Skip to main content
תערוכות

חינוך מדעי באירופה – מבט ביקורתי (תקציר)*

ג'ונתן אוסבורן וג'סטין דילון, קינגס קולג' לונדון, ינואר 2008
מתוך: http://www.kcl.ac.uk/content/1/c6/01/32/03/SciEdinEuropeReportFinal2.pdf

בשני העשורים שחלפו התגבש קונצנזוס כי על המדע להיות חלק מלימודי החובה בבית הספר. עם זאת, בעוד ששוררת הסכמה על כך שלימודי מדעים חשובים לכל תלמידי בית הספר, על אופיים ומבניהם של לימודים אלו התקיים רק דיון מועט. במקום זאת, תוכניות הלימודים פשוט התפתחו מתבניות קודמות. תוכניות לימודים אלו נקבעו בעיקר על ידי מדענים שתפסו את לימודי המדעים בבית הספר כהכנה לתואר במדעים – בקיצור, מסלול למדע. תוכניות לימודים כאלו התמקדו בעיקר בשלושת המדעים – ביולוגיה, כימיה ופיזיקה. עם זאת, טענתנו היא כי לימודים אלו אינם עונים על צורכיהם של רוב התלמידים, הזקוקים לסקירה כללית רחבה של הרעיונות המרכזיים במדע, כיצד הוא יוצר ידע מהימן ומה גבולות הוודאות שלו. שנית, גם התוכן וגם ההוראה המזוהים עם תוכניות הלימודים הללו לא מצליחים למשוך אנשים צעירים ללימודי המשך במדעים. אכן, יש מתאם חזק בין העניין שמגלים התלמידים במדע, לבין הישגיהם במבחנים במדעים והתמונה שלילית.

חלק ניכר מהדאגה העכשווית בנוגע ללימודי מדעים, הבאה לידי ביטוי בדו"חות כגון "אירופה צריכה עוד מדענים"[1], מתמקד אך ורק באספקה עתידית של מדענים ומהנדסים, ולעתים נדירות בוחן את הביקוש. ישנו, למשל, כישלון בזיהוי המדע כפעילות גלובלית כאשר הראיות מראות כי אין חוסרים כוללים ברמת הדוקטורט[2], למרות שיתכן מחסור מקומי בסוגים מסוימים של מדענים ומהנדסים, כמו פרמקולוגים בבריטניה. ייתכנו גם חוסרים בטכנאים או ברמות הביניים של עבודה מדעית וטכנולוגית, אולם יש צורך בנתונים טובים יותר טרם קבלת החלטות גורפות בנושאי מדיניות בלימודי מדעים. בהקשר זה, עידוד או שכנוע אנשים צעירים לשאוף לקריירה מדעית בלא הוכחות לביקוש הוא מפוקפק מוסרית. בנוסף, שינוי גישתם של אנשים צעירים למדע הוא פרויקט ארוך-טווח. גם אם אפשר היה להשלימו בקלות, הרי שיחלוף לפחות עשור בטרם ניתן יהיה להבחין בשינוי משמעותי באספקת המדענים. במקום זאת, האמצעי הכלכלי הנורמטיבי המשמש לביצוע מניפולציה באספקת המדענים הוא התאמת התגמול הכספי המוצע ליחידים.

הבעיה בתחימת הדיון בלימודי מדעים בבתי הספר למונחים של 'אספקת הדור הבא של מדענים' היא שזו מגדירה את מטרתם העיקרית של לימודי מדעים כצינור בלבד, גם אם דולף. בכך מוטלת על לימודי המדעים בבית הספר אחריות שאינה מוטלת על אף נושא לימודי אחר. השקפתנו היא שניתן להצדיק לימודי מדעים לכולם רק אם הם מציעים משהו בעל ערך אוניברסלי לכולם, ולא רק למיעוט שיהפוך למדעני העתיד. מסיבות אלו, מטרתם של לימודי מדעים חייבת להיות, בראש ובראשונה, להציע חינוך שמפתח את הבנתם של התלמידים גם באשר לקאנון של ידע מדעי וגם באשר לשאלה איך המדע מתפקד. ובקיצור, שמדע בבית הספר יציע חינוך למדע ולא צורה של הכשרה טרום-מקצועית.

רוב תוכניות לימודי המדעים אכן מנסות לשרת שתי מטרות – להכין את מיעוטם של התלמידים להיות הדור הבא של המדענים, ולחנך את הרוב בכל הקשור למדע, כאשר רובם של התלמידים ימשיכו לקריירות לא-מדעיות. עבור המדענים לעתיד, מוטב כי חינוכם יתחיל ביסודות המקצוע. בשיטה זו, רק תלמידים שיגיעו לרמה גבוהה יחסית של לימודי מדעים יפתחו חוש לעקביות ההסברתית של המדע ושל רעיונותיו העיקריים. עם זאת, הבנה זו - שדוגמאות טובות לה ניתן למצוא באיכות המשופרת של כתיבה מדעית פופולרית[3] - היא הנחוצה לכולם. הדרישה כי תוכניות לימודי המדעים והמורים למדעים ישיגו את שתי המטרות הללו בו-זמנית יוצרת בבית הספר מתח המביא לכך שאף אחת מהמטרות לא מושגת בהצלחה.

בנוסף, לימודי המדעים בבית הספר לא הצליחו, באופן עקבי, לפתח שום דבר מלבד הבנה נאיבית באשר לטבעו של המדע, המכונה לרוב "כיצד המדע עובד". כיום, רבות מהדילמות המוסריות והפוליטיות איתן מתמודדת החברה עולות כתוצאה מהתקדמות המדע והטכנולוגיה, ודורשות פתרון אשר למרות היותו נטוע במדע ובטכנולוגיה, מערב גם שילוב של הערכת סיכונים ואי-ודאות, שיקולי תועלת כלכלית וערכים, והבנה כלשהיא באשר לחוזקותיו של המדע לצד מגבלותיו. הדיון הנוכחי באשר לגישה הרצויה לאתגר ההתחממות הגלובלית הוא דוגמה אחת. האם ניתן להתמודד איתו באמצעות פתרון טכנולוגי, או שמא האנושות פשוט תידרש להסתגל לשינויים הבלתי-נמנעים בעזרת אמצעים כגון מחסומי מים טובים יותר, חיסכון משופר במים ושינויים בשימוש החקלאי באדמה? על מנת להבין את תפקידו של המדע בדיונים כאלו, על כל התלמידים, כולל המדענים לעתיד, לקבל חינוך לצריכה ביקורתית של ידע מדעי. שיפור יכולתו של הציבור לעסוק בסוגיות סוציו-מדעיות כאלו מחייבת, לכן, לא רק ידע באשר לתכניו של המדע אלא גם ידע באשר לשאלה 'כיצד המדע עובד' – אלמנט שצריך להוות מרכיב חיוני בכל תוכנית לימודי מדעים.

המלצה 1

מטרתם העיקרית של לימודי מדעים ברחבי האיחוד האירופי צריכה להיות השכלת התלמידים באשר להסברים העיקריים שמציע המדע בעולם החומרי, ולאופן בו המדע עובד. על שיעורי מדעים שמטרתם הבסיסית היא לספק חינוך תשתיתי למדענים ולמהנדסים לעתיד להיות אופציונליים.

תוכניות לימודי מדעים מסורתיות בבתי ספר סובלות ממספר קשיים. בדרך כלל מוצג ידע ברעיונות קטועים, כאשר לא ניתן להבחין בעקביות השלטת, וודאי שלא להבינה– ניסיון שתואר כדומה לנסיעה ברכבת שחלונותיה מואפלים – אתה יודע שאתה נוסע לאן-שהוא, אבל רק הנהג יודע לאן. בנוסף, ישנו פער הולך וגדל בין עיקר לימודי המדעים בבית הספר – המתמקדים לרוב בהישגים מהמאה ה-19 ותחילת המאה ה-20 – לבין המדע המדווח בתקשורת, כגון אסטרופיזיקה, מדעי המוח וגנטיקה מולקולרית.

יתרה מזאת, ברבות ממדינות האיחוד האירופי, גם אם לא בכולן, עדיין קיימת הבעיה המתמשכת של חלקן היחסי של הבנות הנכנסות לתחומי מדעי הטבע וההנדסה. מחקרים המראים כי ישנו הבדל משמעותי בין היבטי המדע המעניינים בנות לבין אלו המעניינים בנים, מעלים את השאלה עד כמה תוכנית הלימודים הקיימת משרתת את האינטרסים של הבנות?

המלצה 2

דרושים ניסיונות נוספים ליצור תוכניות לימודים חדשניות המטפלות בנושא מוטיבציה נמוכה של תלמידים. יש להעריך חידושים אלו. בייחוד יש לפתח ולנסות, בתחומי האיחוד האירופי, תוכניות לימודים במדעי הטבע המתמקדות ספציפית בהבנה של המדע בהקשרים שידוע כי הם מעניינים בנות.

הסוגיה מדוע לימודי המדעים בבית הספר אינם מושכים עבור אנשים צעירים בדומה לנושאים אחרים היא מורכבת. אף על פי כן, שני גורמים נראים חשובים. תלמידים חיים כיום בתרבות רפלקטיבית ההולכת ומתעצמת, כמו גם בתרבות בה הם מתמודדים עם מגוון רחב מבעבר של בחירת נושאי לימוד. גיל ההתבגרות הוא תקופה של גיבוש זהות, וישנן די הוכחות לכך שהאופן בו נתפסים נושאי הלימוד שהתלמידים בוחרים כמעצבי זהות עצמית הוא סוגיה קריטית עבורם – ובייחוד, כיצד הם משקפים את ערכיהם האישיים. לימודי המדעים בבית הספר לא עשו הרבה על מנת לפנות לערכים ולאידיאלים של הנוער העכשווי ותרבותו. כיוון שכך, השקפתנו היא שמה שנחוץ ללימודי המדעים בבית הספר הוא חזון חדש שיחלקו מורים, בתי ספר, והחברה, שעיקרו מדוע לימודי מדעים חשובים. בייחוד על החזון להציע רעיונות טובים יותר באשר לסוגי הקריירה שהמדע מאפשר – במדע ומתוך המדע – ומדוע קריירות אלו הן רבות-ערך, משתלמות ומתגמלות.

המלצה 3

על מדינות האיחוד האירופי להשקיע בשיפור המשאבים הפיזיים והאנושיים הזמינים לבתי הספר על מנת ליידע תלמידים על קריירות במדע – כאשר הדגש הוא על השאלה מדוע עבודה במדע היא פעילות תרבותית והומניטרית חשובה – ועל קריירות מתוך המדע, כאשר הדגש הוא על המגוון הרחב של הקריירות הפוטנציאליות שלימודי מדע מאפשרים.

 מספר הולך וגדל של מחקרים מראה כי רוב התלמידים מפתחים עניין וגישה ללימודי המדעים בבית הספר לפני גיל 14. לכן, יש להשקיע מאמץ רב יותר שיבטיח כי איכותם של לימודי המדעים לפני גיל זה עומדת על הרמה הגבוהה ביותר, וכי האפשרויות לעסוק במדע, בתוך בית הספר ומחוצה לו, הן מגוונות ומאתגרות. בתוך בתי הספר, מחקרים מראים כי הגורם העיקרי לעניין של התלמידים הוא איכות ההוראה.

המלצה 4

על מדינות האיחוד האירופי להבטיח כי:

  • מורים למדעים מהאיכות הטובה ביותר ילמדו את תלמידי בתי הספר יסודיים וחטיבות הביניים;
  • הדגש בלימודי מדעים לפני גיל 14 יושם על משיכתם של התלמידים למדע ותופעות מדעיות. מחקרים מראים כי הדרך הטובה ביותר להשיג זאת היא באמצעות הזדמנויות לעבודות חקר מורחבות והתנסויות ב'שטח', ולא באמצעות שימת דגש על רכישת תפיסות קאנוניות.

מכלול מצטבר של מחקרים מראה כי הוראת המדעים בבית הספר נשלטת על ידי מטפורת צינור, ובה נתפס ידע כחפץ שיש להעבירו. למשל, מורים מדברים על הצורך 'להעביר' רעיונות, או על זה שתלמידים 'לא תפסו את זה'. באופן זה, לעתים רחוקות מתעלה הכתיבה בלימודי המדעים על העתקת מידע מהלוח למחברות התלמידים. נדיר, למשל, לראות כתיבה שיתופית כלשהיא, או עבודה הדורשת בניית טיעון. אפילו הניסויים נכתבים באופן נוסחתי. לתלמידים ניתנות מעט מאוד הזדמנויות להשתמש בשפה מדעית, למרות ההוכחות הרבות לכך שהזדמנויות כאלו מביאות ליותר הבנה קונספטואלית. על פי המחקרים, טווח מצומצם זה של הוראה הוא אחת הסיבות להתרחקותם של תלמידים ממדעים, בעיקר בנות. דו"ח עדכני שהוכן עבור הדירקטוריון הכללי של האיחוד האירופי בנושאי מחקר, מדע, כלכלה וחברה[4] אומר כי סביר ש'הפיכת הוראת במדעים בבית הספר מדדוקטיבית בעיקרה למבוססת חקר' יגביר את 'העניין ורמות ההישגים של ילדים ותלמידים תוך שהוא מגביר את המוטיבציה של המורה' – השקפה עימה אנו מסכימים.

מחקרים גם גורסים כי הבנה מעמיקה, בניגוד להבנה שטחית, מגיעה לא רק באמצעות הידיעה מדוע התשובה הנכונה נכונה, אלא גם באמצעות הידיעה מדוע התשובה השגויה היא שגויה. למידה כזו מצריכה מרחב לדיון, לחשיבה ביקורתית והתייחסות לדעותיהם של אחרים.

המלצה 5

פיתוח והרחבת הדרכים ללימוד מדעים חיוניות לשיפור מעורבות התלמידים. שינוי שיטת ההוראה ברחבי האיחוד האירופי היא פרויקט ארוך-טווח שיצריך השקעה משמעותית מתמשכת בהתפתחות מקצועית רציפה (CPD).

כל חווית למידה מורכבת משלושה היבטים: תוכנית לימודים, הוראה והערכה. במשך זמן רב מדי זכתה ההערכה לתשומת לב מזערית. במבחנים מושלות שאלות המצריכות זיכרון – משימה קוגניטיבית לא-תובענית יחסית, ובנוסף תקפותן ומהימנותן של שאלות מסוג זה היא לעתים קרובות מוגבלת. עם זאת, בארצות רבות מתייחסים לתוצאותיהם של מגוון מבחנים, ארציים ובין-לאומיים, כאמצעים תקפים ומהימנים למדידת אפקטיביות הוראת המדעים בבית הספר. לכן מורים, באופן טבעי, מלמדים לבחינה, מגבילים וקוטעים את התוכן ומשתמשים בשיטות הוראה מוגבלות. שינוי מצב זה מצריך פיתוח פריטי הערכה מאתגרים יותר; שמכסים מגוון רחב יותר של מיומנויות וכישורים; והעושים שימוש במגוון רחב יותר של גישות – בייחוד הערכה מאבחנת והערכה מעצבת.

המלצה 6

על ממשלות החברות באיחוד האירופי להשקיע השקעה משמעותית במחקר ופיתוח הערכת הוראת המדעים. המטרה: פיתוח פריטים ושיטות המעריכים את הכישורים, הידע והיכולת המצופים מאזרח בעל השכלה מדעית.

הגורם המכריע בכל מערכת חינוכית הוא איכותם של מוריה. מורים בעלי ידע, המתקשרים באופן אפקטיבי, מסוגלים למשוך את תלמידיהם לשיחות עצמאיות, לשאול שאלות נוקבות ולהפגין הבנה מקיפה בנושא הלימוד שלהם. ישנן ראיות רבות כי גיוס מורים איכותיים למדעים הינו בעייתי, או סביר שיהפוך לכזה בעשור הבא, בארצות רבות. בנוסף, חשוב מאוד להשקיע ולתחזק מורים טובים אשר כבר עובדים בבתי הספר שלנו.

המלצה 7

מורים באיכות טובה, בעלי כישורים וידע עדכני, הם הבסיס לכל הוראת מדעים פורמלית. על מערכות שיבטיחו את גיוסם, החזקתם והכשרתם המקצועית של מורים אלו לקבל קדימות במדיניות באירופה.


 

* תקציר דו"ח שנערך ע"י שתי קבוצות מחקר בראשות פרופ' ג' אוסבורן ופרופ' ג' דילון, קינגס קולג', לונדון, והוגש לקרן נאפילד בינואר 2008.

הערות

  1. European Commission. (2004). Europe needs More Scientists: Report by the High Level Group on Increasing Human Resources for Science and Technology. Brussels. European Commission.
  2. Teitelbaum, M. (2007). Do We Need More Scientists and Engineers? Paper presented at a Conference on the National  value of Science Education, University of York, 2007.
  3. Angier, N. (2007). The Canon: A Whirligig Tour of the Basics of Science. Houghton Mifflin, Boston, MA.
  4. Rocard, M. et al. (2007). Science Education Now: A Renewed Pedagogy for the Future of Europe. Brussels. Directorate General for Research, Science, Economy and Society.
נוצר בתאריך: 08/07/08
עודכן בתאריך: 17/01/11