מדע במצבי למידה מגוונים – פיתוח מודלים של הוראה ולמידה מבוססי מחקר

1. מדע במצבי למידה מגוונים – פיתוח מודלים של הוראה ולמידה מבוססי מחקר דר' אורנית ספקטור – לוי המגמה להוראת המדעים בית הספר לחינוך אוניברסיטת בר-אילן

2. ראשי פרקים: • תמונת מצב בכיתת המדעים ההטרוגנית • 3 סוכנים לשינוי – מחקר ופיתוח: - מודל הוראה ותוכנית התערבות: "תקשורת מדעית טכנולוגית" (Learning Skills for Science) - מודל להוראת מדע וטכנולוגיה בכיתת השילוב - כיתות מודל: למידה בסביבה עתירת טכנולוגיה כדרך שגרה • סיכום

3. מעבר מהוראה מסורתית פרונטלית להוראה קונסטרקטיביסטית, למידה עצמאית, שילוב סדנאות,עבודה בקבוצות, פעילויות חקר. תפקיד המורה כמנחה ומתווך. (Benchmarks for Science Literacy, Project 2061, 1993; Linn, Songer & Eylon, 1996; Bybee, 1997; Borgman, Hirsh & Walter, 1995; DeBoer, 2000) הוראת מיומנויות חשיבה, למידה, חקר ופתרון בעיות (Eylon & Linn, 1988; Bereiter & Scardamalia, 1989; Bybee & Ben-Zvi, 1998; Campbell, et al. 2000)

4. קורלציה חיובית בין יכולת יישום מיומנויות למידה לבין הישגים אקדמיים (Slate, Jones & Dawson, 1993; Onwuegbuzie, Slate & Schwartz, 2001) ארגון המדינות המתועשות OECD -, מכיר בחשיבות האוריינות המדעית, אוריינותמתמטית, וקריאה כחיוניים בהכשרת אזרח העתיד לחיים במציאות משתנה - מבחן PISA )http://www.pisa.oecd.org(

5. The Nuffield Review of 14-19 Education and Training UK, 2006 concerns about young peoples' capacity to benefit from the higher education experience current system leads to spoon-feeding rather than fostering independence and critical engagement with subject material students struggle to cope with the more self-directed style of learning expected greater emphasis needed on the ability to read critically, to communicate ideas in writing and to argue a case skills need developing in a range of contexts with practice and feedback from teachers, rather than being a one-off exercise http://www.nuffield14-19review.org.uk/groups.shtml

6. מיומנויות - על ידע מיומנויות חקר מיומנויות למידה פתרון בעיות מיומנויות חשיבה לימודי מדע וטכנולוגיה

7. האם מורים "יודעים" ללמד מיומנויות? האם צריך ללמד מיומנויות באופן מפורש? באיזו מידה הוראת מיומנויות משפיעה על הישגי תלמידים? האם ניתן לצפות להעברה של מיומנויות מתחום דעת אחד לאחר? איזו תמיכה נדרשת על מנת שמורים ילמדו מיומנויות?

8. מיומנויות למידה אינן מתפתחות ספונטאנית אצל מרבית התלמידים. הן צריכות להילמד במפורש (explicit) ובאופן מתוכנןהיטב. Zohar & Nemet, 2002; Simonneaux, 2001) ) הוראת מיומנויות למידה צריכה להתקיים בשילוב עם תכנים הנלמדים בכיתה ולא כמקצוע או נושא נפרד. (Hara, 1997; Roth & Roychoudhury, 1993; Squire, 1983) מיומנויות למידה צריכות להיות מיושמות במגוון תכנים ונושאים לאורך הסילבוס ואינן צריכות להילמדכ”מאמץ מרוכז” חד פעמי. (Bangert-Drowns, Hurley, & Wilkinson, 2004; Klein, 2006)

9. ללמ)ו(ד כיצד ללמוד על הוראה ורכישה של מיומנויות למידה במדע וטכנולוגיה • מודל להוראת מיומנויות, במסגרת "מדע וטכנולוגיה בחטיבת הביניים" • מכלול לימודי "תקשורת מדעית-טכנולוגית" • מחקר: - מורים: תפישות ודרכי יישום של המודל להוראת מיומנויות - תלמידים: הישגים לימודיים ועמדות

10. הצגת ידע ייצוג ידע כתיבה מדעית הקשבה וצפייה איתור מידע קריאה מדעית מומחה טבלה שרטוט מאמר דו“ח ספריה גרף בכתב בע”פ ספר עיון הרצאה מוזיאון דיון סרט הרצאה מאמר תקציר מאגרים ממוחשבים מודל פוסטר שעור דו”ח עבודה מדעית מולטימדיה מיומנויות "תקשורת מדעית טכנולוגית"

11. הצגת ידע ייצוג ידע כתיבה מדעית הקשבה וצפייה איתור מידע קריאה מדעית מאמר דו“ח ספר עיון מיומנויות למידה

12. איורים כותרת זהות הכותב תקציר המוציא לאור קריאה מרפרפת תאריך פרסום קריאת הקדמה וסיכום איתור מילים מנחות קריאת משפט ראשון בכל פסקה סימון מושגים / הגדרות קריאה מעמיקה של גרפים ואיורים קריאת מאמר מדעי

13. פלט קלט הצגת ידע ייצוג ידע כתיבה מדעית הקשבה וצפייה איתור מידע קריאה מדעית מומחה טבלה שרטוט מאמרים דו“ח ספריה גרף בכתב בע”פ ספרי עיון הרצאה מוזיאון דיון סרט הרצאה מאמר תקציר מאגרים ממוחשבים מודל פוסטר שעור דו”ח עבודה מדעית מולטימדיה "תקשורת מדעית – טכנולוגית"

14. מאפייני המודל להוראת מיומנויות למידה פעילה תבניות שילוב בתכנים תרגול וחזרה הוראה ספיראלית מודולריות

15. איתור ואיחזור מידע הקשבה וצפייה כתיבה מדעית קריאה מדעית ייצוג ידע הצגת ידע מודל ההוראה יחידות תכניות "תקשורת מדעית – טכנולוגית" ‘כתה ז ‘כתה ח ‘כתה ט

16. "תקשורת מדעית – טכנולוגית" מכלול לימודי הכולל: - חוברת פעילויות לתלמיד - אוגדן מורחב למורה - ממשקים לנושאים מרכזיים בסילבוס המקצוע “מדע וטכנולוגיה לחט”ב” - משימות הערכה

17. הגישה הפדגוגית • חיקוי הרגלי העבודה של המדען • למידה פעילה • פעילויות: לא טרויאליות, משמעותיות, "מגניבות", מאתגרות • על הגבול בין תסכול להצלחה • חוויה חיובית מיד לאחר תסכול • תהליכי חשיבה רפלקטיביים – מטה קוגניטיביים • הלומד מבנה בעצמו תפישות ותובנות בעקבות פעילות • שימוש במקורות ראשוניים

18. מחקר לדוקטורט בהנחיית: פרופ. בת שבע אלון דר' זהבה שרץ שאלות המחקר: כיצד מורים מיישמים את המודל להוראת מיומנויות, מהם אופני ההוראה בהם הם נוקטים ובאיזה היקף? האם וכיצד תורמת הוראת המכלול הלימודי להתפתחות המקצועית של מורים? Spektor-Levy, O., Eylon, B., & Scherz, Z. (2008).Teaching communication skills in science: Tracing teacher change. Teaching and Teacher Education, 24, 462-477.

19. שאלות המחקר: באיזה אופן משפיעה הוראת התוכנית תקשורת מדעית טכנולוגיה על ביצועי תלמידים במשימות המתמקדות במרכיבי אוריינות מדעית? - האם תלמידים שלמדו באופן מפורש ותרגלו את המיומנויות מגיעים להישגים גבוהים יותר בביצוע משימות מורכבות מתלמידים שלא התנסו בכך? - מהי השפעת כל התכנית, או אחד ממרכיביה על ביצועי תלמידים בעלי רמות אקדמיות שונות? Spektor-Levy, O., Scherz, Z., & Eylon, B. (2009). Teaching scientific communication skills in science studies: Does it make a difference?International Journal of Science and Mathematics Education. In press - Published ‘Online First’.

20. אוכלוסיית המחקר:447 תלמידים מחמש חטיבות ביניים השוואה מוקדמת בין קבוצות המחקר: לא נמצאו הבדלים בין קבוצות המחקר בשלושה פרמטרים: • ידע מדעי כללי • דרוג יכולת לימודית • יכולת התלמידים ליישם מיומנויות למידה שונות על פי עדותם

21. Post התערבות Pre N קבוצות מחקר שאלון משימת ביצוע מורכבת משימות הערכה הוראת מיומנויות שאלון תלמידי חט"ב      N=334 קב' התערבות 1   -   קב' התערבות 2    -  קב' התערבות 3   - -  N=113 קבוצת השוואה מערך המחקר: המחקר נערך במשך שנתיים (כיתות ז' – ח')

22. משימת ביצוע מורכבת - "מדווחים מהשטח" דרושים ערוץ 100 - הערוץ היוקרתי של הטלוויזיה הישראלית מחפש אתכם! צעירים נמרצים, בעלי מוטיבציה גבוהה. סקרנים ואוהבי דעת. אנו זקוקים לכתבי שטח לביצוע תחקירים מקצועיים: איסוף מידע מגוון ואמין, חשיפת נתונים מהימנים ועריכת כתבות קצרות וענייניות. כל המעוניינים נדרשים בשלב ראשון לשלוח דוגמא של כתבת תחקיר מקצועית, קצרה, באורך מקסימלי של 5 דקות, בנושא זיהום אוויר. את הטקסט לקריינות בצירוף מצגת או שקפים לשידור, יש לשלוח אל: ערוץ 100 הישראלי מדור "דיווחים מהשטח" תחקירים לידי: עמי סקנדל

23. הישגי תלמידים במשימת ביצוע מורכבת ציון ממוצע פריט קטגוריה קב' התערבותN=164 קב' השוואה N=42 * (64 (1.8 48 (3.4) מידע על הגורם המזהם עקרונות ומושגים מרכזיים תהליכים כימיים האוויר כתערובת גאזים שינוי מצבי צבירה השפעת זיהום אוויר על האדם והסביבה דרכים להפחת הזיהום ידע *64 (1.8) 44 (3.4) מקורות מידע מגוונים מקורות מידע מהימנים ורלוונטים טקסט ברור ומקצועי ייצוג נתונים כמותיים מצגת ממוחשבת מיומנויות למידה *52 (1.8) 32 (2.8) טקסט מעיד על הבנה ניתוח נתונים והסקת מסקנות טקסט ערוך כנדרש מצגת ערוכה כנדרש שילוב והתאמה בין טקסט לשיקופיות רשימה ביבליוגרפית תקינה תוצרים *60.7 (1.6) 41.6 (2.83) ציון סופי * P<0.0001

24. הישגי תלמידים במשימת ביצוע מורכבת * * * * * * * * ציון סופי תוצרים מיומנויות למידה ידע * P<0.005 N=206

25. הוראה מובנית+משימות • קבוצת השוואה • משימות • הוראה מובנית קבוצת השוואה (N=42) R2=0.0011 הוראה מובנית+משימות(N=57) R2=0.0717 הוראה מובנית(N=53) R2=0.2065 משימות(N=50) R2=0.163 הישגים במשימת ביצוע מורכבת – תלמידים ברמות אקדמיות שונות

26. מסקנות: מיומנויות למידה נרכשות במידה מסוימת על ידי תלמידים במהלך לימודיהם, אולם, על מנת לקדם תלמידים באופן משמעותי נדרשת הוראה מפורשת ומתוכננת. המערך הכולל של המודל להקניית מיומנויות מקדם תלמידים להישגים גבוהים יותר מאשר רק אחד ממרכיביו. המערך הכולל של המודל להקניית מיומנויות או רק אחד ממרכיביו השפיע בצורה משמעותית על תלמידים בעלי הישגים בינוניים וחזקים במדע. תלמידים בעלי השגים נמוכים קודמו באופן משמעותי רק כאשר חוו את המערך הכולל המשלב הוראה מפורשת של המיומנויות וביצוע משימות.

27. ישראל 1999 מדריך למורה חוברת פעילויות לתלמיד

28. אנגליה 2004

29. KNOWLEDGE PRESENTATION SCIENTIFIC WRITING INFORMATION RETRIEVAL LSS DATA REPRESENTATION LISTENING & OBSERVING SCIENTIFIC READING LSS Skill Areas

30. LSS Skill Areas איתור מידע Information retrieval האזנה וצפייה Listening and observing קריאה מדעית Scientific reading ייצוג ידע Data representation כתיבה מדעית Scientific writing הצגת ידע Knowledge presentation

31. Activity book with worksheets and instructions Teachers’ Guide with background information

32. LSS Resources Trainer’sManual

33. LSS Resources Website with resources – http://sep.org.uk/lss

34. LSS Resources LSS Assessment Tasks for Learning 8 LSS assessment tasks: 6 one-hour task 2 long-term complex tasks

35. An Evaluation ofThe Science Enhancement Programme’s (SEP)Learning Skills for Science (LSS) initial pilotfunded byGatsby Technical Education ProjectsMay 2006 Alex Manning & Jonathan Osborne Department of Education & Professional StudiesKing’s College London

36. LSS Teacher Workshop - UK

37. LSS Teacher Workshop - UK

38. שיטות הוראה • הערכת עמיתים • עבודת צוות • למידה מעמיתים (גיקסו, הצגת ידע...) • משחקי תפקידים • Hands on activities … (יצירתיות) • משימות תחרותיות • תוצרים כיתתיים • משחקים (קלפים, תן כותרת...)

39. LSS Teacher Workshop - Singapore

40. Dissemination (scaling up) Phase 3: 2006-2008 • 2 courses per year at 9 Regional centres (SLC London, Manchester, Durham, Keele, Southampton, Sheffield are already holding courses). • National Strategy, Local Education Authorities (LEA) consultants working with clusters, INSET • Implementation in ~1000 schools in England (600 teachers and ~100 trainers at the end of 2006-07 school year). • Wide-scale external evaluation(Prof. Michael Reiss, Inst. of Education, University of London)

41. צורך: מענה כולל להטרוגניות בכיתת המדעים

42. שילוב (Inclusion) הוראה לתלמידים בעלי לקויות למידה: שילוב (פיסי ותכני) IDEA, 1997 הוראת המדעים: לכל תלמיד החובה והזכות לרכוש השכלה מדעית AAAS, 1993; NRC, 1996 שילוב תלמידים בעלי לקויות למידה בשיעורי מדע וטכנולוגיה (כ 10% מכלל התלמידים)

43. הוראת מדע וטכנולוגיה לתלמידים בעלי לקויות למידה – המצוי והרצוי מרב יפרח ,ד"ר רבקה גלובמן, ד"ר אורנית ספקטור לוי המגמה להוראת המדעים, בית הספר לחינוך אוניברסיטת בר אילן

44. קשיים בלמידה אפיונים קוגניטיביים של תלמידים מתקשים ובעלי לקויות למידה • קושי ברכישת והפעלת אסטרטגיות למידה יעילות • (Swanson & Deshler, 2003) • קושי ברכישת והפעלת מיומנויות חשיבה מסדר גבוה • (Swanson, 2001) אפיונים אפקטיביים של תלמידים מתקשים ובעלי לקויות למידה • דימוי עצמי לימודי נמוך • (Raviv & Stone, 1991) • עמדות שליליות כלפי מדע ולמידת מדע • (Moller & Wahl, 2000)

45. קשיים בלמידה: לקויות למידה קבוצה הטרוגנית של הפרעות ראשוניות - אינן תוצאה של השפעת הסביבה (מרגלית, 2000) באות לידי ביטוי כקשיים ב: הקשבה, דיבור, קריאה, כתיבה, הסקת מסקנות ו/או כישורים מתמטיים (NJCLD, 1997) לתלמידים בעלי לקויות למידה רמת משכל תקינה (מרגלית, 2000)

46. קשיים בלמידה: המשך או מה עושים עם זה בכיתה? בעיות רגישות לגירויים קושי במעברים קשב / ריכוז התארגנות במרחב התארגנות בזמן אפשרויות לפתרון מקום פיסי מבודד (בקדמת הכיתה, שכנים שקטים, לא ליד חלון) הודעה מוקדמת ("עוד חמש דקות לסיום המשימה") חלוקת משימות למנות קטנות וברות ביצוע מידי עזרה בארגון חפצים, 'שכן טוב' שתפקידו לעזור עזרה בארגון הזמן, תוכנית עבודה ברורה

47. קשיי למידה ב-4 ערוצים קשיים בקריאה רכישה ושימוש במושגים ומונחים מדעיים רכישת והפעלת אסטרטגיות למידה העברה של ידע ומיומנויות הפעלת מיומנויות וחשיבת חקר - השערת השערות, בדיקת השערות, הסקת מסקנות, הכללה קשיי מוטוריקה צורך בערוץ חוש נועי קשיי תקשורת קשיי עבודה בצוות דימוי עצמי לימודי נמוך תסכול קוגניטיבי הלומד השלם חוש-נועי חברתי רגשי

48. הקשיים הנפוצים בלמידת מדע וטכנולוגיה • קריאה, קריאת טקסט מדעי/טכנולוגי • רכישה ושימוש במושגים ומונחים מדעיים • רכישה והפעלה של אסטרטגיות למידה • יכולת העברה של ידע ומיומנויות • הפעלת מיומנויות חשיבה וחקר – שאילת שאלות, השערת השערות, עיבוד נתונים, הסקת מסקנות, הכללה, בקרה ועוד.

49. יתרונות בהוראת מדע וטכנולוגיה • מאפשרת פעילויות לימודיות מוחשיות (תצפיות, Hands-on) • מזמנת אפשרות טבעית ומובנית לעבודה בקבוצות קטנות • מאפשרת פעילויות המעודדות עניין וחקרנות • מאפשרת הקניית מיומנויות חשיבה ולמידה רבות ומגוונות (המתודה המחקרית במדע מובנית וברורה מחד (התבוננות, ניתוח, סדרי עבודה) ויצירתית מאידך (העלאת השערות, אינטגרציה, השלכות). • מזמנת אפשרת לשיפור הדימוי העצמי (ע"י הצלחה בתחום הנתפש כמורכב). • מאתגרת ומספקת הזדמנויות רבות לשימוש במיומנויות חשיבה מטה-קוגניטיביות ('אימון' מטה קוגניטיבי).

50. מטרות המחקר מטרות המחקר • סקר בקרב המורות למדע וטכנולוגיה בחטיבות הביניים: ניסיון, הכשרה, עמדות ודרכי עבודה בהקשר של הוראה לתלמידים בעלי לקויות למידה. • מעקב אחר תהליכי שינוי בהוראה ובלמידה בשיעורי מדע וטכנולוגיה בכיתות הטרוגניות בהן מופעלות דרכי עבודה מותאמות לתלמידים בעלי לקויות למידה. • הצעת מודל להוראת מדע וטכנולוגיה לתלמידים בעלי לקויות למידה בכיתה ההטרוגנית בחטיבת הביניים בישראל.