא להמשיך במגמה הביולוגית.

התלמידה ש' שביקשה לחקור את הגורמים למחלת הסרטן וטיפולים חדשים במחלה, לאחר שאיבדה את אימה מספר שנים קודם לכן. התלמידה למדה על תרופות ביולוגיות המותאמות לגידול, אולם בחרה שלא להציג את עבודתה בפני הכיתה. בניגוד לתלמיד ד', ניכר היה שהלמידה על הטיפולים החדשניים בסרטן היתה בשבילה חלק מתהליך של התחזקות רגשית. בניגוד לד', התלמידה ש' הרגישה שהידע והאפשרות ללמוד ולהבין את ההיבטים הרפואיים של הטרגדיה שעברה משפחתה, מחזקים אותה והיא בחרה כפי שתכננה קודם, ללמוד במגמה לביולוגיה.

גם נ' גילה על עצמו דברים חדשים. בהתחלה הוא הכין אילן יוחסין של פנוטיפ: מבנה גוף קטן המופיע אצלו ואצל חלק מבני משפחתו. התברר לו שהאילן מצביע על דפוס של תורשה מנדלית-דומיננטית. הוא סיפר לי שאחרי שראה את אילן היוחסין והבין לפיו שיתכן שהילדים שלו יסבלו מאותו מצב, הוא הלך עם הוריו אל הרופא והם הביאו איתם את אילן היוחסין ששירטט. התברר להם כי מבנה הגוף הקטן הוא כנראה מצב תורשתי הניתן למניעה ובלבד שמטפלים בילדים בגיל צעיר. עכשיו הוא ומשפחתו יודעים שכשיביאו ילדים עליהם להיות מוכנים עם הטיפול הנדרש. מאז הוא סיפר לי על כך בהתרגשות כמה פעמים. לאחר הבירור הוא הרגיש שמיצה את הנושא וביקש להחליף לנושא חדש: גידול בשר למאכל בתרבית. במהלך הקריאה על הנושא הוא נתקל בנושא של הדפסה תלת מימדית של תאים וסוף סוף הוחלט – שיציג יחד עם א'…

מצב כזה של "יצירתיות יתר" דורש הכוונה לאיזון בין היצירתיות לבין השלמת הביצוע. אני נוטה לאפשר את המעבר בין הרעיונות ולעודד את היצירתיות עד שלב מסוים בעבודה, ואז לכוון את התלמיד להתמקד באחד מהרעיונות לפני שממשיך עם רעיון חדש. דוגמה נוספת:

נ' העלתה מספר רעיונות עד שהחליטה להתמקד בנושא החיסון נגד וירוס הפפילומה. היא אמרה: "אני לא חוסנתי כי שאלנו וקראנו מאמרים שהיה כתוב בהם שהוא מסוכן". מכיוון שבעיני האפשרות לחסן היא אחת ההצלחות הגדולות של הרפואה וחיסון הפפילומה הוא הזדמנות חסרת תקדים לחיסון נגד אחד הסוגים המסוכנים של סרטן, ראיתי בכך הזדמנות טובה ללמידה. עודדתי את נ' להמשיך וללמוד את הנושא יחד עם חברתה א' וביקשתי שתשלח לי את המאמרים עליהם היא הסתמכה. זו הייתה הזדמנות לפיתוח חשיבה ביקורתית והערכת המהימנות של מקורות. נ' שמה לב שהמקורות ששלחה הם עיתונות פופולרית, עיתונות יומית או טלוויזיה – דיברנו על מהימנותם המפוקפקת והערכנו מקורות מהימנים יותר. היא המשיכה ללמוד את הנושא ומידי פעם הייתה מגיעה עם רעיון חדש, ביקשתי שתמשיך עם הרעיון המקורי ותעבור לחדש אחרי שתסיים. בשלב מסוים הגיעו נ' וא' ואמרו שאינן יכולות להמשיך כי העדויות אינן חד משמעיות. השבתי שמצב כזה מאפיין שלבים מסוימים בתהליך המדעי, וחשוב להכיר את העדויות לכאן ולכאן. הסברתי שהעובדה שמצאו עדויות לכאן ולכאן היא סימן לכך שהעמיקו. בינתיים התקדמנו בשלבי הפרויקט והגענו לשלב שבו התלמידים מציגים במספר מילים את הפרויקט שלהם למשוב אמצע ("הנושא שלי הוא…בדקתי אם….מצאתי כך…הבעיה העקרית שלי היא…") והכיתה מציעה רעיונות לפתור את הבעיה. נ' נגשה בסוף השיעור ואמרה שהיא לא מעוניינת להמשיך בנושא וביקשה לעבור לאחר הנושאים האחרים שהציעה: טיפולים בעקה פוסט טראומטית – הפעם המקורות עליהם התבססה היו איכותיים מבחינה מדעית. עקב נחישותה להפסיק לעבוד על החיסון, והעובדה שהתקדמה והשתמשה במקורות איכותיים יותר – אישרתי את החלפת הנושא. אני חושבת שלאחר שראתה שהממצאים שגילתה במקורות המהימנים מתנגשים עם האמונה שלה שהחיסון מזיק, חוותה קושי רגשי להמשיך בפרויקט. לעומת זאת חברתה ממשיכה לעבוד על הנושא וגילתה בינתיים את הבסיס למספר סילופים של מתנגדי החיסון.

וחזרה לס' שהייתה צריכה להפוך רשימה של תסמינים של אנורקסיה – לעבודת חקר: סיכמנו שתבחר באחד מהתסמינים ותעמיק ללמוד על הקשר בין אנורקסיה למערכת הפיזיולוגית המושפעת. למשל אם חל עיכוב בהתפתחות בגלל אנורקסיה, שתעלה שאלות כמו: מדוע אנורקסיה גורמת לעיכוב התפתחות? האם מעורבת הפרשה של הורמון הגדילה? אינסולין? גליקוגן? למה גורם המחסור בגלוקוז? בחלבונים? נדמה לי שאם ס' שואלת, חושבת ולומדת – היא חוקרת. גם אם החקר הוא עיוני ולא ניסויי. הפרקטיקות המדעיות מגוונות וכוללות הרבה מעבר לחקירה ניסויית: בניית מודלים, שאלת שאלות, חיבור הסברים, חשיבה חישובית וניתוח מערכות בעזרת מודלים ממוחשבים ועוד.

אודה על כל תגובה או סיפור על חקר במדעים…

 

עוד על למידת חקר:

משאבים על למידה בדרך החקר באתר המחונ-NET.

ובבלוג זה: מהו חקר – מיפוי מושגים, למידה בדרך החקר ,  חקר – מיומנות או חשיבה?  , איך לעשות? איך להתחיל?      

אורחים: גדי איתי, חקר מכוון תוצר או תוצאה?    דר' עינת גיל, ניתוח נתונים בעזרת מערכות מורכבות

הדור הרביעי

בלוג אישי על המצב החברתי

בלוג האגף למדעים

המזכירות הפדגוגית, משרד החינוך

מחוננים ומצטיינים במחקר - בלוג האגף לתלמידים מחוננים ומצטיינים, המינהל הפדגוגי, במשרד החינוך

בלוג האגף לתלמידים מחוננים ומצטיינים. מיועד ליידע ולעדכן את הקהילה העוסקת בחינוך וייעוץ למחוננים ולמצטיינים בממצאי המחקר בתחום ולחזק את שיתוף הפעולה עם חוקרים בתחום המחוננים והמצטיינים עורכת: דר' גילמור קשת

לומדים עם צחי

אתר ההוראה של צחי שיקמן