פיזיקה חוקרת ומחקרית: רצף למידה (2-5 יח') והכשרת מנחי חקר

צוות מוביל

חברי הפרויקט – המורים המובילים

אדמיניסטרציה:

תקציר

קבוצת הפיזיקה במחלקה להוראת המדעים הוסמכה ע"י הפיקוח להוראת הפיזיקה להפעיל תכנית דו שנתית להכשרת מורים כמנחי חקר (240 ש'), ולפתח רצף למידה לתכניות פיזיקה חוקרת (בהיקף 45% מתה"ל בפיזיקה) ומחקרית (בהיקף של מקצוע תוספתי בן 5 יח' לימוד).

"פרויקט בפיזיקה מחקרית" הוא מקצוע בחירה תוספתי לתלמידי פיזיקה הנפרש מכיתה י' עד יב' במקביל ללימודי הפיזיקה הרגילים. "פיזיקה חוקרת" היא מסגרת בחירה הממירה 45% מתכנית הלימודים הרגילה בפיזיקה. מטרת מסגרות אלו להקנות לתלמידים פרקטיקות של חקר ומידול תופעה בלתי מוכרת תוך ניהול עצמי וקבוצתי של הלמידה ושל תהליך החקר. תכנית פיזיקה חוקרת מיועדת למורים הבוחרים להעמיק בחקר עם כלל תלמידי כיתת הפיזיקה, ומורכבת מתלקיט של התנסויות חקר, החל בפעילויות מצומצמות הנמשכות על 2-4 שיעורים התומכות ברכישת פרקטיקות חקר ספציפיות, וכלה במיני פרויקט האורך כ 20-30 ש'. התנסויות החקר השונות מעוגנות בתכנית תכנית הלימודים. מסגרת תכנית פיזיקה מחקרית כוללת שלב מקדים של הקניית יסודות חקר (המכיל תכנים של פיזיקה חוקרת) , ושלב מרכזי – ביצוע פרויקט מחקרי במשך כשנה וחצי הדורש למידה עצמאית של נושאים שמעבר לתכנית הלימודים. בשתי המסגרות התלמידים עובדים בצוותים, מונחים על ידי מורים המוסמכים כמנחי חקר ומוערכים הערכה אישית ע"י בוחן חיצוני בשאלון בגרות ייעודי.

המסגרת החדשנית מזמנת אתגרים פדגוגיים הן בהנחיית התלמידים והן בהכשרת המנחים.

הנחיית התלמידים: בין השנים 2016-2020 הפעילה המחלקה, בשיתוף עם מכון דוידסון, שלושה מחזורים של כיתה אזורית תלת שנתית של פיזיקה מחקרית. מסגרת הזמן הרחבה אפשרה בניית רצף לימודי בתחום החקר: החל בשלב מקדים של הקניית יסודות חקר לתלמיד הטירון בחקר ועד התמודדות עם פרויקט ארוך טווח. פותחו אוגדנים למנחה חקר העוסקים בהקניית יסודות חקר (הן אוגדן למנחה כיתה י בפיזיקה מחקרית, והן אוגדן "הערכה שיתופית של תוצרי תלמידים בפיזיקה חוקרת"), ואוגדני הרחבת ידע חישובי למנחה חקר ("פעילויות חקר חישוביות במעבדת הפיזיקה" ו"הרחבת ידע במידול חישובי – ממערכת דו חלקיקית למערכת רבת חלקיקים"):

במסגרת זו בוצעו שני מחקרים:

  • עבודת המסטר של דוד פרל בהנחיית עידית ירושלמי בחנה את תרומת שלב הקניית יסודות החקר (כיתה י') לעבודה על פרויקט ארוך טווח (יא'-יב').
  • עבודת הדוקטורט של מיכל סגרון בחנה את ההתפתחות בתפישות ופרקטיקות חקר של התלמידים במהלך 3 שנות לימודיהם.

הכשרת המנחים: הכיתה האזורית שימשה למורי ההשתלמות 'כיתת סטאז": המורים המשתלמים הנחו זוג תלמידים מהכיתה האיזורית, ועסקו במפגשי ההשתלמויות בדילמות העולות מהפרויקט ומתהליך ליווי התלמידים. פותחו אוגדנים למוביל הכשרת מנחי חקר (לפרקי מבוא ולהשתלמות למתקדמים), ודו"חות אפיון לפרקי המבוא בהכשרה ולהמשך ההכשרה להנחיה של פרויקט שנתי.

מחקר של ד"ר דורותי לנגלי ופרופ' עידית ירושלמי עסק באיפיון תפישות ופרקטיקות של מנחים המשתתפים בתכנית ההכשרה.

לקריאה נוספת:

חומרים למנחה חקר – הקניית יסודות חקר:

  1. אוגדן למנחה חקר – כיתה י 2018
  2. אוגדן למנחה חקר – הערכה שיתופית של תוצרי תלמידים בפיזיקה חוקרת 2019

חומרים למנחה חקר – פיזיקה מחקרית:

  1. אוגדן למנחה חקר – פעילויות חקר חישוביות במעבדת הפיזיקה 2015
  2. אוגדן למנחה חקר – הרחבת ידע במידול חישובי 2019

חומרים למוביל הכשרת מנחי חקר:

  1. אוגדן למוביל הכשרת מנחי חקר – פרקי מבוא 2016
  2. אוגדן למוביל הכשרת מנחי חקר – השתלמות למתקדמים 2017

דו"חות אפיון לתכנית ההכשרה:

  1. דוח אפיון לתוכנית פרקי המבוא בהכשרת מנחי חקר 2016
  2. דוח אפיון סוגיות בהכשרה להנחיה של פרויקט חקר שנתי 2017

מחקרים:

  1. Smadar Levy, Dorothy Langley, and Edit Yerushalmi – Integrating Experimental Research Practices: Teachers' Professional Development in Significantly Different Educational Settings, to be published in "Research & Development in Science Education: What Have We Learned?" Sense Publishers, Rotterdam Netherlands.
  2. תקציר תזת PhD מיכל סגרון, 2021.
  3. תקציר תזת MSc דוד פרל, 2019.