top of page
מעצבים STEM.png
רקע_1.png

מטרה והגדרות פדגוגיות ומרחביות

המסמך עוסק בתכנון ובעיצוב מרחבים ייחודיים, שמאפשרים תהליכים מעצימי למידה, חקר, התנסות מדעי טכנולוגי: D-STEM (Design STEM).

למידה זו מבוססת על חקר מדעי ופתרון בעיות בגישה מקדמת הוגנות, שנשענת על תחומי המדעים, הטכנולוגיה, ההנדסה והמתמטיקה,

ובקצרה STEM (STEM: Science, Technology, Engineering, (Mathematics. מטרת מרחבים אלו היא לתמוך בתשתיות פיזיות, המותאמות לפדגוגיות המושתתות על המהות של כל אחד מתחומי הדעת ועל קשרי הגומלין ביניהם (STEM אינטגרטיבי).

המסמך מיועד לצוותי חינוך ולרשויות, שבכוונתם להקים מרחב D-STEM לימודי ייחודי ליישום תהליכי למידה ועשייה ברוח תפיסת ה-STEM האינטגרטיבי. לאור זאת, המסמך מציג התבוננות דו־כיוונית, המזמנת חיבור ייחודי בין פדגוגיה תומכת STEM אינטגרטיבי ובין תכנון אדריכלי תואם.

מטרת המסמך: עקרונות תכנון

מרחבי D-STEM לעיצוב ולהטמעת תרבות למידה מדעית־הנדסית התנסותית תומכים בעשייה, בפַַּעֲלנות (agency) ובחקר עצמאי, כחלק מתהליכי למידה המערבים את הלומד בשלבים השונים של תהליך החקר. גישה זו, הנמצאת בשלבי פיתוח והטמעה בבתי הספר, מבקשת מרחב שיכול להתאים לתהליכים שונים, עכשוויים ועתידיים: מרחבי למידה שמעודדים אהבת למידה, חדוות גילוי, סקרנות, יצירתיות, מקוריות וחשיבה ביקורתית. גישה זו דוגלת בחתירה מתמדת להתקדמות, להתפתחות, ולפיתוח מיומנויות של לומד עצמאי ולפעלנות במרחבים שיהיו בני־קיימא ומותאמים להתפתחות בעולם משתנה.

הגדרת המרחב ומהותו בראיית פדגוגיית STEM

מרחבים אלו, המקדמים יישום של STEM אינטגרטיבי, יזמנו תהליכי למידה שונים, יתמכו בהם ויעצימו אותם. תהליכי הלמידה הללו מבוססים על העיקרים האלה:

חקר מדעי

פתרון בעיות

תיכנון הנדסי

טיפול במידע

(איסוף, עיבוד, ייצוג והצגה)

פעלנות

למידה משחקית (משחוק)

עבודת צוות ושיתוף ברעיונות

שילוב מרחבי D-STEM בבתי הספר יותאם למקרים הבאים:

  1. הקמת מרחב D-STEM בתהליך תכנון בית ספר חדש,
    והטמעתו כחלק מהחזון הבית ספרי.

  2. הקמת מרחב D-STEM בבית ספר שנמצא בתהליכי התחדשות החזון
    החינוכי ושיפוץ מבני.

  3. הקמת מרחב D-STEM בבית ספר קיים עם עתודות מרחביות,
    שמעוניין בהתחדשות החזון הבית ספרי.

  4. הקמת מרחב D-STEMבבית ספר קיים ללא עתודות מרחביות.

 

הצעות לשילוב מרחבי D-STEM על פי נתונים אלו יפורטו בהמשך.

מיקום המרחב בבית הספר

המרכיבים של סביבת עולם אמיתי מקדמת STEM והוגנות

להלן מוצגת דיאגרמה מושגית, שסוקרת את הזיקה בין למידה בין־תחומית, הוגנות ומרחב כמכלול, ומשקפת את הקשרים ביניהם. בהמשך המסמך יפורט כל אחד מהמרכיבים.

מאפייני גישת STEM

גישת החינוך STEM בין־תחומי מקדמת הוגנות בבתי הספר היסודיים

המציאות שבה אנו חיים כיום מאופיינת בגדילה ניכרת של ידע ובגלובליזציה שלו, בפיתוח מואץ של טכנולוגיות, ברב־תרבותיות ובאי־ודאות. מגמות אלה דורשות התמודדות עם אתגרים מורכבים ועם פתרון בעיות, שהמענה עליהם אינו יכול להתבסס על הסבר פשוט וחד־משמעי. גישת החינוך STEM בין־תחומי היא גישה פדגוגית, שבה התלמידים לומדים את הקשרים ההדדיים בין תחומי מדע, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה. גישה זו מספקת תשתית ללמידה שיתופית, פיתוח יכולות חקר מדעי ופתרון בעיות, והצגת התיכון ההנדסי לתלמידים. גישת ה-STEM הבין־תחומי מקדמת למידה התנסותית (hands on, minds on). זו למידה המשלבת תוכן, מיומנויות ועמדות בתחומי מדע, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה, וכל זאת תוך כדי פתרון סוגיות מהעולם האמיתי. מטרתה להסביר תופעות, לפתור בעיות או לפתח מוצר באופן שאינו מתאפשר באמצעות תחום דעת אחד בלבד. לדוגמה, התמודדות עם סוגיות שונות מתחומי הבריאות, הסביבה, האנרגיה ושינוי האקלים, מחייבת התייחסות רב־תחומית מתחומי דעת שונים, ומבוססת על ידע על אודות הקשרים שביניהם ועל הבנתם. העדויות מצביעות על כך שיש צורך להגיע ללמידה בגישת STEM עם ידע רלוונטי בתחומי הדעת, ובעיקר במדע ובמתמטיקה, כדי ליהנות מהתועלת שמתלווה אליה. במילים אחרות, הגישה מספקת הזדמנות אותנטית ליישום של ידע לאחר שנלמד באופן דיסציפלינרי.

ידע בין־תחומי מוגדר כיכולת לשלב ידע ודרכי חשיבה של שני תחומי דעת או יותר. מטרתו ליצור פיתוח חשיבה, כגון הסבר של תופעה, פתרון בעיה או ייצור מוצר בדרך שלא הייתה סבירה אם רק תחום דעת אחד היה מעורב בתהליך. למשל, שילוב של מדע והנדסה זה עם זה ועם תחומי תוכן אחרים יכול להעצים את הבנת התחומים והקשרים בין המושגים המשותפים. ההבנה, הזיכרון ושליפה עתידית של הידע משתפרים כאשר המושגים מקושרים ומאורגנים ברשת תפיסתית.

ידע בין־תחומי כזה יכול לקדם את כל התחומים בתנאים מסוימים. העיקרי שבהם הוא שהרעיון, או הבעיה המנחה את הלמידה, מבוססים על תוכן ייחודי במדע ובמתמטיקה, תואמים את הפרקטיקות בטכנולוגיה והנדסה, ומותאמים לשלב ההתפתחותי ולגיל המשתתפים.

למידה בין־תחומית בתחומי STEM

לשם הבטחת איכותו של החיבור בין מדע והנדסה ובין תחומים אחרים, יש לשמור על ארבעת העקרונות האלה:

  1. שילוב מוחלט בהוראה, בתהליכי תכנון ובחומרים. ההתנסויות יתמכו באופן
    מפורש ומכוון בבניית הידע והמיומנויות של התלמידים, הן בכל אחד מתחומי הדעת והן בשילוב ביניהם.

  2. יש לתמוך בידע התלמידים בדיסציפלינות הספציפיות. יש ללמד מדע ומתמטיקה בנפרד וכעומדים בפני עצמם, כדי שאפשר יהיה ליישם את הידע ולשלבו בהתנסויות למידה אינטגרטיביות.

  3. שילוב רב יותר אינו בהכרח טוב יותר. התמקדות בהזדמנויות ליישום הדיסציפלינות בדרכים שתומכות בהן הדדית, יכולה לסייע לתלמידים ולהבטיח למידה ופיתוח פרקטיקות בדיסציפלינות משולבות.

  4. תלמידים יתנסו בחקר מדעי ובתיכון הנדסי בהקשרים מתחומים שונים.

עקרונות של חיבור איכותי בין מדע והנדסה לתחומים אחרים

מאפייני בסיס לתהליכי ההוראה־למידה־הערכה של STEM בין־תחומי

  1. קידום פרקטיקות של חקר מדעי ותיכון הנדסי, המבוססים על סוגיה מהעולם האמיתי שקשורה לנושאים בתוכנית הלימודים, ויישום פרקטיקות אלה.

  2. אוריינות מדעית ואוריינות מתמטית.

  3. קידום מיומנויות כמו חשיבה יצירתית, עבודת צוות ומכוונות עצמית בלמידה.

  4. למידה התנסותית במעבדה ומחוץ לכיתה.

  5. לימוד בין־תחומי המיישם ידע לפי תוכניות הלימודים במדע ובמתמטיקה, ושנלמד בנפרד בכל אחד מהתחומים.

עקרונות פדגוגיים מקדמי הוגנות וביטויים במרחב

הוגנות בתהליכי הוראה־למידה־הערכה [1] בגישת STEM בין־תחומי עוסקת ברתימת כלל הלומדים באשר הם ובקידומם. תפיסת ההוגנות מעודדת חוויית למידה המזמנת השתתפות ומקדמת צבירה של הון מדעי. אלה המרכיבים העיקריים בהוגנות:

הגדלת מעגל המשתתפים

מתן מקום לכל קול

בחירה וקבלת החלטות

הערכה מסכמת ומעצבת

הוראה רגישת מגדר

רתימת הון מדעי

תודעת צמיחה

עקרונות ההוגנות

כדי להסיר חסמים מהמשתתפים ולעודדם להשתתפות מיטבית, עלינו לקדם עקרונות כמו שקיפות, מגוון, גמישות, אמון, איכות, נגישות וכו'.

למרחבי STEM יש תפקיד חשוב בתמיכה בעקרונות אלה ובשיקוף שלהם.
המרחבים מעניקים השראה לארגון החללים ולעיצובם, על החומרים והאובייקטים שנמצאים בתוכם. הטבלה המצורפת משקפת את עקרונות ההוגנות ואת האופן שבו הם מתבטאים, הן מבחינה פדגוגית והן מבחינה מרחבית.

הערות שוליים

1. להרחבה בנושא הוגנות בתהליכי הוראה־למידה־הערכה, ראו: מסמך המדיניות "STEM בין־תחומי מקדם הוגנות"

שקיפות

  • שילוב פרקטיקות מדעיות (חקר) והנדסיות
    התלמידים והתלמידות מתנסים בשילוב של פרקטיקות מדעיות והנדסיות בתוך הקשרים תוכניים מגוונים מהעולם האמיתי בהקשר לתוכנית הלימודים, כחלק משגרות הלמידה, כולל תהליכים פתוחים ומונחים של חקר מדעי ותוכן הנדסי.
  • אוריינות מתמטית, חשיבה יצירתית, חשיבה ביקורתית
    הצוות החינוכי מפתח מיומנויות ומעריך את רכישתן באמצעות הגדרה של ביצועי התלמידים והתלמידות המצופים בכל תחומי הידע והמיומנויות, בהתבסס על תוכניות הלימודים במדע וטכנולוגיה ומתמטיקה.
  • אוריינות מדעית
    התמצאות מדעית – התלמידים והתלמידות מזהים שאלות, הסברים ותיאוריות מדעיות וכן מאפיינים מרכזיים של מחקר מדעי. התלמידים מעריכים דיווחים במדיה הקשורים למדע ומזהים היבטים אתיים של ניסויים מדעיים. הסבר מדעי של תופעות – התלמידים והתלמידות משתמשים בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות, יחסי גומלין והתרחשויות וכן כדי לנסח ולהעריך טיעון מדעי. התלמידים מזהים מודלים, בונים אותם משתמשים בהם ומעריכים אותם ומיישמים חשיבה מערכתית. ביצוע והערכה של מחקר מדעי – התלמידות והתלמידים מתנסים בכל שלבי תהליכי חקר סגורים ופתוחים ומזהים את מגבלות המחקר. פרשנות מדעית של נתונים – התלמידות והתלמידים רוכשים כלים לניתוח ממצאי החקר המדעי והשלכותיו על הסביבה והחברה, וכן מזהים את ההשלכות האפשריות של ידע מדעי על סוגיות חברתיות, סביבתיות ומוסריות.

גמישות

  • שילוב פרקטיקות מדעיות (חקר) והנדסיות
    התלמידים והתלמידות מתנסים בשילוב של פרקטיקות מדעיות והנדסיות בתוך הקשרים תוכניים מגוונים מהעולם האמיתי בהקשר לתוכנית הלימודים, כחלק משגרות הלמידה, כולל תהליכים פתוחים ומונחים של חקר מדעי ותוכן הנדסי.
  • אוריינות מתמטית, חשיבה יצירתית, חשיבה ביקורתית
    הצוות החינוכי מפתח מיומנויות ומעריך את רכישתן באמצעות הגדרה של ביצועי התלמידים והתלמידות המצופים בכל תחומי הידע והמיומנויות, בהתבסס על תוכניות הלימודים במדע וטכנולוגיה ומתמטיקה.
  • אוריינות מדעית
    התמצאות מדעית – התלמידים והתלמידות מזהים שאלות, הסברים ותיאוריות מדעיות וכן מאפיינים מרכזיים של מחקר מדעי. התלמידים מעריכים דיווחים במדיה הקשורים למדע ומזהים היבטים אתיים של ניסויים מדעיים. הסבר מדעי של תופעות – התלמידים והתלמידות משתמשים בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות, יחסי גומלין והתרחשויות וכן כדי לנסח ולהעריך טיעון מדעי. התלמידים מזהים מודלים, בונים אותם משתמשים בהם ומעריכים אותם ומיישמים חשיבה מערכתית. ביצוע והערכה של מחקר מדעי – התלמידות והתלמידים מתנסים בכל שלבי תהליכי חקר סגורים ופתוחים ומזהים את מגבלות המחקר. פרשנות מדעית של נתונים – התלמידות והתלמידים רוכשים כלים לניתוח ממצאי החקר המדעי והשלכותיו על הסביבה והחברה, וכן מזהים את ההשלכות האפשריות של ידע מדעי על סוגיות חברתיות, סביבתיות ומוסריות.

מגוון

  • שילוב פרקטיקות מדעיות (חקר) והנדסיות
    התלמידים והתלמידות מתנסים בשילוב של פרקטיקות מדעיות והנדסיות בתוך הקשרים תוכניים מגוונים מהעולם האמיתי בהקשר לתוכנית הלימודים, כחלק משגרות הלמידה, כולל תהליכים פתוחים ומונחים של חקר מדעי ותוכן הנדסי.
  • אוריינות מתמטית, חשיבה יצירתית, חשיבה ביקורתית
    הצוות החינוכי מפתח מיומנויות ומעריך את רכישתן באמצעות הגדרה של ביצועי התלמידים והתלמידות המצופים בכל תחומי הידע והמיומנויות, בהתבסס על תוכניות הלימודים במדע וטכנולוגיה ומתמטיקה.
  • אוריינות מדעית
    התמצאות מדעית – התלמידים והתלמידות מזהים שאלות, הסברים ותיאוריות מדעיות וכן מאפיינים מרכזיים של מחקר מדעי. התלמידים מעריכים דיווחים במדיה הקשורים למדע ומזהים היבטים אתיים של ניסויים מדעיים. הסבר מדעי של תופעות – התלמידים והתלמידות משתמשים בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות, יחסי גומלין והתרחשויות וכן כדי לנסח ולהעריך טיעון מדעי. התלמידים מזהים מודלים, בונים אותם משתמשים בהם ומעריכים אותם ומיישמים חשיבה מערכתית. ביצוע והערכה של מחקר מדעי – התלמידות והתלמידים מתנסים בכל שלבי תהליכי חקר סגורים ופתוחים ומזהים את מגבלות המחקר. פרשנות מדעית של נתונים – התלמידות והתלמידים רוכשים כלים לניתוח ממצאי החקר המדעי והשלכותיו על הסביבה והחברה, וכן מזהים את ההשלכות האפשריות של ידע מדעי על סוגיות חברתיות, סביבתיות ומוסריות.

איכות

  • שילוב פרקטיקות מדעיות (חקר) והנדסיות
    התלמידים והתלמידות מתנסים בשילוב של פרקטיקות מדעיות והנדסיות בתוך הקשרים תוכניים מגוונים מהעולם האמיתי בהקשר לתוכנית הלימודים, כחלק משגרות הלמידה, כולל תהליכים פתוחים ומונחים של חקר מדעי ותוכן הנדסי.
  • אוריינות מתמטית, חשיבה יצירתית, חשיבה ביקורתית
    הצוות החינוכי מפתח מיומנויות ומעריך את רכישתן באמצעות הגדרה של ביצועי התלמידים והתלמידות המצופים בכל תחומי הידע והמיומנויות, בהתבסס על תוכניות הלימודים במדע וטכנולוגיה ומתמטיקה.
  • אוריינות מדעית
    התמצאות מדעית – התלמידים והתלמידות מזהים שאלות, הסברים ותיאוריות מדעיות וכן מאפיינים מרכזיים של מחקר מדעי. התלמידים מעריכים דיווחים במדיה הקשורים למדע ומזהים היבטים אתיים של ניסויים מדעיים. הסבר מדעי של תופעות – התלמידים והתלמידות משתמשים בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות, יחסי גומלין והתרחשויות וכן כדי לנסח ולהעריך טיעון מדעי. התלמידים מזהים מודלים, בונים אותם משתמשים בהם ומעריכים אותם ומיישמים חשיבה מערכתית. ביצוע והערכה של מחקר מדעי – התלמידות והתלמידים מתנסים בכל שלבי תהליכי חקר סגורים ופתוחים ומזהים את מגבלות המחקר. פרשנות מדעית של נתונים – התלמידות והתלמידים רוכשים כלים לניתוח ממצאי החקר המדעי והשלכותיו על הסביבה והחברה, וכן מזהים את ההשלכות האפשריות של ידע מדעי על סוגיות חברתיות, סביבתיות ומוסריות.

אכפתיות

  • שילוב פרקטיקות מדעיות (חקר) והנדסיות
    התלמידים והתלמידות מתנסים בשילוב של פרקטיקות מדעיות והנדסיות בתוך הקשרים תוכניים מגוונים מהעולם האמיתי בהקשר לתוכנית הלימודים, כחלק משגרות הלמידה, כולל תהליכים פתוחים ומונחים של חקר מדעי ותוכן הנדסי.
  • אוריינות מתמטית, חשיבה יצירתית, חשיבה ביקורתית
    הצוות החינוכי מפתח מיומנויות ומעריך את רכישתן באמצעות הגדרה של ביצועי התלמידים והתלמידות המצופים בכל תחומי הידע והמיומנויות, בהתבסס על תוכניות הלימודים במדע וטכנולוגיה ומתמטיקה.
  • אוריינות מדעית
    התמצאות מדעית – התלמידים והתלמידות מזהים שאלות, הסברים ותיאוריות מדעיות וכן מאפיינים מרכזיים של מחקר מדעי. התלמידים מעריכים דיווחים במדיה הקשורים למדע ומזהים היבטים אתיים של ניסויים מדעיים. הסבר מדעי של תופעות – התלמידים והתלמידות משתמשים בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות, יחסי גומלין והתרחשויות וכן כדי לנסח ולהעריך טיעון מדעי. התלמידים מזהים מודלים, בונים אותם משתמשים בהם ומעריכים אותם ומיישמים חשיבה מערכתית. ביצוע והערכה של מחקר מדעי – התלמידות והתלמידים מתנסים בכל שלבי תהליכי חקר סגורים ופתוחים ומזהים את מגבלות המחקר. פרשנות מדעית של נתונים – התלמידות והתלמידים רוכשים כלים לניתוח ממצאי החקר המדעי והשלכותיו על הסביבה והחברה, וכן מזהים את ההשלכות האפשריות של ידע מדעי על סוגיות חברתיות, סביבתיות ומוסריות.

לטובת העצמת יצירתיות וניווט בין ידע אנשים ורעיונות, המרחב יאפשר "ספונטניות מאורגנת" ומתח בין מנעדים התומכים בעצמאות ושיתופיות, דמיון ועובדות, בין סדר לאי־סדר, ובין משחק לעבודה (Montuori & Donnelly, 2013).

תהליכים גמישים במרחב עבודה אג'ילי

המרחבים יתוכננו בצורה שתאפשר יעילות מרבית, זרימה אופטימלית ושינויי אסטרטגיות, בהתאם לצרכים במהלך שיעור או במהלך תהליכי הפרויקט.

המרחב יתמוך בגמישות מרבית ובמעבר יעיל בין אלמנטים קבועים לאלמנטים ניידים. לשם כך יהיו במרחב אלמנטים ניידים המאפשרים הגדרות מרחב יזומות על ידי המשתמשים, כגון מחיצות אקוסטיות ולוחות כתיבה ניידים להגדרת מרחבי משנה.

המרחב יכיל אזור מרכזי פתוח, גמיש, גדול ככל האפשר, שיכלול אלמנטים ניידים בלבד.

בהיקפי המרחב יתוכננו מערכות כגון מים, חשמל וארונות אחסון קבועים. לטובת גמישות מערכתית, המרחב יהיה מרושת במערכת חשמלית צמודת תקרה, במסילות המאפשרות הזזת אביזרי החשמל באופן אופקי וחיבור אנכי בכל נקודה במרכז המרחב הגמיש.

גמישות מרחבית ותפעולית

המרחב יתמוך בהעצמת שיתופיות, ביטוי עצמי ובין־תחומיות, דרך נראות של תהליכי למידה ותהליכי חשיבה.

הנראות תמומש בתמיכה במגוון דרכי ביטוי אנלוגיים ודיגיטליים, גם במרחב עצמו וגם במרחב החיצוני הסמוך לו, למשל: מחיצות זכוכית המאפשרות כתיבה, לוחות כתיבה ומגנט, מסכים דיגיטליים קבועים וניידים, אישיים וקבוצתיים.

תהליכי העבודה ותוצריה יוצגו על ידי תצוגות פיזיות פתוחות או מוגנות, ועל ידי תצוגה דיגיטלית בתוך המרחב ומחוץ לו.

נראות חשיבה ונראות תהליכי למידה בין־תחומיים

שילוב מרחב D-STEM בבית הספר הוא חלק מיצירת תרבות למידה חדשה. משום כך יש להתייחס למרחב זה כאל מרכז בעל פוטנציאל הפריה והשפעה על כלל התרבות הבית ספרית. תפיסה זו תאפשר תהליך למידה יצירתי, המתרחש בנראות ציבורית מקסימלית ושקוף לכלל באי המקום, פתוח באופיו וגמיש לשינויים.

השפעת מרחב D-STEM על תרבות הלמידה תועצם על ידי חשיבה הוליסטית הכוללת החלטות שונות, כגון: מיקום המרחב באזור מרכזי ככל האפשר; ניצול מרחבים סמוכים ומרחבים נוספים ליד המרחב המרכזי, עבור פעולות למידה תומכות STEM בין־תחומי דוגמת חשיבה, שיתוף ועוד.

מרכז השפעה בית ספרי וקהילתי

"Creativity is fundamental ………… and evolving from contradictory performances as
order and disorder, rigor and imagination,
hard work and play, solitude and interactions,
and sharing. The critical tension between those contrasts
suggests that creativity emerges on the
edge of chaos
while related to navigation between people, knowledge, and ideas.”
(Montuori & Donnelly, 2013, p. 4)

נגישות

  • שילוב פרקטיקות מדעיות (חקר) והנדסיות
    התלמידים והתלמידות מתנסים בשילוב של פרקטיקות מדעיות והנדסיות בתוך הקשרים תוכניים מגוונים מהעולם האמיתי בהקשר לתוכנית הלימודים, כחלק משגרות הלמידה, כולל תהליכים פתוחים ומונחים של חקר מדעי ותוכן הנדסי.
  • אוריינות מתמטית, חשיבה יצירתית, חשיבה ביקורתית
    הצוות החינוכי מפתח מיומנויות ומעריך את רכישתן באמצעות הגדרה של ביצועי התלמידים והתלמידות המצופים בכל תחומי הידע והמיומנויות, בהתבסס על תוכניות הלימודים במדע וטכנולוגיה ומתמטיקה.
  • אוריינות מדעית
    התמצאות מדעית – התלמידים והתלמידות מזהים שאלות, הסברים ותיאוריות מדעיות וכן מאפיינים מרכזיים של מחקר מדעי. התלמידים מעריכים דיווחים במדיה הקשורים למדע ומזהים היבטים אתיים של ניסויים מדעיים. הסבר מדעי של תופעות – התלמידים והתלמידות משתמשים בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות, יחסי גומלין והתרחשויות וכן כדי לנסח ולהעריך טיעון מדעי. התלמידים מזהים מודלים, בונים אותם משתמשים בהם ומעריכים אותם ומיישמים חשיבה מערכתית. ביצוע והערכה של מחקר מדעי – התלמידות והתלמידים מתנסים בכל שלבי תהליכי חקר סגורים ופתוחים ומזהים את מגבלות המחקר. פרשנות מדעית של נתונים – התלמידות והתלמידים רוכשים כלים לניתוח ממצאי החקר המדעי והשלכותיו על הסביבה והחברה, וכן מזהים את ההשלכות האפשריות של ידע מדעי על סוגיות חברתיות, סביבתיות ומוסריות.

אמון

  • שילוב פרקטיקות מדעיות (חקר) והנדסיות
    התלמידים והתלמידות מתנסים בשילוב של פרקטיקות מדעיות והנדסיות בתוך הקשרים תוכניים מגוונים מהעולם האמיתי בהקשר לתוכנית הלימודים, כחלק משגרות הלמידה, כולל תהליכים פתוחים ומונחים של חקר מדעי ותוכן הנדסי.
  • אוריינות מתמטית, חשיבה יצירתית, חשיבה ביקורתית
    הצוות החינוכי מפתח מיומנויות ומעריך את רכישתן באמצעות הגדרה של ביצועי התלמידים והתלמידות המצופים בכל תחומי הידע והמיומנויות, בהתבסס על תוכניות הלימודים במדע וטכנולוגיה ומתמטיקה.
  • אוריינות מדעית
    התמצאות מדעית – התלמידים והתלמידות מזהים שאלות, הסברים ותיאוריות מדעיות וכן מאפיינים מרכזיים של מחקר מדעי. התלמידים מעריכים דיווחים במדיה הקשורים למדע ומזהים היבטים אתיים של ניסויים מדעיים. הסבר מדעי של תופעות – התלמידים והתלמידות משתמשים בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות, יחסי גומלין והתרחשויות וכן כדי לנסח ולהעריך טיעון מדעי. התלמידים מזהים מודלים, בונים אותם משתמשים בהם ומעריכים אותם ומיישמים חשיבה מערכתית. ביצוע והערכה של מחקר מדעי – התלמידות והתלמידים מתנסים בכל שלבי תהליכי חקר סגורים ופתוחים ומזהים את מגבלות המחקר. פרשנות מדעית של נתונים – התלמידות והתלמידים רוכשים כלים לניתוח ממצאי החקר המדעי והשלכותיו על הסביבה והחברה, וכן מזהים את ההשלכות האפשריות של ידע מדעי על סוגיות חברתיות, סביבתיות ומוסריות.

1. בחירת טיפוס מארגן בית ספרי

  • D-STEM Lab: ארגון מרחב במעבדה קיימת. יש להתייחס לסוגי ההפרדה הפנימית בין המרחבים במעבדה: האם ההפרדה בקיר קבועה או ניידת? בנוסף לכך, יש להתייחס לרמת השקיפות, כגון שקיפות למחצה או מלאה, עם או בלי אפשרות שליטה בעזרת וילון.
     

  • D-STEM Puzzle: מרחב מרכזי ומרחבי משנה בבית הספר. בבחירת המרחבים השונים יש להתייחס לדרגות שונות של קרבה, כגון ארגון מתכנס באותה קומה עם סמיכות מרבית בין המרחבים השונים, או ארגון מבוזר באותה קומה ובקומות הסמוכות (מתכנס–מבוזר). כמו כן יש להתייחס למידת ההשתלבות של מרחבי המשנה, למשל מרחבי חשיבה ועבודה קבוצתית עם פעילויות בית ספריות אחרות (חד־שימושי–רב־שימושי).
     

  • D-STEM Hub: מרחב מרכזי בית ספרי עם מרחבי משנה סמוכים. יש לבחור מרחב שנמצא בנגישות ונראות מרביות.

בחירת טיפוס ובניית פרוגרמה פדגוגית ומרחבית

מרחבי STEM משקפים ערכים תרבותיים, כגון גיוון, גמישות, שקיפות והכלה. השיקוף מציג מנעד של סוגי מרחבים שונים, המיועדים לתמוך בהתנהגויות למידה שונות ומשתנות, ובתהליכי למידה מורכבים ודינמיים.

לטובת בניית פרוגרמה שמכילה התייחסות לצרכים השונים בכל בית ספר, להלן סדר הפעולות הנדרש:

עקרונות-על למרחב D-STEM

תפקידו של מרחב D-STEM הוא לתמוך בעיצוב תהליכים המזמנים תנועה דינמית בין ידע, התנסויות, תחומים, אנשים ורעיונות – במרחב המרכזי ובמרחבים הסמוכים לו.

המרחב מזמֵן מנעד של מתודות הוראה, כגון: הקניית מידע ואיסופו; ניסוי חקר מדעי עצמאי ושיתופי; פתרון בעיות; תיכון מוצרים, בנייתם והצגתם, ועוד. מתודות אלה תומכות בתהליכים מורכבים של חקר פתוח ועשייה באופן יצרני ויצירתי.

מרחב התנסות HANDS-ON MIND-ON ZONE

מטרת המרחב היא לתמוך בפדגוגיה STEM, דינמית מתפתחת ומשתנה, ובמגוון
רב תהליכים. לפיכך, המרחב יתוכנן בגישת תכנון ועיצוב למציאות משתנה, ובחשיבה הוליסטית על חוויית משתמש וחוויית למידה ייחודית.
גישת תיכנון זו מאפשרת עיצוב המרחב בדרכים מגוונות גמישות ומשתנות לטובת תמיכתו בחידושים פדגוגיים וטכנולוגים.

מרחב על־זמני

מרחב ההתנסות הינו מקום לביטוי ועשייה התומך בכל תלמידה ותלמיד למצוינות לפי היכולות והפוטנציאל הטמונים בהם, הן בעצמאותם כיחידים והן בקבוצות ההשתייכות השונות.

מיצוי פוטנציאל הלומדים

לפיכך, תכנון המרחב יאפשר סוגים שונים של התנהגויות למידה ופעילויות שונות. כמו כן, ישולבו אביזרים, ציוד מדעי ומערכות טכנולוגיות שונות המאפשרות חקר מדעי, ביטוי עצמי, עשייה ושיתוף. העזרים הטכנולוגיים והמערכות ימוקמו כך שיהיו חלק אינטגרלי מתהליכי הכנה ולמידה, ויחשפו את הלומדים לכל שלבי התהליך. המרחב יאפשר סנכרון מלא בין תהליכי הוראה, התנהגויות למידה, טכנולוגיות ומערכות.

מרחב הD-STEM יתוכנן במתכונת של סטודיו עבודה דינמי וחיוני (agile), הכולל פעילויות במעבדה הבית ספרית ופעילויות רב־תחומיות ובין־תחומיות. פעילויות אלה יאפשרו התנהלות אותנטית, חווייתית, ניסויית ועצמאית, תוך כדי תנועה ודינמיות של מנחי הפרויקט ושל לומדים בכל רחבי המתחם המרכזי והמרחבים הסמוכים.

המרחב הדינמי מבקש להנחיל תרבות שמאפשרת בחירה ותנועה ספונטנית, עצמאות הלומד והקבוצה ומעברים טבעיים בין תהליכים. מכיוון שכך, המרחב יאפשר מנעד של איכויות אדריכליות: בין פתוח לסגור, שקט לרועש, פרטי לציבורי, בין התאספות להסתעפות, בין חשיבה אינדיווידואלית לשיתוף מעמיק, ועוד. המרחב יאפשר קשר עין של באי המקום באמצעות שילוב מחיצות שקופות לשם נראות תהליכי ההתנסות. השקיפות מאפשרת תחושת שיתוף ושייכות לקהילה חוקרת.

לסיכום, מרחב D-STEM דינמי מאפשר פעילויות והתנהגויות שונות ואף מנוגדות לטובת קידום הוגנות, שיתופיות ויצירתיות בחיבור בין ידע, רעיונות ואנשים.

ההתארגנות המרחבית מתייחסת לשילוב מרחב D-STEM בסוגים שונים של בתי ספר וסטטוס תכנוני, כגון בתי ספר קיימים, חדשים או מתחדשים (ראו בהמשך תיאור גרפי לכל אחת מהאפשרויות). לכל אחד משלושת הטיפוסים המוצעים למרחבי D-STEM
יש השפעה על התרבות הבית ספרית, ולכן בחירת הטיפוס והאיכויות האדריכליות ייעשו בהלימה לפוטנציאל המרחבי הנתון, לתרבות הבית ספרית ולחזון הפדגוגי.

מהלכים לבחירת טיפוסים ואיכויות מרחביות

טיפוסים מארגנים למרחבי D-STEM משפיעים

  1. D-STEM Lab: מרחב במתחם חדר קיים של מקצוע מדעים, לרבות חדר הכנה (85 מ"ר) הכולל חלוקה חדשה שמקדמת חזון פדגוגי ונראות חזון.
     

  2. D-STEM Puzzle: מרחבי פעילות תומכי STEM, כגון מרחבי חשיבה פרטניים או בקבוצות קטנות ועוד, הפזורים בשכבות הגיל השונות ובאזורים שונים במרחב הבית ספרי לקידום למידה רב־גילאית.
     

  3. D-STEM Hub: מרחב במקום מרכזי בבית הספר, עם נראות וגישה מקסימליות לכל באי בית הספר, כולל מרחבים לא פורמליים לחשיבה ולשיתוף ברחבי בית הספר ובסמיכות אליו.

2. בחירת מרחבי יסוד ומרחבים משניים

  • מרחב סטודיו מרכזי להצגת ידע, חומרים, עשייה ושיתוף לעד 34 תלמידים, בחישוב של 3.5–4 מ"ר לתלמיד.

  • מרחב חשיבה אישי.

  • מרחב חשיבה ושיתוף לקבוצה קטנה (2–3 תלמידים).

  • מרחב חשיבה ושיתוף לקבוצה בינונית (3–8 תלמידים).

  • מרחב לא פורמלי למפגש ספונטני (פנימי או חיצוני או שניהם).

  • אזורי תצוגה למוצרים פיזיים ודיגיטליים.

  • אזורי אחסון מאובטחים, סגורים, סגורים עם נראות, פתוחים וכו'.

סיכום

כדי שמרחבי D-STEM יתמכו בערכי ההוגנות עליהם להיות כחומר ביד היוצר, דהיינו להעצים פרקטיקות שמקדמות הון מדעי, ולהשתנות בהתאם לפדגוגיה דינמית ומתפתחת.

סביבות הלמידה והעבודה תומכות הן בחיבור ובהבניה בין ידע STEM בין־תחומי ובין אנשים ורעיונות, והן בהתנסות בחקר מדעי וטכנולוגי לפתרון בעיות, הנותן מענה ללמידה רלוונטית ומשפיע על נושאים עכשוויים.

מרחבי STEM הם סוכני שינוי בעלי פוטנציאל השפעה על כל אחד ואחת מבאי בית הספר. מרחבים אלה מנחילים תרבות למידה בית ספרית ומקדמים תהליכי חקר מדעי, חשיבה, למידה והתנסות בערכי הוגנות. מיקום המרחבים באזורי גישה מרכזיים בתוך המרקם הבית ספרי יהיה מקור להנכחת תרבות זו והדהודה באקלים הבית ספרי, תוך כדי עיסוק בסוגיות מהעולם האמיתי ופיתוח מיומנויות של המאה ה־21.

3. בחירת קונספט המרחב (הבחירה לכל סוג מרחב בנפרד)

  • מרחב פורמלי (מרכזי)---לא פורמלי (מרחבי משנה)

  • סגור / נעול---פתוח / חצי פתוח

  • עבור יחידים---עבור קבוצה / מליאה

  • אנלוגי (פיזי)---דיגיטלי (וירטואלי)

  • מרחב אטום ללא נראות---מרחב שקוף ברמות שונות, לנראות מלאה או חלקית

  • ציוד נייד---ציוד קבוע

  • זיקה למרחב חיצוני ותאורה טבעית---זיקה לפנים בית הספר

  • שימוש במרחבים חיצוניים, כגון חצר לימודית ומרחבי העיר

4. אובייקטים, מערכות וריהוט במרחב (הבחירה לכל סוג מרחב בנפרד)

  • שולחן מעבדה (משטח עם ציפוי מגנטי, משטח לעבודת נגרות וכו')

  • כיסא סטודיו נייד, בגובה רגיל או בגובה חצי בר

  • מושבים אלטרנטיביים רכים

  • מחיצות אקוסטיות ניידות להפרדה

  • לוחות כתיבה ומגנט קבועים וניידים

  • קירות לתליית ציוד נגיש

  • מסכים דיגיטליים קבועים וניידים

  • אובייקטים להצגת תוצרי הלמידה (אנלוגי/דיגיטלי)

  • אובייקטים אישיים / אובייקטים קבוצתיים לתיעוד הלמידה (אנלוגי/דיגיטלי)

  • פתרונות אחסון (אישיים וקבוצתיים)

  • ארונות תצוגה לכלים ולדגמים

  • ארונות אחסון לציוד לימודי

  • משטחי עבודת הכנה

  • מערכת מים וכיורים

5. טכנולוגיה

  • שילוב ציוד ואביזרים טכנולוגיים, כגון ציוד רובוטיקה, מדפסות תלת־ממד, אמצעי הגדלה, מדפסות לייזר וכדומה.

  • שילוב ציוד תקשורת צפייה ושמע לשיעורים היברידיים, בשיתוף בתי ספר אחרים מהארץ ומחו"ל.

  • שילוב מקרנים לצפייה אימרסיבית.

דוגמאות לפרוגרמות לשלושת טיפוסי
מרחבי D-STEM

להלן דוגמאות לפרוגרמות מורחבות, העוסקות בכל ההיבטים הפדגוגיים והמרחביים הקשורים למרחבי STEM הפוטנציאליים. הפרוגרמות כוללות התייחסות לנושאים האלה:

  • סוג המרחב במרקם הבית ספרי: חדר מעבדה, מרחבים במרקם בית ספרי, מרחב מרכזי.

  • ערכים ותרבות מקום: הרחבת תרבות החקר המדעי, מרחב לחשיבה עצמאית.

  • מהות המרחב, סוג המרחב, תפקידו ושימושיו: חדר הכנה, חדרי חשיבה, חדרים לעבודה קבוצתית קטנה, מרחבים לעבודה קבוצתית בינונית, מרחב למליאה.

  • מספר התלמידים והתלמידות (מינימום ומקסימום).

  • פעולות ותהליכים לימודיים: למידה התנסותית, חקר, איסוף ידע וייצוגו, שיתוף והחלפת רעיונות.

  • התנהגויות למידה רצויות: חושב, משתף, באופן עצמאי, בקבוצות.

  • מהי חוויית המשתמש המבוקשת עבור התלמיד: אקטיבי או פסיבי, בתנועה או בישיבה קבועה, עצמאי או נשלט, וכדומה.

  • מתודות הוראה: הנחיית מליאה או בקבוצות, תיווך למידה, הצגת ניסויים וכדומה.

  • אביזרים טכנולוגיים: מחשבים, מסכים, ציוד לימודי.

  • מערכות ותשתיות: חשמל ותקשורת, מים וכו'.

  • סוג הריהוט.

  • שטחים לכל מרחב, יסוד ומשנה.

נספח המלצות ליישום תוכנית עבודה פדגוגית לשימוש במרחבים

תרבות עבודה במרחב STEM

מה תהליך של פיתוח תרבותי, גיוס צוות רלוונטי, אלו משאבים צריך.

מקורות

Montuori, A., & Donnelly, G. (2013). The changing face of creativity. In Academy of Management Proceedings (Vol. 1, p. 17312). Briarcliff Manor, NY 10510: Academy of Management.‏

Montuori, A., & Donnelly, G. (2013). The changing face of creativity. In Academy of Management Proceedings (Vol. 1, p. 17312). Briarcliff Manor, NY 10510: Academy of Management.‏

Mor-Avi, A. (2020) Architecture for Collaborative Creativity. Ph.D. dissertation. Illinois Institute of Technology College of 

טישלר, ב' ( 2020 ). קשרים בין עיצוב מרחבי למידה לתהליכי הוראה ולמידה. ירושלים: יוזמה – מרכז לידע ולמחקר בחינוך. מת"ת

מינהל הפיתוח ,משרד החינוך (2023) חדשנות בסביבות למידה-סיכום וועדת חדשנות . עריכה וכתיבה: מור-אבי, ע., אריאן-כדריה, מ., ביאליק, ג.

רקע_1.png

מרחב לחקר, התנסות ועיצוב מדעי טכנולוגי

bottom of page