יזמות וחדשנות בחינוך טכנולוגי – לימוד תחומי STEAM ולמידה מבוססת בעיה

יזמות וחדשנות בחינוך טכנולוגי – לימוד תחומי STEAM ולמידה מבוססת בעיה

קצת היסטוריה: בשנות השישים חזר החינוך המקצועי לפיקוח משרד החינוך (לאחר שהיה בפיקוחו של משרד העבודה מ1961-1953 בעקבות ועדת לבון). בשנות השבעים, עקב מצב שאינו מזהיר בחינוך הטכנולוגי, אשר התבטא בפער בין הצורך באנשי מקצוע והכשרה מתאימה במשק הישראלי לבין מיעוט בוגרים מתאימים וכן, תדמית ירודה בתפיסה החברתית של החינוך לעבודה, מערכת החינוך הטכנולוגי נכנסה לרצף ועדות שעסקו בנושא לאורך השנים. דוגמה לכך היא ועדת הררי ("מחר 98"), אשר התכנסה ב1992. הוועדה עסקה בחשיבות לימודי המדע והטכנולוגיה, ושאיפתה הייתה לחזק בסיס מדעי בקרב בתי ספר על תיכוניים ולהחליף הוראת טכנולוגיות מסורתיות בהוראת טכנולוגיות מתקדמות. תוצאות וועדה זו הולידו ועדה נוספת, ועדת בן פרץ ("בגרות 2000"), אשר הציעה מודולריות בתכנית הלימודים, כך שכל תלמיד/ה יחויב להבחן במקצוע אחד בתחום המדע או הטכנולוגיה. מתכונת לימודים זו הידקה את הקשר בין הלימודים העיונים לבין הלימודים הטכנולוגים (רייכל, 2008). כאמור, ועדות אלו הולידו ועדות נוספות. לעניינו של מאמר זה נסתפק בהבנה כי החינוך הטכנולוגי בארץ מראשיתו מתמודד עם קשיים, והעיקריים שבהם הם: פער בין הצורך באנשים עובדים, כאלו אשר מתאימים בהכשרתם והשכלתם למשק הישראלי ולצה"ל לבין כישורי בוגרי מערכת החינוך בפועל ונושא התדמית של החינוך הטכנולוגי-מקצועי בארץ, אשר התבטא אפילו בשינוי השם ממערכת החינוך הטכנולוגי לאגף למדע וטכנולוגיה (שם, 2008).

מאמר זה דן בהצעה לתכנית העשרה בחטיבת הביניים במטרה לחבר את בני הנוער בשלב מוקדם יחסית לחינוך טכנולוגי-מקצועי, אשר חושף את התלמידים לתחומי הדעת בהוראה אינטגרטיבית ושואף להעניק לתלמידים את הכלים והמיומנויות הנדרשות למאה ה-21 הן כתלמידים והן כפוטנציאל של בוגרי מערכת החינוך, אשר יתאים למשק הישראלי בבוא העת. ההוראה האינטגרטיבית הינה הוראת תחומי STEAM  המשלבת באינטגרציה מושגים בין מדע (S), טכנולוגיה (T), הנדסה E)), אומנות  (A) ומתמטיקה (M)  (Gettings, 2016).
צוות המורים המנוסה בהוראת לימודים טכנולוגים, בונה תכנית פדגוגית מולטי דיסציפלינארית,  במטרה לפתח כלים מתודולוגיים ליישום הוראה ולמידה של מקצועות טכנולוגים. זאת תוך מתן דגש להליך רפלקטיבי הקורא לעבודת צוות ודיון המשלב ערכים.

המערכות הטכנולוגיות אשר קיימות בתעשייה, מהוות קדמה טכנולוגית עקב היותן מורכבות מתתי מערכות המקשרות בין עולם פיזי לבין אלגוריתמים ובקרה של עולם המחשוב והתוכנה (Lin & antsaklis, 2014; Alur, 2015). בעקבות קדמה זו, מערכת החינוך הטכנולוגי מנסה להדביק קצב, במתן כלים ומיומנויות לבוגר המערכת. על מנת להבין שילוב בין מערכות יש לרכוש ידע תאורטי ולהשלימו באמצעות ידע מעשי. דוגמה לכך ניתן לראות בתחבורה חכמה:

" The technology of intelligent transportation systems in-cludes theoretic and applied topics such as emergency vehicle notification systems; automatic road enforcement; collision avoidance systems and some cooperative systems."
(Balas, Jain, Zhao, & Shi, 2017, p. v)

מחקרים העוסקים בתחום החינוך הטכנולוגי, מעלים צורך בקרב בוגרי החינוך הטכנולוגי במיומנויות הבאות: יכולת אנאליזה רב תחומית, יכולת לתקשורת מקצועית נכונה בין קולגות וכן יכולת להביא את הידע התאורטי והפרקטי לידי ביטוי בפתרון בעיות (Trotskovsky Waks, Sabag, Hazzan, 2013; Okada & Bayram-Jacobs, 2016; Burakgazi-Gelmez, 2012; Baram-Tsabari & Osborne, 2015) . גישות הוראה אשר יכולות לתת מענה למיומנויות אלו הינן: למידה מבוססת פרויקט Project Based Learning ולמידה מבוססת בעיה  Problem Based Learning. שתיהן ידועות בשם הוראה ולמידת PBL. כאשר הראשונה, Project Based Learning, הינה גישה של למידה מבוססת פרויקט מובנית, שבה תלמידים לומדים באמצעות חקירה של שאלה מורכבת, בעיה או אתגר  הלקוחים מהעולם האמיתי. גישה זו מקדמת למידה אקטיבית ומעודדת חשיבה מסדר גבוה (Savery, 2006; Larmer, Ross & Mergendoller, 2009). בעוד השנייה,  Problem Based Learning, הינה גישה של למידה מבוססת בעיה. הבעיה הנבחנת סביב הפרויקט, יכולה להיות אקדמית או מקצועית רלוונטית, אשר התלמידים מנתחים את הבעיה כקבוצה, מנסים לפענח הסברים אפשריים, בונים טיעונים אודות הרעיונות העולים בקבוצה ומזהים נושאי מפתח שעליהם לחקור לעומק (Schmidt, Van der Molen, Te Winkel & Wijnen, 2009).

מתוך סקירה ספרותית בתחום של שילוב בין תחומים בלימוד לחינוך מדעי-טכנולוגי עולה פער בין חידושים טכנולוגיים המשתלבים בחיי החברה לבין מתודות החינוך המדעי-טכנולוגי שצריכות להיות מותאמות לחיי החברה (Barak & Nitzan, 2002; Rhodes, 2012) .

מתוך צורך המעלה כי תוכנית לימודים בכיתות איננה רלוונטית למיומנויות הנדרשות בשוק העבודה. במסגרת שיעורי העשרה פותחה תכנית לימודים ייחודית, אשר מטרתה לצמצם פער בין החומר הלימודי הנדרש לחידושים רלוונטיים בתעשייה בתחום משותף למדע ולטכנולוגיה, זאת באמצעות שיטות הוראה ולימוד פדגוגי יישומי המקנה אסטרטגיות חשיבה הרלוונטיים לתלמידים  במאה ה-21.

יזמות וחדשנות טכנולוגית- (טכנו-פדגוגיה)- בכפר הנוער הדתי כפר חסידים

בהתייחס להוראה של טכנולוגיות מתקדמות, הוראה אינטגרטיבית של תחומי STEAM ולימוד בגישות PBL אני רואה לנכון להביא את  הדוגמה הבאה:
זוהי השנה השנייה שבה נחשפים תלמידי חטיבת ביניים בכפר הנוער הדתי כפר חסידים ללימודי טכנולוגיה מתקדמים. התכנים הלימודיים מאופיינים ביזמות וחדשנות טכנולוגית במסגרת חוג המעודד בחירה בלימודים טכנולוגים.

מדובר ביוזמה שהחלה במסגרת חוג העשרה שבה התלמידים נחשפים ללימודי טכנולוגיה הן תאורטית והן מעשית. במסגרת החוג התלמידים מרחיבים אופקים אודות חשיבות הטכנולוגיה והשימוש בה. התלמידים נחשפים לטכנולוגיות קיימות ברכבים ומגוון מכשירים, כך לדוגמה בלימודי מנוע, התנסו התלמידים בהנעה, פירוק והרכבה של מנוע חד בוכנתי, 4 פעימות במעבדה ייעודית. בנוסף, התלמידים מתנסים בהלחמות של מעגלים מודפסים על גבי לוחות אלקטרונים. בהמשך, מתוכננות הדפסות תלת מימד ושימוש במשקפי  VRככלים מתקדמים ליישום הוראת תוכן לימודי. זאת כאשר לאורך הדרך התלמידים לומדים אודות חשיבות הבטיחות בעבודה ובדרכים. לאור הצלחת חוג העשרה זה צורפו השנה כיתות ט' בבית הספר, והתכנים נלמדים הן במסגרת חוג העשרה לשכבות ז'-ח' והן במסגרת בית ספרית
היוזמה הברוכה נעשית בקרב תלמידי חטיבת הביניים בכפר הנוער הדתי כפר חסידים. יוזמה שהחלה בחסות עמותת קול צופייך, כאשר צוות מורים (פיני ממן ורחלי בסון) אחראי על תוכן החוג והעברת החוויות. זאת במטרה לעודד את תלמידי חטיבות הביניים להכיר, להוקיר ולבחור במגמות טכנולוגיות בתיכון.

כותבי המאמר:

רחלי בסון– מפתחת תכנים, תכניות לימוד וחוקרת את החינוך הטכנולוגי,

מגדירה עצמה כתלמידה נצחית, הרואה בחשיפה לחינוך הטכנולוגי מגיל צעיר כצעד חשוב

המעניק התנסויות וחוויות מחיי היומיום, בקרב בני נוער אשר הנם פוטנציאל למשק הישראלי ולצה"ל.
חלק מפעילותיה בעולם החינוך ובהם הידוק קשרי תכניות לימוד לתעשייה, מתועדים באתר "הדרך להדרכה שלך".

פיני ממן הינו מורה וותיק ומוביל בתחום טכנולוגי, המשתלם מדי שנה ומתעדכן בטכנולוגיות חדישות בתחום.
מדובר במורה המטפח את תלמידיו ומביא אותם לחווית הצלחה ולמידה, המביא לידי ביטוי ניסיון של למעלה מ34 שנים בתחום ההוראה הטכנולוגית-מקצועית,הוראה המביאה לידי ביטוי פן תאורטי לצד פן פרקטי.

ביבליוגרפיה

 

רייכל, נ' (2008). סיפורה של מערכת החינוך הישראלית. בין ריכוזיות לביזור; בין מוצהר לנסתר; בין חיקוי לייחוד. תל אביב: מכון מופ"ת.

Alur, R., (2015). Principles of Cyber-Physical Systems .London: The MIT Press.

Balas, V. E., Jain, L. C., Zhao, X., & Shi, F. (2017). Information Technology and Intelligent Transportation Systems: Proceedings of the 2nd International Conference on Information Technology and Intelligent Transportation Systems (ITITS 2017), Xi’an, China. Amsterdam, Netherlands: IOS Press.

Barak, M & Nitzan, G (2002). Fostering Systematic Innovative Thinking and Problem Solving: Lessons Education Can Learn From Industry. International Journal of Technology & Design Education; Vol. 12 Issue 3, p227-247.

Baram-Tsabari, A., & Osborne, J. (2015). Bridging science education and research. Journal of Research in Science Teaching, 52(2), 135–144.

Burakgazi-Gelmez, S. (2012). Connecting science communication to science education: A phenomenological inquiry into multimodal science information sources among 4th and 5th grades(Unpublished Doctoral Dissertation). METU, Ankara: Turkey.

 

Gettings, M. (2016). Putting it all together: Steam, PBL, Scientific ethod, and the Studio Habits of Mind. Art Education, 69(4), 10-11.Trends and issues in instructional design and technology (2nd ed., pp. 16-25). Upper Saddle River, New Jerscy: Merrill-Prentice Hall.

Larmer, J., Ross, D., & Mergendoller, J. R. (2009). PBL starter kit: TO-The-Point advice, tools and tips for your first project in middle or high school. Novato, CA: Buck Institute for Education.

Lin, H & antsaklis, P.J (2014). Hybrid Dynamical Systems: An Introduction to Control and Verification. Foundations and TrendsR in Systems and Control, vol. 1, no. 1, pp. 1–172. ISBN: 978-1-60198-784-6. http://dx.doi.org/10.1561/2600000001.

Okada, A., & Bayram-Jacobs, D. (2016). Opportunities and challenges for equipping the next generation for responsible citizenship through the ENGAGE HUB. Paper Presented at International Conference on Responsible Research in Education and Management and its Impact, London, UK, January.

Rhodes, N (2012). Gateways to positioning information and communication technology in accounting education. South African Journal of Higher Education, Vol. 26 Issue 2, p300-315.

 

Savery, J. R. (2006). Overview of problem-based learning: Definitions and distinctions. Interdisciplinary Journal of Problem-based Learning, 1(1). Retrieved from http://dx.doi.org/10.7771/1541-5015.1002

Schmidt, H. G., Van der Molen, H. T., Te Winkel, W. W. R., & Wijnen, W. H. F. W. (2009). Constructivist, problem-based, learning does work: A meta-analysis of curricular comparisons involving a single medical school. Educational Psychologist, 44, 227–249.

Trotskovsky, E., Waks, S., Sabag, N., Hazzan, O. (2013). Students’ Misunderstandings and Misconceptions in Engineering Thinking. International Journal of Engineering Education. Vol. 29, No. 1, pp. 107–118.

תגובות גולשים