אאוריקה טכנולוגיה במחשבה תחילה

אוניברסיטת תל אביבבית הספר לחינוך

המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי

משרד החינוךהמזכירות הפדגוגית - אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

מינהלת מל"מהמרכז הישראלי לחינוך מדעי טכנולוגי

ע"ש עמוס דה-שליט

מרכז מורים ארצי למדע וטכנולוגיהלבית-הספר היסודי

אוניברסיטת תל-אביב

אפריל 2015 | ניסן תשע"ה

כתב עת להוראת מדע וטכנולוגיה בבית הספר היסודי

טכנולוגיה במחשבה תחילה

מהדורה מיוחדת גיליון מספר38

תל–אביב2 | אוניברסיטת וטכנולוגי, מדעי לחינוך המרכז וטכנולוגיה, למדע ארצי מורים מרכז למדע,

גיליון 38 | טכנולוגיה במחשבה תחילה

ראש המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי

פרופ' רפי נחמיאס

ראש תחום מדעים ומפמ"ר מדע וטכנולוגיה

גב' שושי כהן

מנהלת מרכז המורים הארצי

למדע וטכנולוגיה לבית הספר היסודי

ד"ר מירי דרסלר

ייעוץ אקדמי

פרופ' דוד מיודוסר, גב‘ שנית מזור

עורכות כתב העת

ד"ר מירי דרסלר, גב‘ ליאורה סלע

עורכת גרפית

גב' שרית יוסף

כתובת המערכת


ת.ד. 39040 מיקוד 61390

טל: 03-6409663, פקס: 03-6409155

e-mail: [email protected]

גרסה דיגיטלית מורחבת של הגיליון באתר מטר

כתב העת אאוריקה יוצא לאור במסגרת פרויקטשמבוצע על ידי מרכז המורים הארצי למדע וטכנולוגיה

לבית הספר היסודי, על-פי מכרז מס‘ 6/1.07עבור המזכירות הפדגוגית, משרד החינוך.

© כל הזכויות שמורות

שנת הוצאה לאור: 2015

תמונת השער: © Vs1489 | Dreamstime.com - Science Futuristic

Internet High Computer Technology Business Photo

פתח דבר

טכנולוגיה במחשבה תחילהבלימודי מדע וטכנולוגיה

לאור יוצא אאוריקה העת כתב של 38 גיליון

במהדורה חגיגית מודפסת לכבוד הכנס השנתי

וטכנולוגיה למדע הארצי המורים מרכז של

לבית הספרי היסודי – מרכז למדע.

הגיליון מרחיב ומעמיק את הדיון בנושא המרכזי

לתבונה כביטוי טכנולוגיה הכנס עוסק שבו

תפיסת אודות מאמרים בגיליון האנושית.

וכן הטכנולוגי בחינוך תמורות הטכנולוגיה,

והטכנולוגיה המדע שבין הגומלין יחסי אודות

בגיליון בנוסף והמעשית. הפילוסופית ברמה

חינוכית עשייה המאירות כתבות מופיעות

מסגרות במגוון הטכנולוגיה/הנדסה בתחומי

לימוד וסביבות למידה.

אנו מאחלות לכולכם קריאה מהנה.

ד“ר מירי דרסלר וליאורה סלע

עורכות כתב העת אאוריקה

כתב עת להוראת מדע וטכנולוגיה בבית הספר היסודי

3 | תל–אביב אוניברסיטת וטכנולוגי, מדעי לחינוך המרכז וטכנולוגיה, למדע ארצי מורים מרכז למדע,


11שושי כהן

נלמד והטכנולוגי המדעי החינוך 1996 משנת

במדינת ישראל כמקצוע משולב "מדע" ו"טכנולוגיה"

שמייצג את המהות של כל אחד מתחומי הדעת ואת

בתפיסה מוצגת זו תפיסה ביניהם. הגומלין קשרי

החינוכית של תכנית הלימודים:

וטשטוש ההדדיות ההשפעות החזקה, "הזיקה

והטכנולוגיות המדעים תחומי שבין הגבולות

במשולב, אלה תחומים ללמד והצורך בתקופתנו

במערכת חדש תחומי רב במקצוע להכרה הביאו

פי על יילמד זה מקצוע וטכנולוגיה. מדע החינוך -

בין-תחומית, גישה על הנשענות לימודים תכניות

לימודים של שונות למסגרות ועד הרך מהגיל

בתחומי מתמחים שאינם לתלמידים (המיועדים

המדעים או הטכנולוגיות) בחטיבה העליונה" (משרד

החינוך, 1999).

ביישום הן מתבטא והטכנולוגיה המדע בין השילוב

עקרונות מדעיים בפיתוחים טכנולוגיים והן בהקשר

בעיות ופתרון אנושיים-חברתיים צרכים להגדרת

הקיומיים הצרכים לצד אלה. לצרכים כמענה

שהם חיוניים לכלל היצורים החיים, ניכר ייחודו של

בו לעשות וביכולתו ידע לאגור בכמיהתו האדם

שימוש התורם להתפתחות הידע והתפקוד בחברה

האנושית. נוסף לסקרנות להבין תופעות ותהליכים

בסביבה ולחקור אותם בתחומים השונים של המדע,

אנושי- צורך ידי על מאופיינת האנושית החשיבה

יכולתו את להגביר במטרה בעיות לפתור חברתי

חייו. איכות ואת תפקודו את ולשפר הטבעית

תיאוריות לפתח חותר שהמדע לומר אפוא ניתן

בעולם התופעות את ולהסביר להבין שתעזורנה

בעולם קיים שכבר מה את להאיר אותנו, הסובב

עם הגיליון

דבר המפמ"ר: חינוך טכנולוגי בראי תכנית הלימודים

1 שושי כהן, מנהלת תחום מדעים ומפמ"ר למדע וטכנולוגיה, משרד החינוך

פתרונות למצוא חותרת הטכנולוגיה ואילו הטבעי;

האדם בני של הצרכים על לענות כדי טכנולוגיים

בעולם שבו הם מתקיימים. מטרת המדע היא לייצר

הטכנולוגיה/הנדסה של שהמטרה בעוד תקף ידע

לאדם שיש ולמוצרים לטכניקות ידע להפוך היא

צורך בהם.

הטכנולוגיה המדע של המואצת ההתפתחות לאור

בעידן חווים שאנו השינויים של המהיר והקצב

יצטרכו תלמידינו בעתיד, יותר ועוד היום הנוכחי,

בעיות. ופתרון חשיבה תהליכי עם להתמודד

מטרתנו כאנשי חינוך במאה ה-21 היא לטפח בקרב

זו אוריינות וטכנולוגית. מדעית אוריינות הלומדים

מדעי בידע להשתמש הפרט של ליכולת מתייחסת

החלטות וקבלת בעיות פתרון ובתהליכי וטכנולוגי

לתפקוד מיטבי בחברה ובסביבה מדעית וטכנולוגית.

האוריינות המדעית והטכנולוגית כוללת שני רכיבים

עיקריים שיש ביניהם יחסי גומלין:

(המהות הפילוסופיה וטכנולוגיה: מדע על ידע

ועשייה חשיבה ודרכי הדעת) מתחומי אחד כל של

החקר (תהליך מדע הדעת תחומי את המאפיינים

המדעי) וטכנולוגיה (תהליך התיכון).

תופעות, אודות ידע וטכנולוגיה: מדע של ידע

תהליכים, עקרונות, מבנים ומנגנונים בתחומי הדעת

מדע וטכנולוגיה.

המדע בלימודי המשולבים הטכנולוגיה, לימודי

(וההיפך), מייצגים את התבונה האנושית בהתמודדות

ועם המדע שמציב אינטלקטואליים אתגרים עם



הנובעים בצרכים שמקורן בעיות פתרון תהליכי

מקשרי הגומלין בין האדם לסביבה וממעורבותו בה.

הבניית התפיסה של מהות המדע והטכנולוגיה- הידע

הדעת מתחומי אחד כל של החשיבה ומיומנויות

בשילוב הקשרית אינטגרטיבית בגישה נעשית –

התנסויות אותנטיות שמשקפות את הווייתם של שני

מבחינת והן מהותם מבחינת הן אלה, דעת תחומי

המתודות שבאמצעותן מתהווה הידע הייחודי של כל

אחד מתחומי הדעת.

של הבנייה המשלבת והטכנולוגיה, המדע הוראת

במדיניות תומכת בעיות, ופתרון חקר תהליכי

ומזמנת חשיבה, לפיתוח בישראל החינוך מערכת

תהליך למידה המעודד הנעה והנאה, שעתיד להוביל

בעיות ופתרון חשיבה יכולת בעלי בוגרים לטיפוח

הדרושה להתמודדות עם אתגרי המאה ה-21.

במשרד והטכנולוגיה המדע לימודי על הפיקוח

והטכנולוגי המדעי התחום לקידום פועל החינוך

בדרכים שונות:

שתתבסס וטכנולוגי מדעי לחינוך תשתית יצירת •

וטכנולוגי מדעי ידע של משמעותית הבניה על

כחלק בעיות ופתרון חקר מיומנויות פיתוח ועל

מכישורי החשיבה והלמידה.

ופתרון חקר תהליכי המדגימות התנסויות שילוב •

של והבנה ידע התלמידים אצל המפתחות בעיות

האופן של והבנה והנדסיים טכנולוגיים רעיונות

שבו מהנדסים פותרים בעיות.

עידוד ביצוע של תהליכי פתרון בעיות בטכנולוגיה •

המדעי החקר תהליכי – חקר תהליכי המשלבים

והפיתוח הטכנולוגי הפתרון לשירות עומדים

טכנולוגי עומד לשירות תהליכי החקר המדעי.

קיום ידי על הטכנולוגיה לעולם הקשר חיזוק •

מהתעשייה ומהנדסים מהנדסות עם מפגשים

שהתחום המדעי והטכנולוגי הוא חלק משגרת יומם.

זימון אפשרויות חוזרות ונשנות להתנסויות אותנטיות

לקירוב חשוב צעד הוא הטכנולוגי/הנדסי בתהליך

התנסויות וההנדסה. הטכנולוגיה לעולם הלומדים

בחיי בעיות בפתרון אותם לשרת עתידות אלה

חיים הם שבו הטכנולוגי העולם בהבנת יום, היום

למהנדסים לצמוח שעתידים הנבטים לזריעת וכן

ומדענים שיתרמו לכלכלה ולחברה בישראל.

חקר עם בעיות פתרון תהליכי ששילוב מקווה אני

מדעי בתהליכי הוראה-למידה יגביר את התעניינותם

וסקרנותם של התלמידים בתחומי המדע והטכנולוגיה

מסוגלות תחושת יצירתית, חשיבה אצלם ויפתח

בתחומים ולהתפתח להעמיק להמשיך ורצון עצמית

אלו.



מאמריםועתה? - טכנולוגיה הייתה בראשית המאמר הטכנולוגיה של בטבעה עוסק דרסלר) מירי (ד“ר כן, כמו להנדסה. טכנולוגיה שבין הקשר ובהבהרת המאמר עוסק ביחסי הגומלין שבין שני תחומי הדעת ”מדע“ ו“טכנולוגיה“ מנקודת מבט היסטורית ועכשווית.

עמודים 6 - 12

ואתגרים סוגיות - טכנולוגי חינוך המאמר חינוך המושג במורכבות עוסק דגן) אסנת (ד“ר הטכנולוגי החינוך של המצב את ומתאר טכנולוגי בעידן כי עמדתה את מציגה הכותבת בישראל. החינוך את לפרש יש חיים אנו בו הטכנולוגי לסוף ועד מהגן אורייני טכנולוגי כחינוך הטכנולוגי

חטיבת ביניים.עמודים 13 - 18

המאמר חינוך ל-STEM (ד“ר רוחמה ארנברג וקרן דגן)STEM-מציג תנועת רפורמה רחבה שמוכרת בשם חינוך ל(Science, Mathematics, Engineering and Technology).בחינוך הכלולות האוריינויות את מציג המאמר ל-STEM ומודלים קוריקולריים לשילוב תחומי הדעת

הנכללים בחינוך ל-STEM בתכניות לימודים.עמודים 19 - 23

המאמר ביומימיקרי בשדה הפדגוגי – הטבע כמורה (יעל הלפמן-כהן) מציג את תחום הביומימיקרי, שעוסק בחקר פתרונות הטבע לאתגרי החיים השונים. במאמר מוצגות במקביל להתפתחויות של התחום באקדמיה ובתעשייה, דרכים לשילוב התחום במסגרות חינוכיות לחדשנות כמקור פורמאליות, ובלתי פורמאליות

פדגוגית ולתהליכי למידה משמעותיים. עמודים 24 - 30

העולמי ברעב נלחמים דשנים: ייצור המאמר את מציג אורגיל) ודורון הראל עודד ד“ר מגן, (הלל העלייה בצריכת הדשנים בעולם ומתאר את תעשיית והפקת המלח מים אשלג הפקת בישראל: הדשנים דשני הפקת על בנגב. הפוספט ממרבצי פוספט

פוספט תוכלו לקרוא בגרסה המלאה באתר מטר.עמודים 31 - 38

כתבותהכתבה מעבדה לרעיונות בגן החיות - ביומימיקרי כסביבת הספארי את מציגה טופז) (מיכל בספארי מהטבע למידה המזמנת כיתתית חוץ למידה תכניות מתארת הכתבה הביומימיקרי. תחום דרך שבוצעו הביומימיקרי בתחום ופרויקטים חינוכיות

על ידי תלמידים. עמודים 39 - 42

דרכים - הילדים בגן וטכנולוגיה מדע הכתבה בגבעת בטכנודע טכנולוגי מדעי לחינוך חדשניות את מתארת נאורי) וחגית שואל נאוה (ד“ר אולגה הפעילות החינוכית בתחומי המדע והטכנולוגיה ואת במרכז לה שנלווית החברתית-קהילתית העשייה

המדעי טכנולוגי טכנודע בגבעת אולגה. עמודים 43 - 46

הוראה-למידה בתהליכי אנימציה שילוב הכתבה מתארת ירדן) חגית (ד“ר וטכנולוגיה במדע מדע בנושאי אנימציה סרטוני של התרומה את וטכנולוגיות טבעיות תופעות להנגשת וטכנולוגיה חיצוניים קוגניטיביים אתגרים עם ולהתמודדות

ופנימיים המאפיינים את תהליכי ההוראה-למידה. עמודים 47 - 48

את מתארת ארליך) (גיא האפרסמון סוד הכתבה סיפורו של עץ האפרסמןו המקראי שגדל לחופי ים המלח וממנו הפיקו בזמן הקדום את אחת התרופות שנחשב הבושם ואת הקדום העולם של החשובות

היה לטוב וליקר ביותר באימפריה הרומית.עמודים 49 - 52

על (קצר) ספור - יסודי עניין זה הנדסה הכתבה פרויקט אינג‘ינר (מיה הלוי ואתי אורון) מתארת את מאירופה מדינות 12 שותפות לו אינג‘ינר, פרויקט הפדגוגי המודל את מציגה הכתבה ישראל. ובכללם לימוד יחידת של וההטמעה הפיתוח תהליכי ואת בנושא בניית אמצעי למדידת נפח נשימה שפותחה על ידי הצוות הישראלי, בהובלת מוזיאון המדע בירושלים והפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה במשרד החינוך.

עמודים 53 - 59

כתבות וחמש סקירה (ההלכה) מאמרי חמישה בגיליון תחילה. במחשבה טכנולוגיה לנושא מוקדש זה גיליון חינוכיות (המעשה), המתארות יוזמות ועשייה חינוכית בפתרון בעיות בטכנולוגיה.

מה בגיליון?



בראשית הייתה טכנולוגיה – ועתה?1

ד"ר מירי דרסלר

1 ד"ר מירי דרסלר היא מנהלת מרכז המורים הארצי למדע וטכנולוגיה לבית הספר היסודי, אוניברסיטת תל-אביב.

מבוא

השימוש במונחים טכנולוגיה והנדסה רווח כיום בגופים

אקדמאיים, תעשייתיים וחינוכיים. לעתים הם מופיעים

”טכנולוגי“ בנפרד לעתים טכנולוגי/הנדסי, בצמידות

ו“הנדסי“ ולפעמים ”טכנולוגי“ או ”הנדסי“. המטרה של

מאמר זה היא לבחון את המשמעות שיש לשני מושגים

חיים. אנו שבה בתקופה ביניהם הגומלין וליחסי אלה

הסקירה כוללת את תתי הפרקים הבאים:

מהות הטכנולוגיה•

יחסי גומלין בין מדע לטכנולוגיה•

מהות ההנדסה•

יחסי גומלין בין טכנולוגיה להנדסה •

התהליך הטכנולוגי/הנדסי•

מהות הטכנולוגיה

המאגד רחב תחום היא הטכנולוגיה ואת והעשייה החשיבה עולם את בתוכו את ומחברת הטכנולוגי הידע עולם האדם של האינטלקטואלית ההיסטוריה עם ההיסטוריה של התפתחותו האנושית.

עם יחד אך פשוטה. אינה הטכנולוגיה של ההגדרה

של הפילוסופים של התפיסה את המאחד הקו זאת,

לפתרון דרך היא ש“הטכנולוגיה הוא הטכנולוגיה

בעיות קיומיות של האדם הנבון (הומו-ספיינס). חן (חן,

1996) מדגיש שהטכנולוגיה היא אחת הפנים החשובות

של האינטליגנציה האנושית. לפיכך הטכנולוגיה בראש

פורמלי ובלתי אבסטרקטי ”משהו“ היא וראשונה

לטפל באה היא האנושית. החשיבה ביכולת הקשור

בצרכים של בני האדם ולכן אי אפשר לטפל בטכנולוגיה

בלי האדם. הטכנולוגיה היא תחום דעת הומני – נוצר

על ידי האדם, למען האדם, החברה והתרבות.

דה-ווריז (DeVries, 1996) מרחיב את התפיסה ומתאר

את שמשנה אנושית כ“פעילות הטכנולוגיה את

הסביבה הטבעית כדי להתאים אותה טוב יותר לצרכים

סוגים שונים, וידע מידע בסוגי שימוש תוך האנושיים,

שונים של מקורות טבעיים (חומרים, אנרגיה) ומקורות

תרבותיים (כסף, יחסים חברתיים וכדומה)“.

טכנולוגיה“? ”מהי במאמרו (Naughton, 1997) נוטון

של הירח על הנחיתה סיפור באמצעות מבהיר

טכנולוגיה. של מורכבותה את אפולו החללית

הטכנולוגיה של גדול כ“הישג תוארה התכנית תהילת

אפשר האם אפוא, השאלה, נשאלת המודרנית“.

להגדיר את התהילה רק במונחים של מכונות? אף על

פי שבפרויקט ”אפולו“ נעשה שימוש במכשור מתוחכם,

הירח על אדם בני להנחתת הביא המכשור רק האם

ועל החזרתם בשלום לכדור הארץ? מובן מאליו שמשהו

נוסף, מעבר למכשור חייב היה להיות מעורב בתהליך

מורכב זה. נוטון מונה ארבעה גורמים חשובים שהביאו

להצלחת הנחיתה של האדם על הירח:

הפרויקט מטרת ביצוע: ומשימות מטרה הגדרת •

להנחתת כמשימה קנדי הנשיא ידי על הוגדרה

המאה של הששים שנות לסוף עד הירח על אדם

לפרוט צורך היה המטרה את להשיג כדי ה-20.

מטרה זו למשימות ביצוע רבות: בניית טילים, שילוח

של יצירה כדור-הארץ, את להקיף אסטרונאוטים

כלי רכב ובחינתם בתנועה על הירח ועוד.

המקור של הטכנולוגיה הוא בתבונה האנושית המובילה לפיתוח פתרונות הובילה המדעי הידע התפתחות אנושיים; ולצרכים לבעיות טכנולוגיים התורמים נוספים דעת ותחומי והנדסה מדע בין הגומלין קשרי לחיזוק

למימוש הפתרונות הטכנולוגיים ולשכלולם.

| מאמר |



איור 1: הרצף בין מדע טהור ובין טכנולוגיה

איור 2: הרצף בין מדע טהור, מדע יישומי ובין טכנולוגיה

מארבעים למעלה מעורבים היו בפרויקט אנשים: •

אלף אנשים בעלי מומחיות מקצועית גבוהה: מדענים,

מהנדסים, טכנאים, מומחי מחשבים ועוד רבים אחרים.

השתמשו שבו רב-תחומי בידע שימוש נעשה ידע: •

המומחים המעורבים בפרויקט.

מכלול את ולארגן לתאם צורך היה חברתי: ארגון •

הפועל אל להוציא יוכלו שבמשותף כדי העובדים

סוכנות הייתה זה במקרה שהוצבה. המטרה את

החלל האמריקנית נאסא.

לסיכום, הטכנולוגיה היא תחום רחב המאגד בתוכו את

הטכנולוגי הידע עולם ואת והעשייה החשיבה עולם

ומחברת את ההיסטוריה האינטלקטואלית של האדם עם

. (Drucker, 1961) ההיסטוריה של התפתחותו האנושית

יחסי גומלין בין טכנולוגיה למדע

יש מקום ליותר מסוג אחד של קשר בין מדע יישום תמיד אינה הטכנולוגיה וטכנולוגיה. מלבד אחרים, שגורמים כיוון המדע של השימוש בידע מדעי אודות תופעות טבעיות, הטכנולוגית. בהתפתחות משקל בעלי הם

התקרבות חלה ימינו ועד ה-21 המאה משלהי

(פיסיקה, הקלסי המדע של הדעת תחומי בין גדולה

את לתאר אפשר הטכנולוגיה. ובין ביולוגיה) כימיה,

היסטורי- זמן ציר על התחומים שני בין ההתקרבות

נטולת טכנולוגיה מצויה האחד שבקצהו התפתחותי

מצויה האחר ובקצה הקדומה בעת שהתפתחה מדע

טכנולוגיה עתירת מדע, המאפיינת את תקופתנו.

שהחלה המדעית המהפכה ההיסטורי, הזמן ציר על

בשנת 1600 לערך מסמלת נקודת המפנה בין המחשבה

העתיקה לבין המדע הקלסי הטהור. במרוצת הזמנים

(המאות 20-18) המדע הטהור התפתח למדע המודרני

כמקור במדע להכרה משמעותית תרומה שתרם

שנת האנושיים. והתרבות הידע להתפתחות מרכזי

ההיסטורי-התפתחותי הזמן ציר על מסמלת 1600

גם את נקודת המפנה בין טכנולוגיה נטולת מדע לבין

טכנולוגיה מבוססת מדע בה מיושמים עקרונות וחוקים

מדעיות לתגליות אחדות דוגמאות להלן מדעיים.

את הטביעו אשר השני האלף של השנייה מהמחצית

של לקדמה שתרמו טכנולוגיים בפיתוחים חותמם

ניוטון אייזיק של התנועה חוקי האנושית: החברה

(סוף המאה ה-16), חיסון נגד מחלות קטלניות (המאה

ה-18, אדוארד וגנר), שמירה על הגיינה מפני הידבקות

של מאפיינים זמלוויס), פיליפ איגנץ ה-18, (המאה

המאה אוהם, גאורג פארדי, (מייקל ומגנטיות חשמל

איינשטיין, (אלברט הכללית היחסות תורת ה-19),

תחילת המאה ה-20), מכניקת הקוונטים (קרל הייזנברג

המבנה ה-20), המאה תחילת שרדינגר, ואלכסנדר

ווטסון (גיימס DNA התורשתי החומר של הבסיסי

ופרנסיס קריק, מחצית המאה ה-20) ובסוף המאה ה-20

השלמת המיפוי הגנטי של המין האנושי (גריבין, 2006).

הפיסיקה, בתחומי בהדרגה התפתח המודרני המדע

ואסטרונומיה. הארץ כדור מדעי הכימיה, הביולוגיה,

במהלך המאה ה-19 ויותר אל תוך המאה ה-20 המדע

לפיתוח בסיס ששמש מסודר למקצוע בהדרגה הפך

טכנולוגי והיה בעל תפקיד מכריע בקדמה ובהתפתחות

של מדינות. במאה ה-20 חלה תאוצה אדירה בהתפתחות

מחקר כי בכך להכיר התחילו ממשלות המדעי. הידע

מדעי בסיסי יכול להביא לפיתוח של טכנולוגיות מובילות

במישור האזרחי, הכלכלי והביטחוני.

תפיסה התפתחה המדעית ההתפתחות בעקבות

TAS–) טהור מדע של יישום בטכנולוגיה הרואה

הרצף .(1996 (חן, (Technology as Applied Scienceשבין מדע טהור, מדע יישומי וטכנולוגיה תואר על ידי

רוסטרום (Rostrum, 2000) (איורים 2-1).



איור 1 מציג את יחסי הגומלין באמצעות מטפורה של

המדע את המייצגים העץ שורשי את נשקה אם עץ:

הטהור, הרי שפרותיו המיוצגים על ידי הטכנולוגיה יהיו

.(TAS) רבים

איור 2 מרחיב תפיסה זו. עיסוק במדע הטהור (מתמטיקה,

מדעים להתפתחות מוביל וביולוגיה) כימיה פיסיקה,

יישומיים (כמו בריאות, חומרים, מדעי כדור הארץ ועוד)

המובילים להתפתחות של מקצועות טכנולוגיים (כמו

ואחרים) גרעין מדעי חקלאות, רפואה, אלקטרוניקה,

המשפיעים על החברה והתרבות.

היה ה-16) (המאה בייקון פרנסיס האנגלי הפילוסוף

צריך טכנולוגי שידע וטען זו תפיסה של גדול חסיד

של והתהליכים העקרונות של הידע מתוך לצמוח

דוגמות הן השריפה ואבקת המצפן המצאת המדע.

מקובלת הייתה זו טענה טענתו. לחיזוק מביא שהוא

ומקובלת ה-16 המאה מאז האוקיינוס עברי משני

בחוגים נרחבים גם כיום. אפשר למצוא אותה בהגדרות

בחומרי לימודים, תכניות של יסוד בהנחות מילוניות,

תפיסה של המידית ההשלכה לימוד. ובספרי הדרכה

את לקדם כדי המדעי בפיתוח להשקיע שיש היא זו

(חן, וחן (Agassi, 1996) אגסי הטכנולוגיות. היכולות

1996) טוענים שראיית הטכנולוגיה כמדע יישומי היא

צרה ולא נכונה. הם שוללים את התפיסה הזו בעזרת

(מהויות) אונטולוגיים ושיקולים היסטוריות עדויות

ביחס לקשר שבין פעולה לידע.

היו ההיסטוריות העדויות היסטוריות: עדויות •

שהמדע לטעון החוקרים את שהביאו הראשונות

כתמיכה נפרדים. דעת תחומי הם והטכנולוגיה

לגישה זו אפשר להראות ששני תחומי הדעת ”מדע“

ו“טכנולוגיה“ התפתחו לחלוטין באופן בלתי תלוי זה

מזה. לדוגמה: היוונים בעת העתיקה הובילו את המדע

פיתחו שהרומאים בעוד הטכנולוגיה את לקדם בלי

את הטכנולוגיה בלי להגיע להישגים מדעיים ניכרים

היה שבהם מקרים באותם מזאת, יתרה כלשהם.

הקדימה מדעי, ידע לבין טכנולוגית יכולת בין קשר

הטכנולוגיה את המדע. לדוגמה: בני האדם כרו ברזל

היו ידועים. היו הכימיה שחוקי לפני שנים אלפי

את שתכננו הכימאים ולא המעשיים האנשים אלה

השימוש בפחם והתחילו בתהליך ייצור הברזל. ככלל

החדש, לזמן ועד העתיקה העת שמאז לומר ניתן

על ככולן, רובן מבוססות, היו והתגליות ההמצאות

תובנות וניסיון יום-יומי מעשי של העוסקים במלאכה

(שימוש בפחם כמקור אנרגיה, הנעת ספינה בקיטור,

שימוש בברזל לבנייה, תכנון מכונות לייצור טקסטיל

עדויות קיימות ה-18). המאה של תגליות כולן וכו‘,

התיאוריה אם גם להתממש יכול טכנולוגי שחידוש

המדעית שאמורה לתמוך בו שגויה. לדוגמה: מתכנני

עקרונות על הסתמכו הראשון הפורח הכדור

מדעיים שגויים באשר לכוח העילוי של הבלון ובכל

זאת הצליחו להמריא בו ואף לשכללו. אפשר לומר

האלקטרוניקה, התפתחו שבו המודרני בעידן שרק

היישומיים, והביולוגיה הכימיה האווירונאוטיקה,

ההתפתחות על מכרעת בצורה המדע השפיע

.(Brooks, 1965) הטכנולוגית

ידע שבין לקשר ביחס אונטולוגיים שיקולים •

שהעשייה היא האונטולוגית היסוד הנחת לפעולה:

(יכולת ביצוע ויכולת פעולה) תלויה בחשיבה מודעת

מקדימה. נושאי הדגל של תפיסה זו, שפותחה בשנות

והנרי (Ihde, 1983) אידה דון בעיקר הם השבעים,

שלהם המרכזי הטיעון (פטרוסקי, 1995). פטרוסקי

מההיבט רק לא למדע קדמה שהטכנולוגיה הוא

בטכנולוגיה), עסק כבר הקדמון (האדם ההיסטורי

מקדימה הפרקטיקה האונטולוגי: מההיבט גם אלא

את התיאוריות. בפיתוח של כל מוצר טכנולוגי, המודל

המנטלי והתסריטים שבראשו של הטכנולוג מקדימים

רק בכלל, אם שישתלבו, המדעיים העקרונות את

.(1995 (פטרוסקי, הפיתוח של יותר מאוחר בשלב

הצורה, הפעולה, הממדים והעיצוב של רוב המוצרים,

מתכננים, טכנולוגיה, אנשי אומנים, בידי תוכננו

בדרכי שימוש עשו שלא וממציאים מהנדסים

חשיבה מדעיות. במקרים רבים הידע המדעי מתפתח

בעקבות הפיתוחים הטכנולוגיים ומשמש כלי הכרחי

הטכנולוגית ההתפתחות ושכלולם. לשיפורם בדרך

למשל כמו הביניים ימי את שאפיינה המרשימה

הלחימה, אמצעי קתדרלות) (הקמת הבניה בתחום

השעון, (המצאת המכשור (מחרשה), החקלאות

טחנות רוח) השפיעו על המרקם החברתי ועל יכולת

היו מצע להתפתחויות נוספות. הם בעצמם הייצור;

מקדימות פעולה שתיאוריות לטענה נוסף ביסוס

למשל (Ihde, 1983) אידה רואה ידע של תיאוריות

למרות הפולינזים. אצל הניווט שיטות של בפיתוח

הפולינזים הצליחו טכנולוגיים, אמצעים חסרי שהיו

לפתח מערכת ניווט מתוחכמת שהתבססה על דגמי

ועל עננים צורות על הגל), של השבירה (דגם גלים

שלהם היום-יומי הניסיון וציפורים. כוכבים תנועות

לגבור להם ואפשר לעולם התייחסותם על השפיע

על איתני הטבע בעזרת תחושת הביטחון שהעניקה



בעולם שלהם המוצלחת המעשית ההתנסות להם

בעת ההתמודדות עם בעיות טכנולוגיות.

הזמן ציר על והמדעית הטכנולוגית ההתפתחות

הביאה להתפתחות של שלושה סוגי טכנולוגיות אשר

אינן מבטלות זו את זו ואשר במקרים רבים משתלבות

:(DeVries, 1996) זו בזו

Technologies) ניסיון על המבוססות טכנולוגיות •

נשען הטכנולוגי הפיתוח :(based Experienceולא מהתנסות שנגזר טבעיות תופעות של ידע על

מראשיתו קיימת זו טכנולוגיה מדעיות. מתיאוריות

של המין האנושי והיא נטולת מדע. גלגלים, רפסודות,

למבנים ועד והפשוט הקטן (מהבית ומבנים כלים,

ההם והפירמידות) עתיקים גשרים כדוגמת נקיים

דוגמאות לטכנולוגיה זו.

מאקרו-טכנולוגיות (Macro-technologies): בפיתוח •

מדעי בידע שימוש נעשה זה מסוג טכנולוגיות

המבוסס על עקרונות מתחומי המדע הטהור (פיזיקה,

הידראוליות, מכונות לדוגמה: כימיה). ביולוגיה,

מכונת פנימית, שריפה מנוע ואקום, משאבות

הקיטור, גנרטורים, טלפונים, נורת החשמל, מכשירים

אופטיים (מיקרוסקופ, טלסקופ) טכניקות של הפקה

ועיבוד חומרים, עיבוד מזון.

מיקרו-טכנולוגיות (Micro-technologies): בפיתוח •

טכנולוגיות מסוג זה נעשה שימוש בידע מדעי הנגזר

מתיאוריות בסיסיות הקשורות לעולם המיקרוסקופי

זו טכנולוגיה וכימיה). ביולוגיה הפיסיקה, (בתחומי

תופסת תאוצה בעשורים האחרונים. לדוגמה: מיקרו-

שיבוט מזון, (תרופות, ביו-טכנולוגיה אלקטרוניקה,

גנים), ננו-טכנולוגיה, רובוטיקה, ביו-אינפורמטיקה.

באופן לקבוע מאוד שקשה מצביעה שלעיל הסקירה

חד-משמעי מהם קשרי הגומלין שבין מדע וטכנולוגיה

ולמעשה יש מקום ליותר מסוג אחד של קשר בין מדע

המדע של יישום תמיד אינה הטכנולוגיה וטכנולוגיה.

מדעי בידע השימוש מלבד אחרים, שגורמים כיוון

בהתפתחות משקל בעלי היו טבעיות, תופעות אודות

שימוש נעשה כאשר גם הספציפית. הטכנולוגית

בידע מדעי, לעתים הוא דומיננטי בשלבים הראשונים

אחרים ובמקרים הטכנולוגי הפיתוח של המכריעים

הוא חסר בכלל. לעתים, תוך כדי תהליך הפיתוח חל גם

שינוי בדרך שבה המוצרים מפותחים. אם ניקח לדוגמה

התבססו רבים דורות שבמשך הרי גשרים, פיתוח

המתכננים על ”חוקי אצבע“ המבוססים כמעט לחלוטין

על הניסיון המעשי שלהם. רק בהמשך, עברו מהנדסים

אזרחיים לתכנן גשרים תוך כדי התבססות על משוואות

חוקי ניוטון למרות שגם היום יש מקום לידע המבוסס

לאורך הקשור בכל בעיקר גשרים, בתכנון ניסיון על

שלהם את הגשר ולמידת המתיחה הכבלים הנושאים

הנקבעים תוך כדי הבנייה.

מהות ההנדסה

של להגדרה מוסיפה ההנדסה הגדרת הטכנולוגיה את הרובד של יישום עקרונות הפיתוח בתהליך ומתמטיים מדעיים

הטכנולוגי.

בדומה להגדרות של המושג טכנולוגיה על ידי חן (חן,

מוגדרת ההנדסה ,(DeVries, 1996) ודה-ווריז (1996

כביטוי לתבונה האנושית ותכליתה הוא לפתור בעיות

זאת, ובכל אנושיים-תרבותיים. לצרכים מענה ולתת

ההנדסה זוכה גם להגדרות משלה. להלן מוצגות שתי

הגדרות רווחות למושג הנדסה אשר תומכות זו בזו:

המועצה האמריקאית לפיתוח מקצועי של מהנדסים 2

(ECPD) מגדירה הנדסה כ“יישום יצירתי של עקרונות

וחקר מדעי לתיכון (Design) או לפיתוח מבנים, מכונות,

להפעיל או לבנות או תהליכים; לייצר או מנגנונים,

או שלהם; התיכון של מליאה הבנה מתוך מוצרים

את לחזות או בשילוב; או בנפרד אותם לנצל לדעת

כל ספציפיים; פעולה תנאי תחת שלהם ההתנהגות

בכלכליות המיועדת, בפעולה התחשבות תוך זה

הנפש מבחינת הפעולה של בבטיחות הפעולה, של

.(Barak, Hacker, 2011) “והרכוש

של כמרכיב ההנדסה את מגדיר ישראל אורט

מדעיות, חקר בשיטות שימוש העושה הטכנולוגיה

תורה היא ההנדסה מתמטיים. ובמודלים מדעי בידע

יכולת שילוב תוך ומתמטי, מדעי ידע על המבוססת

של הפתרון בתהליך לוגית וחשיבה ניסיון שיפוט,

בעיות מעשיות (קיפרמן ודינוביץ, 2006).

ECPD: The American Engineers Council for Professional Development 2



יחסי גומלין בין טכנולוגיה, הנדסה ומדע

מדעי בידע שימוש עושים מהנדסים תיכון באסטרטגיות המשולב וטכנולוגי

כדי לתת מענה לבעיות מעשיות.

להגדרה מוסיפה לעיל שתוארה ההנדסה הגדרת

יישום של הרובד את הטכנולוגיה של הפילוסופית

עקרונות מדעיים ומתמטיים בתהליך הפיתוח הטכנולוגי.

טכנולוגיה המושגים שני שבין להסיק אפשר לפיכך,

טכנולוגיה המושג הכלה: של יחסים מתקיים והנדסה

הוא מושג כולל ורחב שמכיל בתוכו את ההנדסה. לפיכך

אפשר לומר שהנדסה היא גם טכנולוגיה, אך אי אפשר

יש לטכנולוגיה (שכן להנדסה זהה שטכנולוגיה לומר

קיום גם ללא הנדסה).

מקצועות ההנדסה למיניהם (לדוגמה: הנדסת חשמל,

ביו-רפואית), הנדסה ביוטכנולוגיה, אנרגיה, הנדסת

מדעית והבנה ידע של שיטתי ליישום ביטוי הם

ממקצוע כיום הפכו הם רבים ובמקרים בטכנולוגיה,

הנדסה למדע יישומי. הדבר מתבטא בכך שידע מדעי

לפני עוד ”דברים“ יתנהגו כיצד ”לדעת“ לנו מאפשר

שבנינו או הפעלנו אותם. יתרה מזאת, המדע מאפשר

כן לפני עליהן חשבו שלא התנהגויות על לחשוב לנו

וכך מביא ליצירה של טכנולוגיות חדשות. המהנדסים

המשולב וטכנולוגי מדעי בידע שימוש כן אם עושים

מעשיות. לבעיות מענה לתת כדי תיכון באסטרטגיות

עם התמודדות על מבוססת ההנדסה הרחב, במובן

היא הבסיסית השיטה בעבורה. פתרון ותכנון בעיה

קודם כל לתכנן גישה כללית לפתרון ואחר-כך להיכנס

מכונית) מנוע מכני, (צעצוע האובייקט של לפרטים

ולהנדסה למדע מוצר). בדיקת (השקיה, התהליך או

הרבה מאפיינים משותפים: שימוש במודלים מתמטיים,

יחסי הגומלין שבין יצירתיות וחשיבה לוגית, רצון להיות

מקורי וחדשני, יכולות מקצועיות ספציפיות הנדרשות,

יותר יש באוכלוסייה וכדומה. ציבורית אחריות

מהנדסים ממדענים, אלא שמדענים רבים עושים כיום

עבודה שאפשר לתארה כהנדסה ולעומתם מהנדסים

רבים עוסקים בעצם במדע. מבין שני התחומים הללו,

על מהמדע יותר ישירה השפעה יש כיום להנדסה

השלכות בעלת והיא התרבות ועל חברתיות מערכות

מיזמים של הכישלון או ההצלחה מידת על מידיות

תמיד מערבות ההנדסה בתחום החלטות אנושיים.

מדעי, דעת שיקול גם כמו וחברתיים, אישיים ערכים

בין אם מדובר בתכנון חלק למטוס או בתכנון מערכת

השקיה.

ככל שטכנולוגיות נעשות יותר מתוחכמות הקשר שלהן

למדע מתחזק. בכמה שטחים כמו הפיסיקה של המצב

למחצה, ומוליכים טרנזיסטורים המערבת המוצק,

היכולת לעשות והיכולת לחקור תלויות זו בזו עד שלא

ניתן להפריד את ההנדסה והמדע. טכנולוגיות חדשות

מחקרים חדשות. הבנות קרובות לעתים דורשות

חדשים דורשים לעתים קרובות טכנולוגיות חדשות.

רב-תחומי דעת כתחום נתפסת זמננו בת הטכנולוגיה

לתחומים המדע. עם הדוקים גומלין בקשרי הנמצא

קשרי ללא קיום אין ואלקטרוניקה ביו-טכנולוגיה כמו

כך הטכנולוגיה. לבין המדע בין סימביוטיים גומלין

הביולוגיה בתחום ידע מחיבת גנטית הנדסה למשל,

גנים, של שעתוק תהליך הדנ“א, (מבנה המולקולרית

(כמו הטכנולוגיה זו תשתית ללא וכד‘). גנים שיבוט

השתלת גנים) לא תוכל להשיג את יעדיה. כל תהליך

יתאפשר לא גנטית בהנדסה הקשור המדעי החקר

למשל המאפשר הטכנולוגי המכשור ללא הוא אף

גנים סימון דנ“א, מיצוי רקמה, בתרבית תאים גידול

גומלין יחסי ועוד. רדיואקטיביים חומרים באמצעות

ברמה סימביוטית שכזו מקשים על העברת קו חוצץ בין

מדע לבין הנדסה. כיום הטכנולוגיה המודרנית כוללת

ומהנדסים הטכנולוגי בפיתוח שעוסקים מדענים

שתפקידם כמדענים.

התהליך הטכנולוגי/הנדסי

מוזן (הפיתוח) ההנדסי התכן תהליך מתהליך החקר המדעי בשל הצורך לדעת דרוש שיישומם המדעיים העקרונות את המדעי החקר תהליך ההנדסי. לפתרון ההנדסי התכן לתהליך מכוון (המחקר) שתיתן טכנולוגיה לעשות הצורך בשל

מענה לצרכים אנושיים.

הליבה המתודולוגית של הטכנולוגיה ושל ההנדסה הוא

אנשי קהילת בתוך .(Design process) התיכון תהליך

של מסוימת מידה קימת בתיכון שעוסקים המקצוע

הסכמה ביחס להגדרה הכללית ולשלבים של התהליך:

וממשיך צרכים ובניתוח בעיות בזיהוי מתחיל התהליך

דרך סדרה של מחזורים שבם נבחנים, נחקרים ומוערכים

משביעת תשובה למציאת עד פוטנציאלים פתרונות

באופן מתפרש התיכון תהליך בפועל. ולמימושה רצון

גמיש ופתוח על ידע אנשי המקצוע, דבר המביא תצורות

חלופיות של מבנהו ושלביו. הגמישות בהגדרת מאפייני

או הבעיה מהות כגון: שונים, מגורמים נובעת התהליך



התחום הטכנולוגי, אילוצי זמן ומימון, או מידת החדשנות

המאפיינת את הבעיה או את הפתרון המבוקש (מיודוסר,

.(2002

רבים מודלים מוכרים בעולם שונות לימודים בתכניות

ליניארי במודל מוצגים רובם התיכון. תהליך להוראת

מעגלי. ממחקרים רבים עולה אי שביעות רצון מהוראת

תהליך התיכון במודלים ליניאריים אלה.

בתחום ההנדסה מקובל להשתמש במושג ”תכן הנדסי“.

שמשמעותו מוצרים“ ”תכן בביטוי מקורה תכן המילה

תהליך שבו מגדירים מהם הצרכים מהמוצר, הדרישות

והאילוצים. התהליך כולל חקירה, פיתוח, עיצוב, שרטוט,

דגם בניית החומרים, לסוגי בנוגע החלטות קבלת

במהותו מאוד דומה ההנדסי התכן והערכה. ובדיקתו

לתהליך התיכון.

המאפיינים את יש ההנדסי לתכן (1999) הלוי לפי

הבאים:

מיועד לפתרון בעיה או להשגת מטרה מוגדרת. •

פתרונות להיות יכולים הנדסי תכן של בעיה לכל •

אחדים.

קיימות מגבלות שונות שעל המתכנן להביא מראש. •

בין וחזור הלוך מעבר (קיים איטרטיבי הוא התכן •

השלבים השונים).

נתונים ישנם תמיד כי אי-ודאות קיימת בתהליך •

נעלמים.

לבין הדרישות בין פשרה הוא ההנדסי התכן •

האפשרויות.

תוכן מתחומי ידע נדרש לבעיה פתרון להנדס כדי •

המהנדס כלכלי. מתמטי, טכנולוגי, מדעי, שונים:

פועל בשיקול דעת והתחשבות בנתונים כגון: מחיר,

בטיחות, ארגונומיה, והשפעות סביבתיות.

התהליך למאפייני דומים ההנדסי התכן מאפייני

בכך מתבטא התהליכים שני בין ההבדל הטכנולוגי.

מדעיים עקרונות גם בפתרון מיושמים הנדסי שבתכן

ומתמטיים.

לכל אחד מבין התהליכים, תהליך החקר המדעי ותהליך

התיכון, יש תפיסת עולם מתודולוגיה אופיינית משלו, אך

בין שני התהליכים מתקיימים קשרי גומלין: תהליך התכן

בשל המדעי החקר מתהליך מוזן (הפיתוח) ההנדסי

3 איטרטיבי: איטרציה (על פי האקדמיה ללשון העברית: חזרור) היא שלב בתהליך, בדרך כלל של פתרון בעיה, החוזר על

עצמו פעמים אחדות: כל חזרה נקראת איטרציה. תהליך המורכב מאיטרציות קרוי תהליך איטרטיבי (תהליך חזרור).

דרוש שיישומם המדעיים העקרונות את לדעת הצורך

לפתרון ההנדסי. תהליך החקר המדעי (המחקר) מכוון

טכנולוגיה לעשות הצורך בשל ההנדסי התכן לתהליך

שתיתן מענה לצרכים אנושיים.

סיכום

עם להתמודד הדרך האנושית, ההיסטוריה כל במשך

לאדם נתנה זו תבונה האנושית. התבונה הייתה הקיום

טכנולוגיים פתרונות באמצעות הישרדות של יתרון

האדירה ההתפתחות התבונה. הוא שלהם שהבסיס

היא גם חיים אנו שבה בתקופה המדע תחומי של

דוגמה לתבונה אנושית. תבונה זו, שלבשה פנים רעננות

בדמותה של ההנדסה, הרחיבה והעצימה את המגוון של

הפתרונות הטכנולוגים בכל תחומי החיים שלנו.

בתוך הטכנולוגיה. מוכלת שההנדסה לסכם ניתן מכאן

המקור של הטכנולוגיה הוא בתבונה האנושית המובילה

אנושיים; ולצרכים לבעיות טכנולוגיים פתרונות לפיתוח

התפתחות הידע המדעי הובילה לחיזוק קשרי הגומלין

רלוונטיים נוספים תחומים ועוד והנדסה מדע בין

התורמים למימוש הפתרונות הטכנולוגיים ולשכלולם.



מקורות

Agassi, J, 1966. The confusion between science and technology in the standard philosophies of science, Technology and Culture, V7, 348-366.

Barak, M, 2011. Fostering Human Development Through Engineering and Technology Education. Sense Publishers, Rotterdam.

Brooks, H, 1965. The interaction of science and technology: another view, in: Warner, A.W. Morse, D. and Eichner A.S. (editors), The Impact of Science on Technology, Columbia University press, New York, 37-62.

DeVries, M.J, 1996. Teaching about technology: An introduction to the philosophy of Technology for non-philosopher. Dordrecht: springer.

DeVries, M.J, 2005. Technology Education Beyond the "Technology is Applied Science" Paradigm, Journal of Technology Education, V8, 1045-1064.

Drucker, P.F, 1961. The technological revolution: notes on the relationship of technology, science and culture, Technology and Culture, V2(4), 342-351.

Ihde, D, 1983. The historical ontological priority of technology over science, in: Durbin, P.T. and Rupp, F. (edutors), Philosophy and Technology, Reidel D, publishing company, Dordrecht, The Netherlands.

Layton, E, 1974. Technology as knowledge, Technology and Culture, V15(1), 31-41.

Mioduser, D, Dagan, O, 2006. The effect of alternative approaches to design instruction (structural or functional) on students’ mental processes, technology education (original copy).

Naughton, J, 1997. what is technology? in: Banks, F. Teaching technology, Routledge, London and New York.

Rustum, R, 2000. Real Science Education: Replacing "PCB" with S(cience) through STS throughout all levels of K-12 "Materials" as one Approach, in: Kumar and Chubin, editors, Science, Technology and Society a Source Book on Research and Practics, Kluwer Academic/Plenum Publishers, P 9-19.

גריבין, ג', 2010. ההיסטוריה של המדע: 2001-1543, ספריית עליית הגג, ידיעות אחרונות, ספרי חמד.

של לטכנולוגיה הספר בית הנדסי, תכן .1999 ג‘, הלוי, להכשרה הממשלתי המכון הפתוחה, האוניברסיטה

טכנולוגית, משרדי החינוך והרווחה.

חן, ד', 1996. מדע וטכנולוגיה בראי החינוך והחברה, עיונים בטכנולוגיה, גיליון 21, ע' 12-8.

קיפרמן, ד', דינוביץ, ר‘, 2006. מדריך לעבודת גמר בטכנולוגיה מוכללת, הוצאת הספרים אורט ישראל, תל-אביב.

פטרוסקי, ה', 1995. חפצים שימושיים, עם עובד , תל-אביב.



1ד"ר אסנת דגן

נדרשים אנו ובו חיים אנו בו הטכנולוגי בעידן כי מאמינה אני לתפקד ברמות שונות – כמשתמש בעל ידע, כפותר בעיות, כבעל היא הטכנולוגי החינוך של המטרה – וכמומחה כאומן מקצוע, זה. בעולם אוריינית להתנהלות כולה האוכלוסייה את להכשיר

1 ד"ר אסנת דגן, ראש היחידה האקדמית לתקשוב ומרצה במכללה האקדמית בית ברל ומפתחת תכניות לימודים בחינוך טכנולוגי.המאמר מתבסס על המאמר שפורסם בהד החינוך גיליון מס. 4 פברואר 2014.

מורכבות המושג חינוך טכנולוגי

החינוך הטכנולוגי החל במאה ה-18 לערך, אך רק בתחילת שנות התשעים של המאה העשרים החלו להתייחס לחינוך הטכנולוגי כחינוך - טכנולוגית אוריינות של במובן

טכנולוגי לכל.

המפרשים יש רבות: פרשנויות טכנולוגי חינוך למושג

כרסמים חרטים, הם שבוגריו מקצועי כחינוך זאת

יש מקצוע; בעלי הם בוגריו כלומר, – ומכונאים

שבו למצוינים, טכנולוגי מדעי כחינוך זאת המפרשים

ורובוטיקה. אלקטרוניקה בביוטכנולוגיה, עוסקים

ההתפתחות נתיב את בוחרים הבוגרים כלומר,

להמשיך עליהם עדיין אך שלהם המקצועית

מקצוע בעלי להיות כדי אלה בתחומים בלימודיהם

זאת המפרשים יש וכדומה). מהנדסים (הנדסאים,

כאוריינות טכנולוגית לכל, מהגן ועד לחטיבה העליונה

במהלך רוכשים זו, השקפה פי על הבוגרים, .(K-12)

בעיות, (פתרון ה-21 המאה מיומנויות את לימודיהם

בצוות עבודה מערכתית, חשיבה ביקורתית, חשיבה

ועוד) במסגרת הלימודים של תחום הדעת "טכנולוגיה".

כי הללו התפיסות בין להבחין לדעת מאד חשוב

הלימוד, תוכני לגבי שונות משמעויות מהן אחת לכל

המיומנויות, המורים הנדרשים והדרכים להכשרתם.

הטכנולוגי החינוך ושל הטכנולוגיה של הפילוסופיה

המאפיינים מהם כגון: בשאלות רבות שנים עוסקת

של הטכנולוגיה? מהם המושגים הבסיסיים אותם צריך

הטכנולוגית? הסביבה של המאפיינים מהם ללמוד?

מהן הפעילויות הלימודיות שמשקפות תחום זה? ועוד.

על הטכנולוגיה של הפילוסופים בין הסכמה קיימת

קיומיות בעיות לפתור היא הטכנולוגיה שמטרת כך

הטכנולוגיה כי מסכימים אלה פילוסופים האדם. של

הטבעית הסביבה את המשנה אנושית פעילות היא

כדי להתאים אותה לצרכי האדם, תוך שימוש במשאבי

רואים הם תרבותיים. ומקורות אנרגיה חומרים, ידע,

האינטליגנציה של הביטויים אחד את בטכנולוגיה

.(De Vries, 1996; 1996 ,חן) האנושית

של המהות בתפיסת שינויים חלו השנים במהלך

העשרים, המאה של החמישים בשנות הטכנולוגיה.

בהשפעת בעיקר התעניינו בטכנולוגיה העוסקים

ההיבטים בחינת מתוך וזאת הסביבה על הטכנולוגיה

.(Jones, Buntting, & de Vries, 2013) השליליים שלה

בדרכי שהתמקד חדש זרם התפתח התשעים בשנות

ההתפתחות של הטכנולוגיה והשפיע על תכניות הלימודים

הטכנולוגיה של הפילוסופיה הטכנולוגי. החינוך של

:(1994 ,Mitcham) התפתחה בארבע קטגוריות

יש למוצר כאשר (Artefact) כמוצרים טכנולוגיה א.

טבע דואלי: פיזיקלי ותפקודי;

ב. טכנולוגיה כתחום ידע המובחן משאר סוגי הידע;

התיכון כתהליך המוגדרת כפעילויות טכנולוגיה ג.

(Design process) שהוא תהליך שתחילתו בהגדרת

והערכתו הפתרון של ובנייה תכנון חקירתה, בעיה,

והאינטראקציות בינו לבין ידע;

חינוך טכנולוגי - סוגיות ואתגרים

| מאמר |



הדרך את הכוללת אנושי כאספקט טכנולוגיה ד.

האנושות, את ומעצבת מעוצבת הטכנולוגיה בה

התרבות והחברה.

כמובן, שכל אחת מפרשנויות אלה משפיעה על תפיסת

הלימודים תכניות ועל שונה באופן הטכנולוגי החינוך

הנגזרות ממנה.

לערך ה-18 המאה בראשית החל הטכנולוגי החינוך

(Craft) מלאכה של במשמעות כן) לפני אף (ואולי

היה הוא בעולם שונים במקומות מקצועי. וחינוך

קיים בצורתו זו עד תחילת שנות התשעים של המאה

הטכנולוגי לחינוך להתייחס החלו אז רק העשרים.

לכול טכנולוגי כחינוך טכנולוגית, אוריינות של במובן

ופיתחו מסגרת תפיסתית הכוללת שני צירים עיקריים:

גם הנקרא בעיות פתרון תהליך הוא האחד הציר

הוא השני והציר (Design process) התיכון תהליך

חשיבה מערכתית.

מיודוסר (Mioduser, 1998), מגדיר את מרחב הלמידה

של פתרון בעיות טכנולוגיות על פי הקטגוריות הבאות:

המטרה התפקודית - משתמש בעל ידע, פותר בעיות,

- הקוגניטיבית המטרה ומומחה), אומן מקצוע, בעל

המטרה כאשר לדוגמה, הפנימיים. והייצוגים הידע

התפקודית היא מומחה (הרמה הגבוהה ביותר), המטרה

הקוגניטיבית היא לתכן, והידע הנדרש הוא מתודולוגיה

תחומי רב ידע פורמליים, ייצוגים תיכון, של שיטתית

פורמלי והיוריסטיקות (כללי חשיבה פשוטים הנשענים

אפשר ידע. על המתבססות ואינטואיציה) הגיון על

פי על השונים גווניו על הטכנולוגי החינוך את לנתח

מטרות תפקודיות אלה.

נושאי בהוראת שונים הדגשים ניתנו שונות במדינות

של בנושא התמקדו בהולנד לדוגמה, הטכנולוגיה.

ותהליך מערכתית הגישה כאשר טכנולוגיות מערכות

התמקדו באנגליה, ואילו מהנושא חלק היוו התיכון

לאורך שנים רבות בתהליך התיכון והמקצוע אף נקרא

.(Design & Technology) "שם "תיכון וטכנולוגיה

בארה"ב חדשות מגמות הופיעו 1990 בשנת

טכנולוגיה מדע לשילוב בעולם שונות ובמדינות

STS בשם שמוכרת בגישה תרבותי חברתי בהקשר

ישראל גם .(Science, Technology and Society)

תכניות פותחו כך ובעקבות אלה ממגמות הושפעה

מדע הלימוד מקצועות את המשלבות לימודים

פורסמה 1996 (בשנת מאוחד כמקצוע וטכנולוגיה

פורסמה 1999 ובשנת החט"ב של הלימודים תכנית

בתכנית היסודי). הספר בית של הלימודים תכנית

לימוד נושאי ששה הוגדרו החט"ב של הלימודים

טכנולוגיות "מערכות נקרא מהם שאחד מרכזיים

משניים: לימוד נושאי שני כלל זה נושא ומוצרים".

(תהליך המוצר" אל ו"מהצורך טכנולוגיות" "מערכות

אינטגרציה יצירת היה התכנית של עיקרה התיכון).

ובין המרכזי הלימוד נושא בתוך וטכנולוגיה מדע בין

הקשרים יצירת תוך וזאת האחרים הלימוד נושאי

חברתיים ותרבותיים. תפיסה זו עדיין מיושמת בתכניות

הלימודים בתכנית גם היום. שנלמדות הלימודים

(1999) היסודי" הספר לבית וטכנולוגיה מדע "לימודי

משבעת כאחד אדם" ידי מעשה "עולם הנושא הוגדר

הנושאים המרכזיים של המקצוע מדע וטכנולוגיה.

גישה חינוכית נוספת תומכת בשילוב החינוך הטכנולוגי

של ובהיבטים ה-21 המאה מיומנויות של בהקשר

העל הספר לבית ועד מהגן הוראה-למידה-הערכה

יסודי. על פי גישה זו יש לשקול את יחסי הגומלין בין

טבעו של תחום הדעת, הפדגוגיה המתאימה והדרכים

להערכה אותנטית. חינוך טכנולוגי לכל מתייחס למגוון

של לבוגר/ת הדרושות ועשייה חשיבה מיומנויות של

מערכת החינוך ומשותפות גם למיומנויות המאה ה-21

מערכתית, חשיבה ביקורתית, חשיבה בעיות, (פתרון

יצירתיות, עבודת צוות ועוד). מיומנויות אלה מתבססות

על חשיבת מומחה ועל תקשורת מורכבת יותר מאשר

הגישה .(Levi & Murnane, 2004) רוטינית קוגניציה

דעת בתחומי המיומנויות הוראת של בשילוב דוגלת

בימינו. העבודה שוק לדרישות מתאימה והיא שונים

הגישה מדגישה פיתוח של מיומנויות חשיבה מסדר גבוה

כמו סינתזה, הסבר, הערכה, וכן מיומנויות תקשורת בין

אלה זו, תפיסה פי על שיתופיות. ומיומנויות אישית

בעלי אזרחים יהיו גדולים" "רעיונות להבין המסוגלים

.(Jones, Buntting, & de Vries, 2013) ערך

השנים ב-25 הטכנולוגי החינוך פונה אליו נוסף כיוון

פעילויות של שילוב הוא בארה"ב, ומקורו האחרונות,

את המשלבות (Cross curricular) קוריקולום חוצות

וטכנולוגיה, הנדסה מתמטיקה, מדע, הדעת תחומי

כאשר הטכנולוגיה היא מרכיב חיוני בהן. גישה חינוכית

Science, Technology,) STEM בביטוי מוכרת זו

STEM-ל חינוך של המטרה .(Engineering and Mathהיא לתת מענה לצרכי החברה והכלכלה בימינו. גישה

זו צוברת תאוצה במדינות רבות בעולם.



בינ-תחומי כמקצוע STEM-ה את הגדירו באנגליה

טכנולוגיה מדע, הלימוד מקצועות את המאחד

ומתמטיקה, עם התייחסות מיוחדת לפעילויות הנדסיות

במסגרת הנדסה. של רכיבים הכוללות פעילויות או

לימודיים אתגרים בפני עומדים הלומדים זה מקצוע

המתמטיקה, המדע, שתחומי להם להמחיש במטרה

הטכנולוגיה, מדעי המחשב וההנדסה, אותם הם לומדים

בבתי הספר, קשורים לעולם החיצוני ורלוונטיים לבחירת

הקריירה שלהם בעתיד. ההתמודדות עם אתגרים אלה

ומחויבות מעורבות ענין, התלמידים אצל מעוררת

המקצוע של ההוראה אלה. דעת לתחומי (engage)

נעשית על ידי צוות מורים המלמד בשיתוף פעולה נושא

המאחד תכנים לימודיים שונים. כך ניתן להעשיר ולשפר

לעולם קשרים ליצור ספרי, הבית הקוריקולום את

העבודה ולחבר את נושאי הלימוד של ה-STEM לחוויות

.(Barlex, 2009) העולם האמתי

הכולל תפיסתי כמודל STEM-ה את המגדירים יש

"מדעים" ("מתמטיקה", תוכן תחומי שלושה

ותחום הידע עולמות את שמייצגים ו"טכנולוגיה")

המתודולוגי התחום הנדסי). התכן (תהליך מתודולוגי

כולל תכונות אחדות של התכן ההנדסי כמו: אנאליזה,

על ומערכות. אופטימיזציה מודלים, יצירת אילוצים,

פעילויות המייצגים חרוזים" "קשורים אלה "חוטים"

Katehi & Pearson) לימודיות המשלבות נושאים אלה

.(& Feder, 2009

STEM-שילוב הטכנולוגיה כחלק אינטגרלי של לימודי ה

דעת תחומי עם אינטגרטיבי באופן לשילובה הביא

מובילים חוקרים ומתמטיקה). הנדסה (מדע, אחרים

ביותר חיוני זה שילוב כי טוענים הטכנולוגי בחינוך

ביחס הבנה לפתח עתידים תלמידים וגם מורים שכן

(The Nature of Technology) לטבעה של הטכנולוגיה

טבעה האינטגרציה. תהליך בעקבות שיטושטש מבלי

ובכך המדע של טבעו לצד יילמד הטכנולוגיה של

תקודם האוריינות המדעית והטכנולוגית של הלומדים

Jones, Buntting, & de Vries, 2013; Barlex, 2009;)

הטכנולוגיה את משלבים כאשר .(Williams, 2009

הנדסי חינוך בין האבחנות STEM-ה בתוך וההנדסה

במה ברור לא לדוגמה, ברורות. אינן טכנולוגי לחינוך

Design) הטכנולוגי הבעיות פתרון תהליך שונה

.(Engineering design) ההנדסי מהתהליך (processמיישמים שבהנדסה היא הרווחת הגישה זאת, עם

באמצעות בעיות פתרון בתהליך רק) (ולא מדעי ידע

תכן הנדסי (Engineering design), בעוד שבטכנולוגיה

מיישמים ידע מדעי במידה מועטה ונשענים בעיקר על

ידע טכנולוגי.

האבחנה וההגדרה הרחבה יותר של החינוך הטכנולוגי

כתהליך של פתרון בעיות ויצירתיות צריכה להיבחן אם

כך במרחב רחב יותר של ידע כדי להדגיש את ביטויה

להבנה רבה חשיבות יש הלימודים. תכניות בתוך

את שתמצא כדי הטכנולוגיה מהות של יותר מוצקה

מקומה הנכון בתוך ה-STEM וכן כדי לשמור על ייחודה

ולהוספה להגדרה הזדמנות מציע STEM-ה התחומי.

Jones,) של היבטים רלוונטיים לחינוך הטכנולוגי בזמננו

.(Buntting & de Vries, 2013

החינוך הטכנולוגי בישראל – תיאור מצב

בחינוך ההשקעה להגדלת חשיבות יש של הבחירה את להגביר במטרה היסודי מתוך הן המקצועי, בחינוך התלמידים התייחסות לצרכי המשק והעבודה במדינה למצוא היחיד צרכי על לענות כדי והן בכבוד. להתפרנס לו שתאפשר עבודה

הקודמת, המאה של ה-90 לשנות ועד המדינה מקום

לבנים בנפרד כלל בדרך התקיים המלאכה, מקצוע

את מילא והוא לבנות) ותפירה לבנים (נגרות ולבנות

בבית הלימודים בתכנית טכנולוגיה המקצוע מקום

הספר היסודי ובחטיבות ביניים.

שונים בגילאים הטכנולוגי לחינוך שונה התייחסות

החלה עם פרסומו של דו"ח ועדת הררי (1993) או בשמו

הרשמי "דו"ח הועדה העליונה לחינוך מדעי וטכנולוגי".

הם וטכנולוגיה "מדע כי ההנחה על התבסס הדו"ח

עוד ותידרש היום, הדרושה הכללית מההשכלה חלק

(שם לחברה" לתרום המסוגל אדם לכל בעתיד, יותר

מדעי-טכנולוגי, חינוך הן: המלצותיו עיקרי .(9 עמ'

פיתוח התיכון; גמר ועד הילדים מגן התלמידים לכל

שיילמד וטכנולוגיה" "מדע חדש חובה לימוד מקצוע

ברצף החל מגן הילדים, בית הספר היסודי ועד חטיבת

ולמידה הוראה בתהליכי התקשוב שילוב הביניים;

ופיתוח סביבות למידה עתירות מדע וטכנולוגיה.

הטכנולוגי החינוך בנושא כיום המצב תיאור להלן

בשכבות הגיל השונות:

לימודים תכנית פורסמה 2005 בשנת הרך: בגיל

התכנית אך הגן, בתרבות וטכנולוגיה מדע לשילוב

לא יושמה ברמה מערכתית ובגנים אין דרישה כוללת



לחינוך מדעי טכנולוגי. עם זאת, מתקיימים פרויקטים

ביוזמות מקומיות. לדוגמה: עיריית חיפה יחד עם פרופ'

מדעיים חוגים מקיימים נובל, פרס חתן שכטמן, דן

טכנולוגיים בכל הגנים בעיר; הערים רמת גן וקרית ים

בגני ורובוטיקה טכנולוגיה שילוב של פרויקטים יזמו

הילדים, על פי התכנית שמוצגת במאמרו של מיודוסר

בגן לרובוטיקה חוגים גם הוקמו .(Mioduser, 2009)

בירוחם ועוד.

"לימודי לימודים תכנית קיימת היסודי: בחינוך

המשלבת היסודי" הספר לבית וטכנולוגיה מדע

משנת ותרבותי. חברתי בהקשר וטכנולוגיה מדע

בשנות זו. ברוח הוראה-למידה חומרי ופותחו 1999

תכנית פי על חדשים למידה חומרי נכתבו ה-2000

הלימודים שכללו בעיקר תכנים בתחומי תוכן מדעיים

חומרי גם פותחו וחברתיים. טכנולוגיים הקשרים עם

למידה שבהם הטכנולוגיה מטופלת כתחום תוכן נפרד.

בשנת הלימודים תשע"ג התפרסמה טיוטה של תכנית

הלימודים המעודכנת. בגרסה זו של תכנית הלימודים

החומר, (מדעי מדעיים תוכן תחומי שלושה קיימים

והטכנולוגיה והיקום) הארץ כדור ומדעי החיים מדעי

מוצגת בתחום תוכן נפרד. המצב כיום הוא, שגם לאחר

מורים, והשתלמויות מתאימים למידה חומרי פיתוח

בגלל טכנולוגיים תכנים המלמדים המורים מעטים

הסיבות הבאות: היקף התכנים אותם המורים נדרשים

ללמד הוא רב, רוב המורים המלמדים מדע וטכנולוגיה

בבית הספר היסודי הם מורים כוללים, או בעלי הכשרה

כמורים למדעים בלבד.

תכנית לאור יצאה 1996 בשנת הביניים: בחטיבת

בהיבטים טכנולוגיה מדע המשלבת הלימודים

של מואץ תהליך החל תקופה באותה חברתיים.

פיתוח חומרי למידה חדשים בהוראת מדעים ובהוראת

מדע המשלבים למידה חומרי וכן טכנולוגית אוריינות

וטכנולוגיה בהיבטים חברתיים כמו כן התקיים תהליך

נרחב מאד של השתלמויות למורים. לאחר שנים רבות

של השתלמויות בנושאים שונים, מדעיים וטכנולוגיים,

קיצוצים בוצעו מתאימים, למידה חומרי של ופיתוח

התכנים הלימוד. ובתכני הלימוד בשעות נרחבים

והביולוגיים המדעיים התכנים בעיקר הם שנשארו

בשנת הבינלאומיים. במבחנים הנדרשים ואלה

תשע"א התפרסמה טיוטת תכנית לימודים המעודכנת

בתכנית המוקצות הלימוד שעות בפועל. המיושמת

להוראת תכנים טכנולוגיים זעום ביותר. היות וגם כאן

הם הטכנולוגיים הנושאים את המלמדים המורים

ספר בבתי רק נלמדים הם למדעים, מורים בעיקר

בודדים בארץ.

התומכת התעוררות ישנה האחרונות השנים בשלוש

וישנם החינוך במערכת הטכנולוגי החינוך בחיזוק

רובוטיקה כמו מיוחדות תכניות לשילוב ניסיונות

תכנית לדוגמה: חט"ב. ועד מהיסודי החל והנדסה,

מדעית- למנהיגות "עתודה הנקראת החינוך משרד

טכנולוגית" לתלמידים מצוינים מכיתות ז'-יב'.

ישראל, מדינת של הקמתה עם העליונה: בחטיבה

תיכונים ספר בתי בעקר יסודי העל החינוך כלל

עיוניים ותלמידים שלא התקבלו אליהם יצאו לעבודה

ספר בבתי מקצועית הכשרה במסגרת השתלבו או

ההכשרה השישים, בשנות העבודה. משרד שבפיקוח

המקצועית נעשתה במסגרת תכנית ארבע שנתית ללא

זכאות לתעודת בגרות. בשנות השבעים בוצעה רפורמה

מהכשרה מעבר שכללה החינוך במערכת גדולה

הוקמו גם זו ובמסגרת טכנולוגי לחינוך מקצועית

הטכנולוגי החינוך כלל זו בתקופה מקיפים. ספר בתי

שלושה מסלולים – מקצועי מעשי (מסמ"מ) לתלמידים

ומסלול (מסמ"ר) רגיל מקצועי מסלול נמוכה, ברמה

מקצועי תיכוני (מסמ"ת) לתלמידים שיכולים גם להשיג

זכאות לבגרות במקצועות טכנולוגיים. לא התאפשרה

רפורמה השונים. המסלולים בין תלמידים של ניעות

נוספת התרחשה בשנות השמונים, שיעדיה העיקריים

היו ביטול המסלולים, פיתוח שיטה מודולרית בלימודים

ובבחינות, פיתוח מגמות חדשניות המושתתות על בסיס

מדעי רחב וכן יצירת סביבות למידה עתירות טכנולוגיה.

מבוא, מקצועות בין המבחינות מגמות התפתחו כך

מקצועות ליבה ומקצועות התמחות. בשנות האלפיים,

הרפורמה יישום על המדינה מבקרת דו"ח בעקבות

מבנה וגובש מייעצת ועדה הוקמה הטכנולוגי, בחינוך

שהעקרון העליונה, בחטיבה הטכנולוגי לחינוך חדש

המנחה בו הוא שילוב מדעים מדויקים עם טכנולוגיות

לעדכניים הלימוד נושאי הסבת כדי תוך מתקדמות,

ורלוונטיים יותר. במסגרת מקצוע ההתמחות התלמידים

נדרשים לבצע פרויקט גמר. במבנה זה שולבה השיטה

מספר צומצמו הטכנולוגיים, המקצועות עם המדעית

גישת והוטמעה בגרות ושאלוני הלימוד מקצועות

המודולריות בלמידה הקיימת עד היום (איזנברג, 2004).

כיום קיימות 18 מגמות טכנולוגיות המחולקות לשלוש

קבוצות (מדעיות הנדסיות, מגמות טכנולוגיות ומגמות

מקצועיות). במגמה המדעית הטכנולוגית, שהיא אחת

.STEM מהן, יש בה מהניחוח של



לכנסת שהוגש הדו"ח של ההמלצות עיקרי פי על

כי, נאמר וקיין, 2008) הטכנולוגי (וורגן החינוך בנושא

מתוך השוואה עם המתרחש במדינות אחרות, הגדלת

של הבחירה להגברת תוביל היסודי בחינוך ההשקעה

על זאת, כל טכנולוגי. המקצועי בחינוך התלמידים

במדינה והעבודה המשק לצרכי הן מענה לתת מנת

לו/ה שתאפשר עבודה למצוא היחיד/ה לצרכי והן

להתפרנס בכבוד ולתפקד היטב.

נקודת מבט אישית

על הטכנולוגי בחינוך עיסוק של שנים כ-25 לאחר

לימוד, חומרי פיתוח מחקר, (הוראה, השונים היבטיו

בעידן כי מאמינה אני ועוד) מורים השתלמויות

הטכנולוגי בו אנו חיים ובו אנו נדרשים לתפקד ברמות

כבעל בעיות, כפותר ידע, בעל כמשתמש - שונות

מקצוע, כאומן וכמומחה. המטרה של החינוך הטכנולוגי

היא להכשיר את האוכלוסייה כולה להתנהלות אוריינית

של מוצא לנקודת התייחסות מתוך הן שלנו, בעולם

הפרט והן של החברה כולה.

הטכנולוגי החינוך את לפרש יש לדעתי, כך, לשם

כחינוך טכנולוגי אורייני מהגן ועד לסוף חטיבת ביניים.

פתרון של ומיומנויות תכנים ללמד יש זו במסגרת

חשיבה מערכתית, חשיבה ,design process בעיות,

לעולם וקשורות רלוונטיות בעיות סביב ביקורתית

האמתי, שיש בהן גם עשייה ותוצרים טכנולוגיים. לאור

מקצוע היה האחרונות השנים במהלך כי העובדה

טכנולוגיה (מדע, STS-ל מהחינוך חלק הטכנולוגיה

הביניים, בחטיבת וגם היסודי הספר בבית גם וחברה)

(הטכנולוגיה) T-ה של מקומו כי העובדה ולנוכח

חשוב נעלם, וכמעט וקטן הולך הלימודים בתכניות

לדעתי לפעול לשימור תחום דעת זה במסגרת עדכון

מורים הכשרות במסגרת ולחיזוקו הלימודים תכניות

שהטכנולוגיה היא תחום הדעת שלהם.

אני מאמינה כי החינוך הטכנולוגי יכול וצריך להתאים

מכאן, רבים. תלמידים של המגוונות ליכולותיהם

כולל שהוא השונים המקצועות על מקצועי, שחינוך

הנדסת רכב, טכנאות חשמל מסגרות, רתכות, כמו

ביותר וחשוב חיוני ועוד, ביוטכנולוגיה אלקטרוניקה,

הן לפרט והן לחברה כולה. החינוך הטכנולוגי מאפשר

לתלמידים רבים ללמוד מקצוע ההולם את כישוריהם

ולחיות שלהם הפוטנציאל את למצות יכולים והם

והכלכלה התעשייה החברה, וגם בחברה בכבוד

הישראלית יוצאת נשכרת מכך.

מגמות כולל הטכנולוגי שהחינוך העובדה למרות

אלקטרוניקה, ביוטכנולוגיה, כמו רבות, יוקרתיות

הוא ועוד, מכונות הנדסית, מדעית המחשב, מדעי

סובל מדימוי שלילי. תפיסה זו מביאה לכך שתלמידים

שמתאימים לחינוך הטכנולוגי אינם מגיעים אליו אלא

מוכוונים ללימודים עיוניים ובחינות בגרות עיונית.

האורייני הטכנולוגי החינוך שהטמעת מאמינה אני

שבו חובה, כמקצוע הביניים חטיבת לסוף ועד מהגן

בנייה צוות, עבודת חשיבה, פיתוח חווים התלמידים

במסגרת אם ואחרות) ה-21 המאה (מיומנויות ויישום

עתידה ,STEM-ה או STS-ה בתוך הטכנולוגיה הוראת

לטכנולוגיה ביחס השלילית התפיסה לצמצום להביא

ולהגביר את הבחירה של תלמידים בלימודים טכנולוגיים,

בהתאם לרמתם ונטיות ליבם בחטיבה העליונה.



מקורות

מסמך – בישראל הטכנולוגי החינוך .2004 א', איזנברג, אוחזר תל-אביב. ישראל אורט בחינוך, עיונים עמדה,

http://tinyurl.com/nbwc84e :1.2.2015 בתאריך

חן, ד', 1996. מדע וטכנולוגיה בראי החינוך והחברה, עיונים בטכנולוגיה, גיליון 21, אורט ישראל.

פרק והטכנולוגי: המקצועי החינוך ה', 2008. וקין, י', וורגן, דו"ח ביניים - דוח בישראל, המצב ותמונת כללי רקע א' –

לוועדת החינוך התרבות והספורט של הכנסת.

מחר 98, 1992. דו"ח הועדה העליונה לחינוך מדעי וטכנולוגי, הוצאת משרד החינוך והתרבות.

משרד .1996 לחט"ב, וטכנולוגיה מדע הלימודים תכנית החינוך ישראל.

Barlex, D, 2009. The STEM Programme in England – help or hindrance for design & technology education? In: Bekker, A, Mottier, I, de Vries, M.j, (Eds.) Strengthening the Position of Technology Education in the Curriculum Proceedings, PATT-22 Conference.

De Vries, M.j, 1996. Technology Education: Beyond the "Technology is Applied Science Paradigm”, Journal of Technology Education, Vol 8 No.1. Available at: http://scholar.lib.vt.edu/ejournals/JTE/v8n1/deVries.html

Jones, A, Buntting, C, & de Vries, M.j, 2013. The developing field of technology education: a review to look forward. The international journal of technology and design education. Vol 23 191-212. DOI: 10.1007/s 10798-011-9174-4.

Katehi, L, Pearson, G, & Feder, M, 2009. Engineering in K-12 Education: Understanding the Status and Improving the Prospects. The national academic press. US.

Levy, F, Murnane, R. J, 2004. The new division of labour: How computers are creating the next job market. Princeton, NJ: Princeton University and the Russell Sage Foundation.

Mitcham, C, 1994. Thinking through technology. The Path between engineering and philosophy. Chicago. Chicago University.

Mioduser, D. 2009. Learning Technological Problem Solving – A Cognitive/Epistemological Perspective, in: Jones, A.T, de Vries M.J, (eds), International Handbook of Research and Development in Technology Education. Sense Publishers.

Mioduser, D, 1998. Framework for the study of cognitive and curricular issues of technological problem solving, International Journal of Technology and Design Education. 8, 167-184.

Williams, P. J, 2009. Engineering: good for Technology Education? In: Bekker, A, Mottier, I, de Vries, M.j, (Eds.) Strengthening the Position of Technology Education in the Curriculum Proceedings, PATT-22 Conference



Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) 1

2 ד"ר רוחמה ארנברג וקרן דגן הן חברות המרכז הארצי למדע וטכנולוגיה לבית הספר היסודי, אוניברסיטת תל אביב

The National Science Foundation (NSF) 3

The National Aeronautics and Space Administration (NASA) 4

The International Technology and Engineering Educators Association (ITEEA) 5

National Science Board (NSB) 6

The National Governors Association (NGA) 7

בארצות שנולדה רחבה רפורמה תנועת הוא STEMההנדסה הטכנולוגיה, המדע, בתחומי הברית

עבודה כוח לטפח יעד לה ששמה והמתמטיקה

STEM אורייני ואזרחים הללו בתחומים מקצועי

במטרה להגדיל את כוח התחרות של ארה“ב בכלכלה

.(Hanover research, 2011) העולמית

במונח להשתמש החל NSF 3-ה היסטורית, מבחינה

SMET כראשי תיבות למילים: מדע, מתמטיקה, הנדסה Science, Mathematics, Engineering and) וטכנולוגיה

Technology) בתחילת שנות ה-90 של המאה הקודמת, כיום המוכר STEM המונח את טבע יותר ומאוחר

עמותה האחרון העשור במהלך .(Sanders, 2011)

ביניהם ,STEM בנושא אחדים פרויקטים מימנה זו

היווה אשר אמריקאי“ כל עבור ”טכנולוגיה הפרויקט

לאוריינות הסטנדרטים מסמך של לפיתוחו בסיס

טכנולוגית בשיתוף עם מינהל האווירונאוטיקה והחלל

לאוריינות הסטנדרטים מסמך .(NASA 4) הלאומי

הידע את המגדירה עבודה מסגרת יצר טכנולוגית

אוריינות בעל שיהיה כדי תלמיד כל של והמסוגלות

טכנולוגית. חשוב להדגיש כי המסמך מציג סטנדרטים

טכנולוגיים בלבד ולא תכנית לימודים המכוונת להשגתם

(ITEEA 5 ,2007). פעילותו של ה-NSF, המוזכרת לעיל,

והטמעתו של מסמך הסטנדרטים לאוריינות טכנולוגית

היישום תהליכי את האיצו הספר, בתי בכל כמעט

בכיתות STEM-ה של חינוכיות תכניות של וההטמעה

K-12 בארצות הברית.

המליצה (NSB 6,2007) למדע הלאומית המועצה

החינוך שיפור שמטרתם צעדים של שורה על

התלמידים כל כי להבטיח במטרה STEM-ה בתחומי

האמריקאים ירכשו ידע ומיומנויות הנדרשים להצלחה

בעולם העבודה של המאה ה-21. המועצה מצביעה על

של תרבות לטיפוח כאמצעי STEM-ה בתחומי חינוך

חדשנות ותמיכה בדור הממציאים הבא שיסייע בעיצוב

עתיד האומה במהפכות הגלובליזציה והטכנולוגיה של

המאה ה-21 (NSB, 2007). איגוד המושלים הלאומי של

ארצות הברית (NGA 7, 2007) מצביע על קשר ישיר בין

יכולתה של אמריקה לחדש ולהתחרות בשוק העולמי

באמריקה הציבוריים הספר בתי של יכולתם לבין

בתחומי הלומדים של והמיומנויות הידע את לטפח

.STEM

בחינוך הנכללים הדעת תחומי את נתאר זה במאמר

STEM ואת מטרותיו ונציג מודלים קוריקולריים ליישום תחומי הדעת בתכנית הלימודים.

2קרן דגן, ד"ר רוחמה ארנברג

של תרבות לטיפוח אמצעי הוא STEM-ה בתחומי חינוך עתיד בעיצוב שיסייע הבא הממציאים בדור ותמיכה חדשנות ה-21. המאה של והטכנולוגיה הגלובליזציה במהפכות האומה

STEM התנועה לחינוך

| מאמר |



STEM תחומי דעת בחינוך

- הוראה לתהליכי מתייחס STEM חינוך מדע, הבאים: התחומים בארבעת למידה

טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה.

(CRS 8) בדו“ח של שירות המחקר של הקונגרס האמריקאי

מתייחס (STEM education) “STEM-חינוך” המונח

הבאים: התחומים בארבעת הוראה-למידה לתהליכי

מתייחס המונח ומתמטיקה. הנדסה טכנולוגיה, מדע,

בדרך כלל לפעילויות החינוכיות לאורך כל שכבות הגיל

מתקדמים, אקדמיים ללימודים ועד הילדים מגן החל

.(CRS, 2012) במסגרות פורמליות ולא פורמליות

ארבעת תחומי הדעת מוגדרים באופן הבא:

מדע (Science): תחום שעוסק בחקר עולם הטבע •

ותיאוריות ניסויים תיאורים, תצפיות, באמצעות

מסבירות (ITEEA, 2007) (11). מדענים מאמינים כי

בעזרת האינטלקט ובעזרת מכשירים המרחיבים את

טווח התפיסה של החושים שלנו ניתן לגלות דפוסים

על טבעו של העולם הטבעי (AAAS 9, 1990). בהקשר

החינוכי התחום כולל התייחסות לחוקי טבע בתחומי

(לאחרונה) וגם והביולוגיה, הכימיה הפיסיקה,

הסביבה. ומדעי והיקום הארץ כדור מדעי בתחומי

התחום כולל את גוף הידע המשקף את ההבנה שלנו

שימוש בהן שעושים הפרקטיקות ואת העולם את

של יישום או לטיפול וכן הידע ולביסוס להרחבה

הקשורים מוסכמות או מושגים עקרונות, עובדות,

.(NRC 10, 2012) בתחומים אלה

בחדשנות העוסק תחום :(Technology) טכנולוגיה •

כורך התחום הטבעית. הסביבה את המשנה אנושית

כדי ומערכות כלים לפתח במטרה ותהליכים ידע

לפתור בעיות, לספק מענה לצרכים ולרצונות אנושיים

.(ITEEA, 2007) ולהרחיב את היכולות האנושיות

גישות באמצעות נעשה הטבעי העולם שינוי

מחקר בעיות, פתרון לדוגמה: שונים, ותהליכים

(experimentation) ופיתוח, המצאה, חדשנות, נסינות

(AAAS, 1990) AAAS-ה .(ITEEA, 2007) ותיכון

חלק היא טכנולוגיה יותר, הרחב במובן כי מציינת

את להרחיב לנו ומאפשרת האנושית מהתרבות

ITEEA-ה גם העולם. את לשנות שלנו היכולות

(ITEEA, 2007) וגם ה-AAAS (AAAS, 1990) מציינים

כי חשוב לזכור כי התוצאות של שינוי העולם הטבעי

עלויות צפויים, בלתי יתרונות בצד לכלול עלולות

וסיכונים בלתי צפויים ולכן חשוב לקחת בחשבון בצד

פיתוח טכנולוגי גם היבטים אלו. האקדמיה הלאומית

(NRC) והמועצה הלאומית למחקר (NAE 11) להנדסה

בני שבו כתהליך מוגדרת הטכנולוגיה כי מציינים

האדם מתאימים את הטבע כך שיתאים לרצונותיהם

.(NAE and NRC, 2002) וצורכיהם

הנדסה (Engineering): תחום שעוסק בידע מתמטי •

ומדעי (מדעי הטבע) (שנרכש על ידי למידה, ניסיון,

והתנסות) ומיושם תוך הפעלת שיקולי דעת לפיתוח

(חומרים, טבע משאבי של כלכלי לניצול דרכים

.(ITEEA, 2007) אנרגיה, יצורים חיים) לרווחת האנושות

רואה (NRC, 2012) למחקר הלאומית המועצה

בהנדסה גישה שיטתית לתיכון אובייקטים, תהליכים

ומערכות במטרה לתת מענה לצרכים אנושיים.

בחקר שעוסק תחום :(Mathematics) מתמטיקה •

שימוש תוך כמויות, בין ויחסים תכונות דפוסים

מתמטיקה .(ITEEA, 2007) ובסמלים במספרים

יש שימושית, ומתמטיקה עיונית מתמטיקה כוללת

בסיסית והבנה המודרנית בתרבות מרכזי מקום לה

וטכנולוגיה הנדסה מדע, להבנת נדרשת שלה

.(AAAS, 1990)

מתייחסת ,(NSF) בארה“ב למדע הלאומית העמותה

את גם בו וכוללת יותר רחב באופן STEM למונח

וטכנולוגיות מחשבים לדוגמה: הבאים התחומים

החברה ומדעי אסטרונומיה הארץ, כדור מדעי מידע,

וסוציולוגיה). פסיכולוגיה כלכלה, (אנתרופולוגיה,

(DHS 12) האמריקאית המולדת לביטחון המחלקה

פני על אותה ופורסת היריעה את יותר עוד מרחיבה

פיסיקה פליאונטולוגיה, למשל: כמו נוספים תחומים

תפעול רפואית, מידענות אנטומית, וטרינריה אטומית,

(Cyber warfare) רשת לוחמת מודיעין, חלל, מערכות

מציגות (Moon and Rundell, 2012) ורונדל מון ועוד.

ההוראה לפיה STEM חינוך למונח תחומית על ראייה

The Congressional Research Service (CRS) 8

American Association for the Advancement of Science (AAAS) 9

National Research Council (NRC) 10

The National Academy of Engineering (NAE) 11

The United States Department of Homeland Security (DHS) 12



The President’s Council of Advisors on Science and Technology (PCAST) 13

מעבר והתהליכים השיטות במכלול להתמקד צריכה

התפתחות המאפשרים עצמם, הדעת תחומי להוראת

של ידע חדש.

STEM מטרות בחינוך

Hanover) יש מטרות אחדות STEM-לחינוך בתחומי ה

:(research, 2011

של בכלכלה ולהזדמנויות לאתגרים לומדים הכנת •

המאה ה-21.

שיפור האפקטיביות הכללית של מערכות החינוך. •

ערך, מספק STEM אוריין שהוא עבודה כוח טיפוח •

פרודוקטיביות וחדשנות לכלכלה.

והטכנולוגיה המדע של הקריטי בתפקיד בהתחשב

המועצה הברית ארצות של הלאומי עתידה בקביעת

וטכנולוגיה במדע האמריקאי לנשיא המייעצת

על מצביעים (NRC, 2011) NRC (PCAST 13, 2010)

:STEM-ארבע מטרות מרכזיות לחינוך בתחומי ה

ארצות אזרחי כל :STEM אורייני אזרחים פיתוח •

מתמטיקאים, בעתיד יהיו שלא אלו (גם הברית

ידע בעלי להיות צריכים מהנדסים) או מדענים

להם תאפשר זו הבנה .STEM-ה בתחומי והבנה

להצליח בחיים הציבוריים ובקריירה, ולקבל החלטות

אוכלוסיית מתמודדת אתם בנושאים מושכלות

ארצות הברית והעולם כולו.

בתחום מקצועי עבודה כוח של והגדלה בנייה •

לאספקה זקוקה הברית ארצות כלכלת :STEM-ה

כדי STEM בתחומי עובדים של וגוברת הולכת

לפתור בעיות, להניע צמיחה כלכלית, להבטיח רמת

יש אלו מסיבות המדינה. של עתידי ושגשוג החיים

צורך בטיפוח כוח עבודה עתידי בתחומים אלה.

פיתוח מומחים בתחום ה-STEM: כדי לעמוד בחוד •

החנית של המדע והטכנולוגיה בעולם, ארצות הברית

זקוקה לחוקרים בתחום ה-STEM אשר יובילו רעיונות

דרכים יפרצו ובכך חדשניות והמצאות חדשניים

עבור השראה מקור ויהוו התעשייה עבור חדשות

ומתמטיקאים. מהנדסים מדענים, של הבא הדור

מומחים בתחומי ה-STEM תרמו לצמיחה הכלכלית

למחקר הטכנולוגיה, לקידום הברית, ארצות של

ועוד. רעב להפחתת שלנו, היקום להבנת הרפואי,

אלה יתרונות על לשמור מבקשת הברית ארצות

בעזרת חינוך STEM אשר יוביל לטיפוח מאגר גדול

כדי והמעוף המנוף הידע, בעלי STEM מומחי של

לקדם את תחומי המדע והתעשייה.

נשים של והשתתפות בהישגים פער סגירת •

ומיעוטים בכוח העבודה בתחומי ה-STEM: האומה

הפוטנציאל מלוא את לממש צריכה האמריקאית

של אזרחיה, ובפרט נשים ומיעוטים, כדי לתת מענה

לצרכיה הלאומיים. חינוך STEM צריך לזהות ולטפח

כשרונות לא מנוצלים. תחומי ה-STEM יפיקו תועלת

רבה הנשאבת ממגוון נקודות מבט, תרבויות ורעיונות.

STEM אוריינות

היא STEM חינוך של העיקרית מטרתו היכולת שהיא “STEM ”אוריינות פיתוח ליישם את ההבנה של ”איך העולם פועל?“ טכנולוגיה, מדע, של התחומים ובין בתוך

הנדסה ומתמטיקה

מדע, של יום סדר בניית - אמריקה "חדשנות בדו"ח

איגוד שפרסם ומתמטיקה" הנדסה טכנולוגיה,

בשנת (NGA) הברית ארצות של הלאומי המושלים

היא STEM חינוך של העיקרית מטרתו כי צוין ,2007

את ליישם היכולת שהיא "STEM "אוריינות פיתוח

התחומים ובין בתוך פועל?" העולם "איך של ההבנה

.(NGA, 2007) של מדע, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה

אוריינות STEM כוללת ארבעה סוגי אוריינות כדלהלן:

מדעי בידע להשתמש היכולת מדעית: אוריינות •

חלק לקחת גם כמו הטבעי העולם את להבין כדי

בהחלטות המשפיעות על עולם זה.

לנהל, להשתמש, היכולת טכנולוגית: אוריינות •

להבין ולהעריך טכנולוגיה.

שבו האופן את להבין היכולת הנדסית: אוריינות •

טכנולוגיות מתפתחות דרך תהליך התיכון ההנדסי.

ולהציג לנמק לנתח, היכולת מתמטית: אוריינות •

פתרונות ולפרש לפתור לנסח יעיל, באופן רעיונות

לבעיות מתמטיות במגוון רחב של מצבים.

תלמיד בר אוריין STEM מתנסה בפתרון בעיות, ניתוח,

.(NGA, 2007) הצגה/שיתוף ומיומנויות טכנולוגיות



STEM מודלים קוריקולריים לחינוך

לחינוך מודלים ארבעה מציג (Dugger, 2010) דאגר

:STEM

תוך נפרד לימוד כמקצוע דעת תחום כל הוראת •

התייחסות מצומצמת לתחומים האחרים (איור 1).

על בדגש הדעת תחומי מארבעת אחד כל הוראת •

לימודים תכנית לדוגמה: תחומים. שני או אחד

המדע תחומי הוראת הוא המרכזי הדגש שבה

לתחומי יותר מצומצמת והתייחסות והמתמטיקה

ההנדסה והטכנולוגיה (איור 2).

שילוב אחד מתחומי הדעת בהוראת כל אחד משלושת •

הנדסה של שילוב לדוגמה: האחרים. התחומים

והמתמטיקה הטכנולוגיה המדע, תחומי בהוראת

(איור 3).

בזה זה הדעת תחומי ארבעת כל של התכנים שילוב •

והוראה שלהם בראייה אינטגרטיבית הקשרית (איור 4).

איור 1: הוראת כל אחד מארבעת תחומי הדעת בנפרד

S T E M

תוך בנפרד הדעת תחומי מארבעת אחד כל הוראת איור 2: התייחסות רחבה יותר לשניים מהם

S T E M

איור 3: שילוב הוראת תחום דעת אחד בהוראת תחומי הדעת האחרים

ES M

T

איור 4: הוראה אינטגרטיבית של ארבעת תחומי הדעת

STEM

המוצא שנקודת תחומיים על מודלים גם מוצעים

המחייב בעיות פתרון לדוגמה: מתודית. היא שלהם

ותהליכי ומתמטי הנדסי מדעי טכנולוגי בידע שימוש

חקר מדעי ותיכון.

סיכום ומסקנות

במטרה הברית בארצות שנולדה הרפורמה, תנועת

לטפח כוח עבודה מקצועי בתחומי המדע, הטכנולוגיה,

ההנדסה והמתמטיקה ואזרחים אורייני STEM במטרה

להגדיל את כוח התחרות של ארה“ב בכלכלה העולמית,

התפשטה ברחבי העולם ואומצה על ידי מערכות חינוך

פורמליות ובלתי פורמליות במדינות שונות.

מטרותיו את ישיג STEM בתחומי שחינוך מנת על

המוצהרות באופן מיטבי, מוצע לפעול בכמה מישורים:

לימודים סטנדרטים/תכנית מסמכי למורים לספק •

אחד כל של ומיומנויות תכנים בתוכם המאגדים

מתחומי הדעת כוללים נקודות ציון המזמנות מפגש

יש בנוסף, הדעת. תחומי מארבעת אחד כל עבור

הוראה-למידה חומרי של מגוון למורים לספק

STEM שיסייעו להם להטמיע את ההוראה בתחומי

לפתח מיומנים יהיו אשר עד וביעילות, בקלות

בעצמם חומרי למידה מתאימים.

מורים של ובהכשרה בפיתוח מאמצים להשקיע •

הישגי על מורים לתגמל אלו, בתחומים איכותיים

יקבלו המורים שבה פלטפורמה לספק תלמידים,

ומערכות גופים בתכניות ולשתף לקשיים מענה

שנמצאות מחוץ למערכת החינוך הפורמלית.

מורים של ופעילויות תכניות במימון להשקיע •

ממוקדי ספר בתי ליצור גם כמו בתחום, מובילים

דעת תחומי של מוגבר לימוד המעודדים STEMאלה.

צעיר בגיל כבר STEM לתחומי תלמידים לחשוף •

נטייתם את תגביר זה בגיל עניין שיצירת בהנחה

להשתלב בתחומים אלה בבגרותם.



מקורות

American Association for the Advancement of Science: Project 2061. (1993). Benchmarks for Science Literacy. Retrieved from: http://www.project2061.org/publications/sfaa/online/chap1.htm on 26 August 2013.



Dugger, E. W. (2010). Evolution of stem in the United States. Paper presented at the 6th Biennial International Conference on Technology Education Research in Australia retrieved from: http://www.iteea.org/Resources/PressRoom/AustraliaPaper.pdf. on 26 August 2013.

Gonzalez, H. B., & Kuenzi J.J. (2012). Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Education: A Primer. Congressional Research Service. http://www.stemedcoalition.o r g / w p - c o n t e n t / u p l o a d s / 2 0 1 0 / 0 5 / S T E M -EducationPrimer.pdf

Graduate Research Fellowship Program (GRFP) PROGRAM SOLICITATION NSF 13-584, http://www.nsf.gov/pubs/2013/nsf13584/nsf13584.pdf

http://www.ice.gov/doclib/sevis/pdf/stem-list.pdf

Hanover Research.2011. K-12 STEM education overview. Washington, DC: Hanover Research. http://www.hanoverresearch.com/wp-content/uploads/2011/12/K-12-STEM-Education-Overview-Membership.pdf

Katehi, L., G. Pearson, and M. Feder. 2009.Engineering in K-12 Education: Understanding the Status and Improving the Prospects. National Academy of Engineering and National Research Council, p. 17. http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=12635

Moon J. & Rundell Singer S,) 2012) Bringing STEM into Focus, Education Week, vol. 31, no. 19 (February 1, 2012), pp. 32, 24.

National Academy of Engineering (NAE), & National Research Council (NRC). (2002). Technically Speaking: Why all Americans need to know more about technology, G., Pearson and A., T., Young Eds, National Academy of Sciences Washington, DC: National Academy Press.

National Governors Association (NAG), (2007). Innovation America: Building a Science, Technology, Engineering and Math Agenda. NGA Center for Best Practices. Washington, DC.

National Research Council (NRC), (2011). Successful K-12 STEM Education: Identifying Effective Approaches in Science, technology, Engineering, and Mathematics. Committee on Highly Successful Science Programs for K-12 Science Education. Board on Science Education and Board on Testing and Assessment. Washington, DC: The National Academies Press. http://www.stemreports.com/wp-content/uploads/2011/06/NRC_STEM_2.pdf

National Research Council.(NRC), (2012). A Framework for K–12 Science Education. Committee on the Foundations of Assessment. J.W. Pellegrino, N. Chudowsky, and R. Glaser (Eds.)

National Science Board.(NSB), (2007). A National Action Plan for Addressing the Critical Needs of the U.S. Science, Technology, Engineering, and Mathematics Education System. (Draft for Public Comment). Arlington, VA: National Science Foundation. Retrieved from http://www.nsf.gov/nsb/documents/2007/stem_action.pdf on 26 August 2013.

Sanders, M. (2009) STEM, STEM education, STEMmania. The Technology Teacher, 68(4). 20-26.

The International Technology and Engineering Educators Association (ITEEA), (2000/2002/2007). Standards for technological literacy: Content for the study of technology. Reston, Virginia. http://www.iteaconnect.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf

The President’s Council of Advisors on Science and Technology (PCAST), (2010). Prepare and Inspire: K-12 Science, Technology, Engineering, and Math (STEM) Education for America’s Future. pp. 15-17. http://www.whitehouse.gov/sites/default/files/microsites/ostp/pcast-stem-ed-final.pdf


1יעל הלפמן-כהן

1 יעל הלפמן כהן, מייסדת שותפה ומנכ"ל ארגון הביומימיקרי הישראלי. דוקטורנטית בשלבי סיום באוניברסיטת תל אביב,

ביה"ס ללימודי הסביבה ע"ש פורטר, בתחום של תכנון ביומימטי. נציגה בוועדת התקינה הביומימטית הבינלאומית מטעם מכון התקנים הישראלי. מרצה בתחום במסגרות אקדמיות ופרטיות


ביומימיקרי הינו תחום דעת בצמיחה העוסק בחקר פתרונות הטבע לאתגרי החיים השונים. התחום מזוהה כמנוע חדשנות בכל תחומי החיים. במקביל להתפתחות התחום באקדמיה ובתעשייה, יש ענין הולך וגובר בשילוב התחום במסגרות חינוכיות פורמאליות ובלתי פורמאליות, כמקור לחדשנות פדגוגית ותהליכי למידה משמעותיים.

היבטיו על נרחיב התחום, את נסקור זו בכתבה

הפדגוגיים ונציג דוגמאות של תכניות חינוך המתקיימות

בבתי ספר יסודיים, בארץ ובעולם.

ביומימיקרי: הטבע כמנוע חדשנות

הפתרונות של הטבע הם תוצר של מעבדת התכן האבולוציונית, הם נבחנו במבחן הזמן מהווה המינים מגוון פטנט. מוגנים ואינם חדשניים ולפתרונות עצום לידע מקור

ומקיימים.

הטבע. את וחקר התבונן האדם האנושות, משחר

המציא הטבע, של וייצוג בחיקוי שהתעניין אריסטו

ש“אין וטען חיקוי, שמשמעותו ”מימזיס“ המושג את

שנים מאות (אריסטו). בטבע“ תועלת חסרות יצירות

בטבע עמוקות מתבונן וינצ‘י דה ליאונרדו כך, אחר

למזג ובניסיון הנדסית מבט מנקודת האדם ובגוף

בסיסי ידע הנדסיים וביולוגיים. דה וינצ‘י הניח שברגע

שנדע איך פועלים גוף האדם וכוחות הטבע, יהיה לנו

וינצ‘י דה הטבע. את שמחקות מכונות לבניית בסיס

להסתכלות, להתבוננות, ביום רבות שעות הקדיש

דג כמו בטבע שונים מעופפים של ולשרטוט למחקר

מעופף, עטלף, שפירית ואחרים, במטרה לפתח מכונה

מעופפת. הוא העמיק בלימודי הזואולוגיה והאנטומיה

בהתבוננות הסתפק לא אך הטבעית התעופה של

צלח לא וינצ‘י דה כידוע, ליישמו. וחתר ידע ובאיסוף

הניח הוא אך הראשון, המטוס את לפתח במשימתו

את היסודות לתחום הביומימיקרי, המחבר ידע זואולוגי

והנדסי בצורה מתודולוגית.

החיים“ ”חיקוי היא ביומימיקרי המילה משמעות

“mimesis” מהמילה נגזר “mimicry” חיים. = ”bio”)

הוא ביומימיקרי חיקוי). ומשמעותו אריסטו שטבע

התכנוניים ה“פתרונות של מודע חיקוי של תהליך

התמידי העניין למרות .(Benyus, 1997) הטבע“ של

מזהים אנו האחרונות השנים בעשרות רק בטבע,

בחיקוי העוסק מדעי דעת תחום של התגבשות

הטכנולוגית ההתפתחות הטבעי. הידע של מתודולוגי

וחקר מידול המאפשרת האחרונים העשורים של

תחום של הגיבוש את האיצה הטבע, פתרונות של

ביומימיקרי כיום, מדעי. דעת כתחום הביומימיקרי

מזוהה כתחום דעת בצמיחה, עם גידול מתמיד במספר

המיוחסים המחקר ומענקי הפטנטים הפרסומים,

אקדמיים עיתונים מחקר, מכוני גם כמו לתחום,

(Biomimetics & Bioinspiration, Design & Nature)

ותכניות לימוד לתארים גבוהים.

ביומימיקרי בשדה הפדגוגי: הטבע כמורה

| מאמר |



תהליך התכנון הביומימטי

להתחיל יכול הביומימיטי התכנון תהליך השראה המשמשת בטבע תופעה מזיהוי לפתרון של אתגר תכנוני או מאתגר הנדסי ביולוגי. פתרון אחר החיפוש את המניע

יכול הביומימטי התכנון תהליך פתרון: מבוסס תכנון

על שנחקרה בטבע ייחודית תופעה בזיהוי להתחיל

מאתרים בהמשך בוטנאים. או זואולוגים ביולוגים, ידי

ומוצעים בטבע, שנפתרה לבעיה אנלוגי תכנוני אתגר

יישומים אפשריים. כך למשל, גילויו של אפקט הלוטוס

הוביל לסדרה של טכנולוגיות לניקוי עצמי. תהליך זה

מבוסס תכנון או להנדסה, מהביולוגיה כתכנון מוגדר

פתרון design (Solution based). ראו דוגמה במסגרת

על אפקט הלוטוס.

יכול הביומימטי התכנון תהליך בעיה: מבוסס תכנון

להתמודד הצורך שעולה תכנוני באתגר גם להתחיל

המדגימה ביולוגית מערכת מאתרים כך לשם אתו.

ומיושם נחקר הביולוגי הפתרון אנלוגי. לאתגר פתרון

הרכבת היא לכך דוגמה המפותח. הטכנולוגי בפתרון

ביומימטי בתהליך מחדש שעוצבה ביפן, המהירה

זה תהליך בוקסה). (ראו שיצרה הרעש בעיית לפתרון

מוגדר כתכנון מההנדסה לביולוגיה או תכנון מבוסס בעיה

.(Helms, Vattam, and Goel, 2009) (Problem based design)

ראו דוגמא בעמוד הבא על רכבת הקליע ביפן.

נעזרים להנדסה הביולוגיה בין הידע העברת בתהליך

לעיתים רק במערכת ביולוגית אחת, ולעיתים הפתרון

מבוסס על חקר של מספר מערכות ביולוגיות. כאשר

פונקציות. מספר על ומבוסס יותר מורכב התכנון

ידע לרוב הוא להנדסה מהביולוגיה המועבר הידע

פונקציונאלי הקשור לרמות חיקוי של מבנים, תהליכים

התא, מרמת שונות סדר ברמות תכנוניים ועקרונות

דרך רמת האיבר, רמת האורגניזם ועד רמת המערכת

התכנוניים שהפתרונות לזכור חשוב אך האקולוגית.

או אידיאליים אופטימאליים, תמיד לא הם בטבע

שמתכנן בטבע“ תכנוניות ”טעויות יתכנו אלגנטיים.

אינטליגנטי לא היה מבצע. מכאן שעלינו ללמוד בצורה

שקולה וביקורתית את הפתרונות התכנוניים של הטבע

שיפורים או שינויים ההנדסיים ביישומים ולהציע

לפתרון הטבעי, אם נדרש.

אפקט הלוטוס

גדל שהוא למרות נקי נראה תמיד לוטוס עלה

לו מסייעת כמובן זו עובדה בוציות. בסביבות

צמח כיצד יעילים. פוטוסינתזה תהליכי לבצע

הגדל בסביבה בוצית נראה תמיד נקי? עובדה זו

,(Barthlott) סקרנה מדענים שנים רבות. ברטלוט

העצמי הניקוי מנגנון את חשף גרמני, בוטנאי

הלוטוס אפקט אותו וכינה הלוטוס, עלי של

.(Solga, Cerman, Striffler, Spaeth, Barthlott ,2007)

ננומטריות בגבשושיות מכוסה הלוטוס עלה

מכוסות שעווה. מבנה הגבשושיות מקטין את שטח

המגע של טיפות המים הנופלות על המשטח ויוצר

זוויות מגע של מעל 140 מעלות בין הטיפה למשטח,

סופר-הידרופוביים משטחים המאפיינת תכונה

הנופלות מים טיפות קיצוני). בצורה מים (דוחים

על המשטח מקבלות צורה ספרית ומתגלגלות על

משטח העלה המשופע בכוח הכבידה.

על המצויים לכלוך חלקיקי מסירות הן בדרך

המאפיין האדהזיה כוחות מערך בשל העלה

הלכלוך חלקיקי - התוצאה הבליטות. מבנה את

משאב מים, טיפות ידי על קבוע באופן מוסרים

תוך אנרגיה, השקעת ללא העלה, בסביבת זמין

ניצול כוחות האדהזיה וכוחות הכבידה. לאפקט זה

נרשמו פטנטים ויישומים ביומימטיים רבים לרבות

צבעים, זכוכיות ובדים המתנקים בעצמם.

הדמיה של מנגנון הסרת הלכלוך של הלוטוס William Thielicke מקור: ויקיפדיה, מאת



השלדג ורכבת הקליעהתמונות באדיבות ארגון הביומימיקרי הישראלי

ביומימיקרי בשדה הפדגוגי - ללמוד וללמד מהטבע

חינוכיות במסגרות משולב ביומימיקרי והן נפרד תוכן כתחום הן ובעולם בארץ

ככלי להוראת המדע והטכנולוגיה.

באקדמיה הביומימיקרי תחום להתפתחות במקביל

התחום בשילוב וגובר הולך ענין יש ובתעשייה,

פורמאליות, ובלתי פורמאליות חינוכיות במסגרות

כמקור לחדשנות פדגוגית ותהליכי למידה משמעותיים.

ובעולם בארץ חינוכיות במסגרות משולב ביומימיקרי

המדע להוראת ככלי והן נפרד תוכן כתחום הן

והטכנולוגיה.

ביומימיקרי: כתחום תוכן נפרד

נושאים לשני מקושר נפרד תוכן כתחום ביומימיקרי

עיקריים:

אלו חינוך תכניות ויזמות: המצאתיות חדשנות, •

בטבע הרואה המצאתית חשיבה בקידום עוסקות

בתהליכי לסייע יכול הטבע כיצד לחדשנות. מקור

המצאתי תהליך נראה איך ויזמות? חדשנות

חינוך תכניות הטבע?. וחקר בהתבוננות שמתחיל

הביומימטי הפיתוח תהליך בשלבי עוסקות אלו

חשיבה לתהליך: הנדרשת החשיבה תרגול תוך

לפתרונות אנושיים אתגרים בין המחברת אנלוגית

הפתרון זיהוי המאפשרת מערכתית וחשיבה בטבע,

הפונקציונאלי בטבע.

בנושאי עוסקות אלו חינוך תכניות וסביבה: קיימות •

קיימות וסביבה באמצעות למידת עקרונות הקיימות

ושורדות מתקיימות בטבע מערכות כיצד בטבע.

לאתגרים הטבע פתרונות מהם זמן? לאורך

בניגוד כיום? האנושות את המעסיקים הסביבתיים

את המעצימות סביבתי בחינוך אחרות לגישות

החסר (נגמרים לנו משאבי המים ומקורות האנרגיה),

עיסוק בנושא הסביבתי ממבט ביומימטי מעצים את

ונוסך הסביבתיים לאתגרים הטבע של הפתרונות

יכולת לגבי ותקווה אופטימית גישה בטחון, תחושת

הסביבתיות. הבעיות עם האנושות של ההתמודדות

גם נותן הביומימיקרי תחום הסביבתי, בהקשר

משמעות והצדקה נוספת למושג מגוון המינים. מכיוון

שכל אחד ממיליוני המינים בעולם יכול להיות מורה,

שאבד. מורה הוא שנכחד מין ותובנות, לידע מקור

מגוון המינים חשוב לנו גם כמגוון של ידע ופתרונות

לאתגרי האנושות.

הרכבת המהירה ביפן

הידועה ,(Shinkansen) ביפן המהירה הרכבת

בכל ביומימטי. באופן עוצבה הקליע, כרכבת גם

הפתוח לאוויר ממנהרה יצאה שהרכבת פעם

ק“מ, 80 של למרחק שהגיע רעש גל יצרה היא

בתקני עמד ולא באזור, התושבים באיכות פגע

הרעש שהוגדרו. אחד ממהנדסי הרכבת היה חובב

ציפורים. באחת הפעמים ששהה בטבע הוא הבחין

כניסת דג. לתפוס מנת על למים הצולל בשלדג

השלדג החלקה למים ללא גל רעש מאפשרת לו

אתגר זיהה המהנדס ולשרוד. במשימתו להצליח

אנלוגי לבעיית הרעש ברכבת בצלילתו של השלדג

למים. גם השלדג וגם הרכבת עוברים מתווך אחד

לבצע ועליהם שונה, צפיפות בעלי אחר, לתווך

זאת ללא גל רעש. תובנה זו הובילה לחקר השלדג.

תוכנן הרכבת קטר המקור. במבנה זוהה הפתרון

השלדג, מקור של הפרמטרים בסיס על מחדש

למודל דוגמא הוא המקור לפתרון. מודל שהיווה

אופטימאלי, תוצר מעבדת התכן הטבעית, המהווה

תחליף לחישובים מתמטיים מורכבים בתחום של

הטכנולוגי מהפיתוח כתוצאה הזרימה. דינמיקת

הרכבת וכן מהירות נפתרה ברכבת הרעש בעיית

והיעילות האנרגטית שלה גדלו.



ביומימיקרי: כלי להוראת המדע והטכנולוגיה

להוראת גם ככלי חינוך משולב במערכות ביומימיקרי

המדע והטכנולוגיה. הטבע והטכנולוגיה פועלים באותו

מרחב של כוחות, עם אותם עקרונות מכאניים ועקרונות

זרימה. ניתן להדגים עקרונות רבים הנלמדים במסגרת

הוראת המדע והטכנולוגיה בצורה חווייתית ומסקרנת

עיסוק למשל כך מהטבע. דומות תופעות באמצעות

בנושא סדרות מתמטיות ניתן להעשיר על ידי הדגמת

בתפרחת למשל המזוהה בטבע פיבונאצ‘י סדרת

החמנייה, במבנה האצטרובל ועוד. את חוקי ניוטון ניתן

להדגים באמצעות מנגנוני תנועה שונים בטבע, למשל

הדיונונים, בתנועת ביטוי לידי הבאה הסילון הנעת

הפעולה חוק ניוטון, של השלישי החוק על מבוססת

והתגובה. כוחות אדהזיה ניתן להדגים באמצעות אפקט

הלוטוס ומיסבים באמצעות פעולת מפרקים.

השילוב של דוגמאות אנלוגיות מהטבע תורם להרחבת

ומחזק התופעה, את המסבירות הדוגמאות מנעד

יומיים היום לחיינו הנלמדת התופעה בין הקשר את

יוצא פועל משמעותית. בלמידה תומך מכך וכתוצאה

של תהליך זה הוא חיזוק החשיבה האנלוגית המבוססת

על קשר בין תחומים.

סקירת תכניות ביומימקרי בארץ ובעולם

ביומימקרי: תכנית לבתי ספר יסודיים, כיתות ד-ו

הישראלי הביומימיקרי ארגון ידי על פותחה התכנית

בשיתוף תכנית קרב לטבע וסביבה ויחידת החינוך של

רמת הנדיב. התכנית פועלת מאז 2011 בבתי ספר רבים

תיאורטיים, מבואות כוללת התכנית ארצית. בפריסה

יסודות הקניית ביומימטיים, לפיתוחים דוגמאות

חקר של מיומנויות ותרגול הביומימטית החשיבה

אורגניזמים וחשיבה אנלוגית הקושרת פתרונות בטבע

לאתגרים אנושיים. במהלך התכנית עובדים התלמידים

או השראה באמצעות אתגר פתרון על בקבוצות

מהתלמידים חלק נבחר. ביולוגי מנגנון של העתקה

מתחילים באתגר ומוצאים אורגניזם שעמד בפני אתגר

דומה, ואחרים מתחילים את התהליך בחקר אורגניזם

אנלוגיים. תכנוניים אתגרים ומאתרים אותם, שמעניין

התכנית מסתיימת מדי שנה בכנס חגיגי ברמת הנדיב

דגם באמצעות המצאתם את התלמידים מציגים בו

ופוסטר בפני צוות שופטים מקצועי. בין הזוכים למשל

הליקופטר של נחיתה מנגנון הביקופטר, המצאת

המיועד לחלץ נפגעים באזורים ללא נגישות, המבוסס

על חקר מנגנון הנחיתה של הדבורה, המסוגלת לנחות

גם על משטחים תלולים (בית הספר בן גוריון ממזכרת

- ה“זבוקפת“ המצאת היא נוספת דוגמא בתיה).

כיוונים למספר רחבה תצפית מאפשרת המשקפת

על מבוססת המשקפת הראש. הזזת ללא זמנית, בו

מבנה העין של הזבוב, המורכבת ממספר רב של עיניות

קטנות (בית הספר בן גוריון מגן יבנה).

ביומימיקרי במערכת החינוך הבלתי פורמאלית

הבלתי בחינוך גם בולטת ערה ביומימיקרי פעילות

פורמאלי. גני חיות ומוזאוני מדע רבים בעולם משלבים

תכניות חינוך בתחום הביומימיקרי. כך למשל, מוזיאון

הרצאה המשלבת תכנית מציע פרנסיסקו, בסן הימי

הים. חוף על שעות ארבע בן בסיור והמשך בכיתה

בהתאמות מתבוננים התלמידים התכנית במהלך

ובתפקודים של בעלי החיים הימיים תוך זיהוי האתגר

מציעה קרוליינה צפון אוניברסיטת בטבע. ופתרונות

הטבע“ של ”המהנדסים הנקרא שבוע של מחנה

מנגנוני ונחקרים ותצפיות סיורים נערכים במהלכו

תנועה שונים (למשל, תנועת התמנון), חומרים (למשל,

בארץ הקופסינון). דג (למשל, ומבנים חילזון) דבק

טבע בגני פורמליות בלתי תכניות מספר קיימות

יחידת לדוגמה, כך וטכנולוגיה. למדע ובמוזיאונים

החינוך של רמת הנדיב מציעה יחידה מקוונת המשלבת

מבואות, תרגילים והתנסות בפיתוח המצאה בהשראת

ברמת הספארי פארק גם הנדיב. מרמת אורגניזמים

הגן מציע תכנים רבים החל מימי חשיפה ועד תכניות

משמש הספארי של הזואולוגי האוסף שנתיות. חינוך

השראה מקור ומהווה חווייתית, מחקר“ כ“מעבדת

לתהליכי למידה ביומימטים.

שבכולן מלמדת אלה תכניות של המאפיינים סקירת

של חקר לטבע, יציאה כמו משותפים מרכיבים יש

אורגניזמים מקומיים, למידה חווייתית המשלבת משחק

אנלוגית (חשיבה ביומימטית חשיבה תרגול והפעלה,

בהשראת המצאה בפיתוח והתנסות ומערכתית),

הטבע במסגרת פרויקט.

המצאת הזבוקפת. בית הספר בן גוריון, גן יבנה



ביומימיקרי בשדה הפדגוגי - ללמוד וללמד מהטבע

הלומדים, בחיי הנוגעים בנושאים העיסוק רגשיות שכליות, התנסויות מגוון המערבים ויצרניות ומזמנים חשיבה והעמקה בנושאים שנבחרו על ידי הלומדים כבעלי ערך עבורם, הופכים את הלמידה באמצעות הביומימיקרי

ללמידה משמעותית.

מספר עם מזוהות הביומימיקרי בתחום חינוך תכניות

ומיומנויות תהליכים המטפחות הוראה-למידה דרכי

חשיבה מסדר גבוה ומובילות ללמידה משמעותית:

למידה בינתחומית ורב תחומית: למידת הביומימיקרי •

היא קודם כל רב-תחומית בכך שהיא משלבת נקודות

כימיה, (ביולוגיה, שונות דיסציפלינות של מבט

פיסיקה, הנדסה, עיצוב ועוד), אך היא גם בינ-תחומית,

תיאוריות, תפיסות, של חיבור מערבת הלמידה כי

מתודולוגיות וגישות של תחומי הידע השונים.

תהליך הוא בהגדרה ביומימיקרי אנלוגית: למידה •

אחד תוכן מתחום ידע של אנלוגית העברה של

אחר תוכן לתחום ביולוגיה) - החיים (במדעי

חשיבה מטפחת התחום למידת (טכנולוגיה).

בטבע אתגרים בין ודמיון הקשרים המזהה אנלוגית

של האנלוגית שהחשיבה ככל אנושיים. לאתגרים

הלומד מפותחת יותר, כך היכולת שלו להבין ולתכנן

תהליכים ביומימטיים גדלה. לדוגמה, במסגרת הוראת

התחום בבית הספר היסודי הוצג בפני תלמידים מגוון

רעיונות להעלות התבקשו והם ביולוגיות מערכות

השתמשו ג‘ כיתות תלמידי בהשראתן. להמצאות

באנלוגיות צורניות. כך למשל, תלמיד שראה פטריה

גבוהות בכיתות מטריה. בהשראתה להמציא הציע

המבוססים רעיונות התלמידים הציגו (ה-ו) יותר

התייחסו הם למשל: יותר. מורכבות אנלוגיות על

מבנה והציעו וצפיפות) (חוזק חומרים של לתכונות

המחקה את חוזק הכוורת.

למידה מבוססת פתרון בעיות ופרויקטים: ביומימיקרי •

ובפתרונות שונות אנושיות בבעיות עיסוק משלב

על מבוסס התחום בהגדרה אליהם. הקשורים

של שונים לאתגרים בטבע פתרונות מציאת

להגדיר נדרשים התלמידים האנושית. החברה

אתגר שמעסיק אותם בחיי היום יום ולמצוא פתרון

בטבע לזהות נדרשים הם לחלופין, בטבע. אנלוגי

פתרונות לאתגרים שונים, ולמצוא אתגרים אנלוגיים

בעולמם. בעיות ופתרונות הם אם כן נקודות המוצא

מציגים התלמידים חדש. ידע ולהטמעת ללמידה

דרך שלו הפיתוח תהליך ואת לאתגר הפתרון את

מצגת, דגם או פוסטר. אפשר וכדאי לעודד תלמידים

יום. היום בחיי אותם המעסיקים אתגרים לבחור

היסודיים הספר לבתי התכנית במסגרת למשל, כך

שספגו הדרום מאזור תלמידים ידי על הוצג בארץ

במיגון. שעסק ביומימטי פרויקט בבתיהם, הפגזות

ביומימטיים פרויקטים הציגו אחרים תלמידים

מגני מזריקות, חשש המפחית ידידותי מזרק של

”המהירות מים ומגלשות אופניים לרוכבי ברכיים

בעולם“. נושאים אלו הקרובים לליבם ולעולמם של

והופכים הלמידה תהליך את מעצימים התלמידים

אותה למשמעותית יותר.

למידה מבוססת מקום: בכל תכניות החינוך שנסקרו •

יש שימוש במקום. במידת האפשר תהליכי הלמידה

בית בחצר אם הקרובה, לסביבה יציאה משלבים

והתבוננות סמוכות, טבע בשמורות או הספר

ההתבוננות שלב הטבעית. בסביבתם באורגניזמים

הוא חלק מתהליך החקר שמוביל את תכניות החינוך.

מתאים במהותו תחום הביומימיקרי חקר: למידת •

מאוד ללמידת חקר. כל השלבים המבוצעים בעבודת

החקר שאלת ניסוח לרבות כאן גם מבוצעים חקר

החקר, כלי בחירת מידענית, חקירה וההשערות,

תכנון מערך החקר, ביצוע החקר והסקת המסקנות.

ובתופעות המינים מגוון מתמקד החקר מושא

המתרחשות בטבע.

כל מאפייני הלמידה שתוארו לעיל הופכים את למידת

הביומימיקרי ללמידה משמעותית. העיסוק בפרויקטים

התנסויות מגוון המערבים הלומדים, בחיי הנוגעים

והעמקה חשיבה ומזמנים ויצרניות רגשיות שכליות,

בנושאים שנבחרו על ידי הלומדים כבעלי ערך עבורם

באמצעות הלמידה את הופכים (2014 (וידיסלבסקי,

הביומימיקרי ללמידה משמעותית.

ביומימיקרי - ערכים לצד למידה

ככלי והן נפרד תוכן כתחום הן הביומימיקרי, הוראת

תפיסה בגיבוש מסייעת והטכנולוגיה, המדע להוראת

ערכית הרואה בטבע מקור לידע.הטבע נתפס כמחסן

מקור או חומרים של מחסן רק ולא תובנות של



לידי הבאה הטבע עם היחסים מערכת למשאבים.

הטבע כאשר למידה, של יחסים מערכת היא ביטוי

זו גישה .(Benyus, 1997) ומדד מודל כמורה, מזוהה

כמו ”קטנים“ אורגניזמים גם לטבע. כבוד מטפחת

פועל מורים. עבורנו להיות יכולים וחרקים נמלים

חיזוק הוא הביומימיקרי תחום הוראת של נוסף יוצא

סיפורי נסקור אם ופליאה. התבוננות של ערכים

אחד ברגע התחילו שהם נגלה ביומימטיים המצאה

בו הבחין/ה המפתח/ת בתופעה טבעית, שגרמה לו/ה

שלנו לציפיות המנוגדת תופעה - וסקרנות פליאה

בה ולדרך שלנו, העבודה להנחות סביבנו, מהעולם

מתחיל בו הרגע הוא הפליאה רגע לחשוב. הורגלנו

למשל כך לטכנולוגיה. הביולוגיה בין הגשר להיבנות

אפקט הלוטוס התגלה לאחר שמדענים הבחינו שצמח

בסביבה גדל שהוא למרות נקי נשאר תמיד הלוטוס

בוצית. לאן ואיך נעלם הבוץ?- הם תמהו... בימים של

רבה חשיבות יש טכנולוגיים, ופיתויים מידע שטף

לתהליכים המאפשרים לעצור, להתבונן, ולשאול...

ביומימיקרי – לאן?

לאור המגמות שתוארו והפוטנציאל של תחום הביומימיקרי

ששילוב נראה חדשנות, ולקידום משמעותית ללמידה

תחום הביומימיקרי בשדה הפדגוגי ילך ויגדל.

שיח מזמן התחום של והבינ-תחומי הרב-תחומי טבעו

הספר בבית השונים ההוראה מקצועות בין וחיבור

ושיתופי פעולה בין מורים ומורות למקצועות המדעים

מורים עם אף אפשריים פעולה שיתופי והטכנולוגיה.

ותנ“ך. ספרות ואפילו אומנות כמו אחרים במקצועות

ביומימיקרי יכול לשמש כערש של תרבות בית ספרית

בית חדשנות המקדם פרויקט לדוגמה: חדשנית.

ספרית בשם ”הזמנה להמצאה“:מדי חודש התלמידים

מוזמנים לבחור יצור חי, לערוך חקירה להעלות רעיונות

לפיתוחים טכנולוגיים המבוססים על החקירה שערכו,

במסגרת הספר, בית בחלל רעיונותיהם את ולהציג

התחום של הרב-תחומי האופי מתחלפת. תערוכה

עשוי לזמן גם מפגש מקצועי ולימודי עם גורמים חוץ

חוקרים כמו הידע, להעשרת שיתרמו ספריים, בית

מהאקדמיה או גופים מהתעשייה.

סיכום

(אלברט יותר“ טוב הכל ותבין בטבע היטב ”הבט

איינשטיין).

בעולם מתפתח דעת תחום הינו הביומימיקרי תחום

להתפתחות במקביל חדשנות. כמנוע המזוהה ובארץ

העניין וגובר הולך ובתעשייה, באקדמיה התחום

ככלי ביומימיקרי הפדגוגי. בשדה גם התחום בשילוב

חינוכי מקדם תפיסה ערכית הרואה בטבע מקור לידע

ומקדם ויצירתית אנלוגית חשיבה מפתח ותובנות,

בביומימיקרי הלימוד תכניות משמעותית. למידה

ומקדמות הביומימטית החשיבה זרעי את מפיצות

תלמידים הטבע. מעולם ופליאה חקר ההתבוננות,

אשר יחשפו לשפה העיצובית של הטבע יזכו להרחבת

הידע ויכולות החשיבה שלהם ויוכלו לתרום בבוא היום

להנעת מנוע החדשנות הביומימטית בישראל.

קהילות ידע בעולם

העניין ביישומו של תחום הביומימיקרי במערכת החינוך

לתמיכה ומרכזים קהילות מספר של ליסודם הוביל

בתהליך הפדגוגי ולהעברת ידע למחנכים. להלן שמות

של אתרים ברשת:

ביומימיקרי למחנכים: האתר מרכז מידע רלוונטי על •

ביומימיקרי למחנכים.

http://biomimicry.info/index.htm

Bioneers: ארגון חינוכי העוסק בפתרונות מקיימים •

פורצי דרך – גם ביומימיקרי.

http://www.bioneers.org/

Biomimicry education summit: הועידה השנתית •

Biomimicry 3.8 למחנכים של ארגון

http://biomimicry.net/educating/summits- /workshops/education-summit

Biomimicry 3.8: מכון הביומימיקרי האמריקאי •

http://biomimicry.net/

ארגון הביומימיקרי הישראלי •

http://www.biomimicry.org.il/

גם בארץ יתקיים השנה כנס לקהילת המחנכים העוסקים

מידע להעברת תשתית לייצר במטרה בביומימיקרי

[email protected] :ל לפנות ניתן לפרטים ותמיכה.



מקורות

וידיסלבסקי, מ‘, 2014. למידה משמעותית, אאוריקה, גיליון 37, מרכז המורים הארצי למדע, אוניברסיטת תל אביב

Benyus, J, 1997. Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. Quill. New York

Da Vinci index of biomimicry growth, Fermanian Business & Economic Institute of PLNU. http://www.pointloma.edu/experience/academics/centers-institutes/fermanian-business-economic-institute/da-vinci-index-biomimicry.

Fermanian Business & Economic Institute, 2010. P.L.N.U, Global biomimicry efforts: an economic game changer.

Vosniadou, S, 1989. Analogical reasoning asa mechanism in knowledge acquisition: A developmental perspective. Similarity and analogical reasoning, p. 413-437

Goel, A.K, 1997. Design, analogy, and creativity. IEEE expert, 12(3): p. 62-70

Helms, M, Vattam, S, and Goel, A.K., 2009. Biologically inspired design: process and products. Design Studies, 30(5): p. 606-622

Solga, A, Cerman, Z, Striffler, B. F, Spaeth, M, Barthlott, W, 2007. The dream of staying clean: Lotus and biomimetic surfaces. Bioinspiration & biomimetics, 2(4): p. S126

www.biomimicry.org.il אתר ארגון הביומימיקרי הישראלי



איור 1: העלייה בצריכת הדשנים בעולם, 2013-1960

כוש ועד מהודו פינלנד, מישורי ועד בברזיל העשיר סראדו מאזור - חקלאיים גידולים מגדלים שבו הארץ כדור פני על מקום בכל -דשנים טון מיליארד כחצי אחר. או זה ממין בדשנים משתמשים מיושמים מדי שנה בשטחים חקלאיים ברחבי העולם ומאפשרים את ייצור המזון לכשבעה מיליארד התושבים החיים על פני כדור הארץ.

1 הלל מגן, מנהל מכון האשלג הבינלאומי (IPI), שוויץ

2 ד"ר עודד הראל, ראש אגף המחקר, מפעלי ים המלח (כיל ים המלח)

3 דורון אורגיל, מנהל הסברה וקשרי קהילה, רותם אמפרט נגב (כיל רותם)

עריכה: נעמה דותן, איורים: יעל עזרא, סטודיו אימג'

לשימוש שגרם קסמם“, ”סוד ומה הדשנים מהם

העולמי בחומרי ההזנה שהם מכילים לנסוק משלושה

מיליון טון לפני כ-50 שנה ל-180 המיליון של היום?

(FAO, 2013; ראו איור 1).

דרושים אשר הזנה יסודות המכיל חומר הינו דשן

מגוון קיים כאלה, יסודות כ-14 שיש מכיוון לצמח.

יסודות יותר. או מהם אחד המכילים דשנים, של רב

הייצור ואשלגן. זרחן חנקן, הם העיקריים ההזנה

העולמי שלהם עומד כיום על כ-110, 42 ו-30 מיליון טון

(P2O5) תחמוצת זרחן ,(N) (בהתאמה) של חנקן צרוף

ואשלגן צרוף (K2O) (איור 1).

ראשיתה יחסית. צעירה היא המודרני הדישון תורת

של הדרך פורצי מחקריהם פרסום עם ,1828 בשנת

שינויים בהמשך, אפשרו, אשר גרמנים, חוקרים כמה

התעשייתי, בהיבט דישון. בממשקי לכת מרחיקי

באנגליה זרחן סלע של כרייה החלה 1840 במחצית

3הלל מגן 1, ד"ר עודד הראל 2 ודורון אורגיל

צריכת דשנים בעולם

ייצור דשנים: נלחמים ברעב העולמי

| מאמר |



פריץ האבר: האיש שהציל מיליונים מרעב וגרם

למותם של מיליונים במלחמות

סיפור חייו יוצא הדופן של פריץ האבר (1934-1869)

שמיליונים האיש ספרים: אינספור לפרנס יכול

רבים ומיליונים חייהם את לו חבים בעולם רבים

אחרים מצאו את מותם בגללו; היהודי שהמיר את

דתו במטרה להיות גרמני "ללא דופי" ומצא את מותו

בדרכו לארץ ישראל, בחזרה לחיק העם היהודי.

האמוניה, ייצור תהליך את שהמציא מי האבר,

סלל את הדרך לייצור דשנים ותרם תרומה עצומה

ולצמצום ה-20 המאה של החקלאית למהפכה

של המעשי יישומה את הפך העולמי, הרעב

לגרמניה ואפשר הקצה אל הקצה מן המצאתו

לייצר חומרי נפץ למרות המצור הימי של מלחמת

העולם הראשונה. בכך, מנע את כניעתה הצפויה

שעלה מה המלחמה, של מאוד מוקדם בשלב

היה גם הוא מאוד. רבים מיליונים של בחייהם

האיש שפיתח את השימוש בגזים רעילים בשדה

ולמותם נורא לסבל ישירות אחראי והיה הקרב

כימאית קלרה, אשתו אלפים. של בייסורים

העובדה את לשאת יכלה לא בעצמה, מחוננת

שבעלה אחראי להרג הנורא ושמה קץ לחייה.

כפושע האבר פריץ הוכרז המלחמה בתום

מספר חודשים אך לשווייץ, נמלט הוא מלחמה.

בקשת את הברית בעלות הסירו מכן לאחר

בשיקומה, סייע לגרמניה, שב האבר ההסגרה.

גזי ייצור של סודי בפרויקט עסק כך ובתוך

לוחמה רעילים עבור ספרד ורוסיה. בשנת 1918,

ובשנת 1880 - כריית אשלג בגרמניה. הקפיצה הגדולה

המאה בתחילת חלה דשנים בייצור והמשמעותית

ה-20, עם פיתוח תהליך ייצור האמוניה על ידי הכימאים

Carl) וקארל בוש (Fritz Haber) הגרמניים פריץ האבר

(Haber–Bosch process) בתהליך האבר-בוש .(Boschשפיתחו השניים, חנקן אטמוספרי (N2) מגיב עם מימן,

קטליזטור, ובנוכחות גבוהים וטמפרטורה לחץ בתנאי

.(HAGER ,2008) (N2 + 3H2 → 2NH3) ליצירת אמוניה

לימים, פריץ האבר זכה בפרס נובל על חלקו בפיתוח

התהליך.

המזון לייצור אדירה דחיפה סיפק האבר-בוש תהליך

החשובה כהמצאה אותו מחשיבים ורבים בעולם,

ביותר של המאה העשרים. הדשן החנקני המיוצר כיום

לכ-3 הקיימים החקלאות בשטחי מזון לייצר מאפשר

ההחלטה להעניק לו פרס נובל לכימיה על תהליך

ייצור האמוניה גררה מחאה נרחבת.

ועסק החקלאות לתחום האבר חזר בהמשך,

מזיקים. כנגד כימיים הגנה אמצעי בפיתוח

"החברה הגרמנית לבקרת מזיקים" שייסד פיתחה

את התכשיר ציקלון B, שבו הושמדו בימי מלחמת

העולם השנייה מיליוני יהודים, בהם בני משפחתו.

משנדרש לשלטון, הנאצית המפלגה עליית עם

החגורה את האבר חש יהודיים, עובדים לפטר

מתהדקת. הוא ברח לאנגליה, שם פגש את חיים

מכון (לימים זיו" "מכון בהקמת שעסק וייצמן

ויצמן) ברחובות. האבר נענה להזמנתו של ויצמן

לשמש כראש המחלקה לכימיה במכון זיו, אולם

נפטר מהתקף לב בדרכו לארץ, בבית קפה בעיר

בזל. האבר הוריש למכון את הספרייה שלו.

מקס בשעתו אמר זה מדהים חיים סיפור על

בפרס שזכה מומר יהודי מדען הוא גם פרוץ,

נובל: "אירוניה של הגורל היא שדווקא ההמצאה

אמוניה, של הסינתזה שלו, ביותר המיטיבה

ללא לאנושות. ישוער בלתי לנזק שגרמה היא

המצאה זו הייתה גרמניה נותרת ללא חומרי נפץ.

לפני רב זמן להסתיים הייתה עשויה המלחמה

של מותם נמנע היה ובכך למעשה, שנסתיימה

לנין היה לא אולי כאלה בנסיבות רבים. צעירים

מגיע מגלותו לרוסיה, היטלר אולי לא היה מצליח

לא אולי השואה בגרמניה, השלטון את לתפוס

הייתה מתרחשת, והתרבות האירופית מגיברלטר

ועד הרי אוראל הייתה יוצאת נשכרת".

Erisman) מיליארד איש, כמחצית מאוכלוסיית העולם

et al., 2008, ראו איור 2), מבלי להזדקק לחלופה של

בירוא שטחי יער, סוואנה ומרעה טבעי.

לזמינות ולאיכות של משאבי הטבע יש, אם כן, השפעה

על הפיתוח הכלכלי ועל איכות החיים ורמת החיים של

עדכני דו"ח לפי .(Ringler et al., 2013) האנושי המין

האו"ם), של והחקלאות המזון (ארגון FAO-ה של

כ-800 מיליון איש מאוכלוסיית העולם מוגדרים במצב

כרוני של תת-תזונה. בה בעת, רבים סובלים מהשמנת

בעולם מסוימים. מזון סוגי של מאכילה שנובעת יתר

אדם בני מיליוני בכ-80 שנה מדי גדלה שאוכלוסייתו

ומשאבי הקרקע לחקלאות בו מוגבלים מאוד - הצורך

את הופך יותר, מגוון מזון גם כמו מזון, יותר לייצר

הדשנים למרכיב הכרחי ויקר ערך בפתרון משבר המזון

העולמי.



איור 2: מגמות בגידול האוכלוסייה, שימוש בחנקן וייצור בשר במאה ה-20

מגדלי חיטה בביהאר, הודו, המשתתפים בפרויקט ”Potash for Life“ של כילהפרויקט נועד לעודד את השימוש באשלג ולהגדיל את המודעות להשפעתו של דישון אשלגני מדויק על היבול ואיכותו.



אוצרות מן הנגב: תעשיית הדשנים בישראל

מדינת של הייחודיים הטבע אוצרות ישראל - ים המלח ומרבצי הפוספט שבנגב עולמית ליצרנית אותה להפוך אפשרו -

חשובה של דשנים אלה.

מבין שלושת יסודות ההזנה העיקריים החיוניים לצמח,

חנקן ניתן לייצר באמצעות סינתזה (מהחנקן שבאוויר),

אשלג - ממחצבים מופקים וזרחן אשלגן דשני ואילו

וסלעי פוספט.

אוצרות הטבע הייחודיים של מדינת ישראל - ים המלח

ומרבצי הפוספט שבנגב - אפשרו להפוך אותה ליצרנית

תפקידיהם (על אלה דשנים של חשובה עולמית

החיוניים של הזרחן והאשלגן, ראו במסגרת).

בהם מינרלים, של וייחודי גבוה ריכוז מכיל המלח ים

יותר 20 פי הוא המלח בים (שריכוזם אשלגן מלחי

מאשר במי ים), ברום (פי 90), ומגנזיום (פי 35). הקמתה

על ,1929 בשנת ישראלית הארץ האשלג חברת של

תומס הבריטי ושותפו נובומייסקי משה המהנדס ידי

היישוב בתולדות מפואר פרק פתחה טולוק, גרגורי

שבתעשיות הגדולה את והצמיחה ישראל בארץ

ממשיכת בארץ. הנידחים המקומות באחד ישראל

אשלג יצרנית היום היא המלח, ים כיל חברת דרכה,

גדולה, לצד חומרים נוספים המופקים ממי ים המלח.

בשנותיה בנגב שהתגלו הפוספט מרבצי במקביל,

”כרייה חזון את הניעו ישראל מדינת של הראשונות

של חברת פוספטים בסלע“ והובילו להקמתה עברית

בנגב, שברבות השנים והגלגולים הפכה לכיל רותם של

היום - יצרנית דשנים מבוססי זרחן.

שתי החברות משתייכות היום לקבוצת כיל.מים האשלג הפקת את נתאר המאמר של זו בגרסה

המלח. על הפקת דשני הפוספט תוכלו לקרוא בגרסה

המלאה, שנמצאת באתר מטר.

לביטחון חיונית תרומה וזרחן: אשלגן דשני

התזונתי הכלל עולמי

אשלגן הוא אחד מיסודות המפתח לחיים על פני

ידי על גדולות בכמויות נדרש הוא הארץ. כדור

אחראי הוא בצמחים החיים. ובעלי הצמחים כל

להולכת מזון ומים, לפתיחה וסגירה של הפיוניות,

הפעלת אנזימים ועוד, ולמעשה - לעמידותו של

הצמח, לחוזקו ולאיכותו. בבעלי החיים הוא מסייע

להתכווצות השרירים, שמירה על נוזלים, שליחת

מידע עצבי, שחרור אנרגיה מחלבונים, ועוד.

זרחן נמנה גם הוא עם היסודות החיוניים לקיומם

חיוני הוא בצמחים, החיים. ובעלי הצמחים של

הפריחה ההתפתחות, הגדילה, תהליכי לכל

בחומר חשוב מבני מרכיב ומהווה וההבשלה

חלק לוקח הוא האנרגיה. וביחידות התורשתי

בעלי של בגופם המתרחשים רבים בתהליכים

החיים, כולל תהליכי חילוף חומרים, מהווה מרכיב

בחומר התורשתי ובמבנה העצמות, ועוד.

מהאדמה והזרחן האשלגן את קולטים הצמחים

חיים ובעלי האדם ואילו צומחים, הם שבה

ואם ישיר באופן אם הצמחים, מן אותו מקבלים

חיים בעלי אכילת באמצעות - עקיף באופן

אחרים (ומוצרי בעלי חיים) שניזונו מצמחים.

כדוגמת הצמחים, תוצרי של וההובלה הקציר

לגריעת מביאים עלווה, או פירות גרעינים,

הצמחים. גדלו שבה מהאדמה והזרחן האשלגן

עולמית הכלל האוכלוסייה בהיקף העלייה עם

הכמות מאוד גדלה צורכת, שהיא המזון ובייצור

המאגרים, חידוש חקלאיות. מאדמות הנגרעת

מהווה וזרחן, אשלגן בדשני שימוש באמצעות

מרכיב חיוני בתמיכה בביטחון תזונתי כלל-עולמי

ובר-קיימא.



כיצד מפיקים אשלג (וחומרים נוספים) מים המלח?

האשלג הינו המוצר העיקרי של כיל ים המלח בנוסף, בחקלאות. לשימוש מיועד והוא שונים, מלחים המלח ים במפעלי מייצרים המוגמרים שבמוצריהם - וברום מגנזיום משתמשים בהייטק, באלקטרוניקה, טקסטיל,

תרופות, קידוחי נפט, חקלאות ועוד.

חומר הגלם הטבעי לייצור האשלג הוא המינרל קרנליט

(KClMgCl2•6H2O), גביש המכיל מגנזיום כלורי, אשלג

ומים, אשר מופק ממי ים המלח. לצורך הפקתו נבנתה

באגן הדרומי, הרדוד, של ים המלח מערכת של בריכות

הצפוני, האגן מן מים מוזרמים שאליהן גדולות, אידוי

העמוק יותר.

התרכובת והתרכזות, סולרי אידוי של טבעי בתהליך

הראשונה שמגיעה למצב רוויה בתמיסה ושוקעת היא

שוקע הבישול מלח .(NaCl כלורי, (נתרן בישול מלח

”בריכות המכונות הראשונות, הבריכות בקרקעית

איור 3: שקיעת המינרלים בבריכות האידוי

המכילה (תמלחת) תערובת שוקעת בהמשך המלח“.

בריכות למערכת מוזרמת זו תמלחת וקרנליט. מלח

ושוקע לרוויה מגיע שבה הקרנליט“, ”בריכות נוספת,

באופן טבעי המינרל קרנליט.

דוברות ידי על (”נקצר“) נאסף ששקע הקרנליט

מפעלי אל כתרחיף ונשלח האידוי בבריכות הצפות

הייצור, באמצעות מערכת של קווים צפים (בבריכות)

וקווי חוף (על הסוללות).

בשלב הבא מתבצע תהליך ניפוי והשבחה של הקרנליט,

במפעלי והמיצוי הפירוק לתהליכי העברתו לפני

האשלג. בתהליכי המסה מפיקים מהקרנליט סילבניט

(מלח המכיל תערובת של אשלג ונתרן כלורי), ולאחר

מכן מבוצעת הפרדה של האשלג מהסילבניט בתהליכי

מיצוי וגיבוש. יש שתי דרכים לביצוע ההפרדה: גיבוש

קר וגיבוש חם.

על מתבססים זו בשיטה החם: הגיבוש שיטת

(שניהם ונתרן אשלגן מלחי של במסיסות ההבדלים

מבוססי כלוריד). כך, בחימום התמיסה, אפשר להפריד

בכמויות תחילה משתמשים זו בשיטה החומרים. בין

בשלב כלוריד. המגנזיום המסת לשם מבוקרות מים

(KCl+NaCl+תמיסה) התרחיף את מחממים השני

לטמפרטורה של כ-110 מעלות צלסיוס. בשל הבדלים

ואילו מתמוססים האשלג גבישי המסיסות, ברמת

המסמיך בתחתית שוקעים (NaCl) המלח גבישי

התמיסה טפל). (חומר למערכת מחוץ אל ומסולקים

מגבשים, של לסדרה מועברת באשלג והרוויה החמה

לגיבוש האשלג מהתמיסות בתהליך משולב של אידוי

ייבוש עובר החומר לבסוף, מבוקרים. בתנאים וקירור

בתנור ונארז למשלוח.

דוברה המשמשת לקציר האשלג ובריכות האידוי בים המלחצילום: יקיס קדרון



של מקורי פיתוח פרי זו, שיטה הקר: הגיבוש שיטת

מפעלי ים המלח, היא חסכונית באנרגיה. כאן מתבססים

לקבל כדי הגביש גודל לפי הקרנליט למיון שיטה על

קרנליט דל מלח, ואז מוסיפים לו מים לשם קבלת האשלג.

האשלג הינו המוצר העיקרי של מפעלי ים המלח. הוא

מיוצר ומשווק כאשלג דק, אשלג סטנדרט ואשלג מגולען

- שלכל אחד מהם שימושים שונים בחקלאות, בהתאם

לממשק הגידול, אולם ערכיהם התזונתיים זהים.

בנוסף, מייצרים במפעלי ים המלח מגוון מוצרים. באתר

הייצור בסדום מייצרים מלחים שונים, מגנזיום וברום -

שבמוצריהם המוגמרים משתמשים בתעשיות ההייטק,

נפט, בקידוחי והתרופות, הטקסטיל האלקטרוניקה,

בחקלאות ועוד.

גם בנוסף, משמש, הקרנליט מתכתי: מגנזיום ייצור

תהליכי בסדרת מתכתי. מגנזיום לייצור גלם כחומר

הפרדה מסלקים את מולקולות המים מגביש הקרנליט,

מביאים להתכתו, ואז, באמצעות תהליך אלקטרוליזה,

מקבלים מגנזיום מתכתי טהור, אשר משווק במצב זה

או כסגסוגת משולבת באלומיניום.

האתר הגדול בעולם לניצול אנרגיה סולרית

מפעלי של והרדודות הפתוחות האידוי בריכות

ים המלח עושות שימוש באנרגיית השמש למיצוי

המלחים מתמיסת הים, בדרך חסכנית וידידותית

לסביבה. זהו למעשה האתר הגדול בעולם לניצול

אנרגיה סולרית!

משתמשת המלח ים מפעלי הייצור, בתהליכי

באנרגיית שמש נקייה השקולה לכ-10 מיליון טון

הדלק כמות השוואה, לשם בשנה. מינרלי דלק

כ-15 היא ישראל מדינת בכל הנצרכת השנתית

מיליון טון בשנה.

אפשר ברומיד. כיון במים מופיע ברום ברום: הפקת

אותו. ולבודד כלור, באמצעות גזי, במצב לשחררו

המלח לים מוחזרת התהליך בסוף שנשארת התמיסה

באפיק המנקז את נחל ערבה. הירדנים, המפיקים אשלג

בתהליך דומה במפעליהם הנמצאים על חופו המזרחי של

הים, מחזירים אף הם את התמיסה הנותרת באותו אפיק.

איור 4: תהליכי ייצור אשלג ומגנזיום מתכתי בכיל ים המלח



תרומת המשתמשים השונים לכמויות המים הנגרעות מים המלח

השפעת הפעילות התעשייתית על מאזן המים בים המלח

הנסיגה המתמדת במפלס המים של ים המלח הובילה

מתברר זו. נסיגה על המשפיעים הגורמים לבחינת

כ-9% על עומדת המלח ים מפעלי של השפעתם כי

בלבד. מהם הגורמים לנסיגת החמורה במפלס המים?

האזור מדינות ושל ישראל מדינת של הבחירה

המלח לים בעבר שנכנסו המים במקורות להשתמש

גרמה לצמצום דרסטי של כ-1.4 מיליארד מ“ק בשנה

(כמעט 85%!) בכמות המים המגיעה לים המלח. מאז

1964, עת הוקם המוביל הארצי, הופסקה כמעט כליל

המלח. לים הירדן נהר דרך מהכנרת המים זרימת

הם היום המלח ים של העיקריים ההזנה מקורות

וזרימה שיטפונות באזור, היורדים המעטים הגשמים

המלח לים היום המגיעה המים כמות תהום. מי של

היא התוצאה ממנו. המתאדה מזו משמעותית קטנה

נסיגה ניכרת במפלס מי הים. למעשה, אלמלא הוקמו

המפעל ושל המלח ים מפעלי (של האידוי בריכות

הירדני), האגן הדרומי היה היום יבש לחלוטין כתוצאה

מירידת המפלס.

איור 5: תרומת המשתמשים השונים לכמויות המים הנגרעות מים המלח

מקור: כיל, דוח אחריות תאגידית, 2013

תעשיית הדשנים והאתגרים הסביבתיים

בכל לחקלאים שיאפשר לשיח שותפה כיל

העולם לנהל את מערך הייצור החקלאי בצורה

חממה. גזי פליטת של הפחתה שתאפשר

אבטחת מזון לאוכלוסיית העולם ההולכת וגדלה, יחד עם

עם שינויים גלובליים כמו שינויי האקלים, ההתמודדות

היא באשר האנושית לפעילות מורכבת. משימה היא

אפשר כמה ועד מהו היא והשאלה סביבתי, מחיר יש

לצמצם אותו. שימוש אחראי במשאבי הטבע, הפחתת

פליטות גזי חממה, התייעלות אנרגטית ועוד - כל אלה

כדור תושבי של לפתחם היום העומדים הנושאים הם

הארץ בכלל, ושל אנשי תעשיית הדשנים בפרט.

הוא גם מאפשר בדשנים מושכל שימוש כי ידוע היום

זה בנושא הרחבה (ראו הסביבתי המחיר את לצמצם

בגרסה המלאה של המאמר, שנמצאת באתר מטר).

כ-1,657 מיליון מטר קוב של מים

נגרעים מים המלח בשנה, מתוכם:

מבוסס על נתונים מתוך: מסמך מדיניות אגן ים המלח, *המשרד להגנת הסביבה ומכון ירושלים לחקר ישראל, 2006.



שביל הדיון, הפיתוח וההסכמה - לשימוש יעיל יותר בדשנים

שיש ספק ואין רבים, הם סביבה בנושאי העניין בעלי

חשיבות רבה לקיום שיח פורה ביניהם, תוך שמירה על

ישימות, יהיו כזה שיח של תוצאותיו והסכמה. שיתוף

גם בהיבט הכלכלי, ויביאו תועלת לאדם ולסביבה.

שיח מתקיים ובו לאחרונה, שהוקם לארגון דוגמה

השימוש לשיפור הדרכים בקביעת עניין בעלי בין

ארגון הוא נוספות, חקלאיות ובתשומות בדשנים

(http://www.coolfarmtool.org ) Cool Farm Toolשבו הארגון, מטרת לאחרונה. כיל הצטרפה שאליו

ורשתות ומזון דשנים חברות אוניברסיטאות, חברות

בכל לחקלאים לאפשר היא מזון, של גדולות הפצה

בצורה החקלאי הייצור מערך את לנהל העולם

לא הארגון חממה. גזי פליטת של הפחתה שתאפשר

מהאקדמיה חוקרים עם פעולה בשיתוף מטיף: רק

פרוטוקלי להשוות המאפשר חישובי, כלי נבנה

הנפלטים. החממה גזי כמות את ולבחון שונים ייצור

מזינים והם אינטראקטיבית, גישה ניתנת לחקלאים

ומתוך דשנים, כיצרנית למערכת. שלהם הנתונים את

הבנת התרומה לאיכות הסביבה של דישון מאוזן, שבו

ניתנים כל הדשנים בצורה מבוקרת, לכיל יש עניין רב

בשותפות זו.

מפאת אופיו של המאמר, התמקדנו בתרומתו של ממשק

דישון יעיל לשמירה על איכות הסביבה ולא עסקנו בכל

הדשנים. תעשיית את המלוות הסביבתיות השאלות

חשוב לציין כי הנושא הסביבתי עומד היום בראש סדר

העדיפויות בכיל, זוכה לתקציבים הולמים ומלווה את כל

מגוון הפעילויות, כולל עמידה בתקינה מחמירה וחיפוש

אחר טכנולוגיות נקיות, יעילות וחסכניות באנרגיה.

כל אלה מתוארים בפירוט ב“דוח אחריות תאגידית 2013“

של כיל, אשר זמין לציבור באתר כיל, בכתובת:

http://www.icl-group.com/sustainability/

ResponsibilityReports/Pages/default.aspx

מקורות

.(FAO) בסיס הנתונים של ארגון המזון והחקלאות של האו"םומתוך: ,http://faostat3.fao.org/home/E מתוך: נדלה

http://www.fao.org/3/a-i4033e.pdf

דוח אחריות תאגידית 2013, אתר כיל. נדלה מתוך:

http://www.icl-group.com/sustainability/

ResponsibilityReports/Pages/default.aspx

Bar-Yosef, B., & Ben Asher, J., 2013. Simulating the effect of potassium fertilization on carbon sequestration in soil. J. Plant Nutr. Soil Sci. V. 176(3), 375-386.

Erisman, J.W., Sutton, M.A., Galloway, J., Klimont, Z., Winiwarter, W. 2008. How a century of ammonia synthesis changed the world. Nature Geoscience, V1, 636-639.

Hager, T., 2008. The Alchemy of Air. Broadway Books (B\D\W\Y), Random House.

Mueller, N.D., Gerber, J.S., Johnston, M., Ray, D.K., Ramankutty, N., & Foley, J.A., 2012. Closing yield gaps through nutrient and water management. Nature 490, 254–257.http://www.nature.com/nature/journal/v490/n7419/full/nature11420.html

Ringler, C., A. Bhaduri, and R. Lawford. 2013. The Nexus across Water, Energy, Land and Food (WELF): Potential for Improved Resource Use Efficiency? Current Opinion in Environmental Sustainability 5(6): 617–624.



1מיכל טופז

1 מיכל טופז, רכזת תחום ביומימיקרי בספארי

אמר מחמאה“ של ביותר הכנה הצורה הוא ”חיקוי

גם אנגלי. דעות והוגה סופר קולטון, קיילב צ‘ארלס

הטבע יכול לשמש מקור לחיקוי והשראה לבני האדם.

תחום ה“ביומימיקרי“ והחשיבה הביומימטית מחמיאים

ללמוד להתפעם, להתבונן, נדע שאם וטוענים לטבע

והמערכות הצמחים החיים, בעלי את לחקות ובעיקר

טובים, פתרונות למצוא נוכל שסביבנו, האקולוגיות

יעילים וברי קיימא לבעיות הנדסיות ואחרות איתן אנו

רואה הביומימיקרי תחום יום. היום בחיי מתמודדים

תכנוניים, לאתגרים לפתרונות השראה מקור בטבע

דרך יישום ידע ביולוגי.

במרכז הזואולוגי תל אביב-רמת גן (הספארי) מזמינים

ולחקר התפעלות השראה, של למסע המבקרים את

מרתק מרחיב אופקים בעקבות בעלי החיים. בספארי

אפשר לפגוש למעלה מ-200 מיני בעלי חיים מהארץ

ומהעולם, ביניהם מגוון גדול של יונקים, עופות, זוחלים

ודו-חיים.

כוללת משמעותית למידה כי מאמינים בספארי

באמצעות והבנה. פעילה התנסות שיתוף, מעורבות,

תצפית עורכים הלומדים בספארי, הזואולוגי האוסף

ולחיפוש בר-קיימא לפיתוח כמודל בטבע ישירה

פתרונות לאתגרים הניצבים בפני בני האדם.

היא בספארי לביומימיקרי החינוך של המטרות אחת

למידה חווייתית דרך פתרון בעיות טכנולוגיות/הנדסיות

גבוה, מסדר חשיבה מיומנויות פיתוח שמשלבות

ורב-תחומית, בין חשיבה סקרנות, אנלוגית, חשיבה

החשיבה פיתוח יצירתית. וחשיבה ביקורתית חשיבה

כגון מגוונות, הוראה-למידה דרכי באמצעות נעשה

בעיות. מבוססת ולמידה פרויקטים באמצעות למידה

חקר של מתודות מיישמות בספארי הפעילויות רוב

ותצפית המאפשרות חקירה ובדיקה של שאלות חקר

לא רק ברמה התיאורטית, אלא בדרך של מחקר שדה

בהתבוננות משולב החקר ביצוע משתתפת. ותצפית

המחייבות אקטיביות ובהפעלות במשחקים סקרנית,

את התלמידים להיות שותפים פעילים בלמידה.

האוסף הזואולוגי של הספארי משמש כמעבדת מחקר

מחשבתית, חווייתית, מרגשת ומעוררת, המחייבת את

הלומדים להיות שותפים בלמידה. התלמידים נחשפים

ביומימטיים, ופתרונות פיתוחים של דוגמאות למגוון

לפוטנציאל הכלכלי הגלום בפיתוח בר-קיימא בתחום

ידע בין לחיבור מודעות ומפתחים הביומימיקרי

זואולוגי ליצירתיות, המצאות וחדשנות. סגנון הלמידה

ביכולות להשתמש לתלמידים מאפשר תחומי הרב

מחד, יצירתית, ”ילדית“, חשיבה אותם. המאפיינות

העולם אתגרי של ביקורתית רציונלית הבנה עם יחד

בתחומי מדע וטכנולוגיה, מאידך.

כותבים, משרבטים, המשתתפים המפגשים, במהלך

בהשראת דמיונם פרי והמצאות חידושים משרטטים

אותם מחייבות לתלמידים שניתנות המשימות הטבע.

להתבונן בבעלי החיים, לקרוא את המידע המופיע על

השלטים, לבחון את האתגרים איתם מתמודדים בעלי

מבנים, לבחון השונות, ההתאמות את להבין החיים,

ולהמיר מסקנות להסיק שונות, והתנהגויות תהליכים

את ההבנה הזואולוגית לידע הנדסי.

רוב את מערבת בספארי כיתתית החוץ הלמידה

וכמובן שמיעה ריח, גם אלא ראיה רק לא - החושים

מגע - המאפשרים לתלמידים לזהות ולהכיר פונקציות

ביולוגיות נוספות ומעניינות.

מעבדה לרעיונות בגן החיות - ביומימיקרי בספארי

| כתבה |



החוץ שבלמידה החופש עם יחד שבמשימות, האתגר

כיתתית, והאפשרויות הבלתי מוגבלות שבחינוך הבלתי

נרחב כר לתלמידים מספקים החיות, בגן פורמלי

לחקירה מוטיבציה ומטפחים ומיוחדת אחרת ללמידה

בבעלי מתבוננים המשתתפים חדשים. תחומים ולגילוי

החיים במשקפיים חדשים, משתמשים בחשיבה יצירתית

ואנלוגית ומיישמים את עיקרון ההשראה מהטבע.

תכניות חינוכיות

סיורי חשיפה: בספארי נערכים סיורי חשיפה לימודיים

ומוסדות ספר לבתי לביומימיקרי", "מבוא חד-יומיים,

חינוך. בסיורים אלו, תוך כדי ההתבוננות בבעלי החיים,

ביומימטיים פיתוחים למגוון התלמידים נחשפים

הרעיון את מבינים הם שדרכם שונים, ידע מתחומי

הבסיסי של למידה מהטבע ולא רק למידה על הטבע.

תכניות חינוך שנתיות לתלמידים: אלה הן תכניות חינוך

שנתיות בתחום ביומימיקרי, המשלבות חוויה זואולוגית,

קישור תוך בספארי חיים בעלי על ותצפיות חקר

הביומימטי. המחקר ליסודות הנלמד, הזואולוגי הידע

בית לצרכי ומותאמות מודולארית, הינן התוכניות

וכן הלימודים לתכנית החומרים חיבור תוך הספר,

התוכניות התלמידים. ועניין סקרנות לפי מותאמות

מתקיימות באופן מלא בשטח גן החיות ומשלבות ידע

תיאורטי נרחב עם מפגשים קרובים ומיוחדים עם בעלי

החיים, וכמובן גם עם צוות המטפלים.

חוגי ילדים ונוער: במסגרת חוגי ספארי לילדים ולנוער,

ה-ו'. כיתות לתלמידי ביומימיקרי קבוצת מתקיימת

החוג מיועד לילדים סקרנים במיוחד, מתקיים בשעות

מפגש עם פינגווין בחוג ביומימיקרי בספאריבפיתוח פסטו חברת מהנדסי חיקו מה מקרוב: מביטים

הפינגווין הרובוטי?צילום: ד“ר גלעד גולדשטיין, ספארי רמת גן

סביבתיות- שאלות שואלים במהלכו הצהריים, אחר

בחשיבה מתנסים פתרונות, גם ומחפשים הנדסיות,

וגם והמצאות פיתוחים המון על שומעים יצירתית,

מנסים קצת לחקות את הטבע בעצמנו.

קורסי העשרה למבוגרים: הפעילות בתחום ביומימיקרי

חוגים סיורים, בלבד! לילדים מיועדת אינה בספארי

מהפעילויות חלק רק הן ונוער לילדים חינוך ותכניות

בספארי בספארי. ביומימיקרי בתחום המתקיימות

השתלמויות, למבוגרים, העשרה קורסי מתקיימים

סדנאות והוראה, חינוך לצוותי עיון וימי הרצאות

מקצועיות למהנדסים, אדריכלים ואנשי מקצוע נוספים,

קורסים האקדמיה, עם מחקריים פעולה שיתופי

כל לעיצוב, ספר מבתי שונות מחלקות עם משותפים

החינוך מפעילות מאוד משמעותי חלק מהווים אלו

לביומימיקרי בספארי, כי הרי חינוך אינו מסתיים לעולם.

לפניכם דוגמאות אחדות למפגשים בתחום הביומימיקרי

שנערכו בספארי.

פיתוח טכנולוגיות רפואיות בהשראת הטבע: במסגרת

המפגש התלמידים עורכים סיור בבית החולים לחיות

הסיור במהלך והגנים. הטבע ורשות הספארי של בר

משוחחים פגועות, בר בחיות בטיפול צופים הם

הטבע שמירת למען פעילותם על המטפלים עם

הישראלי, בטבע דורבנים על שומעים וגם בישראל

להישרדות הדרבן קוצי של המופלאה ההתאמה ועל

בטבע. בהמשך הפעילות מוצגת לתלמידים האנלוגיה

הדרבן, קוצי של הביולוגית ההתאמה בין החכמה

על כירורגי תפירה חוט של הטכנולוגי הפיתוח לבין

קורס ביומימיקרי בספארי לקהל הרחבלנחש ההשראה מודל את לבחון מסייע נחש עם מפגש לביורובוטיקה מהמעבדה וולף אלון פרופ' של הרובוטי

וביומכניקה בטכניון.צילום: ד"ר גלעד גולדשטיין, ספארי רמת גן



אקולוקציה של עטלפים: במסגרת המפגש התלמידים

של ביותר המורכבות מהטכנולוגיות לאחת נחשפים

הטבע – אקולוקציה של עטלפים, ובהשראתה לפיתוח

,The Bat K-Sonar ה דוגמת טכנולוגי, נחייה מקלות

שמשנה את עולמם של אנשים עם מוגבלויות ראייה.

תעופה, כמו ביולוגים, באתגרים התבוננות תעופה:

בין וחיבור אומנות תרבות, אודות שיחה מזמנת

וכן וינצ'י, דה ליאונרדו של מתקופתו כבר תחומים

לדוגמה: שונים. ביולוגיים מפתרונות לאנלוגיה דוגמה

כנפונים (winglet), שמסייעים לפתרון בעיות הקשורות

בהנדסת מטוסים, כמו מערבולות קצה כנף.

ביולוגי ידע מתוך יוצאים במפגש ופרפרים: טווסים

ופרפרים טווסים של הפיזיקלי צבעם אודות קיים

ושואלים את התלמידים "מה אפשר לעשות עם המידע

ואנלוגית יצירתית לחשיבה מעוררת זו שאלה הזה?".

לאחד דוגמה לתלמידים מוצגת לסיום, גבוה. מסדר

Mirasol מהפיתוחים הטכנולוגיים הקיימים בשוק: מסך

באנרגיה, חסכוני מסך שהוא קוואלקום, חברת של

אותם של הפיזיקלי הצבע עיקרון בהשראת שפותח

בעלי חיים, לטלפונים ושעונים חכמים.

ז' מכיתות מדעית מצוינות תלמידי קיימא: בת תחבורה

שם הרצוג בחולון, על וח' מהגימנסיה למדעים ואומנויות

שנתית לתכנית לספארי השלישית השנה זו מגיעים

אחד במסגרת ותצפית. חקר ובנושא ביומימיקרי בנושא

לתלמידים הוצגו קיימא" בת "תחבורה בנושא המפגשים

בעיות הנדסיות בהן נתקלו מהנדסי רכבת הקליע היפאנית,

השינקאנסן. המהנדסים חיפשו פתרונות למעבר בין לחצי

אוויר בכניסה וביציאה ממנהרות ולייעול האווירודינאמיות

של תוספים על גג הרכבת.

העור רקמת את לתפוס המסייע אנג'יוטק, חברת ידי

אלו כמו ממש קטנים, זיזים ידי על וביעילות בקלות

הנמצאים בקוצי הדרבן.

רובוטיקה: במסגרת המפגש התלמידים צופים באימון

חיזוקים על המתבסס האימון הפיל. יוסי של חדק

חיוביים בלבד, מאפשר לצפות ובמיומנויות של החדק

- עדינות לעומת גסות, תפיסה של בוטן אחד לעומת

באימון, לצפייה בהמשך שלם. אבטיח של אחיזה

על שפותח הביוני הפיל חדק רובוט על דיון עורכים

ידי חברת FESTO ומשווים בין מודל ההשראה הביולוגי

ובין הפיתוח הטכנולוגי.

חוט תפירה כירורגי בהשראת קוצי הדרבן Angiotech צילום: באדיבות חברת

אימון החדק של יוסי הפיל המתבסס על חיזוקים חיוביים בלבד.בתמונה גיא מלמד את יוסי להניח את החדק בעדינות על כף

ידו בתמורה לקולרבי טעים ופירות מתוקים.צילום: מיכל טופז, ספארי רמת גן

רובוט בהשראת חדק הפיל FESTO :תמונה באדיבות חברת

מקל נחייה לאנשים בעלי מוגבלויות ראייה, בהשראת

סונר העטלפיםהתמונה באדיבות:

The BAT K-Sonar



את למצוא הייתה במפגש התלמידים של משימתם

למדו ממנו לפתרון השראה מודל שהיווה החיים בעל

המהנדסים כיצד להשתיק את רעש הרכבת במעבר בין

לחצים, כשלרשותם כל מחלקת הציפורים של גן החיות.

התלמידים הבינו את האתגר ההנדסי וחיפשו בין חצרות

דומה. ביולוגי אתגר עם המתמודד חיים בעל הספארי

עלו בידיהם לא מעט אפשרויות: פינגווינים, קורמורנים,

הגמדי השלדג בפניהם הוצג המפגש בסיום שקנאים.

הרכבת. למהנדסי שסייע המחקר מודל את שהיווה

בתנשמת תצפית ערכו התלמידים המפגש במהלך

קול משתיק לפיתוח השראה היוותה אשר מוחתמת,

עבור הרכבת במטרה לפתור את בעיית הרעשים אתם

לעלייה גם סייע זה פתרון הרכבת. מפתחי התמודדו

ביעילות האנרגטית של הרכבת.

תלמידים חושבים טכנולוגיה

מפגשי הביומימיקרי בספארי מעוררים את התלמידים

התאמות על המבוססת טכנולוגית יזמית לחשיבה

ביולוגיות שמצאו בטבע.

אור, תלמיד כיתה ז', החל ליישם חשיבה יזמית כלכלית

וקורי עטלפים סונר הנמלים, דובת לשון ובהשראת

לכל חשוב מתקן שלו: הפיתוח את שרטט העכביש

בית, שמקרב את המקרר לספה בסלון – במקום לקום

כשאימא שואלת מה רוצים לאכול.

נטע, תלמידת כיתה ז', יישמה את רעיון הרב תחומיות

הפיל חדק התמנון, זרועות בהשראת רובוט ושרטטה

יכול נטע, של המתקן תיקנים. של העצבים ומערכת

לעשות דברים שונים ומנוגדים בו זמנית כמו - לשטוף

על שטיפס החתול את ולהוריד שעורים להכין כלים,

הארון.

מיכאל, תלמיד כיתה ו', פתח בפנינו את סתר ליבו כאשר

תיקנים רגלי על הזיזים בהשראת כדורגל נעלי תכנן

שיסייעו לא להחליק בזמן משחק. באמצעות תצפית על

בעלי החיים, ולמידה מבוססת פתרון בעיות, הוא ניסה

לפתור את הבעיה הגדולה ביותר שלו בעצמו.

נעלי כדוררגל בהשראת זיזים על רגלי התיקןמיכאל שפר, בית ספר נטעים, רמת גן

קבוצת מחקר של בנות כיתה ח', נעמה, עדן, סופי ודניאל,

הרצוג שם על בגימנסיה מדעית למצוינות מהתוכנית

בחולון, ביצעו תצפיות חקר ארוכות וממושכות על קופי

הכפפה על חלמו הן בספארי. הצבעוניים המנדריל

למשל, צבעים! לפי דברים למגנט שיכולה הממגנטת

למדריכה להוציא או בקופסא, שהתפזרו חרוזים לסדר

שלהם את כל העגבניות מהסלט ולהפריד אותן מתערובת

אך ויישומי, ריאלי פיתוח אינו אמנם זה רעיון הירקות.

כידוע, כל טכנולוגיה גדולה החלה מחלום קטן.

סיכום

בעלי חיים, צמחים ומערכות אקולוגיות מהווים פוטנציאל

שלם של ידע נוסף ואדיר לפיתוח בר קיימא. ידע ביולוגי,

הביולוגי המגוון על ושמירה הטבע שמירת תכניות

הופכות להיות חשובות לא עוד רק לאוהבי הטבע, אלא

משמעותיות גם כמשאב לפיתוח כלכלי. אנו מאמינים כי

הספארי הוא המקום הטבעי ללמוד בו מהטבע. הספארי

כמרכז זואולוגי הוא בעל פוטנציאל אדיר ונגיש להכרת

הביומימיקרי בתחום העיסוק מהטבע. וללמידה הטבע

עולם דרך הטבע לעולם הלומדים את לקרב מאפשר

לפיתוחים השראה ממנו ולקבל אותם המעניין התוכן

טכנולוגיים אנושיים יעילים וברי קיימא לבעיות הנדסיות

ואחרות איתן אנו מתמודדים בחיי היום יום.

כדבריו של Baba Dioum: "בסופו של דבר נכיר את מה

שנלמד, נאהב את מה שנכיר ונשמור על מה שנאהב".

תחום רכזת טופז, למיכל לפנות ניתן נוסף למידע

[email protected] ביומימיקרי בספארי

קופי אודות תצפיות בהשראת ממגנטת כפפה של מודל המנדריל.

מדעית למצוינות מהתוכנית בספארי חקר קבוצת פיתוח: בגימנסיה על שם הרצוג בחולון.

צילום מנדריל: טיבור יגר, ספארי רמת גן



מדע וטכנולוגיה בגן הילדיםדרכים חדשניות לחינוך מדעי טכנולוגי

בטכנודע בגבעת אולגה

1 ד"ר נאוה שואל, מנהלת אקדמית של הטכנודע

גב' חגית נאורי, מנהלת מרכז חץ בטכנודע

האם ידעתם כי בגבעת אולגה נמצא הטלסקופ הגדול

והמשוכלל ביותר בארץ? ושבאותו המקום בדיוק תוכלו

להתנסות בביצוע צנתור לגמרי בעצמכם? האם ידעתם

שדווקא שם ממתין לכם פארק מדע עטור פרסים, אליו

נוהרים אלפים מכל רחבי הארץ? אם הצלחנו להפתיע

אתכם – סימן שעדיין לא בקרתם בטכנודע.

חווייתי טכנולוגי מדעי מרכז הינו (מלכ“ר) הטכנודע

ייחודי אשר החל לפעול לפני כ-30 שנה עם 20 ילדים

מגבעת אולגה שקיבלו הזדמנות ללמוד מדע וטכנולוגיה

ולעלות על מסלול ההמראה של החיים. היום, עם יותר

בקמפוס שוכן הטכנודע בשנה, ביקורים מ-300,000

חדש ורחב ידיים בגבעת אולגה, ומהווה אחד המרכזים

לחינוך מדעי טכנולוגיה מובילים בישראל.

ממבנה קטן לקמפוס קהילתי בתחום מוביל ארצי מוסד הטכנודע היה תמיד לא

חינוך המדעים. כשהגיע ד“ר גדי מדור לטכנודע בשנת

1991, המבנה הקטן הצמוד למתנ“ס בגבעת אולגה היה

הראשונה בשורה לעמוד שיוכל מקום מלהיות רחוק

מנהל לתפקיד כניסתו עם בארץ. המדע מוזיאוני של

אמתי מהפך ולחולל לנסות מדור החליט הטכנודע,

המקומי מהמתנ“ס הטכנודע את הפריד הוא במקום.

המרווח הנוכחי, במשכנו בשנת 2006, מחדש, והקימו

והמשוכלל.

רבה“, משמעות יש אולגה בגבעת הטכנודע ”להקמת

להקים יכול הייתי הטכנודע ”את מדור: ד“ר מסביר

החברתית העשייה את אבל בארץ, אחר מקום בכל

כאן רק לעשות יכול אני המדעית לתרומה שנלווית

עצומה חשיבות יש לכן כאלו. ובעוצמות כזו בצורה

והידע השפה אולגה. בגבעת פה המרכז להקמת

מכל הילדים, לכל להתאים יכולים טכנולוגי המדעי

שכבות האוכלוסייה. זוהי פלטפורמה נהדרת לגשר על

פערים“.

הפעילות היא בטכנודע הפעילות של ליבה לב ואכן,

העשורים בשלושת הנעשית קהילתית, החברתית

ילדה או ילד לכל לתת במטרה במרכז, האחרונים

הזדמנות שווה ללמוד, לחוש ולחוות את המדע, ולדעת

התוכניות מגוון במסגרת להמריא. יכולים הם שאתנו

כ-400 שבוע כל מגיעים הטכנודע של החברתיות

ילדים מאוכלוסיות בעלות צרכים שונים מגבעת אולגה

וחדרה. ילדים אלו שסביבתם אינה מאפשרת התפתחות

אישית ואקדמית באים לטכנודע לשאול, לנסות לגעת

ולהבין כי שם, הם יודעים, יש להם הזדמנות שווה ועם

חלומות. ולהגשים להמריא יכולים הם הטכנודע צוות

התוכניות החברתיות מאפשרות לילדים לקבל ארוחה

לצרכים בנוסף בית. שיעורי בהכנת ועזרה חמה

הבסיסים, שמות התוכניות דגש על מקצועות הליבה:

המדע בתחום החיזוק לצד ואנגלית מתמטיקה שפה

אל צוהר לתלמידים פותחות התוכניות והטכנולוגיה.

עולם התרבות כמו ביקור בקונצרטים והצגות, ומראות

אופק אפשרי להתפתחות אישית ומקצועית.

1ד"ר נאוה שואל, חגית נאורי

| כתבה |



הטכנודע עובד בשיתוף פעולה עם מרכזי מדע אחרים

במכון המדע וגן בירושלים במדע מוזיאון כמו בארץ

גבוהה. ברמה ומקצועי אקדמי בסגל וגאה ויצמן,

ההנהלה סגל על נשענים אנו מקצועית ”מבחינה

ד“ר מדגיש מאוד“ משכילים מאנשים שמורכב שלנו

מדור. ”יש לנו בהנהלה חתן פרס נובל – הפרופ‘ אהרון

תואר בעלי של נכבד ואחוז אקדמיה אנשי צ‘חנובר,

שלישי. מדובר בצוות מגובש עם מומחיות רב תחומית

הזה. הארגון ליבו את המהווה והוראה הדרכה וניסיון

בשנים האחרונות הגיעו אלינו כמה משלחות מהעולם,

בעיקר מסינגפור וקוריאה על מנת ללמוד את שיטות

ההדרכה הייחודיות שלנו, גם למבוגרים וגם לילדים“.

בין א‘-ה‘ בימים ומבקרים לקבוצות פתוח הטכנודע

בשעות 18:00-9:00, אך ניתן לקיים אירועים מיוחדים

גם מעבר לשעות הפעילות הרגילות.

תכניות חינוכיות

באים הארץ רחבי מכל ספר בתי העשרה: מפגשי

אשר והטכנולוגיה המדע בתחומי העשרה למפגשי

”לימודי פורמליות הלימודים לתכניות בזיקה נמצאים

אלה במפגשים החינוך). (משרד וטכנולוגיה“ מדע

התלמידים חוקרים, מתנסים, לומדים ומסיקים מסקנות

מהוות הפעילויות ממשית. והתנסות עשייה מתוך

ומשלבות הספר בבית הנלמדים לתכנים השלמה

להלן הגיל. לשכבות בהתאם חווייתיות התנסויות

דוגמאות אחדות:

כיתה א: מצבי צבירה של חומרים, על טעם וריח, אוזן

קשבת, גשרים ומבנים.

כיתה ב: מים וסבון, מה מראה המראה? צבע כחומר-

צבע טרי!

כיתה ג: כמו צמח בר, כדור הארץ שלנו.

ואיכות חשמל מתכות, ומוליכים, מבודדים ד: כיתה

הסביבה.

כיתה ה: כימיה של המזון, גלגולי אנרגיה, מסוקים, בין

חום לטמפרטורה

כיתה ו: לראות את הקול, מיקרוסקופ - העולם הנסתר

מעינינו, תכונות האור, אשליות אופטיות, צריכה נבונה

בחשמל, מופעי הירח.

לגילאים מדע חוגי מתקיימים בטכנודע מדע: חוגי

מדעיים נושאים במגוון לתיכון ועד חובה טרום מגיל

ועוד. כימיה פיזיקה, אסטרונומיה, רובוטיקה, כגון:

ומתפתח ספירלי באופן בנויים בטכנודע המדע חוגי

והדרגתי מובנה באופן להתקדם ללומדים המאפשר

נחשפים המשתתפים הראשונות בשנים השנים. עם

הדעת תחומי של רחבה קשת המציגים מבוא לחוגי

של המדע. בהמשך הם יכולים לבחור תחום ההתמחות

המעניין אותם ולהתעמק בו. התרשים הבא מתאר את

נושאי הלימוד ברצף הגילאי.

סביבות למידה

ומתחמים סביבות מגוון כולל המרשים המבנה

המקדמים למידה מדעית וטכנולוגית למבוגרים וילדים

מרחבי הארץ באמצעות חוויה והתנסות. ואכן, המבקר

המדעי-חווייתי מהעושר לעיתים יופתע בטכנודע

המוצע לו: פארק ומוזיאון מדע אינטראקטיביים אשר

מזמינים את המבקר לחוויית למידה ומשחק דרך מגוון

אסטרונומי מתחם השונים; המדע בנושאי מתקנים

ופלנטריום בארץ המשוכלל כוכבים מצפה הכולל

המאפשרים מסע במסתרי הגלקסיה; יחידה לסימולציה

בארץ) מסוגה (היחידה ומשוכללת חדשנית רפואית

ניתן בהם מתקדמים וסימולאטורים מכשור הכוללת

מדע וטכנולוגיה

רובוטיקה

רפואה מתקדמיםאלקטרוניקהאסטרונומיה וחלל

הרפתקאות בפיסיקה

נפלאות הכימיה

אשנב למדע

תיכוןוחט"ב

כתה ו'

כתה ה'

כתה ד'

כיצד זה פועל?כתה ג'

רפואה מתחילים

רפואה בכירים

פארק המדע



מצפה הכוכבים

היחידה לסימולציה רפואית

והבריאות. הרפואה מתחום סוגיות במגוון להתנסות

לצד הפעילויות לקהל הרחב, תומכים מתחמים אלו גם

יתר התוכניות הלימודיות המתקיימות בטכנודע. למשל,

לבגרות הנגשים תלמידים לומדים הרפואית ביחידה

במגמה למדעי הבריאות, ילדים ובני נוער שמשתתפים

בחוגי הרפואה וכן ילדי התוכניות החברתיות המקבלים

העשרה בתחום הרפואה.

מרכז חץ: מתחם מדעי לגיל הרך

בטכנודע ביותר החדשניות הלמידה מסביבות אחת

הוא מרכז חץ - מתחם מדעי לגיל הרך.

מרכז חץ הינו מרכז מדעים לחקר וגילוי, המותאם במיוחד

לגיל הצעיר. הפעילות נערכת בסביבות למידה מרשימות

בתוכן ומשלבות והאגדות הסיפורים מעולם הלקוחות

תופעות מדעיות.

בגלאים ילדים של חשיפתם כי מאמינים בטכנודע

המדע לתחומי יחסם את מעצבת לתוכנית, הצעירים

דעות עמדות, מערכת בהם ומגבשת והטכנולוגיה

כלומדים דרכם בהמשך אות שיאפיינו והתנהגויות

וכבוגרים. ביחידה מתקיימים כ-12000 ביקורים בשנה.

בסביבות המשולבים ענק מוצגי ממוקמים חץ במרכז

בהמשך. המתארות וייחודיות אטרקטיביות למידה

התנסות דרך וטכנולוגיה מדע על לומדים הילדים

המעודדות פעילויות, רצף מאפשרת התוכנית וחוויה.

למידה המשכית ומשמעותית בגן ובבית הספר. הצוות

החינוכי מפעיל גם פעילויות לימודיות מתחומי המדע

והאוריינות המתבצעות בגנים לפני המפגש במרכז חץ

וליווי תמיכה גם בנוסף, מציעה, התוכנית ולאחריו.

של בנייה והפעלה של מרכז מדעי טכנולוגי במערכת

החינוך הפורמלית.

סביבת הלמידה "אני והכדור שלי"

אחת הסביבות המשמעותיות ביותר בשנת תשע"ד הייתה

חיים. אנו בו העולם הארץ, כדור - שלי“ והכדור ”אני

סביבה זו מעוצבת על פי הסיפור "מסביב לעולם ב-80

יום" מאת ז'ול ורן.

בסביבת הלמידה לומדים ילדי הגיל הרך על כוכב הלכת

מדעיות לשאלות תשובות ומקבלים חיים אנו שעליו

לעולם נכנסים הילדים בו. שלנו לקיום הקשורות

מדומה, המחולק ליבשות וסביבות חיים בכדור-הארץ,

אנטארקטיקה, יבשות את המדמה אזור דרך עוברים

אסיה, אירופה, חוצים מדבריות וג‘ונגלים וחווים פעילות

מדעית עשירה ומעשירה.

בעל מיומן מדריכים צוות ידי על מונחית הפעילות

המרכז, מנהלת הרך. לגיל המדעים בתחום רב ניסיון

הדעת בתחום לגננות ומייעצת מלווה נאורי, חגית

משלימה לימודית סביבה להקמת ומסייעת המדעי

ההוראה-למידה לתהליכי המשך שתהווה הילדים בגן

המתבצעים במרכז במסגרת הביקורים של הילדים.

נפתחת שלי" והכדור "אני הלמידה בסביבת הפעילות

המושגים: הצגת כדי תוך השמש מערכת של בהכרות



כוכב שבת וכוכב לכת. האם באמת לכוכבים יש רגלים?

האם יש כוכבים היושבים על כיסא? מדוע הם נקראים

כך? האם השמש באמת שוקעת בים? איך קורה שבצד

קורה איך לילה? אחר ובצד יום יש העולם של אחד

שהשמש לא מאירה את כדור הארץ כולו בו זמנית? ומה

היה קורה אם כדור הארץ לא היה מסתובב סביב עצמו?

שאלות אלה מהוות גירוי ללמידה ועליהן הילדים יקבלו

מענה בתחום הפעילות במרכז.

בסביבה זו הילדים לומדים באמצעות פעילויות מדעיות

הארץ. כדור פני מבנה ומהו טופוגרפיה מהי עשירות

ביום החלים שינויים על האדם, בני על לומדים הם

של השונות בשעות הפעילים חיים בעלי ועל ובלילה

באמצעות הארץ כדור סיבוב את חשים הם היממה.

קרוסלה המדמה אותו ומרגישים בעצמם את השינויים

התלמידים והצגה משחק כדי תוך והלילה. היום בין

מתוודעים לצורת כדור הארץ, לתנועותיו בחלל ולתנאי

הקיום הייחודיים המאפיינים אותו.

הצעירים התלמידים יפגשו תשע"ה שנת במהלך

"עליסה הילדים אגדת את גם חץ במרכז המבקרים

השבת". ושמלת ו"חנה'לה "פינוקיו" הפלאות", בארץ

בפני חושפים מוכרים, ילדים סיפורי באמצעות שם,

התלמידים רעיונות חדשים, מעודדים את הדמיון ואת

והיצירתיות הטבועים בכל ילד וילדה וטומנים בהם את

וטכנולוגיה. מדע בנושאי והחקרנות הסקרנות זרעי

משלבים הפלאות בארץ עליסה בסיפור למשל: כך

מושגים הקשורים לצורות וגופים, פינוקיו מלמד אותם

על חומרים בטבע ועל שימושיהם על ידי האדם וחנה'לה

ושמלת השבת שלה משולבת בסביבה הלימודית "אנו

מודדים - קל וכבד".

דינאמיות "הסביבות המרכז: מנהלת נאורי, חגית גב'

עם יוצאים לפעילויות המגיעים והילדים ומוחשיות

חלק היומיום. בחיי מיישמים הם אותו נרחב ידע

הילדים, הורי עם ביחד המתרחשות מהפעילויות

בין איכות וזמן אישי קשר ומאפשרות קרבה יוצרות

הורים לילדים".

מעט נדירה ערכית אמירה מדור ד"ר מספק לסיכום

והטכנולוגיה: המדע בקדמת העוסק לאדם יחסית

הציבור את לנתק דרכים למצוא מאוד "קשה

תעשיית כמו הטכנולוגיה של האחרונות מהתמורות

החברתיות. והרשתות המגע מסכי הסמארטפונים,

המסך ליטוף מתנועת להתנתק בימנו לאדם קשה

ולהתנסות במדע אמיתי, באופן שהוא נעשה במציאות.

אותנו לוקחת המגע מסכי שתרבות בטוח לא אני

כיום ילדים של החיים יותר. טוב למקום בהכרח

חברתית מבחינה מאוד קטן לעולם מצטמצמים

ותקשורתית. מיומנויות חשובות הולכות לאט לאיבוד.

את לתלמידים להרחיב הדרכים כל את למצוא צריך

ולנפלאות הטבע לפלאי אותם ולחשוף האופקים

הטכנולוגיה".

לפרטים נוספים:

הטכנודע, רחוב הרב ניסים 2 , גבעת אולגה חדרה,

www.technoda.org.il ,04-6333505 סביבת הלמידה ”אני והכדור שלי“, מרכז חץ לגיל הרך



1 ד"ר חגית ירדן היא מנהלת פדגוגית, בריינפופ ישראל,

www.brainpop.co.il

דמיינו אז מילים... אלף שווה אחת שתמונה אומרים

דינמי, אנימציה סרטון של עוצמתו מהי לעצמכם

ותהליכים מושגים תופעות, בפנינו החושף מתחלף,

מופשטים. סרטוני אנימציה יכולים להנגיש לנו תופעות

טבעיות וטכנולוגיות מרתקות, ולהקל עלינו בהתמודדות

עם עומסים ואתגרים קוגניטיביים המאפיינים תהליכי

ומורכבים מופשטים אובייקטים אודות למידה

(Mayer and Moreno 2002). ישנם מצבים בהם סרטוני

אנימציה אף עשויים לספק חלופה להתנסות מעשית

במעבדה ההתנסות בהם במקרים במיוחד במעבדה,

אפשרית. בלתי או בטיחותית בלתי יקרה, הינה

האנימציה סרטוני באמצעות הוירטואלית“ ה“הדגמה

”חוסכת“ סכנות בטיחותיות והפתעות ומפחיתה עלויות

האנימציה סרטוני פדגוגית מבחינה גבוהות. תפעול

מאפשרים לעקוב אחר מגוון גורמים במערכת ולשלוט

באינטראקציות להתמקד גם כמו מבוקר באופן בהם

מסוימות ולנתח אותן (ירדן וירדן, 2011).

אנימציות מאפשרות ללומדים חוויית למידה המפחיתה

עומסים קוגניטיביים פנימיים וחיצוניים המאפיינים תהליך

למידה (Sweller 1994). מידת העומס הקוגניטיבי הפנימי

מושפעת ממידת מורכבותו ומידת ההיכרות של הלומדים

איתו. מידת העומס הקוגניטיבי החיצוני מושפעת מגורמים

שאינם תלויים בלומד/ת, כמו, למשל, אופיים של תהליכי

המפשטים אנימציה, סרטוני הלמידה. וסביבת הלמידה

מדעית בשפה לתלמידים ופונים מורכבים תכנים

לסייע עתידים ממחישים, חזותיים ובאמצעים ידידותית

קוגניטיביים עומסים עם להתמודד ולתלמידים למורה

מקדם בכיתה אנימציה בסרטוני מושכל שימוש אלה.

תהליכים של הבניית ידע ולמידה משמעותית ופעילה.

המשמעותי תפקידו את זה בהקשר להדגיש חשוב

אנימציה בסרטוני הנצפים התכנים בתיווך המורה של

לתלמידים (Yarden & Yarden 2010). התופעות המודגמות

באנימציות הן למעשה הדמיה של המציאות. לפיכך, על

בקרב התופעה של נכון מנטאלי מודל ליצור מנת

התופעה בין חיבורים ליצור המורה על הלומדים,

במציאות המורכב ביטויה לבין בסרטון הנצפית

זאת חשיבה. ומעוררות מכוונות שאלות באמצעות

חזותיים באלמנטים עשירים האנימציה סרטוני ועוד,

המופיעים החזותיים שהאלמנטים לוודא חשוב ולכן

להם ומסייעים לתלמידים ומובנים ברורים באנימציה

ללמידה משמעותית של תכנים ומיומנויות. התיווך של

למשל, כמו, מגוונות בדרכים להיעשות יכול המורה

צפייה מונחית בסרטוני אנימציה באמצעות דף מנחה

מסכם אינטראקטיבי חידון בשילוב וכן שאלות, עם

בתום הצפייה בסרטון.

לסרטוני האנימציה יש פוטנציאל פדגוגי רב בתהליכי

בשלבים לשילוב ניתנים והם הוראה-למידה-הערכה

של אנימציה בסרטון נדון ההדגמה לשם בהם. שונים

בריינפופ בנושא רובוטים.

הסרטון רובוטים משתלב בתכנית הלימודים לימודי מדע

וטכנולוגיה לבית הספר היסודי בתחום התוכן טכנולוגיה,

את לשלב ניתן אדם. ידי מעשה עולם המרכזי בנושא

הסרטון בהוראת הטכנולוגיה בהיבטים הבאים:

1ד"ר חגית ירדן

שילוב אנימציה בתהליכי הוראה -למידה במדע וטכנולוגיה

| כתבה |



מערכת הוא רובוט טכנולוגית: כמערכת רובוט •

התלמידים נחשפים הסרטון באמצעות טכנולוגית.

הטכנולוגית, המערכת של הפעולה לעקרונות

הטכנולוגית המערכת לרכיבי המערכת, למטרת

רכיבי מומחשים בסרטון ביניהם. הגומלין ולקשרי

(למשל: ומאפייניהם ”רובוט“ הטכנולוגית המערכת

(מידע הקלט רכיבי וכן תפסנים) מפרקים, זרוע,

ואנרגיה) ורכיבי הפלט (הפעולות שהוא צריך לבצע).

הסרטון מתאר בפירוט את שתי היחידות העיקריות

הביצוע יחידת תפקידיהן: ואת הרובוט בנוי מהן

”זרוע את כוללת הביצוע יחידת הבקרה. ויחידת

משמשת הזרוע האדם לזרוע חיקוי שהיא הרובוט“

”יחידו את לשנות היכולת בזכות רבים לתפקודים

לתפקודים מתחלפים תפסנים שכוללת הקצה“

בהתאם להפעלה אחראית הבקרה יחידת שונים.

לתכנות שביצעה אדם לדרישותיו מהרובוט.

יכולת את מגביר הרובוט האדם: יכולת הגברת •

התעשייתי הייצור בתהליך משימות לבצע האדם

אנושי. במשאב חיסכון תוך ומדויקת רבה ביעילות

רובוטים מחליפים היום את עבודת האדם במקומות

שונים, לרוב במקומות בהם קימת עבודה אוטומטית

הייצור בפס למשל, כמו, עצמה על שחוזרת

התעשייתי.

מגוון לרובוטים החברה: על הטכנולוגיה השפעת •

לדוגמה, השונים. התעשייה בתחומי שימושים

ברפואה הרובוט מסוגל כיום לבצע פעולות מסובכות

בתחום הן דרך פריצת שמאפשרות ניתוחים, כגון

משמשים רובוטים הטיפול. בתחום והן האבחון

להעמסת ציוד, לפעולות איתור וניקוי ייחודיות ועוד.

המידע עיבוד בעת לשלב ניתן חשיבה: מיומנויות •

המוצג בסרטון פעילויות לימודיות המזמנות הפעלה

למשל, כמו גבוה, מסדר חשיבה מיומנויות של

השוואה והסקת מסקנות. לדוגמה, על סמך הנתונים

נוספים, מידע מקורות בעזרת וכן בסרט המוצגים

מוצע לבקש מהתלמידים לערוך השוואה בין הרובוט

לאדם ולהסיק מסקנות אודות היתרונות והחסרונות

אפשר לכך, בהקשר האדם. בשירות הרובוט של

להתמקד בהשוואה בין תהליכי ייצור המבוצעים על

מכונות ידי על המבוצעים תהליכים לבין האדם ידי

גם לשמש יכול הסרטון רובוטיות. ומכונות רגילות

כבסיס ליישום של מיומנויות טכנולוגיות, כמו בניית

במסגרת מהתלמידים, לבקש אפשר כאן דגם.

עבודה קבוצתית או כמטלת בית, לתכנן ולבנות דגם

של רובוט הכולל את רכיביו השונים ולהציגו בכיתה.

לסיכום, שימוש בסרטוני אנימציה שעוסקים בנושאים

העומסים את להפחית עתיד וטכנולוגיים מדעיים

המורה של מקומו ללמידה. המתלווים הקוגניטייבים

מנת על וזאת חיוני, הינו ההוראה-למידה בתהליך

לסייע לתלמידים להפיק את המידע הרלוונטי ולעשות

תמונה לעצמם ליצור כדי הנכונים ההקשרים את

האנימציה סרטוני הנלמד. הנושא של ורחבה שלמה

תרומת אך אדיר, למידה פוטנציאל בעלי אמנם הם

לתלמידים החזותי המיצג בתיווך ומעורבותו המורה

חשובה להתרחשותה של למידה משמעותית.

מקורות

ירדן, ח‘, ירדן, ע‘. 2011. חקר השימוש באנימציות ללמידת הביולוגיה, למורי עלון מתקדמות. ביוטכנולוגיות שיטות

183 , עמ‘ 9-1.

Mayer, R, & Moreno, R. 2002. Animations as an aid to multimedia learning. Educational Psychology Review, 14(1), 87-99.

Sweller, J. 1994. Cognitive load theory, learning difficulty, and instructional design. Learning and Instruction, 4, 295-312.

Yarden, H, & Yarden, A. 2010. Learning using dynamic and static visualizations: The teacher’s role. Journal of Science Education and Technology, 20 (6), 689-702



1 גיא ארליך, מגדל אפרסמון מבקעת יריחו

2 התמונות באדיבות יהודה כץ

המאה ועד שנים אלף לפחות ארוכה, תקופה לאורך

עץ\שיח המלח ים לחופי גדל לספירה, השישית

העברי החקלאי בהמשך). הבהרה (ראו האפרסמון

הקדום היה היחידי בעולם שגידל את העץ והפיק ממנו

את אחת התרופות החשובות של העולם הקדום ואת

באימפריה ביותר וליקר לטוב היה שנחשב הבושם

כאחד ששימש עד חשוב, כה היה העץ הרומית.

מהמרכיבים של הקטורת של בית המקדש ושל השמן

בו נמשחו מלכי ישראל.

בתקופת המקרא קראו לעץ צרי (צרי הגלעד) וגם קטף,

לסמון ם. היוונים היו הראשונים לקרוא לעץ ב נטף ובש

הוא אפרסמון לסמון. אופו-ב לו קראו הרומאים ואילו

השם היהודי של העץ בתקופת המשנה.

תחילת הסיפור...

עם המקראי האפרסמון עץ את לזהות הראשונים

ליניאוס קארלוס היו Commiphora gileadensis העץ

(1778-1707) (Carolus Linnaeus) אבי השיטה הטקסונומית

Peter) למיון צמחים ובעלי חיים ותלמידו פטר פורסקל

Forsskal). לליניאוס הייתה קבוצה נבחרת של תלמידים צמחים זיהוי למסעות שנשלחה (השליחים) מצטיינים

המצטיין תלמידו את שלח ליניאוס העולם. ברחבי

ארוכה רשימה עם לתימן (1763-1732) פורסקאל

האפרסמון עץ את לאתר במטרה העץ מאפייני של

קריאות הרעידו אחדים חודשים אחרי המקראי.

האאוריקה של פורסקאל את ואדיות תימן - הוא מצא

את העץ אותו נשלח לחפש.

אבי שרשרת הזיהוי של עץ האפרסמון במקורותינו הוא

מהונגריה. ז“ל לעף (עמנואל) חיים אברהם ד“ר הרב

מפעל חייו של לעף (1954-1844), חוקר מקרא ותלמוד,

בן שהיה היהודים“ ”צמחי הספר היה ובלשן, בוטנאי

1גיא ארליך

"הדמיון והאומץ של אילו המעזים יכול להפוך חלומות למציאות"יונה אדוארד סאלק, ממציא החיסון נגד הפוליו

האפרסמון2 במפת מדבה

עץ אינו המקראי האפרסמון עץ הבהרה:

פריו שאת (Diospyros kaki) לנו המוכר האפרסמון

לישראל הגיע זה עץ אוכלים. אנו והמתוק הכתום

בשפה סין. מזרח מדרום העשרים המאה בראשית

"פרסימון" ובאנגלית "קאקי" לעץ קוראים היפנית

והעובדה באנגלית לשם הדמיון .(Persimmon)

נעדר בחזקת היה המקראי העץ הימים שבאותם

העניקו לעץ זה את השם אפרסמון.

התחום חוקרי בקרב רחבה הסכמה קיימת

הגלעד מור העץ עם מזוהה לסמון הב שעץ

וודאות אין אך ,(Commiphora gileadensis)

מוחלטת בנוגע לזיהוי זה. זאת ועוד, לא רק שלעץ

מור הגלעד יש טיפוסים (קלונים) בעלי שונות רבה,

קיימים שני מינים נפרדים לחלוטין "המתחרים" על

התואר מור הגלעד.

סוד האפרסמון המקראי

| כתבה |



ארבעה כרכים שבהם ריכז את כל הצמחים המוזכרים

במקורות (בעיקר בתנ“ך ובמשנה ובהסתייעות בתלמוד

לזהות הייתה זה בחיבור לעף של מטרתו ובמדרשים).

ולסווג כל צמח המוזכר במקורות לפי הטקסונומיה של

ליניאוס - שיטת מיון הצומח המדעית המודרנית. ממשיך

דרכו בישראל המתחדשת היה פרופ‘ יהודה פליקס ז“ל

(2005-1922) אבי הריאליה המקראית אשר בין חיבוריו

הרבים היה גם הספר צמחי יער ובושם בישראל. תלמידו

הוא (ומאושרים), ארוכים לחיים ייבדל דרכו, וממשיך

פרופ‘ זהר עמר אשר בין חיבוריו הרבים כתב את ספר

חוקרים האפרסמון. על מאמרים מספר וכן הקטורת

נוספים רבים תרמו בעשרות השנים האחרונות לבסיס

הידע על העץ. ביניהם ראוי לציין במיוחד את החוקרים

הבאים: פרופ‘ מרדכי גיחון, פרופ‘ שמשון בן יהושע, ד“ר

איליין סולווי, ד“ר דוד אילוז וד“ר רם שניר.

בספר במקרא הצרי בעץ לראשונה נתקלים אנחנו

לבור אותו משליחים יוסף של אחיו כאשר בראשית,

מטען הנושאת ישמעאלים שיירת עוברת ובסביבה

ה והנ ראו וי עיניהם שאו וי לחם לאכל בו ש ”וי ריחני

יהם נשאים נכאת לעד וגמל אה מג מעאלים ב ארחת יש

וצרי ולט הולכים להוריד מצרימה“ (בראשית, פרק לז‘

פסוק כה‘).

רק ישראל לארץ הגיע העץ מתתיהו, בן יוסף פי על

מלכת שהעניקה כמתנה יותר, מאוחר שנים מאות

ר כ כ ועשרים מאה לך למ ן ת ”ות המלך לשלמה שבא

שם כב בא לא יקרה; ואבן מאד ה הרב ובשמים זהב,

למה“ לך ש בא למ ת-ש ר נתנה מלכ ההוא עוד לרב, אש

(מלכים א, פרק י‘ פסוק י‘).

יהודה למלכות הגיע האפרסמון עץ אחרת, או זו בדרך

שהפליא בעולם היחיד היה הקדום העברי והחקלאי

רבי מוצרים ממנו ולהפיק המלח) ים (לחופי לגדלו

מטעים ביריחו. היו ביותר הגדולים המטעים תועלת.

נוספים היו בחוף המזרחי של ים המלח (בעיירה היהודית

המקראית צוער), בעין גדי, בדרום בקעת הירדן (בסביבות

קיבוץ גלגל) וייתכן כי גם בסביבות קומראן ועיינות צוקים.

כבר באותם ימים גידלו את העץ רק בסמיכות למקורות

שופעים במים מתוקים וכאז גם היום, העץ לא "אוהב"

מים מליחים. עם הכיבוש הרומי של הארץ התרחב מאוד

היקף החקלאות של האפרסמון, הן בשל דרישות השוק

טכנולוגיים חידושים בזכות והן הרומית) (האימפריה

כמו אקוודוקטים להובלת מי השקיה והדליה של ענפים

בתי של בעיקר הייתה המטעים על הבעלות כבדים.

הנשיא, יהודה (לרבי העם נכבדי של גם אך המלוכה

למשל, היה מטע בלסמון). עץ האפרסמון הניב תועלת

השלטת. לאימפריה וגם יהודה למלכות רבה כלכלית

קליאופטרה (השביעית) מלכת מצרים, חשקה במטעי

האפרסמון שהיו בבעלותו של המלך הורדוס. המאהב

של קליאופטרה, מרקוס אנטוניוס, הפקיע למענה את

למספר והעבירו, הורדוס של מידיו המלח ים חבל

שנים, לבעלות של ממלכת מצרים. חלקים שונים של

הגלם וחומרי שונות למטרות שימשו האפרסמון עץ

הופקו באמצעים מגוונים.

ענפים יבשים של העץ נכתשו ושימשו להכנת קטורת

וידוע לנו מהרמב"ם על הכנת שיקוי לחיזוק הגוף (אחרי

טהורים מים ישן, יין שהכיל המרחץ) בבית הטבילה

ושמן אפרסמון.

הפקת גם כמו האפרסמון, עץ של החקלאי הגידול

היו מוגמרים), ומוצרים גלם (חומרי מהעץ המוצרים

נחלתן של גילדות מקצועיות סגורות וסביב העץ נבנה

מעטה של מסתורין וסוד. יוסף בן מתתיהו מספר על

נפשם את הקריבו אשר מיריחו האפרסמון מגדלי

השלטון לידי ייפלו לא האפרסמון ששתילי מנת על

פעולה שיתוף היה שבפועל (למרות הכובש הרומאי

החקלאות לענפי הרומי השלטון בין ופורה מלא

והתעשייה של האפרסמון). ביישוב הקדום של עין גדי

קדום כנסת בית רצפת של פסיפס כתובת נמצאה

מסביבות המאה השלישית לספירה אשר כותרתה היא

רזה דקרתא - סוד העיירה/כפר בארמית.

דקרתה] [רזה הקריה סוד את שמגלה "...מי

לגויים — זה שעיניו משוטטות בכל הארץ ורואה

ההוא באיש פניו את ייתן הוא הנסתרות, את

ובזרעו ויעקור אותו מתחת לשמיים...".

עינות צוקים - שמורת הטבע הנמוכה ביותר בעולם



הכתובת מטילה קללה איומה (העונש מאת "זה אשר

עיניו בשמיים") בכל מי שיגלה את סודות העיירה. בעוד

העיירה/כפר סוד כי החוקרים בקרב הסכמה וקיימת

נחלקות האפרסמון, לעץ ישיר קשר קשור גדי) (עין

(פיתוח החקלאות מתחום בא הסוד האם הדעות

בוטני, טכנולוגיה חקלאית) או מתחום התעשייה (עיבוד

והפקת חומרי גלם, רקיחת מוצר).

הפקת הבושם

השרף היה הבושם להפקת העיקרי הגלם חומר

בעת לשיפה) העצה (בין העץ מגזע המופרש

נדיף שרף זהו חד. להב ידי על פציעתו/חריצתו

עם במגע מהר מתחמצן אשר ושקוף שמנוני

האוויר ומשתנה לחומר חלבי ודביק. החומר נאסף

טיפין טיפין באופן ידני. בנוסף, חלקים שונים של

ידי על בעיקר עובדו ופירות) עלים (ענפים, העץ

קרה) או (חמה השרייה כך ואחר וריסוק כתישה

בשמן או במים, אך גם על ידי בישול וככל הנראה

זיקוק. של ראשוניות טכניקות באמצעות גם

או השמינית במאה הומצא הזיקוק רשמי, באופן

והסוד ייתכן מוסלמי. אלכימאי ידי על התשיעית

של עין גדי קשור בפיתוח של שיטת זיקוק בסיסית.

הפרי (למעלה) והשרף (למטה) הם חומרי הגלם העיקריים בהפקת הבושם

מחזון למציאות... ,2008 בשנת יותר, מאוחר שנים מאות וחמש כאלף לקראת המעבר של משפחת ארליך מהעיר (ירושלים) אל הכפר (קיבוץ אלמוג) חיפשנו רעיון ליזמה כלכלית שתהווה בסיס לקיום המשפחה. בטיול לשמורת עיינות צוקים (עין פשחה) מצאנו את החזון שלנו: להחזיר את החקלאות של עץ האפרסמון לחופי ים המלח ולהשיב

את תהילת העבר אל התעשיות הנובעות מהעץ. – מרתקת לדרך יצאנו זה ורומנטי ציוני חזון עם העץ של שתילים השגנו האפרסמון. חוות הקמת וודאות (אין המזוהה (Commiphora gileadensis)ואיך להרבות איך למדנו האפרסמון, עם מוחלטת) כי והבנו המלח) ים בצפון לגדול מיטיב (העץ לגדלו ופיתוח. מחקר של פרק לעבור צריך לתעשייה בדרך אספנו אנשי מקצוע, בנינו תכנית אסטרטגית ועסקית

והמיזם הרומנטי הפך למיזם ביוטכנולוגי.בנינו וגורמים, אנשים הרבה של ובסיוע השנים במשך אוסף נדיר של צמחי מרפא ובושם מקראיים ומדבריים. צברנו ידע חלוצי וייחודי בחקלאות של עצי מרפא, במיוחד שבנוסף והבנו (Burseraceae) הבושמיים ממשפחת פוטנציאל עם נוספים צמחים אצלנו גדלים לאפרסמון, רב. החלטנו להרחיב את גבולות החזון וכיום, לצד נטיעה (Commiphora gileadensis) אפרסמון עצי אלפי של ומורינגה (Boswellia sacra) הקטורת לבונת עצי ומאות להקים פועלים אנחנו ,(Moringaperegrina) רותמית החיים (עמק ופיתוח מחקר מרכז המלח ים בצפון חדשניים חקלאיים גידולים לקידום המוות) ים שליד

ויישומים ביו-טכנולוגיים הנובעים מהטבע. אחרי כשבע שנים של חקירת העץ, לא נותר לנו אלא לספר לכם כי הצלחנו לפענח חלק מסודות האפרסמון. מתחום הם מעניינים, הכי בעצם אולי נוספים, סודות נוסף - סגולותיו הרפואיות של עץ האפרסמון. המחקר צובר העץ של הרפואיות לסגולותיו בנוגע המדעי תאוצה בעשור האחרון ונמצא עדיין בחיתוליו (חלוצת המחקר היא ערב הסעודית) וגם כאן בארץ מתחילים ללמוד את סגולות העץ. דבר אחד כבר כן ברור - גם לעץ שיוחסו הרפואיות מהסגולות אחד אחוז רק אם בעץ מדובר כיעילות, מדעית יוכחו בעבר האפרסמון

הנושא בשורה משמעותית לאנושות.וסודות קדומות טכנולוגיות ממזגת האפרסמון חוות המודרניים. והפיתוח המחקר חזית עם ביחד עתיקים אשר קדומות לטכנולוגיות נחשפים בחווה המבקרים (מאה מרים אמבט כמו האלכימיה בתחום שמשו שלישית לספירה) וזיקוק שמנים אתריים (מאה שמינית-עד אותנו לשמש ממשיכות ואשר לספירה) תשיעית עצם היום הזה. משימת העל של חוות האפרסמון היא



מסע לגילוי סודו של האפרסמון 3גבי בק 4

במסגרת קמפוס למידה חוץ כיתתית שמתקיים מדי שנה במרכז המורים הארצי למדע וטכנולוגיה לבית הספר היסודי (מרכז ארצי למדע) יצאנו השנה (חנוכה אברהם, ומאיר ארליך גיא של בהדרכתם תשע"ה),

להתחקות אחר סודו של האפרסמון המקראי.

התחנה הראשונה הייתה בית הכנסת העתיק בעין גדי, שם למדנו כי "ארור" מי שיגלה את סוד הפקת אצל נשאר האפרסמון של סודו וכי האפרסמון, יצרניו מחשש שיפול לידיים זרות. גם תושבי יריחו עקרו הם ולכן הסוד את יגלו הרומאים כי חששו הגילוי. את למנוע במטרה האפרסמון מטעי את הבנו המרשימה הפסיפס רצפת שעל מהכתובת

עד כמה היה זה סוד שמור גם בעין גדי.

התחנה השנייה הייתה שמורת עינות צוקים. בתחנה חקרנו מתקנים ארכיאולוגיים שעל פי הסברה הפיקו שכאשר מספרת אגדה האפרסמון. שמן את בהם נחשפו המתקנים ריח ניחוח אפף את האוויר לרגעים ארוכים. את ריח הניחוח הזה מן הסתם כבר אי אפשר

לשחזר. את הסוד עדיין לא גילינו.

שבצפון אלמוג קיבוץ הייתה השלישית התחנה ים המלח. כאן נפגשנו עם אדם מיוחד, חולם, איש המשלב חזון ומעשה, ציוני מהזן החדש - גיא ארליך. גיא חוקר את סודו של האפרסמון המקראי, את רזי גידולו ואת הדרכים להפקת בושם ממנו. בחווה של חקרנו המקראי, האפרסמון צמח את היכרנו גיא את תכונותיו וגילינו כי כל איבר בצמח מפיק חומר בעל תכונות ייחודיות. בסיום הסיור, הפקנו שמנים אתריים מצמחי בושם בשיטת הזיקוק. את תערובת יהודה לענת רוזמרין, מהצמחים שהכנו השמנים ובלסמון - הוא האפרסמון המקראי - הוספנו לקרם בסיס שהוכן מחמאת קוקוס, שמן דקל ודונג דבורים.

בערבו של יום, מלאי חוויות ותובנות אודות הטכנולוגיה אנחנו שגם בתחושה הביתה חזרנו העתיקה, בעת אתם ואם האפרסמון. של סודו בגילוי חלק לקחנו הרי שהכנו, הקרם של בגורלו עלה מה שואלים שקרם זה משמש אותי ואת בני ביתי בטיפול בפצעים

וכמעשה קסם מהווה צרי (רפואה) לפגעי החורף.

בית הכנסת העתיק בעין גדי

הפקת שמנים בשיטת הזיקוק

שמורת עין צוקים (עין פשחה)

3 התמונות באדיבות יהודה כץ

4 גבי בק היא חברת צוות במרכז המורים הארצי למדע

ומתכננת קמפוס הלמידה החוץ כיתתית.

לפתח את המדע הקדום (רפואת הצמחים המסורתית/

עממית), באמצעות ידע וטכנולוגיות מתקדמים, למחקר

מדעי מודרני. בעזרת החוויה הרב חושית אליה נחשפים

ועקרונות טכנולוגיות להמחיש ניתן בחווה, המבקרים

מראש אתנו לתאם ממליצים אנחנו מורכבים. מדעיים

פעילות המותאמת לצרכי המורה והקבוצה.

שלנו: האינטרנט באתר עוד עלינו ללמוד ניתן

החווה של הפייסבוק ובדף www.jerichovalley.com(מומלץ לגלול לתחילת ציר הזמן).

לתיאום ביקורים, סיורים ופעילויות, נא ליצור קשר עם

[email protected] 052-4498200 ,גיא



מיה הלוי, מנהלת מוזיאון המדע ע"ש בלומפילד ירושלים והקואורדינטור של הקונסורציום האירופאי של פרויקט אינג'ינר 1

אתי אורון, מנהלת פרויקטים חינוכיים במוזיאון המדע ע"ש בלומפילד ירושלים ומנהלת פרויקט אינג'ינר בישראל על חינוך ל-STEM תוכלו לקרוא במאמרים: "חינוך ל- STEM", "חינוך טכנולוגי- סוגיות ואתגרים" שמופיעים בגיליון זה. 2

עוד על המושגים הנדסה וטכנולוגיה תוכלו לקרוא במאמר "בראשית הייתה טכנולוגיה - ועתה?" המופיע בגיליון זה. 3

הרקע לסיפור

בעקבות ההתפתחויות חסרות התקדים במדע ובטכנולוגיה

והשפעתן על החברה ועל התרבות במאה הנוכחית עולה

הצורך להטמיע אוריינות טכנולוגית/הנדסית במשולב עם

אוריינות מדעית. שילוב זה, המוכר כיום בזרם חינוכי שנקרא

STEM - Science Technology Engineering Math-חינוך ל

- מחייב בחינה עמוקה של המהות והדרך לשילוב תחום זה

בתוכניות הלימודים 2.

3 ?“Engineering” - “למה אנחנו מתכוונים במילה ”הנדסה

הלאומית האקדמיה של בהגדרה נעזר המושג לבירור

הידע גוף זמנית בו היא ”הנדסה בארה“ב: למדעים

אדם ידי מעשי מוצרים של ובנייה בתכנון שעוסק

ותהליך פתרון בעיות“. המהנדסים פועלים להתאים את

העולם הסובב אותנו לצרכים ולרצונות שלנו, עוסקים

שישפרו כך לבעיות חדשים פתרונות אחרי בחיפוש

העולם לשינוי מתייחסת הנדסית חשיבה חיינו. את

לחקר המתייחסת מדעית מחשיבה בשונה סביבנו,

תוך נעשית הנדסית חשיבה הטבע. עולם של והבנה

זוהי שלנו. ובכישורים התצפית ביכולת בידע, שימוש

וחוקים עקרונות בחשבון הלוקחת יצירתית חשיבה

סביבתיים. ושיקולים משאבים של זמינות מדעיים,

תחום זה הוא בעל פוטנציאל עצום להקניית כישורים

קוגניטיביים וחברתיים אצל לומדים ועל כן יש חשיבות

רבה לשילובה בתכניות הלימודים הפורמליות.

ירושלים בלומפילד ע“ש המדע מוזיאון צוות של מפגש

עם תכנית שפותחה על ידי מוזיאון המדע בבוסטון בשם

(/http://www.eie.org) Engineering is Elementaryכבר פועלת ואשר היסודיים, הספר לבתי המיועדת

רבה. סקרנות אצלנו עורר בארה“ב, מעשור למעלה

מקורית ומגוונת, עשירה לתכנית נחשפנו במפגש

וייחודית, המופעלת על ידי עשרות אלפי מורים ברחבי

מתפקודו מאוד התרשמנו הכול, מעל הברית. ארצות

של מוזיאון מדע כגוף פיתוח של תכניות לימוד בתחום

בפיתוח המתמחה גוף הוא מדע מוזיאון ההנדסה.

תופעות הממחישים ואביזרים מוצגים של ובבנייה

ייחודיים ומומחיות ידע בעל הוא בסביבה, ועקרונות

הן הנדרשות בתשתיות מצויד והוא תחומי, רב וצוות

לתהליכי בנייה והן לביצוע ניסויים, הנדרשים לפיתוח

ולהטמעה של תכניות בתחום זה.

בעקבות המפגש במוזיאון בבוסטון, יחד עם המפקחת

והצוות כהן שושי גב‘ והטכנולוגיה המדע לימודי על

בה של התכנית וגילינו התחלנו בלימוד מעמיק שלה,

1מיה הלוי, אתי אורון

הנדסה זה עניין יסודיסיפור (קצר) על פרויקט אינג'ינר

| כתבה |



רלוונטיות רבה לצרכי מערכת החינוך בישראל. שילוב

מדע של הוראה-למידה בתוכניות ההנדסה תחום

כלי להוות יכול וטכנולוגיה באמצעות משימות אתגר,

להגברת וכאמצעי בעיות, לפתרון כישורים להקניית

והטכנולוגיה המדע בתחומי התלמידים של העניין

תוך ההנדסה, למקצועות שלהם המודעות ולהעלאת

מבקשת זו תכנית מדעית-טכנולוגית. אוריינות טיפוח

לקרוא תגר על טפס (סטראוטיפ ) המהנדס כמקצוע

תחומים במגוון העוסקים לגברים בעקר המתאים

מסוים בלבד כמו הנדסת בניין והנדסת חשמל. במטרה

לשנות את הדימוי במקובל, חשוב להתחיל את הוראת

הנושא בצורה רחבה כבר בגיל הצעיר.

אלה היו נקודות המוצא אתם יצאנו לדרך עם פרויקט

לפני (/http://www.engineer-project.eu) ENGINEERכשלוש שנים.

בלומפילד ע“ש המדע מוזיאון של ובהובלה ביוזמה

ובהם מדינות, מ-12 שותפים 26 התאגדו ירושלים,

מוזיאוני מדע, בתי ספר, אוניברסיטאות, ארגון מוזיאוני

מדעים. מורי של עולמי וארגון אירופה של המדע

תחרותי קורא לקול הצעה פרסם האירופאי האיחוד

תהליכי להטמעת בדרכים העוסקים פרויקטים על

למידת החקר ופתרון הבעיות בהוראת המדעים ברחבי

אירופה, תוך שילובם בתכנית הלימודים הפורמליות של

המדינות השונות והכשרת מורים מתאימים להטמעתם.

הקול הקורא הציב גם מספר יעדים נוספים לפרויקט

כמו פיתוח יכולות של למידה עצמית מטעויות, פנייה

לקשת רחבה של תלמידים ועידוד מעורבות של בנות

ובנים בתחומי מדע וטכנולוגיה. על כל אלו ועוד ניסינו

לענות בהצעה שגיבשנו יחד - ואשר לשמחתנו הרבה

זכתה, וקבלה מימון מהאיחוד האירופי. בנובמבר 2011

אחת בכל ומשותפת. משתפת מרתקת לדרך יצאנו

מהמדינות השותפות הוקם צוות מקומי שכלל נציגים

אקדמי בלווי שפעל יסודי ספר ובית מדע ממוזיאון

צוות של מנצ‘סטר, מאוניברסיטת חוקרים צוות של

מפתחים ממוזיאון המדע בבוסטון ושל צוות מעריכים

מאוניברסיטת מערב אנגליה. בישראל, התכנית לוותה

מקצועית על ידי הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

המינהל במדיניות התומכת כתכנית החינוך, במשרד

למדע וטכנולוגיה לטיפוח תהליכי למידה בדרך החקר

המדעי- החקר מיומנויות של ולפיתוח בעיות ופתרון

ניסוי ותצפית, ופתרון בעיות.

המודל הפדגוגי

בפיתוח התכנית התבססנו על מודל פדגוגי של למידה

מבוססת פתרון בעיות. על פי גישה זאת נקודת המוצא

הנדסית, אתגר משימת שלנו, ובתכנית בעיה, היא

תופעות תהליכים, מושגים, ללמידת מניע המהווה

באמצעות מוצגת האתגר משימת במדע. ועקרונות

סיפור מסגרת רלוונטי במטרה לעודד את המוטיבציה

מוזמנים התלמידים אותה. לבצע התלמידים של

הנדרש, המדעי הידע את ולחפש שאלות להעלות

בתהליכי התלמידים את ומנחה מנווט/ת והמורה

הלמידה ומבנה איתם את הידע המדעי שהם זקוקים לו

לפתרון הבעיה. מתוך הניסיון העשיר שהצטבר בנושא

בארה“ב והניסיון הקצר שלנו, אנו מאמינים כי הוראה

של תחומי הנדסה באמצעות התנסות בתהליך התיכון

תחומי של אינטגרטיבית ללמידה הזדמנות מעניק

להתנסות לתלמידים ומאפשר והטכנולוגיה המדע

תהליך בעיות. פתרון של בתהליכים מעשי באופן

של הטכנולוגית האוריינות את מעצים כזה לימודי

ויכולות צוות עבודת של כישורים מפתח התלמידים,

המוטיבציה את מגביר - מכל והחשוב תקשורת, של

והעניין בלמידה אצל בנים ובנות כאחד.

במסגרת פרויקט אינג‘ינר פותחו עשר משימות אתגר

המדינות מעשר אחת (בכל עצמאיות לימוד כיחידות

השותפות בפרויקט פותחה יחידת לימוד אחת), עבור

תלמידי כיתות ד‘ - ו‘. משימות האתגר הן בעיות שיש

למצוא להם פתרון טכנולוגי באמצעות דגם פועל אותו

נדרש לפתח לתכנן ולבנות. כל יחידה עוסקת בתחום

הנדסי מוגדר כמו הנדסת חשמל, הנדסה ביו רפואית,

הנדסת חומרים, הנדסת סביבה וכו‘. כל יחידה נמצאת

הלימודים בתכנית הנכלל מדעי תוכן לתחום בזיקה

של אותה מדינה ומבוססת על שימוש בחומרים זמינים

וזולים. כל יחידה כוללת פעילות לתלמידים וכן מדריך

מפורט למורים שמסייע להם בביצוע כל אחד משלבי

תהליך התיכון במסלול מובנה. לצד היחידות המיועדות

עבור משלימות יחידות פותחו ספר, בבתי להוראה

העושות הנדסיות אתגר משימות – מדע מוזיאוני

שימוש במוצגים ובתשתיות הקיימים במוזיאונים.

תהליך הפיתוח נעשה בצורה שיתופית ייחודית: שיתוף

בין במוזיאונים, פיתוח צוות ואנשי מורים בין פעולה

מהשדה אנשים בין פורמלי, והלא הפורמלי החינוך

וחוקרים. כל זאת בשיתופיות של מדינות שונות - כל

מדינה אחראית לפיתוח של משימת אתגר אחת ונהנית



אבני דרך בפיתוח התכנית

צורך: הוגדר למעשה על ידי הקול הקורא שאליו הגשנו

את ההצעה. כך שיכולנו לצאת לדרך התיכון:

לאסוף מידע: זהו השלב הראשון במעגל התיכון שכולל

את שלב שאילת השאלות ואיסוף המידע. ערכנו סקר

מקיף בכל עשר המדינות בהם התכנית אמורה לפעול

בכל המיוחדים המאפיינים את ולהכיר להבין כדי

תכניות של התכנים על מידע אספנו ומדינה. מדינה

הספר בית של הגבוהות בכיתות במדעים הלימודים

שעות מספר על ההוראה, ודרכי אופי על היסודי,

מדע. שמלמדים המורים פרופיל ועל המדע, לימודי

מידע זה שימש אותנו על מנת להתאים את התכניות

שכל המדינות מפתחות לכלל התלמידים בהן. במקביל,

אופי על השותפים המוזיאונים מכל מידע גם אספנו

הפעילויות הנערכות במוזיאונים וכן על תחומי הדעת

בין מרתק. היה שאספנו המידע מתמחים. הם שבהם

וטכנולוגיה מדע שמלמדים המורים כי למדנו היתר

בבתי ספר יסודיים בישראל הם בעלי השכלה מדעית

האחרות אירופה במדינות המורים מרוב יותר רחבה

מדע לימוד שעות ליותר זוכים ישראל שתלמידי וכן

שהתקיימה בסדנה היסודי. הספר בבית וטכנולוגיה

למדנו השותפים, כל עם בירושלים המדע במוזיאון

המבנה הרציונל, את בבוסטון המדע ממוזיאון כולנו

רבה בהצלחה מפעילים שהם התוכנית של והתכנים

בארה“ב והתנסינו במספר משימות אתגר שלהם. מידע

זה סייע לנו לאתר ולבחור את עשרת תחומי ההנדסה

הרלוונטיים שיכולים להשתלב בתכני הלימוד המדעיים

כל למדינות. הנושאים את ולשדך השונות, במדינות

מדעי תוכן ונושא אחד הנדסי תחום קבלה מדינה

ההנדסה תחום את קיבלנו (אנחנו הלימודים מתכנית

בגוף מערכות הלימודי הנושא ואת הביו-רפואית,

קשה הנשימה). במערכת להתמקד בחרנו בו האדם,

לפעמים להבין ולהעריך מראש עד כמה שלב זה הוא

חשוב בתהליך התיכון.

להעלות רעיונות: שלב סעור המוחות הוא תמיד שלב

מרתק בתהליכי תכנון. שלב זה כדאי לעשות בחברותא

ולא לבד, וככל שהקבוצה מגוונת יותר, יש סיכוי להגיע

התחיל התהליך יותר. ומקוריים מעניינים לרעיונות

עם בשיתוף עבד המקומי הצוות כאשר מדינה, בכל

דרכים חפשו ויחד הנבחר, ההנדסי בתחום מהנדסים

בעבודתם המהנדסים את שמעסיקות בעיות לתרגם

הגיעו לתהליך השותפים כל לימודית. לפעילות

המדע במוזיאון לסדנה הראשונים הרעיונות עם

באמסטרדם - המורים של בתי הספר השותפים, צוותי

החינוך של מוזיאוני המדע, והחוקרים שלוו וסייעו לנו

בתהליכי הפתוח. צוות הפיתוח כלל זוגות של מדינות,

כאשר כל זוג כלל נציגים משתי מדינות. כל זוג העלה

הוא בהם ההנדסה בתחומי אתגר למשימות רעיונות

לעולמם רלוונטיות שהן משימות על בדגש מתמקד,

של הילדים וישימות לתהליך הלימוד בכיתה ובמוזיאון.

לאורך שנמשך משותף מסע למעשה התחילו הזוגות

היה שלנו הזוג בן הפרויקט. של הפיתוח תהליך כל

הוצגו בצוותים שעלו השונים הרעיונות מיוון. הצוות

בפני כל השותפים והתגובות שהתקבלו אפשרו לקבל

גישות להטמיע נוספות, מדינות של מצוותים משוב

למידה שונות, וללמוד על הבדלים תרבותיים.

שלב אל צוות כל ניגש זה בשלב ולתכנן: לפתח

צוות של בהובלה שגובשה תבנית בסיס על התכנון,

לקבוע היה חשוב מנצ‘סטר. מאוניברסיטת החוקרים

מראש תבנית אחידה כדי שניתן יהיה בהמשך לעשות

מהתוצרים של כל יתר תשע המדינות האחרות. צוות

המדע מוזיאון של הצוות את כלל הישראלי הפיתוח

נתיב הספר מבית מורה ירושלים, בלומפילד ע“ש

וטכנולוגיה מדע הוראת על והפיקוח במודיעין זבולון

במשרד החינוך, שנעזר וקבל תמיכה וסיוע ממהנדסים,

ומומחים נוספים בתחום הדעת.

ההנדסי התיכון מעגל את אימצנו שהגשנו בהצעה

בבוסטון, המדע במוזיאון שפותח השלבים חמשת בן

השונים. הנדסה בתחומי האתגר למשימות כמתווה

מעגל התיכון גם שימש למעשה גם כמתווה לשותפים

בתהליך הפיתוח של הפרויקט. להלן התרשים:

Engineering is Elementarywww.mos.org/eie

Museum of Science, Boston

לאסוף מידע

להעריךולשפר

לפתחולתכנן

להעלותרעיונות

לבנות

צורך



התאמה עם המדינות, בכל היחידות בכל שימוש

מקומית יחסית מצומצמת (אם כי חשובה ביותר). כמה

עקרונות הנחו אותנו בקביעת התבנית:

שיהיו מסגרת סיפורי דרך האתגר משימות הצגת •

מתוך עולם המושגים והחוויות של הילדים.

פרק כל כאשר פרקים, מארבעה תורכב יחידה כל •

יוקדש לשלבים מוגדרים של מעגל התיכון.

לכל המשותף הכנה בשיעור היחידה של פתיחה •

ומה טכנולוגיה מהי בשאלה שעוסק היחידות

של תפיסות לאתר נועד, השיעור מהנדסים. עושים

מושגי ולהבנות לנושא סקרנות לעורר תלמידים,

יסוד בתחום הדעת טכנולוגיה דרך פעילות חווייתית.

ניסוי של בתהליכים משולב היה היחידה תכנון

והערכה. עוד בשלב התכנון הראשוני החלטנו להפעיל

את כל הפעילות שפתחנו עם הצוות המפתח כפיילוט

כדי לבחון את הרעיונות שהעלו הלכה למעשה. לשם

כך הפעלנו חלק משלבי התכנית עם מבקרים צעירים

במוזיאון ועם תלמידים בבית ספר נתיב זבולון. מטרת

עם התלמידים מתמודדים איך לבדוק היתה הניסוי

פתרונות? מגוון למצוא מצליחים הם האם המשימה:

לפתור להם סייע הראשון בשלב שרכשו הידע האם

את המשימה, ופתח בפניהם רעיונות חדשים?

לשמחתנו, התלמידים מצאו מגוון פתרונות רחב הרבה

חודשים מספר לאחר עליו. חשבנו שאנו מזה יותר

יחידת בפתוח הראשון השלב את הצוותים כל סיימו

הלימוד שלהם, אותו הציגו בפני כל השותפים בסדנא

אוניברסיטת של החוקרים צוות במילנו. שהתקיימה

את לשפר וסייע הפיתוח תהליך את לווה מנצ‘סטר

ברקע היחידות את ולהעשיר הפדגוגיים ההיבטים

מדעי רלוונטי.

דוגמאות למשימות אתגר

שואב אבק לניקוי החדר

משימת האתגר של הצוות השבדי עוסקת בתחום

הנדסת חשמל, על התלמידים היה לתכנן ולבנות

שואב אבק.

על מנת לנקות את הכיתה מפתיתי נייר ("קונפטי"),

מסיבה לאחר הכיתה רצפת על שנשארו

בידי היה שלא מכיוון בלילה. מאוחר שהסתיימה

היה "אמיתי" אבק שואב או מטאטא התלמידים

עליהם לבנות שואב מתאים. על מנת שיוכלו לבנות

שאלות שואלים התלמידים האבק שואב את

ואוספים מידע על אופן הפעולה של שואב אבק,

מעגלים על אויר, של תנועה על מאווררים, על

עם בהמשך ומתמודדים מפסקים ועל חשמליים

כל הבעיות הטכניות עד לבנייה של תוצר שמצליח

לשאוב פתיתי נייר.

בימים אלו קבלנו הודעה משמחת מאד כי יחידת

בתחרות הראשון במקום זכתה האבק שואב

למידה חומרי פיתוח של בקטגוריה אירופאית

על אורגנה התחרות וטכנולוגיה. מדע למורי

- scientix - אירופה של מדעי לחינוך אתר ידי

והבחירה נעשתה על ידי מורים למדעים באירופה.

בעקבות הזכייה היחידה תתורגם ל-28 שפות.

תלמידים משבדיה בוחנים ומנסים

את שואב האבק שתכננו ובנו



בניית אמצעי למדידת נפח נשיפה

עוסקת הישראלי הצוות של האתגר משימת

לתכנן התלמידים על ובה הביו-רפואה בתחום

מרבי. נשיפה נפח למדידת אמצעי ולבנות

סיפור באמצעות למשימה נחשפים התלמידים

במערכת מבעיה שסובלת ילדה על מסגרת

הנשימה וכדי לאבחן את הבעיה קבלה מהרופאה

המכשיר הבעיה. לאבחון שיסייע מדידה מכשיר

שקבלה נשבר במהלך הטיול השנתי וילדי הכיתה

חדש מדידה אמצעי לבנות לה לסייע התנדבו

תלמידי בשטח. לרשותם שעמדו מהחומרים

הכיתה מתבקשים בשלב זה לתכנן ולבנות אמצעי

שבסיפור. הכיתה לחברי בדומה חדש מדידה

תהליך את התלמידים מתחילים למעשה מכאן

על מידע ואוספים שאלות שואלים הם התיכון:

מערכת הנשימה, על המושג נפח ועל האמצעים

למדידת נפח; הם מעלים רעיונות, מתכננים, בונים

בהתאם שבנו, הטכנולוגי הפתרון את ומשפרים

ומהמורה. לכיתה מחבריהם שקיבלו למשוב

תלמידות בוחנות אמצעי למדידת נפח נשימה

היה היחידות של הפיתוח תהליך ולנסות: לבנות

מורכב משני סבבים:

הסבב הראשון כלל את כתיבת היחידה על ידי הצוות

המשותף בכל מדינה, הפעלת ניסוי פיילוט של היחידה

בשתי מדינות, במספר כיתות בכל אחת מהן והערכת

תצפיות באמצעות מקצועי צוות ידי על היחידה

בכיתות וניתוח משובים בכתב של התלמידים והמורים

ההערכה תוצרי המורים. עם שהתקיימו וראיונות

סיפקו מידע על נקודות חוזק וחולשה של התכנית: מה

עובד טוב ומה פחות, מה מיותר ומה חסר, מה מובן ומה

מערכת בנושא היחידה הופעלה בהמשך, מדי. קשה

זבולון נתיב הספר בבית ידינו על שפותחה הנשימה

העשייה משתלבת כיצד להעריך במטרה במודיעין,

ההנדסית בתהליך הלמידה של ידע מדעי חדש, וכיצד

עם להתמודדות התלמידים של הקודם הידע תורם

הבעיה. בחנו את התכנית מנקודות מבט נוספות: איזה

שיח היא מקדמת בכתה? איך מתנהלת העבודה? ממה

לכל מעל ועוד. פחות. וממה מתלהבים, התלמידים

נדהמנו לראות את המגוון הרב של הפתרונות שהציעו

התלמידים למשימת האתגר שלנו - בנייה של מכשיר

יצירתיים, ורעיונות פתרונות - נשיפה נפח המודד

בשלב שרכשו המדעי הידע על התבסס שחלקם

הפיתוח צוות שאפילו כאלה וחלקם המידע איסוף

לא חשב עליהם. הפעלת התכנית בבית הספר היוותה

פתוחה משימה היא שהצענו שהמשימה לכך עדות

היטב, ומוגדרת מובנת היא פתרונות, מגוון שמזמנת

הן התלמידים, לרמת מתאימה שלה הקושי ורמת

לבנות והן לבנים. שמחנו מאד לקבל משובים דומים גם

משותפינו ביוון. במיוחד היה חשוב לנו לקבל משובים

את גם בדקנו במקביל, בכתות. מהמורים ותובנות

היחידה שפותחה על ידי הצוות היווני - משימת אתגר

בתחום ההנדסה הימית שעסקה במושגים מדעיים של

ציפה ושקיעה. עם כל התובנות שגיבשנו יכולנו לחזור

אל שלחן העבודה לשלב הסבב השני.

בשלב זה התמקדנו בכתיבת המדריך למורה, שמטרתו

כולל המדריך בכתה. היחידה בהפעלת למורה לסייע

ופעילות, פעילות לכל מפורשות כתובות הנחיות

וכמויות, צילומים (הכוללת מדוקדקת ציוד רשימת

וזולים לרכישה זמינים מוצרים על כאמור ומבוססת

לקנייה) המלצות על ארגון הזמן בשיעור (שמבוססות

על ההתנסות בפועל עם כיתות ותלמידים), דפי עבודה

שגויות תפישות על ומידע מדעי רקע חומר והערכה,

נפוצות בתחום שבו עוסקת היחידה.

נחשפנו השותפים כל של המשותפים במפגשים

להבדלים תרבותיים מהותיים, שבאו לידי ביטוי בעבודת

התלמידים. למשל: היחס אל נושא שיתוף ידע ולימוד

חשוב היה כמה עד דווח היווני הצוות בעוד עמיתים.

להבהיר לתלמידים כי בשלב הראשון חשוב שכל צוות

ינסה למצוא פתרון ייחודי שלו מבלי להתבונן במעשה

ידיהם של קבוצות התלמידים האחרות, הצוות השוודי



להתבונן מאוד קשה שבדיים שלתלמידים דיווח

שראו רעיונות וליישם אחרות קבוצות של בפתרונות

נתפס היוונים ואצל שאצלנו מה אחרים. של בתוצר

כלמידת עמיתים ושיתופיות, נתפס על ידי התלמידים

השבדים כהעתקה או גניבת רעיונות.

של צוות ליווה כולו הפרויקט את ולשפר: להעריך

של בתהליך אנגליה מערב מאוניברסיטת חוקרים

הפרויקט השפעת את חקר הצוות מעצבת. הערכה

התלמידים, בקרב המורים. על והן התלמידים על הן

נבדקו התפיסות והעמדות שלהם כלפי לימודי המדע

הנלמד בחומר שלהם העניין ומידת והטכנולוגיה

בעקבות הפרויקט. בקרב המורים נבדקו הגישות ודרכי

הידע רמת וטכנולוגיה, מדע בהוראת שלהם ההוראה

הביטחון ומידת היחידה של ההנדסה בתחום שלהם

שלהם בהוראת תחומי המדע והטכנולוגיה בכלל.

עם מלא פעולה בשיתוף שעבד הישראלי, לצוות

חשוב היה וטכנולוגיה, מדע הוראת על הפיקוח

ראשון ממקור גם לשמוע החיצונית, להערכה בנוסף

מהשטח. המורים ומדריכי המורים של תגובתם את

בנובמבר 2012 הופעלה על ידי צוות הפרויקט הישראלי

ההשתלמויות במרכז ראשונה מורים השתלמות

בשלומי, בה השתתפו 8 מדריכות ו-18 מורים, שלקחו

במהלך הניסיונית התכנית את להפעיל עצמם על

השתלמות קיימנו שנה אותה בסוף תשע"ד. שנה"ל

בה מובילים ולמורים מורים למדריכי בשלומי נוספת

היו שותפים להדרכה גם חלק מאותם מורים שהעבירו

החלו כבר תשע"ה בשנה"ל בכיתותיהם. התוכנית את

שהנחה העיקרון בנושא. נוספות השתלמויות מספר

בדיבורים למעט היה השתלמויות בתכנון אותנו

ההשתלמויות במהלך בעשייה. ולהרבות ותיאוריה

הפרויקט, בבסיס שעומדת הפדגוגית הגישה הוצגה

המשתתפים של עצמית התנסות על דגש שימת תוך

בתחום העוסקת הישראלית, היחידה שיעורי בכל

ההנדסה הביו-רפואית. כמו כן, חשוב היה לנו להפגיש

שונים, הנדסה מתחומי מומחים עם המורים את

בתחום. העיסוק של נוספים היבטים בפניהם שיציגו

באופן והתנסו המורים נחשפו ההשתלמות במהלך

חלקי גם עם מספר יחידות לימוד נוספות כמו יחידת

הלימוד שפותחה בהולנד, העוסקת בהנדסה אקוסטית

בדנמרק, שפותחה הלימוד וביחידת קול, ובאנרגיית

העוסקת בהנדסת חומרים ובבידוד.

אחת המורות היטיבה לתאר את החוויה שעברו המורים

וטכנולוגיה למדע החזיר ENGINEER" בהשתלמות:

החיפוש החוויה, הסקרנות, הלמידה, שימחת את

והאוטונומיה של התלמידים בתהליך הלמידה". המורים

להם העניקה שלהם, העצמית שההתנסות הדגישו

תחום עם להתמודד והיכולת הביטחון את הכול מעל

להם תרמה האישית החוויה בכיתותיהם. הטכנולוגיה

להתעורר שעלולים קשיים עם להתמודדות כלים

תסכול של רגעים כמו האתגר משימת ביצוע במהלך

של העבודה מתהליך נפרד בלתי חלק שהם ואכזבה,

מהנדסים.

ממצאי דוח ההערכה שהציגו החוקרים מאוניברסיטת

מהמורים שקיבלנו במשובים תמכו אנגליה מערב

שעברו את ההשתלמויות ומאלו שהעבירו את היחידה

המורים בביטחון עלייה נצפתה בדוח בכיתותיהם.

השימוש ובמידת וטכנולוגיה מדע המקצוע בהוראת

של המורים בדוגמאות מחיי היומיום. חל שינוי בדרכי

והתנסויות מדעיים פרויקטים ביצוע שכללו הוראה

של ביצוע שאלות, שאילת עידוד בעיות, בפתרון

ניסויים מדעיים, וכן גברה היכולת שלהם להעריך את

תהליכים ותוצרים שעושים התלמידים.

משאלוני ההערכה שאספו החוקרים מהתלמידים עלה

של הלמידה שתהליך העידו (75%) התלמידים שרוב

עלייה שהייתה וכן חיובית חוויה עבורם היווה היחידה

משמעותית (33%) בהתנסויות מעשיות, בעבודה בזוגות,

שבו האופן על ובלימוד בעיות בפתרון בהתנסויות

פועלים מהנדסים.

דיווחים מהשטח

מורים למורי בשלומי, השתלמויות מספר לאחר

מוזיאון של הצוות ידי על שבוצעו מובילים, ולמורים

המדע יחד עם מדריכות הארציות, הועברה האחריות

להמשך הטמעת התכנית לפיקוח על מדע וטכנולוגיה

במשרד החינוך. בימים אלו ניתנות השתלמויות למורים

במרכזי פסג"ה על ידי המדריכות הארציות אירית כהן

וגלית ניב. המדריכות מדוחות על פניות רבות בעקבות

התכנית. על המצוינים והמשובים החיוביים ההדים

רבה התלהבות מעוררת אינג'ינר תכנית לדבריהן

ומבקשים רב עניין בה מגלים אשר המורים, בקרב

להכיר יחידות הוראה נוספות. זוהי עדות חשובה ביותר

בישראל. שפיתחנו החדשנית תכנית של להצלחה

של ההרחבה להמשך מקוים המדע במוזיאון אנחנו

גיל ובשכבות הארץ בכל הנדסה בתחום העיסוק

נוספות - נשמח תמיד להירתם למשימה חשובה זו!



פרולוג

מוקפים אדם, ידי מעשה שרובו בעולם חיים אנחנו

מבצעים שאנחנו פעולה בכל טכנולוגיים במוצרים

במהלך היום - ממברשת השיניים בבוקר, המים שאנחנו

שמביא האוטובוס לובשים, שאנחנו הבגדים שותים,

אנחנו שעליו הכיסא הספר, לבית או לעבודה אותנו

יושבים ואפילו המזרון שעליו אנחנו ישנים. אנחנו חיים

טכנולוגיות יצרו הנדסי תיכון תהליכי הנדסי. בעולם

שמקדמות ומשפרות את הבריאות שלנו, את המזונות

אמצעי את בינינו, התקשורת דרכי את אוכלים, שאנו

התחבורה המאפשרים לנו להגיע לכל מקום, את איכות

החיים והסביבה ואפילו את אופי הבילוי שלנו. התנסות

פעילה בתהליכי התיכון ההנדסי מאפשרת לתלמידים

היכרות מעמיקה והבנה טובה יותר עם העולם הסובב

אותם.

התיכון תהליך כי להראות שהצלחנו מקוות אנחנו

ההנדסי יכול לשמש אותנו בדרכים רבות, לא רק בעת

תכנון בית חדש או מוצר בתעשייה. תהליך התיכון הוא

מתווה נפלא הן במישור הקוריקולרי - לפיתוח תכנית

התהליך בהוראת - הפדגוגי במישור והן - לימודים

בעת לשמש יכול הוא בטכנולוגיה. בעיות פתרון של

ליצירת וגם חדש פרויקט לפיתוח גם אחת ובעונה

למידה כישורי תכנים, להבניית מרתק הוראה מסלול

ומיומנויות חשיבה. מעל לכל זהו כלי לפיתוח ולהעצמה

אישית – ניתן לאמץ אותו ולעשות בו שימוש במגוון של

מצבים ובעיות, החל מבניית תפריט מזון בריא לארוחה

ועד לבניית מוצרים לפתרון בעיות בטכנולוגיה.

עשר כל את למצוא תוכלו המדע מוזיאון באתר

אתכם מזמינים אנחנו זה. בפרויקט שפותחו היחידות

להיכנס לאתר ולהשתמש בהן!

https://www.mada.org.il/engineerלהלן קישור לסרטון על הפרויקט אינג'ינר:

http://vimeo.com/91390341

אתר פרויקט אינג'ינר בעברית -https://www.mada.org.il/engineer

אתר פרויקט אינג'ינר באנגלית -http://www.engineer-project.eu

- Engineering is Elementary אתר פרויקטhttp://www.eie.org

Katehi, l, Pearson, G, and Feder, M. (Eds) 2009. Engineering in K-12 Education. National Academies Press

Iiannis, M. 2010. K-12 Engineering - the Missing Core Discipline , chapter 4 , Pg 37 Holistic Engineering Education . Beyond Technology

Olson, s, Labov, j. Rapporteurs 2014. STEM Learning Is Everywhere: Summary of a Convocation on Building Learning Systems, National Academies Press.

Tai, R.H, Liu, C.Q, Maltese, A.V, and Fan, X. 2006. Planning early for careers in science. Science, 312, 1143-1144.

מקורות

למדע: מרכז המורים הארצי למדע וטכנולוגיה לבית-הספר היסודיפרויקט המבוצע על-ידי אוניברסיטת תל אביב על-פי מכרז מס' 6/1.07 עבור המזכירות הפדגוגית, משרד החינוך

תודה מיוחדת לעמותת "בשער" – קהילה אקדמית למען החברה בישראל על הסיוע במרצים מובילים בתחומי המדע והטכנולוגיה

אוניברסיטת תל אביבבית הספר לחינוך

המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי

משרד החינוךהמזכירות הפדגוגית - אגף מדעים

הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה

מינהלת מל"מהמרכז הישראלי לחינוך מדעי טכנולוגי

ע"ש עמוס דה-שליט

מרכז מורים ארצי למדע וטכנולוגיהלבית-הספר היסודי


תערוכה של גופים חינוכיים והוצאות לאור

הסעות מסודרות מכל רחבי הארץ

מו" ר האדםטכנולוגיה במחשבה תחילההכנס השנתי של מרכז המורים הארצי למדע וטכנולוגיה לבית הספר היסודי

כ"ג בניסן תשע"ה, 12 באפריל 2015אודיטוריום בר שירה | אוניברסיטת תל-אביב

קפה של בוקר: 9.30-8.30

מושב פתיחה 11:45-9:30דברי פתיחה: על נושא הכנס

ד"ר מירי דרסלר, ראש מרכז המורים הארצי למדע וטכנולוגיהלבית הספר היסודי – מרכז למדע

ברכותגב' שושי כהן, מנהלת תחום מדעים ומפמ"ר מדע וטכנולוגיה,

משרד החינוךפרופ' רפי נחמיאס, ראש המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי,


הרצאותביומימקרי: טכנולוגיה בהשראת הטבע-רובוטים מבוססי חרקים

פרופ' אמיר איילי, ראש החוג לזואולוגיה, אוניברסיטת תל-אביב, עמותת "בשער" - קהילה אקדמית למען החברה בישראל

כימיה, הייטק ומה שביניהםפרופ' גיל מרקוביץ, ראש בית הספר לכימיה, אוניברסיטת תל-אביב,

עמותת "בשער" - קהילה אקדמית למען החברה בישראל

ארוחת צהרים קלה 12.30-11.45

מושבים מקבילים 14:30-12:30מושב א: טכנולוגיה בסביבות למידה מגוונות

אינטראקטיביות ככלי להדגמת עקרונות מדעיים וטכנולוגיים •מורכבים

ד"ר נצח פרביאש, פארק קרסו למדע, באר שבע ביומימיקרי בספארי: הכי טבעי ללמוד מהטבע •

גב' מיכל טופז, הספארי, רמת גן החומר שזוכר •

מר טל טלמון, מהנדס חומרים חכמים, חברת אוקסיד טכנולוגיה מתקדמת בע"מ חקר ופתרון בעיות בסביבת הלמידה "אנרגיה בראש אחר" •

מר גיא גרובס, המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי, אוניברסיטת תל-אביב

מושב ב: מדענים ומהנדסים בפעולהמדעי ההעתקה: העברת טכנולוגיות יישומיות לשימוש ברפואה •

ד"ר גבי נירנברג, בית החולים רמב"ם, חיפה מהאוקיינוס האנטרקטי ועד למדף: •

המסע מאחורי מוצר חדשני לטיפול בהפרעת קשב וריכוז ד"ר גלי ארצי, מנהלת מדעית, חטיבת VAYA PHARMA, חברת אנזימוטק

דשנים, מזון, חקלאות, סביבה ומה שביניהם •מר הלל מגן, מנהל מכון האשלג הבינלאומי (IPI), שוויץ

מושב ג: מודלים פדגוגיים לפתרון בעיות בטכנולוגיהשיתוף פעולה בין מהנדסים לתלמידים בתהליך פתרון בעיות •

נציגי חברת ברודקום והפיקוח והיצגים של בתי ספר: בית הספר אבו עאמר, נצרת; בית הספר ארזים, תל אביב

ביומימיקרי בשדה הפדגוגי: ללמוד וללמד מהטבע •אינג' יעל הלפמן-כהן, המעבדה לביומימיקרי,

בית הספר ללימודי הסביבה, אוניברסיטת תל-אביב מנכ"ל ארגון הביומימיקרי הישראלי

אנימציה דיגיטלית בשירות הוראה הטכנולוגיה •ד"ר חגית ירדן, בריינפופ, ישראל

מושב נעילה 16:00-14:45איך לספר סיפור בתמונה - המצלמה ככלי להתבוננות

מר הראל סטנטון, צלם ומרצה בינלאומי המעביר תהליכיםארגוניים באמצעות כלים של פוטותרפיה

תשורותאוגדן דגמי הוראה בסביבה חוץ-כיתתית• גיליון חגיגי של כתב העת אאוריקה (גיליון 38)• תשורות מגופים חינוכיים•

Documents

אאוריקה טכנולוגיה במחשבה תחילה