איך כדאי ללמד מדע בתיכון?
האם כדאי להציע לתלמידי תיכון קורסים אטרקטיביים בננוטכנולוגיה, חקר המוח או חקר החלל - או שמא צריך להתמקד בפיסיקה והכימיה של המאה ה-19, על מנת להעניק להם בסיס מוצק להתמודדות עם מגוון בעיות? ברנד סרינג, מורה למדעים בתיכון, מתכנן את פרסי הנובל של הדור הבא
הישגיהם הנמוכים של תלמידי ישראל במבחני מדע בין-לאומיים כגון PISA ו-TIMSS יצרו, מעבר להרגשת אי-הנעימות המידית, קונצנזוס כללי לגבי נחיצותה של רפורמה בחינוך המדעי בארץ.
בתי-ספר רבים מנסים לפתות את תלמידיהם ללמוד מדעים באמצעות קורסים אטרקטיביים כגון ננוטכנולוגיה, חקר המוח או חקר החלל. בה בעת נשמעים קולות שקוראים לצמצום מספר מקצועות הלימוד בבתי-הספר, להקטנת נטל בחינות הבגרות ולהתמקדות במקצועות "חשובים באמת".
התשובה לשאלה "מה צריך ללמד בשיעורי המדע בבית-הספר התיכון?" תלויה כמובן בתשובה לשאלה כללית יותר: "מהן מטרות החינוך התיכוני?" יש הרואים בבית-הספר מנגנון לזיהוי, לניתוב ולהכשרה של מדעני המחר ומהנדסיו, ויש המאמינים שמטרתו העיקרית היא עיצוב אישיותו של התלמיד באופן כולל.
מנציגי הקבוצה הראשונה עולה בדרך כלל הדרישה לתוכניות לימודים עשירות בתוכן ומואצות במידת האפשר, בשעה שנציגי הקבוצה השנייה יזדהו יותר עם אמירות מהסוג "לא חשוב מה לומדים, חשוב רק התהליך". ביסודן, שתי גישות אלה אינן בהכרח סותרות, הגם שהוצגו כאן כקטבים מנוגדים.
מהתובנה שישראל זקוקה לעתודה של מדענים צעירים מעולים אפשר לגזור לכאורה את המסקנה, שיש ללמד בבית-הספר התיכון מקצועות חדישים ו"רלוונטיים" כגון ננוטכנולוגיה. המפגש של אנשים צעירים מוכשרים עם תחום מסוג זה יעורר אולי את סקרנותם, יקסים וילהיב אותם וישפיע בבוא העת על בחירת מסלול הלימודים האקדמיים שלהם.
אך יש שלזכור כי אחרי שלב הסקרנות וההתלהבות מתחום דעת חדש ממתין לרוב תלמידי המדעים שלב של אכזבה, כאשר הם מבינים שהתגליות המדעיות המלהיבות ביותר מהוות רק את הפסגה של הר שבנוי כולו מעבודה קשה.
מעטים מהתלמידים שמתעניינים בחורים שחורים או בטיסות לחלל יהיו מוכנים ללמוד את הפיסיקה ואת המתמטיקה הנחוצות להבנתם. אפשר בהקשר זה לטעון שהלימוד המעמיק הוא עניינן של האוניברסיטאות ולא של בתי-הספר התיכון, אך לדעתי ומניסיוני תפישה זו פוגעת במוכשרים שבין תלמידות ותלמידי המדעים בגיל התיכון ומעכבת את התפתחותם.
המורה האידיאלי למדעים
תלמידה או תלמיד שמחפשים פתח כניסה לתחום מדעי מוצאים את עצמם מול מבנה מאיים למדי של חוקים וכללים, שמוצגים להם כעובדות מוגמרות. בעולם אידאלי, מורה יאפשר לתלמידיו לגזור את החשובים מבין חוקים אלה ישירות מהניסיון וינמק את האחרים בצורה הולמת.
חשיפתו של המבנה הלוגי-קונספטואלי של תחום מדעי מעניקה לתלמידים הזדמנות להתגבר על תחושת הניכור מהתחום ולהפנים אותו בצורה ראשונית דרך האינטלקט. התייחסות להיסטוריה של רעיונות ולהולדתם מתוך סביבה תרבותית מסוימת והצבעה על נקודות מגע בין מדעי הטבע ובין מדעי הרוח יכולות לסייע בתהליך זה.
בשלב מתקדם יותר ידרוש המורה מהתלמיד לערוך "ניסוי כלים" של הידע הנרכש בעזרת שורה של בעיות ואתגרים, שמנוסחים בהקשרים מגוונים ולא תמיד מוגדרים במלואם. בשלב זה יצטרף לתהליך ההפנמה השכלית תהליך של הפנמה רגשית יותר שמבוססת על תחושת שליטה. לבסוף, יתמוך מורה בתלמידיו בדרך לרכישת מידה מרבית של עצמאות, כאשר הוא מעניק ליווי אישי ומקצועי מהצד.
ובחזרה למציאות...
בעולם הריאלי, תלמידי תיכון רבים משננים חומר לבגרות ללא הבנה אמיתית וגרוע מכך – ללא שאיפה להבין. הם לומדים לפתור בעיות מסוג מסוים ובניסוח מסוים ומאבדים את העשתונות, כאשר הם נתקלים בבעיה המנוסחת בדרך בלתי-שגרתית. מובן מאליו שההווי התוך-בית-ספרי הזה (כְּתת-תרבות סגורה, שבמסגרתה ולמענה התלמידים לומדים) כמעט אינו קשור למציאות של המחקר המדעי.
אם כן, מה צריך ללמד בשיעורי המדע בבית-הספר התיכון? אם חשיפת המבנה הלוגי של תחום לימוד מהווה תנאי להבנה מיטבית שלו על-ידי התלמיד, אזי תחומי הלימוד החדישים לא יוכלו להחליף את המדעים הקלאסיים. נראה לי שקשה מאוד להבין את תפקודו של המוח ללא ידע טוב בפיזיולוגיה ובכימיה, והבנת תחום הננוטכנולוגיה דורשת ידע משמעותי בכימיה ובפיסיקה.
מי שרוצה להיות מוכן לאתגרים המדעיים והטכנולוגיים של מחר, טוב יעשה אם יתעמק בפיסיקה של המאה ה-17 ובכימיה של המאה ה-19. קורסי העשרה שיסתמכו על לימודים משמעותיים של מדעי היסוד יוכלו להעניק לתלמידים הזדמנות להרחבת דעתם, ליישום הידע שלהם בהקשרים לא שגרתיים וללמידה דרך התנסות וחקר.
בתנאים אלה, כמעט כל יוזמה תהיה מבורכת ומומלץ לבתי-הספר התיכוניים ליצור מסגרות לימודיות מהסוג הזה, תחת כל שם שיחפצו. לשיתוף הפעולה בין האוניברסיטאות ובין בתי-הספר התיכוניים תהיה חשיבות מרכזית בנושא זה.
ברנד סרינג מלמד מזה עשרים שנה פיסיקה, אסטרופיסיקה, פילוסופיה ואתיקה של המדע בתיכון הישראלי למדעים ולאמנויות בירושלים. באחת עשרה השנים האחרונות שימש ראש מגמת המדעים בתיכון זה. המאמר המלא פורסם בגיליון אוקטובר של המגזין "גליליאו"
