דוקטור לפילוסופיה - Weizmann Institute of Science

Transcription

Thesis for the degree
‫עבודת גמר (תזה) לתואר‬
Doctor of Philosophy
‫דוקטור לפילוסופיה‬
Submitted to the Scientific Council of the
Weizmann Institute of Science
Rehovot, Israel
‫מוגשת למועצה המדעית של‬
‫מכון ויצמן למדע‬
‫ ישראל‬,‫רחובות‬
By
Dvora Katchevich
‫מאת‬
‫דבורה קצביץ‬
‫המעבדה בלימודי הכימיה בישראל כסביבת‬
‫לימודים לבניית טיעונים‬
The chemistry laboratory as a learning
environment for constructing arguments
Advisors:
:‫מנחים‬
Prof. Avi Hofstein
Dr. Rachel Mamlok-Naaman
‫פרופ' אבי הופשטיין‬
‫נעמן‬-‫ד"ר רחל ממלוק‬
June 2011
‫אייר תשע"א‬
‫תודות‬
‫‪ ‬למנחיי היקרים‪ ,‬פרופ' אבי הופשטיין וד"ר רחל ממלוק‪-‬נעמן‪ ,‬הנני אסירת תודה על‬
‫שהובלתם אותי יד ביד לאורך מסע מרתק ומאתגר זה‪ .‬הדרך לא תמיד היתה בהירה‬
‫ולעיתים אף פתלתלה‪ ,‬אך אתם אלו שהארתם לי אותה‪ ,‬והצעדתם אותי בסבלנות‬
‫ובמקצועיות רבה לעבר קו הסיום המיוחל‪ .‬הייתם ועודכם דמויות משמעותיות בהתפתחות‬
‫המקצועית שלי‪ ,‬למדתי מכם רבות על הוראת המדעים בכלל ועל מחקר מדעי בפרט‪.‬‬
‫‪ ‬לחברי הוועדה המלווה פרופ' בת‪-‬שבע אלון וד"ר דוד פורטס‪ ,‬על שקראו בעיון ובשימת לב‬
‫את הדו"חות שהגשתי בכל שלבי המחקר‪ ,‬ועל הצעותיהם המועילות שעזרו לי לקדם את‬
‫עבודת המחקר‪.‬‬
‫‪ ‬למכון ויצמן למדע ‪ ,‬על כל מגוון האפשרויות שפתח בפני‪ ,‬החל בהיבט האנושי‪ ,‬דרך כל‬
‫סביבת הלמידה‪ ,‬השירותים השונים שהעמיד לרשותי וכלה בהיבט הטכנולוגי‪.‬‬
‫‪ ‬ליטי ורון‪ ,‬על שערכה את הניתוחים הסטטיסטיים בדייקנות‪ ,‬בקפדנות‪ ,‬בשילוב הצעות‬
‫למבחנים שיוכלו לשקף את הממצאים בצורה הטובה ביותר‪.‬‬
‫‪ ‬לתרצה קאודרס‪ ,‬על שעזרה באיתור מאמרים וספרים וכן בבדיקת רישום המקורות‪ ,‬והכול‬
‫בנועם ובמקצועיות רבה‪.‬‬
‫‪ ‬לד"ר יעל שוורץ‪ ,‬על הקריאה של התזה‪ ,‬הערותיך הענייניות‪ ,‬העידוד‪ ,‬והחברות‪.‬‬
‫‪ ‬לד"ר רינה הרשקוביץ‪ ,‬על שקראה חלק מפרק הממצאים בהקשר לתוכנית ההתערבות‬
‫בכיתה והציעה הצעות שעזרו לי לקדם את הפרק‪.‬‬
‫‪ ‬למלכה יאיון‪ ,‬שותפתי לחדר‪ ,‬על העידוד לאורך כל הדרך‪ ,‬על ההצעות והדיונים‪ ,‬ועל שהיית‬
‫שם בשבילי‪.‬‬
‫‪ ‬לרלי שור על היותה פרצות הדרך בתחום פיתוח המעבדה החוקרת ושילובה בהוראת‬
‫הכימיה בישראל‪.‬‬
‫‪ ‬לד"ר מירה קיפניס‪ ,‬על היותה פורצת הדרך בתחום המחקר אודות המעבדה החוקרת‪,‬‬
‫ויכולתי להמשיך את דרכה‪.‬‬
‫‪ ‬לחברי קבוצת הכימיה בעבר ובהווה‪ :‬שרה אקונס‪ ,‬ד"ר רון בלונדר‪ ,‬ד"ר רות בן צבי‪ ,‬זיוה‬
‫בר‪-‬דב‪ ,‬ד"ר איאד דקידק‪ ,‬ד"ר דורית טייטלבאום‪ ,‬ד"ר שלי לבנה‪ ,‬ד"ר תמי לוי נחום‪ ,‬ד"ר‬
‫דפנה מנדלר‪ ,‬ד"ר מרסל פרייליך על העזרה המקצועית‪ ,‬על העזרה בתיקוף וקידוד של חלק‬
‫מחברי הקבוצה‪ ,‬ועל החברותא‪.‬‬
‫‪ ‬לכל מורות המחקר שלקחו חלק במחקר ופתחו בפני את כיתותיהם והסכימו שאצפה‬
‫בקבוצות העבודה‪ ,‬אקשיב לשיח שלהן‪ ,‬אאסוף מהתלמידים דו"חות מעבדה‪ .‬כמו כן‪ ,‬על‬
‫היענותן של מורות המחקר להתראיין‪.‬‬
‫‪ ‬לכל התלמידים באוכלוסיית המחקר‪ ,‬על שקבלו אותי כחלק מכיתת הכימיה שלהם‪,‬‬
‫ששיתפו פעולה והסכימו להתראיין‪.‬‬
‫‪ ‬לאורנה עמר‪ ,‬על שהעמידה לרשותי כל משאב שביקשתי‪.‬‬
‫‪ ‬לברק כהן ונתנאל עותמי‪ ,‬על העזרה המסורה בתחום הטכני‪ ,‬בתחום המחשוב‪ ,‬הקלטות‪,‬‬
‫שיכפול וצילום‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ ‬להנהלת בית הספר‪ ,‬תיכון אזורי גדרה‪ ,‬על שאפשרו לי לצאת מבית הספר‪ ,‬להשלים את‬
‫לימודי התואר‪ ,‬והתחשבו בי בבניית מערכת השעות בבית הספר‪.‬‬
‫‪‬‬
‫למשפחתי האהובה‪ ,‬שהיתה שם בשבילי בעליות ובמורדות‪ ,‬תמכה חיבקה‪ ,‬פרגנה ומאמינה‬
‫בי תמיד‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫תוכן העניינים‬
‫רשימת טבלאות ‪.................................................................................................‬‬
‫‪5‬‬
‫רשימת איורים ‪...................................................................................................‬‬
‫‪6‬‬
‫רשימת נספחים ‪..................................................................................................‬‬
‫‪7‬‬
‫מילון מונחים ‪.....................................................................................................‬‬
‫‪8‬‬
‫תקציר ‪.............................................................................................................‬‬
‫‪9‬‬
‫מבוא ‪...............................................................................................................‬‬
‫‪11‬‬
‫פרק א' – סקר ספרות ‪...................................................................................‬‬
‫‪13‬‬
‫בניית טיעונים בחינוך ‪.................................................................................‬‬
‫‪13‬‬
‫בניית טיעונים בלימודי מדע‪..........................................................................‬‬
‫‪13‬‬
‫המעבדה בלימודי הכימיה‪.............................................................................‬‬
‫‪17‬‬
‫הוראה בדרך החקר בלימודי מדע‪...................................................................‬‬
‫‪19‬‬
‫התנהלות מורים במעבדה‪..........................................................................‬‬
‫‪20‬‬
‫בניית טיעונים במעבדת המדעים ‪...................................................................‬‬
‫‪22‬‬
‫פרק ב' – המחקר ‪...........................................................................................‬‬
‫‪24‬‬
‫מטרות ושאלות המחקר ‪...............................................................................‬‬
‫‪24‬‬
‫מערך המחקר ‪.............................................................................................‬‬
‫‪24‬‬
‫אוכלוסיית המחקר ‪................................................................................‬‬
‫‪24‬‬
‫כלי המחקר ושיטות הניתוח ‪...................................................................‬‬
‫‪29‬‬
‫פרק ג' ‪ -‬ממצאי המחקר ודיון ראשוני ‪.............................................‬‬
‫‪38‬‬
‫המעבדה כמזמנת בניית טיעונים ‪..................................................................‬‬
‫‪38‬‬
‫ניתוח השיח של פעילויות שאופיין חקר פתוח ‪...........................................‬‬
‫‪38‬‬
‫ממצאים מהראיונות עם התלמידים לגבי אופי הדיונים במעבדת החקר ‪......‬‬
‫‪49‬‬
‫ניתוח דו"חות תלמידים ‪.........................................................................‬‬
‫‪50‬‬
‫גורמים המעודדים בניית טיעונים בניסויי חקר במעבדה ‪............................‬‬
‫‪52‬‬
‫מאפיינים של השיח בפעילות החקר בהם התפתח שיח טיעוני ………‪.…..‬‬
‫‪55‬‬
‫מיומנות בניית טיעונים בסוגי ניסויים שונים ‪................................................‬‬
‫‪3‬‬
‫‪58‬‬
‫ממצאים שעולים מהראיונות עם תלמידים לגבי אופי הניסויים ‪..................‬‬
‫‪58‬‬
‫ניסוי בסיס – ניסוי מאשר ‪......................................................................‬‬
‫‪61‬‬
‫ניסויי חקר פתוח ‪...................................................................................‬‬
‫‪66‬‬
‫השוואה בין ניסויי חקר פתוח וניסויים מאשרים ‪......................................‬‬
‫‪66‬‬
‫ניסוי חקר פתוח עם תוכנית התערבות ‪.....................................................‬‬
‫‪69‬‬
‫השוואה בין ניסויי חקר פתוח בקבוצות הניסוי ובקבוצות ההשוואה ‪......‬‬
‫‪73‬‬
‫ניסויי חקר חלקי לזיהוי חומרים עם תוכנית התערבות ‪.........................‬‬
‫‪80‬‬
‫תפיסות המורים והתלמידים לגבי התנהלותו של המורה במעבדה ‪..................‬‬
‫‪84‬‬
‫אפיון התנהלות המורה במעבדה כפי שנתפס על‪-‬ידי התלמידים ‪..................‬‬
‫‪84‬‬
‫חקר אירוע ‪ -‬התנהלותה של המורה דלית ‪...............................................‬‬
‫‪87‬‬
‫חקר אירוע ‪ -‬התנהלותה של המורה רינת ‪...............................................‬‬
‫‪95‬‬
‫‪102‬‬
‫תוכנית ההתערבות לבניית טיעונים בכיתה ‪...................................................‬‬
‫‪102‬‬
‫ממצאים מתוך תוכנית ההתערבות בכיתה‬
‫ארגומנטציה בכיתה "למי טמפרטורה גבוהה יותר?" ‪............................‬‬
‫‪103‬‬
‫ארגומנטציה בכיתה "מה באמת קורה?" ‪.............................................‬‬
‫‪112‬‬
‫ארגומנטציה בכיתה "אנודה או קתודה?" ‪............................................‬‬
‫‪117‬‬
‫ממצאים שעולים מהראיונות עם התלמידים לגבי אופי המשימות בכיתה ‪.....‬‬
‫‪120‬‬
‫ממצאים שעולים מהראיונות עם המורים לגבי משימות ההתערבות בכיתה ‪..‬‬
‫‪122‬‬
‫פרק ד' – דיון מסכם ומסקנות ‪.....................................................................‬‬
‫‪124‬‬
‫מגבלות המחקר ‪....................................................................................‬‬
‫‪131‬‬
‫המלצות בעקבות המחקר ‪......................................................................‬‬
‫‪132‬‬
‫מקורות ‪...........................................................................................................‬‬
‫‪135‬‬
‫‪.‬‬
‫‪4‬‬
‫רשימת טבלאות‬
‫עמ'‬
‫טבלה ‪1‬‬
‫נתונים לגבי אוכלוסיית המחקר במהלך שנות המחקר‬
‫‪26‬‬
‫מיומנויות הנדרשות במהלך ביצוע ניסויי חקר ברמות שונות‬
‫‪27‬‬
‫מפתח להערכת רמת הטיעונים‬
‫‪31‬‬
‫קידוד לדוגמה בעזרת מחוון להערכת מסקנות בדו"חות הניסוי‬
‫‪32‬‬
‫נתונים שנאספו לצורך המחקר בכלי מחקר השונים‬
‫‪34‬‬
‫כלי המחקר ושיטות ניתוח הממצאים‬
‫‪35‬‬
‫התאמה בין שאלות המחקר אוכלוסיית המחקר וכלי המחקר‬
‫‪36‬‬
‫השיח במהלך ניסוח ההשערה בניסוי "מפגש בין נוזלים" כיתה ‪6‬‬
‫‪39‬‬
‫טיעונים שעלו בשתי קבוצות עבודה בניסוי "מפגש בין נוזלים" בכיתה ‪6‬‬
‫‪44‬‬
‫טבלה ‪10‬‬
‫טיעונים שעלו בשתי קבוצות עבודה בניסוי "הצימוקים" בכיתה ‪2‬‬
‫‪47‬‬
‫טבלה ‪11‬‬
‫תשובות אופייניות של תלמידים‪ ,‬מתוך הראיונות‪ ,‬ושכיחותם‪ ,‬לגבי השיח במהלך‬
‫ניסויי החקר‬
‫דוגמאות לטיעונים כתובים מתוך דו"חות התלמידים בעקבות ניסוי חקר פתוח‬
‫‪50‬‬
‫‪51‬‬
‫טבלה ‪13‬‬
‫דוגמה למימד הערכת ההשערה‪ ,‬לקוח מתוך המחוון להערכת הניסוי‬
‫‪52‬‬
‫טבלה ‪14‬‬
‫מיון הניסויים למורכבים או פשוטים‬
‫‪54‬‬
‫טבלה ‪15‬‬
‫מספר הטיעונים הממוצע ורמת הטיעון הממוצעת בשיח‪ ,‬בניסויי חקר פתוח‬
‫מורכבים ופשוטים‬
‫מספר השאלות הממוצע ומספר הטיעונים הממוצע של תלמידים בשיח של ניסויי‬
‫חקר פתוח מורכבים ופשוטים‬
‫מספר הטיעונים הממוצע ורמת הטיעון הממוצעת בשיח במהלך ניתוח התוצאות‪,‬‬
‫ב‪ 14-‬תצפיות של ניסויי חקר שונים‬
‫השיח ומרכיביו במהלך פירוש וניתוח התוצאות בניסוי "מסיסות במים ובממיסים‬
‫אל‪-‬מימיים"‬
‫דוגמאות לטיעונים כתובים מתוך דו"חות התלמידים בעקבות הניסוי "קביעת‬
‫ריכוז יוני כלור"‬
‫מספר הטיעונים הממוצע ורמת הטיעון הממוצעת‪ ,‬בשיח של ניסויי חקר פתוח‬
‫ובניסויים מאשרים‬
‫ניסויי חקר פתוח וניסויים מאשרים אשר בוצעו באותה כיתה על‪-‬ידי אותה‬
‫קבוצה‪.‬‬
‫שכיחות הטיעונים על‪-‬פי רמתם‪ ,‬רמת הטיעון הממוצעת‪ ,‬ומספר הטיעונים‬
‫הממוצע בדו"חות של ניסוי חקר פתוח ושל ניסוי מאשר‬
‫מספר הטיעונים הממוצע ורמת הטיעון הממוצעת בשיח‪ ,‬בניסוי חקר פתוח ללא‬
‫התערבות וניסויי חקר פתוח עם התערבות‬
‫תשובות של תלמידים‪ ,‬אשר מאפיינות את השיח במהלך ניסויי החקר בקבוצת‬
‫הניסוי‬
‫השוואה בין מסקנות כפי שנכתבו בדו"ח הקבוצתי לבין אותן מסקנות שנכתבו‬
‫בעזרת "דף לכתיבת מסקנה"‬
‫מאפייני המסקנות בדו"חות התלמידים בכיתות ההשוואה ובכיתות הניסוי‬
‫‪54‬‬
‫טבלה ‪12‬‬
‫טבלה ‪16‬‬
‫טבלה ‪17‬‬
‫טבלה ‪18‬‬
‫טבלה ‪19‬‬
‫טבלה ‪20‬‬
‫טבלה ‪21‬‬
‫טבלה ‪22‬‬
‫טבלה ‪23‬‬
‫טבלה ‪24‬‬
‫טבלה ‪25‬‬
‫טבלה ‪26‬‬
‫טבלה ‪27‬‬
‫טבלה ‪28‬‬
‫דוגמאות לטיעונים כפי שהופיעו בדו"חות הניסוי של התלמידים בניסוי הגילוי ‪,‬‬
‫"זיהוי נעלמים" בכיתה ‪. 3‬‬
‫דוגמאות לטיעונים כפי שהופיעו בדו"חות הניסוי של התלמידים בניסוי הגילוי‪,‬‬
‫"זיהוי נעלמים" בכיתה ‪8.‬‬
‫‪5‬‬
‫‪56‬‬
‫‪56‬‬
‫‪61‬‬
‫‪65‬‬
‫‪67‬‬
‫‪67‬‬
‫‪69‬‬
‫‪73‬‬
‫‪75‬‬
‫‪77‬‬
‫‪78‬‬
‫‪82‬‬
‫‪83‬‬
‫טבלה ‪29‬‬
‫השיח במהלך ניסוי הפופקורן בכיתה ‪2‬‬
‫‪89‬‬
‫טבלה ‪30‬‬
‫מטרות הניסויים שביצעה דלית‬
‫‪93‬‬
‫טבלה ‪31‬‬
‫השיח במהלך ניסוי הפופקורן בכיתה ‪5‬‬
‫‪96‬‬
‫טבלה ‪32‬‬
‫מטרות הניסויים שביצעה רינת‬
‫‪99‬‬
‫טבלה ‪33‬‬
‫דמיון ושוני בהתנהלותן של המורות רינת ודלית‬
‫‪100‬‬
‫טבלה ‪34‬‬
‫הערכת תשובות התלמידים במאגר התשובות בפעילות על‪-‬פי שילוב רמות ההבנה‬
‫בכימיה‬
‫שכיחות הטיעונים ברמות השונות בסיום הפעילות "אנודה או קתודה?"‬
‫‪116‬‬
‫טבלה ‪36‬‬
‫תשובות אופייניות מתוך ראיונות של תלמידים בקבוצת הניסוי ושכיחותם‪ ,‬לגבי‬
‫משימות ההתערבות בכיתה‬
‫טבלת סיכום לפוטנציאל בניית טיעונים בסוגי ניסויים שונים‬
‫טבלה ‪35‬‬
‫טבלה ‪37‬‬
‫‪119‬‬
‫‪121‬‬
‫‪128‬‬
‫רשימת איורים‬
‫עמ'‬
‫איור ‪1‬‬
‫מרכיבי הטיעון על‪-‬פי טולמין והיחסים ביניהם‬
‫‪16‬‬
‫תוכנית ההתערבות להקניית מיומנות הטיעון במעבדה ובכיתה‬
‫‪28‬‬
‫אוכלוסיית המחקר‪ ,‬סוג הניסויים המנותחים והממצאים המוצגים כמענה לשאלת‬
‫המחקר הראשונה‬
‫התפלגות הטיעונים‪ ,‬לפי רמתם‪ ,‬בחלקים שונים של השיח במהלך ניסויי החקר‬
‫הפתוח‬
‫התפלגות הטיעונים הכתובים בדו"חות המעבדה (השערות ומסקנות) לפי רמתם‬
‫בכיתות ללא התערבות‬
‫המחקר שניה‬
‫‪38‬‬
‫שכיחות הטיעונים‪,‬לפי רמתם‪ ,‬בשיח בניסויי חקר ובניסויים מאשרים‬
‫‪67‬‬
‫שכיחות הטיעונים‪,‬לפי רמתם‪ ,‬בשיח בניסויי חקר פתוח ובניסויים מאשרים באותה‬
‫קבוצה בכיתה ‪( 2‬כיתת השוואה)‬
‫השכיחות היחסית של טיעונים ברמות שונות בשיח של ניסויי חקר עם התערבות‬
‫וללא התערבות‬
‫‪68‬‬
‫‪74‬‬
‫איור ‪10‬‬
‫שכיחות מאפייני השיח במעבדה כפי שעלו מראיונות התלמידים‬
‫‪75‬‬
‫איור ‪11‬‬
‫מאפייני המסקנות בכיתות ההשוואה ובכיתות הניסוי‬
‫‪79‬‬
‫איור ‪12‬‬
‫המחקר שלישית‬
‫כמענה‬
‫המוצגים‬
‫והממצאים‬
‫ות‬
‫המנותח‬
‫הפעילויות‬
‫סוג‬
‫‪,‬‬
‫המחקר‬
‫אוכלוסיית‬
‫‪102‬‬
‫לשאלת המחקר רביעית‪.‬‬
‫איור ‪14‬‬
‫התהליך שעבר משה במהלך הפעילות בעזרת חברי הקבוצה והתערבות המורה‬
‫‪108‬‬
‫איור ‪15‬‬
‫שכיחות ציוני התלמידים בתחילת הפעילות "מה באמת קורה?" ובסופה‬
‫‪117‬‬
‫איור ‪16‬‬
‫השכיחות באחוזים של הקטגוריות שעלו בראיונות עם התלמידים לגבי המשימות ‪121‬‬
‫בכיתה‬
‫איור ‪17‬‬
‫גורמים המעודדים בניית טיעונים בניסויי חקר פתוח‬
‫‪125‬‬
‫איור ‪18‬‬
‫מאפיינים של השיח בפעילות החקר בהם התפתח שיח טיעוני‬
‫‪126‬‬
‫איור ‪13‬‬
‫‪48‬‬
‫‪52‬‬
‫‪58‬‬
‫‪83‬‬
‫‪6‬‬
‫רשימת נספחים (הנספחים מופיעים בחוברת נפרדת)‬
‫מספר‬
‫נספח‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫תוכן הנספח‬
‫כתיבת מסקנה מבוססת בעקבות ביצוע ניסוי – "דף כתיבת מסקנה"‬
‫פעילויות מעודדות בניית טיעונים לכיתה‬
‫א‪ .‬מה באמת קורה שם?‬
‫ב‪ .‬תגובת שיקוע‬
‫ג‪ .‬למי טמפרטורה גבוהה יותר?‬
‫ד‪ .‬מוליכות תמיסות‬
‫ה‪ .‬אנודה או קתודה?‬
‫ו‪ .‬צ'יפס כבקשתך‬
‫ז‪ .‬מעברי אנרגיה במקרר‬
‫‪3‬‬
‫קטגוריות לניתוח השיח הקבוצתי במהלך העבודה במעבדה‬
‫‪4‬‬
‫רמות הבנה בכימיה‬
‫‪5‬‬
‫שאלות לראיון חצי מובנה עם תלמידים עם וללא התערבות‬
‫‪6‬‬
‫מיפוי הקטגוריות בראיונות עם התלמידים‬
‫‪7‬‬
‫שאלות לראיון חצי מובנה עם מורים עם וללא התערבות‬
‫‪8‬‬
‫מיפוי הקטגוריות בראיונות עם המורים‬
‫‪9‬‬
‫רצף הניסויים שבוצעו בכל כיתות המחקר ושילוב הפעילויות בכיתה בכיתות הניסוי‬
‫‪10‬‬
‫הוראות ניסויים‬
‫א‪" .‬מפגש בין נוזלים"‬
‫ב‪" .‬ניסוי הצימוקים"‬
‫ג‪" .‬מסיסות במים ובממיסים אל‪-‬מימיים"‬
‫ד‪" .‬קביעת ריכוז יוני כלור במי שתיה"‬
‫ה‪" .‬בקבוקים חסרי מנוח"‬
‫ו‪" .‬זיהוי נעלמים"‬
‫‪11‬‬
‫מחוון להערכת דו"ח מעבדה מסוג חקר פתוח‬
‫‪12‬‬
‫תת‪ -‬קטגוריות שעלו מתוך ראיונות התלמידים לגבי תפקיד המורה‬
‫‪13‬‬
‫פירוט פעילויות ההתערבות בכיתה בשלושת כיתות הניסוי‬
‫‪14‬‬
‫א‪.‬‬
‫תמלול השיח בפעילות "למי יש טמפרטורה יותר גבוהה?"‬
‫ב‪.‬‬
‫תמלול השיח בפעילות "מה באמת קורה?" – כיתה ‪8‬‬
‫ג‪.‬‬
‫ניתוח הפעילות "מה באמת קורה?" בכיתה נוספת‬
‫‪7‬‬
‫מילון מונחים‬
‫הגדרה‪/‬הסבר‬
‫מונח‬
‫ניסוי חקר פתוח‬
‫ניסוי חקר הינו משימה פתוחה בה התלמידים מחליטים בעצמם מה‬
‫לחקור וכיצד‪ .‬התלמידים נחשפים לתופעה (ניסוי מקדים)‪ ,‬שואלים‬
‫שאלות לגביה‪ ,‬בוחרים שאלת חקר שתחקור את התופעה‪ ,‬מעלים השערה‪,‬‬
‫מתכננים ניסוי כדי לבדוק את ההשערה‪ ,‬מבצעים אותו‪ ,‬רושמים‬
‫ומארגנים את התוצאות‪ ,‬מנתחים את התוצאות ומסיקים מסקנות‬
‫ומעלים ביקורת על כל התהליך‪.‬‬
‫ניסוי גילוי לזיהוי‬
‫חומרים‬
‫ניסוי חקר חלקי‪ ,‬בו התלמידים מקבלים סדרה של חומרים שזהותם לא‬
‫ידועה‪ ,‬הם נדרשים לתכנן ניסוי על מנת לזהות את סדרת החומרים‪ .‬לבצע‬
‫את הניסוי שתוכנן על‪-‬ידם‪ ,‬לארגן את התוצאות‪ ,‬לנתח אותן ולבסוף‪,‬‬
‫)‪experiment‬‬
‫כפועל יוצא מכל התהליך לזהות את החומרים‪.‬‬
‫ניסוי מאשר‬
‫ניסוי בו התלמידים מבצעים ניסוי שתוכנן על‪-‬ידי המורה‪ ,‬לאחר שלמדו‬
‫את התיאוריה בכיתה‪ ,‬בגישתו הינו דדוקטיבי ותוצרי הפעילות ידועים‪,‬‬
‫בדרך כלל‪ ,‬מראש למורה ולתלמיד‪.‬‬
‫‪(Open-ended‬‬
‫‪inquiry‬‬
‫‪(Discovery‬‬
‫‪(Confirmatory‬‬
‫טיעון‬
‫)‪(Argument‬‬
‫טענה מבוססת עדויות ומלווה בהסבר מדעי המבהיר מדוע העדויות‬
‫תומכות בטענה‪.‬‬
‫טענה )‪(Claim‬‬
‫היא אמירה שניתן להתווכח על צדקתה‪ ,‬נכונותה‪ ,‬אמיתותה או תקפותה‪.‬‬
‫טענה עשויה להיות קביעה‪ ,‬עמדה‪ ,‬דעה‪ ,‬החלטה מסויימת‪ ,‬השערה‪,‬‬
‫מסקנה‪ ,‬תיאוריה או פתרון מסויים לבעיה‪.‬‬
‫עדויות‬
‫הם ממצאים שיכולים לתמוך בטענה‪ ,‬תוצאות ניסוי‪ ,‬תוצאות חישוב‪,‬‬
‫)‪)Evidence‬‬
‫נתונים מטבלאות וספרי נתונים‪.‬‬
‫הסבר מדעי ‪-‬‬
‫בהקשר למחקר זה‬
‫הסבר תיאורטי המסביר מדוע העדויות תומכות בטענה‪ .‬ונועד לחזק את‬
‫ולשכנע כי הטענה נכונה‪.‬‬
‫הפרכה )‪ (Rebuttal‬היא הוכחה שטענה כלשהי (מסקנה) אינה תקפה או בגלל שההסבר המדעי‬
‫המבסס את הטיעון המקורי אינו נכון‪ ,‬ולכן הטענה אינה נכונה‪ .‬או בגלל‬
‫שהעדויות שהוצגו אינן תומכות בטענה‪.‬‬
‫טענה נגדית‬
‫הצעה לטענה אחרת באותו הקשר אשר נוגדת את הטענה המקורית‬
‫)‪(Counterclaim‬‬
‫‪8‬‬
‫תקציר‬
‫טיעונים ובניית טיעונים נמנים בשני העשורים האחרונים עם הנושאים המובילים בחקר‬
‫הלמידה בהוראת המדעים‪ .‬המחקרים בנושא מקיפים מספר רב של תחומי עניין חוצי‪-‬‬
‫דיסציפלינות וחוצי‪-‬גיל‪.‬‬
‫מצאנו לנכון להעמיק את התובנות שלנו בתחום המעבדה בכימיה‪ ,‬כפי שהיא מוגדרת היום‬
‫ביחידת המעבדה לכימיה בישראל‪ ,‬ולחקור את תרומתה כבמה לבניית טיעונים‪ .‬זאת על מנת‬
‫להוסיף נדבך למחקרים שנעשו בקבוצתנו אודות המעבדה מן ההיבט של פיתוח מיומנויות חשיבה‬
‫גבוהות‪ .‬עוד ביקשנו לבדוק בעבודה זו אם ניתן לקדם את התלמידים במיומנות של בניית‬
‫טיעונים בעזרת פעילויות התערבות במעבדה ובכיתה‪.‬‬
‫המחקר תוכנן על מנת לתת מענה לשאלות המחקר הבאות‪:‬‬
‫‪ .1‬האם וכיצד מהווה מעבדת הכימיה‪ ,‬במסגרת ניסויי החקר ביחידת המעבדה‪ ,‬גורם מזמן‬
‫לבניית טיעונים על‪-‬ידי התלמידים?‬
‫‪ .2‬כיצד באות לידי ביטוי מיומנויות בניית טיעון בסוגי ניסויים שונים?‬
‫‪ .3‬איך תופסים המורים והתלמידים את התנהלותו של המורה )‪ (teacher practice‬במעבדה‬
‫ללימודי הכימיה? כיצד באות לידי ביטוי תפיסות המורים בשיח במעבדה?‬
‫‪ .4‬כיצד באה לידי ביטוי התפתחות הבנת מושגים בכימיה במהלך פעילויות התערבות לבניית‬
‫טיעונים בלימודי הכימיה בכיתה?‬
‫כדי לתת מענה לשאלות המחקר‪ ,‬התבצע מחקר בשבע כיתות במהלך לימודי הכימיה בשכבות‬
‫י"א ו‪-‬י"ב‪ :‬ארבע כיתות שימשו להפעלת תכנית התערבות‪ ,‬ושלוש הן כיתות השוואה‪ .‬בכל כיתה‬
‫עקבנו אחרי שתי קבוצות וניתחנו את השיח שלהן במעבדה וכן את דו"חות המעבדה שהגישו‬
‫בסיום המעבדה‪ .‬בכיתות בהן הופעלה תוכנית התערבות נותח גם השיח במהלך פעילויות‬
‫ההתערבות‪ .‬כמו כן ערכנו ריאיונות עם כ‪ 30%-‬מהתלמידים בכיתות ועם המורות שלימדו כימיה‬
‫בכיתות אלו‪ .‬הממצאים במחקר זה התקבלו בעקבות ניתוח איכותני של התצפיות במעבדה‬
‫ובכיתה‪ ,‬של הדו"חות ושל הריאיונות‪ .‬חלק מהממצאים עברו עיבוד כמותי‪ ,‬וזאת על מנת לקבל‬
‫תמונה על ְממדי התופעות שזיהינו‪.‬‬
‫ממצאי המחקר‪ ,‬בהתייחס לכיתות שהשתתפו במחקר‪ ,‬העלו כי מעבדת החקר היא סביבת למידה‬
‫שמאפייניה תומכים בבניית טיעונים‪ .‬דרישות המשימה במעבדת החקר הפתוח ודרך הערכתן הן‬
‫גורמים משמעותיים בקידום בניית טיעונים‪ .‬ככל שהמשימה פתוחה יותר ומציגה תופעה מורכבת‬
‫יותר הכוללת מושגים שהם מעבר לתכנית הלימודים‪ ,‬או כוללת ניסויים שהרקע המדעי שלהם‬
‫מקשר מספר נושאי תוכן ‪ -‬כך יכלול השיח טיעונים רבים יותר‪ .‬כמו כן מצאנו שכאשר התלמידים‬
‫מקבלים תוצאות בלתי צפויות בניסוי המקדים של החקר או בניסוי שהם מתכננים‪ ,‬השיח‬
‫שמתפתח כולל טיעונים רבים יותר וכן גם הפרכות‪ .‬בנוסף נמצא שבניסויים מורכבים תלמידים‬
‫שואלים יותר שאלות‪ ,‬ובהתאם לכך גם מספר הטיעונים עולה‪.‬‬
‫מצאנו שסוגים שונים של ניסויים הם בעלי פוטנציאל שונה לבניית טיעונים; הפוטנציאל של‬
‫חלק מהם בא לידי ביטוי במהלך השיח‪ ,‬ושל אחרים ‪ -‬בכתיבת דו"ח המעבדה‪ .‬מבחינת השיח‬
‫הטיעוני נמצאו הממצאים האלה‪ ) 1( :‬ניסויי חקר הניבו טיעונים רבים וברמה גבוהה‪ ,‬ואילו השיח‬
‫היה דל בטיעונים במהלך ניסוים מאשרים; (‪ )2‬בקבוצות ההתערבות‪ ,‬שמיומנות הטיעון בהן‬
‫‪9‬‬
‫הוקנתה בצורה מפורשת‪ ,‬נשא השיח הקבוצתי במהלך המעבדה אופי טיעוני יותר‪ ,‬שפירושו ביסוס‬
‫טענות על‪-‬ידי עדויות וריבוי אפיזודות של הפרכה; (‪ )3‬רמת המסקנות בדו"חות המעבדה הייתה‬
‫שונה בצורה מובהקת בקבוצות ההתערבות לעומת קבוצות הביקורת; (‪ )4‬ניתוח השיח שהתנהל‬
‫במשימות ההתערבות בכיתה נשא אופי טיעוני והעיד על התפתחות בהבנת מושגים במהלך השיח‪,‬‬
‫התפתחות שבאה לידי ביטוי בשילוב של מספר רמות הבנה בכימיה‪.‬‬
‫התפיסות של התלמידים והמורים בכל הנוגע להתנהלות המורים במעבדה עלו מתוך‬
‫הריאיונות עם התלמידים ועם המורים וביטוין נבדק בשיח במהלך תהליך החקר‪ .‬המאפיין‬
‫העיקרי שעלה מתוך ריאיונות התלמידים היה תפיסת המורה בתפקיד של מדריך‪ ,‬מנחה ומכוון‪.‬‬
‫הפירוש שהתלמידים והמורות נתנו להגדרה הכוונה היה רחב מאוד ונבדק לעומק בשני חקרי‬
‫אירוע שהדגישו את השונות בתפיסת התנהלות המורה במעבדה‪.‬‬
‫לסיכום‪ ,‬המחקר הנוכחי מתווסף למחקרים קודמים שבוצעו במחלקה בהקשר למעבדה‪,‬‬
‫ושופך אור על היבט נוסף של המעבדה כבמה לקידום מיומנות של בניית טיעונים‪ ,‬הן בשיח‬
‫המתנהל במהלך עבודת המעבדה וכתיבת הדו"חות המסכמים והן בדיון הכיתתי במטלות‬
‫המטפלות בסוגיות הקשורות למעבדה‪.‬‬
‫‪11‬‬
‫מבוא‬
‫בשני העשורים האחרונים טיעונים ובנייתם הינם בין הנושאים המובילים במחקרים בהוראת‬
‫המדעים‪ .‬המחקרים בנושא מקיפים מספר רב של תחומי עניין חוצי דיסציפלינות וחוצי גיל‬
‫)‪ .(Erduran, & Jiménez-Aleixandre, 2008; Osborne, 2010‬מחקרים העוסקים בהיבטים‬
‫אפיסטמולוגיים של הבנת מהות הידע המדעי; היבטים קוגניטיביים המתייחסים לבניית טיעונים‬
‫ככלי להבניית ידע‪ ,‬לשיפור יכולת הנימוק ולהקניית מיומנויות חשיבה מסדר גבוהה; היבטים‬
‫מטה‪-‬קוגניטיביים המתייחסים לבניית טיעונים כמיומנות המשלבת הערכת ידע וחשיבה‬
‫ביקורתית; טיעונים במסגרת השיח הלימודי המתנהל בשעורים כיתתיים ובקבוצות קטנות כדרך‬
‫להבניית ידע כתוצאה מאינטראקציות חברתיות וגם מחקרים העוסקים בטיעונים כתובים‪.‬‬
‫מודלים והגדרות שונים הוצעו לבניית טיעונים ולהערכתם (לסקירה‪ ,(Sampson & Clark, 2008 :‬יש‬
‫הרואים בטיעון הסבר מבוסס שנועד לשכנע‪ ,‬ואחרים מרחיבים את ההגדרה לטענה הכוללת‬
‫לפחות נימוק אחד‪ .‬שימת הדגש בכל אחד מהמודלים לטיעון ולהערכתו הינה שונה‪ :‬בחלקם הדגש‬
‫הוא על מרכיבי הטיעון‪ ,‬ובחלקם הדגש הוא על ביסוס הטיעון‪ ,‬נכונותו ומידת היותו משכנע‪.‬‬
‫אפיון סביבת הלמידה המיטבית לבניית טיעונים )‪ ,(Jiménez-Aleixandre, 2008‬הציב את התלמיד‬
‫במרכז הלמידה והמליץ על מתן אפשרויות ל"קולו להישמע"‪ .‬פעילויות מסוגים שונים הוצעו‬
‫כמתאימות לעידוד ושיפור המיומנות של בניית טיעונים בהקשר לסוגיות מדעיות‬
‫)‪ ,(Osborne, Erduran, & Simon, 2004a‬ולנקיטת עמדה בהקשר לסוגיות סוציו‪-‬מדעיות‪ .‬מיומנות זו‬
‫חשובה כמרכיב באוריינות מדעית של כלל האזרחים )‪ .(Dawson & Venville 2010‬הוראה בדרך‬
‫החקר נמצאה כאחת מאסטרטגיות ההוראה המתאימות להקניה ופיתוח מיומנות בניית טיעונים‬
‫)‪ .(Duschl, & Osborne, 2002‬אך המחקרים לגבי בניית טיעונים במסגרת החקר במעבדה מעטים‪.‬‬
‫במסגרת דיווחים אלו אין תמימות דעים בין החוקרים לגבי מקומה של המעבדה כפלטפורמה‬
‫לקידום בניית טיעונים‪ ,‬זאת מאחר והניסויים במעבדה נושאים אופי שונה לחלוטין‪.‬‬
‫ניתן למיין את פעילויות המעבדה בכימיה לארבעה סוגים ניסויים‪ :‬ניסוי מאשר‪ ,‬ניסוי חקר‬
‫פתוח‪ ,‬ניסוי גילוי וניסוי סביב בעיה‪ .‬ישנם מספר קריטריונים לאפיון הניסויים‪ :‬על‪-‬פי סוג‬
‫התוצרים המתקבלים מהפעילות; הגישה האינדוקטיבית או דדוקטיבית בפעילות; מי מחבר את‬
‫ההנחיות לביצוע הפעילות ‪ -‬המורה או התלמיד‪ .‬כמו כן‪ ,‬ניתן לאפיין את הניסויים לפי מידת‬
‫הפתיחות שלהם‪ ,‬כאשר ניסוי "סגור" הוא ניסוי המבוצע רק על‪-‬ידי המורה‪ ,‬וניסוי "פתוח"‪,‬‬
‫הניסוי מבוצע כולו על‪-‬ידי התלמיד‪ .‬ניסוי מאשר הינו ניסוי "סגור" בו התלמידים מבצעים ניסוי‬
‫שתוכנן על‪-‬ידי המורה‪ ,‬לאחר שלמדו את התיאוריה בכיתה‪ ,‬ותוצאותיו ידועות למורה וגם‬
‫לתלמיד‪ .‬לעומתו‪ ,‬ניסוי חקר הינו ניסוי "פתוח"‪ ,‬בו התלמידים מתכננים את ביצוע הניסוי‪ ,‬תוצריו‬
‫לא ידועים מראש לתלמידים ובחלק מהמקרים גם למורה‪ ,‬בניסויים מסוג זה התלמידים לומדים‬
‫למידה אקטיבית ונמצאים במרכז תהליך הלמידה )‪.(Hofstein & Kind in press‬‬
‫לאור האמור לעיל‪ ,‬מצאנו לנכון להעמיק את התובנות שלנו לגבי ניסויי החקר הפתוח בהוראת‬
‫הכימיה שפותחו במכון ויצמן‪ ,‬ולחקור את היותם פלטפורמה מתאימה לבניית טיעונים‪ .‬זאת על‬
‫מנת להוסיף נדבך למחקרים שנעשו בקבוצתנו אודות ניסויי החקר בהקשר לפיתוח מיומנויות‬
‫חשיבה גבוהות )‪,(Hofstein, Navon, Kipnis & Mamlok-Naaman, 2005; Kipnis & Hofstein, 2008‬‬
‫כמו‬
‫גם‪,‬‬
‫מחקרים‬
‫אודות‬
‫תפיסת‬
‫התלמידים‬
‫את‬
‫סביבת‬
‫הלמידה‬
‫במעבדה‬
‫)‪.(Dekeidek, Mamlok-Namman, & Hofstein 2009; Hofstein, Levy Nahum, & Shore, 2001‬‬
‫‪11‬‬
‫מטרת המחקר העיקרית היתה לבדוק האם סביבת הלמידה של המעבדה‪ ,‬שעל פניו כוללת את‬
‫המאפיינים החשובים לבניית טיעונים‪ ,‬אכן עשויה להיות כזו‪ .‬בסביבה זו הלמידה מתנהלת‬
‫בקבוצות קטנות‪ ,‬אשר בה התלמידים נחשפים למשימות חקר ברמות שונות המזמנות שיח‬
‫לימודי‪ ,‬המאפשר לכל תלמיד להשתתף בו תוך כדי מימוש יכולותיו הקוגניטיביות והמטה‬
‫קוגניטיביות‪ .‬שלבי החקר השונים הם גורמים מזמנים לבניית טיעונים‪ .‬השיח הלימודי סביב‬
‫בחירת שאלת החקר‪ ,‬כתיבת ההשערה‪ ,‬תכנון הניסוי‪ ,‬ניתוח התוצאות והמסקנות‪ ,‬דורש‬
‫מהתלמידים לטעון טיעונים‪ .‬על מנת לשכנע את חברי הקבוצה בצדקת טיעוניהם‪ ,‬על התלמידים‬
‫לבסס את טענותיהם‪ .‬יתרה מכך‪ ,‬התלמידים‪ ,‬בדומה למדענים‪ ,‬נדרשים בסיומו של כל ניסוי‬
‫להסיק מסקנות – לטעון טענות‪ ,‬אשר מבוססות על ממצאי הניסוי‪ ,‬ולהציע את ההסבר המדעי‬
‫המקשר בין הממצאים לטענות‪.‬‬
‫לאור העובדה שביחידת המעבדה המתנהלת בלימודי הכימיה בכיתות י"א וי"ב‪ ,‬מבצעים‬
‫ניסויים ברמות חקר שונות‪ ,‬התבקש לבדוק באיזו מידה כל אחד מסוגי הניסויים‪ ,‬מהווה קרקע‬
‫פורייה לבניית טיעונים‪ ,‬לכן הרחבנו את המחקר לסוגי ניסויים נוספים מעבר לניסויי החקר‬
‫הפתוח‪ .‬יתרה מזאת‪ ,‬רצינו לבדוק כיצד פעולות התערבות שונות עשויות לשפר את המיומנות‬
‫לבניית טיעונים‪ .‬כדי שתלמידים ישפרו את מיומנות בניית הטיעון‪ ,‬הפעלת המיומנות צריכה‬
‫להיות מודעת ומפורשת )‪ ,(Berland & McNeill, 2010; Zohar & Nemet, 2002‬לכן בנינו תוכנית‬
‫התערבות הכוללת את הקניית מיומנות הטיעון‪ ,‬ושילוב פעילויות המחזקות את המיומנות‬
‫במעבדה ובכיתה‪ .‬לגבי המשימות בכיתה‪ ,‬שכולן סביב פעילויות מעבדה‪ ,‬רצינו לבדוק האם‬
‫שילובן‪ ,‬מחזק הבנת מושגים בכימיה‪ ,‬מעבר לתרגול מיומנות הטיעון‪ .‬במחקר זה אציג את‬
‫הממצאים שהתקבלו ממעקב אחר יחידת המעבדה במשך שנתיים בכיתות השוואה ובכיתות בהן‬
‫הופעלה תוכנית התערבות‪ .‬כמו כן אציג את מסקנות המחקר‪ ,‬מגבלותיו והמלצות רלוונטיות לגבי‬
‫העתיד לבוא‪.‬‬
‫‪12‬‬
‫פרק א' – סקר ספרות‬
‫בניית טיעונים בחינוך‬
‫בניית טיעונים הינה מיומנות הקשורה להרבה מאוד תחומים החל מתחומים מקצועיים וכלה‬
‫בחיי השגרה של היום יום‪ :‬עבודות אקדמיות‪ ,‬פוליטיקה‪ ,‬בתי משפט ועוד‪ .‬נשאלות מספר‬
‫שאלות‪ :‬האם ניתן ללמד תלמידים לבנות טיעונים? והאם ניתן בעזרת אסטרטגיות הוראה‬
‫מסוימות לשפר יכולת זו? האם שיפור יכולת הטיעון מלווה בשיפור היכולות הקונטיביות בהקשר‬
‫לתכנים בהם הפעילות מתבצעת?‬
‫בעבר בניית טיעונים היתה שייכת לתחום הלוגיקה אשר התמקדה בכללים ליצירת הקשר בין‬
‫הנחות למסקנות‪ .‬טולמין (‪ )1958‬הרחיב את התחום העיסוק בבניית טיעונים‪ ,‬מעבר לתחום‬
‫הלוגיקה וטען שבניית טיעונים הינה ההתנהגות של האדם )‪ (Human practice‬שקשורה‬
‫לסיטואציות חברתיות‪ .‬קוהן )‪ )Kuhn, 1992‬מרחיבה את ההיבט החברתי ומתייחסת לשני סוגי‬
‫טיעונים‪ :‬טיעון רטורי )‪ (rhetorical‬וטיעון דיאלוגי )‪ .(dialogic‬הראשון נועד כדי לשכנע את האחר‬
‫שמשהו הוא נכון‪ ,‬והשני נוצר בדרך כלל תוך כדי שיח‪ ,‬כאשר משתתפים בו בעלי דעות שונות‪ ,‬או‬
‫כאשר אדם אחד צריך לבחור בין דעות שונות‪ ,‬מדובר כאן עדין בדיאלוג כי הדיאלוג הוא בין דעות‬
‫שונות‪ .‬הטיעון הרטורי יכול לבוא לידי ביטוי כאשר מורה מנסה לבסס טענה שהעלה על‪-‬ידי‬
‫עדויות והסברים מדעיים מתאימים‪ ,‬אך בפעולה זו לתלמיד אין חלק פעיל‪ ,‬היתרון של טיעון‬
‫רטורי זה הוא העובדה שהמורה מהווה בשביל התלמיד מודל לחיקוי‪ .‬אם הלומד צריך ללמוד את‬
‫המיומנות הזו‪ ,‬הוא אינו יכול להיות בתפקיד של שומע בלבד עליו להיות שותף – עליו לבנות‬
‫נימוקים מבוססים‪ ,‬עליו לנסות לשכנע אחרים‪ ,‬להעלות ספקות‪ ,‬לשאול שאלות ולברר מה הוא‬
‫עדין לא יודע‪ .‬ולכן הדרך הטובה ביותר לתמוך בהקניית המיומנות של בניית טיעונים לפרט‪ ,‬היא‬
‫על‪-‬ידי מתן אפשרות לשיח קבוצתי )‪ .(Driver, Newton, & Osborne, 2000‬תוך כדי השיח הקבוצתי‪,‬‬
‫נבנה הידע המשותף של הקבוצה והידע של הפרט בקבוצה‪ .‬בניית הידע בדרך זו היא דוגמא ללמידה‬
‫קונסטרוקטיביסטית סוציו‪-‬תרבותית כפי שתוארה על‪-‬ידי ויגוצקי )‪ .(Vygotsky, 1978‬בניית‬
‫טיעונים למעשה מאפשרת לפתח אצל התלמיד את הבנתו לגבי היווצרות עולם הידע‪ ,‬ובמיוחד‬
‫לגבי התפתחות הידע המדעי‪ .‬תוך כדי בניית ידע והערכתו מתפתחת אצל התלמיד תפיסתו‬
‫האפיסטמית לגבי התפתחות ידע בכלל ומדע בפרט )‪.(Duschl, 2008‬‬
‫בניית טיעונים – ‪ Argumentation‬בלימודי מדע‬
‫אחת המטרות של החינוך המדעי היא להקנות לתלמידים את יכולת הנימוק והביקורת לגבי‬
‫טיעונים בהקשרים מדעיים‪ .‬בשני העשורים האחרונים מחקרים רבים בהוראת המדעים עוסקים‬
‫בבניית טיעונים ‪(e.g. Driver, Asoko, Leach, Mortimer, & Scott, 1994; Duschl & Osborne,‬‬
‫& ‪2002; Erduran, & Jiménez-Aleixandre, 2008; Kuhn, 1993; McNeill, Lizotte, Krajcik,‬‬
‫‪ .) Marx, 2006; Sandoval & Millwood, 2005; Zohar & Nemet, 2002‬אוסבורן‪ ,‬ארדורן וסימון‬
‫טוענים )‪ ,(Osborne, Erduran, & Simon, 2004a‬שלימודי מדע מקנים בדרך כלל תכנים וטענות‬
‫שתלמידים צריכים לדעת ולהאמין בהם‪ ,‬ואינם מתמקדים בלמה צריכים להאמין בתכנים אלו‪.‬‬
‫התקדמות המדע מתבססת על בניית טיעונים והפרכתם‪ ,‬כך שמאוד הגיוני שהקניית תכנים‬
‫‪13‬‬
‫מדעיים ומהות התפתחות המדע )‪ (NOS‬יהיו בדרך של בניית טיעונים והפרכתם‬
‫)‪.(Duschl & Osborne, 2002; Hofstein, Kipnis, & Kind, 2008‬‬
‫השימוש בטיעונים הוא הבסיס לשפה המדעית‪ ,‬ולכן יש לספק לתלמידים את הסביבה המתאימה כדי‬
‫שיוכלו "לדבר מדע" )‪ .(Lemke, 1990‬בשיעור בעל מבנה קלסי‪ :‬המורה שואל שאלות‪ ,‬מצפה לתשובה‬
‫מסוימת‪ ,‬ומעריך מייד את תשובת התלמיד )‪ (Initiation Respond Evaluation‬התלמידים בדרך כלל‬
‫נאלצים לענות תשובה לה המורה מצפה‪ .‬לכן‪ ,‬התלמידים לא מביעים את דעתם ולא מבססים‬
‫אותה‪ ,‬תשובתם לא מקבלת התייחסות משאר תלמידי הכיתה )‪ .(Cazden, 2001‬לעומת זאת‬
‫עבודה בקבוצות קטנות‪ ,‬הנחשפות למטלות מתאימות‪ ,‬מספקת קרקע מתאימה לתלמידים‬
‫להשתתפות בדיון‪ ,‬לתמיכה בטענות או לדחייה שלהן‪ ,‬וכתוצר מרכזי בתהליך‪ ,‬נבנה הידע של‬
‫הקבוצה ושל פרטיה‪ ,‬ומתרחשת למידה‪.‬‬
‫בהיבט הקוגניטיבי‪ ,‬בניית טיעון הוא תהליך מחשבתי שבעזרתו מתפתחת הבנת מושגים‪.‬‬
‫שיח שבמהלכו מתעוררים חילוקי דעות‪ ,‬או כאשר התלמידים נחשפים לקונפליקטים‬
‫קוגניטיביים‪ ,‬יכולים להוביל לשינוי בתפיסה המושגית של התלמיד & ‪(Posner, Strike, Hewson,‬‬
‫)‪ .Gertzog, 1982‬חוקרים רבים מדווחים על התפתחות בהבנת מושגים בעקבות הוראה מפורשת‬
‫הדורשת מתלמידים שימוש בבניית טיעונים‪ ,‬כמו גם‪ ,‬שימוש באסטרטגית ההוראה משלבת בניית‬
‫טיעונים והערכתם בשילוב מורה‪-‬תלמיד ‪(de Lima Tavares, Jimenez-Aleixandre, & Mortimer,‬‬
‫‪2010; Sampson & Gleim, 2009; Tal & Kedmi, 2006; Venville & Dawson, 2010; von‬‬
‫)‪Aufschnaiter, Erduran, Osborne, & Simon, 2008; Zhou, 2010; Zohar & Nemet 2002‬‬
‫בניית טיעונים מפתחת את מיומנות הנימוק‪ ,‬נימוק מבוסס עדויות ודורשת יצירת קשר בין‬
‫טענות לעדויות )‪.(Driver, Newton, & Osborne, 2000; Duschl & Osborne, 2002; Osborne, 2010‬‬
‫תלמידים מתקשים בבניית טיעונים‪ ,‬הצדקת הטענות שלהם ובניית הטענות על סמך עדויות אינה‬
‫פעולה מובנת מאליה מבחינתם )‪ .(Sandoval & Millwood, 2005‬הם מתקשים באיסוף ובחירת‬
‫ממצאים אשר יכולים להיות עדויות התומכות בטענתם‪ .‬נוסף על כך‪ ,‬תלמידים‪ ,‬ביוזמתם‪ ,‬אינם‬
‫בונים טיעונים ברמה גבוהה‪ .‬יש צורך ליזום פעילויות המעודדות ותומכות בבניית טיעונים‪,‬‬
‫במיוחד פעילויות בעלות תכנים מעוררי מחלוקת‪ ,‬וכאלו אשר ניתן לפתור אותן במספר דרכים‬
‫)‪.(Andriessen & Schwarz 2009; Duschl & Osborne 2002‬‬
‫חמינז אלכסנדר )‪ (Jiménez-Aleixandre, 2008‬סוקרת את המאפיינים של סביבת למידה‬
‫המיטבית לבניית טיעונים ומתייחסת לתלמיד‪ ,‬למורה‪ ,‬תוכנית הלימודים‪ ,‬להערכה‪ ,‬לרפלקציה‬
‫ולתקשורת‪ .‬התלמיד חייב להיות פעיל בתהליך הלמידה‪ ,‬להעריך ידע‪ ,‬לבסס את הטענות שלו‪,‬‬
‫ולהיות ביקורתי כלפי אחרים; המורה צריך להעביר את מרכז הלמידה לתלמיד‪ ,‬להיות מודל‬
‫לסגנון הביסוס של טענות‪ ,‬לתמוך בהתפתחות הבנת מהות הידע אצל תלמידים‪ ,‬ולאמץ‬
‫אסטרטגיות למידה כגון חקר אשר עוזרים בהשגת מטרות אלו; תוכנית הלימודים‪ ,‬צריכה לשלב‬
‫פתרון בעיות אותנטיות‪ ,‬שיכול להיות להן יותר מאשר פתרון יחיד‪ ,‬אשר ידרשו מהתלמיד ללמוד‬
‫תוך כי חקר; הערכה‪ ,‬התלמידים והמורים צריכים להיות מיומנים בהערכת טיעונים‪ ,‬והערכת‬
‫התלמידים צריכה להיות מעבר למבחנים כתובים; רפלקציה‪ ,‬התלמידים צריכים להיות‬
‫רפלקטיביים לגבי הידע שלהם ולהבין כיצד הוא נרכש; תקשורת‪ ,‬לאפשר לתלמידים לנהל שיח‬
‫שבמהלכו תתרחש למידה שיתופית‪ .‬שילוב ששת המרכיבים שהוזכרו‪ ,‬מספק סביבת למידה‬
‫מעודדת ארגומנטציה‪.‬‬
‫‪14‬‬
‫אוסבורן וחובריו )‪ (Osborne et al., 2004a‬מציעים מספר אסטרטגיות המשלבות פעילויות‬
‫לפיתוח מיומנות הטיעון‪ ,‬לדוגמה‪ :‬חשיפת תלמידים למספר טענות לגבי נושא מדעי מסוים‪ ,‬על‬
‫התלמידים להסכים או לדחות את הטענות בגיבוי של נימוקים מתאימים; חשיפת תלמידים לשתי‬
‫תיאוריות מתחרות אשר יכולות להסביר תופעה מסוימת‪ ,‬ומספר עדויות הקשורות בתיאוריות אלו‪.‬‬
‫על התלמידים לנמק אילו עדויות יכולות לתמוך בשתי התיאוריות‪ ,‬באחת מהן או באף אחת מהן;‬
‫תלמידים מתבקשים לבנות טיעונים בעזרת תבנית מובנית הכוללת שאלות מנחות; תלמידים‬
‫מתבקשים לחזות מה יהיו תוצאות ניסוי מסוים‪ ,‬בהתבסס על נימוקים מתאימים‪ ,‬לאחר מכן הם‬
‫צופים בניסוי ונדרשים להסביר את תוצאותיו )‪ ;(Predict, Observe, Explain‬תלמידים נדרשים‬
‫לתכנן ניסוי‪ ,‬לבצע אותו ולדון בתוצאותיו‪ .‬ברלנד ומקניל )‪ (Berland & McNeill, 2010‬ממליצות‬
‫ששילוב פעילויות כפי שהוצעו ע"י אוסבורן וחובריו יתבצע בהדרגתיות תוך התייחסות ל‪-‬‬
‫‪ ,Learning progression‬כך שתהיה עליה במורכבות הפעילויות שתתבטא בשלושה מימדים‪:‬‬
‫פרטים הקשורים בהוראת המורה (סוג השאלות הנשאלות‪ ,‬היקף הנתונים שהתלמיד נדרש‬
‫להתמודד איתם ומידת ה"פיגומים" שהתלמיד מקבל); פרטים הקשורים בתוצר המתקבל (טיעון‬
‫הכולל חלק מהמרכיבים לעומת טיעון הכולל את כל המרכיבים כולל הפרכה); פרטים הקשורים‬
‫בתהליך שהוביל לבניית הטיעונים (התלמיד לבדו מתמודד עם מטלה‪ ,‬התלמיד מתמודד בקבוצה‬
‫או התלמיד נדרש לבקר בזמן אמת את חברי קבוצתו)‪.‬‬
‫סמפסון )‪ (Sampson, 2009‬טוען שהמלצה גורפת לעבודה שיתופית במשימות ארגומנטציה‬
‫צריכה להיות זהירה‪ ,‬שכן הוא מצא שישנן משימות בהן תלמידים כפרטים‪ ,‬מעלים טיעונים ברמה‬
‫גבוהה יותר מאשר טיעונים קבוצתיים (משימות בהן יש דרישה להסבר תופעה)‪ .‬כמו כן‪ ,‬גם כאשר‬
‫הקבוצה מעלה טיעון טוב יותר מהפרטים (משימה בה התלמידים נדרשים להעריך הסברים)‪ ,‬לא‬
‫בהכרח הפרטים בקבוצה הפנימו את הידע שנבנה בקבוצה‪.‬‬
‫חוקרים מציעים סביבות למידה ממוחשבת לתמיכה בבניית טיעונים ‪(Clark, D'Angelo,‬‬
‫)‪ & Menekse, 2009; Stegmann, Weinberger, & Fischer, 2007; Yeh & She, 2010‬לדוגמה‬
‫סביבת למידה המשלבת בניית טיעונים וארגון ידע )‪ (KIE‬המאפשרת לתלמידים לחפש עדויות‬
‫לביסוס טענותיהם ברשת )‪ .(Bell & Linn, 2000; Tal & Hochberg, 2003‬תמיכה )‪(scaffolding‬‬
‫יכולה לבוא לידי ביטוי גם באמצעים ויזואליים לדוגמה‪ ,‬מיפוי הטיעון המדגים את מבנה הטיעון‬
‫)‪ ,(Schwarz, Neuman, Gil, & Ilya, 2003‬או תרשים של טיעון & ‪(van Amelsvoort, Andriessen,‬‬
‫)‪ Kanselaar 2007‬המתאים לכל מרכיבי הטיעון‪ ,‬ותלמידים אמורים להכניס לתוך התרשים את‬
‫המרכיבים המתאימים‪ .‬תמיכה יכולה להיות גם בהוראות מפורשות הניתנות בתוך המטלה כמו‬
‫מהי הטענה שלך? מהן העדויות שלך? )‪. (McNeill, Lizotte, Krajcik, & Marx, 2006‬‬
‫מייסון וסיטיסה )‪ (Mason & Scitica, 2006‬מציעים היבטים נוספים פרט ליכולת הקוגניטיבית‬
‫הדרושים לבניית טיעונים‪ :‬גורמים חברתיים – אסרטיביות התלמיד הבאה לידי ביטוי ביכולת‬
‫ההתבטאות שלו והעמידה על דעתו; הבנתו האפיסטמולוגית‪ ,‬שבאה לידי ביטוי ברמת התפתחותו‬
‫לגבי הבנת מהות הידע כמוחלט וחד משמעי )‪ (absolutist‬כרב משמעי )‪ (multiplist‬וכידע הניתן‬
‫להערכה )‪ .(evaluativist‬ככל שהבנתו האפיסטמולוגית לגבי ידע גבוהה יותר יכולתו לטעון טיעונים‬
‫תהיה גבוהה יותר‪ .‬נוסף על כך‪ ,‬בניית טיעון דורשת יכולות מטה‪-‬קוגניטיביות‪ ,‬כי תלמיד צריך‬
‫להיות מודע לידע שלו‪ ,‬לקשור בין תיאוריות ועדויות ולהעריך את טיעוניו ביחס לטיעוני חבריו‪.‬‬
‫‪15‬‬
‫רמה גבוהה של מטה‪-‬קוגניציה תבוא לידי ביטוי כאשר תלמיד יטען טיעון נגדי או כאשר ישתכנע‬
‫בצדקת הטיעונים של חבריו‪ .‬מיסון וסנטי )‪ (Mason & Santi, 1994‬מצאו במחקריהם קשר הדוק‬
‫בין ארגומנטציה למטה‪-‬קוגניציה‪ .‬הם טענו שניתן לראות את פעילות הארגומנטציה כקרובה‬
‫מאוד לחשיבה רפלקטיבית‪ ,‬והיא מערבת‪ ,‬מנקודת מבט פסיכולוגית‪ ,‬שימוש וחיזוק של מטה‪-‬‬
‫קוגניציה‪ .‬הם זיהו רמות שונות של מטה‪-‬קוגניציה המיוצגות בשיח התלמידים‪ :‬מודעות ל"מה‬
‫שאני יודע"‪ ,‬מודעות ל"מדוע אני יודע משהו" – הסיבות המביאות לידיעת המושג‪ ,‬מודעות‬
‫לתהליך בנית הידע ומודעות לשינויים בתפישה המושגית העצמית‪.‬‬
‫לבניית טיעון יש חשיבות רבה גם בהיבט החברתי‪ ,‬כי פרט לתכנים ולמיומנויות‪ ,‬תלמידים‬
‫רוכשים הבנה חברתית תרבותית של ניהול דיון‪ .‬הם יידרש ו למיומנות זו במהלך דיונים‬
‫בסוגיות לאו דווקא מדעיות )‪ .(Jiménez-Aleixandre, Rodriguez, & Duschl, 2000‬דילמות‬
‫בתחומים סוציו‪ -‬מדעיים מספקות קרקע פורייה לבניית טיעונים‪ ,‬כי מעצם היותן דילמות הן‬
‫מזמנות נקיטת עמדה שאינה חד‪ -‬משמעית‪ ,‬ומאפשרות לתלמידים להתנסות בבניית טיעונים‪,‬‬
‫בכפיפה אחת‪ ,‬עם טיעונים נגדיים ;‪(Dawson & Venville 2010; Jiménez –Aleixandre et al. 2000‬‬
‫)‪. Sadler, 2004; Tal & Kedmi, 2006; Zohar & Nemet, 2002‬‬
‫חוקרים רבים מתבססים במחקריהם על המודל של טולמין )‪ (Toulmin, 1958‬לבניית טיעון‬
‫מבוסס ומנומק & ‪(Bell & Linn, 2000; Driver, Newton, & Osborne, 2000; Erduran, Simon‬‬
‫‪Katchevich,‬‬
‫;‪2000‬‬
‫‪Duschl,‬‬
‫&‬
‫‪Rodriguez,‬‬
‫‪Jiménez-Aleixandre,‬‬
‫;‪2004‬‬
‫‪Osborne,‬‬
‫‪ .)Mamlok-Naaman, & Hofstein, 2010; Sandoval, 2003‬טיעון על‪-‬פי טולמין כולל שלושה‬
‫מרכיבים הכרחיים טענה‪ claim-‬ממצאים ‪ data -‬וקשר בין הטענה והממצאים‪ ,‬הצדקה ‪.warrant -‬‬
‫הטענה אמורה להתבסס על ממצאים‪ ,‬וההצדקה מסבירה את הקשר בין הממצאים והטענה‬
‫ואמורה לשכנע אותנו לקבל את הטענה‪ .‬רמה גבוהה יותר של טיעון כוללת ביסוס תיאורטי או‬
‫ביסוס ברמת העיקרון להצדקה – ‪ .backing‬כמו גם טיעון מותנה )‪ ,(qualifier‬או טיעון נגדי הבא‬
‫להפריך טיעון מסוים – ‪( . rebuttal‬ראה איור ‪ .)1‬הערכת טיעונים בהתבסס על מודל טולמין‪,‬‬
‫תתייחס להיבט המבני ‪ -‬מרכיבי הטיעון והיחס ביניהם‪ ,‬כאשר הדגש בא לידי ביטוי בביסוס‬
‫הטענה על ממצאים‪ ,‬והצדקה מדוע ממצאים אלו תומכים בטענה‪ .‬כמו כן כאשר מדובר בהערכה‬
‫של שיח טיעוני‪ ,‬גם אלמנט ההפרכה יבוא לידי ביטוי‪(Erduran, Simon, & Osborne, 2004; .‬‬
‫)‪Osborne, Erduran, & Simon, 2004a; Simon & Johnson 2008‬‬
‫איור ‪ :1‬מרכיבי הטיעון על‪-‬פי טולמין והיחסים ביניהם‪.‬‬
‫ממצאים ‪data -‬‬
‫טענה ‪claim-‬‬
‫מאחר ו ‪...‬‬
‫הפרכה –‬
‫‪rebuttal‬‬
‫הצדקה –‬
‫‪warrant‬‬
‫ביסוס –‬
‫‪backing‬‬
‫‪16‬‬
‫ניתן למצוא מודלים נוספים לטיעונים בספרות‪ ,‬מודלים המתייחסים בצורה שונה למרכיבי‬
‫הטיעון ושמים דגשים שונים בהקשר להערכת הטיעון‪ .‬המודל המוצג על‪-‬ידי שוורץ וחובריו‬
‫)‪ (Schwarz, Neuman, Gil, & Ilya, 2003‬מתייחס לטיעון כמסקנה המלווה בנימוק אחד לפחות‪,‬‬
‫בהתבסס על מינס וווס )‪ .(Means & Voss, 1996‬המודל נועד לתמיכה בכתיבה של טיעון המבטא‬
‫עמדה מסוימת‪ ,‬ומתמקד במורכבות המבנה של הטיעון וכן באופי הנימוק (תיאורטי‪ ,‬סיבתי‬
‫מבוסס על אוטוריטה וניסיון אישי)‪ .‬גם וולטון )‪ (Walton,1996‬הציע מודל ההערכה אשר‬
‫מתייחס במיוחד לתוכן‪ ,‬הוא הציע ‪ 25‬סכמות לנימוקים של הטיעון‪ .‬מודל נוסף הציעו זוהר ונמט‬
‫)‪ ,(Zohar & Nemet, 2002‬מודל המתמקד בתוכן של הנימוק שצריך להיות נכון‪ ,‬מהימן‪ ,‬ומכיל‬
‫מספר הצדקות‪ .‬קלי וטקואו )‪ (Kelly, & Takao, 2002‬הציעו מודל שמטרתו לבחון את הסטאטוס‬
‫האפיסטמולוגי של ההיגדים המרכיבים את הטיעון וכיצד הם קשורים זה לזה ליצירת טיעון‬
‫משכנע‪ .‬כאשר היגדים הכוללים הכללות הינם ברמה גבוהה והיגדים המתייחסים לנתונים‬
‫קונקרטיים הם ברמה אפיסטמית נמוכה‪ .‬לואוסון )‪ (Lawson, 2003‬טוען שטיעון‪ ,‬יותר מאשר הוא‬
‫צריך להיות מבוסס על עדויות הוא צריך לכלול הסברים והצעה כיצד נוכל לבדוק את נכונות‬
‫ההסברים ‪ .A hypothetico-predictive argument -‬הטיעון שהוא מציע דומה להשערה אשר יכולה‬
‫לנבא את התוצאות וממנה משתמעת המסקנה‪ ,‬ההסברים יחד עם ההצעה לבדיקתם משכנעים‬
‫יותר‪ .‬מודל אחרון שנזכיר לטיעון והערכתו מתמקד גם בתפיסה המושגית וגם בתפיסה‬
‫האפיסטמולוגית והוא המודל של סנדובל ומילווד )‪ .(Sandoval & Millwood, 2005‬הם טוענים‬
‫שהטיעון צריך לכלול טענות סיבתיות הקשורות לתחום התוכן המסוים בו נטען הטיעון‪ ,‬ומבחינה‬
‫אפיסטמולוגית הטיעון צריך להתבסס על ממצאים רבים‪ ,‬חייב להיות קשר סיבתי בין הממצאים‬
‫והטענה‪ ,‬וקשר זה צריך להיות ברמה רטורית גבוהה (פרשנות‪ ,‬תיאור‪ ,‬הכללה)‪.‬‬
‫הוראה בדרך החקר נמצאה כאסטרטגיית הוראה מתאימה להקניה ופיתוח מיומנות בניית‬
‫טיעונים )‪ .(Duschl, & Osborne, 2002; Wilson, Taylor, Kowalski, & Carlson, 2010‬בהנחה‬
‫שפעילות החקר מדמה את עבודת התלמיד לעבודת המדען‪ ,‬אשר מחפש תשובות לתופעות בלתי‬
‫ברורות‪ ,‬ומבקש להציע להן הסברים על סמך עדויות שאסף ‪ -‬לטעון טיעונים‪ .‬בניית טיעונים הינה‬
‫ז'אנר מסוים של שיח‪ ,‬ומהווה מסגרת אפיסטמולוגית מרכזית בעשייה של מדע‪ .‬כאשר בוחנים את‬
‫סוג הפעילויות של מדענים נוכחים לדעת שבניית טיעונים היא מרכזית ומשמעותית בהתפתחות‬
‫המדע והתפתחותו )‪ .(Hofstein, Kipnis, & Kind 2008‬אחת מסביבות הלמידה המציעה הוראה‬
‫בדרך החקר וכבר מוטמעת בבית הספר בארץ היא יחידת המעבדה הכוללת ניסויי חקר‪.‬‬
‫נקדים לסקירת הספרות הדנה בבניית טיעונים במעבדה‪ ,‬סקירה לגבי המעבדה בלימודי הכימיה‬
‫בכלל ובישראל בפרט‪ ,‬כמו כן נתייחס למקומו של המורה במעבדה‪.‬‬
‫המעבדה בלימודי הכימיה‬
‫הלמידה במעבדה הינה בעלת מספר מאפיינים אשר תרמו לביסוס מקומה בלמידה בהוראת‬
‫המדעים בכלל‪ ,‬ובכימיה בפרט ‪(Hodson, 1993; Hofstein & Kind in press; Hofstein & Lunetta,‬‬
‫)‪ 2004; Lazarowitz & Tamir, 1994; Lunetta, 1998; Lunetta, Hofstein, & Clough, 2007‬המעבדה‪,‬‬
‫אם היא בנויה היטב‪ ,‬יכולה לפתח מיומנויות ברמה גבוהה כמו שאילת שאלות‬
‫;‪(Hofstein, Navon, Kipnis & Mamlok-Naaman, 2005; Hofstein, Shore, & Kipnis, 2004‬‬
‫‪ ,)Kaberman & Dori 2009a‬חשיבה ביקורתית ויכולות מטה‪-‬קוגניטיביות ‪(Kaberman & Dori‬‬
‫‪17‬‬
‫)‪ .2009b; Kipnis & Hofstein, 2008‬המעבדה מאפשרת המחשה של מושגים מופשטים לתלמיד‪,‬‬
‫מפתחת מיומנויות במגוון רחב של תחומים – עבודה מוטורית‪ ,‬חקר‪ ,‬ארגון ועבודת צוות‪ ,‬התנסות‬
‫בדרך עבודתם של מדענים והבנת עקרונות החקר המדעי‪ ,‬טיפוח עמדות חיוביות של התלמיד כלפי‬
‫לימודי מדע והגברת המוטיבציה ללמידה & ‪(Hofstein, Levy Nahum, & Shore, 2001; Hofstein‬‬
‫)‪ . Lunetta,1982‬מאפיין חשוב נוסף של המעבדה הוא זמן המוקדש לעבודת צוות‪ ,‬שיתוף פעולה‬
‫ותקשורת בין חברי הקבוצה )‪.(Lazarowitz, 1995‬‬
‫מחקרים רבים שנעשו בשנות ה‪ 60-80-‬בדקו את תרומת המעבדה להישגי התלמיד בתחום של‬
‫רכישת הידע המדעי‪ .‬להפתעתם של רבים‪ ,‬המחקרים לא הראו תרומה משמעותית בתחום זה‪.‬‬
‫ההסברים לממצאים אלו מגוונים ונעים בין מתודולוגיות מחקר לקויות לבין בדיקת פס צר מאוד‬
‫של מיומנויות הקשורות בעבודת המעבדה )‪ .(Hofstein & Lunetta,1982‬לעומת זאת נמצאה‬
‫תרומה משמעותית בתחום האפקטיבי‪ ,‬הן מבחינת העמדות כלפי לימודי מדע‪ ,‬והן מבחינת‬
‫האטרקטיביות בבחירת מקצוע מדעי כמקצוע הרחבה‪.‬‬
‫בעשורים האחרונים‪ ,‬הושם דגש במחקר על בחינת המעבדה כסביבת למידה המאפשרת‬
‫למידה משמעותית של התלמיד ‪ -‬תרומת הלמידה במעבדה בתחום הקוגניטיבי‬
‫)‪ .(Abrahams & Millar 2008; Hodson, 1993; Lunetta, Hofstein, & Clough, 2007‬טובין‬
‫)‪ (Tobin, 1990‬הצביע על כך שלא מוקדש די זמן לפעילויות המעבדה‪ .‬לכן המורה לא יכול לעודד‬
‫את התלמיד לבצע רפלקציה וליצור הקשרים מתאימים שיעזרו בבניית התפיסה המושגית שלו‪.‬‬
‫פרסום הסטנדרטים )‪ (The National Science Education Standards, 1996‬הדגיש את הצורך‬
‫בחשיבה מחודשת על תפקיד המעבדה בהוראת המדעים‪ .‬הבוגר הרצוי הוגדר כאחד המבין את‬
‫דרך העבודה של החקר המדעי‪ ,‬היודע לנמק את טענותיו על סמך ממצאים‪ ,‬המבין את מהות‬
‫המדע ומבין מושגים מוגדרים במדע )‪ .(Lunetta, Hofstein, & Clough, 2007‬פועל יוצא של‬
‫הסטנדרטים היא למידה בדרך החקר בכיתה וגם במעבדה‪ .‬אך מה על המורה לעשות לפני‪ ,‬במהלך‬
‫ואחרי המעבדה‪ ,‬כדי שהמטרות שהוצבו יושגו?‬
‫תיאורית הלמידה הקונסטרוקטיביסטית טוענת שהלומד בונה את עולם הידע שלו על סמך‬
‫ותוך קישור ידע חדש לרעיונות שכבר נמצאים במוחו‪ ,‬ועל סמך התנסויותיו‪ ,‬תוך כדי תהליכים‬
‫חוזרים ונשנים בהם הוא נוטל חלק פעיל ואינטראקטיבי )‪ .(Bransford, 2000‬אך חוקרים טוענים‬
‫שבניית הידע אינה תהליך פשוט הנובע מההתנסויות במעבדה‪ ,‬אלא בניית ידע דורשת הכוונה –‬
‫למידה מונחית‪ .‬התלמיד חייב להביע את רעיונותיו‪ ,‬ולדון בנושא עם עמיתים ו‪/‬או עם המורה על‬
‫מנת לבנות את התפיסה המושגית המקובלת על‪-‬ידי הקהילה המדעית‬
‫)‪. (Gunstone, 1991; Linn & Eylon, 2006‬‬
‫בחינת המעבדה כסביבת למידה המאפשרת למידה משמעותית של התלמיד מחייבת אבחנה‬
‫בין אופי הפעילויות המתנהלות במעבדה‪ ,‬שכן השונות ביניהן היא רבה ביותר‪ .‬ניתן למיין את‬
‫פעילויות המעבדה לארבעה סוגים ניסויים‪ :‬ניסוי מאשר‪ ,‬ניסוי חקר פתוח‪ ,‬ניסוי גילוי וניסוי סביב‬
‫בעיה (במחקר זה אתייחס רק לשלושה הראשונים)‪ .‬דומין )‪ (Domin, 1999‬הציע קריטריונים לאפיון‬
‫הניסויים על‪-‬פי סוג התוצרים המתקבלים מהפעילות‪ ,‬הגישה האינדוקטיבית או דדוקטיבית‬
‫בפעילות‪ ,‬וכן על‪-‬פי מחבר ההנחיות לביצוע הפעילות המורה או התלמיד‪ .‬חוקרים אחרים‬
‫)‪ (Fradd, Sutmann, Lee, & Saxton, 2001; Herron, 1971; Schwab, 1962‬מציעים לאפיין את‬
‫הניסויים לפי מידת הפתיחות שלהם‪ ,‬כאשר "פתוח"‪ ,‬פירושו הניסוי מבוצע כולו על‪-‬ידי התלמיד‪,‬‬
‫‪18‬‬
‫ו"סגור" פירושו מבוצע רק על‪-‬ידי המורה (לדוגמה ניסוי הדגמה)‪ .‬ניסוי מאשר הינו ניסוי "סגור"‬
‫בו התלמידים מבצעים ניסוי שתוכנן על‪-‬ידי המורה‪ ,‬לאחר שלמדו את התיאוריה בכיתה‪ ,‬בגישתו‬
‫הינו דדוקטיבי ותוצרי הפעילות ידועים מראש למורה ולתלמיד‪ .‬לעומתו‪ ,‬ניסוי חקר הינו ניסוי‬
‫"פתוח"‪ ,‬בו התלמידים מתכננים את ביצוע הניסוי‪ ,‬בגישתו הינו אינדוקטיבי ותוצריו לא ידועים‬
‫מראש לתלמידים ובחלק מהמקרים גם למורה‪ .‬בניסויים מסוג זה התלמידים לומדים למידה‬
‫אקטיבית ונמצאים במרכז תהליך הלמידה )‪.(Hofstein & Kind in press‬‬
‫הוראה בדרך החקר בלימודי מדע‬
‫המונח "חקר" הוכנס לראשונה לשדה החינוך על‪-‬ידי דיואי ( ‪ Dewey, 1938‬מצוטט ע"י תמיר‪,‬‬
‫‪ .) 2007‬לפי דיואי החקר הוא "תהליך שבו הבלתי מוגדר והבלתי ידוע הופך באורח מכוון ומבוקר‬
‫לשלמות אחידה וברורה" מהותו של התהליך הוא לימוד מדע דרך חקר נושאים ולא על‪-‬ידי הצגת‬
‫עובדות לתלמיד‪.‬‬
‫החקר הוא אחד ממאפייני הרפורמה בהוראת המדעים שהחלה בסוף שנות החמישים של‬
‫המאה העשרים ונמשכת עד היום‪ .‬מבין מנהיגי הרפורמה בלט שוואב )‪ (Schwab, 1962‬שטען‬
‫שחשוב להתייחס בהוראה לשני היבטים של החקר‪ :‬החקר כדרך ללמידה והוראה של מדע‪,‬‬
‫והחקר כדרך במדע עצמו – מה שמכונה היום "מהות המדע" )‪ .(NOS – Nature Of Science‬אולם‬
‫בניגוד לדיואי‪ ,‬שוואב טען שאין ללמד "חקר" בפני עצמו‪ ,‬אלא‪ ,‬החקר חייב להיות מעוגן בתוך‬
‫הדיסציפלינה‪ ,‬שכן לכל דיסציפלינה יש שיטות מחקר ייחודיות לה‪.‬‬
‫בעקבות חילוקי דעות לגבי הגדרת החקר‪ ,‬תכני הוראה והדרכים המתאימות להוראה בדרך‬
‫החקר‪ ,‬הוצעו רפורמות בהוראת המדעים (שהאחרונות שבהן)‪ ,‬דוגלות בהוראת המדע בדרך החקר‬
‫)‪ .(Tamir, 1983‬רפורמות אלו רצו להדגיש שהמדע אינו רק גוף ידע‪ ,‬אלא הוא דרך של מחשבה‬
‫ועשייה‪ ,‬המדע נשען על עדויות‪ ,‬ומספק הסברים לתופעות‪ .‬שני המסמכים האחרונים שמבטאים‬
‫את הרפורמות הם‪ :‬מסמך אבני הדרך – ‪(American Association for Advancement Benchmarks‬‬
‫)‪ of Science, 1993‬בו מצוין מה תלמידים צריכים ללמוד בכל כיתה; ומסמך הסטנדרטים –‬
‫‪ National Science Education Standards‬בו מפורטים תקנים‪ ,‬פרט לחומרי הלימוד‪ ,‬גם לדרכי‬
‫ההוראה‪ ,‬הערכה‪ ,‬והכשרת מורים )‪. (NRC, 1996‬‬
‫בייבי )‪ (Bybee, 2000‬מתייחס לחקר במסמך הסטנדרטים בשני היבטים‪ :‬האחד‪ ,‬חקר‬
‫שמטרתו הבנת תוכן ‪ -‬תוך כדי תהליך החקר התלמידים בונים לעצמם את עולם הידע‬
‫(קונסטרוקטיביזם|)‪ .‬והשני‪ ,‬חקר במובן של מיומנויות‪ :‬שאילת שאלות‪ ,‬ניסוח השערות‪ ,‬תכנון‬
‫וביצוע ניסויים‪ ,‬ומתן הסברים ונימוקים מדעיים לממצאים‪ .‬אין ספק שגישת הוראה בדרך החקר‬
‫שמה את התלמיד במרכז תהליך הלמידה‪ ,‬ומעודדת למידה פעילה המובילה ללמידה משמעותית‬
‫(‪,)Hofstein & Lunetta, 1982; 2004; Lunetta, 1998; 1995; Tobin, 1990; Dori & Sasson, 2008‬‬
‫אך יחד עם זאת גישה זו מהווה קושי לתלמידים ובמיוחד למורים המובילים אותה‪ .‬המורים‬
‫נדרשים לשנות את סגנון הוראתם ‪ -‬במקום לתפקד כמקור הידע‪ ,‬עליהם לתפקד כמנחים בתנאים‬
‫של עמימות ולעיתים חוסר וודאות )‪ .(Krajcik, Mamlok, & Hug, 2001‬נוסף על כך‪ ,‬לגבי חלק‬
‫גדול מהמורים‪ ,‬ההוראה בדרך החקר‪ ,‬אינה עולה בקנה אחד עם האמונות שלהם לגבי מדע‬
‫‪19‬‬
‫ויכולתם ללמד מדע‪ .‬כמו כן‪ ,‬הכשרתם להוראה בדרך החקר )‪ (preservice‬ותוך כדי עבודתם‬
‫)‪ (inservice‬אינה מספיקה )‪.(Anderson, 2002; Crawford, 2007‬‬
‫חקר בהוראת הכימיה בישראל‬
‫בשני העשורים האחרונים נעשו שינויים הדרגתיים בתוכנית הלימודים בכימיה בישראל‪ .‬שינויים‬
‫אלו כללו שילוב למידה בדרך החקר במסגרת יחידת המעבדה )‪ .(Barnea, Dori, Hofstein, 2010‬בארץ‬
‫פותחו שלש תכניות מעבדה המשלבות חקר ברמות שונות‪ :‬האחת "כימיה בגישה חוקרת" (הופשטיין‪,‬‬
‫שור‪ ,‬קיפניס ולוי נחום‪ .)2007 ,‬השניה "יחידת המעבדה הממוחשבת" (דורי‪Dori, Sasson, ,2007 ,‬‬
‫‪ .)Kaberman, & Herscovitz, 2004‬והשלישית "יחידת המעבדה בעלת דגש תעשייתי‬
‫)‪ .(Hofstein & Kesner, 2006‬מזה ‪ 6‬שנים תוכניות אלו אוחדו על‪-‬ידי הפיקוח על הכימיה לתוכנית אחת‬
‫הנקראת "יחידת המעבדה"‪ ,‬אשר מוערכת בעזרת מחווני הערכה שנבנו למטרה זו (לוי נחום‪.)2000 ,‬‬
‫התוכנית כוללת את הדרישות הבאות‪ :‬במהלך כיתות י"א וי"ב על התלמיד לבצע ‪ 3‬ניסויים‬
‫מאשרים (ניסויי בסיס)‪ 2 ,‬ניסויי חקר חלקי ו‪ 6-‬ניסויי חקר פתוח‪ .‬על התלמיד להכין תיק עבודות‬
‫הכולל את דו"חות המעבדה ורפלקציה על תהליך הלמידה (רוזנברג‪.)2007,‬‬
‫התנהלות מורים במעבדה‬
‫המורים הם המפתח ללמידה משמעותית במעבדה‪ .‬המורים במעבדת החקר‪ ,‬מציגים בפני‬
‫התלמידים משימות חקר ברמות שונות‪ ,‬ויחד עם זאת הם חייבים לספק לתלמידים את הכישורים‬
‫להתמודד עם משימות אלו‪ .‬על המורים להיות מנוסים‪ ,‬בעלי כישורים ובעלי תפיסות מתאימות‬
‫לגבי למידה בכלל ולמידה בדרך החקר בפרט‪ ,‬כדי ליצור סביבת למידה שתוביל ללמידה‬
‫משמעותית של התלמידים במעבדה‪ .‬המורים חייבים להעביר את אחריות הלמידה לתלמידים‬
‫ולנהל את שעורי המעבדה כך שהתלמיד במרכז ‪.(Hofstein & Lunetta, 2004) Student centered -‬‬
‫עליהם להיות מיומנים באסטרטגית ההוראה של עבודה בקבוצות קטנות ‪ -‬כיצד עליהם לקדם כל‬
‫קבוצה? )‪ .(Lazarowitz, 1995‬עליהם לתת את הדעת לגבי בניית הקבוצות על מנת שיתפקדו באופן‬
‫מיטבי‪ .‬המורים בעצמם צריכים להכיר ולהבין את שלבי החקר השונים‪ ,‬מומלץ מאוד שהיכרות זו‬
‫תהיה בעקבות התנסות אישית בתהליך החקר )‪ .(Lazarowitz & Tamir, 1994‬על המורים להקנות‬
‫ולפתח אצל התלמידים מגוון רחב של מיומנויות חקר‪ ,‬כולל מיומנויות של עבודה בצוות‪ .‬מומלץ‬
‫שמורים כמנחים ינקטו בדרך של "חניכות קוגניטיבית" )‪,(Collins, Brown, & Newman,1989‬‬
‫שפרושה‪ :‬מודלינג‪ ,‬אימון ודעיכה‪ .‬על פיה בשלב הראשון המורים מסייעים לתלמידים לרכוש את‬
‫מיומנויות החקר באמצעות הדגמת האסטרטגיות שלהם לתלמידים במסגרת פעילות חקר‬
‫אותנטית‪ .‬בשלב השני‪ ,‬המורים תומכים בניסיונותיהם של התלמידים לביצוע המטלות הנדרשות‪.‬‬
‫ובשלב השלישי‪ ,‬שלב דעיכת התמיכה‪ ,‬בו המורים מעצימים את התלמידים ומכוונים אותם‬
‫להמשיך באופן עצמאי‪.‬‬
‫כפי שנאמר‪ ,‬המורים בבואם להנחות פעילות חקר במעבדה‪ ,‬עומדים בפני משימה מאוד‬
‫מורכבת‪ .‬למורים קשה לשנות את דרך הוראתם ולהתאימה למעבדה‪ ,‬לתת לתלמידים חופש‬
‫ולהעביר אליהם את אחריות הלמידה (זהר ‪ .)1999‬מורים לא תמיד מודעים לתיאורית הלמידה‬
‫הקונסטרוקטיביסטית‪ ,‬ומנסים להעביר חומר לתלמידים‪ ,‬במקום לאפשר להם לבנות את הידע‬
‫שלהם במהלך ההתנסות במעבדה )‪ .(Crawford, 2000‬המשימה דורשת מהמורים להיות בעלי ידע‬
‫תוכני )‪ ,(Content knowledge‬ידע פדגוגי )‪ (Pedagogical knowledge‬וידע פדגוגי תוכני‬
‫‪21‬‬
‫)‪(Crawford, 2007; Taitelbaum , Mamlok-Naaman, Carmeli, (Pedagogical content knowledge‬‬
‫‪ & Hofstein, 2008‬טייטלבאום‪ .)2009 ,‬מבחינת הידע התוכני‪ ,‬המורים צריכים לשלוט בתכנים‬
‫חדשים‪ ,‬שפחות היו מורגלים להשתמש בהם‪ ,‬כמו‪ :‬מהן תצפיות‪ ,‬מהי השערה‪ ,‬מהן מסקנות‬
‫תקפות וכו'‪ .‬מבחינת הידע הפדגוגי‪ ,‬המורים צריכים להכיר את אסטרטגיות ההוראה של עבודה‬
‫בקבוצות על כל המשתמע מכך‪ .‬כאשר הקושי העיקרי נובע מכך הוא שכל קבוצה מבצעת ניסוי‬
‫אחר אשר תוכנן על‪-‬ידיה‪ ,‬לכן עוסקת בפרוצדורות שונות ובקצב שונה‪ .‬מבחינת ידע פדגוגי תוכני‪,‬‬
‫המורים צריכים לדעת איך להקנות את מיומנויות החקר‪ ,‬כדי שתלמידים יעמדו במטלות‬
‫שעומדות בפניהם‪ .‬כמו כן‪ ,‬המורים צריכים לדעת כיצד להנחות את קבוצות העבודה‪ ,‬מצד אחד‪,‬‬
‫לקדם את הקבוצה על‪-‬ידי שאלות מנחות או רמזים‪ ,‬אך מצד שני לא לפעול כמקור הידע ולתת‬
‫להם את התשובות הנדרשות‪ .‬אחת מאותן משימות להן נדרשים המורים היא הקניית מיומנות‬
‫ההסבר המדעי המבוסס על עדויות‪ .‬שיטת ההוראה של המורה משמעותית ביותר בהתייחס‬
‫לרכישת מיומנות זו על‪-‬ידי התלמידים‪ .‬מקנייל וקראצ'יק )‪ (McNeill & Krajcik, 2008‬מצאו שיש‬
‫הבדל משמעותי בהסברים המדעיים של תלמידים שהמורים שלהם רק מסבירים את חשיבות‬
‫ההסבר המדעי‪ ,‬לבין הסברים של תלמידים שמורים שלהם גם נותנים דוגמא אישית כיצד‬
‫להסביר – חונכים אותם קוגניטיבית‪.‬‬
‫רצוי שהמורים יהיו מודעים למטרות העבודה במעבדה‪ ,‬ויבדקו את עצמם ‪ -‬האם התנהגותם‬
‫במעבדה מעודדת ומקדמת השגת מטרות אלו? במחקר שנערך בקרב מורי כימיה )‪,(Hodson, 2001‬‬
‫נמצא שמורים רואים בעבודת המעבדה דרך לגיוון ההוראה וליצירת עניין ומוטיבציה אצל‬
‫התלמידים‪ .‬כמו כן‪ ,‬מורים רואים בעבודת המעבדה אמצעי לבנייה של הבנת מושגים מדעיים‪,‬‬
‫להקניה של מיומנויות חקר‪ ,‬ולחשיפה של התלמיד למהות המדע )‪ .(NOS‬אך בפועל רק חלק‬
‫מהמטרות מושגות על‪-‬ידי המורים ורק לגבי חלק מהתלמידים‪.‬‬
‫ניתן להציע מספר הסברים לחוסר ההתאמה בין המטרות המוצגות בתוכניות הלימודים‬
‫השונות לבין המטרות המוצהרות על‪-‬ידי המורים לבין הפעילות בפועל במעבדה‪ ,‬רוב ההסברים‬
‫קשורים להתנהלותם של המורים במעבדה‪ .‬טובין וגלגר )‪ (Tobin & Gallagher, 1987‬טוענים‬
‫שהמורים בדרך כלל לא מתנהלים במעבדה בצורה שמעודדת תלמידים לחשוב איך מדע עובד‬
‫(‪ (NOS‬או אינם מציגים בפני התלמידים מהי מטרת המעבדה הספציפית שהם מבצעים‪ .‬גרדינר‬
‫ופרנגר טוענים במחקרם‪ ,‬שלמרות שמורי ביולוגיה מצהירים על המטרות שהם הולכים להשיג‪,‬‬
‫בפועל אינם מיישמים זאת )‪ .(Gardiner & Farrangher, 1997‬יתר על כך‪ ,‬פקמז‪ ,‬ג'ונסון וגוט מצאו‬
‫)‪ (Pekmez, Johnson, & Gott, 2004‬בקרב מורים באנגליה שהמורים עצמם לא הפנימו את כל‬
‫מטרות המעבדה‪ ,‬במיוחד מטרות העוסקות בהבנת מהות המדע‪ ,‬ולכן לא ניתן לצפות שיפעלו‬
‫להשגת מטרות אלו‪ .‬נוסף על כך צ'נג ולדרמן )‪ (Chang & Lederman, 1994‬טוענים שלתלמידים אין‬
‫בדרך כלל מושג מהן מטרות המעבדה‪ .‬התלמידים חושבים שמצפים מהם לעקוב אחר ההוראות‬
‫ולהגיע לתשובות הנכונות‪ .‬לעיתים הם רואים בהפעלת מכשירים ומדידה כמטרה‪ ,‬אך הם לא‬
‫רואים מטרות בתחום הבנת מושגים או הכרות עם פרוצדורות‪ .‬לתלמידים קשה לקשר בין‬
‫המטרה של המעבדה לבין מהלך הניסוי המבוצע על‪-‬ידיהם‪ ,‬לבין מושגים שלמדו‪ ,‬או למושגים‬
‫שמציגים חברי הקבוצה‪ .‬לגבי רוב התלמידים המעבדה היא מניפולציות על כלים ולא על רעיונות‪.‬‬
‫דה‪-‬קרלו ורובה הוסיפו )‪ (DeCarlo & Rubba, 1994‬שהתנהלותם של המורים במעבדה כמו‬
‫מיקומם בכיתה‪ ,‬סגנון השאלות הנשאלות‪ ,‬סגנון התשובות‪ ,‬הפתיחות שהם משדרים‪ ,‬משפיעים‬
‫‪21‬‬
‫על התנה גות התלמידים ותפישתם את מטרת המעבדה‪ .‬חוקרים מצביעים על מקור הבעיה‬
‫בהכשרת המורים )‪ .(Tamir, 1989; Zion & Shedletzky, 2006‬מורים לא הוכשרו בצורה נכונה‬
‫להורות במעבדה‪ .‬המורים בהכשרתם צריכים להתנסות בתהליך החקר גם בהיותם פרחי הוראה‬
‫וגם במהלך ההוראה בפועל‪ .‬על המורים לאמץ מספר אסטרטגיות לתכנון עבודתם במעבדה כדי‬
‫להשיג את מטרות הלמידה במעבדה‪ ,‬אסטרטגיות הקשורות במיפוי ניתוח ובחירה של הפעילויות‬
‫למעבדה‪.‬‬
‫בניית טיעונים במעבדת המדעים‬
‫למרות שמחקרים רבים הצביעו על למידה בדרך החקר כדרך ראויה להקניית מיומנות הטיעון‬
‫(ראה לעיל)‪ ,‬בספרות מדווח על מעט מאוד מחקרים הבודקים בניית טיעונים במעבדה בה מתבצע‬
‫חקר‪ ,‬על אף שנראה שמעבדות חקר פתוח הן קרקע מצוינת לפעילות זו‪ .‬גוט ודוגן & ‪(Gott‬‬
‫)‪ Duggan, 2007‬מצביעים על הפוטנציאל שיש לפעילויות שונות במעבדה לעודד בניית טיעונים‬
‫החל ממעבדה הבודקת קשר בין שני משתנים‪ ,‬דרך פעילות שטח בה אוספים ממצאים רבים‪ ,‬וכלה‬
‫במעבדה שנועדה לזהות חומרים‪ .‬סמפסון וגליים )‪ (Sampson & Gleim, 2009‬מציעים מודל לחקר‬
‫במעבדה‪" ,‬חקר מונע טיעון" )‪ (Argument-driven inquiry‬שמטרתו לאפשר למורים לביולוגיה לשלב‬
‫מעבדות חקר במערך הלמידה הכולל‪ ,‬תוך מתן דגש על הבנת מושגים בביולוגיה‪ ,‬חשיבה ביקורתית‬
‫ובניית טיעונים כדרך לבניית ידע ובדיקת תקפותו‪ .‬טיין וסטייסי )‪ (Tien & Stacy, 1996‬השוו‬
‫במחקרם סטודנטים שלומדים בשנה הראשונה כימיה באוניברסיטה‪ ,‬שחלקם השתתפו במעבדה‬
‫המסורתית וחלקם השתתפו במעבדה בעלת אופי של חקר מודרך‪ .‬הם מצאו שתלמידי החקר‬
‫המודרך ידעו להעריך טוב יותר את העדויות שהתקבלו ממחקרים שנחשפו אליהם‪ ,‬כמו כן‪,‬‬
‫ההסברים שלהם לממצאים היו יותר מבוססים‪ .‬קלי וחבריו )‪(Kelly, Druker, & Chen, 1998‬‬
‫ניתחו את השיח שהתנהל בין זוגות תלמידים במעבדת גילוי בפיסיקה‪ ,‬במטרה לאתר שימוש‬
‫בטיעונים‪ ,‬לאפיין אותם ולקבוע מהם הגורמים המזמנים העלאת טיעונים‪ .‬החוקרים מצאו‬
‫שטענות מלוות בהצדקות ניתנות בדרך כלל כתגובה לטענות של חבר‪ ,‬בעקבות ממצאי ניסוי‪ ,‬או‬
‫הוראות כתובות הדורשות הסבר ונימוק‪ .‬חוקרים נוספים )‪ (Kim & Song, 2006‬ניתחו את‬
‫הטיעונים של תלמידים בפעילויות חקר ובדיונים בעקבות הפעילות‪ ,‬תוך התמקדות בבניית הטיעון‬
‫הקבוצתי‪ ,‬בניגוד לרוב החוקרים שניתחו את הטיעונים מנקודת מבט של הפרט בקבוצה‪ .‬הם‬
‫הציעו מודלים המתארים את התהליך לבניית טיעון במסגרת הפעילות המעבדתית‪ ,‬ולאחריה‪,‬‬
‫במסגרת דיון בקורתי הכולל את הצגת הפעילות בפני קבוצה של עמיתים‪ .‬כמו כן‪ ,‬התייחסו‬
‫לבניית הטיעון בהיבט הקוגניטיבי ובהיבט החברתי‪ .‬המודלים מתייחסים לתלות ההדדית בין‬
‫הפעילות המעבדתית‪ ,‬המספקת ממצאים‪ ,‬לבין הפעילות הקשורה בבניית טיעונים אשר עוזרת‬
‫במתן משוב לפעילות המעבדתית‪ .‬ישנם גם דיווחים )‪ (Watson, Swain, & McRobbie 2004‬על‬
‫בניית טיעונים הלוקים בחסר הן בכמותם והן ברמתם בכיתות בהן בוצעו פעילויות חקר במעבדה‪,‬‬
‫ובעקבותיהם התקיימו דיונים מכוונים לעידוד ארגומנטציה בכיתה‪ .‬החוקרים טוענים‬
‫שהתלמידים במקרים אלו התייחסו למעבדה כאירוע בו מבצעים פרוצדורות שתאפשרנה קבלת‬
‫תוצר ‪ -‬כתיבת דו"ח‪ ,‬אך לא התייחסו אל המעבדה כבסיס לדיון ולקבלת החלטות‪ .‬גם אבי אל‪-‬‬
‫מונה ועבד אל‪-‬חליק )‪ (Abi-El-Mona & Abd-El-Khalick, 2006‬מדווחים שהשיח במהלך ניסויים‬
‫‪22‬‬
‫מאשרים אשר בוצעו במעבדה לכימיה על‪-‬ידי תלמידי כתה יוד‪ ,‬לא כללו העלאת טיעונים‪ ,‬אלא‬
‫שיח היה על היבטים טכניים ופרוצדוראליים בלבד‪.‬‬
‫המחקרים שהוזכרו התייחסו במיוחד לדיונים במהלך המעבדה‪ ,‬לטיעונים שעולים בשיח‪.‬‬
‫חוקרים אחרים )‪ (Hohenshell, & Hand, 2006; Keys, Hand, Prain, & Collins, 1999‬מציעים‬
‫אסטרטגיה לעבודה מיטבית במעבדה שבסיומה התוצר הינו הדו"ח הכתוב ‪-‬‬
‫‪Science Writing‬‬
‫‪ .(SWH) - Heuristic‬דו"חות מעבדה בדרך זו נועדו להחליף את הדרך המסורתית בהכנת דו"חות‬
‫מעבדה ע"י תלמידים‪ ,‬כאשר הקווים המנחים לכתיבתם הם יצירת קשרים בין תהליך החקר‪:‬‬
‫תצפיות‪ ,‬שאלות‪ ,‬מהלך הניסוי‪ ,‬איסוף נתונים‪ ,‬לבין העלאת טענות מבוססות עדויות‪ .‬יצירת‬
‫הקשרים ובניית עולם הידע נעשית ע"י שאלות מנחות‪ ,‬אשר עוזרות לתלמידים לבסס את‬
‫טענותיהם על עדויות שאספו‪ .‬באסטרטגיה זו התלמידים פעילים בעבודה עצמית‪ ,‬ובדיונים‬
‫קבוצתיים וכיתתיים‪ .‬יון וחובריו )‪ (Yoon, Bennett, Mendez, & Hand, 2010‬מוסיפים ומפרטים‬
‫מהם התנאים האופטימאליים לדיונים כיתתיים באסטרטגיית ‪ :SWH‬סביבת למידה לא מאיימת‬
‫שבה תלמידים ירגישו נוח להביע את עצמם‪ ,‬ואף לקבל ביקורת‪ ,‬תרבות הקשבה‪ ,‬מורה אשר‬
‫מהווה מודל לגבי תרבות השיח והצורך בביסוס טענות‪ ,‬מורה אשר מזין את השיח בשאלות אשר‬
‫לא נותנות לשיח לדעוך ומפעילות את התלמידים לקשר בין העדויות שאספו בניסויים לרקע‬
‫המדעי הדרוש‪ .‬כמו כן‪ ,‬יחסי קירבה בין המורה לתלמידים אשר יוצרים את התנאים לסביבת‬
‫למידה המעודדת תלמידים להשתתף בשיח‪.‬‬
‫‪23‬‬
‫פרק ב' ‪ -‬המחקר‬
‫מטרות המחקר‬
‫‪ ‬לחקור את תהליכי הטיעון של תלמידים במעבדה הכוללת סוגים שונים של ניסויים‪.‬‬
‫‪ ‬לפתח‪ ,‬להפעיל ולתאר תוכנית התערבות שמטרתה לסייע למורים לפתח את המיומנות של‬
‫בניית טיעונים במעבדה ובכיתה‪.‬‬
‫‪ ‬לבדוק את תפיסת התלמידים והמורים לגבי התנהלותם של המורים ודרכי ההוראה שלהם‬
‫במעבדה‪.‬‬
‫שאלות המחקר‬
‫‪ .1‬האם וכיצד מהווה מעבדת הכימיה‪ ,‬במסגרת ניסויי החקר הפתוח ביחידת המעבדה‪,‬‬
‫גורם מזמן לבניית טיעונים על‪-‬ידי התלמידים?‬
‫‪ .2‬כיצד באות לידי ביטוי מיומנויות בניית טיעון בסוגי ניסויים שונים?‬
‫‪ .3‬איך תופסים המורים והתלמידים את התנהלותו של המורה )‪(teacher practice‬‬
‫במעבדה ללימודי הכימיה?‬
‫‪‬‬
‫כיצד באות לידי ביטוי תפיסות המורים בשיח במעבדה?‬
‫‪ .4‬כיצד באה לידי ביטוי התפתחות הבנת מושגים בכימיה במהלך פעילויות התערבות‬
‫לבניית טיעונים בלימודי הכימיה בכיתה?‬
‫מערך המחקר‬
‫מחקר זה משלב אלמנטים איכותניים (של ניתוח תוכן) עם מקצת אלמנטים כמותיים‬
‫שמטרתם לתת מימדים לתופעות שאופיינו על‪-‬ידי הניתוח האיכותני‪.‬‬
‫אוכלוסיית המחקר‬
‫הקו המנחה לבחירת הכיתות היה בחירת כיתות בהן יחידת המעבדה היא ברוח התוכנית‬
‫"כימיה בגישה חוקרת"‪ ,‬והמורים המלמדים בכיתות היו מורים שעברו השתלמות להוראת יחידת‬
‫המעבדה‪ ,‬והם מנוסים בהוראת יחידת המעבדה‪ .‬המורים שהשתתפו בפועל במחקר הינם מורים‬
‫שענו לקריטריונים שהוזכרו והסכימו להשתתף במחקר‪.‬‬
‫במחקר השתתפו שבע כיתות במהלך לימודיהם בכיתות י"א וי"ב‪ ,‬על מורותיהן‪ ,‬מחמישה בתי‬
‫ספר שונים‪ .‬שלוש כיתות ללא התערבות – כיתות השוואה‪ ,‬ארבע כיתות עם התערבות – כיתות‬
‫ניסוי‪.‬‬
‫כיתה ‪ – 1‬כיתה ללא התערבות ‪ -‬בכיתה ‪ 19‬תלמידים הלומדים כימיה כמקצוע מורחב‪,‬‬
‫ובמקביל מרחיבים גם ביוטכנולוגיה‪/‬מדעי הסביבה‪/‬פיסיקה‪ .‬כל התלמידים משובצים ב‪ 5-4-‬יח"ל‬
‫‪24‬‬
‫מתמטיקה‪ .‬המורה בכיתה‪ ,‬דורית‪ ,‬בעלת ‪ 38‬שנות ותק בהוראה‪ 4 ,‬שנים ותק בהפעלת יחידת‬
‫המעבדה‪ .‬בית הספר הינו תיכון עיוני במרכז הארץ‪ ,‬במעמד סוציו‪-‬אקונומי בינוני בו אחוז‬
‫הזכאות הממוצע לבגרות עומד על ‪. 78%‬‬
‫ובמקביל מרחיבים גם ביולוגיה‪ /‬מוזיקה‪ /‬פיסיקה‪ .‬רוב התלמידים משובצים ב‪ 5-4-‬יח"ל‬
‫מתמטיקה‪ .‬המורה בכיתה‪ ,‬דלית‪ ,‬בעלת ‪ 21‬שנות ותק בהוראה‪ 8 ,‬שנים ותק בהפעלת יחידת‬
‫המעבדה‪ .‬בית הספר הינו תיכון עיוני באגף ההתיישבותי במרכז הארץ‪ ,‬במעמד סוציו‪-‬אקונומי‬
‫בינוני‪ ,‬בו אחוז הזכאות הממוצע לבגרות עומד על ‪. 70%‬‬
‫כיתה ‪ – 3‬כיתה עם התערבות ‪ -‬בכיתה ‪ 15‬תלמידים הלומדים כימיה כמקצוע מורחב‪,‬‬
‫ובמקביל מרחיבים גם ביולוגיה‪/‬פיסיקה‪ .‬כל התלמידים משובצים ב‪ 5-4-‬יח"ל מתמטיקה‪ .‬המורה‬
‫בכיתה‪ ,‬רחל‪ ,‬בעלת ‪ 20‬שנות ותק בהוראה‪ 5 ,‬שנים ותק בהפעלת יחידת המעבדה‪ .‬בית הספר הינו‬
‫תיכון עיוני במרכז הארץ‪ ,‬במעמד סוציו‪-‬אקונומי בינוני‪ ,‬בו אחוז הזכאות הממוצע לבגרות עומד‬
‫על ‪.65%‬‬
‫ובמקביל מרחיבים גם ביולוגיה‪/‬פיסיקה‪ .‬רוב התלמידים משובצים ב‪ 5-4-‬יח"ל מתמטיקה‪.‬‬
‫המורה בכיתה‪ ,‬רינת‪ ,‬בעלת ‪ 17‬שנות ותק בהוראה‪ 10 ,‬שנים ותק בהפעלת יחידת המעבדה‪ .‬בית‬
‫הספר הינו תיכון עיוני במרכז הארץ‪ ,‬במעמד סוציו‪-‬אקונומי בינוני בו אחוז הזכאות הממוצע‬
‫לבגרות עומד על ‪.60%‬‬
‫ובמקביל מרחיבים גם ביולוגיה‪/‬פיסיקה‪/‬מחשבים‪ .‬כל התלמידים משובצים ב‪ 5-4-‬יח"ל‬
‫מתמטיקה‪ .‬המורה בכיתה‪ ,‬אורלי‪ ,‬בעלת ‪ 25‬שנות ותק בהוראה‪ 7 ,‬שנים ותק בהפעלת יחידת‬
‫המעבדה‪ .‬בית הספר הינו תיכון עיוני במרכז הארץ‪ ,‬במעמד סוציו‪-‬אקונומי בינוני‪ ,‬בו אחוז‬
‫הזכאות הממוצע לבגרות עומד על ‪. 75%‬‬
‫ובמקביל מרחיבים גם ביולוגיה‪ /‬ספרות‪ /‬פיסיקה‪ .‬רוב התלמידים משובצים ב‪ 5-4-‬יח"ל‬
‫מתמטיקה‪ .‬המורה בכיתה‪ ,‬שני‪ ,‬בעלת ‪ 21‬שנות ותק בהוראה‪ 9 ,‬שנים ותק בהפעלת יחידת‬
‫המעבדה‪ .‬בית הספר הינו תיכון עיוני באגף ההתיישבותי במרכז הארץ‪ ,‬במעמד סוציו‪-‬אקונומי‬
‫בינוני‪ ,‬בו אחוז הזכאות הממוצע לבגרות עומד על ‪( 70%‬תיכון זהה לכיתה ‪.)2‬‬
‫ובמקביל מרחיבים גם ביולוגיה‪ /‬תכנון מחשבים‪ ./‬כל התלמידים משובצים ב‪ 5-4-‬יח"ל‬
‫מתמטיקה‪ .‬המורה בכיתה‪ ,‬מרינה‪ ,‬בעלת ‪ 20‬שנות ותק בהוראה‪ 8 ,‬שנים ותק בהפעלת יחידת‬
‫המעבדה‪ .‬בית הספר הינו תיכון עיוני במרכז הארץ‪ ,‬במעמד סוציו‪-‬אקונומי בינוני בו אחוז‬
‫הזכאות הממוצע לבגרות עומד על ‪( 65%‬תיכון זהה לכיתה ‪.)3‬‬
‫על סמך המתואר לעיל‪ ,‬ניתן להסיק שיש פילוח נאות של אוכלוסיית המחקר‪.‬‬
‫כדי לאפיין את נקודת ההתחלה של הכיתות‪ ,‬ערכנו של השוואה ברמת הטיעונים הממוצעת‬
‫במהלך ניסוי הראשון בשלוש מתוך הכיתות הנ"ל (כיתות ‪ 5 ,2‬ו‪ .)8 -‬שלוש כיתות אלו נבחרו כי‬
‫הניסוי הראשון שבצעו היה זהה‪ ,‬ולכן היה מקום להשוות ביניהן‪ .‬לא נמצא הבדל מובהק ברמת‬
‫הטיעונים בכיתות אלו )‪ .2(1)=2.5 (p=N.S‬ממצא זה איפשר לנו להניח שהכיתות הללו היו דומות‬
‫‪25‬‬
‫בתחילת המחקר מבחינת יכולת הטיעון שלהן‪ .‬הסבר על הכלי להערכת הטיעונים יפורט בהמשך עמ'‬
‫‪.30 -29‬‬
‫פירוט הכיתות במהלך שנות המחקר מופיע בטבלה ‪ .1‬המחקר בכיתות ‪ 1‬ו‪ 3-‬הופסק לאחר‬
‫שנה ראשונה מטעמים טכניים‪ ,‬שעיקרם אי התאמה בלוח הזמנים של המורה והחוקרת‪.‬‬
‫טבלה ‪ :1‬נתונים לגבי אוכלוסיית המחקר במהלך שנות המחקר‬
‫כיתה (שם המורה)‬
‫כיתה ‪( 1‬דורית) ‪ -‬השוואה‬
‫תשס"ח‬
‫תשס"ט‬
‫תש"ע‬
‫כיתה ‪( 2‬דלית) ‪ -‬השוואה‬
‫כיתה ‪( 3‬רחל) ‪ -‬ניסוי‬
‫כיתה ‪( 5‬רינת) ‪ -‬ניסוי‬
‫כיתה ‪( 6‬אורלי) – ניסוי‬
‫כיתה ‪( 7‬שני) ‪ -‬השוואה‬
‫כיתה ‪( 8‬מרינה) ‪ -‬ניסוי‬
‫מקרא‪:‬‬
‫כיתות שהמחקר בהן הופסק לאחר שנה אך הממצאים שלהם נותחו‪.‬‬
‫כיתות שהמחקר בהן התפרס לאורך שנתיים והממצאים שנאספו‬
‫נותחו‬
‫יחידת המעבדה‬
‫יחידת המעבדה מתפרסת על פני שנתיים וכוללת ‪ 12‬ניסויים חלקם ניסויי חקר פתוח‪ ,‬חלקם‬
‫חקר חלקי וחלקם ניסויים ברמת בסיס – ניסויים מאשרים‪.‬‬
‫ניסוי בסיס הינו ניסוי מאשר‪ ,‬שבו התלמידים עובדים על‪-‬פי הנחיות‪ .‬על התלמידים לרשום‬
‫ולארגן את תוצאות הניסוי‪ ,‬לנתח את התוצאות ולהסיק מסקנות‪ .‬בדרך כלל העיתוי של הניסוי‬
‫הינו לאחר שהתלמידים למדו את החומר התיאורטי בכיתה‪ ,‬והמעבדה נועדה לאשר את‬
‫התיאוריה שנלמדה בכיתה‪.‬‬
‫ניסוי גילוי לזיהוי חומרים הינו ניסוי חקר חלקי‪ .‬התלמידים מקבלים סדרה של חומרים‬
‫שזהותם לא ידועה‪ ,‬הם נדרשים לתכנן ניסוי על מנת לזהות את סדרת החומרים‪ .‬לאחר מכן‪ ,‬הם‬
‫נדרשים להוציא לפועל את הניסוי שתוכנן על‪-‬ידם‪ ,‬לארגן את התוצאות‪ ,‬לנתח אותן ולבסוף‪,‬‬
‫כפועל יוצא מכל התהליך לזהות את החומרים‪.‬‬
‫ניסוי חקר פתוח הינו ניסוי בו התלמידים נחשפים לאיזושהי תופעה‪ ,‬שואלים שאלות לגביה‪,‬‬
‫בוחרים שאלת חקר שתחקור את התופעה‪ ,‬מעלים השערה‪ ,‬מתכננים ניסוי כדי לבדוק את‬
‫ההשערה‪ ,‬מבצעים אותו‪ ,‬רושמים ומארגנים את התוצאות‪ ,‬מנתחים את התוצאות ומסיקים‬
‫מסקנות‪ .‬ניסוי חקר הינו משימה פתוחה בה התלמידים מחליטים בעצמם מה לחקור וכיצד‪.‬‬
‫סביבת הלמידה ביחידת המעבדה שונה מזו המתנהלת בשעורי הכימיה בכיתה‪ .‬הפעילות‬
‫במעבדה מתבצעת בקבוצות קטנות (‪ 4-3‬תלמידים)‪ .‬התלמידים נחשפים לפעילויות ברמות חקר‬
‫שו נות‪ ,‬הדורשות שימוש במיומנות מגוונות‪ ,‬הנבדלות בהיקפן בניסויים השונים‪ ,‬בהתאם לרמת‬
‫החקר הנדרשת בהם‪ .‬פירוט המיומנויות הנדרשות בניסויים השונים בהתאם לרמתם מוצג בטבלה‬
‫‪( 2‬רוזנברג‪ .)2007 ,‬הפעילויות‪ ,‬במיוחד ניסויי החקר הפתוח‪ ,‬מעודדות תלמידים לשיח קבוצתי‪ ,‬אשר‬
‫מאפשר לתלמידים לפתח יכולות קוגניטיביות ומטה‪-‬קוגניטיביות )‪.(Kipnis & Hofstein, 2008‬‬
‫‪26‬‬
‫השיח כולל מתן הסברים לתופעות‪ ,‬וכתוצאה מכך מעודד תלמידים להעלות טיעונים‪ ,‬יתר על כן‪,‬‬
‫בדומה למדענים‪ ,‬התלמידים צריכים לטעון את טענותיהם בעקבות הניסוי שבצעו – להסיק‬
‫מסקנות המבוססות על ממצאי הניסוי ומקשרות אותם לרקע המדעי‪.‬‬
‫במסגרת ניסויי החקר ישנה תת קבוצה הכוללת ניסויי חקר חלקי אשר במהלכם התלמידים‬
‫נדרשים לתכנן ניסוי על מנת לזהות סדרה של חומרים‪ ,‬לאחר מכן‪ ,‬הם נדרשים לבצע את הניסוי‬
‫שתוכנן על‪-‬ידם‪ ,‬לארגן את התוצאות‪ ,‬לנתחן ולזהות בעזרתן את החומרים‪.‬‬
‫טבלה ‪ : 2‬מיומנויות הנדרשות במהלך ביצוע ניסויי חקר ברמות שונות‬
‫ניסוי בסיסי –‬
‫ביצוע ניסוי על‪-‬פי הנחיות‬
‫ניסוי גילוי לזיהוי‬
‫חומרים – חקר‬
‫חלקי‬
‫‪‬‬
‫ניסוי חקר‬
‫פתוח‬
‫‪‬‬
‫שאלת שאלות‬
‫‪‬‬
‫ניסוח שאלת חקר‬
‫‪‬‬
‫ניסוח השערה מנומקת‬
‫‪‬‬
‫תכנון מערך ניסוי‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ביצוע הניסוי שתוכנן ע"י התלמיד‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ארגון התוצאות‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫עבוד וניתוח תוצאות‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫הסקת מסקנות‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫דיון מסכם‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫היקף הזמן שמוקדש לסוגי הניסויים השונים הוא בין שני שיעורים לניסוי מאשר‪ ,‬לבין ששה‬
‫שיעורים לניסוי חקר פתוח‪ .‬בניסוי חקר פתוח‪ ,‬בשני השיעורים הראשונים התלמידים נחשפים‬
‫לתופעה‪ ,‬שואלים לגביה שאלות ומגיעים עד (כולל) שלב תכנון הניסוי שאותו הם רוצים לחקור‪.‬‬
‫בשני השיעורים הבאים התלמידים מבצעים את הניסוי שתכננו‪ ,‬מנתחים את תוצאות הניסוי‪,‬‬
‫מסיקים מסקנות‪ ,‬מבקרים את התהליך שעברו ומוסרים את דו"ח הניסוי‪ .‬במשך ארבעת‬
‫השעורים שהוזכרו‪ ,‬יש אינטראקציות בין חברי הקבוצה‪ ,‬ובין הקבוצות לבין המורה‪ .‬חלק‬
‫מהאינטראקציות מורה‪-‬תלמיד מתחילות ביוזמת התלמידים‪ ,‬אשר קוראים למורה לצורך‬
‫התייעצות‪ ,‬הבהרות‪ ,‬או מתן משוב‪ .‬המורה יוזם חלק אחר של האינטראקציות‪ ,‬מתעניין בנעשה‬
‫בקבוצה‪ ,‬עוקב אחר התקדמותה ומשתלב בדיוני הקבוצה‪ .‬בשני השיעורים הנוספים‪ ,‬הקבוצות‬
‫מציגות את הניסוי שערכו למליאת הכיתה‪ ,‬ונערך דיון מסכם המנוהל ע"י המורה‪ .‬המורה בוחר‬
‫במה להתמקד בדיון המסכם‪ ,‬הן מבחינת התכנים המדעיים והן מבחינת מיומנויות החקר‪.‬‬
‫תוכנית ההתערבות‬
‫תוכנית ההתערבות שולבה במסגרת יחידת המעבדה בשעורי המעבדה וגם במסגרת שעורי‬
‫הכיתה‪ .‬בתוכנית אלמנטים של עבודה יחידנית ועבודה קבוצתית‪ .‬ומטרתה לסייע לתלמידים‬
‫לפתח את מיומנות בניית הטיעון ויחד איתה הבנת מושגים בכימיה‪.‬‬
‫על מנת להשיג מטרות אלו תוכנית ההתערבות כללה‪ ,‬בחלקה‪ ,‬מתן "פיגומים"‪ .‬חוקרים‬
‫מציעים לתת לתלמידים פיגומים )‪ (Scaffolding‬בעבודתם על מנת לאפשר להם לבצע מטלות‬
‫‪27‬‬
‫בהצלחה רבה יותר מזו שהיו משיגים ללא הפיגומים‬
‫;‪(Davis & Miyake, 2004; Pea, 2004‬‬
‫)‪ .Quintana et al., 2004‬בנוסף לכך‪ ,‬על פי תיאורית ההתפתחות והלמידה של ויגוצקי ‪(Vygotsky‬‬
‫)‪ ,1978‬לאינטראקציות חברתיות יש אפשרות להשפיע על מעברים בין השלבים ההתפתחותיים השונים‬
‫של התלמיד‪ .‬זאת בעזרת תמיכה והכוונה ‪ ,scaffolding -‬בתנאי שהתמיכה וההכוונה תואמות את תחום‬
‫ההתפתחות הקרובה של הלומד ‪ “Zone of Proximal Development” ,‬כלומר באזור שמגדיר את הפער‬
‫בין מה שתלמיד יכול לעשות בעזרת מנחה לבין מה שהוא יכול לעשות לבד‪ .‬יש לציין שהתמיכה בעזרת‬
‫פיגומים אמורה להיות לתקופה מסוימת‪ ,‬ולאחר מכן הפיגומים צריכים להיות מוסרים בתהליך‬
‫הדרגתי‪ ,‬על מנת לאפשר לתלמיד יותר עצמאות‪ .‬כמו כן‪ ,‬תוכנית ההתערבות כללה מטלות ושאלות‬
‫מכוונות לבניית טיעונים )‪ (McNeill, Lizotte, Krajcik, & Marx, 2006‬הפעלת התלמידים בצורה‬
‫מכוונת וממוקדת תוך שילוב שיום (‪ )naming‬של תהליכי חשיבה ועשייה‪ ,‬המנצלים את השפה‬
‫כמתווך בתהליך הלמידה‪ ,‬מקדמים את התלמידים לרמה גבוהה של הבנה ומודעות לתהליכים‬
‫שהם עוברים ולמיומנויות שהם רוכשים )‪.(Zohar, 1999‬‬
‫התוכנית כללה‪:‬‬
‫‪ ‬במעבדה ‪ -‬הקניית מיומנות בניית הטיעון במעבדה על ידי עידוד המורה והתלמידים להיות‬
‫מודעים לאסטרטגיה של שאילת שאלות המזמנות מתן עדויות והסברים מדעיים‪ .‬שאלות כמו‪:‬‬
‫כיצד אתה מסביר את זה? על מה אתה מתבסס? יש לך הצעה להסבר אחר? כמו כן‪ ,‬הקניית‬
‫מיומנות כתיבת מסקנות מנומקות במבנה של טיעונים‪ ,‬בדו"ח הקבוצתי‪ ,‬בסיום הניסוי‪ ,‬על ידי‬
‫דף הנחייה אשר מהווה פיגום לכתיבת מסקנה (ראה נספח ‪.)1‬‬
‫‪ ‬בכיתה ‪ -‬עידוד שימוש באסטרטגיה של שאילת שאלות המזמנות מתן עדויות והסברים‬
‫מדעיים (בדומה למעבדה)‪ .‬הפעלת דפי עבודה מובנים המתייחסים להיבטים הקשורים‬
‫במעבדה‪ .‬דפי העבודה כללו משימות מעודדות בניית טיעונים שהוכנו מראש (ראה נספחים‬
‫‪2‬א'‪-‬ז')‪ .‬הנושאים התוכניים של המשימות הותאמו לתכנים הנלמדים בכיתה‪ ,‬ושולב בהן דיון‬
‫בסוגיות הקשורות במעבדה‪ :‬פירוש תצפיות העלאת השערות שימוש בעדויות לביסוס טענות‬
‫וכו'‪ .‬פעילות נוספת אשר "הביאה" את המעבדה אל הכיתה כללה ניתוח מסקנות של תלמידים‬
‫שנכתבו בדו"חות המעבדה החמים‪ ,‬לפי מרכיבי הטיעון‪ ,‬ושדרוג המסקנות בעקבות הניתוח‪.‬‬
‫איור ‪ :2‬תוכנית ההתערבות להקניית מיומנות הטיעון במעבדה ובכיתה‪.‬‬
‫תוכנית התערבות‬
‫להקניית מיומנות‬
‫הטיעון‬
‫בכיתה‪ ,‬במשימות‬
‫לפיתוח יכולת‬
‫הטיעון סביב‬
‫פעילויות מעבדה‬
‫במעבדה (פעילה)‬
‫במסגרת ניסויי‬
‫חקר ברמות‬
‫השונות‬
‫‪28‬‬
‫פעילויות ההתערבות היזומות במעבדה התמקדו בעיקר במחצית הראשונה של כיתה י"א‪,‬‬
‫ואילו פעילויות ההתערבות בכיתה הופעלו במהלך השנתיים בהן התנהלה יחידת המעבדה‪,‬‬
‫והשאירו את העיסוק במיומנות הטיעון במודעות של התלמידים במשך כל הפעילות במעבדה‪.‬‬
‫פעולות ההתערבות התנהלו על חשבון שעות תרגול קונבנציונלי של המורה‪ .‬יחסי הגומלין בין‬
‫פעילות ההתערבות במעבדה לבין פעילות ההתערבות במעבדה (ראה איור ‪ )2‬באה לידי ביטוי‬
‫בהקניית מיומנות הטיעון ע"י זיהוי מרכיבי הטיעון של טיעונים שנכתבו בהקשר לדו"חות‬
‫המעבדה‪ ,‬כמו כן כל הפעילויות בכיתה דנו בהקשרים שונים של המעבדה‪ ,‬חלקן התייחסו‬
‫לניסויים שהתלמידים ביצעו‪ .‬ובמעבדה תורגלה מיומנות הטיעון שהוקנתה בכיתה בניסויים בהם‬
‫התלמידים נדרשו לתכנן ניסויים לזיהוי חומרים (ראה עמ' ‪ )80‬וכן בכתיבת ההשערות והמסקנות‬
‫בדו"חות המעבדה‪.‬‬
‫כלי המחקר ושיטות הניתוח‬
‫כלי המחקר בהם נעשה שימוש במהלך המחקר הם‪ :‬תצפיות בשעורי מעבדה‪ ,‬דו"חות מעבדה‪,‬‬
‫תצפיות בשעורים (שאינם מעבדה) בהם נערכו פעילויות ארגומנטציה בכיתה – פעילויות סביב‬
‫נושא המעבדה‪ ,‬ראיונות עם מורים וראיונות עם תלמידים‪.‬‬
‫תצפיות במעבדה‬
‫התצפיות התבצעו בשעורי המעבדה‪ ,‬והתמקדו בשיח הלימודי שהתקיים במעבדה במהלך‬
‫ביצוע הניסויים‪ .‬השיח הוקלט וחלקים רלוונטיים מהשיח תומללו (ניסוח השערה מנומקת‪ ,‬ניתוח‬
‫התוצאות וכתיבת המסקנות)‪ .‬השיח בקבוצות נותח לאחר שחולק ליחידות ניתוח קטנות בעלות‬
‫משמעות )‪ .(Chi, 1997‬השיח נותח לפי הקריטריונים הבאים ‪:‬‬
‫זיהוי נוכחות או היעדר מרכיבי הטיעון הבסיסיים‪ :‬טענה‪ ,‬עדויות‪ ,‬הסבר מדעי‪ ,‬ביסוס ברמת‬
‫העקרונות והתיאוריות‪ ,‬טיעון מותנה והפרכה (ראה הגדרות המילון המונחים)‪ .‬הניתוח לצורך‬
‫זיהוי מרכיבי הטיעונים נעשה על‪-‬פי המודל של טולמין )‪ .(Toulmin, 1958‬מודל זה נבחר בשל‬
‫התמקדותו במודל המבני של טיעון הכולל את מרכיבי הטיעון הבסיסיים‪ ,‬שאחד מהם הוא‬
‫עדויות‪ ,‬שהן הנתונים המדעיים הרלוונטיים לחיזוק הטענה‪ ,‬ובמקרה שלנו הן בעיקר תוצאות‬
‫הניסוי‪ .‬מהימנות הקידוד של מרכיבי הטיעון בשיח הלימודי נבדקה בשתי דרכים‪ :‬בוצע קידוד של‬
‫מרכיבי הטיעון ב‪ 20%-‬מהשיח המתומלל‪ ,‬על‪-‬ידי שלושה שופטים באופן בלתי תלוי‪ .‬אחוז‬
‫ההסכמה בין השופטים היה בין ‪ 85%‬ל‪ 90% -‬לגבי חוסר הסכמה שהובעה בקידוד ‪ -‬נערך דיון בין‬
‫השופטים עד הגעה להסכמה‪ .‬כמו כן‪ ,‬קידוד חוזר של החוקרת‪ ,‬לאחר תקופת זמן‪ .‬אחוז ההתאמה‬
‫בין הקידוד המוקדם למאוחר היה כ‪.95%-‬‬
‫‪ ‬רמת הטיעון‪ :‬על מנת להעריך את רמת הטיעון‪ ,‬התמליל חולק לאפיזודות‪ ,‬כך שבכל אפיזודה‬
‫מתפתח טיעון מסוים‪ .‬רמת הטיעון הקבוצתי בכל אפיזודה נקבעה על‪-‬פי כלי המתבסס על‬
‫היקף המרכיבים השונים של הטיעון ועל היבטים הקשורים בהפרכות‪ .‬כלי הערכת הטיעון‬
‫נבחר מתוך מספר כלי הערכה המופיעים בספרות ונסקרים במאמרם של סמפסון‬
‫וקלרק )‪ .(Sampson & Clark, 2008‬הכלי מתאים למודל טולמין כמו גם‪ ,‬לסגנון השיח‬
‫המתנהל במעבדה בו התלמידים מסבירים תופעות‪ ,‬מנתחים תוצאות ומסיקים מסקנות‬
‫מבוססות עדויות (הניסוי שבצעו) – מעלים טיעונים‪ .‬הכלי שנבחר מבוסס על כלים בהם נעשה‬
‫‪29‬‬
‫שימוש במחקרים קודמים‬
‫& ‪(Erduran, Simon, & Osborne, 2004; Osborne, Erduran,‬‬
‫)‪.Simon, 2004a; Simon & Johnson, 2008‬‬
‫טבלה ‪ 3‬אשר בעזרתה נקבעה רמת הטיעון מתייחסת לשני היבטים עיקריים‪ :‬האחד קשור‬
‫למרכיבים אשר מבססים את הטענה (עדויות והסברים מדעיים)‪ ,‬והשני מתייחס לנוכחות‬
‫הפרכה או טיעון נגדי‪ .‬ככל שיש יותר מרכיבי טיעון‪ ,‬רמתו של הטיעון יותר גבוהה‪ .‬טיעון‬
‫ברמה ‪ 3‬כולל את המרכיבים הקלאסיים של טיעון‪ :‬טענה‪ ,‬עדויות והסבר מדעי המקשר‬
‫ביניהם‪ .‬מצד שני‪ ,‬תוך כדי שיח טיעוני‪ ,‬קיים מימד נוסף הכולל טענה נגדית או ההפרכה אשר‬
‫נוכחו תם מעידה על רמה גבוהה של שיח טיעוני‪ ,‬לכן מרכיב זה נלקח בחשבון בקביעת רמת‬
‫הטיעון‪ .‬טיעון ברמה ‪ 4‬כולל הסברים הכוללים הכללה וקישור מפורש לעקרונות ותיאוריות‬
‫מדעיות‪ ,‬טיעון ברמה הגבוהה ביותר‪ ,‬רמה ‪ ,5‬כולל הפרכה מבוססת על עדויות והסברים‬
‫מדעיים נלווים‪ .‬יש לציין‪ ,‬שבמהלך הניתוח של מרכיבי הטיעון השתמשנו בביטוי הסבר מדעי‬
‫במקום הצדקה (‪ ,)warrant‬כי המושג הצדקה אינו חלק מהשפה השגורה בפי התלמידים‪,‬‬
‫והנחנו שהביטוי הסבר מדעי‪ ,‬שמטרתו להצדיק את הקשר בין העדות והטענה יהיה יותר ברור‬
‫ומובן לשימוש‪ .‬ניתן למצוא בטבלה ‪ 3‬דוגמאות לטיעונים ברמות שונות בהתאם למרכיבי‬
‫הטיעון‪.‬‬
‫גורמים נוספים שנבדקו בתצפיות בכיתה‪:‬‬
‫‪ ‬גורמים המזמנים העלאת טיעונים במהלך השיח‪ .‬על אילו גורמים ניתן להצביע כבעלי קשר‬
‫ישיר בינם ובין בניית טיעונים?‬
‫‪ ‬מאפיינים של השיח בו התפתחו דיונים‪ .‬האם ניתן לאפיין סיטואציות בהן מתפתח שיח‬
‫טיעוני‪ ,‬אם כן‪ ,‬מהן הסיטואציות הללו?‬
‫‪ ‬מעורבות המורה בשיח (במידה והיתה כזו)‪ ,‬כמראה לתפישת המורה לגבי התנהלותו במעבדה‪,‬‬
‫המורה כשואל שאלות‪ ,‬מנחה‪ ,‬מעורר‪/‬סוגר דיון‪ ,‬ועוזר במציאת פתרונות‪.‬‬
‫פירוט הקטגוריות לניתוח השיח מופיע בנספח ‪.3‬‬
‫ניתוח דו"חות מעבדה של תלמידים‬
‫דו"חות המעבדה של תלמידים – "דו"חות חמים" הינם דו"חות קבוצתיים‪ .‬דו"חות אלו נכתבים‬
‫במהלך המעבדה או מייד אחריה ונאספו לאורך יחידת המעבדה )‪. (Hofstein, Shore, & Kipnis, 2004‬‬
‫סעיפי הדו"חות‪ ,‬כתיבת ההשערה וניסוח מסקנות מנומקות נותחו לפי הקריטריונים הבאים‪:‬‬
‫‪ ‬זיהוי טיעונים על מרכיביהם‪.‬‬
‫‪ ‬רמת הטיעון‬
‫‪ ‬נכונות מדעית‬
‫‪ ‬רמות הבנה בכימיה‪ -‬מאקרו‪ ,‬מיקרו‪ ,‬תהליך וסמל )‪ .(Dori & Hameiri, 2003‬פירוט לגבי‬
‫רמות ההבנה ניתן למצוא בנספח ‪.4‬‬
‫טבלה ‪ 4‬מפרטת את מרכיבי המחוון המוצע להערכת המסקנות וכן דוגמאות של מסקנות‬
‫מוערכות‪.‬‬
‫פירוט מרכיבי המחוון‪:‬‬
‫מרכיבי הטיעון ורמתו על פי טבלה ‪ 3‬עמ' ‪.31‬‬
‫התניה בטיעון )‪ (Cq‬נותנת תוספת של ‪ 1/2‬נקודה‬
‫‪31‬‬
‫טבלה ‪ :3‬מפתח להערכת רמת טיעונים מבוסס מספר מחקרים )‪(Erduran, Simon, & Osborne, 2004; Osborne, Erduran, & Simon, 2004a; Simon & Johnson 2008‬‬
‫מרכיבי הטיעון‬
‫טענה ‪Claim -‬‬
‫טענה ‪+‬ממצאים ‪Data -‬‬
‫או טענה ‪ +‬הסבר מדעי ‪Warrant -‬‬
‫סימול‬
‫‪C‬‬
‫‪CD/CW‬‬
‫רמת‬
‫הטיעון‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫טענה ‪ +‬ממצאים ‪+‬הסבר מדעי‬
‫או טענה נגדית ‪Rebuttal -‬‬
‫‪+‬ממצאים‬
‫או טענה נגדית ‪+‬הסבר מדעי‪.‬‬
‫‪CDW/CDR/CWR‬‬
‫‪3‬‬
‫טענה ‪ +‬ממצאים ‪+‬הסבר מדעי ‪+‬‬
‫העקרונות‬
‫ברמת‬
‫הסבר‬
‫והתיאוריות ‪Backing -‬‬
‫הפרכה הכוללת טענה ‪ +‬ממצאים‬
‫‪ +‬הסבר מדעי‬
‫‪CDWB‬‬
‫‪4‬‬
‫‪CDWR‬‬
‫‪5‬‬
‫דוגמאות לטיעונים ברמות שונות מתוך נתוני המחקר הנוגעים לשיח‬
‫במעבדה‬
‫נורית‪ :‬ככל שיש יותר אבקה הצימוקים ינועו מהר יותר‪ ,‬ולאורך זמן [טענה]‪.‬‬
‫נירה‪ :‬ככל שישנם יותר מגיבים‪ ,‬מתרחשת תגובה בין תמיסה ‪ B‬למוצק ‪ A‬בו נוצר גז‬
‫שמציף את הצימוקים ע"י יצירת הבועות [הסבר]‪ .‬ככל שיש יותר מגיבים במערכת‪,‬‬
‫ריכוז גבוה יותר של תמיסה ‪ ,B‬יתקבלו יותר תוצרים‪ ,‬ייווצר יותר גז‪ ,‬ייווצרו יותר‬
‫בועות ויותר צימוקים יעלו [טענה ‪+‬הסבר]‪.‬‬
‫מוריה‪ :‬ככל שהגדלנו את ריכוז התמיסה כך גדלה כמות המשקע [טענה משולבת‬
‫עדויות]‬
‫גיל‪ :‬ככל שהגדלנו את ריכוז התמיסה כך גדלה כמות התוצרים‪ ,‬שאצלנו מצאנו את‬
‫זה ע"י כמות המוצק [טענה חוזרת ‪ +‬עדויות]‪.‬‬
‫מוריה‪ :‬מכיוון שבתגובה יש יותר מגיבים אז יש יותר התנגשויות בין החלקיקים של‬
‫המגיבים‪ .‬ואז יש יותר התנגשויות פוריות [הסבר]‪.‬‬
‫גיל‪ :‬ואז נוצר יותר תוצר שהוא המוצק שקבלנו והתמיסה שהתקבלה יותר עכורה‬
‫[המשך הסבר משולב עדויות]‪.‬‬
‫אוהד‪ :‬אולי כדאי לבדוק את עוצמת הצבע ולא הפיזור [טענה]‪.‬‬
‫אלון‪ :‬לא‪ ,‬עוצמת הצבע משתנה עם הזמן כי קודם היוד ממריא ואח"כ הוא מתגבש‬
‫על הדפנות אז הצבע משתנה [הפרכה מבוססת הסבר]‪.‬‬
‫נועם‪ :‬אני רוצה להגיד שטמפ' יותר גבוהה תביא להתרחשות יותר גדולה של‬
‫התגובה [טענה]‪[ .‬מצייר גרף] יש עליה בדלתא ‪ H‬כי זה תהליך אנדותרמי [עדויות]‪.‬‬
‫אלון‪ :‬יש עליה בדלתא ‪ S‬כי נוצר גז‪ ,‬אז זה גרף יורד [עדויות ‪+‬טענה]‪.‬‬
‫נועם‪ :‬בטמפרטורה גבוהה יותר דלתא ‪ G‬יותר שלילי והתגובה תהיה יותר ספונטנית‪,‬‬
‫על פי הגרף [מצביע על הגרף שצויר בדו"ח] ‪.‬‬
‫אלון‪ :‬הספונטניות תתבטא בפיזור יותר רחב של גז ובעקבות כך‪ ,‬מתפשט יותר‪ ,‬כיוון‬
‫שיש לו אנרגיה גדולה יותר‬
‫אוהד‪ :‬הפיזור הגדול יותר של היוד יתבטא בשטח פנים גדול יותר שקפא על‬
‫המבחנה הגדולה [הסבר ‪+‬ביסוס]‪.‬‬
‫ירדן‪ :‬במערכת הראשונה לא התרחשה תגובה כלל [טענה]‪.‬‬
‫בני‪ :‬לא נכון‪ ,‬התרחשה תגובה אבל לא כמו בשאר המערכות‪ ,‬לא נוצר מספיק גז כדי‬
‫להעלות את הצימוקים [הפרכה על בסיס עדויות ‪+‬הסבר]‬
‫‪31‬‬
‫הסבר‪/‬טענה‪/‬עדות לא מפורשת או חלקי (מרומז) – גורעת ‪ 1/2‬נקודה‬
‫לא נכון ‪0 -‬‬
‫נכון חלקי – ‪1‬‬
‫נכונות מדעית‪ :‬נכון – ‪2‬‬
‫תהליך – ‪1‬‬
‫סמל – ‪1‬‬
‫מיקרו – ‪1‬‬
‫שימוש ברמות הבנה‪ :‬מקרו ‪1-‬‬
‫דוגמאות לניתוח מספר מסקנות על‪-‬פי המחוון וקידוד שלהן מופיע בטבלה ‪4:‬‬
‫‪ - 1‬כמות הגרגרים משפיעה על אחוז ההתבקעות [טענה]‪ ,‬ניתן לומר זאת כי ככל שהוספנו יותר‬
‫גרגרים אחוז ההתבקעות קטן [עדויות]‪.‬‬
‫‪ - 2‬החומצות מגיבות עם מים יותר מהר משאר החומרים [טענה]‪ ,‬בניסוי שבדקנו השתמשנו‬
‫בשתי חומצות שלקח להן הכי פחות זמן ליצור תערובת אחידה עם המים [עדויות]‪ ,‬בגלל‬
‫שבמולקולות של החומצות יש יותר מוקדים ליצירת קשרי מימן עם המים בזכות הקבוצה‬
‫הפונקציונאלית שלהן )‪[ (COOH‬הסבר מדעי] ומכאן נובע שהחומצות הם החומרים שמגיבים הכי‬
‫מהר עם המים ליצירת תערובת אחידה [טענה חוזרת]‬
‫‪ - 3‬ריכוז יוני סידן עד ‪ 0.05‬מולר נספחים בצורה יעילה על‪-‬ידי מחליף קטיונים במשקל ‪ 10‬גרם‬
‫[טענה מותנית] ההסבר לכך הוא שהייתה כמות מספקת של יוני נתרן על מחליף הקטיונים‬
‫שהספיקו להתחלף עם כל יוני הסידן בתמיסה [הסבר מדעי]‪.‬‬
‫טבלה ‪ :4‬קידוד לדוגמא בעזרת מחוון להערכת מסקנות בדו"חות הניסוי‪.‬‬
‫מספר‬
‫מרכיבי‬
‫הטיעון‬
‫רמות‬
‫הבנה‬
‫רמת‬
‫הטיעון‬
‫ניקוד‬
‫לטיעון‬
‫נכונות‬
‫מדעית‬
‫‪1‬‬
‫‪CD‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪CDW‬‬
‫‪3‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪CqW‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2.5‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫הסכמה בין שופטים שמשה בשלב הראשון כאמצעי לתיקוף המחוון – האם כל מרכיבי‬
‫ההערכה ברורים וחד משמעיים‪ .‬בשלב השני‪ ,‬נבדקה מהימנות הקידוד‪ .‬השופטים העריכו בעזרת‬
‫המחוון ‪ 20%‬מהמסקנות בדו"חות התלמידים‪ .‬שלושת השופטים הינם מומחים בהוראת המדעים‬
‫במחלקה להוראת המדעים‪ .‬בהערכת המסקנות בדו"חות הקבוצתיים‪ ,‬נמצא שאחוז ההסכמה בין‬
‫השופטים נע בין ‪ . 80 - 84%‬לגבי הערכות שביטאו חוסר הסכמה נערך דיון בין השופטים וברוב‬
‫המקרים השופטים הגיעו להסכמה‪.‬‬
‫ניתוח תצפיות על פעילויות בכיתה‬
‫התצפיות התבצעו בשעורי הכימיה בכיתה‪ .‬הפעילות התבצעה בקבוצות קטנות המאפשרת‬
‫לחברי הקבוצה לקחת חלק בשיח הלימודי‪ .‬השיח הלימודי התקיים סביב מטלות שפותחו על‪-‬ידנו‬
‫(ראה נספחים ‪2‬א'‪-‬ז')‪ .‬המטלות דנות בתצפיות או תוצאות ניסויים‪ ,‬ודורשות מהתלמידים לפרש‬
‫אותן או להתייחס לפירושים שניתנים במטלה‪ .‬השיח הוקלט וחלקים רלוונטיים מהשיח תומללו‪.‬‬
‫השיח בקבוצות נותח תוך התמקדות בנקודות הבאות‪:‬‬
‫‪ ‬זיהוי מרכיבי הטיעון הבסיסיים‪ :‬טענה‪ ,‬עדויות‪ ,‬הסבר מדעי (בדומה לשיח במעבדה)‬
‫‪ ‬קביעת רמת הטיעון (בדומה לשיח במעבדה)‬
‫‪ ‬עדויות לשינוי בתפישה המושגית של משתתפי השיח‪.‬‬
‫דפי התשובות של התלמידים למטלות הכוללים טיעונים כתובים נאספו ונותחו תוך התמקדות‬
‫בנקודות הבאות‪:‬‬
‫‪32‬‬
‫‪ ‬זיהוי מרכיבי הטיעון הבסיסיים‪ :‬טענה‪ ,‬עדויות‪ ,‬הסבר מדעי (בדומה לשיח במעבדה)‬
‫‪ ‬קביעת רמת הטיעון (בדומה לשיח במעבדה)‬
‫‪ ‬קביעת השימוש ברמות הבנה בכימיה – שילוב נכון של מספר רמות הבנה (מיקרו מאקרו‪,‬‬
‫סמל ותהליך) מעידים על הבנה עמוקה יותר של מושגים‪ ,‬שילוב רמת המיקרו בתשובות‬
‫מאפשרת הסבר מדעי ברמה גבוהה‪.‬‬
‫ראיונות‬
‫א‪ .‬ראיונות עם תלמידים‬
‫הראיונות בוצעו בסיום יחידת המעבדה והתנהלו בזוגות‪ ,‬על מנת לאפשר לתלמידים להתייחס‬
‫לדברי עמיתיהם‪ ,‬ולפתח שיח במהלך הראיון‪ .‬הזוגות נבנו כך שבני הזוג היו מקבוצות עבודה‬
‫שונות‪ .‬מטרות הראיון הן לקבל מידע על תפישת התלמיד את סוגי הניסויים השונים ביחידת‬
‫המעבדה; היקף הדיונים במעבדה ואפיונם; להבין כיצד התלמידים תופשים את התנהלותו של‬
‫המורה במעבדה ומתי הם נעזרים בו‪ .‬כמו כן‪ ,‬לגבי תלמידים בקבוצת ההתערבות‪ ,‬רצינו לקבל‬
‫משוב על תוכנית ההתערבות‪ ,‬ולבדוק כיצד התלמידים תופשים את תרומתה ללמידת כימיה‪.‬‬
‫רצינו לבדוק האם הראיונות של התלמידים יחזקו את הממצאים שהתקבלו מהתצפיות בכיתה‬
‫ובמעבדה‪.‬‬
‫המדגם של התלמידים אשר נבחר לראיונות הוא מדגם בעל שונות מרבית – תלמידים בעלי‬
‫רמות הישגים נמוכה‪ ,‬בינונית וגבוהה‪ ,‬על‪-‬מנת לקבל מידע ממגוון רחב של תלמידים‪ .‬הראיון הינו‬
‫חצי מובנה‪ ,‬המאפשר מחד שמירת מסגרת ושאילת שאלות מתוכננות (ראה נספח ‪ ,)5‬אך מאידך‪,‬‬
‫מאפשר שאלות נוספות המתבקשות מדברי המרואיינים ‪ -‬שאלות הדורשות הבהרה והרחבה‬
‫(צבר‪-‬בן יהושע‪ .) 1997 ,‬כמו כן שאלות מאזכרות‪ ,‬תוך התייחסות למוצגים (שקדי‪ .)2003 ,‬שאלות‬
‫לדוגמה שנשאלו בראיונות‪:‬‬
‫‪ .1‬בימים אלו סיימת את יחידת המעבדה‪ ,‬תספרו לי בבקשה על יחידת המעבדה‪.‬‬
‫‪ .2‬במה שונים ניסויי חקר מלא מניסויים ברמת בסיס (מלווה בהצגת הוראות ניסוי)?‬
‫‪ .3‬באילו מצבים התפתחו דיונים משמעותיים בקבוצה?‬
‫‪ .4‬כיצד אתם רואים את תפקידו של המורה בשעורי המעבדה?‬
‫‪ .5‬האם למעבדה יש תפקיד מעבר ללימוד ויישום עקרונות כימיים?‬
‫‪ .6‬במהלך השנה נתתי לכם מספר תרגילים [מציגה דוגמאות לתרגילים] ‪ .‬מה דעתכם לגבי‬
‫סוג תרגילים כזה?‬
‫הראיונות תומללו‪ ,‬ובכל ראיון הופרדו דברי המרואיינים לפסקאות לפי תוכנן‪ .‬על‪-‬פי תוכן‬
‫הפסקאות נגזרו הקטגוריות לניתוח‪ .‬מיפוי מלא של הקטגוריות שנגזרו מהראיונות‪ ,‬על כל‬
‫סעיפיהן‪ ,‬מופיע בנספח ‪ .6‬תשובות התלמידים קודדו על‪-‬פי סעיפי המשנה של הקטגוריות שעלו‪.‬‬
‫מהימנות קידוד תשובות התלמידים (ההיגדים) בהתאם לקטגוריות נעשתה על‪-‬יד ‪ 3‬מומחים‬
‫(חוקרים) בהוראת המדעים‪ .‬ההסכמה בין שופטים עמדה‪ ,‬בממוצע‪ ,‬על ‪ .85%‬לגבי ההיגדים שלא‬
‫נמצאה לגביהם התאמה בקידוד‪ ,‬התנהל דיון עד השגת הסכמה‪.‬‬
‫להלן הקטגוריות ותת הקטגוריות בראיונות התלמידים‪:‬‬
‫‪‬‬
‫אפיון יחידת המעבדה‬
‫‪ ‬תרומה של יחידת המעבדה‬
‫‪33‬‬
‫‪‬‬
‫למידה של יחידת המעבדה‬
‫‪ ‬סוגי ניסויים שונים (ניסוי בסיס – מאשר‪ ,‬ניסויי חקר פתוח)‬
‫‪ ‬דיונים במהלך הניסויים‬
‫‪ ‬בניית טיעונים במהלך הדיונים‪‬‬
‫‪‬‬
‫תפקוד המורה‬
‫‪ ‬תפקיד המורה במעבדה‪/‬בכיתה‬
‫‪‬‬
‫תוכנית ההתערבות בכיתה‪‬‬
‫‪ ‬תרומה של תוכנית ההתערבות‬
‫ב‪ .‬ראיונות מורים‬
‫הראיון היה חצי מובנה‪ ,‬בדומה לעקרון עליו הושת ת הראיון עם התלמידים (ראה נספח ‪.)7‬‬
‫מטרות הראיון היו לקבל מידע על תפישת המורה לגבי הוראתו בכלל ותפקידו במעבדה בפרט‪ .‬כמו‬
‫כן‪ ,‬כדי לקבל מידע על התהליך שעוברים התלמידים במהלך יחידת המעבדה מנקודת מבטם של‬
‫המורים‪ .‬לגבי מורים בקבוצת ההתערבות‪ ,‬רצינו לקבל משוב על תוכנית ההתערבות‪ ,‬כדי לנסות‬
‫לשפר אותה במידת הצורך‪ ,‬לקראת הצעה להפעלתה בשנים הבאות‪ .‬שאלות לדוגמה‪:‬‬
‫‪ .1‬האם את יכולה לספר על הכיתה שלך ?‬
‫‪ .2‬במה את רואה את יחידת המעבדה שונה מההוראה בכיתה?‬
‫‪ .3‬מהו לדעתך חשיבותו של השיח הקבוצתי?‬
‫‪ .4‬האם נראה לך חשוב להקנות לתלמידים את מיומנות בניית הטיעון? מדוע?*‬
‫‪ .5‬האם את יכולה להתייחס לתוכנית ההתערבות? אנא פרטי ‪.‬‬
‫‪ .6‬כיצד את רואה את תפקידך במהלך שעורי המעבדה?‬
‫ראיונות המורים‪ ,‬הוקלטו‪ ,‬תומללו ונותחו על פי עקרונות הניתוח של שקדי (שקדי‪.)2003 ,‬‬
‫דברי המרואיינים הופרדו לפסקאות לפי תוכנן‪ .‬על‪-‬פי תוכן הפסקאות נגזרו הקטגוריות לניתוח‪.‬‬
‫מיפוי הקטגוריות‪ ,‬שנגזרו מהראיונות על כל סעיפיהן‪ ,‬מופיע בנספח ‪ .8‬בטבלה ‪ 5‬מרוכזים נתונים‬
‫שנאספו לצורך המחקר בכלי מחקר השונים‪.‬‬
‫טבלה ‪ : 5‬נתונים שנאספו לצורך המחקר בכלי מחקר השונים‬
‫כלי המחקר‬
‫תצפיות במעבדה‬
‫על התנהלות‬
‫והמורה‬
‫דו"חות מעבדה‬
‫תצפיות‬
‫בפעילויות‬
‫בכיתה‬
‫ראיון עם מורה‬
‫כיתת‬
‫השוואה ‪1‬‬
‫(דורית)‬
‫‪ 2‬ניסויי‬
‫בסיס‬
‫כיתת‬
‫(דלית)‬
‫‪ 3‬ניסוי‬
‫חקר מלא*‬
‫בסיס‬
‫כיתת‬
‫ניסוי ‪3‬‬
‫(רחל)‬
‫גילוי‬
‫כיתת‬
‫(רינת)‬
‫חקר מלא‬
‫בסיס‬
‫‪ 2‬ניסויים‬
‫‪----------‬‬
‫‪---------‬‬
‫‪---------‬‬
‫ראיונות עם‬
‫תלמידים‬
‫בקבוצות ההתערבות בלבד‬
‫כיתת‬
‫(אורלי)‬
‫חקר מלא‬
‫חקר חלקי‬
‫‪ .1‬בסיס‬
‫כיתת‬
‫(שני)‬
‫‪ 3‬ניסוים‬
‫חקר מלא‬
‫בסיס‬
‫‪ 5‬ניסויי חקר‬
‫מלא‬
‫‪ 1‬ניסוי בסיס‬
‫‪ 1‬ניסוי גילוי‬
‫‪ 5‬פעילויות‬
‫‪----------‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪8‬‬
‫‪9‬‬
‫תלמידים'‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫‪‬‬
‫‪34‬‬
‫כיתת ניסוי‬
‫‪( 8‬מרינה)‬
‫‪+‬‬
‫‪10‬‬
‫בטבלה ‪ 6‬מופיע סיכום של כלי המחקר ושיטות הניתוח של הממצאים‪ ,‬שנאספו בעזרת כלי‬
‫המחקר‪.‬‬
‫טבלה ‪ :6‬כלי המחקר ושיטות ניתוח הממצאים‬
‫שיטות הניתוח של הממצאים‬
‫‪ ‬זיהוי מרכיבי הטיעון על‪-‬פי המודל של טולמין )‪.(Toulmin, 1958‬‬
‫‪ ‬ניתוח מרכיבי השיח על פי קטגוריות המפורטות בנספח ‪ 5‬הכולל בתוכו‬
‫הערכת טיעונים על פי השיטה של אוסבורן וחבריו & ‪(Osborne, Erduran,‬‬
‫)‪.Simon, 2004‬‬
‫תצפיות‬
‫במעבדה‬
‫‪ ‬מעורבות המורה בשיח (במידה והיתה כזו)‪ ,‬בהתייחס לדיון הקבוצתי‪.‬‬
‫‪‬‬
‫הממצאים הכמותיים המתייחסים להשוואה בין ניסויי חקר פתוח וניסויים‬
‫מאשרים; להשוואה בין מספר השאלות הנשאלות ע"י תלמידים בניסויי חקר‬
‫פתוח‪ ,‬נותחו על‪-‬ידי מבחן א‪-‬פרמטרי ‪ Kruskal-Wallis -‬המתאים לאוכלוסיה‬
‫קטנה שהנתונים שלה לא מאופיינים בהתפלגות נורמלית‪ ,‬כאשר ‪ χ2‬הוא הגודל‬
‫הסטטיסטי שעליו מתבסס המבחן )‪.(Siegel & Castellan,1988‬‬
‫‪ ‬זיהוי מרכיבי הטיעון על‪-‬פי המודל של טולמין )‪.(Toulmin, 1958‬‬
‫‪ ‬הערכת המסקנות וההשערות על‪-‬פי מחוון שנבנה למטרה זו (ראה נספח ‪ 6‬או‬
‫עמ' ‪ ,)31‬הכולל בתוכו הערכת טיעונים על פי השיטה של אוסבורן וחובריו‬
‫)‪.(Osborne, Erduran, & Simon, 2004‬‬
‫דו"חות‬
‫‪ ‬הממצאים הכמותיים המתייחסים להשוואה בין דו"חות התלמידים בניסויי‬
‫חקר פתוח ובניסויים מאשרים בכיתות ההשוואה בלבד‪ ,‬נותחו על‪-‬ידי מבחן‬
‫א‪-‬פרמטרי‪. Kruskal-Wallis ,‬‬
‫‪ ‬לממצאים הכמותיים המתייחסים להשוואה בין המסקנות בדו"חות הניסוי‬
‫של כיתות הניסוי וכיתות ההשוואה שהתקבלו מהערכת המסקנות בדו"חות‬
‫על‪-‬פי המחוון‪ ,‬בוצע מבחן ניתוח שונות מסוג ‪ ANOVA‬להשוואה בין‬
‫הממוצעים השונים‪ .‬כאשר ‪ F‬הוא הסטטיסטי שעליו מתבסס המבחן‪ .‬בעקבות‬
‫מבחן זה‪ ,‬התבצע ניתוח ‪ Duncan‬המחלק את הכיתות שנבדקו לקבוצות‬
‫(שהממוצע שלהן דומה סטטיסטית)‪.‬‬
‫ניתוח השיח בדומה לניתוח השיח במעבדה‪ ,‬עם דגש על איתור עדויות לתהליך‬
‫תצפיות בכיתה‬
‫למידה‪ ,‬כולל מעקב אחר שילוב רמות הבנה בכימיה )‪.(Dori & Hameiri, 2003‬‬
‫‪ ‬ניתוח הראיונות התבצע על פי עקרונות הניתוח של שקדי‪ ,‬בהן הקטגוריות‬
‫ראיונות‬
‫נגזרות מן הראיון (שקדי ‪.)2003‬‬
‫‪ ‬הממצאים הכמותיים המתייחסים להשוואה בין שכיחות תשובות התלמידים‬
‫בכיתות הניסוי ובכיתות ההשוואה‪ ,‬נותחו על‪-‬ידי מבחן ‪. χ2‬‬
‫ראיונות מורים‬
‫ניתוח הראיונות התבצע על פי עקרונות הניתוח של שקדי‪ ,‬בהן הקטגוריות נגזרות‬
‫מן הראיון (שקדי ‪.)2003‬‬
‫‪35‬‬
‫בטבלה ‪ 7‬מופיע סיכום של ההתאמה בין כלי המחקר‪ ,‬אוכלוסיית המחקר לבין שאלות המחקר‬
‫שהוצגו‪.‬‬
‫טבלה ‪ :7‬התאמה בין שאלות המחקר‪ ,‬אוכלוסיית המחקר וכלי המחקר‬
‫שאלת המחקר‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫אוכלוסיית המחקר‬
‫‪ ‬תצפיות במעבדה‬
‫האם וכיצד מהווה מעבדת‬
‫הכימיה‪ ,‬במסגרת ניסויי החקר‬
‫הפתוח ביחידת המעבדה‪ ,‬גורם‬
‫מזמן לבניית טיעונים על‪-‬ידי‬
‫התלמידים?‬
‫תלמידי כיתות ‪ 2‬ו‪:7 -‬‬
‫כיתות ללא כל התערבות‬
‫– כיתות השוואה‬
‫‪ ‬ראיונות תלמידים‬
‫כיצד באות לידי ביטוי‬
‫כל הכיתות‬
‫‪ ‬דו"חות תלמידים‬
‫‪ ‬דו"חות תלמידים‬
‫מיומנויות בניית טיעון בסוגי‬
‫ניסויים שונים?‬
‫‪ ‬ראיונות מורים‬
‫‪3‬‬
‫איך תופסים המורים‬
‫והתלמידים את התנהלותו של‬
‫המורה במעבדה ללימודי‬
‫הכימיה?‬
‫כל הכיתות‬
‫‪ ‬כיצד באות לידי ביטוי תפיסות‬
‫המורים בשיח במעבדה?‬
‫כיצד באה לידי ביטוי התפתחות תלמידי כיתות ‪ 6 ,5 ,3‬ו‪-‬‬
‫הבנת מושגים בכימיה במהלך ‪:8‬‬
‫‪4‬‬
‫פעילויות‬
‫טיעונים‬
‫בכיתה?‬
‫הופעלה‬
‫בהן‬
‫התערבות לבניית כיתות‬
‫בלימודי הכימיה תוכנית התערבות – כיתות‬
‫ניסוי‪.‬‬
‫‪ ‬תצפיות בכיתה‬
‫מהלך המחקר‬
‫הצטרפתי לשעורי המעבדה‪ ,‬צפיתי בהם והקלטתי את השיח של קבוצות העבודה‪ .‬קבוצות‬
‫העבודה נקבעו על‪-‬ידי המורה בתחילת כיתה י"א ונשמרו קבועות לאורך המחקר‪ ,‬עד סיום כיתה‬
‫י"ב‪ .‬בכל כיתה נבחרו ‪ 1-2‬קבוצות אשר השיח שלהן נותח‪ .‬בחירת הקבוצה התבססה על ורבליות ‪-‬‬
‫קבוצות שבהן התנהל שיח פורה‪ .‬אותן קבוצות נותחו בסוגי הניסויים השונים‪ :‬ניסויי חקר פתוח‬
‫וניסויים מאשרים‪ .‬דו"חות המעבדה שנותחו שייכים לאותן קבוצות שהשיח שלהן נותח‪ ,‬כמו גם‬
‫פעילויות ההתערבות בכיתות הניסוי‪ .‬התלמידים שרואיינו היו בחלקם מהקבוצות הנ"ל ובחלקם‬
‫תלמידים נוספים מהכיתה‪ ,‬הראיונות התקיימו בסיומה של יחידת המעבדה‪ ,‬בסיום כיתה י"ב‪.‬‬
‫יש לציין שרצף הניסויים בכל כיתה והעיתוי שלהם נקבע על‪-‬ידי המורים לפי בחירתם‬
‫בהתאם לדרישות הפיקוח על יחידת המעבדה‪ .‬הניסויים המאשרים פזורים בין ניסויי החקר‬
‫הפתוח במהלך השנתיים בהן מתנהלת יחידת המעבדה‪ ,‬פיזורם שונה ממורה למורה‪.‬‬
‫‪36‬‬
‫בתחילת כל הניסוי‪ ,‬שצפיתי בו‪ ,‬שאלתי את המורות מהן המטרות שהן הציבו לעצמן בניסוי‬
‫זה‪ .‬כמו כן המורות רואיינו ראיונות עומק בסיום יחידת המעבדה‪ .‬שתי מורות אשר נבחרו להיות‬
‫חלק מחקרי אירוע‪ ,‬רואיינו פעמיים‪ ,‬בסיום כיתה י"א ובסיום יחידת המעבדה‪.‬‬
‫פעילויות ההתערבות בכיתות הניסוי השתלבו בשעורי הכיתה תחת הקטגוריה של תרגול‪,‬‬
‫לצורך העמקת הבנת מושגים בכימיה‪ ,‬יחד עם קידום יכולת בניית טיעונים‪ .‬התרגול הינו תלוי‬
‫תוכן ולכן הוצמד לתכנים הנלמדים בכיתה‪ .‬בכיתות ההשוואה במקביל‪ ,‬התבצע תרגול שיגרתי‬
‫הכולל פתרון שאלות מבחינות בגרות‪.‬‬
‫רצף הניסויים במהלך השנתיים של יחידת המעבדה לכל כיתות המחקר‪ ,‬משולב בעיתוי‬
‫פעולות ההתערבות בכיתות הניסוי מופיע בנספח ‪.9‬‬
‫‪37‬‬
‫פרק ג' ‪ -‬ממצאי המחקר ודיון ראשוני‬
‫כדי לתת מענה לשאלות המחקר‪ ,‬ביצענו ניתוח של חלק מהנתונים שנאספו‪ .‬להלן הממצאים‪,‬‬
‫כאשר ארגון הממצאים הינו סביב שאלות המחקר‪ .‬כל השמות המופיעים בניתוח‪ ,‬של התלמידים‬
‫והן של המורים הוחלפו כדי לשמור על צנעת הפרט‪.‬‬
‫המעבדה כמזמנת בניית טיעונים‬
‫כדי לתת מענה לשאלת המחקר האם וכיצד מהווה מעבדת הכימיה‪ ,‬במסגרת ניסויי החקר‬
‫הפתוח ביחידת המעבדה‪ ,‬גורם מזמן לבניית טיעונים על‪-‬ידי התלמידים? נעזרנו בכלי המחקר‬
‫הבאים‪ .1 :‬ניתוח השיח הקבוצתי ‪ .2‬דו"חות המעבדה של התלמידים ‪ .3‬ראיונות תלמידים‪.‬‬
‫כל הממצאים המתייחסים לשאלת המחקר הראשונה‪ ,‬התקבלו מכיתות ההשוואה (כיתות ללא‬
‫התערבות) או כיתות התערבות לפני הפעלת ההתערבות‪ .‬איור ‪ 3‬מציג את הממצאים שיוצגו בפרק‬
‫זה‪.‬‬
‫איור ‪ : 3‬אוכלוסיית המחקר סוג הניסויים המנותחים והממצאים המוצגים כמענה לשאלת המחקר הראשונה‪.‬‬
‫ניתוח השיח של פעילויות שאופיין חקר פתוח‬
‫במסגרת סעיף זה אתייחס לשני ניסויי חקר פתוח‪ ,‬אשר התבצעו בשתי כיתות שונות‪ .‬האחד‬
‫"מפגש בין נוזלים" אשר בוצע בתחילת כיתה י"א‪ ,‬ואילו השני "ניסוי הצימוקים" אשר בוצע‬
‫בתחילת כיתה י"ב‪ .‬הניסויים הנ"ל מייצגים את אופי השיח המתנהל בניסויי חקר רבים אחרים‪.‬‬
‫‪38‬‬
‫‪ .1‬ניתוח השיח שהתנהל בניסוי "מפגש בין נוזלים"‬
‫הפעילות הראשונה המתוארת נערכה בכיתה י"א בבית ספר עיוני במצב כלכלי חברתי בינוני‬
‫בישראל‪ .‬הפעילות היא שניה בסדרת הפעילויות של יחידת המעבדה‪ ,‬קדמה לה פעילות ברמת‬
‫ניסוי מאשר‪ .‬הפעילות היא מסוג ניסוי חקר פתוח (כפי שתואר בעמ' ‪ ,)26‬שהתבצע בקבוצות‬
‫עבודה קטנות‪ .‬המורה‪ ,‬אורלי‪ ,‬תיארה את הכיתה‪:‬‬
‫"הם קבוצה מאוד טובה רובם לומדי פיסיקה‪ ,‬יש להם רקע מדעי טוב והוא התרחב במהלך השנתיים‬
‫‪ ... ...‬רובם תלמידי פיסיקה אבל יש גם לומדי ביולוגיה וערבית‪ ....‬מאוד קואופרטיביים גם במעבדה‪,‬‬
‫יש כאלו שיותר טובים מעשית וחלק תיאורטיים‪ .‬בסך הכל התגבשה קבוצה הם עבדו יחד מאוד טוב‬
‫ושיתפו פעולה אחד עם השני‪ .‬היה קשה שלא החלפנו לפעמים קבוצות במעבדה אבל היתה הרמוניה‬
‫טובה ביניהם‪".‬‬
‫אורלי הגדירה את מטרת הניסוי כמטרה בתחום התוכן‪" :‬הניסוי נועד לסיכום הנושא מבנה‬
‫וקישור שנלמד בכיתה"‪ .‬בתחילת השיעור התלמידים קיבלו ציוד חומרים ואת הוראות הניסוי (ראה‬
‫נספח ‪10‬א')‪.‬‬
‫בשלב טרום החקר בניסוי "מפגש בין נוזלים" תלמידים צפו במפגש בין הנוזלים מים‬
‫ואתאנול‪ .‬בחזית המפגש בין הנוזלים נצפו "מאבקים" ‪ -‬תנועות חדות של הנוזלים‪ ,‬שנראו כמו‬
‫ניסיון של כל אחד מהנוזלים למנוע את הערבוב בין השניים‪ .‬טפטוף טיפת סבון באזור ה"מאבק"‪,‬‬
‫לאחר מספר שניות‪ ,‬גרם לדעיכתו והנוזלים התערבבו‪ .‬לפני המפגש בין הנוזלים‪ ,‬התלמידים צפו‬
‫בהשתטחות שונה של המים והאתנול על המשטח‪ .‬בעקבות התצפיות התלמידים התבקשו לשאול‬
‫שאלות שהתעוררו‪ ,‬לבחור שאלת חקר‪ ,‬להעלות השערה‪ ,‬ולתכנן ניסוי אשר בודק את ההשערה‪.‬‬
‫אחת הקבוצות הציעה לחקור את שאלת החקר הבאה‪ :‬כיצד היחס אתנול‪/‬מים משפיע על מתח הפנים‬
‫של המים?‬
‫השיח של הקבוצה הוקלט‪ ,‬הקטעים העוסקים בניסוח ההשערה‪ ,‬ניתוח התוצאות וכתיבת‬
‫מסקנות תומללו‪ .‬ניתוח השיח של הקבוצה במהלך ניסוח ההשערה מופיע בטבלה ‪.8‬‬
‫טבלה ‪ : 8‬השיח במהלך ניסוח ההשערה בניסוי "מפגש בין נוזלים" כיתה ‪6‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫‪8‬‬
‫‪9‬‬
‫‪10‬‬
‫‪11‬‬
‫‪12‬‬
‫‪13‬‬
‫‪14‬‬
‫‪15‬‬
‫‪16‬‬
‫אלון‪ :‬ההשערה שלנו ככל שכמות האתנול תהיה גדולה יותר מתח‬
‫הפנים קטן יותר‪.‬‬
‫ניר‪ :‬בואו ננמק את ההשערה שלנו‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬לאתנול מתח פנים נמוך יותר מהמים‪ ,‬אם נערבב אותו עם‬
‫המים התערובת תהיה בעלת מתח פנים נמוך יותר ‪.‬‬
‫ניר‪ :‬זה לא נימוק צריך לנמק‪.‬‬
‫אלון‪ :‬נראה לי שקשרי המימן שבאתנול‬
‫ניר‪ :‬האתנול יצור קשרי מימן עם המים‬
‫אלון‪ :‬יש לך דרך להוכיח שהקשר שייווצר יהיה יותר חזק?‬
‫ניר‪ :‬איזה קשרי מימן יש באתנול?‬
‫אלון‪ :‬אורלי מה הנוסחה של אתנול?‬
‫אורלי (מורה)‪C2H5OH :‬‬
‫אלון‪ :‬אנחנו יכולים להוכיח שה‪ OH-‬יוצר קשרי מימן יותר חזקים‬
‫משל המים‪.‬‬
‫אורלי (מורה)‪ :‬אתם צריכים לעמוד בזמנים‪.‬‬
‫אלון‪ :‬האם אפשר לומר שה‪ OH -‬יש להם קשרי מימן חזקים יותר‬
‫מאשר במים?‬
‫ארנון‪ :‬האם קשרי המימן באתנול חזקים יותר מאשר במים?‬
‫אורלי (מורה)‪ :‬למדנו מה שלמדנו בכיתה ואתם צריכים ליישם את‬
‫הידע‪.‬‬
‫ניר‪ :‬ראינו שזה מתמוסס‪ ,‬אז זה קורה כי יש ‪.OH‬‬
‫‪39‬‬
‫טענה‬
‫עדויות‪ +‬טענה‬
‫הסבר‬
‫הסבר‬
‫שאלה לדיון‬
‫שאלת מידע‬
‫שאלת מידע‬
‫מעורבות מורה‬
‫טענה‬
‫מעורבות מורה‬
‫עדויות ‪+‬‬
‫הסבר‬
‫‪17‬‬
‫אלון‪ :‬אה יש שייר הידרופובי קטן אז זה מתמוסס‪ ,‬וראינו שזה‬
‫מתמוסס‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬אז אם זה מתמוסס‪ ,‬לתערובת שמתקבלת יש מתח פנים‬
‫חדש שהוא יותר קטן‪ ,‬ויש לנו בסיס להשערה‪.‬‬
‫אלון‪ :‬יש לנו חומר חדש בתוך המים שהוא מתמוסס‪ ,‬מה זה אומר?‬
‫וגם לו יש קשרי מימן‪ ,‬יהיה לנו קשרי מימן בין מולקולות המים‬
‫ומולקולות האתנול‪.‬‬
‫ניר‪ :‬למולקולות שבלמעלה יש מולקולות שלא קשורות‪ ,‬הן קשורות‬
‫רק כלפי מטה‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬מה זה משנה כמה זה קשור וכמה זה לא? מה זה רלוונטי?‬
‫ניר‪ :‬ואז מהצד השני נכנס‬
‫יובל‪ :‬אם יש ביסוס מדעי בואו נכתוב אותו‪.‬‬
‫ניר‪ :‬החלק ההידרופילי של האתנול מתחבר עם קשרי המימן של‬
‫המים‪ ,‬ובגלל החלק ההידרופובי הקטן הוא מתמוסס בהם‪.‬‬
‫אלון‪ :‬אנחנו יודעים שזה מתמוסס‪ ,‬זו לא השאלה‪.‬‬
‫אלון‪ :‬אנחנו צריכים להוכיח איך חומר חדש שנכנס לנו לתוך המים‬
‫גורם לפירוק קשרי המימן ומוריד את מתח הפנים‪.‬‬
‫ניר‪ :‬ככל שיש יותר אתנול אז יש קשרי מימן שהאתנול שובר‬
‫ארנון‪ :‬וקשרי המימן שיוצר האתנול הם חלשים יותר‪.‬‬
‫ניר‪ :‬אנחנו יודעים שהוא שובר כי יש מסיסות‪.‬‬
‫‪30‬‬
‫ניר [כותב]‪ :‬האתנול שובר את קשרי המימן של המים‪ ,‬זאת ניתן‬
‫להוכיח כי הוא מתמוסס‪ ,‬וזאת בגלל הזנב ההידרופובי הקטן וחלק‬
‫הידרופילי ששובר את הקשרים ומתמוסס בהם‪ .‬ככל שיש יותר‬
‫אתנול יותר קשרי מימן נשברים ומתח הפנים של המים יורד‪.‬‬
‫‪18‬‬
‫‪19‬‬
‫‪20‬‬
‫‪21‬‬
‫‪22‬‬
‫‪23‬‬
‫‪24‬‬
‫‪25‬‬
‫‪26‬‬
‫‪27‬‬
‫‪28‬‬
‫‪29‬‬
‫הסבר‬
‫מסקנה על‪-‬‬
‫סמך עדויות‬
‫הסבר וחזרה‬
‫הרחבה של‬
‫הסבר‬
‫הסבר‬
‫טענה נגדית‬
‫טענה‬
‫הסבר‬
‫המשך הסבר‬
‫הסבר‬
‫טענה ‪ +‬עדויות‬
‫‪ +‬הסבר‬
‫בדיון הקבוצתי השתתפו כל חברי הקבוצה‪ ,‬הם השלימו והרחיבו את ההסברים האחד של השני‪,‬‬
‫תוך התבססות על עדויות שמקורן היה בתצפיות של הניסוי המקדים‪.‬‬
‫(‪ )16‬ניר‪ :‬ראינו שזה מתמוסס [עדויות]‪ ,‬אז זה קורה כי יש ‪[ OH‬טענה‪+‬הסבר]‪.‬‬
‫(‪ )17‬אלון‪ :‬אה יש שייר הידרופובי קטן‪ ,‬אז זה מתמוסס [הסבר מדעי]‪ ,‬וראינו שזה מתמוסס [עדויות]‪.‬‬
‫(‪ )18‬ארנון‪ :‬אז אם זה מתמוסס‪ ,‬לתערובת שמתקבלת יש מתח פנים חדש שהוא יותר קטן [טענה –‬
‫מסקנה]‪ ,‬ויש לנו בסיס להשערה‪ - .‬הרחבה‬
‫(‪ ) 19‬אלון‪ :‬יש לנו חומר חדש בתוך המים שהוא מתמוסס‪ ,‬מה זה אומר? וגם לו יש קשרי מימן‪ ,‬יהיה‬
‫לנו קשרי מימן בין מולקולות המים ומולקולות האתנול [הסבר מדעי] ‪ -‬חזרה‪.‬‬
‫בדיון עלו שני טיעונים מרכזיים האחד עסק במסיסות הכוהל במים והשני שהיה קשור בשאלת‬
‫החקר של הקבוצה‪ ,‬ודן בקשר בין המסיסות ומתח הפנים‪ .‬רמת שני הטיעונים בדיון היא ‪CDW- 3‬‬
‫טיעון הכולל טענה עדויות והסבר מדעי המקשר בין העדויות לטענה‪ .‬מדובר בטיעונים שנבנו על‪-‬‬
‫ידי ח ברי הקבוצה אשר בהדרגה בנו ביחד את ההסבר המדעי שביסס את טענתם תוך התייחסות‬
‫לתצפיות בניסוי המקדים שהיוו עדויות לטענה‪:‬‬
‫(‪ ) 1‬אלון‪ :‬ההשערה שלנו ככל שכמות האתנול תהיה גדולה יותר מתח הפנים קטן יותר [טענה]‪.‬‬
‫(‪ ) 3‬ארנון‪ :‬לאתנול מתח פנים נמוך יותר מהמים‪ ,‬אם נערבב אותו עם המים התערובת תהיה בעלת‬
‫מתח פנים נמוך יותר [עדויות ‪ +‬טענה] ‪.‬‬
‫(‪ )6‬ניר‪ :‬האתנול יצור קשרי מימן עם המים [הסבר]‬
‫(‪ ) 18‬ארנון‪ :‬אז אם זה מתמוסס‪ ,‬לתערובת שמתקבלת יש מתח פנים חדש שהוא יותר קטן‪ ,‬ויש לנו‬
‫בסיס להשערה [עדויות ‪ +‬טענה]‪.‬‬
‫‪41‬‬
‫(‪ )19‬אלון‪ :‬יש לנו חומר חדש בתוך המים שהוא מתמוסס‪ ,‬מה זה אומר? וגם לו יש קשרי מימן‪ ,‬יהיה‬
‫לנו קשרי מימן בין מולקולות המים ומולקולות האתנול [הסבר]‪.‬‬
‫(‪ ) 26‬אלון‪ :‬אנחנו צריכים להוכיח איך חומר חדש שנכנס לנו לתוך המים גורם לפירוק קשרי המימן‬
‫ומוריד את מתח הפנים [טענה]‪.‬‬
‫(‪ )30‬ניר‪[ :‬כותב] האתנול שובר את קשרי המימן של המים‪ ,‬זאת ניתן להוכיח כי הוא מתמוסס‪ ,‬וזאת‬
‫בגלל הזנב ההידרופובי הקטן וחלק הידרופילי ששובר את הקשרים ומתמוסס בהם‪ .‬ככל שיש יותר‬
‫אתנול יותר קשרי מימן נשברים ומתח הפנים של המים יורד [טענה ‪ +‬עדויות ‪ +‬הסבר]‪.‬‬
‫ההסברים בטיעונים שהועלו משלבים את רמת המקרו (מסיסות‪ ,‬מתח פנים)‪ ,‬ורמת המיקרו‬
‫(מולקולות‪ ,‬קשרים)‪ .‬המקור לעדויות שהתלמידים משלבים הוא הניסוי המקדים בו צפו‬
‫בהשתטחות שונה של המים והאתנול על צלחת הפטרי‪ .‬כמו כן‪ ,‬ניכר שהתלמידים מכירים את‬
‫התכנים והמושגים הדרושים לביסוס ההשערה (קשרי מימן‪ ,‬הידרופילי‪ ,‬הידרופובי‪ ,‬מסיסות‬
‫ומתח פנים)‪ .‬התלמידים הבינו‪ ,‬את דרישות המשימה – כתיבת השערה מבוססת‪ ,‬ולכן לאחר‬
‫שאלון הציג את ההשערה הכוללת טענה בלבד‪" :‬ההשערה שלנו ככל שכמות האתנול תהיה גדולה יותר‬
‫מתח הפנים קטן יותר"‪ .‬ניר אמר לחבריו‪" :‬בואו ננמק את ההשערה שלנו"‪ .‬וכאשר חברו הציע נימוק‬
‫שלא מספק אותו הוא ביקר אותו ואמר‪" :‬זה לא נימוק‪ ,‬צריך לנמק"‪ .‬ניתן לזהות בשיח היבטים‬
‫מטה‪-‬קוגניטיביים בתחום הידע המטה‪-‬קוגניטיבי ובתחום הערכת הקוגניציה‪ .‬ניר העריך את‬
‫התוצר‪ ,‬והגיע למסקנה שהוא לא מספק‪ .‬בדיון גם מופגנת מודעות לידע – אלון‪ ,‬מצד אחד מודע‬
‫ל"מה" הקבוצה יודעת‪ ,‬אך מצד שני מודע לכך שהידע הזה אינו מספיק כמו כן‪ ,‬הוא מודע לאיזה‬
‫סוג מידע הם זקוקים כדי לעמוד בדרישות המשימה‪ .‬גם במקרה זה המודעות לידע משולבת‬
‫בפעילות מטה‪-‬קוגניטיבית מסוג הערכה‪.‬‬
‫אלון‪ :‬אנחנו יודעים שזה מתמוסס‪ ,‬זו לא השאלה‪ .‬אנחנו צריכים להוכיח איך חומר חדש שנכנס לנו‬
‫לתוך המים גורם לפירוק קשרי המימן ומוריד את מתח הפנים (תורות ‪.)25-26‬‬
‫ניתן להצביע על כך שבחלק זה של השיח‪ ,‬דרישות המשימה זימנו העלאת טיעונים‪ ,‬כמו גם‪,‬‬
‫שאלות רבות שהעלו תלמידים ודרשו הבהרה‪.‬‬
‫‪ ‬דרישות המשימה – ההוראות שהתלמידים קיבלו כחלק מההוראות לביצוע תהליך החקר‪:‬‬
‫"נסחו בצורה בהירה ועניינית השערה המתייחסת לשאלה שבחרתם לחקור‪ .‬נמקו את השערתכם על‬
‫בסיס ידע מדעי‪ ,‬רלוונטי ונכון"‪ .‬התלמידים היו מודעים להוראות הניסוי‪ ,‬וניסוי לפעול‬
‫בהתאם‪ .‬ניר‪" :‬בואו ננמק את ההשערה שלנו‪ ...‬זה לא נימוק צריך לנמק" ‪ ....‬יובל‪" :‬אם יש ביסוס‬
‫מדעי בואו נכתוב אותו‪ ".‬כמו כן‪ ,‬מחוון ההערכה של ניסוי שהיה ידוע מראש לתלמידים מנחה‬
‫אותם בעבודתם (התייחסות מפורטת למחוון ראה עמ' ‪.)52‬‬
‫‪ ‬שאלות רבות מובילות את הדיון‪ ,‬ומהוות טריגר להתפתחות דיון‪ ,‬לביסוס טענות ולקבלת‬
‫מידע‪:‬‬
‫"איזה קשרי מימן יש באתנול?" ‪" ....‬אורלי מה הנוסחה של אתנול?"‬
‫"יש לך דרך להוכיח שהקשר שייווצר יהיה יותר חזק?" ‪" ...‬האם קשרי המימן באתנול חזקים‬
‫יותר מאשר במים?"‬
‫לאחר כתיבת ההשערה התלמידים נדרשו לתכנן ניסוי שיבדוק את ההשערה‪ .‬תכנון הניסוי כלל‬
‫הכנת תמיסות המכילות מים ואתנול ביחסים שונים‪ ,‬ובחינת הקוטר של השטח שהתקבל מטפטוף‬
‫‪ 6‬טיפות מהתמיסה שהתקבלה על משטח זכוכית‪ .‬התלמידים העלו השערה שאם מתח הפנים יורד‬
‫‪41‬‬
‫כתוצאה מהמיהול‪ ,‬שטח ההשתטחות של הטיפות יהיה גדול יותר‪ .‬להפתעתם התוצאות לא תאמו‬
‫את ההשערה שלהם‪.‬‬
‫אלון‪ :‬זה איבד נפח‪ ... ,‬זה לא עבד‪ ,‬זה היה אמור להתפשט יותר‪ ,‬צריך לעשות את זה אחרת‪.‬‬
‫הדיון הקבוצתי נסב סביב מציאת הסבר לתוצאות הבלתי צפויות‪ .‬תוצאות הניסוי שהן‬
‫העדויות אליהן מתייחסים חברי הקבוצה מהוות מוקד לדיון‪ ,‬ולכן כל הטיעונים כוללים עדויות‪.‬‬
‫הדיון כלל חמש אפיזודות בהן נבנה טיעון‪ .‬רמת הטיעון של ארבעה מתוכם הוא ‪ .CD- 2‬מדובר‬
‫בטיעונים הכוללים טענות המבוססות על עדויות‪ .‬והטיעון המרכזי בדיון‪ ,‬הטיעון אשר קידם את‬
‫התלמידים מבחינת הבנת תוצאות הניסוי‪ ,‬הינו טיעון ברמה ‪ 3‬הכולל הפרכה ‪ .CDR -‬ההפרכה של‬
‫הטענה מתייחסת לפירוש מוטעה של התוצאות שהתקבלו‪.‬‬
‫להלן תיאור התפתחות הדיון‪:‬‬
‫המורה שלא היתה מצויה בטעות שהתלמידים עשו בתכנון הניסוי‪ ,‬כיוונה אותם לערוך ניסוי‬
‫צדדי נוסף לצורך מציאת פירוש לממצאים שלהם‪.‬‬
‫אורלי‪ :‬אתם זוכרים שעשיתי ניסוי בכיתה שבודק את הנפח של ערבוב מים ואתנול?‬
‫התלמידים ביצעו את הניסוי וגילו שנפח התערובת קטן מנפח מרכיביה‪ .‬בעקבות הניסוי הם‬
‫חשבו שזו הסיבה לתוצאות הבלתי צפויות שקבלו‪.‬‬
‫אלון‪ :‬התוצאות שקיבלנו בניסוי לא מפריכות את ההשערה שלנו‪ ,‬אלא הדרך שבחרנו למדוד את זה‬
‫לא טובה ‪ ...‬גילינו שהשיטה שלנו לבדיקת מתח הפנים של המים לא עובדת כי הקוטר היה קטן‬
‫יותר‪ .‬כי הנפח קטן‪ .‬והוכחנו את זה ע"י ניסוי נוסף של בדיקת הנפח הכולל של מים ואתנול‪.‬‬
‫בשלב זה התנהל דיון בין ארנון לאלון לגבי פירוש התוצאות‪ .‬אלון היה סבור שאיבוד הנפח נבע‬
‫מיצירת התערובת‪ ,‬וארנון ניסה לשכנע אותו שאיבוד הנפח ביצירת התערובת אכן קיים‪ ,‬אבל לא‬
‫משמעותי‪ ,‬ואינו יכול להיות ההסבר לתוצאות שקיבלו‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬כשמדברים על שלוש טיפות ולא על ‪ 20‬מ"ל אז איבוד הנפח הוא לא משמעותי [טענה]‪.‬‬
‫אלון‪ :‬אבל ראינו את זה‪ ,‬ראינו את איבוד הנפח [עדויות]‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬אנחנו איבדנו איבוד משמעותי [טענה]‪ ,‬האיבוד שלנו הוא לא בגלל שינוי הנפח שהיה‬
‫[הפרכה] ‪.‬‬
‫אלון‪ :‬אי אפשר להתווכח עם עובדות מה קרה‪ ,‬שמנו רק מים הגענו ל‪ 1-‬ס"מ‪ .‬שמנו מים עם עוד‬
‫משהו קבלנו פחות [עדויות]‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬זה לא קשור [טענה]‪ ,‬הטיפה של רק מים גבוהה יותר ושל האחרים נמוכה יותר [עדויות]‬
‫כאשר ארנון היה מודע לכך שהוא לא שכנע את חברו הוא גייס עדות נוספת המבוססת על‬
‫חישוב‪ ,‬כדי להבהיר לאלון שההסבר שלו לאיבוד הנפח לא היה נכון‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬אבל איבוד הנפח לא משמעותי [טענה]‪ .‬ב‪ 10-‬ו‪ 10 -‬איבדנו ‪ 0.4‬כמה זה באחוזים? [עדות‬
‫חישובית]‬
‫אלון‪ 0.4 :‬מתוך ‪ 20‬זה ‪.2%‬‬
‫ארנון‪ :‬אז מה הולך לאיבוד ב‪ 3-‬טיפות? [שאלה שמבטאת טענה]‬
‫אלון‪ :‬ברגע שיש איבוד נפח אי אפשר להתייחס לקוטר כמדד לאיבוד מתח פנים [טענה – מסקנה]‪.‬‬
‫אלון התחיל להבין את הטעות שלו‪ .‬השתמע מדבריו‪ ,‬שהוא הבין שאי אפשר להסביר את‬
‫התוצאות בעזרת איבוד הנפח‪ ,‬אך התופעה‪ ,‬של איבוד נפח‪ ,‬פוסלת את השיטה כדרך לעקוב אחר‬
‫מתח פנים‪ .‬יותר מכך בהמשך הדיון הקבוצה מגיעה לתובנה שניפחה של טיפת מים ונפחה של‬
‫טיפת אתנול אינן זהות‪.‬‬
‫‪42‬‬
‫ארנון‪ :‬הטעות שלנו שהתייחסנו לטיפות כנפח נתון ולכל חומר יש גודל טיפה אחר [טענה ‪+‬‬
‫עדויות]‪.‬‬
‫יובל‪ :‬ראינו את השינוי בגודל הטיפה בעין ולא התייחסנו לזה [עדויות]‪.‬‬
‫הדיון בין התלמידים המשיך‪ ,‬הם הבהירו לעצמם‪ ,‬מדוע תכנון הניסוי כפי שהציעו היה שגוי‪,‬‬
‫אך הדיון היה חסר הסברים מדעיים ברמת המיקרו‪ .‬חברי הקבוצה גילו שנפח טיפה של נוזלים‬
‫שונים הוא שונה‪ ,‬הם קשרו תופעה זו למתח פנים‪ ,‬אך לא ניסו להסביר מדוע מתח הפנים משפיע‬
‫על נפח הטיפה‪ ,‬והאם יש גורמים נוספים שעשויים להשפיע עליו‪ .‬גם כאשר ארנון העלה את‬
‫השאלה‪ ,‬תשובתו של אלון התבססה על תצפית – עדות ניסויית ולא על הסבר מדעי‪:‬‬
‫ארנון‪ :‬בניסוי שלנו אי אפשר למדוד את הקוטר‪ ,‬אבל אפשר להגיד שבאופן עקרוני השינוי בנפח של‬
‫כל טיפה מעיד על הקטנת מתח הפנים של הטיפה‪ .‬אבל למה?‬
‫אלון‪ :‬תנסה תראה טיפה מים וטיפת כוהל שניהם מאותה פיפטה‪ ,‬אתה רואה את ההבדל?‬
‫הגורם העיקרי בשלב זה של הניסוי‪ ,‬ניתוח התוצאות והסקת מסקנות‪ ,‬שהיווה טריגר לשיח‬
‫טיעוני היו תוצאות הניסוי‪ .‬הצורך של התלמידים לפרש ולנתח את התוצאות (דרישות המשימה)‬
‫יחד עם תוצאות לא צפויות‪ ,‬הם אלו שקידמו את השיח הקבוצתי‪.‬‬
‫ניתן לזהות בשיח היבטים מטה קוגניטיביים בתחום הידע המטה‪-‬קוגניטיבי ובתחום הערכת‬
‫הקוגניציה‪ .‬התלמיד העריך את התוצר‪ ,‬והגיע למסקנה שהוא לא מספק‪ .‬בדיון גם מופגנת מודעות‬
‫לידע – מצד אחד התלמיד מודע ל"מה" הקבוצה יודעת‪ ,‬אך מצד שני מודע לכך שהידע הזה אינו‬
‫מספיק כמו כן‪ ,‬הוא מודע לאיזה סוג מידע הם זקוקים כדי לעמוד בדרישות המשימה‪ .‬גם במקרה‬
‫זה המודעות לידע משולבת בפעילות מטה‪-‬קוגניטיבית מסוג הערכה‪.‬‬
‫ניתן להצביע על שני גורמים עיקריים בחלק זה של השיח שזימנו העלאת טיעונים‪ ,‬דרישות‬
‫המשימה‪ ,‬ושאלות שהעלו תלמידים ודרשו הבהרה‪.‬‬
‫קבוצות אחרות שביצעו את הניסוי בכיתה זו ניהלו‪ ,‬גם הם‪ ,‬דיונים פוריים שכללו מספר רב של‬
‫אפיזודות בהן התפתחו טיעונים קבוצתיים או אישיים‪ .‬מצד אחד‪ ,‬התלמידים היו בעלי ידע תוכני‬
‫מתאים להתמודדות עם הניסוי (קישור בין מולקולרי לסוגיו והשפעתו על מסיסות חומרים)‪ ,‬אך‬
‫מצד שני‪ ,‬הם נחשפו בניסוי לתופעות כמו מתח פנים וחומרים פעילי שטח שלא נלמדו בכיתה‬
‫ודרשו מהם לדון בקבוצה על מנת להבהיר לעצמם את המושגים המסבירים את התופעות שהם‬
‫צפו בהם‪ .‬בטבלה ‪ 9‬מרוכזים הטיעונים שעלו בשתי קבוצות העבודה בכיתה זו על פי סוגיהם‬
‫ורמתם‪ .‬ניתן לראות שברוב הטיעונים (כ‪ )70%-‬תלמידים נעזרים בעדויות כדי לבסס את‬
‫טענותיהם‪ .‬נתון זה מחזק את ההנחה הראשונית שלנו שמעבדת החקר תהיה פלטפורמה מתאימה‬
‫לבניית טיעונים בגלל זמינות העדויות‪ ,‬והצורך להתייחס אליהם בשיח שמתנהל לאורך ביצוע‬
‫מטלת החקר‪.‬‬
‫‪43‬‬
‫טבלה ‪ :9‬טיעונים שעלו בשתי קבוצות עבודה בכיתה ‪( 6‬לפני הפעלת תוכנית ההתערבות) בניסוי "מפגש בין נוזלים"‪,‬‬
‫לפי רמתם ומספרם‪.‬‬
‫רמה ‪1‬‬
‫קבוצה ‪1‬‬
‫רמה ‪2‬‬
‫רמה ‪3‬‬
‫)‪4x(CD‬‬
‫)‪2x(CDW‬‬
‫)‪1x(CDR‬‬
‫)‪2x(C‬‬
‫)‪1x(CD‬‬
‫)‪1x(CDW‬‬
‫)‪2x(CW‬‬
‫)‪1x(CDR‬‬
‫מקרא ‪ - 4x(CD) :‬ארבעה טיעונים הכוללים טענה ועדויות‬
‫סיכום ביניים‪ ,‬הניתוח האיכותני של הניסוי "מפגש בין נוזלים" הדגים את הפוטנציאל של מעבדת‬
‫החקר להעלאת טיעונים במהלך השיח המתנהל בקבוצות קטנות במעבדה‪ .‬התלמידים טוענים‬
‫טענות המבוססות על תוצאות הניסוי‪ ,‬נעזרים בידע שנרכש בכיתה‪ ,‬כמו גם ידע שנבנה במהלך‬
‫השיח‪ .‬ניתן היה ללמוד מניתוח השיח שגם מרכיב ההפרכה מאפיין את השיח‪ ,‬במקרה זה במיוחד‬
‫בעקבות קבלת תוצאות בלתי צפויות בניסוי‪.‬‬
‫‪ .2‬ניתוח השיח שהתנהל בניסוי "הצימוקים"‬
‫הפעילות המתוארת היא הניסוי "הצימוקים" אשר בוצע באמצע שנת הלימודים‪ ,‬ניסוי חקר‬
‫שני בכיתה י"ב (כיתה ‪ ,)2‬בבית ספר עיוני במרכז הארץ עם המורה דלית‪ .‬המורה דלית מתארת‬
‫את הכיתה לאחר שנת עבודה אחת במעבדה‪:‬‬
‫"הכיתה שלי מאוד לא ברורה לי עד עכשיו‪ ,‬כי לפי התפקוד שלהם בחלק התיאורטי‪ ,‬הם לא נראים‬
‫חזקים‪ ,‬ועד עכשיו יש לי ספק‪ ,‬האם הם לא חזקים בגלל שהם לא חזקים מבחינת היכולות או שהם‬
‫לא חזקים בגלל שהם לא משקיעים מספיק‪ ... .‬ודווקא בחקר הם משקיעים מאוד ודווקא בחקר הם‬
‫מאוד נהנים‪ ,‬ודווקא בחקר אני רואה שהם מתקדמים יפה‪"...‬‬
‫דלית מוסיפה בסיום יחידת המעבדה לאחר שנתיים‪:‬‬
‫"‪ ...‬סה"כ אני חושבת שיש התפתחות במיומנויות החקר של התלמידים וכמובן המוטיבציה שלהם‬
‫גברה ‪ .‬והם למדו דרך הניסויים הרבה דברים שאחר כך דברתי עליהם בחומר התיאורטי ולהיפך‪,‬‬
‫יישמו את הידע שלהם במעבדות אחרי שלימדתי איזשהו פרק ולמדנו איזושהי תופעה‪"...‬‬
‫זו היתה הפעם הראשונה שהתלמידים ביצעו ניסוי שהחומרים בניסוי הוצגו להם כנעלמים‪:‬‬
‫מוצק ‪( A‬סודה לשתיה) ונוזל ‪( B‬חומץ ביתי)‪ .‬דלית המורה בחרה את הניסוי על מנת לקשר את‬
‫הניסוי לתכנים הלימודיים‪" :‬לקשר לתרמודינמיקה ‪ -‬שינוי אנטרופיה‪ ,‬קישור לנושא חומצות ובסיסים‬
‫ויתכן והניסוי ילך גם לכיוון סטוכיומטריה וכמובן קינטיקה‪".‬‬
‫חלק מהוראות של הניסוי המקדים מופיעות להלן‪ ,‬הוראות מלאות לניסוי ניתן למצוא בנספח‬
‫‪10‬ב'‪.‬‬
‫הכניסו מים לכוס עד כ‪ ¾ -‬מגובהה‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫הוסיפו כפית אחת אבקה ‪ .A‬אל תערבבו‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫הכניסו לכוס ‪ 15‬צימוקים‪ .‬אל תערבבו‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫הוסיפו כ‪ 30-‬מ"ל תמיסה ‪ B‬וערבבו קלות‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫צפו במערכת במשך כ‪ 10-‬דקות‪ .‬תארו תצפיותיכם כל שתי דקות‪.‬‬
‫‪44‬‬
‫הפע ילות סביב הניסוי ארכה שני מפגשים של שעורים כפולים שכללו את ביצוע הניסוי על כל‬
‫שלביו‪ ,‬הקבוצות סיימו לכתוב את הדו"ח הקבוצתי בבית‪ .‬כמו כן התקיים מפגש של שעתיים‬
‫שהוקדש להצגת הניסוי ע"י התלמידים ולסיכום הניסוי ע"י המורה‪.‬‬
‫התלמידים צפו בניסוי בספיחה של בועות גז לצימוקים‪ ,‬בועות אשר נוצרו בתגובה בין חומר ‪A‬‬
‫ותמיסה ‪ .B‬כתוצאה מספיחת הבועות הצימוקים צפים‪ ,‬משחררים את בועות הגז לאוויר‪ ,‬שוקעים‬
‫חזרה‪ ,‬וחוזר חלילה‪ .‬בעקבות התצפיות התלמידים התבקשו לשאול שאלות שמתעוררות ולבחור‬
‫שאלת חקר‪ ,‬להעלות השערה‪ ,‬ולתכנן ניסוי אשר בודק את ההשערה‪ .‬אחת הקבוצות‪ ,‬לאחר‬
‫התלבטויות רבות‪" :‬קשה לנו להחליט כשאנחנו לא יודעים מהם החומרים"‪ ,‬הציעה לחקור את שאלת‬
‫החקר הבאה‪ :‬כיצד משפיעה כמות אבקה ‪ A‬על מהירות תנועת הצימוקים?‬
‫להלן ניתוח השיח במהלך כתיבת ההשערה‪ :‬כמעט ולא התנהל שיח סביב ההשערה‪ .‬למרות‬
‫שהקבוצה היתה מודעת לצורך בנימוק ההשערה‪ ,‬אחת מחברי הקבוצה לקחה על עצמה לכתוב‬
‫בעצמה את הנימוק להשערה‪ ,‬ולא נערך דיון בנושא‪ .‬היא מבקשת מחברי הקבוצה להמשיך לשלבי‬
‫החקר הבאים‪.‬‬
‫נורית‪ :‬ככל שיש יותר אבקה הצימוקים נעים מהר יותר‪ ,‬ולאורך זמן [טענה]‪.‬‬
‫‪...‬‬
‫נורית‪ :‬צריך לנמק את ההשערה שלנו‬
‫נורית‪ :‬אני כותבת נימוק בערך ואשפץ אותו בבית‬
‫יעל‪ :‬ככל שתתמוסס יותר אבקה‪ ,‬במקביל תתחילו לתכנן את הניסוי‬
‫הקבוצה הציגה את ההשערה כטענה בלבד‪ ,‬וכפי שנאמר לא נערך דיון סביב ההשערה‪ ,‬לכן‬
‫רמת הטיעון היא ‪ 1‬בלבד ‪ .‬בדו"ח הכתוב ההשערה מנוסחת כטיעון ברמה ‪ ,CDW – 3‬אך הוא נבנה‬
‫ע"י תלמידה אחת בלבד‪ .‬יתכן והקבוצה סמכה על התלמידה‪ ,‬שהיא תלמידה טובה מאוד‪,‬‬
‫שתכתוב לבד נימוק משביע רצון‪ ,‬ויתכן שהם הרגישו שכבר מיצו את הדיון כאשר הסבירו את‬
‫התופעה תוך כדי רישום התצפיות בתחילת העבודה‪ .‬להלן ההשערה כפי שנוסחה בדו"ח הכתוב‪:‬‬
‫לדעתנו מה שגרם לתנועת הצימוקים הוא הגז שהשתחרר בתגובה שהתרחשה במערכת‪ ,‬שאחד‬
‫המגיבים בה הוא אבקה ‪ A‬אנו מעריכים שככל שיש יותר אבקה נוצר יותר גז ולאורך יותר זמן‪.‬‬
‫היצמדותן של הבועות לצימוקים כתוצאה מהיווצרות הגז גורמת לציפה בשל עליה בנפח וחוסר‬
‫שינוי המסה‪ ,‬המורידים את הצפיפות של הצימוק [הסבר משולב עדויות]‪ .‬לכן כשיש יותר אבקה‬
‫ונוצר יותר גז הצימוקים יעלו יותר פעמים וגם ירדו יותר פעמים לאחר התנפצות הבועות [טענה]‬
‫הקבוצה ביצעה את הניסוי בהתאם לתוכנית העבודה שלהם‪ .‬התוצאות שלהם לא תאמו‬
‫במלואן להשערה שהועלתה‪ .‬הקבוצה הציגה את הבעיה בפני המורה‪ ,‬דלית‪ ,‬והיא זו שמציעה להם‬
‫הסבר‪:‬‬
‫נורית‪ :‬בכל מקרה זה לא בסדר‪ ,‬זה [התוצאות] לא מתאים‬
‫דלית‪ :‬שזה לא ייצא מתאים‪ ,‬יש לכך סיבה‪.‬‬
‫נורית‪ :‬אז מה הסיבה?‬
‫יעל‪ :‬לא כל האבקה נמסה‪,‬‬
‫דלית‪ :‬לא כל האבקה נמסה‪ ,‬אלא לא כל האבקה הגיבה‪ ,‬יש כאן עניין שהתגובה מתרחשת ביחסים‬
‫סטו כיומטריים‪ ,‬אני לא רציתי להגיד לכם אבל אתם הוצאתם ממני את המידע‪ ,‬אז זה אומר שתוספת‬
‫מעל הכמות הנדרשת‪ ,‬זה פשוט אבקה שנמצאת בעודף ואז היא פשוט לא מגיבה‬
‫‪45‬‬
‫למרות ההסבר המפורט שהמורה נתנה‪ ,‬התלמידים לא הבינו עדין את התופעה‪ ,‬ולכן המשיכו‬
‫בדיון תוך כדי העלאת טיעונים רבים וברמות שונות במטרה לפרש ולנתח את התוצאות‬
‫שהתקבלו‪ .‬ניתן לזהות ‪ 6‬טיעונים בשיח כאשר רובם מאופיינים בשילוב הפרכות‪ ,‬דבר המעיד על‬
‫הקשיים שהיו בהבנת התופעות שהתרחשו בניסוי‪ .‬הציפה של הצימוקים שנבעה מסיבות שונות‪,‬‬
‫בשלבים שונים של הניסוי היוותה מוקד הקושי‪ ,‬להלן טיעון ברמה ‪ .CRW – 3‬בני טוען‬
‫שהצימוקים צפים בגלל כניסת המים לתוך הצימוקים ונורית מפריכה את טענתו‪ ,‬הציפה היא‬
‫בזכות בועות הגז‪ ,‬ולא בגלל כניסת המים באוסמוזה‪.‬‬
‫נורית‪ :‬אין מה להתייחס לכל מערכת בנפרד כי בכולם התרחשה אותה תופעה‪ ,‬צריך אבל להתייחס‬
‫למגמה‪.‬‬
‫יעל‪ :‬הבועות הם השתחררות של גז [טענה]‪ ,‬מה לנתח?‬
‫נורית‪ :‬למה הבועות מציפות את הצימוקים?‬
‫יעל‪ :‬זה מציף אותם‪,‬‬
‫בני‪ :‬זה בגלל המים שנכנסו [טענה]‬
‫נורית‪ :‬לא‪ ,‬כשהמים נכנסים בגלל אוסמוזה זה הציפה של הצימוקים הציפה המאוחרת‪[ .‬הפרכה מבוססת‬
‫על הסבר ועדויות]‬
‫ניתן לזהות בין הטיעונים טיעון עם התניה – ישנה מגבלה לקשר בין כמות האבקה שהוספה‬
‫לבין קצב עליית הצימוקים וזאת מטעמים סטוכיומטריים‪:‬‬
‫יעל‪ :‬שנכון שככל שיש יותר אבקה משתחרר יותר גז עד הכמות האופטימלית‪ ,‬ואז צריך להוסיף גם‬
‫תמיסה ‪[ B‬טענה מותניית]‪.‬‬
‫‪....‬‬
‫יעל‪:‬יש כמות אופטימלית של אבקה שצריך להשתמש בה [טענה]‪.‬‬
‫נורית‪ :‬מעל כמות מסויימת יש צורך להוסיף גם את נוזל ‪[ B‬טענה]‬
‫בני‪ :‬כמות הנוזל הופכת להיות גורם מגביל [הסבר]‬
‫יעל‪ :‬מעל ‪ 2‬כפיות אבקה התמיסה הופכת לגורם מגביל [עדויות ‪ +‬טענה]‪.‬‬
‫בין הטיעונים הכוללים הפרכה ניתן לזהות הפרכה על בסיס עדויות והסבר טיעון ברמה ‪– 5‬‬
‫‪: CDWR‬‬
‫יעל‪ :‬מערכת ראשונה‪ :‬לא התרחשה תגובה כלל‬
‫בני‪ :‬לא נכון התרחשה תגובה אבל לא כמו בשאר המערכות‪ ,‬לא נוצר מספיק גז כדי להעלות את‬
‫הצימוקים‪.‬‬
‫הדיונים בקבוצות נוספות היו פוריים מאוד וכללו מספר רב של אפיזודות בהן התפתחו‬
‫טיעונים קבוצתיים או אישיים‪ .‬לתלמידים היה קושי להתמודד עם היות החומרים נעלמים‪ ,‬אך‬
‫לאחר שהתגברו על המכשול התפנו לחקור את התופעה מבלי להתייחס לסוג החומרים שגרם‬
‫לתופעה‪ .‬התלמידים נחשפו בניסוי לתופעת הציפה שלא נלמדה בכיתה‪ ,‬עובדה זו דרשה מהם לדון‬
‫בקבוצה על מנת להבהיר לעצמם את התופעה‪ .‬בטבלה ‪ 10‬מרוכזים הטיעונים שעלו בשתי קבוצות‬
‫העבודה בכיתה זו על פי סוגיהם ורמתם (סה"כ ‪ 15‬טיעונים)‪ .‬מנתונים אלו עולה שברוב הטיעונים‬
‫(כ‪ ) 50%-‬תלמידים נעזרים בעדויות כדי לבסס את טענותיהם‪ .‬נתון זה מחזק את ההנחה‬
‫הראשונית שלנו שמעבדת החקר תהיה פלטפורמה מתאימה לבניית טיעונים בגלל זמינות‬
‫‪46‬‬
‫העדויות‪ ,‬והצורך להתייחס אליהם בשיח שמתנהל לאורך ביצוע מטלת החקר‪ ,‬כמו כן‪ ,‬הניסוי‬
‫מזמן טיעונים הכוללים הפרכות‪ ,‬זאת מאחר והניסוי מציג תופעה מורכבת המכילה מושגים מעבר‬
‫לקשר המיידי עם תוכנית הלימודים‪.‬‬
‫טבלה ‪ :10‬טיעונים שעלו בשתי קבוצות עבודה בכיתה ‪ 2‬בניסוי "הצימוקים"‬
‫רמה ‪1‬‬
‫רמה ‪2‬‬
‫רמה ‪3‬‬
‫)‪1x(CD‬‬
‫)‪2x(CDW‬‬
‫רמה ‪4‬‬
‫רמה ‪5‬‬
‫)‪4x(CW‬‬
‫)‪1x(C‬‬
‫)‪1x(CDW‬‬
‫)‪1x(CW‬‬
‫)‪3x(CDWR‬‬
‫)‪1x(CDR‬‬
‫הצגת הניתוח האיכותני של הניסוי "הצימוקים" מחזקת את הטענה שטענו בעקבות הניסוי‬
‫"מפגש בין נוזלים"‪ ,‬שמעבדת החקר מהווה פלטפורמה מתאימה להעלאת טיעונים‪ .‬גם בניסוי זה‬
‫נחשפנו לשיח טיעוני הכולל חילוקי דעות בין חברי הקבוצה וניסיונות לשכנוע הדדי‪ .‬בניסוי זה‬
‫בנוסף לתופעה הנצפית ודורשת הסבר‪ ,‬העלאת השערה‪ ,‬ניתוח תוצאות הניסוי‪ ,‬והסקת מסקנות‬
‫היה מרכיב נוסף אשר‪ ,‬לדעתנו‪ ,‬תרם לשיח הטיעוני והוא היות החומרים המשתתפים בתגובה‬
‫בלתי ידועים‪ ,‬מרכיב אשר הכניס גורם של חוסר ודאות אשר דרש דיון לצורך הבהרות‪.‬‬
‫‪ .3‬התפלגות הטיעונים בחלקים השונים של הניסויים‬
‫כדי לעמוד על התפלגות הטיעונים בחלקים השונים של הניסויים (שלב כתיבת ההשערה‪,‬‬
‫ניתוח התוצאות וכתיבת מסקנות) נותחו ‪ 16‬תצפיות ב‪ 5-‬כיתות וב‪ 6-‬ניסויי חקר פתוח שונים‬
‫מבחינת מספר הטיעונים ורמתם בשיח המתנהל במהלך החלקים השונים‪ .‬כל התצפיות נערכו‬
‫בניסויים ללא התערבות (כיתות השוואה או כיתות ניסוי לפני ההתערבות)‪ .‬נמצאו סה"כ ‪75‬‬
‫טיעונים‪ ,‬אשר התפלגותם בין השיח של שלב ההשערה לבין זה של שלב ניתוח התוצאות והסקת‬
‫המסקנות היא ‪ 38.7%‬ו‪ 61.3% -‬בהתאמה‪ .‬בראיה כוללת‪ ,‬היקף הטיעונים בשלב ניתוח התוצאות‬
‫והסקת המסקנות גדול יותר‪ ,‬אם כי בראיה פרטנית בהתייחס לניסוי הבודד‪ ,‬לעיתים זה הפוך‪.‬‬
‫אם הדיון בשלב ההשערה היה מעמיק‪ ,‬ותוצאות הניסוי תאמו את ההשערה‪ ,‬אז הדיון בשלב‬
‫ניתוח התוצאות קצר יותר‪.‬‬
‫איור ‪ 4‬מתאר את התפלגותם של ‪ 29‬טיעונים בשלב ההשערה ו‪ 46-‬טיעונים בשלב ניתוח‬
‫התוצאות והסקת המסקנות‪ .‬ניתן לראות שההבדלים העיקריים בהתפלגות מבחינת רמת‬
‫הטיעונים באים לידי ביטוי ברמה ‪ 1‬וברמה ‪ . 3‬בשלב ניתוח התוצאות הטיעונים היו מבוססים‬
‫יותר‪ .‬עיקר הביסוס התבטא בשימוש בעדויות‪ ,‬שהיו מאוד זמינות לאחר ביצוע הניסוי‪ .‬כ‪14%-‬‬
‫מהטיעונים בשלב ההשערה כללו שימוש בעדויות לעומת כ‪ 56%-‬בשלב ניתוח התוצאות והסקת‬
‫המסקנות‪ .‬ממצא זה מחזק את הטענה שהמעבדה הינה פלטפורמה מתאימה לבניית טיעונים‬
‫מבוססי עדויות‪ .‬זאת‪ ,‬בניגוד למחקרים אחרים אשר טוענים שתלמידים מתקשים לבסס את‬
‫הטיעונים שלהם בעזרת עדויות )‪.(Sandoval & Millwood, 2005‬‬
‫בהתבסס על הניתוח המפורט של השיח ניתן לציין שניסויי החקר הפתוח‪ ,‬בקבוצות שנותחו‪,‬‬
‫מעוררים ומעודדים בניית טיעונים‪ ,‬במיוחד בשלב ניסוח ההשערה‪ ,‬ניתוח התוצאות וכתיבת‬
‫המסקנות‪ .‬הטיעונים שעולים חלקם נבנים על‪-‬ידי הפרט וחלקם על ידי הקבוצה‪ .‬שני סוגי‬
‫הטיעונים כוללים טענות עדויות והסברים מדעיים‪ .‬טיעונים נגדיים והפרכות הופכים להיות חלק‬
‫‪47‬‬
‫מהשיח כאשר הקבוצה מקבלת תוצאות לא ברורות‪ ,‬שאינן עומדות בהלימה להשערה שהעלו‪ ,‬או‬
‫כאשר השאלה הנחקרת תלויה במשתנים רבים אשר יכולים להשפיע בדרכים מנוגדות על‬
‫המשתנה הנבדק‪ .‬מצבים אלו גורמים לחילוקי דעות בין משתתפי השיח‪ ,‬מצב המאפיין שיח‬
‫טיעוני‪.‬‬
‫איור ‪ : 4‬התפלגות הטיעונים‪ ,‬לפי רמתם‪ ,‬בחלקים שונים של השיח במהלך ‪ 6‬ניסויי חקר פתוח ב‪ 16-‬קבוצות עבודה‪.‬‬
‫‪ 29‬טיעונים במהלך ניסוח ההשערה ו‪ 46-‬טיעונים בשלב ניתוח התוצאות והמסקנות‬
‫התפלגות הטיעונים‪ ,‬לפי רמות‪ ,‬בחלקים שונים של השיח‬
‫במהלך ניסויי החקר הפתוח‬
‫‪50‬‬
‫השערה ‪N=29‬‬
‫‪30‬‬
‫ניתוח התוצאות ומסקנות ‪N=46‬‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫שכיחות באחוזים‬
‫‪40‬‬
‫‪0‬‬
‫רמה ‪5‬‬
‫רמה ‪4‬‬
‫רמה ‪3‬‬
‫רמה ‪2‬‬
‫רמה ‪1‬‬
‫יש לציין שרמת השיח הטיעוני שמתפתחת תלויה מאוד בשאלת החקר שהקבוצה בחרה‬
‫לחקור ‪ .‬לפעמים‪ ,‬התשובה לשאלת החקר ברורה לחברי הקבוצה לפני ביצוע החקר‪ ,‬ולכן לא‬
‫מתפתח דיון בקבוצה‪ ,‬ועל אחת כמה וכמה שיח טיעוני‪ .‬לדוגמה השיח שהתנהל במהלך כתיבת‬
‫המסקנות של קבוצה‪ ,‬בכיתה אחרת‪ ,‬אשר חקרה את תהליך התבקעות גרעיני תירס לקבלת‬
‫פופקורן ובחרה לחקור‪" :‬כיצד משפיעה הטמפרטורה על הזמן של תחילת ההתבקעות?"‬
‫תמיר‪ :‬על פי הגרף ניתן לראות שככל שעוצמת הלהבה גבוהה יותר הזמן להתבקעות הגרעינים קצר‬
‫יותר [עדויות]‬
‫בני‪ :‬ניתן להסיק שככל שעוצמת הלהבה גבוהה יותר טמפ' השמן גבוהה יותר [טענה]‪.‬‬
‫בני‪ :‬ככל שעוצמת הלהבה יותר גבוהה‪ ,‬כך מגיעה טמפרטורת השמן למה שהיא יכולה להגיע יותר‬
‫מהר [הסבר]‬
‫ענת‪ :‬השמן מגיע לנקודת הרתיחה מהר יותר‪ .‬ואז‪ ,‬זמן ההתבקעות של הגרעין הראשון קצר יותר‬
‫[המשך הסבר]‪.‬‬
‫אין מחלוקות בין חברי הקבוצה‪ ,‬אין נעלמים‪ ,‬הכל הגיוני וברור לכן השיח מאוד מצומצם‪ .‬כפי‬
‫שטוענת שני‪ ,‬מורה בכיתה ‪ ,7‬כיתת השוואה‪ ,‬בראיון "הדיון בניתוח התוצאות לא ממש מעמיק‪ ,‬כי בדרך‬
‫כלל הם מקבלים את מה שהם מצפים‪ .‬מתי כן יש דיון יותר משמעותי‪ ,‬כאשר מקבלים תוצאות שנוגדות את‬
‫ההשערה‪"...‬‬
‫ממצאים דומים התקבלו במחקר שעסק במשימות חקר במעבדה בו השתתפו תלמידים‬
‫הלומדים בחטיבות ביניים באנגליה )‪ .(Kind, Wilson, Hofstein, & Kind, 2010‬השיח הטיעוני‬
‫‪48‬‬
‫במחקר זה נמצא דל מאוד‪ ,‬זאת כנראה בגלל אופי המטלות שהוגדרו על‪-‬ידי צ'ין ומלהוטרה‬
‫)‪ (Chin & Malhotra, 2002‬כמטלות חקר פשוטות מאוד בהן היתה תלות בין שני משתנים בלבד‪.‬‬
‫ממצאים שעולים מהראיונות עם התלמידים לגבי אופי הדיונים המתנהלים‬
‫במעבדת החקר‪.‬‬
‫מתוך הראיונות עם התלמידים )‪ (N=40‬שהתקיימו בסיום יחידת המעבדה‪ ,‬ניתן היה להבין‬
‫שגם מנקודת הראות שלהם‪ ,‬ניתן להגדיר את השיח במעבדה כשיח טיעוני‪ .‬במילים אחרות שיח‬
‫שכולל חילוקי דעות‪ ,‬ניסיונות לשכנוע האחד של השני‪ ,‬חשיבה ביקורתית‪ ,‬העלאת טענות וביסוס‬
‫שלהן‪ .‬אפיונים אלו של השיח מוגדרים על‪-‬ידי חוקרים כשיח טיעוני ;‪(Glassne, & Schwarz, 2007‬‬
‫)‪ .Osborne & Chin, 2010‬השאלה שהתלמידים נשאלו היא "האם אתם יכולים לתאר כיצד התנהלו‬
‫הדיונים בקבוצה במהלך הניסוי?"‪ .‬תשובות התלמידים וניתוחן העלה מספר קטגוריות המאפיינות את‬
‫הדיון שמתנהל במהלך ניסויי החקר‪:‬‬
‫‪ .1‬קיימים חילוקי דעות בשיח ויש ניסיון של חברי הקבוצה לשכנע אחד את השני‪.‬‬
‫‪ .2‬התלמידים מפעילים חשיבה ביקורתית במהלך השיח‪.‬‬
‫‪ .3‬תרומה הדדית לשיח ושיתוף פעולה להשגת מטרה משותפת‪.‬‬
‫‪ .4‬במהלך הדיון מבססים את הטענות שעולות‪.‬‬
‫‪ .5‬הדיון תורם לתהליך הלמידה‬
‫השכיחות היחסית של שלושת הקטגוריות הראשונות נמצאה דומה לגבי תלמידים השייכים‬
‫לכיתות ההשוואה ולגבי התלמידים השייכים לכיתות הניסוי‪ ,‬לכן אתייחס לגבי קטגוריות אלו‪,‬‬
‫לתשובות שהתקבלו מכל אוכלוסיית המרואיינים‪ .‬השכיחות היחסית של קטגוריות ‪ 4‬ו‪ 5 -‬נמצאה‬
‫שונה בצורה מובהקת בין האוכלוסיות‪ :‬כיתות הניסוי וכיתות ההשוואה‪ ,‬הממצאים בהתאמה‬
‫‪ , 2(1)=4.3 p<0.05 ,2(1)=4.55 p<0.05‬לכן אתייחס לממצאים אלו בפרק העוסק בשיח של ניסוי‬
‫חקר פתוח עם תוכנית התערבות‪ .‬השכיחויות של הקטגוריות השונות וכן דוגמאות להיגדים‬
‫המבטאים את הקטגוריות השונות מופיעים בטבלה ‪.11‬‬
‫‪ 95%‬מהמרואיינים דיווחו שהדיון מתנהל תוך תרומה הדדית לתוצר הקבוצתי‪ ,‬דו"ח‬
‫המעבדה‪ .‬ממצא זה מעיד על עבודת צוות פרודוקטיבית המתנהלת במהלך ניסויי החקר‪ .‬כ‪70% -‬‬
‫תיארו את הדיון כשיח טיעוני שכולל מגוון של דעות‪ ,‬ניסיון שכנוע ו‪/‬או שיח הדורש חשיבה‬
‫ביקורתית‪.‬‬
‫יש לציין שתלמידים בודדים דיווחו על שיח שאינו מאופיין כשיח טיעוני‪ ,‬מה שעולה מדבריהם‬
‫של תלמידים אלו‪ ,‬שהאתגר שעמד בפניהם‪ ,‬אינו גבוה ולכן תלמיד אחד מהקבוצה יכול היה להציע‬
‫את ההסבר הנדרש‪ ,‬ולא היה צורך לערוך דיון על הנאמר‪ .‬נקודה נוספת שעולה מדבריו של לוי היא‬
‫החשיבות של בניית הקבוצות‪ ,‬כדי שלתלמיד יהיו שותפים מתאימים לניהול דיון‪.‬‬
‫רון‪ :‬מישהו נתן את ההשערה שלו‪ ,‬בעקרון אם מסכימים כמעט אין דיון אבל לפעמים כשאין הסכמה‬
‫יש דיון‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬אני חייב להגיד שהקבוצה שלנו היא קבוצה של חכמים‪ ,‬אם מותר לי להגיד‪ ,‬אז בדרך כלל‬
‫אנחנו מסכימים על תוכן ההשערה‪ ,‬אנחנו חושבים ביחד איך לנסח את זה‪ .‬קורה שיש דיונים אבל בדרך‬
‫כלל מסכימים‪.‬‬
‫לוי‪ :‬רוב הפעמים קיבלו את דעתי ללא ויכוח וזה ממש לא בסדר‪ ,‬הייתי מעדיף להיות עם תלמידים‬
‫שיכולים לתת לי קונטרה והייתי יכול ללמוד מהם‪.‬‬
‫‪49‬‬
‫טבלה ‪ :11‬תשובות אופייניות של תלמידים ושכיחותם‪ ,‬אשר מאפיינות את השיח במהלך ניסויי החקר‪.‬‬
‫קטגוריות מתוך תשובות אחוז‬
‫שהתייחסו‬
‫לקטגוריה‬
‫במהלך הדיון מתעוררים ‪67.5%‬‬
‫חילוקי דעות או מתנהלים‬
‫ניסיונות שכנוע‬
‫חשיבה ביקורתית‬
‫‪67.5%‬‬
‫ציטוטים לדוגמה מתוך הראיונות‬
‫נועם‪ :‬כל הקטע בכימיה זה הנימוקים‪ .... ,‬אם לא מסכימים על‬
‫טענה אז מתחילים לבסס כדי לשכנע‪.‬‬
‫שני‪ :‬לי ולך היו הרבה פעמים חילוקי דעות‪ ,‬אתה אמרת ככה וככה‬
‫ואני טענתי אחרת‪ .‬מנקודת מבט שלי כל אחד אמר את מה שיש לו‬
‫ודיברנו כולנו לגבי החלטות‪ ,‬כמו בחירת שאלת מחקר‪ ,‬ביסוס מדעי‬
‫של ההשערה‪ ,‬אם כן רשמנו אם לא היתה הסכמה ניסינו לשכנע‬
‫אחד את השני‪ .‬גם היו מצבים שגם חשבתי שהביסוס המדעי לא היה‬
‫מספיק מעמיק אז המשכנו לחפש פתרונות גם נעזרנו במורה‪.‬‬
‫אלון‪ :‬אחרי שהוא אומר טענה אני חושב אם היא נכונה‪ ,‬אז אני‬
‫תומך ומוסיף‪ ,‬אם אני חושב שזה לא נכון אני מביע את דעתי‪.‬‬
‫רון‪ ... :‬כשנתקלנו בבעיה ניסוינו לראות מה קורה‪ ,‬כל אחד מעלה‬
‫רעיון‪ ,‬אם הוא חושב שזה נכון הוא מסכים‪ ,‬אם השני חושב שזה לא‬
‫נכון הוא צריך להסביר את עצמו‪ .‬אם כל אחד חושב אחרת‪ ,‬ואם לא‬
‫משכנעים אחד את השני שואלים את המורה‪.‬‬
‫נעה‪ :‬מנסים לחשוב ואם זה נשמע הגיוני ומבוסס מבחינה מדעית‬
‫אז אפשר לקבל את זה ואולי אם זה לא נשמע הגיוני מנסים להציע‬
‫הסבר אחר‪.‬‬
‫תרומה הדדית לשיח‬
‫‪95%‬‬
‫משה‪ :‬אצלנו היתה מאוד עבודה משותפת‪ ,‬אחרי ניסוח השאלה‬
‫היינו צריכים לנסח את ההשערה‪ ,‬כל אחד אמר חלק מזה ובסוף‬
‫פשוט שילבנו את זה ביחד‪ .‬היתה עזרה של אחד לשני כדי להגיע‬
‫להשערה של הקבוצה‪.‬‬
‫עדנה‪ .... :‬אנחנו מנסים לשכנע אחד את השני‪ ,‬לפעמים חשבנו אותו‬
‫דבר אבל הנימוק שלנו היה שונה‪ ,‬אז מנסים להסביר אחד לשני‬
‫למה הנימוק שלי הוא הנכון‪ .‬ואז מגיעים למשהו אחד כולל של‬
‫כולם‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬בניסויי חקר היו דיונים במיוחד בגלל הצורך בהשערה‬
‫שתהיה מבוססת מדעית‪ .‬ההשערה צריכה להיות מוסכמת על כל‬
‫חברי הקבוצה‪ ,‬ואז כל אחד מסביר למה הוא חושב ככה‪ ,‬ולמה ככה‬
‫זה נכון‪ ,‬לשכנע את חברי הקבוצה למה ההשערה נכונה‪.‬‬
‫ניתוח דו"חות תלמידים‬
‫בסעיף זה נתייחס לדו"חות הניסוי שנכתבו על‪-‬ידי התלמידים שלא השתתפו בתוכנית‬
‫ההתערבות במהלכם של ניסויי חקר פתוח‪ ,‬הכולל את כל שלבי החקר‪ .‬הדוגמאות שיובאו להלן‬
‫מתייחסות לטיעון הכתוב‪ ,‬בשונה מבניית הטיעון בסעיף הקודם שבאה לידי ביטוי תוך כדי שיח‬
‫בקבוצה‪ .‬הטיעון הכתוב יכול לשקף את השיח שהתנהל בקבוצה‪ ,‬הוא למעשה מסכם את השיח‬
‫‪51‬‬
‫בשתי נקודות זמן‪ ,‬בשלב כתיבת ההשערה ובשלב כתיבת המסקנות‪ .‬הטיעון הכתוב אינו כולל את‬
‫חילוקי הדעות או ההפרכות‪ ,‬אלא את התוכן עליו היתה הסכמה בקבוצה בסופו של דבר‪.‬‬
‫הדוגמאות בטבלה ‪ 12‬מדגימות שכתיבת הדו"ח מזמנת כתיבת טיעונים בשלב כתיבת ההשערה‬
‫ובשלב כתיבת המסקנות‪.‬‬
‫טבלה ‪ :12‬דוגמאות לטיעונים כתובים מתוך דו"חות התלמידים בניסוי חקר פתוח בכיתות ללא התערבות ("מפגש בין‬
‫נוזלים")‬
‫רמת‬
‫הטיעון‬
‫מרכיבי‬
‫הטיעון‬
‫הטיעון מתוך דו"ח המעבדה‬
‫‪2‬‬
‫‪CW‬‬
‫השערה‪ :‬ככל שהיחס אתנול‪ /‬מים יהיה גדול יותר מתח הפנים של המים יהיה קטן‬
‫‪2‬‬
‫‪CW‬‬
‫‪3‬‬
‫‪CDW‬‬
‫יותר [טענה] ‪ .‬נימוקים‪ :‬האתנול שובר את קשרי המימן של המים וזאת אפשר להוכיח‬
‫כי יש לו זנב הידרופובי קטן וחלק הידרופילי ששובר את הקשרים ומתמוסס בהם‪.‬‬
‫ככל שיש יותר אתנול יותר קשרי מימן נשברים ומתח הפנים של המים יורד [הסבר‬
‫מדעי]‪.‬‬
‫מסקנה‪ :‬רמת ההתמוססות הולכת וקטנה עם עליית אורך השייר ההידרופובי [טענה]‬
‫מכיוון שהשייר דוחה את המים ואינו יכול להתחבר אליהם‪ .‬השייר ההידרופובי דוחה‬
‫את המים בגלל שהינו בעל קשרי ו‪.‬ד‪.‬ו בניגוד למים שהם בעלי קשרי מימן‪[ .‬הסבר‬
‫מדעי]‬
‫מסקנה‪ :‬ההתנגדות בין האתנול לחומרים מושפעת ממתח הפנים שקיימת בחומר‬
‫[טענה]‪ ,‬כאשר הוספנו מים לאתאנול נראתה התנגדות בין החומרים [עדויות]‪ ,‬וזאת‬
‫בגלל שלמים קשרי מימן חזקים ומתח פנים גדול הגורמים למולקולות לשמור על‬
‫גבול מסוים עם האתנול ומתנגדים לו [הסבר מדעי]‪.‬‬
‫באיור ‪ 5‬מוצגת התפלגות הטיעונים בדו"חות המעבדה שנאספו מ‪ 6-‬ניסויי חקר שונים (סה"כ‬
‫‪ 12‬כקבוצות עבודה) שהתנהלו בשתי כיתות ללא התערבות (כיתות ‪ 2‬ו‪ ,)7-‬הערכת רמת הטיעונים‬
‫והתפלגותם מאפשרת לאפיין את הטיעונים בדו"חות המעבדה‪ .‬כל ההשערות שנבדקו )‪ (N=12‬היו‬
‫טענות מבוססות על‪-‬ידי הסבר מדעי או עדויות או שניהם גם יחד )‪ .(CD/CW/CDW‬יש לציין‬
‫שבכל דו"ח ניסוי מנוסחת השערה אחת‪ ,‬ובדרך כלל מנוסחות יותר מאשר מסקנה אחת‪ .‬לגבי‬
‫המסקנות שנבדקו )‪ (N=21‬ניתן לראות שרובן ברמה ‪ 61.5% (CD/CW) 2‬מתוך אלו שברמה ‪2‬‬
‫מבוססות עדויות‪ ,‬ואילו ‪ 38.5%‬מבוססות הסבר מדעי‪ .‬כל המסקנות המהוות טיעון ברמה ‪ ,1‬הינן‬
‫מסקנות הנלוות למסקנה המרכזית בניסוי שהיא ברמה גבוהה יותר‪ .‬מסתמן שתלמידים‬
‫משקיעים יותר בכתיבת ההשערה ומבססים אותה יותר מאשר את כתיבת המסקנות‪ .‬הסבר‬
‫אפשרי לממצא זה יכול להיות נעוץ בעובדה‪ ,‬שכתיבת ההשערה היא המשימה היחידה הדורשת‬
‫ביסוס בחלק הראשון של מעבדת החקר‪ ,‬המתבצע במפגש הראשון העוסק במעבדת חקר כלשהי‪.‬‬
‫בעוד‪ ,‬שבחלק השני של מעבדת החקר המתנהל במפגש השני‪ ,‬התלמידים נדרשים לפרש ולנתח את‬
‫התוצאות ולבסס ניתוח זה בעזרת רקע מדעי‪ ,‬ולאחר קטע זה הם נדרשים שוב לרשום מסקנות‬
‫מנומקות‪ ,‬כך שהעומס מבחינת הכתיבה והנימוק בחלק זה רב יותר‪ ,‬לכן יתכן והתלמידים כבר‬
‫עייפים מביסוס טענותיהם‪.‬‬
‫‪51‬‬
‫איור ‪ :5‬התפלגות הטיעונים הכתובים בדו"חות המעבדה (השערות ‪ N=12‬ומסקנות ‪ )N=21‬לפי רמתם בכיתות ללא‬
‫התערבות כיתות ‪ 2‬ו‪7-‬‬
‫התפלגות הטיעונים הכתובים בדו"חות המעבדה‬
‫השערות ‪ N=12‬ומסקנות ‪ N=21‬לפי רמתם בכיתות ללא התערבות‬
‫‪80‬‬
‫‪40‬‬
‫‪20‬‬
‫שכיחות ב‪%-‬‬
‫‪60‬‬
‫השערות‬
‫מסקנות‬
‫‪0‬‬
‫רמה ‪2‬‬
‫רמה ‪3‬‬
‫רמה ‪1‬‬
‫רמת הטיעון‬
‫בתשובה לשאלת המחקר השניה עמ' ‪ ,78‬נרחיב וניתן תמונה רחבה יותר לגבי שכיחותם של‬
‫הטיעונים הכתובים מבחינת רמתם כפי שהם מופיעים בדו"חות המעבדה (ממצאים המתייחסים‬
‫גם לנכונותם המדעית‪ ,‬שילוב של רמות הבנה בכימיה‪ ,‬ומרכיבים כמו טיעון מותנה)‪.‬‬
‫גורמים המעודדים בניית טיעונים בניסויי החקר הפתוח‬
‫כפי שראינו סביבת הלמידה של המעבדה שכוללת ניסויי חקר פתוחים היא פלטפורמה‬
‫להעלאת טיעונים‪ .‬נאפיין גורמים שניתן לזהותם כמעודדים בניית טיעונים ונביא לכך ראיות‬
‫מהשיח‪ .‬כמו כן‪ ,‬נצטט מתוך הראיונות עם התלמידים כדי לבסס את טענותינו‪.‬‬
‫א‪ .‬דרישות המשימה והמחוון להערכתה‪.‬‬
‫"נסחו בצורה בהירה ועניינית השערה המתייחסת לשאלה שבחרתם לחקור‪ .‬נמקו את השערתכם על‬
‫בסיס ידע מדעי‪ ,‬רלוונטי ונכון ‪ ....‬פרשו ונתחו את תוצאות הניסוי ‪ .....‬הסיקו מסקנות‪ ,‬רבות ככל‬
‫האפשר‪ ,‬בהתבסס על תוצאות הניסוי‪ ,‬נמקו את מסקנותיכם בעזרת ידע מדעי רלוונטי"‪.‬‬
‫דרישות המשימה הכוללות ניסוח ההשערה‪ ,‬ניתוח התוצאות וכתיבת המסקנות מאלצות את‬
‫התלמידים לפ עול להשגתן ותוך כדי כך לבנות טיעונים‪ .‬השערה היא טענה מבוססת על הסברים‬
‫מדעיים רלוונטיים‪ .‬ומסקנה מנומקת היא טענה המבוססת על תוצאות הניסוי תוך התייחסות‬
‫לבסיס המדעי הנדרש‪ .‬התלמידים בדרך כלל מודעים לדרישות המשימה ונחשפו למחוון הערכה‬
‫שחלק ממנו מופיע בטבלה ‪ ,13‬ניתן לראות את המחוון המלא בנספח ‪ .11‬טבלה ‪ 13‬מציגה שלשה‬
‫קריטריונים להערכת ההשערה בדו"ח הכתוב‪ ,‬שהניקוד עליהם הוא ‪ 10‬נקודות מתוך ‪.100‬‬
‫טבלה ‪ :13‬דוגמה למימד הערכת ההשערה‪ ,‬לקוח מתוך המחוון להערכת הניסוי (ראה נספח ‪)11‬‬
‫מימד ההערכה‬
‫ניסוח ההשערה‬
‫ניקוד‬
‫‪ 10‬נקודות‬
‫קריטריונים‬
‫התלמידים מעלים השערה המתאימה לשאלת החקר‬
‫שנבחרה‬
‫התלמידים מנמקים את ההשערה‬
‫התלמידים מבססים את ההשערה על ידע מדעי‪ ,‬רלוונטי‬
‫ונכון‬
‫‪52‬‬
‫נמצאו עדויות מפורשות בשיח במהלך הניסוי (בחלקים בכוללים את כתיבת ההשערה‪ ,‬ניתוח‬
‫התוצאות או הסקת מסקנות) למודעות התלמידים לדרישות המשימה ולדרישות המורה לביצועה‪.‬‬
‫העדויות נאספו מ‪ 14-‬קבוצות עבודה ב‪ 7-‬ניסויי חקר אצל ‪ 4‬מורים שונים‪.‬‬
‫ב‪ 12-‬מתוך ‪ 14‬הקבוצות יש עדויות מהשיח שתלמידים מודעים לדרישות המשימה‪ :‬להלן מספר‬
‫דוגמאות‪:‬‬
‫רות‪ :‬עשינו השערה לניסוי‪.‬‬
‫אלונה‪ :‬אבל כתוב נמקו את השערתכם על בסיס ידע מדעי‬
‫אלון‪ :‬ההשערה שלנו ככל שכמות האתנול תהיה גדולה יותר מתח הפנים קטן יותר‪.‬‬
‫נתי‪ :‬בואו ננמק את ההשערה שלנו‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬לאתנול מתח פנים נמוך יותר מהמים‪ ,‬אם נערבב אותו עם המים התערובת תהיה בעלת מתח‬
‫פנים נמוך יותר ‪.‬‬
‫נתי‪ :‬זה לא נימוק צריך לנמק‪.‬‬
‫משה‪ :‬ביצענו את הניסוי‪ ,‬צריך לעבוד גם על‪-‬פי המחוון‪.‬‬
‫אורית‪ :‬צריך לסדר ולארגן את התצפיות‪.‬‬
‫מאיה‪ :‬צריך לנתח את התוצאות‪ [ .‬מקריאה מדף ההנחיות] נתחו את התוצאות תוך התייחסות לידע‬
‫מדעי רלוונטי‪.‬‬
‫כמו כן‪ ,‬המורות בהתערבותן בשיח הקבוצתי‪" ,‬דואגות" לחזק את המודעות לדרישות‬
‫המשימה על‪-‬ידי הפנייה למחוון‪ ,‬דרישה מפורשת לביסוס ההשערה‪ ,‬או שילוב הסבר מדעי בנימוק‬
‫המסקנה‪.‬‬
‫אורלי‪ :‬תשבו ביחד ותדונו ביחד‪ .‬תנסו לשלב ידע תיאורטי‪.‬‬
‫רינת‪ :‬להוציא את המחוון ולעבוד על פיו‪[ .‬מקריאה את הקריטריונים ומסבירה]‪.‬‬
‫רינת‪ :‬זו יכולה להיות מסקנה‪ ,‬אבל לא המסקנה הראשית מהניסוי‪ ,‬וכדי לנסח אותה צריך לשלב‬
‫הסבר מדעי מתאים‪.‬‬
‫דלית‪ :‬לא זו הבעיה‪ ,‬ההשערה צריכה להיות מנומקת‪ ,‬זה לא בעיה של מה שקיבלתם‪.‬‬
‫ב‪ .‬מורכבות המשימה‬
‫ככל שהמשימה יותר פתוחה‪ ,‬ומציגה תופעה מורכבת‪ ,‬הכוללת מושגים שהם מעבר לתוכנית‬
‫הלימודים‪ ,‬או לחילופין ניסוי חקר מלא שהרקע המדעי שלו מקשר מספר נושאי תוכן‪ ,‬כך השיח‬
‫משמעותי יותר וכולל טיעונים רבים יותר‪.‬‬
‫כדי למיין את הניסויים למורכבים או פשוטים‪ ,‬התייחסנו למאפיינים הבאים‪ )1( :‬הניסוי‬
‫"צבוע" נושא בתוכנית הלימודים‪ )2( ,‬הרקע המדעי של הניסוי כולל מושגים מעבר לתוכנית‬
‫הלימודים‪ .‬ניסוי הוגדר כמורכב‪ ,‬אם לפחות אחד מהמאפיינים קיים בניסוי‪ :‬הניסוי אינו "צבוע"‬
‫נושא בתוכנית הלימודים ו‪/‬או מתבסס על רקע מדעי מעבר לתוכנית הלימודים‪ .‬בטבלה ‪ 13‬מופיע‬
‫מיון הניסויים על פי המאפיינים שהוזכרו‪ .‬המיון שנועד על מנת להבחין בין ניסוי פשוט למורכב‬
‫‪53‬‬
‫תוקף על‪-‬ידי שלושה מומחים בהוראת המדעים המתמחים בהוראת יחידת המעבדה‪ .‬היתה‬
‫הסכמה מלאה לגבי הקריטריונים שנבחרו למיון ‪ .‬נוסף לכך נבדקה הסכמה בין שופטים לגבי מיון‬
‫הניסויים המופיעים בטבלה ‪ , 14‬נמצאה הסכמה מלאה בין השופטים לגבי מיון הניסויים‪.‬‬
‫טבלה ‪ :14‬מיון הניסויים למורכבים או פשוטים (‪ - ‬מאפיין זה נמצא בניסוי‪ -  ,‬מאפיין זה אינו נמצא בניסוי)‬
‫שם הניסוי‬
‫מאפיינים‬
‫מתבסס על רקע‬
‫"צבוע" נושא‬
‫מדעי מעבר‬
‫בתוכנית‬
‫לתוכנית‬
‫הלימודים‬
‫פופקורן‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ניסוי‬
‫הצימוקים‬
‫מפגש בין‬
‫נוזלים‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫האיקס הנעלם‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫מצעי ספיחה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫כימיה‬
‫במשורה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫הערות‬
‫ניסוי‬
‫מורכב‪/‬פשוט‬
‫ניסוי פתיחה‬
‫מורכב‬
‫החומרים בניסוי לא‬
‫ידועים‬
‫במהלך הוראת‬
‫הנושא מבנה וקישור‬
‫במהלך הוראת נושא‬
‫קצב תגובה‬
‫במהלך לימוד‬
‫המבנית "יש לי‬
‫כימיה עם הסביבה"‬
‫במהלך הוראת נושא‬
‫קצב תגובה‬
‫מורכב‬
‫מורכב‬
‫פשוט‬
‫פשוט‬
‫פשוט‬
‫לדוגמה‪ ,‬ניסוי כמו "ניסוי הצימוקים"‪ ,‬הוגדר כמורכב‪ ,‬כי הוא אינו "צבוע" נושא מסוים‬
‫בתוכנית הלימודים‪ ,‬נוסף לכך‪ ,‬הניסוי מזמן תופעות של ספיחת גזים וציפה‪ ,‬אשר אינן כלולות‬
‫בתוכנית הלימודים כמו כן‪ ,‬החומרים המשתתפים בניסוי הינם נעלמים‪ ,‬אלמנט אשר מוסיף‬
‫למורכבות‪ .‬לעומת זאת ניסוי "האיקס הנעלם"‪ ,‬המבוצע בדרך כלל בצמוד להוראת הנושא קצב‬
‫תגובה‪ ,‬מוגדר כפשוט‪ ,‬כי הניסוי "צבוע" תחום תוכן מסוים‪ ,‬שהתלמידים למדו בכיתה ולכן‬
‫הדיונים סביב הנושא ממוקדים ומבוססים היטב על הרקע המדעי שזה עתה נלמד בכיתה‪ .‬הניסוי‬
‫"מפגש בין נוזלים" סווג כניסוי כמורכב‪ ,‬למרות שהוא "צבוע" תחום תוכן מסוים‪ ,‬כי לצורך הסבר‬
‫התופעות בניסוי יש להרחיב את הבסיס המדעי של הניסוי בצורה ניכרת‪.‬‬
‫מצאנו על‪-‬ידי ניתוח סטטיסטי המציג סטטיסטיקה תיאורית ועיבוד א‪-‬פרמטרי בעזרת‬
‫המבחן ‪ ,Kruskal-Wallis‬כי בניסויים שמוינו כמורכבים‪ ,‬מספר הטיעונים שעלו בניסוי גבוהה‬
‫בצורה מובהקת ממספר הטיעונים שעלו בניסויים שמוינו כפשוטים (ראה טבלה ‪.)15‬‬
‫טבלה ‪ :15‬מספר הטיעונים הממוצע והחציון המתאים‪ ,‬רמת הטיעון הממוצעת והחציון המתאים בשיח‪ ,‬ב‪ 8-‬תצפיות‬
‫של ניסוי חקר פתוח מורכב ו‪ 6-‬תצפיות של ניסוי חקר פשוט‪.‬‬
‫סוג הניסוי‬
‫רמת טיעון‬
‫ממוצעת )‪(SD‬‬
‫חקר פתוח מורכב‬
‫לניסוי‬
‫)‪2.3 (0.54‬‬
‫חקר פתוח פשוט‬
‫)‪2.5 (0.11‬‬
‫)‪2(1) (p‬‬
‫חציון של רמת‬
‫הטיעון‬
‫הממוצית‬
‫‪2.25‬‬
‫מספר טיעונים‬
‫ממוצע )‪(SD‬‬
‫לניסוי‬
‫)‪6.5 (0.75‬‬
‫‪6.0‬‬
‫‪2.5‬‬
‫)‪2.7 (0.82‬‬
‫‪2.5‬‬
‫)‪2.5 (N.S‬‬
‫חציון מספר‬
‫הטיעונים לניסוי‬
‫)‪10.2 (0.001‬‬
‫יש לציין שברמת הטיעונים הממוצעת לא נמצא הבדל מובהק בין הניסויים המורכבים ואלו‬
‫שהוגדרו כפשוטים‪ .‬רמת הטיעון הגבוהה בניסויים הפשוטים נובעת‪ ,‬כנראה‪ ,‬משליטה של‬
‫‪54‬‬
‫התלמידים ברקע המדעי של הניסוי‪ .‬התלמידים למדו את התכנים בכיתה‪ ,‬התשובות לשאלות‬
‫החקר בדרך כלל ידועות לתלמיד ולכן התלמידים תוך כדי הניסוי‪ ,‬מבטאים את הידע שנרכש‬
‫בכיתה‪ ,‬ולא בהכרח בונים ידע חדש‪ .‬יש לציין שגם לארגון הידע מחדש במהלך הניסוי יש יתרונות‬
‫בתהליך הלמידה‪.‬‬
‫כדי להמשיך באפיון הפוטנציאל לבניית טיעונים במעבדה‪ ,‬נתייחס בסעיף הבא למספר‬
‫מאפיינים נוספים בשיח הקשורים בבניית טיעונים‪.‬‬
‫מאפיינים של השיח בפעילות החקר בהם התפתח שיח טיעוני‬
‫א‪ .‬שאלות שמעלים לדיון‬
‫במהלך השיח תלמידים והמורה העלו שאלות שניתן למיין אותן לשלוש קטגוריות‪ :‬שאלות‬
‫לדיון‪ ,‬שאלות הבהרה ושאלות לקבלת מידע (בסעיף זה אתייחס לשאלות התלמידים בלבד)‪.‬‬
‫שאלות השייכות לשתי הקטגוריות הראשונות מניעות את השיח הקבוצתי‪ ,‬מקדמות בניית‬
‫טיעונים‪ ,‬או משדרגות את רמת הטיעונים‪.‬‬
‫דוגמאות לשאלות שתלמידים מעלים לדיון‪:‬‬
‫‪‬‬
‫עודד‪ :‬ככל שיש יותר שמן יהיה מהר או לאט יותר?‬
‫‪‬‬
‫ארנון‪ :‬בניסוי שלנו אי אפשר למדוד את הקוטר‪ ,‬אבל אפשר להגיד שבאופן עקרוני השינוי בנפח‬
‫של כל טיפה מעיד הקטנת מתח הפנים של הטיפה‪ .‬אבל למה?‬
‫‪ ‬גלעד‪ :‬השאלה אם היינו משאירים על הגז יותר זמן מה היה קורה?‬
‫דוגמאות לשאלות הבהרה של תמידים‪:‬‬
‫‪‬‬
‫מורה‪ .... :‬ראיתם שאם אתם מגדילים את כמות האבקה עד לכמות מסויימת‪ ,‬אז כמות הקפיצות‬
‫הולכת וגדלה עד כמות אופטימלית של האבקה‪.‬‬
‫נעם‪ :‬ואחרי זה צריך גם להגדיל את הכמות של השאר?‬
‫מורה‪ :‬כן‪ ,‬צריך להגדיל גם את הכמות של תמיסה ‪ .B‬או‪.‬קי זה הכיוון‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ארנון‪ :‬גם קודם לקחנו את הטיפות מהתמיסה שהכנו‪ ,‬מה ההבדל עכשיו?‬
‫דוגמאות לשאלות לקבלת מידע של תמידים‪:‬‬
‫‪‬‬
‫גליה‪ :‬אם זה קשור לחומצות ובסיסית‪ ,‬האם בחומץ יש יוני הידרוניום?‬
‫‪‬‬
‫נתי‪ :‬איזה קשרי מימן יש באתנול?‬
‫‪ ‬רות‪ :‬מהי הנוסחה של ‪ 1‬פנטאנול?‬
‫‪ 62‬שאלות תלמידים אותרו בשיח במהלך כתיבת ההשערה וניתוח התוצאות של ‪ 14‬קבוצות‬
‫עבודה בניסויי חקר פתוח ללא תוכנית התערבות‪ 41 ,‬מתוכן הינן שאלות לדיון או שאלות הבהרה‬
‫(ממוצע של ‪ 2.9‬שאלות לקבוצה בניסוי בודד)‪ .‬אך כאשר ממיינים את השאלות לכאלה שנשאלו ב‪-‬‬
‫‪ 8‬קבוצות עבודה שביצעו ניסויים מורכבים )‪ ,(N=34‬וב‪ 6-‬קבוצות עבודה שביצעו ניסויים פשוטים‬
‫)‪ ,(N=7‬נמצא שמספר השאלות הממוצע לניסוי מורכב גבוה יותר באופן מובהק מהממוצע לניסוי‬
‫פשוט (ראה טבלה ‪ .)16‬הניתוח הסטטיסטי בו נעזרנו מציג סטטיסטיקה תיאורית ועיבוד א‪-‬‬
‫פרמטרי בעזרת המבחן ‪ ,Kruskal-Wallis‬שלא נבדקה לגביה התפלגות נורמלית‪ .‬כמו כן‪ ,‬נמצא‬
‫מתאם גבוה ומובהק (מתאם ספירמן) בין מספר השאלות שעולות בניסוי ומספר הטיעונים‬
‫‪55‬‬
‫שעולים בניסוי‪ (rs=0.80 p<0.001) ,‬לכן ניתן להניח שקיים קשר בין מורכבות הניסוי‪ ,‬מספר‬
‫השאלות הנשאלות על‪-‬ידי התלמיד ומספר הטיעונים המועלים בשיח‪.‬‬
‫טבלה ‪ :16‬מספר השאלות הממוצע והחציון המתאים‪ ,‬מספר הטיעונים הממוצע והחציון המתאים של תלמידים‬
‫בשיח של ‪ 8‬קבוצות שביצעו ניסוי חקר פתוח מורכב ו‪ 6-‬קבוצות שביצעו ניסוי חקר פשוט‪.‬‬
‫מספר שאלות‬
‫ממוצע לניסוי‬
‫השאלות‬
‫חקר פתוח מורכב‬
‫)‪4.3 (2.25‬‬
‫‪4.5‬‬
‫)‪6.5 (0.75‬‬
‫חקר פתוח פשוט‬
‫)‪1.2 (1.17‬‬
‫‪1.0‬‬
‫)‪2.7 (0.82‬‬
‫)‪(SD‬‬
‫ממוצע לניסוי‬
‫הטיעונים‬
‫‪6.0‬‬
‫‪2.5‬‬
‫)‪(SD‬‬
‫)‪6.1 (0.01‬‬
‫)‪2(1) (p‬‬
‫)‪10.2 (0.001‬‬
‫ב‪ .‬תוצאות הניסוי‬
‫כאשר מתקבלות תוצאות צפויות שמאששות את ההשערה‪ ,‬בדרך‪-‬כלל הדיון קצר ואינו‬
‫מתפתח לשיח טיעוני‪ .‬אך‪ ,‬כאשר התוצאות לא ברורות‪ ,‬הקבוצה מנהלת סביב פירוש וניתוח‬
‫התוצאות שיח בו עולים טיעונים המנסים לפרש ולהסביר את התוצאות הבלתי צפויות‪.‬‬
‫הניסויים של ‪ 14‬קבוצות תלמידים ב‪ 4-‬כיתות (כל הניסויים הינם ללא תוכנית התערבות‬
‫והתבצעו בכיתות ההשוואה או בכיתות הניסוי לפני הפעלת תוכנית ההתערבות) מויינו לשתי‬
‫קטגוריות‪ :‬ניסויים בהם התקבלו תוצאות ניסוי התואמות את ההשערה )‪ ,(N=7‬וכאלו שתוצאות‬
‫הניסוי בלתי צפויות ולא תואמות את ההשערה )‪ .(N=7‬ניתוח השיח‪ ,‬בשלב ניתוח התוצאות‪,‬‬
‫בניסויים אלו מלמד כי מספר הטיעונים לקבוצה בניסויים בהם התקבלו תוצאות בלתי צפויות‬
‫גדול בצורה מובהקת ממספרם בניסויים בהם התקבלו תוצאות צפויות (ראה טבלה ‪ .)17‬ניתוח‬
‫הממצאים נעשה בעזרת סטטיסטיקה תיאורית ועיבוד א‪-‬פרמטרי בעזרת ‪ Kruskal-Wallis‬נוסף‬
‫על כך‪ ,‬בניסויים בהם התקבלו תוצאות צפויות‪ ,‬רק ‪ 7%‬מהטיעונים כללו אפיזודות של הפרכה‬
‫במהלך הניתוח של התוצאות‪ ,‬לעומת זאת‪ ,‬בניסויים בהם התקבלו תוצאות לא צפויות‪ ,‬כ‪30%-‬‬
‫כללו אפיזודות של הפרכה‪ .‬ממצא זה מחזק את היותן של תוצאות לא צפויות‪ ,‬טריגר להעלאת‬
‫טיעונים‪ ,‬יתרה מכך טיעונים הכוללים הפרכות‪.‬‬
‫טבלה ‪ :17‬מספר הטיעונים הממוצע והחציון המתאים‪ ,‬רמת הטיעון הממוצעת והחציון התאים בשיח במהלך ניתוח‬
‫התוצאות‪ ,‬ב‪ 14-‬תצפיות של ניסויי חקר שונים‪.‬‬
‫חציון של רמת‬
‫הטיעון‬
‫לניסוי‬
‫חציון של מספר‬
‫תוצאות הניסוי‬
‫צפויות‬
‫)‪2.9 (0.61‬‬
‫‪3.0‬‬
‫)‪1.6 (0.79‬‬
‫‪1.0‬‬
‫בלתי‬
‫)‪2.7 (0.67‬‬
‫‪2.5‬‬
‫)‪3.4 (1.51‬‬
‫לניסוי‬
‫תוצאות‬
‫)‪(N=7‬‬
‫תוצאות‬
‫צפויות )‪(N=7‬‬
‫)‪2(1) (p‬‬
‫)‪0.64 (N.S‬‬
‫‪3.0‬‬
‫)‪5.7 (0.015‬‬
‫ראיונות התלמידים מחזקים את הטענה שתוצאות בלתי צפויות הן אחד המאפיינים של‬
‫דיונים בעלי אופי טיעוני‪:‬‬
‫‪56‬‬
‫נורית‪... :‬יש דיון סביב הסבר התצפיות והתוצאות‪ ,‬כל אחד מסתכל על זה אחרת‪ .‬משהו מתחיל‬
‫להסביר‪ ,‬אולי זה בגלל זה ‪ ...‬מנסים לחשוב אם זה תואם את הבסיס המדעי אם זה הגיוני‪ ,‬אם כן אז‬
‫מקבלים אם לא מציעים משהו אחר‪ ...‬בפירוש התוצאות‪ ,‬בעיקר שלתוצאות אין מגמה אחידה‪,‬‬
‫פתאום יש תוצאות מפתיעות למה זה יצא ככה‪ ,‬ואז באמת יש דיונים‪.‬‬
‫רות ‪ :‬הדיונים המשמעותיים היו אלו שהתפקששו‪ ,‬כשניסינו להסביר למה זה לא יצא להסביר את‬
‫התוצאות הבעייתיות‪...‬‬
‫אלון‪ :‬בניתוח התוצאות כל אחד מציע את ההסבר שלו‪ ,‬ובמיוחד נגיד במצבים שניסוי לא הלך כמו‬
‫שצריך‪ ,‬דנים ‪ ...‬ומנסים להבין למה זה לא הלך‪.‬‬
‫גדי‪ :‬אם התוצאות יוצאות כמו שחשבנו בהשערה אז אין דיון רחב‪ ,‬כי ציפינו לזה‪.‬‬
‫גם המורה שני מדגישה בדבריה שתוצאות לא צפויות עשויות להיות טריגר לדיונים בקבוצה‪:‬‬
‫"הדיון ברקע המדעי ברמה ‪ 2‬הוא בדרך כלל מעמיק בהשערה והרבה פחות בניתוח התוצאות‪ ,‬כי‬
‫בדרך כלל הם מקבלים את מה שהם מצפים‪ ,‬מתי כן יש דיון יותר משמעותי‪ ,‬כאשר מקבלים תוצאות‬
‫שנוגדות את ההשערה‪ ,‬ואז תלוי ברמת הקבוצה‪ ,‬האם הם יכולים להסביר את התוצאות‪ ,‬לעיתים‬
‫בעזרת המורה או לא בעזרת המורה‪ .‬אם הם אוששו את ההשערה שלהם אין דיון‪ ,‬זה טכני"‪.‬‬
‫דוגמאות מן השיח לגבי תוצאות לא צפויות‪:‬‬
‫אלון‪ :‬זה איבד נפח‪ ... ,‬זה לא עבד‪ ,‬זה היה אמור להתפשט יותר‪ ,‬צריך לעשות את זה אחרת‬
‫תוצאות הניסוי הלא צפויות הניבו ‪ 5‬טיעונים קבוצתיים (ראה את התפתחות השיח עמ' ‪.)42‬‬
‫גליה‪ :‬כן כבר אמרנו שהריכוז הכי גבוה הפתיע אותנו ‪ ....‬אז איך אפשר להסביר?‬
‫בעקבות תוצאות בלתי צפויות בניסוי זה הועלו שני טיעונים נוספים‪.‬‬
‫המאפיינים של השיח בפעילות המעבדה שהוצגו לעיל‪ ,‬מוזכרים במודל שהציעו אוסבורן וצ'ין‬
‫)‪ (Osborne & Chin, 2010‬שאילת שאלות וארגומנטציה )‪.(Questioning and Argumentation Model‬‬
‫המודל מתאר מספר מסלולים אלטרנטיביים של התפתחות דיון בקבוצה‪ ,‬בעקבות חשיפה לתופעה‬
‫מסוימת‪ .‬יתכן מסלול בו תלמיד מסוים בקבוצה יציע הסבר מלא לתופעה‪ ,‬הסבר שהינו טיעון מלא‪.‬‬
‫מסלול אחר אפשרי יתרחש כאשר תלמיד יעלה שאלה‪ ,‬אך למעשה השאלה מופנית אל עצמו‬
‫)‪ (a self question‬ובעקבות השאלה התלמיד יציג טיעון מלא המסביר את התופעה‪ .‬יתכן גם מצב בו‬
‫השאלה הנשאלת מופנית לשאר חברי הקבוצה )‪ ,(a question posed to others‬ואז יתפתח דיון‬
‫שבמהלכו ייבנה טיעון קבוצתי המסביר את התופעה‪ .‬כמו כן‪ ,‬חוקרים אלו מצאו & ‪(Chin‬‬
‫)‪ Osborne, 2010a; Chin & Osborne, 2010b‬כי שאילת שאלות מוקדמת על‪-‬ידי תלמידים‪ ,‬לגבי‬
‫תופעה מסויימת ולאחר מכן בניית טיעונים מודרכת‪ ,‬מובילה לטיעונים ברמה גבוהה יותר אשר‬
‫מתייחסים לתחום תוכן רחב יותר מאשר טיעונים שנבנו ללא שאילת שאלות מוקדמת‪ .‬בניסויי‬
‫החקר הפתוח כפי שביצעו התלמידים במחקר זה‪ ,‬שאילת שאלות מוקדמת היא חלק בלתי נפרד‬
‫מהמהלך המובנה של הניסויים השייכים לקטגוריה זו‪ .‬כמו כן‪ ,‬שאלות נוספות שמעלים תלמידים‬
‫כדי להבהיר לעצמם מה הם עדין לא יודעים‪ ,‬כמו גם‪ ,‬שאלות שממקדות אותם במתן הסברים‬
‫לתוצאות שקיבלו‪ ,‬בהחלט יכולות להיות מאפיין חשוב בשיח אשר קשור לבניית טיעונים‪.‬‬
‫לסיכום‪ ,‬ניסויי החקר ביחידת המעבדה‪ ,‬בניסויים שצפינו בהם‪ ,‬נותנים במה לבניית טיעונים‪.‬‬
‫דרישות המשימה והערכתה מהווים גורם עיקרי לבניית הטיעונים‪ ,‬אם כי מורכבות המשימה הינה‬
‫גורם נוסף‪ .‬כמו כן מצאנו שתוצאות ניסוי בלתי צפויות ושאלות שתלמידים מעלים במהלך תהליך‬
‫החקר קשורים בקיומו של שיח טיעוני‪.‬‬
‫‪57‬‬
‫מיומנות בניית טיעון בסוגי ניסויים שונים‬
‫על‪-‬מנת לענות על שאלת המחקר השנייה‪ ,‬כיצד באות לידי ביטוי מיומנויות בניית טיעון‬
‫בסוגי ניסויים שונים? נתבסס על ממצאים שהתקבלו מראיונות התלמידים‪ ,‬ניתוח השיח‬
‫הקבוצתי במהלך ביצוע הניסויים‪ ,‬ולניתוח הטיעונים הכתובים בדו"חות התלמידים‪ ,‬בניסויים‬
‫בעלי אופי שונה מבחינת רמת החקר שלהם‪ .‬נתייחס לניסוי ברמת בסיס – ניסוי מאשר‪ ,‬ניסוי חקר‬
‫פתוח‪ ,‬ללא התערבות‪ ,‬ניסוי חקר פתוח חלקי עם התערבות (ניסוי לגילוי חומרים) וניסוי חקר‬
‫פתוח עם התערבות (פירוט לגבי המיומנויות הנדרשות בניסויים השונים ברמות החקר ניתן‬
‫לראות בעמ' ‪ .)27-26‬איור ‪ 6‬מציג את הממצאים שיוצגו בפרק זה‪.‬‬
‫איור ‪ : 6‬אוכלוסיית המחקר‪ ,‬סוג הניסויים המנותחים והממצאים המוצגים כמענה לשאלת המחקר שניה‪.‬‬
‫ממצאים מראיונות עם תלמידים לגבי אופי הניסויים‬
‫בקשנו לבדוק האם התלמידים )‪ (N=40‬תופסים את סוגי הניסויים השונים כפי שהם מוגדרים‬
‫ברקע הספרותי ‪(Domin, 1999; Fradd, Sutmann, Lee, & Saxton, 2001; Herron, 1971; Schwab,‬‬
‫)‪ ,1962‬לגבי מקומו של התלמיד בסוגי ניסויים שונים‪ ,‬והדרישות השונות בניסויים אלה‪ .‬כמו גם‪,‬‬
‫בהתייחס להגדרת המיומנויות הנדרשות בניסויים השונים (רוזנברג‪ ) 2007 ,‬כפי שפרטנו בטבלה ‪2‬‬
‫עמ' ‪ 27‬לכן‪ ,‬הוצגו בפני המרואיינים מספר שאלות בהתייחס לניסוים ברמת בסיס‪ ,‬ניסויים‬
‫מאשרים‪ ,‬לעומת ניסויי חקר מלא (פתוח)‪:‬‬
‫‪ .2‬האם אתם מעדיפים ניסוי ברמת בסיס או ניסוי חקר מלא?‬
‫‪58‬‬
‫ניתוח תשובות התלמידים העלה את הקטגוריות הבאות‪:‬‬
‫‪ ‬מעורבות התלמיד‬
‫‪ ‬היבטים אפקטיביים‪ :‬העדפה‪ ,‬עניין והנאה‬
‫‪ ‬היבטים קוגניטיביים‪ :‬תרומה לידע והבנה‬
‫‪ ‬תרומה להקניית מיומנויות‪ :‬חשיבה‪ ,‬טכניות‬
‫בדיקת מהימנות קידוד תשובות התלמידים על פי הקטגוריות נעשתה על‪-‬ידי שלושה‬
‫חוקרים‪ ,‬מומחים בהוראת המדעים‪ ,‬מהמחלקה להוראת המדעים‪ .‬מיפוי הקטגוריות בקרב‬
‫תשובות התלמידים העלה את הממצאים הבאים‪:‬‬
‫מעורבות התלמיד‬
‫‪ 62.5%‬מהתלמידים ציינו שאחד המאפיינים של ניסויי החקר הוא מעורבות התלמיד‬
‫בתהליך‪ :‬בחירת שאלת החקר‪ ,‬תכנון הניסוי מימוש רעיון שלך ושל קבוצתך‪ ,‬מאפיינים אשר‬
‫מעמידים את התלמיד במרכז ‪ .student centered -‬בנוסף על כך‪ 30% ,‬מהתלמידים העידו על חוסר‬
‫המעורבות בתהליך במהלך הניסוי המאשר‪ ,‬התלמיד מקבל הוראות מוגדרות שנקבעו על‪-‬ידי‬
‫המורה בהתאם למטרה שהמורה הציב לעצמו‪ .‬מאפיינים אלו מעמידים את המורה במרכז ‪-‬‬
‫‪. teacher centered‬‬
‫רות‪ ... :‬חקר זה לפתח את הרעיונות של עצמך‪.‬‬
‫גלית‪ ... :‬אתה בוחר לחקור את מה שאותך מעניין‪ ,‬יש לך אפשרות לא לעשות מה שהמורה רוצה אלא‬
‫לקחת מה שמסקרן אותך‪.‬‬
‫אדר‪ :‬בניסוי בסיס‪ ,‬נותנים לך מה לבצע ואתה לא צריך להחליט‪ .‬בניסוי ברמה ‪[ 2‬חקר] אתה צריך‬
‫להחליט מה לחקור‪ ,‬מנקודת המבט שלך ‪ ...‬ניסוי ברמה ‪[ 1‬מאשר] מוביל אותך למקום שהמורה רצה‬
‫שתגיע‪ .‬בניסוי ברמה ‪ 2‬אתה קובע לאן תגיע‪.‬‬
‫דור‪ :‬בניסוי בסיס שיש את כל ההוראות למעשה מכוונים אותך לכיוון מסוים שרוצים שתביני ולך אין‬
‫כל חלק בניסוי‪ .‬בניסוי שאנחנו בונים זה אחרת‪.‬‬
‫מיטל‪ :‬בניסויי בסיס לא היה לנו יותר מידי מה לחשוב‪ .‬הניסויים היו פשוטים‪ .‬בניסויי חקר‪ ,‬אנחנו‬
‫היינו צריכים לחשוב מה לעשות ואנחנו היינו ממש מעורבים‪.‬‬
‫נטלי‪ :‬בניסוי בסיס לא עשית כלום בעצמך‪.‬‬
‫העדפות התלמיד‬
‫העדפות התלמיד קשורות לפן האפקטיבי – עניין הנאה‪ ,‬סקרנות (‪ ,)32.5%‬וגם לפן הקוגניטיבי‬
‫– חשיבה ולמידה (‪ 87.5% .)55%‬מהתלמידים העדיפו את ניסוי החקר המלא (כולל קוגניטיבי‬
‫ואפקטיבי)‪ 10% .‬לא הציגו עמדה נחרצת אלא הציגו את היתרונות של כל אחד מהם‪ .‬תלמיד אחד‬
‫(‪ )2.5%‬העדיף בצורה ברורה ניסוי בסיס‪.‬‬
‫עמית‪ :‬אני חושבת שעדיף לעשות יותר ניסויי חקר‪ ,‬כי תהליך שנמשך במשך תקופה יש אפשרות‬
‫להפנמה של החומר‪ .‬ניסוי בסיס מסיימים‪ ,‬מה שיצא יצא ולא משתמשים בזה יותר‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬אני מעדיף חקר זה פותח את הראש‪.‬‬
‫יעל‪ :‬מבחינת ידע כימי ‪ ,‬לדעתי‪ ,‬ניסויים ברמת בסיס‪ ,‬כי יש רקע תיאורטי ישיר שמתבססים עליו וזה‬
‫גם קשור למה שאנחנו לומדים‪ .‬אבל מבחינת מיומנויות ניסוי ברמה "‪.‬‬
‫‪ ‬השכיחויות באחוזי ם מתייחסות למספר התלמידים שהתייחסו לקריטריון זה מתוך כלל המרואיינים‪.‬‬
‫‪59‬‬
‫אמיר‪ :‬בניסוי בסיס לא צריך לחשוב‪ .‬בניסוי חקר אתה לא מקבל כיוון ואתה הולך לנקודה שאתה‬
‫רוצה‪ .‬אני מעדיף ניסוי בסיס שממקדים אותי לאן צריך להגיע‪.‬‬
‫הניסויים כמעוררי עניין‬
‫התייחסות התלמידים לעניין בסוגי הניסויים השונים עלתה בדרך החיוב‪ ,‬ובדרך השלילה‪.‬‬
‫‪ 35%‬מהמרואיינים התייחסו לניסויי החקר כמעוררי עניין ואילו ‪ 15%‬התייחסו התייחסות בדרך‬
‫השלילה לניסויי בסיס כמעוררי עניין‪.‬‬
‫חנה‪ :‬אני נהניתי לתכנן ניסויים זה ניסויים ברמה ‪ ,2‬זה יותר מעניין עושים לבד מתכננים לבד‪ ,‬זה יותר‬
‫מעניין מאשר אם משהו בא ואומר לך מה לעשות‪ .‬את מושכת את הניסוי לאן שחברי הקבוצה רוצים‪.‬‬
‫אלי‪ :‬ניסוי בסיס פחות מעניין‪ ,‬אתה עובד כמו תוכי‪.‬‬
‫היבטים קוגניטיביים ‪ -‬תרומה להבנת החומר הנלמד‬
‫תלמידים רואים במעבדה דרך נוספת להבהרת החומר הנלמד בכיתה‪ .‬חלקם (‪ )35%‬רואים‬
‫בתהליך שהם עוברים במהלך ניסוי החקר דרך להפנמה והבהרה של החומר העיוני‪ ,‬בגלל הצורך‬
‫לנמק את ההשערה ואת המסקנות‪ .‬ואילו אחרים (‪ )22.5%‬רואים דווקא בניסוי ברמת בסיס (ניסוי‬
‫מאשר) דרך נוספת לתרגל את החומר‪.‬‬
‫תמר ‪ :‬ברמה אחת היה הרבה יותר קל להבין את הרקע המדעי עליו התבסס הניסוי יותר פשוט‪ ,‬ולא‬
‫התאמצנו כל כך ולא השקענו‪ .‬ברמה ‪ 2‬ממש הבנתי מה עשינו במהלך הניסוי כי ממש התעמקנו‬
‫בניסוי‪ ,‬וזה עזר לי גם בכיתה‪.‬‬
‫אלונה‪ :‬בחקר אתה חייב להבין כדי לשאול שאלת חקר‪.‬‬
‫הדר‪ :‬ניסוי בסיס לעבור על החומר בדרך אחרת‪.‬‬
‫נועם ‪ :‬כדי לדעת מה כדאי צריך לחשוב על המטרה‪ .‬אם המטרה היא להבין את החומר שלומדים אז‬
‫ניסוי ברמה ‪ 1‬זה מספיק‪ .‬אם רוצים לתרגל את הקטע של החקר‪ ,‬אז צריך מלא‪.‬‬
‫ירדן‪ :‬מבחינת ידע כימי ‪ ,‬לדעתי‪ ,‬ניסויים ברמת בסיס‪ ,‬כי יש רקע תיאורטי ישיר שמתבססים עליו וזה‬
‫גם קשור למה שאנחנו לומדים‪.‬‬
‫תרומה להקניית מיומנויות חשיבה‬
‫תלמידים תופסים את המעבדה כמנוף להקניית מיומנויות‪ ,‬בעיקר מדובר במיומנויות חקר‬
‫(‪ 32.5% .)62.5%‬מכלל התלמידים קושרים את פיתוח מיומנויות החקר עם פיתוח החשיבה בכלל ‪.‬‬
‫גדי‪ :‬בחקר אתה חייב לחשוב‪ ,‬מה שלא קורה בדרך כלל בבית ספר‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬רמה ‪ ,2‬אתה משקיע הרבה מאמץ של חשיבה ואתה צריך להפגין יצירתיות‪ .‬ברמה ‪ 2‬חושבים‬
‫ביחד על שאלות ובדיון‪.‬‬
‫לוי‪ :‬ניסוי חקר מפתח את החשיבה‪ ,‬כי אחרי רואים את הניסוי המקדים אנחנו צריכים לקחת אותו‬
‫שלב אחד קדימה‪ ,‬לנסח שאלת חקר‪ ,‬אנחנו מביאים את הדברים מעצמנו‪ .‬זה לא כמו ברמה ‪ 1‬שאנחנו‬
‫מקבלים הוראות ועושים מה שכתוב‪ ... .‬צריך ליזום משהו ובשביל זה צריך להבין את הניסוי ברמה‬
‫גבוהה‪ .‬להבין מהם הגורמים המשפיעים‪ ,‬ברמה ‪ 2‬זה מביא אותך לרמה אחרת מבחינת הידע‪".‬‬
‫אורית‪" :‬החקר זה מפתח את החשיבה‪ ,‬יושבים עם עוד אנשים בקבוצה וחושבים לאיזה כיוון? ומה‬
‫לעשות כמויות וריכוזים‪ ,‬זה יותר מעניין‪.‬‬
‫‪61‬‬
‫תרומה להקניית מיומנויות טכניות‬
‫פרט למיומנויות חשיבה ‪ 17.5%‬מהתלמידים התייחסו למיומנויות עבודה במעבדה‪ ,‬אשר‬
‫נרכשות בניסוי המאשר‪.‬‬
‫לוי‪ :‬רמה ‪ 1‬גם מקנים יכולות של עבודה במעבדה‪ .‬לפני שהתחלנו לא ידעתי בכלל איך עובדים‬
‫במעבדה‪.‬‬
‫קרי ן‪ :‬כל ניסוי והמטרה שלו‪ ,‬אם המטרה שנדע רק איך עושים את זה אז ניסוי בסיס מספיק ואין צורך‬
‫להרחיב‪.‬‬
‫נוסף על כך‪ ,‬תלמידים רואים בניסוי הבסיס שלב הכנה לקראת ניסויי החקר(‪.)17.5%‬‬
‫רון ‪ :‬צריך להתחיל עם הבסיסי כדי שנדע איך לעבוד‪ ,‬ואח"כ לעבור לחקר‪ .‬כי כייף יותר לעשות‬
‫דברים שאנחנו בחרנו לעשות‪.‬‬
‫אדר‪ :‬ניסוי בסיס‪ ,‬הוא הכנה לניסוי חקר‪ .‬מלמד איך לבצע ניסוי ומכין אותנו‪.‬‬
‫רענו‪ :‬ניסויי בסיס נועדו להכניס אותנו לנושא המעבדה‪ ,‬לאט לאט עולים ברמה‪.‬‬
‫מראיונות התלמידים ניתן ללמוד שהם מעדיפים ניסויי חקר על פני ניסויים מאשרים‪ ,‬הן‬
‫מבחינת העניין והן מבחינת האתגר‪ .‬הם מבדילים בצורה ברורה בין ניסויי חקר פתוח וניסויים‬
‫מאשרים‪ ,‬הן מבחינת מקומם בפעילות‪ ,‬והן מבחינת תרומת הניסוי להקניית מיומנויות חשיבה‬
‫בכלל וחקר בפרט‪ .‬לגבי תרומת סוגי הניסויים השונים להבנה ולידע‪ ,‬אין בין המרואיינים תמימות‬
‫דעים‪ ,‬חלקם רואי בניסויי החקר משמעותיים יותר בהקשר זה‪ ,‬וחלקם דווקא רואים בניסויים‬
‫המאשרים תורמים להבנה וידע ספציפי‪.‬‬
‫בבואנו לדון בשאלת המחקר כיצד באות לידי ביטוי מיומנויות בניית טיעון בסוגי ניסויים‬
‫שונים? נתייחס לשאלה נוספת שהתלמידים נשאלו במהלך הראיון‪" :‬היכן התנהלו יותר דיונים בניסויי‬
‫החקר המלא או בניסויים המאשרים?" ‪ 100%‬מהמרואיינים ענו שהיקף הדיונים בניסוי חקר היה גדול‬
‫בהרבה מהיקפם בניסויים מאשרים‪.‬‬
‫חנה‪ :‬בניסויי החקר היו הרבה יותר דיונים‪ .‬אם זה חקר מן הסתם יש דיונים‪ ,‬צריך להחליט איזו שאלה‬
‫לחקור‪ ,‬לנסח השערות‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬בניסוי חקר פתוח היו דיונים במיוחד בגלל הצורך בהשערה שתהיה מבוססת מדעית‪.‬‬
‫ההשערה צריכה להיות מוסכמת על כל חברי הקבוצה‪ ,‬ואז כל אחד מסביר למה הוא חושב ככה‪,‬‬
‫ולמה ככה זה נכון‪ ,‬לשכנע את חברי הקבוצה למה ההשערה נכונה‪.‬‬
‫תמר‪ :‬ברמת העיקרון ניסוי מאשר היה הרבה יותר פשוט ומובן‪ .‬בניסוי חקר לכל אחד היה את‬
‫הטיעונים שלו‪ ,‬כל אחד הביא משהו משלו לקבוצה‪ ,‬ואז היינו צריכים לשבת ולברר את הדברים אז‬
‫היו הרבה יותר דיונים‪.‬‬
‫בסעיפים הבאים נבחן את השיח בסוגי ניסויים שונים הנבדלים ברמות החקר שלהם‪.‬‬
‫ניסוי בסיס – ניסוי מאשר‬
‫כפי שהוזכר לעיל‪ ,‬ניסוי מאשר הינו ניסוי בו התלמידים מבצעים את הניסוי שהנחיותיו נכתבו‬
‫על‪-‬ידי המורה‪ ,‬כאשר מטרתו של המורה בדרך כלל לאשר ולחזק את החומר התיאורטי שנלמד‬
‫בכיתה‪ .‬הממצאים והניתוח בסעיף זה מתייחסים לניסוי "מסיסות במים ובממיסים אל‪-‬מימיים"‬
‫שהתנהל בכיתה י"א עם המורה דורית בבית ספר עיוני במרכז הארץ (כיתה ‪ ,)1‬וכן לניסוי "קביעת‬
‫ריכוז יוני כלור במי השתיה"‪ ,‬שהתבצע בכיתה י"א עם המורה רינת (כיתה ‪ )5‬בבית ספר אחר‬
‫במרכז הארץ‪ .‬הניסוי הראשון נבחר כדי להדגים ניסוי מאשר "קלאסי" בו התלמידים מאשרים‬
‫‪61‬‬
‫את הנלמד בכיתה‪ .‬ואילו הניסוי השני הינו ניסוי אופייני שבו התלמידים עובדים על‪-‬פי הנחיות‬
‫שנכתבו על‪-‬ידי המורה‪ ,‬על מנת להשיג יעד מסוים (קביעת ריכוז)‪ .‬בשני הניסויים על התלמידים‬
‫לרשום ולארגן את תוצאות הניסוי‪ ,‬לנתח את התוצאות ולהסיק מסקנות‪.‬‬
‫‪ .1‬ניתוח הניסוי "מסיסות במים ובממיסים אל‪-‬מימיים"‬
‫הפעילות "מסיסות במים ובממיסים אל‪-‬מימיים" התנהלה במפגש אחד‪ ,‬בכיתה ‪ ,1‬והתבצע‬
‫בתאריך ‪ .13.11.07‬המורה דורית הגדירה בראיון את מטרת הניסוי כמטרה בתחום התוכן‪" :‬מטרת‬
‫הניסוי לחזור על הנושא מבנה וקישור עם דגש על קישור בין מולקולרי ומסיסות‪ .‬הנושאים כבר נלמדו בכיתה"‪.‬‬
‫בתחילת השיעור התלמידים קיבלו ציוד חומרים ואת הוראות הניסוי (ראה נספח ‪10‬ג')‪ .‬בניסוי‬
‫התלמידים בדקו את מסיסות של מספר חומרים בממסים מים וציקלוהקסאן‪:‬‬
‫הניסוי הוא בסגנון ניסוי מאשר קלאסי‪ ,‬אשר בא לאשר את הנלמד בכיתה לגבי מסיסות‬
‫חומרים‪ .‬כאשר אחת התצפיות לא תאמה את המצופה (בעקבות תקלה בהכנת החומרים) המורה‬
‫אמרה‪" :‬התצפיות הקודמות שקיבלתם לא התאימו למה שלמדנו‪ .‬עד שלושה פחמנים הכוהל היה אמור‬
‫להתמוסס לגמרי במים‪ ,‬לכן העכירות שהתקבלה לא מתאימה לתיאוריה‪".‬‬
‫להלן ניתוח השיח באחת הקבוצות בכיתה (ראה טבלה ‪ ,)18‬השיח שהתנהל במהלך הדיון‬
‫בתוצאות בקבוצה זו היה העשיר ביותר יחסית לשאר הקבוצות בכיתה‪ .‬בחלקו הראשון של‬
‫הניסוי התלמידים בדקו מסיסות של חומרים שונים במים ובציקלוהקסאן‪ .‬בשלב זה הם התבקשו‬
‫לפרש ולהסביר‪ ,‬ולאחר מכן להסיק מסקנות‪ .‬שלב פירוש התוצאות מאוד שבלוני‪ :‬עדות‬
‫המתבססת על תוצאות הניסוי והסבר מדעי (נכון‪ /‬לא נכון) לתוצאה‪ .‬ההסברים ברובם ברמת‬
‫ההצהרה‪ :‬משפטים שהושמעו בכיתה במהלך הסברים של המורה או במהלך פתרון תרגילים‪:‬‬
‫(‪ )9‬נילי‪ :‬אבנר‪ ,‬למה היוד לא נמס במים?‬
‫(‪ )10‬אבנר‪ :‬כי הוא לא יוצר איתם קשרי מימן‪.‬‬
‫(‪ )23‬נילי‪ :‬אתנול נמס במים כי שני החומרים מולקולריים ויוצרים קשרי מימן חדשים ביניהם‪.‬‬
‫ישנם הסברים ברמה גבוהה יותר‪ ,‬אך גם הם חזרה ואישור לנלמד בכיתה (תורות ‪:)26-28‬‬
‫נטלי‪:‬מה הוא מתמוסס גם במים וגם בציקלוהקסאן?‬
‫נילי‪ :‬כן‪ ,‬יש לו גם חלק הידרופובי שיכול ליצור קשרי ו‪.‬ד‪.‬ו עם הציקלוהקסאן‪.‬‬
‫אבנר‪ :‬באתנול יש חלק הידרופילי ה‪ OH-‬וחלק הידרופובי‪,‬‬
‫טבלה ‪ :18‬השיח ומרכיביו במהלך פירוש וניתוח התוצאות בניסוי "מסיסות במים ובממיסים אל‪-‬מימיים"‬
‫‪1‬‬
‫נילי‪ :‬צריך לפרש ולהסביר את התוצאות‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫נילי‪ :‬ציקלוהקסאן לא מסיס במים‪ ,‬בגלל השרשרת הפחמימנית הארוכה שלו‪.‬‬
‫נילי‪ :‬מה קרה בב'? נחושת גופרתית נמסה במים‪ ,‬בגלל שהיא יוצרת קשרי מימן עם‬
‫המים‪.‬‬
‫נטלי‪ :‬יוד אינו מסיס במים‬
‫נילי‪ :‬כן‪ ,‬יוד אינו מסיס במים‬
‫נילי‪ :‬מה הסיבה לזה?‬
‫נטלי‪ :‬לא יודעת‪ ,‬אבל הוא כן מתמוסס בציקלוהקסאן‬
‫נילי‪ :‬באיזו שכבה זו בשכבה העליונה או התחתונה?‬
‫נילי‪ :‬אבנר‪ ,‬למה היוד לא נמס במים?‬
‫אבנר‪ :‬כי הוא לא יוצר איתם קשרי מימן‬
‫נטלי‪ :‬אין עוד משהו להוסיף? יכולים להיות גם קשרים אחרים אולי קוולנטיים‪.‬‬
‫אבנר‪ :‬אין לו קשרי מימן והוא לא יכול ליצור קשרי מימן עם המים‪.‬‬
‫נטלי‪ :‬למה היוד לא נמס במים?(קוראים לחוקרת)‪ ,‬למה הוא לא יוצר קשרי מימן?‬
‫חוקרת‪ :‬מה הנוסחה של יוד?‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫‪8‬‬
‫‪9‬‬
‫‪10‬‬
‫‪11‬‬
‫‪12‬‬
‫‪13‬‬
‫‪14‬‬
‫‪62‬‬
‫דרישות‬
‫המשימה‬
‫עדות ‪ +‬הסבר‬
‫עדות‬
‫עדות‬
‫שאלת הבהרה‬
‫עדות‬
‫הסבר‬
‫המשך הסבר‬
‫הסבר‬
‫שאלה מכוונת‬
‫‪15‬‬
‫‪16‬‬
‫‪17‬‬
‫‪18‬‬
‫‪19‬‬
‫‪20‬‬
‫‪21‬‬
‫‪22‬‬
‫‪23‬‬
‫‪24‬‬
‫‪25‬‬
‫‪26‬‬
‫‪27‬‬
‫‪28‬‬
‫‪29‬‬
‫‪30‬‬
‫נטלי‪I2 :‬‬
‫חוקרת‪ :‬אילו קשרים בין מולקולריים הוא יכול ליצור?‬
‫נטלי‪ :‬קשרי ו‪.‬ד‪.‬ו‪.‬‬
‫חוקרת‪ :‬אז תשקלי את המשפט הקודם שלך‬
‫נטלי‪ :‬אז הם יכולים ליצור שניהם קשרי ו‪.‬ד‪.‬ו‪.‬‬
‫נטלי‪ :‬יוד לא נמס במים כיוון שהוא לא יכול ליצור קשרי מימן בין מולקולריים‪.‬‬
‫למולקולות היוד מסה מולקולרית גדולה‪ ,‬זה מה שהיא אמרה‪.‬‬
‫נילי‪ :‬יוד מסיס בציקלוהקסאן כי שני החומרים מולקולריים עם כוחות‪ ,‬לא‪ ,‬קשרי ו‪.‬דר‬
‫ואלס שנוצרים בין המולקולות‪.‬‬
‫נטלי‪ :‬הם יכולים ליצור קשרי ו‪.‬ד‪.‬ו חדשים‪.‬‬
‫נילי‪ :‬שני החומרים ייצרו קשרי ו‪.‬ד‪.‬ו חדשים ביניהם‪.‬‬
‫נילי‪ :‬אתנול נמס במים כי שני החומרים מולקולריים ויוצרים קשרי מימן חדשים‬
‫ביניהם‪.‬‬
‫נילי‪ :‬אתנול לא מסיס בציקלוהקסאן‬
‫אבנר‪ :‬אתנול כן נמס בציקלוהקסאן‬
‫נטלי‪:‬מה הוא מתמוסס גם במים וגם בציקלוהקסאן?‬
‫נילי‪ :‬כן‪ ,‬יש לו גם חלק הידרופובי שיכול ליצור קשרי ו‪.‬ד‪.‬ו עם הציקלוהקסאן‪.‬‬
‫אבנר‪ :‬באתנול יש חלק הידרופילי ה‪ OH-‬וחלק הידרופובי‪,‬‬
‫נטלי‪ :‬אולי נרשום את הנוסחה שלו ונסמן את החלק ההידרופובי וההידרופילי‪.‬‬
‫[רושמים ומסמנים]‬
‫נילי‪ :‬תכתבי נוצרים קשרי ו‪.‬ד‪.‬ו‪ .‬בין שני החומרים‬
‫שאלה מכוונת‬
‫טענה‪ -‬מסקנה‬
‫הסבר‬
‫הסבר‬
‫הסבר‬
‫עדות‬
‫עדות‬
‫הסבר‬
‫הסבר‬
‫הסבר‬
‫מבחינת נילי‪ ,‬ונטלי במיוחד‪ ,‬יתכן ויתרחש תהליך למידה בדיון‪.‬‬
‫(‪ )26‬נטלי‪ :‬מה הוא מתמוסס גם במים וגם בציקלוהקסאן?‬
‫(‪ )29‬נטלי‪ :‬אולי נרשום את הנוסחה שלו ונסמן את החלק ההידרופובי וההידרופילי‪[ .‬רושמים‬
‫ומסמנים] ‪.‬‬
‫למרות שלתלמידים נותר זמן בסיום השיעור‪ ,‬לא התקיים שלב של הסקת מסקנות בשיח‬
‫הקבוצתי‪ .‬התלמידים התייחסו לניתוח התוצאות ופירושם כמסקנות‪ .‬נטענה טענה אחת בלבד‬
‫במהלך השיח (תור ‪ ,) 18‬כמו כן‪ ,‬לא התבצעה אף הכללה במהלך השיח‪ .‬השיח כלל עדויות שהן‬
‫תוצאות הניסוי‪ ,‬והסברים מדעיים תוך שילוב מושגים שנלמדו בכיתה‪ .‬כפי שציינתי השיח‬
‫בקבוצות האחרות היה אף ברמה יותר נמוכה‪.‬‬
‫ניתוח דו"ח המעבדה ‪ -‬טיעונים כתובים‬
‫המסקנות בדו"חות המעבדה לא כללו הכללה‪ ,‬הן נשארו ברמת החומר הבודד ומסיסותו‬
‫במים או ציקלוהקסאן והסבר להתנהגות זו‪ .‬המסקנות במקרה זה אינן טיעונים‪ ,‬כי לא קיים‬
‫טיעון ללא טענה‪ .‬יש לציין שגם בשאר המסקנות כפי שנכתבו על‪-‬יד שאר הקבוצות‪ ,‬התופעה חזרה‬
‫על עצמה‪ .‬להלן דוגמה למסקנה‪:‬‬
‫אתנול מתמוסס במים [עדויות] כי שניהם חומרים מולקולריים ובין המולקולות שלהם קשרי‬
‫מימן נוסף על ו‪.‬ד‪.‬ו‪ ..‬שני החומרים יוצרים קשרי מימן חדשים ביניהם [הסבר מדעי]‪ .‬אתנול‬
‫מתמוסס בציקלוהקסאן [עדויות] כי שניהם חומרים מולקולריים ובין המולקולות שלהם יש‬
‫קשרי ו‪.‬ד‪.‬ו‪ ..‬שני החומרים יוצרים קשרי ו‪.‬ד‪.‬ו‪ .‬חדשים ביניהם [הסבר מדעי]‪.‬‬
‫סיכום ביניים‪ ,‬הניסוי הנ"ל הדגים שיח שאינו טיעוני‪ ,‬בכל שלבי הניסוי‪ ,‬כולל בשלב כתיבת‬
‫דו"ח הניסוי‪.‬‬
‫‪63‬‬
‫‪ .2‬ניתוח השיח בניסוי "קביעת ריכוז יוני כלור במים"‬
‫הפעילות "קביעת ריכוז יוני כלור במים" התנהלה בכיתה ‪ ,5‬כיתתה של רינת‪ ,‬במפגש אחד‬
‫שהתבצע בתאריך ‪ .30.12.07‬המורה הגדירה בראיון את מטרת הניסוי כמטרה בתחום התוכן‪,‬‬
‫מיומנויות עבודה ורלוונטיות לחיי יום יום‪" :‬הניסוי מתאים לדרישות הניסוי ברמה ‪ ,1‬הוא מתאים לנושא‬
‫הלימוד בכיתה – חישובים סטוכיומטריים‪ ,‬הניסוי חשוב כי התלמידים לומדים טכניקת עבודה במעבדה –‬
‫טיטרציה‪ .‬נוסף לכך הניסוי מקשר את הכימיה ואת המעבדה לחיי יום יום‪ .".‬בתחילת השיעור התלמידים‬
‫קיבלו ציוד חומרים ואת הוראות הניסוי (ראה נספח מספר ‪10‬ד')‪ .‬הניסוי הוא ניסוי מאשר השייך‬
‫לתחום האנליטי‪ ,‬בו התלמידים מתוודעים לשיטה לזיהוי יוני כלור מבחינה איכותית וכמותית‪,‬‬
‫שיטה המבוססת על טיטרציה‪ .‬מטרתו של הניסוי לקבוע את ריכוז יוני הכלור בדגימות מים‬
‫ממקורות שונים‪ ,‬תוך כדי תרגול חישובים סטוכיומטריים‪.‬‬
‫השיח התמקד בשני נושאים‪ ,‬ביצוע הטיטרציה ועיבוד תוצאות הטיטרציה‪ .‬חלק גדול מהשיח‬
‫התמקד בהיבטים טכניים הקשורים להיכרות ותפעול הכלים‪ ,‬כיוון שזו היתה התנסות הראשונה‬
‫לגבי רוב התלמידים‪ ,‬בעבודה עם הכלים‪ .‬מעורבות המורה בשיח‪ ,‬גם היא בעיקרה סביב הנחיות‬
‫לביצוע הטיטרציה‪:‬‬
‫רינת‪" :‬להחזיק את הארלנמייר ביד שמאל ואת הברז ביד ימין"‪" ....‬לקרוא את הנפח ואחר כך להוסיף‬
‫עוד טיפה כדי לבדוק שזו באמת נקודת הסיום" ‪ " ...‬לשים לב לא לרדת מתחת הקו התחתון בביורטה‬
‫חלקו האחר של השיח נסב סביב ניתוח התוצאות וכלל התבטאויות הקשורות לחישובי מולים‪,‬‬
‫יחס הגבה בתגובה וחישובי ריכוז לדוגמא‪:‬‬
‫גלעד‪ :‬היחס בין מולי ה‪ Ag-‬וה‪ Cl -‬הוא ‪ 1:1‬תראו את התגובה שהמורה רשמה על הלוח‪.‬‬
‫משה‪ :‬על כל ‪ Ag‬אחד יש ‪ Cl‬אחד‬
‫גלעד‪ :‬זה בדיוק מה שאמרתי‪.‬‬
‫‪....‬‬
‫משה‪ :‬הכלור נמצא ב‪ 50-‬מ"ל מים‪ .‬יש לנו את המולים שלו‪ ,‬אז אפשר למצוא את הריכוז שלו במול‬
‫לליטר‪.‬‬
‫אורית‪ :‬מהי המסה המולרית של יוני כלור?‬
‫גדי‪35.5 :‬‬
‫אורית‪ :‬המסה המולרית של יון ואטום היא אותו דבר?‬
‫משה‪ :‬יון נבדל מאטום באלקטרונים בלבד‪ ,‬לאלקטרונים כמעט ואין מסה לכן המסה המולרית של‬
‫האטום היא כמו המסה המולרית של היון‪.‬‬
‫הקישור של הניסוי לחיי יום יום גם הוא בא לידי ביטוי‪ ,‬חברי הקבוצה קבעו איזה סוג מים‬
‫יעדיפו לשתות‪ ,‬אך לא מסבירים על מה התבססו בקביעתם‪:‬‬
‫אורית‪ :‬האם זה מזיק לבריאות?‬
‫גלעד‪ :‬הכל מצטבר בכליות‬
‫גדי‪ :‬אני לא שותה יותר אקווה נובה‬
‫גלעד‪ :‬מהיום שותים רק עין גדי‪.‬‬
‫לא נערך דיון סביב כתיבת המסקנות‪ ,‬מפאת קוצר הזמן‪ .‬המסקנות מן הניסוי נכתבו בדו"ח‬
‫בהתאם למתבקש מדף ההנחיות של הניסוי‪" :‬עליכם להסיק מסקנות בהתאם לכל תוצאות הניסוי‪,‬‬
‫להסביר ולנמק את המסקנות תוך התבססות על ידע מדעי רלוונטי"‬
‫המסקנות בדו"חות הכתובים מבטאות טיעונים ברמה ‪ CDW – 3‬ראה טבלה ‪.19‬‬
‫‪64‬‬
‫טבלה ‪ : 19‬דוגמאות לטיעונים כתובים מתוך דו"חות התלמידים בעקבות הניסוי "קביעת ריכוז יוני כלור" (ניסוי‬
‫מאשר)‬
‫רמת‬
‫הטיעון‬
‫מרכיבי‬
‫הטיעון‬
‫הטיעון מתוך דו"ח המעבדה‬
‫‪3‬‬
‫‪CDW‬‬
‫ריכוז יוני הכלור בסוגי מים שונים משפיע על נפח )‪ AgNO3(aq‬שמגיבה עם יוני הכלור‬
‫‪3‬‬
‫‪CDW‬‬
‫ליצירת משקע [טענה]‪ .‬על‪-‬פי תוצאות הניסוי והגרף נראה כי ריכוז יוני הכלור משפיע‬
‫באופן ישיר על נפח תמיסת ‪[ AgNO3‬עדויות] משום שיחס המולים בין יוני הכלור ‪Cl1-‬‬
‫לבין ‪ Ag+‬הוא אחד לאחד ולכן המשקע נוצר כאשר יש כמות זהה של יוני כלור ויוני‬
‫כסף [הסבר מדעי]‪.‬‬
‫במקורות מים שונים קיימים ריכוז יוני כלור שונים [טענה]‪ .‬ראינו זאת עפ"י חישוב‬
‫ריכוזי התמיסות שהשתתפו בתהליך [עדויות]‪ .‬ניתן להסביר זאת ע"י שבכל תמיסה‬
‫של ‪ AgNO3‬הגיבה כמות שונה של תמיסה דבר שהשפיע על יצירת תגובת שיקוע‬
‫שהתקבלה ולקבלת מס' יוני כלור שונה [הסבר מדעי]‪.‬‬
‫כ‪ 65%-‬מזמן הפעילות הוקדשו לביצוע הניסוי‪ ,‬רישום תצפיות ותוצאות‪ ,‬כ‪ 35%-‬הוקדשו‬
‫לעיבוד התוצאות‪ ,‬לא הוקדש כלל זמן לדיון‪ .‬יחד עם זאת‪ ,‬הניסוי הווה הזדמנות להקניית‬
‫טכניקות עבודה בסיסיות בתחום מעבדת הכימיה‪ ,‬במהלך המעבדה התלמידים הדגימו שיפור‬
‫בשליטה בטכניקות העבודה הרלוונטיות לניסוי‪ .‬כמו כן‪ ,‬הניסוי השיג את מטרתו בתחום התוכן‪,‬‬
‫חישובים סטוכיומטריים‪ ,‬כפי שהגדירה המורה‪ .‬ניכר שהתלמידים מיומנים בכתיבת מסקנות‪,‬‬
‫המסקנות כוללות טענה‪ ,‬עדות והסבר מדעי‪ .‬כיתה זו ביצעה את הניסוי לאחר ביצוע של שלושה‬
‫ניסויי חקר מלא‪ ,‬בו למדו לכתוב מסקנות‪ ,‬והדבר‪ ,‬כנראה‪ ,‬בא לידי ביטוי בדו"חות המעבדה של‬
‫התלמידים‪.‬‬
‫בהתייחס לניסויים מאשרים נוספים לעיתים הטיעונים שהופיעו בדו"חות היו רדודים‪ ,‬ברמה‬
‫בסיסית טענה בלבד‪ .‬לדוגמה בניסוי "קביעת נוסחת הידראט"‪ ,‬או "קביעת אחוז הסוכר‬
‫במשקאות קלים"‪:‬‬
‫נוסחת ההידראט היא ‪[ CuSO4·5H2O‬טענה]‬
‫ניתן להסיק שככל שריכוז תמיסת הסוכר עולה יחד עם זאת צפיפות התמיסה עולה [טענה]‬
‫בניסויים בהם דף ההנחיות כלל גם שאלות מתאימות‪ ,‬המזמנות כתיבת טיעונים‪ ,‬הופיעו‬
‫טיעונים ברמה גבוהה‪ .‬לדוגמה בניסוי המאשר שבמהלכו קבעו התלמידים את ריכוז יוני הכלור‬
‫בסוגי מים שונים‪ ,‬ניסוי שבוצע גם בכיתה ‪ ,2‬כחלק מדף ההנחיות לביצוע הניסוי הופיעו ההנחיות‬
‫הבאות‪:‬‬
‫‪ .1‬האם תוצאות הניסוי מהוות בסיס לקביעת עמדה בנושא איכות המים?‬
‫‪ .2‬הסיקו מסקנות מן הניסוי‪.‬‬
‫ובהתאם לכך התשובות – טיעון ברמה ‪ (CDW) 3‬הכולל טענה מותניית‪:‬‬
‫התוצאות שקיבלנו מהוות בסיס לקביעת עמדה בנושא איכות המים [טענה]‪ .‬במהלך הניסוי ערכנו‬
‫טיטרציה כמה פעמים עבור אותה דגימה‪,‬לכן ניתן לשער שהתוצאות שקיבלנו הן הגיוניות בשל עריכת‬
‫חזרות [הסבר] הבדיקה שלנו התרכזה במציאת ריכוז יוני הכלור וגילינו ‪[ ......‬עדויות]‪ .‬כל הבדיקות‬
‫הראו ש המים עומדים בתקן הישראלי כלומר איכותיים לשתיה אך יש לבדוק את ריכוזם של יוני מתכות‬
‫אחרות על מנת לעמוד על טיבם של המים שנבדקו [טענה נוספת עם התנייה]‬
‫‪65‬‬
‫למרות שניסויים מאשרים לא נמצאו כמקדמים בניית טיעונים‪ ,‬אין לשלול ביצוע ניסויים‬
‫מאשרים‪ ,‬כי זו הזדמנות נוספת לביסוס הבנת מושגים‪ ,‬הזדמנות המשלבת המחשה ויזואלית‬
‫שתורמת להבנת המושגים‪ .‬יש לציין כי יתכן וחלה העברה של מיומנות כתיבת מסקנות מניסויי‬
‫החקר הפתוח לניסוי המאשר (התייחסות לנושא תורחב בעמ' ‪ .)68‬כדי שהשיח בניסוי המאשר‬
‫יהיה עשיר יותר יש לשקול הוספת שאלות לדיון בהוראות הניסוי וכמובן‪ ,‬לשקול הקצאת זמן‬
‫ארוך יותר כך שהתפתח דיון גם בניסויים מאשרים‪.‬‬
‫ניסויי חקר פתוח‬
‫כפי שראינו בתשובה לשאלת המחקר הראשונה הכוללת ניתוח קטעי שיח בניסוי ה"מפגש בין‬
‫נוזלים" ובניסוי "הצימוקים"‪ ,‬וכן בניתוח ההשערות והמסקנות בדו"חות התלמידים‪ ,‬ניתן לומר‬
‫שניסוי חקר פתוח‪ ,‬הכולל את כל שלבי החקר (ראה טבלה ‪ ,)2‬בהחלט מהווה קרקע פורייה לבניית‬
‫טיעונים‪ .‬דרישות המשימה‪ ,‬החל מבחירת שאלת החקר‪ ,‬דרך כתיבת ההשערה‪ ,‬פירוש וניתוח‬
‫התוצאות וכלה בכתיבת המסקנות‪ ,‬כל אלו מזמנים בניית טיעונים במהלך השיח וכתיבת דו"ח‬
‫המעבדה‪ .‬עם זאת כפי שנאמר‪ ,‬רמת הטיעונים והיקפם תלויה בסוג ניסוי החקר‪ ,‬ובסוג שאלת‬
‫החקר שבחרה הקבוצה‪.‬‬
‫השוואה בין ניסויי חקר פתוח לבין ניסויים מאשרים ‪ -‬כימות הממצאים‬
‫השוואה בין מספר הטיעונים ורמתם בשיח של ניסויי חקר וניסויים מאשרים‬
‫על מנת לקבל תמונה רחבה יותר המתארת את מימדי התופעה – בניית טיעונים‪ ,‬אספנו‬
‫נתונים לגבי תצפיות ב‪ 11-‬קבוצות שונות בניסויים מסוג חקר פתוח ו‪ 11-‬קבוצות שונות אשר‬
‫ביצעו ניסוי מאשר‪ ,‬כולן קבוצות השייכות לכיתות ההשוואה או לכיתות ההתערבות לפני ביצוע‬
‫ההתערבות‪ .‬על‪-‬ידי ניתוח סטטיסטי המציג סטטיסטיקה תיאורית ועיבוד א‪-‬פרמטרי בעזרת‬
‫המבחן של ‪ ,Kruskal-Wallis‬מצאנו כי מספר הטיעונים בשיח בפעילות חקר‪ ,‬בקבוצות הנבדקות‪,‬‬
‫גדול באופן מובהק ממספר הטיעונים בשיח בניסוי מאשר (‪ N‬מתאר את סך כל הטיעונים ב‪11-‬‬
‫התצפיות)‪ .‬נוסף על כך‪ ,‬רמת הטיעון גבוהה יותר בצורה מובהקת בניסויי חקר פתוח (ראה טבלה‬
‫‪ .)20‬יש לציין כי מיון הניסויים לשתי הקבוצות נעשתה בהתבסס על טבלה ‪ - 2‬טבלה המאפיינת‬
‫את הניסויים על‪-‬פי המיומנויות הנדרשות מהתלמיד במהלך הניסוי‪.‬‬
‫כפי שניתן לראות באיור ‪ 7‬רוב הטיעונים בניסוי מאשר הינם ברמה ‪ ,1‬פירושו של ממצא זה‬
‫שהתלמידים טוענים ט ענה‪ ,‬אך אינם חשים צורך לבסס אותה‪ .‬בניסוי חקר פתוח רוב הטיעונים‬
‫הינם ברמה ‪ 2‬ו‪ ,(CD/CW/CDW/CWR/CDR) 3-‬טיעונים הכוללים טענה מבוססת על עדויות או‬
‫על הסבר מדעי או על שילוב שלהן או כוללת הפרכה‪ ,‬טיעונים כאלו בהחלט מדגימים שיח טיעוני‪.‬‬
‫בחקר הפתוח כ‪ 14%-‬כוללים הפרכה )‪ (CDR/CWR/CDWR‬לעומת ניסוי מאשר‪ ,‬שאינו כולל כלל‬
‫שיח עם הפרכות‪ .‬נוסף לכך‪ ,‬ניתן לראות שהשכיחות של טיעון ברמה ‪ 4‬הכוללת ביסוס ברמת‬
‫העיקרון או התיאוריה נמוכה מאוד‪ ,‬שכן התלמידים לא מעמיקים את ההסבר המדעי עד כדי‬
‫עקרונות ותיאוריות במהלך השיח‪.‬‬
‫‪66‬‬
‫טבלה ‪ :20‬מספר הטיעונים הממוצע ורמת הטיעון הממוצעת בשיח והחציונים המתאימים‪ ,‬בניסויי חקר פתוח‬
‫ובניסויים מאשרים‬
‫רמת טיעון ממוצעת‬
‫חציון רמת‬
‫הטיעון‬
‫ממוצע ב‪11-‬‬
‫תצפיות)‪(SD‬‬
‫חקר פתוח‬
‫)‪2.41 (1.12) (N=66‬‬
‫‪2‬‬
‫)‪6.0 (2.1‬‬
‫‪6‬‬
‫)‪1.48 (0.60) (N=21‬‬
‫‪1‬‬
‫)‪1.9 (1.2‬‬
‫‪2‬‬
‫)‪(SD‬‬
‫)‪2(1) (p‬‬
‫)‪12.1 (0.001‬‬
‫)‪13.5 (0.001‬‬
‫איור ‪ :7‬שכיחות הטיעונים‪,‬לפי רמתם‪ ,‬בשיח בניסויי חקר פתוח ובניסויים מאשרים‬
‫שכיחות הטיעונים‪ ,‬לפי רמתם‪ ,‬במהלך השיח במעבדה‬
‫בניסויי חקר ‪ N=66‬ובניסויים מאשרים ‪N=21‬‬
‫‪60.0‬‬
‫‪50.0‬‬
‫‪40.0‬‬
‫‪30.0‬‬
‫‪20.0‬‬
‫‪10.0‬‬
‫‪0.0‬‬
‫ניסוי חקר‬
‫שכיחות‬
‫רמה ‪5‬‬
‫רמה ‪4‬‬
‫רמה ‪3‬‬
‫רמה ‪2‬‬
‫רמה ‪1‬‬
‫נמצא הבדל מובהק בין השכיחויות של הטיעונים ברמות השונות בסוגי הניסויים השונים‪:‬‬
‫)‪ .2(3)=13.7 (p=0.001‬טיעונים ברמה ‪ 1‬ו‪ 3-‬הם התורמים העיקריים להבדל המובהק בין‬
‫השכיחויות‪.‬‬
‫על מנת לנטרל משתנים מתערבים רבים (המורה‪ ,‬גודל הקבוצה‪ ,‬הרכב הקבוצה)‪ ,‬אשר יכולים‬
‫להשפיע על השיח הטיעוני נתייחס בנתונים הבאים לניסויי חקר פתוח וניסויים מאשרים אשר‬
‫נעשו באותה קבוצה ובהנחיית אותה מורה‪ .‬ניסוי ‪ 1‬ו‪ 2-‬הינם ניסויי חקר פתוח‪ ,‬ואילו ניסויים ‪ 3‬ו‪-‬‬
‫‪ 4‬הם ניסויים מאשרים‪ ,‬פירוט לגבי הניסויים בטבלה ‪ .21‬באיור ‪ 8‬המתאר את התפלגות הטיעונים‬
‫ברמות השונות בניסויים השונים של אותה קבוצה‪ ,‬ניתן לראות שמספר הטיעונים ורמתם גבוהה‬
‫יותר בניסויי חקר פתוח מאשר בניסויים מאשרים‪ .‬מסתמן שההבדל ברמת הטיעונים בשיח‬
‫ובמספרם נובע מסוג הניסוי (חקר פתוח‪ /‬מאשר) המתנהל‪.‬‬
‫טבלה ‪ :21‬ניסויי חקר פתוח וניסויים מאשרים אשר בוצעו באותה כיתה על‪-‬ידי אותה קבוצה‪.‬‬
‫‪" .1‬ניסוי הפופקורן"‬
‫‪" .2‬ניסוי הצימוקים"‬
‫‪" .3‬האיקס הנעלם"‬
‫‪" .4‬מי מחזר טוב‬
‫יותר?"‬
‫תיאור הניסוי‬
‫ניסוי החוקר את תהליך ההתבקעות של גרעיני חקר פתוח‬
‫ניסוי החוקר את הציפה של צימוקים בעקבות חקר פתוח‬
‫ספיחה של גזים על פני הצימוקים‪.‬‬
‫ניסוי הבודק‪ ,‬על פי הנחיות המורה‪ ,‬את הגורמים ניסוי מאשר‬
‫המשפיעים על מהירות תגובה‪.‬‬
‫ניסוי הבודק‪ ,‬על פי הנחיות המורה‪ ,‬את כושר ניסוי מאשר‬
‫החיזור של מתכות כדי לאשר את השורה‬
‫האלקטרוכימית‪,‬‬
‫‪67‬‬
‫איור ‪ : 8‬שכיחות הטיעונים‪,‬לפי רמתם‪ ,‬בשיח בניסויי חקר פתוח ובניסויים מאשרים באותה קבוצה בכיתה ‪( 2‬כיתת‬
‫השוואה)‬
‫טיעונים שהועלו בסוגי ניסויים שונים‪:‬‬
‫ניסויי חקר פתוח ‪ 2 ,1‬ניסויים מאשרים ‪. 4 ,3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫מספר הטיעונים‬
‫‪3‬‬
‫רמה ‪1‬‬
‫רמה ‪2‬‬
‫רמה ‪3‬‬
‫רמה ‪4‬‬
‫רמה ‪5‬‬
‫‪0‬‬
‫השוואה בין מספר הטיעונים ורמתם בדו"חות הכתובים של ניסויי חקר וניסויים מאשרים‬
‫אספנו נתונים לגבי דו"חות מעבדה של ‪ 11‬קבוצות שונות של ניסויים מסוג חקר פתוח‬
‫ודו"חות של ‪ 11‬קבוצות שונות של ניסויים מאשרים‪ ,‬כולן קבוצות השייכות לכיתות ההשוואה או‬
‫לכיתות ההתערבות לפני ביצוע ההתערבות‪ .‬הממצאים לגבי הטיעונים הכתובים בדו"חות‬
‫המעבדה מופיעים בטבלה ‪ .22‬נמצא שיש הבדל מובהק במספר הטיעונים לניסוי בדו"ח הכתוב‬
‫בשני סוגי הניסויים‪ . 2(1)=12.5 (p≤0.001) :‬לא נמצא הבדל מובהק בין השכיחויות של הטיעונים‬
‫בדו"חות התלמידים ברמות השונות בשני סוגי הניסויים )‪ .2(2)=2.5 (p=NS‬עם זאת‪ ,‬רוב‬
‫הטיעונים בדו"חות של ניסויי חקר פתוח )‪ (N=44‬הם ברמה ‪ ,2-3‬לעומת זאת רוב הטיעונים‬
‫בדו"חות של הניסויים המאשרים )‪ (N=16‬הינם ברמה ‪ .1-2‬כדאי לשים לב‪ ,‬שבדו"חות של‬
‫הניסויים המאשרים כ‪ 25%-‬מטיעונים‪ ,‬כתובים כטיעון ברמה ‪ 3‬הכולל טענה עדויות והסברים‬
‫מדעיים‪ ,‬בדומה לשכיחות טיעונים ברמה ‪ 3‬המופיעים בדו"חות של ניסויי החקר הפתוח (‪.)29%‬‬
‫אחד הסברים האפשריים לממצא זה הינו בתהליך שהתלמידים עוברים במסגרת יחידת המעבדה‬
‫ברכישת מיומנויות‪ .‬תלמידים שהורגלו לכתוב מסקנות בניסויי החקר הפתוח‪ ,‬לפחות בחלק‬
‫מהמקרים מיישמים מיומנות זו גם בניסויים המאשרים‪ .‬למרות השיח שהינו דל יחסית בטיעונים‬
‫ברמה גבוהה‪ ,‬כאשר התלמידים יושבים לכתוב את המסקנות‪ ,‬הם בחלקם‪ ,‬כותבים מסקנות‬
‫בדומה לאלו שהם כותבים בניסויי החקר הפתוח‪ .‬נוסף לכך‪ ,‬כפי שציינו שאלות מתאימות‬
‫המופיעות בדף ההוראות של הניסויים המאשרים עשויות להוביל לכתיבת תשובות במבנה של‬
‫טיעון ברמה גבוהה (ראה טבלה ‪ .)22‬יש לציין שבדו"חות של ניסויי חקר פתוח הטיעונים כוללים‬
‫השערות ומסקנות‪ ,‬ואילו בניסויים המאשרים הטיעונים כוללים מסקנות בלבד (כי השערה אינה‬
‫מהווה חלק מהדרישות בניסויים אלו)‪.‬‬
‫‪68‬‬
‫טבלה ‪ :22‬שכיחות הטיעונים על‪-‬פי רמתם‪ ,‬רמת הטיעון הממוצעת‪ ,‬ומספר הטיעונים הממוצע בדו"חות‬
‫של ניסוי חקר פתוח ושל ניסוי מאשר‬
‫שכיחות הטיעונים באחוזים‬
‫סוג‬
‫הניסוי‬
‫מס'‬
‫רמה ‪1‬‬
‫הכולל‬
‫בדו"חות‬
‫חקר‬
‫פתוח‬
‫ניסוי‬
‫מאשר‬
‫רמה ‪2‬‬
‫רמה‪3‬‬
‫רמת טיעונים מס'‬
‫טיעונים‬
‫‪N=44‬‬
‫‪18.2‬‬
‫‪52.3‬‬
‫‪29.5‬‬
‫)‪2.11 (0.69‬‬
‫)‪4.0 (1.5‬‬
‫‪N=16‬‬
‫‪37.5‬‬
‫‪37.5‬‬
‫‪25‬‬
‫)‪1.87 (0.80‬‬
‫)‪1.5 (1.0‬‬
‫ניתן לסכם ולומר כי השיח בניסויי חקר פתוח ובניסויים מאשרים שונה באופיו ובהיקפו‪.‬‬
‫השיח בניסויי חקר פתוח נמצא עשיר בטיעונים‪ ,‬לעומת השיח בניסויים מאשרים אשר היה דל‬
‫מאוד בטיעונים‪ .‬ממצאים דומים לגבי ניסויים מאשרים נמצאו על‪-‬יד החוקרים אבי אל‪-‬מונה‬
‫ואבד אל‪-‬חליק )‪ ,(Abi-El-Mona & Abd-El-Khalick, 2006‬אשר מדווחים שהשיח במהלך ניסויים‬
‫מאשרים אשר בוצעו במעבדה לכימיה בכיתה יוד בבית ספר בארצות הברית לא כללו העלאת‬
‫טיעונים‪ ,‬אלא התנהל שיח על נושאים פרוצדורליים הקשורים לעבודת המעבדה בלבד‪.‬‬
‫ניסוי חקר פתוח עם תוכנית התערבות‬
‫כפי שצוין תוכנית ההתערבות במעבדה נועדה לבסס את הקניית המיומנות של בניית טיעונים‪,‬‬
‫ולבצע אותה בצורה מפורשת‪ .‬התוכנית תוארה בעמ' ‪ ,27‬וכללה חזרה על מרכיבי הטיעון שהוצגו‬
‫במסגרת הכיתה‪ ,‬התייחסות לניתוח מסקנות של תלמידים שבוצעו בכיתה ובעיקר עבודה עם "דף‬
‫לכתיבת מסקנות"‪ ,‬כפיגומים לכתיבת המסקנות בדו"חות הניסוי‪ .‬המורים הציגו בפני התלמידים‬
‫את ה"דף לכתיבת מסקנה"‪ .‬התלמידים נעזרו לצורך כתיבת המסקנות בדף זה בניסוי העוקב‪.‬‬
‫בכיתות ‪ 5‬ו‪ 6-‬השימוש בדף כחלק מהוראות המורה היה אך ורק בניסוי העוקב‪ ,‬אך לעיתים‬
‫תלמידים בקשו את הדף מהמורה‪ .‬בכתה ‪ 8‬המורה חילקה את ה"דף לכתיבת מסקנה" בכל ניסויי‬
‫החקר‪ ,‬והשימוש בו הפך לשגרה‪.‬‬
‫בסעיף זה נתייחס לשיח שהתנהל בניסויי חקר פתוח עם התערבות‪ ,‬כמו כן‪ ,‬נשווה בין רמת‬
‫הטיעונים בשיח זה לבין רמת השיח בניסויים ללא התערבות‪ .‬נעקוב אחר מסקנות בדו"חות‬
‫הניסוי של ניסויי חקר פתוח עם התערבות ונשווה אותן למסקנות בניסויים ללא התערבות‪ .‬בנוסף‬
‫נציג ממצאים מתוך ראיונות התלמידים והמורים המתייחסים לתוכנית ההתערבות במעבדה‪.‬‬
‫ניתוח השיח בניסוי "בקבוקים חסרי מנוח"‪ ,‬בקבוצה שהשתתפה בתוכנית ההתערבות‪.‬‬
‫הניסוי "בקבוקים חסרי מנוח" בוצע כניסוי חקר פתוח במהלך כיתה י"ב בכיתת ניסוי ‪.5‬‬
‫הפעילות סביב הניסוי ארכה שני מפגשים של שעורים כפולים שכללו את ביצוע הניסוי על כל‬
‫שלביו‪ .‬הניסוי נערך לאחר שהתלמידים למדו בכיתה את הנושא תרמודינמיקה‪ .‬המורה ציפתה‬
‫שהתלמידים יקשרו את הניסוי לנושא הנלמד בכיתה‪" :‬הניסוי יכול לתת להם תחושה נכונה לגבי‬
‫תרמודינמיקה"‪ .‬הוראות הניסוי המקדים מופיעות להלן (הוראות מלאות לביצוע הניסוי נמצאות‬
‫בנספח ‪10‬ה')‪:‬‬
‫‪69‬‬
‫‪ .1‬מלאו ‪ 2‬בקבוקים במים החמים‬
‫‪ .2‬צבעו בעזרת צבע מאכל את המים באחד הבקבוקים‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫מלאו ‪ 2‬בקבוקים במים הקרים‬
‫‪ .5‬הרכיבו בזהירות את המערכות כפי שהן מופיעות באיור‬
‫‪ .6‬רשמו את תצפיותיכם כל ‪ 15 -10‬שניות במשך ‪ 3‬דקות‪.‬‬
‫בקבוק מים בקבוק מים‬
‫קרים‬
‫חמים‬
‫בקבוק מים בקבוק מים‬
‫חמים‬
‫קרים‬
‫צבועים‬
‫צבועים‬
‫בניסוי המקדים התלמידים צפו בשתי מערכות הבקבוקים‪ ,‬במערכת בה המים החמים היו‬
‫בבקבוק התחתון ניתן היה לצפות בהתפשטות הצבע גם לבקבוק העליון‪ ,‬ואילו במערכת בה המים‬
‫הקרים היו בבקבוק התחתון‪ ,‬הצבע לא התפשט לבקבוק העליון במשך ‪ 3‬דקות‪.‬‬
‫תוך כדי ביצוע התצפיות התלמידים התחילו בהצעות להסבר התופעה‪:‬‬
‫אורית‪ :‬למה הצבע לא עובר פה? [שאלה לדיון]‬
‫גדי‪ :‬זה דוחה אותו [טענה]‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬הצבע נשאר במים הקרים [עדויות]‪.‬‬
‫גדי‪ :‬אני יודע מה קרה במים חמים עולים אדים [הסבר]‬
‫גלעד‪ :‬זה לא נראה לי קשור בגזים [הפרכה]‪.‬‬
‫גדי‪ :‬אולי בגלל הלחץ שעולה למעלה [המשך הסבר]‬
‫אורית‪ :‬שיש חם וקר‪ ,‬והחם למטה אז זה מתערבב‪ ,‬זה קשור לאוויר חם שעולה למעלה? [עדויות ‪+‬‬
‫שאלה לדיון]‬
‫משה‪ :‬מה זה קשור לאוויר? [שאלת הבהרה]‬
‫אורית‪ :‬כמו שיש תנועה של אוויר אולי יש כאן תנועה של המים? [הסבר ע"י דוגמה]‬
‫גם בשלב שאילת השאלות עולות הצעות להסבר התופעה הלובשות סגנון של טיעונים‪:‬‬
‫גדי‪ :‬נראה לי שגם גזים יכולים להרים את הצבע‪[ .‬טענה]‬
‫גלעד‪ :‬לא נראה לי שהגזים יעלו את הצבע‪ .‬בואו נראה מה היה לנו‪ ,‬שתי פאזות מים קרים ומים חמים‪,‬‬
‫לי נראה שהמים החמים עולים למעלה הם לוקחים איתם את הצבע [הפרכה על בסיס ההסבר]‪.‬‬
‫גדי‪ :‬נראה לי שגם גזים יכולים להרים את הצבע [טענה חוזרת]‪.‬‬
‫בסיומו של שלב שאילת השאלות הקבוצה בחרה לחקור את שאלת החקר הבאה‪ :‬כיצד ריכוז‬
‫הגזים בתמיסה הקרה ישפיעו‪ ,‬אם בכלל‪ ,‬על מהירות מעבר הנוזל הצבוע? הדיון סביב כתיבת ההשערה‬
‫היה מאוד תמציתי וכלל טיעון אחד מבוסס ברמה ‪: CDW – 3‬‬
‫משה‪ :‬ככל שיש יותר גזים מהירות הערבוב תהיה יותר גדולה [טענה]‪.‬‬
‫אורית ‪ :‬אנחנו סבורים שכאשר יש גזים בנוזל הקר התחתון והם יעלו למעלה והנוזל ייצבע יותר מהר‬
‫[טענה מפורטת]‬
‫אורית‪ :‬האם צפיפות הגז קטנה מצפיפות הנוזל? [שאלה מידע]‬
‫משה‪ :‬כן צפיפות הגז יותר נמוכה‪ ,‬לכן הוא עולה למעלה‪[ .‬עדויות ‪ +‬הסבר]‬
‫‪71‬‬
‫אורית‪ :‬כאשר יש גזים הם עולים למעלה בגלל הצפיפות הנמוכה שלהם ומעלים איתם את הנוזל‬
‫הצבוע‪[ .‬הרחבה של הסבר]‬
‫גלעד‪ :‬ככל שיהיה יותר גזים בנוזל המים יצבעו יותר מהר [טענה]‬
‫אורית‪ :‬מה מכניסים עוד פרמטר שהוא זמן? [שאלת הבהרה]‬
‫גדי ‪ :‬ככל שיהיו יותר גזים בתמיסה הקרה‪ ,‬מעבר החומר יהיה גדול יותר בהגבלת זמן מסויימת‪ .‬בואו‬
‫נבדוק אם זה מתאים לשאלת החקר [טענה חוזרת]‪.‬‬
‫הקבוצה ביצעה את הניסוי כפי שתוכנן על ידם‪ ,‬ואכן קבלה שמעבר הצבע לבקבוק העליון‬
‫תלויה בריכוז הגז המומס בבקבוק התחתון‪ .‬על מנת לקבל מערכות הנבדלות בכמות הגזים‬
‫המומסים בכלי התחתון‪ ,‬הקבוצה בחרה להשתמש במי סודה‪ ,‬שתכולת הגזים בתוכם שונה‪ .‬שינוי‬
‫תכולת הגזים במי הסודה בוצע על‪-‬ידי העברת הסודה מכלי לכלי מספר מוגדר של פעמים‪ ,‬בהנחה‬
‫שבכל העברה נפלטים חלק מהגזים המומסים‪ .‬גלעד‪" :‬אהה‪ ..‬אפשר למזוג כמה פעמים ואז כמות הגזים‬
‫בסודה משתנה"‬
‫ממצאי ניתוח השיח במהלך ניתוח התוצאות מראים שבמהלך הדיון נטענו שני טיעונים‬
‫מרכזיים המנסים להסביר את תפקידם של הגזים בהעברת הצבע מהכלי התחתון לכלי העליון‪.‬‬
‫ההסברים בשני הטיעונים הינם ברמה מקרוסקופית בלבד‪ ,‬בחלקם אינם נכונים מדעית‪ .‬מושג‬
‫הצפיפות שנכלל בהשערה לא נזכר כלל בשלב זה‪ ,‬יתכן מאוד שזה נובע מכך שחברי הקבוצה‬
‫סומכים על אורית שתשלים את כל הנדרש וכבר נכתב בדו"ח‪ ,‬כי פעמיים במהלך הדיון אורית‬
‫מתחילה לדבר ומציינת שזה כבר רשום ותשלים את זה בעצמה‪ :‬אורית‪" :‬במערכת הבקרה עם המים‬
‫בלבד לא חל שינוי משום ‪ ...‬זה רשום בהשערה" ‪ "....‬בהשערה טענו ש‪ ...‬וכאן אני הוסיף‪ ".‬להלן פירוט‬
‫הטיעונים‪ :‬הטיעון הראשון ברמה ‪.CDW – 3‬‬
‫אורית‪ :‬במערכת הבקרה עם המים בלבד לא חל שינוי משום ‪ ...‬זה רשום בהשערה [טענה מבוססת‬
‫עדויות]‬
‫גלעד‪ :‬אפשר להסביר‪ ,‬שלמים הקרים לא היה מספיק כוח לדחוף את עצמם למים החמים‪ ,‬אבל פה עם‬
‫הגז‪ ,‬לגז יש יותר אנרגיה מאשר למים החמים ואז הוא דחף את המים הקרים [הסבר]‪.‬‬
‫הטיעון השני הינו ברמה ‪ ,CDWR – 5‬טיעון שכולל הפרכה לטיעון הקודם שהועלה על‪-‬ידי‬
‫גלעד‪ ,‬טיעון שמציע הסבר אחר לתופעה‪ ,‬אשר מפריך את ההסבר הקודם שהוצע‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬זה הגז שרוצה להגיע לסביבה חמה יותר [טענה]‬
‫משה‪ :‬לא‪ ,‬המגע בין המים החמים והקרים יוצר מחסום‪ .‬הגזים שוברים את המחסום בין התמיסות‬
‫משום שהם עולים למעלה‪ .‬מעבר הבועות שבר את המחסום בין שני הכלים וגרם לעליית צבע מהכלי‬
‫הקר לכלי החם‪ .‬תנועת בועות הגז מהסודה למים עודדה‪/‬גרמה לתנועה של המים הצבועים בכלי‬
‫שלהם וגם לכלי העליון [הפרכה‪ ,‬טענה ‪ +‬הסבר] ‪.‬‬
‫אורית ‪ :‬מהטבלה ניתן לראות שככל שכמות הגזים בסודה היתה גדולה יותר כך המעבר היה מהיר‬
‫יותר [עדויות]‪.‬‬
‫משה‪ :‬נוכחות גזים במערכת משפיעה על קצב הערבוב [טענה]‪.‬‬
‫אורית‪ :‬בהשערה טענו ש‪ ...‬וכאן אני אוסיף‪.‬‬
‫שלב כתיבת המסקנות מגוון מבחינה טיעונית‪ ,‬מצד אחד יש בו טיעונים ברמה ‪ 1‬הכוללים‬
‫טענה בלבד‪ ,‬מדובר בטענות שעולות פעם ראשונה במהלך הניסוי‪ ,‬והקבוצה לא ממשיכה לפתח‬
‫אותן‪:‬‬
‫‪71‬‬
‫אורית‪ :‬צריך להתייחס אולי לאנטרופיה‪ ,‬בטוח שצריך להתייחס לצפיפות‬
‫גדי‪ :‬אולי כשבועות הגז יצאו נשאר נפח פנוי ולכן התחילה תנועה‪.‬‬
‫משה‪ :‬אולי מתח הפנים של המים משפיע על התופעה‬
‫מצד שני שלב כתיבת המסקנות כולל גם טיעונים מבוססים‪ ,‬גם הם לא משקפים את השיח‬
‫שהתנהל במהלך הניסוי‪ ,‬אלא מעלים נקודות חדשות לדיון‪ :‬טיעון אחד ברמה ‪ ,CWR – 3‬הכולל‬
‫טענה מותניית והפרכה של ההתניה על‪-‬ידי הצעת הסבר אלטרנטיבי‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬צריך להתייחס לכך שכאשר יש יותר גזים הצבע עובר יותר מהר [טענה]‪.‬‬
‫גדי‪ :‬אם נחכה הרבה זמן יגמרו הגזים ולא הכל יעבור [התניה לטענה]‪.‬‬
‫גלעד ‪ :‬לא נכון‪ ,‬כי אם נחכה הרבה זמן יהיה שוויון טמפרטורות בין הכלים ואז גם הצבעים ישתוו‪.‬‬
‫צריך להתייחס לזה שהצבע עובר יותר מהר כאשר יש יותר גזים‪[ .‬הפרכה כנגד ההתניה ‪ +‬הסבר]‬
‫טיעון שני ברמה ‪ CDWR – 5‬מתפתח בעקבות שאלה שמציגה אורית‪ ,‬שאלה שעוסקת בפירוש‬
‫תצפיות שלא זכו להתייחסות קודמת‪:‬‬
‫אורית ‪ :‬למה הוא לא לקח את הצבע עד למעלה? כאילו הוא עזר לו לעבור ואז הצבע נתקע [שאלה‬
‫לדיון בעקבות עדויות]‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬לגז יש אנרגיה להמשיך‪ ,‬למים לא‪ ,‬זה מזכיר את הניסוי של הצימוקים‪ ,‬הצימוק זה בעצם‬
‫הצבע‪ ,‬זה מסביר בעצם גם את זה [הסבר ‪ +‬דוגמה הכולל טענה סמויה]‬
‫משה‪ :‬הצבע לא נצמד לבועה הבועה פשוט מניעה אותו [הפרכה ‪ +‬הסבר]‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬הבועה לקחה אותו למעלה [טענת הסכמה]‪.‬‬
‫גם בשלב זה של פעילות החקר וכתיבת הדו"ח הקבוצתי‪ ,‬חברי הקבוצה‪ ,‬לא מפתחים‬
‫ומבססים רבות מן הטענות כי הם סומכים על אורית שתעשה את כל ההשלמות הנדרשות אורית‪:‬‬
‫"אני אנפח את המסקנות"‪ .‬המסקנות בדו"ח הקבוצתי הכתוב אכן מכילים טיעונים מבוססים‬
‫ומאורגנים יותר‪ ,‬כפי שניתן לראות במסקנות המצוטטות מהדו"ח‪:‬‬
‫‪ .1‬כמות הגזים בסודה כן משפיעה על מעבר הצבע מכלי לכלי [טענה ‪ .]1‬ככל שכמות הגזים‬
‫בסודה הקרה גדולה יותר‪ ,‬כך הצבע עובר מהר יותר [טענה ‪ .]2‬על‪-‬פי התצפיות ראינו כי‬
‫ב כמות הגזים המרבית‪ ,‬התרחשו שינויי צבע בפאזה העליונה תוך שניות מרגע החיבור‬
‫[עדויות]‪ .‬הגזים הנמצאים בפאזה התחתונה לוקחים עמם מולקולות צבע ועוזרים להם‬
‫לעבור מפאזה לפאזה‪ .‬לגזים יש צפיפות נמוכה ולכן הם עולים למעלה‪ ,‬וכאשר הצבע נצמד‬
‫לבועת הגז הוא עולה למעלה‪[ .‬הסבר ‪ +‬עדויות] ‪.‬‬
‫‪ .2‬גז מסוגל להתחבר לחומר מסוים‪ ,‬במקרה זה מולקולות הצבע‪ ,‬ולגרור אותן למעלה‪ ,‬אך רק‬
‫עד מעבר המחסום של ההפרדה בין שתי הפאזות [טענה מותנית]‪ .‬במערכת הרביעית‬
‫והשלישית ראינו בבירור כי כאשר בועות הגז עלו מעלה‪ ,‬הצבע שעבר איתן לא הגיע עד לקצה‬
‫הפאזה העליונה‪ ,‬אלא התחיל להתפשט בתחתית הפאזה העליונה [עדויות]‪ .‬מכך הסקנו‬
‫שהבועה עוזרת לצבע לעבור את המחסום בין שתי הפאזות ולאחר מכן מתנתקת ממנו [טענה‬
‫חוזרת]‪.‬‬
‫הניסוי "בקבוקים חסרי מנוח" שייך לקטגוריה של ניסויים מורכבים‪ ,‬הניסוי אינו "צבוע"‬
‫נושא מסוים מתוכנית הלימודים‪ ,‬וכולל מושגים ותופעות שאינן נלמדות מפורשות בתוכנית‬
‫הלימודים כמו ציפה‪ ,‬תלות הצפיפות בטמפרטורה ודיפוזיה‪ .‬ניכר בשיח של התלמידים שהם‬
‫מנסים להציע הסברים המתבססים על תחומי ידע מגוונים‪ ,‬כמו גם על ניסויים שביצעו בעבר וגם‬
‫‪72‬‬
‫תובנות חדשות שלהם (שלא בהכרח נכונות)‪ .‬אך ללא ספק ניתן להגדיר את השיח כשיח טיעוני‪,‬‬
‫המתפתח בעקבות תופעה לא מוכרת‪ ,‬אשר מעלה שאלות רבות אשר מנסות לקבל מענה על‪-‬ידי‬
‫חברי הקבוצה‪ .‬ברמת התצפית הבודדת על קבוצה‪ ,‬קשה להצביע על הבדל משמעותי בין שיח של‬
‫ניסוי חקר פתוח עם התערבות וללא התערבות ולכן ביצענו כימות של הממצאים בסדרה של‬
‫ניסויים‪.‬‬
‫השוואה בין ניסויי חקר פתוח בקבוצות הניסוי ובקבוצות ההשוואה ‪ -‬כימות הממצאים‬
‫כימות הממצאים של מספר קבוצות מצביע על רמה גבוהה יותר של טיעונים בשיח של‬
‫קבוצות שהן חלק מתוכנית ההתערבות‪ .‬בטבלה ‪ 23‬ובאיור ‪ 9‬מרוכזים הממצאים של ‪ 14‬תצפיות‬
‫של קבוצות שהן חלק מכיתות ההשוואה – ללא התערבות‪ ,‬להן היו סכום כולל של ‪ 68‬טיעונים‬
‫)‪ ,(N=68‬ו‪ 8-‬תצפיות של קבוצות שהן חלק מכיתות הניסוי – עם התערבות‪ ,‬להן היו סכום כולל‬
‫של ‪ 55‬טיעונים )‪.(N=55‬‬
‫כפי שניתן לראות בטבלה ‪ ,23‬מצאנו על‪-‬ידי ניתוח סטטיסטי המציג סטטיסטיקה תיאורית‬
‫ועיבוד א‪-‬פרמטרי בעזרת המבחן ‪ ,Kruskal-Wallis‬כי היקף השיח הטיעוני שבא לידי ביטוי‬
‫במספר הטיעונים שעולים בשיח אינו שונה באופן מובהק בשתי הקבוצות הנ"ל‪ .‬אך‪ ,‬רמת הטיעון‬
‫בשיח של קבוצות ההתערבות גבוהה באופן מובהק מזו של קבוצות ההשוואה (ללא התערבות)‪.‬‬
‫כדי לנסות לאפיין את ההבדל בין הקבוצות‪ ,‬נתייחס לשכיחות היחסית של הטיעונים ברמות‬
‫השונות‪ .‬באיור ‪ 9‬ניתן לראות את השכיחות היחסית של הטיעונים באותן קבוצות‪.‬‬
‫טבלה ‪ :23‬מספר הטיעונים הממוצע ורמת הטיעון הממוצעת והחציונים המתאימים בשיח‪ ,‬בניסוי חקר פתוח ללא‬
‫התערבות (‪ 14‬תצפיות) וניסויי חקר פתוח עם התערבות (‪ 8‬תצפיות)‬
‫ממוצע לתצפית‬
‫לניסוי‬
‫חציון רמת‬
‫הטיעון‬
‫‪6‬‬
‫חקר פתוח ללא‬
‫התערבות‬
‫חקר פתוח עם‬
‫‪2‬‬
‫)‪ (1) (p‬‬
‫)‪2.4 (1.01‬‬
‫‪2‬‬
‫(‪4.9 )2.1‬‬
‫‪7‬‬
‫)‪2.8 (1.04‬‬
‫‪3‬‬
‫)(‪6.9 )3.2‬‬
‫)‪(SD‬‬
‫)‪(N=68‬‬
‫)‪(N=55‬‬
‫)‪6.7 (0.01‬‬
‫)‪2.64 (N.S‬‬
‫ניתן לראות שרוב הטיעונים בשיח של הקבוצות עם התערבות הם ברמה ‪ 3‬ומעלה ואילו רוב‬
‫הטיעונים בשיח של הקבוצות ללא התערבות היא מתחת לרמה ‪ .3‬נמצא הבדל מובהק בשכיחויות‬
‫של הטיעונים בשיח כאשר מתייחסים לטיעונים ברמה ‪ ,1-2‬כטיעונים ברמה נמוכה‪ ,‬לעומת‬
‫טיעונים ברמה ‪ 3-5‬הנחשבים לטיעונים ברמה גבוהה )‪ .2(1)=6.3 (0.01<p<0.05‬מסתמן כי‬
‫הקבוצות השייכות לקבוצת ההתערבות מנהלות שיח במהלכו התלמידים מבססים את טענותיהם‬
‫על עדויות שהן בדרך כלל תוצאות הניסוי‪ ,‬ומשלבים הסברים מדעיים לקשור בין הטענות‬
‫לעדויות‪.‬‬
‫‪73‬‬
‫איור ‪ :9‬השכיחות היחסית של טיעונים ברמות שונות בשיח של ניסויי חקר עם וללא התערבות‪.‬‬
‫שכיחות הטיעונים בשיח בניסויי חקר פתוח‬
‫בקבוצות עם התערבות )‪ (N=55‬וללא התערבות )‪(N=68‬‬
‫ללא התערבות‬
‫עם התערבות‬
‫רמה ‪5‬‬
‫רמה ‪4‬‬
‫רמה ‪2‬‬
‫רמה ‪3‬‬
‫‪60‬‬
‫‪50‬‬
‫‪40‬‬
‫‪30‬‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫‪0‬‬
‫רמה ‪1‬‬
‫ניתן לסכם ולומר כי‪ ,‬כנראה‪ ,‬חשיפת התלמידים לתוכנית ההתערבות (אם בכיתה ואם‬
‫במעבדה) העלתה אצל התלמידים את המודעות לצורך לבסס טענות‪ .‬ובמעבדה ביסוס זה בא לידי‬
‫ביטוי במתן עדויות מן הניסוי לביסוס הטענה‪ ,‬כמו גם מתן הסברים מדעיים רלוונטיים הקושרים‬
‫בין תוצאות הניסוי והטענה‪.‬‬
‫ממצאים שעולים מהראיונות עם התלמידים לגבי אופי הדיונים המתנהלים במעבדת החקר‪,‬‬
‫התייחסות להבדל בין קבוצות ההתערבות לקבוצות ההשוואה‬
‫בתשובה לשאלה המחקר הראשונה‪ ,‬עמ' ‪ ,49‬התייחסנו לראיונות עם תלמידים בהקשר‬
‫לדיונים במעבדה‪ ,‬בהתייחס לשאלה "האם אתם יכולים לתאר כיצד התנהלו הדיונים בקבוצה במהלך‬
‫הניסוי?" כפי שצוין עלו מספר קטגוריות מתוך תשובות התלמידים‪ ,‬המאפיינות את השיח כשיח‬
‫טיעוני‪ .‬השכיחות היחסית של שלוש קטגוריות (שכנוע וחילוקי דעות‪ ,‬חשיבה ביקורתית‬
‫ושיתופיות) נמצאה דומה לגבי תלמידים השייכים לכיתות ההשוואה ולגבי התלמידים השייכים‬
‫לכיתות הניסוי (ראה איור ‪ .)10‬אך השכיחות היחסית של הקטגוריות ביסוס ההסברים במהלך‬
‫הדיון‪ ,‬ותהליך למידה המתרחש במהלך השיח נמצאו שונים בצורה מובהקת בין האוכלוסיות‬
‫(הממצאים בהתאמה )‪.2(1)=4.3( p<0.05) ,2(1)=4.55 (p<0.05‬‬
‫‪ 68%‬מהתלמידים השייכים לקבוצת ההתערבות )‪ (N=25‬מתארים את הדיונים במהלך‬
‫המעבדה‪ ,‬מציינים שבמהלך השיח הם נהגו לבסס את דבריהם‪ .‬הם מציינים שלהסביר ולנמק‬
‫הפכו להיות חלק מתרבות השיח שלהם‪ ,‬לעומת ‪ 33%‬מהתלמידים שציינו זאת בקבוצת ההשוואה‬
‫)‪ .(N=15‬כמו כן‪ ,‬תלמידים מקבוצת הניסוי (‪ )36%‬מדווחים שבהלך השיח מתרחש תהליך למידה‪,‬‬
‫לעומת ‪ 7%‬בלבד בקבוצת ההשוואה‪ .‬יתכן שההסברים הנלווים לטענות‪ ,‬הם אלו שגרמו‬
‫לתלמידים לזהות תהליך למידה במהלך השיח‪ .‬טבלה ‪ 24‬מרכזת דוגמאות לציטוטים המדגימים‬
‫את הקטגוריות הדנות בביסוס ובלמידה‪.‬‬
‫לאחר שהתלמידים תיארו את הדיונים שהתנהלו בקבוצות העבודה‪ ,‬הם נשאלו שאלה יותר‬
‫מפורשת לגבי העלאת טיעונים בדיונים‪" :‬האם הדיונים בקבוצות כללו העלאת טיעונים ע"י חברי‬
‫הקבוצה?" תשובות התלמידים לשאלה זו חוזרות ומדגישות את הנאמר לגבי אופי הדיונים‬
‫בשאלות הראיון הקודמות‪ ,‬אך כשם שהשאלה היתה יותר מפורשת תשובות התלמידים יותר‬
‫מפורשות וכוללות מונחים מתחום בניית הטיעונים‪ .‬התלמידים ציינו שהעלאת טיעונים התרחשה‬
‫‪74‬‬
‫בשלבים שונים של תהליך החקר‪ ,‬החל בפירוש התצפיות‪ ,‬העלאת השערה‪ ,‬ניתוח התוצאות‬
‫והסקת המסקנות‪.‬‬
‫איור ‪ :10‬שכיחות מאפייני השיח במעבדה כפי שעלו מראיונות התלמידים בקבוצות ההתערבות ובקבוצות ההשוואה‪.‬‬
‫מאפייני השיח כפי שעלו מראיונות התלמידים בקבוצות עם‬
‫התערבות )‪ (N=25‬וללא התערבות )‪(N=15‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫למידה‬
‫ביסוס‬
‫‪*p<0.05‬‬
‫שיתופיות‬
‫חשיבה‬
‫בקורתית‬
‫שכיחות ב‪-‬‬
‫‪100‬‬
‫‪90‬‬
‫‪80‬‬
‫‪70‬‬
‫‪60‬‬
‫‪50‬‬
‫‪40‬‬
‫‪30‬‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫‪0‬‬
‫ללא‬
‫עם‬
‫שכנוע‬
‫וחילוקי דעות‬
‫טבלה ‪ : 24‬תשובות של תלמידים‪ ,‬אשר מאפיינות את השיח במהלך ניסויי החקר בקבוצת הניסוי*‪.‬‬
‫קטגוריות‬
‫ביסוס טענות‬
‫הסבר והנמקה‬
‫ציטוטים לדוגמה מתוך הראיונות‬
‫אורית‪ :‬כל הדיונים שלנו היו ממש משמעותיים‪ .‬משה ממש יודע לנמק יש לו הסברים‬
‫שממש היה לי כייף לשמוע גם לגלעד ‪ ,‬הם הציעו הסברים ממש מעניינים לתופעות‪ ,‬הם‬
‫חושבים אחרת ממני‪ ,‬אחרת שונה‪ ,‬זה היה ממש מעניין‪.‬‬
‫ל יאור‪ .... :‬היו דברים שבנות אמרו ואמרתי שזה לא נראה לי שזה ישפיע‪ ,‬או לא תמיד‬
‫הסכמתי להשערה שהציעו‪ .‬נתתי גם את העמדה שלי‪ ,‬ניסיתי לשכנע אותם על בסיס מה‬
‫שלמדנו בכיתה‪ ,‬על בסיס מדעי‪.‬‬
‫אילה‪ :‬לפעמים משהו אומר טענה אבל הוא לא יודע למה‪ ,‬לא יודע לבסס‪ ,‬ואז יש אחד‬
‫אחר שמביא את הנימוק ואז מגיעים לטענות מבוססות‪ .‬אבל לפעמים יש תלמידים‬
‫שמבינים טוב ומהתחלה נותנים טענות מבוססות‪.‬‬
‫התרחשות‬
‫תהליך למידה‬
‫במהלך הדיון‬
‫נועם‪ :‬לפעמים זה גורם להוספת הסברים ולהבנה טובה יותר של מה שקורה‪ ,‬לפעמים‬
‫נדמה שהגענו למבוי סתום‪ ,‬אבל המשך הדיון מוציא אותנו ומוביל אותנו לפתרון‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬הדיונים היו מאוד טובים כי הצלחנו מצד אחד להגיע לדיון פורה מאוד‪ ,‬אבל מצד‬
‫שני גם נהנינו ממנו הוא לא היה דיון קפוא ומאולץ‬
‫אלי‪ :‬באחד הניסויים אדיר העלה השערה לא נכונה ו"חפרנו" על זה חצי שעה‪ ,‬עד שהבנו‬
‫בדיוק את הטעות‪ .‬ואז שינינו את ההשערה‪.‬‬
‫אורית‪ :‬אנחנו שאלנו שאלות אחד את השני‪ ,‬כיצד מסבירים את התופעות ‪ ,‬מה לדעתך‬
‫קרה? יש ניסויים שאני הבנתי ואחר לא הבין‪ ,‬אז מסבירים אחד לשני אז מה קרה פה‬
‫בעצם‪ ,‬הדיונים בעצם מעשירים‪ .‬היו לנו דיונים על מה לעשות איך לבחור ניסוי שאחרים‬
‫לא עשו רצינו להיות יותר מקוריים‪ .‬אבל בעיקר הדיונים היו לקבל מידע אחד מהשני‪.‬‬
‫*פירוט לגבי הקטגוריות הנוספות הוצג בטבלה ‪ 11‬עמ' ‪50‬‬
‫‪75‬‬
‫התלמידים רואים במעבדה מקום טבעי להעלאת טיעונים‪ ,‬אישיים וכאלו שנבנים על‪-‬ידי‬
‫הקבוצה‪ .‬הטיעונים עולים כמתבקש מהמשימות המוטלות עליהם‪ ,‬וכמתבקש מאופיו של המדע‪.‬‬
‫להלן ציטוטים המדגימים את תפיסתם של התלמידים לגבי היות השיח במעבדה שיח טיעוני‪:‬‬
‫חנה‪ :‬בטח שהעלו טיעונים‪ ,‬כי זה הבסיס לדיבור במעבדה כל אחד רצה לשכנע לגבי הטענה שהוא‬
‫העלה‪ .‬בגלל זה היו ויכוחים‪ ,‬כל אחד ניסה להוכיח שהוא צודק‪.‬‬
‫דני‪ :‬אמרנו לא רק את הטענות‪ ,‬כדי לשכנע היינו צריכים לבסס את הטענה על הסבר מדעי‪.‬‬
‫נועם‪ :‬בטח‪ ,‬אומנם לא בשלמות ע"י כל אחד בעצמו‪ ,‬אבל ביחד נבנה טיעון‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬תמיד‪ .‬זה תמיד קורה‪ ,‬בשלב שלכתיבת הדו"ח‪ ,‬רוצים לכתוב השערה עם בסיס מדעי‪ ,‬אחד אומר‬
‫את הטענה ואם הוא מבין את החומר טוב הוא גם נותן את הנימוק שלו‪ ,‬ואם לא אז מישהו אחר אומר‬
‫את הנימוק‪ .‬אין ניסוי שזה לא קורה ‪ ...‬נותנים עדויות על פי מה שלמדנו בכיתה‪ ,‬לפעמים העדויות הן‬
‫מהניסוי‪ ,‬זה קרה לך מול העיניים בניסוי אז זה נכון‪.‬‬
‫רות‪ :‬הטיעון מתאים לחשיבה מדעית‪ ,‬ובעצם בכל מקרה שמעלים טענה צריך לבסס אותה‪.‬‬
‫גם מורים בקבוצת ההתערבות רואים במעבדה פלטפורמה אידיאלית לבניית טיעון‪ ,‬ומציינים‬
‫שיש לכלול את הקניית המיומנות גם בכיתה‪ .‬רצוי שתהיה תוכנית מובנית להקניית המיומנות‬
‫המשולבת עם התכנים הנלמדים‪.‬‬
‫רינת‪ :‬המעבדה היא מקום מצוין לעשות את זה [הקניית מיומנות הטיעון]‪ ,‬צריך לעשות את זה גם‬
‫בכיתה‪ .‬זה צריך להיכנס במערכי שיעור מובנים מוכנים למורים‪ ,‬מורה שעובר ברצף עובר גם על זה‪.‬‬
‫זה צריך להיות מובנה בתוכנית הלימודים‪.‬‬
‫אורלי‪ :‬הביסוס של טענות מאד חשובה‪ ,‬כיצד הניסוי הוכיח את נכונותה של הטענה כיצד לקשור בין‬
‫תוצאות הניסוי והסברים מדעיים שלמדנו בכיתה‪ ....‬לא רק המבנה הטכני של הטיעון‪ ,‬אלא גם חשוב‬
‫מאוד להעביר את המסר של החשיבות של הטיעון‪.‬‬
‫מרינה‪ :‬כן אני חושבת שזה מאוד חשוב‪ ,‬כי אני חושבת שבלי קשר לכימיה‪ ,‬הם לא יודעים לכתוב כמו‬
‫שצריך גם אם הם יודעים את החומר‪ ,‬ואם מלמדים אותם איך לכתוב‪ ,‬אז הטיעון מאוד עוזר‪ ,‬הוא‬
‫מלמד אותם איך לסדר את כל מרכיבי התשובה‪ .‬זה שלב שמאפשר להם לחשוב ולארגן את הידע‬
‫שלהם בצורה מסודרת‪.‬‬
‫מסקנות בדו"חות ניסויי החקר של קבוצות שהשתתפו בתוכנית התערבות‬
‫ביצוע ניסוי החקר מלווה בכתיבת דו"ח אשר נכתב על‪-‬ידי חברי הקבוצה במעבדה במהלך‬
‫הניסוי ונקרא "דו"ח חם"‪ .‬התלמידים נדרשים בהנחיות פעילות החקר "הסיקו מסקנות רבות ככל‬
‫האפשר על הבסיס של כל תוצאות הניסויים ונמקו"‪ .‬התלמידים בדומה למדענים נדרשים לטעון את‬
‫טענותיהם בעקבות הניסוי‪ .‬מן הראוי שטענותיהם תהיינה מבוססות על תוצאות הניסוי ויתלווה‬
‫אליהן הסבר מדעי‪ .‬מכאן שהמסקנות כפי שהן הנדרשות מן התלמידים בסיומו של הניסוי הן‬
‫במתכונת של טיעון הכולל‪ :‬טענה‪ ,‬עדויות והסבר מדעי המקשר ביניהן‪ ,‬כפי שמינס וווס & ‪(Means‬‬
‫)‪ Voss, 1996‬הגדירו טיעון‪ :‬מסקנה שנתמכת על‪-‬ידי נימוק אחד לפחות‪.‬‬
‫בסעיף זה אתאר את העבודה עם הפיגומים לכתיבת מסקנות‪ ,‬כמו כן‪ ,‬אשווה בין מסקנות‬
‫שנכתבו בדו"חות של קבוצות הניסוי וקבוצות ההשוואה‪.‬‬
‫‪76‬‬
‫עבודה עם פיגומים )‪ (scaffolding‬לכתיבת מסקנות‬
‫לאחר כתיבת דו"ח המעבדה של הניסוי הראשון‪ ,‬התלמידים בכיתה ‪ ,5‬נתבקשו לתקן ולשפר‬
‫את כתיבת המסקנות בעזרת "דף לכתיבת מסקנה" שמהווה פיגום בכתיבת מסקנה (ראה נספח‬
‫‪ .)2‬בטבלה ‪ 25‬מופיעות מספר דוגמאות למסקנות שנכתבו בדו"ח הקבוצתי של אחת הקבוצות‬
‫בכיתה ‪ ,5‬ובמקביל דוגמאות למסקנות שנבחרו לעבור שיכתוב על ידי חברי הקבוצה בעזרת "דף‬
‫לכתיבת מסקנה"‪.‬‬
‫השוואה בין רמת המסקנות בדו"ח הקבוצתי לבין רמתן בעזרת הדף המנחה לכתיבת מסקנה‪,‬‬
‫מצביעה על שינוי הן מבחינת מרכיבי הטיעון והן מבחינת רמת ההסברים‪ .‬מהסברים ברמת‬
‫ההצהרה בלבד‪ ,‬למסקנות מבוססות המשלבות מושגים מדעיים רלוונטיים‪ :‬לחץ‪ ,‬אידוי‪ ,‬ומצבי‬
‫צבירה‪ .‬דף כתיבת מסקנה חייב את התלמידים להתייחס לכל מרכיבי המסקנה‪ ,‬ואכן חל שיפור‬
‫במסקנות בצורה ניכרת‪.‬‬
‫טבלה ‪ : 25‬השוואה בין מסקנות כפי שנכתבו בדו"ח הקבוצתי לבין מסקנות שנכתבו בעזרת "דף לכתיבת מסקנה"‪.‬‬
‫מסקנות כפי שנכתבו בדו"ח מסקנות כפי שתוקנו באופן יחידני בעזרת "דף לכתיבת‬
‫מסקנה"‪:‬‬
‫הקבוצתי‪:‬‬
‫לא כל הזרעים התפוצצו [עדויות]‪.‬‬
‫לא כל הזרעים מתבקעים [טענה]‪ .‬העדויות היו תוצאות הניסוי שהראו‬
‫שחלק מהזרעים התפוצצו וחלק רק נסדקו [עדויות]‪ .‬ההסבר לכך הוא‬
‫שכל הזרעים שהתפוצצו היו בעלי קליפה‪ ,‬וכך נוצר בהם לחץ עקב‬
‫החימום [הסבר מדעי]‪ .‬והזרע שלא התפוצץ (העדשים) היה ללא קליפה‬
‫[עדויות]‪ .‬וכך לא היתה אפשרות שייווצר בו לחץ [הסבר מדעי]‪ ,‬ומכאן‬
‫שלקליפה יש משמעות רבה להתבקעות הגרעין ובלעדיה הגרעין לא‬
‫יתפוצץ [טענה]‪ .‬הלחץ בתוך הזרע נוצר מהתחממות המים שבתוך‬
‫הזרע ושינוי מצב הצבירה ממים לגז‪ .‬וכך הלחץ שנוצר הביא‬
‫להתבקעות הזרע [הסבר מדעי]‪.‬‬
‫בכל הזרעים שהשתתפו בניסוי יש‬
‫מים [טענה]‪.‬‬
‫בכל הזרעים שהשתתפו בניסוי (חומוס פול‪ ,‬תירס‪ ,‬שעועית ואורז) יש‬
‫מים [טענה מוגבלת]‪ .‬המים שבתוך כל זרע יוצרים לחץ‪ ,‬בגלל שבעת‬
‫החימום הם הופכים לאדים וזקוקים ליותר מקום‪ .‬נוצר לחץ פנימי ואז‬
‫קשה לקליפה לשאת בלחץ והזרע מתפוצץ‪ .‬ככל שהקליפה עבה‪,‬‬
‫חזקה ולא פגומה לוקח לזרע יותר זמן להתפוצץ כי היא מסוגלת‬
‫להחזיק בתוכה לחץ גבוה יותר‪[ .‬הסבר מדעי]‪.‬‬
‫במהלך כתיבת הדו"ח של הניסוי הבא התלמידים נתבקשו להיעזר ב"דף לכתיבת מסקנה"‪.‬‬
‫בדו"חות הבאים התלמידים כבר לא נעזרו ב"דף לכתיבת מסקנה"‪ .‬כפי שנאמר בכיתה ‪" 8‬דף‬
‫כתיבת מסקנה היה לשגרה‪ ,‬והתמידים נעזרו בו באופן קבוע לצורך כתיבת המסקנה מהראיונות‬
‫עם התלמידים בקבוצה זו עולה‪:‬‬
‫תמר‪ :‬הדף ארגן לנו בעיניים וגם בראש את העדויות ההסבר המדעי ואיך לקשר ביניהם‪ .‬כשעשינו את‬
‫הניסוי כל פעם כל פרט קפץ למקום אחר‪ ,‬והדף הזה עזר לנו לארגן את כל המרכיבים שצריכים להופיע‬
‫במסקנה‪ .‬בלי זה‪ ,‬זה היה קשה‪.‬‬
‫מור‪ :‬עבודה עם הדף עזרה לנו לא לשכוח את כל הפרטים הנדרשים ובעזרתו יכולנו להתייחס להכל‪,‬‬
‫השתמשנו בזה בכל ניסוי‪.‬‬
‫‪77‬‬
‫דנית‪ :‬תמיד אנחנו מבקשים אותו מהמורה‪.‬‬
‫גם התייחסותן של מורות הניסוי ל"דף כתיבת מסקנה" היה מאוד חיובי‪:‬‬
‫אורלי‪ :‬לפי דעתי הוא לא צריך להיות תומך‪ ,‬אלא הוא צריך להיות חלק מהוראות העבודה במעבדה‬
‫מלכתחילה‪ ,‬כדי שלא תהיה כפילות‪ .‬זה צריך להיות חלק אינטגרלי מהוראות הניסוי‪.‬‬
‫רינת‪ :‬אני מתכוונת להמשיך לתת לתלמידים אותו בשנים הבאות‪.‬‬
‫מרינה‪ :‬בזמן האחרון חשוב לי מאוד שהם ידעו לכתוב תשובה בצורה מסודרת‪ .‬כי חשוב מאוד שתלמיד‬
‫מעבר לזה שהוא ידע את החומר חשוב שהוא ידע לכתוב בצורה מאורגנת ונכונה‪ .‬הדף הזה עוזר מאוד‪.‬‬
‫בשנה הבאה אני מתכוונת להמשיך להשתמש בדף‪ ,‬כי להגיד להם סתם תכתבו מסקנה‪ ,‬ואז לא יוצא‬
‫מזה שום דבר‪ ,‬ברגע שהם ממלאים את הדף‪ ,‬הם יודעים לארגן את הממצאים ואת כל התהליך ולכתוב‬
‫מסקנה מלאה‪.‬‬
‫הערכת המסקנות‪ -‬השוואת בין המסקנות בדו"חות של קבוצת הניסוי וקבוצת ההשוואה‬
‫הערכת המסקנות‪ ,‬כפי שמוצעת במחקר זה‪ ,‬כוללת התייחסות למרכיבי הטיעון ורמתו‪ ,‬כמו‬
‫גם לנכונות המדעית ורמתה‪ ,‬המתבטאת ברמות ההבנה (מאקרו‪ ,‬מיקרו‪ ,‬סמל‪ ,‬תהליך)‪ .‬הערכה‬
‫נעשתה על‪-‬פי המחוון המפורט בעמ' ‪.30‬‬
‫ניתוח המסקנות בדו"חות המעבדה מתייחס לדו"חות שנאספו במהלך יחידת המעבדה‪,‬‬
‫בניסויי חקר פתוח בלבד בכיתות ההשוואה (כיתות ‪ 2‬ו‪ )7 -‬ובכיתות הניסוי (כיתות ‪ 6 ,5‬ו‪.)8-‬‬
‫המסקנות של תלמידי קבוצת הניסוי הן מסקנות שנכתבו לאחר שהתלמידים נחשפו ל"דף כתיבת‬
‫מסקנה" כפי שהוסבר לעיל‪.‬‬
‫להלן מספר ממצאים שהתקבלו בעזרת ניתוחים סטטיסטיים של הנתונים הכמותיים‬
‫המתקבלים מן המחוון‪ .‬לצורך השוואה בין חמשת הכיתות‪ ,‬כיתות השוואה וכיתות ניסוי‪ ,‬בצענו‬
‫מבחן ניתוח שונות מסוג ‪ ANOVA‬להשוואה בין הממוצעים השונים‪ .‬בטבלה ‪ 26‬מוצגים‬
‫ממוצעים‪ ,‬סטיות תקן ותוצאות המבחן לניתוח שונות ‪ ANOVA‬למאפיינים השונים הבונים את‬
‫המחוון להערכת המסקנות‪.‬‬
‫טבלה ‪ :26‬מאפייני המסקנות בדו"חות התלמידים בכיתות ההשוואה ובכיתות הניסוי‬
‫כיתות השוואה‬
‫המשתנה‬
‫ניקוד‬
‫לטיעון‬
‫נכונות‬
‫מדעית‬
‫רמות הבנה‬
‫כיתה ‪2‬‬
‫(‪)N=13‬‬
‫ממוצע‬
‫)‪(SD‬‬
‫‪2.15‬‬
‫)‪(0.69‬‬
‫‪2.08‬‬
‫)‪(0.49‬‬
‫‪2.00‬‬
‫)‪(0.00‬‬
‫‪1.15‬‬
‫)‪(0.38‬‬
‫(‪)N=8‬‬
‫ממוצע‬
‫)‪(SD‬‬
‫‪2.00‬‬
‫)‪(0.53‬‬
‫‪2.00‬‬
‫)‪(0.53‬‬
‫‪2.00‬‬
‫)‪(0.00‬‬
‫‪1.50‬‬
‫)‪(0.53‬‬
‫תוצאות ‪ANOVA‬‬
‫מבחן‬
‫כיתות ניסוי‬
‫(‪)N=18‬‬
‫ממוצע‬
‫)‪(SD‬‬
‫‪2.83‬‬
‫)‪(0.38‬‬
‫‪2.86‬‬
‫)‪(0.38‬‬
‫‪1.83‬‬
‫)‪(0.38‬‬
‫‪1.72‬‬
‫)‪(0.67‬‬
‫(‪)N=6‬‬
‫ממוצע‬
‫)‪(SD‬‬
‫‪3.17‬‬
‫)‪(0.41‬‬
‫‪3.08‬‬
‫)‪(0.74‬‬
‫‪1.83‬‬
‫)‪(0.41‬‬
‫‪2.17‬‬
‫)‪(0.75‬‬
‫(‪)N=10‬‬
‫ממוצע‬
‫)‪(SD‬‬
‫‪3.10‬‬
‫)‪(0.57‬‬
‫‪3.15‬‬
‫)‪(0.58‬‬
‫‪1.80‬‬
‫)‪(0.42‬‬
‫‪1.80‬‬
‫)‪(0.79‬‬
‫)‪F (p‬‬
‫)‪9.70 (p<0.0001‬‬
‫)‪11.53 (p<0.0001‬‬
‫)‪1.04 (p=NS‬‬
‫)‪3.32 (p<0.05‬‬
‫מבחן ‪ Duncan's multiple range‬מצביע כי‪:‬‬
‫‪ ‬לגבי המשתנים רמת טיעון וניקוד לטיעון‪ ,‬ישנן שתי קבוצות שונות בצורה מובהקת‪,‬‬
‫‪ .A>B‬לקבוצה ‪ A‬שייכות כיתות ‪ 8 ,6‬ו‪ ,5 -‬ואילו לקבוצה ‪ B‬שייכות כיתות ‪ 2‬ו‪.7 -‬‬
‫ממצאים אלו הינם בהתאמה לכיתות הניסוי וכיתות ההשוואה‪.‬‬
‫‪78‬‬
‫‪ ‬לגבי המשתנה רמות הבנה‪ ,‬ישנן שתי קבוצות שונות בצורה מובהקת‪ .A>B ,‬לקבוצה ‪A‬‬
‫שייכות כיתות ‪ 6‬ו‪ ,8-‬ואילו לקבוצה ‪ B‬שייכות כיתות ‪ 2‬ו‪ .7 -‬כיתה ‪ 5‬יכולה להשתייך לכל‬
‫אחת מהקבוצות הנ"ל‪ .‬ממצאים אלו בהתאמה לכיתות הניסוי וכיתות ההשוואה‬
‫(המובהקות לגבי כיתה ‪ 5‬נמוכה)‪.‬‬
‫‪ ‬לגבי המשתנה נכונות מדעית‪ ,‬אין הבדלים מובהקים בין הקבוצות‪.‬‬
‫ההבדל בין המסקנות של כיתות הניסוי ושל כיתות ההשוואה‪ ,‬נבדק גם על‪-‬ידי מבחן ניתוח‬
‫שונות ‪ ANOVA‬בין המסקנות של כיתות ההשוואה לבין המסקנות של כיתות הניסוי‪ ,‬לצורך הצגה‬
‫חזותית של הממצאים‪ .‬באיור ‪ 11‬ניתן לראות את הממצאים של מבחן זה‪ N .‬מתאר את מספר‬
‫המסקנות שנבדקו‪ .‬הבדל מובהק נמצא ברמת הטיעון‪ ,‬ניקוד לטיעון ורמות הבנה במסקנות של‬
‫כיתות הניסוי מול כיתות ההשוואה‪.‬‬
‫בכיתות הניסוי כ‪ 88%-‬מהמסקנות כללו את כל מרכיבי הטיעון ‪ CDW‬בעוד שבכיתות‬
‫)‪ .2(1)=23.3 (p<0.0001‬שכיחות טיעונים מסוג‬
‫ההשוואה רק כ‪ 24%-‬הבדל זה נמצא מובהק‬
‫‪ CDW‬נבחרה להשוואה שכן טיעונים הכוללים הפרכות אינם מופיעים במסקנות הכתובות‪ ,‬כמו כן‬
‫השכיחות של טיעונים מסוג ‪ CDWB‬נמוכה ביותר כך שאינה יכולה להוות מדד להשוואה‪.‬‬
‫בכיתות הניסוי כ‪ 62%-‬מהמסקנות כללו ביסוס בעזרת עדויות‪ ,‬ואילו בכיתות הניסוי כ‪.97%-‬‬
‫הבדל זה נמצא מובהק )‪2(1)=11.7 (p<0.001‬‬
‫איור ‪ :11‬מאפייני המסקנות בכיתות ההשוואה ובכיתות הניסוי (‪ N‬מתאר את מספר המסקנות שנבדקו)‪.‬‬
‫מאפייני המסקנות בכיתות ההשוואה (‪ )N=21‬ובכיתות הניסוי (‪)N=34‬‬
‫‪3.5‬‬
‫‪3.0‬‬
‫‪2.0‬‬
‫*‬
‫‪1.5‬‬
‫‪1.0‬‬
‫הערכת המאפיינים‬
‫**‬
‫**‬
‫‪2.5‬‬
‫כיתות השוואה‬
‫כיתות ניסוי‬
‫‪0.5‬‬
‫‪0.0‬‬
‫רמות הבנה‬
‫נכונות מדעית‬
‫ניקוד לטיעון‬
‫‪*0.01<p<0.05‬‬
‫‪**p<0.001‬‬
‫על בסיס הממצאים הנ"ל ניתן להסיק ששימוש ב"דף לכתיבת מסקנה"‪ ,‬שהוא חלק מתוכנית‬
‫ההתערבות במעבדה‪ ,‬הינו כלי טוב להקניית מיומנות כתיבת מסקנה‪ ,‬ומומלץ להשתמש בו בכל‬
‫כיתות המעבדה‪.‬‬
‫יש לציין‪ ,‬שייתכנו מספר גורמים‪ ,‬שמשפיעים על רמת המסקנות של התלמידים בדו"ח (מעבר‬
‫לבניית טיעון עם כל המרכיבים הרלוונטיים)‪:‬‬
‫‪ ‬הרקע המדעי הנדרש לביסוס המסקנה ‪ -‬האם הרקע המדעי ברור לתלמידים? האם‬
‫התלמידים שולטים ברקע המדעי בעקבות לימודיהם בכיתה? בקיאות ברקע המדעי מאפשרת‬
‫לתלמידים לבסס טוב יותר את הטענות העולות במסקנות‪.‬‬
‫‪79‬‬
‫‪ ‬ידיעת שמות החומרים המשתתפים בניסוי – ידיעת שמות החומרים ונוסחאותיהם מאפשרת‬
‫לתלמידים להתייחס לחומרים גם ברמת המיקרו והסמל‪ ,‬עובדה המאפשרת שילוב של מספר‬
‫רב יותר של רמות הבנה בביסוס של המסקנה‪.‬‬
‫בחינת תרומת תוכנית ההתערבות בניסויי חקר חלקי לזיהוי חומרים‬
‫הממצאים והניתוח בסעיף זה מתייחסים לניסוי "זיהוי חומרים"‪ ,‬שהוא ניסוי חקר חלקי‬
‫באופיו ‪ .‬התלמידים נדרשים לתכנן ניסוי על מנת לזהות סדרה של חומרים‪ ,‬לאחר מכן‪ ,‬הם‬
‫נדרשים לבצע את הניסוי שתוכנן על‪-‬ידם‪ ,‬לארגן את התוצאות‪ ,‬לנתח אותן ולבסוף‪ ,‬לזהות את‬
‫החומרים‪ .‬הניסוי התנהל בשתי כיתות שונות‪ ,‬האחת בכיתה י"א עם המורה רחל‪ ,‬והשניה בכיתה‬
‫י"ב עם המורה מרינה שתי הכיתות שייכות לאותו בית ספר‪.‬‬
‫נתייחס בשלב ראשון לכיתתה של רחל‪ ,‬כיתה ‪ .3‬כשבוע לפני ביצוע הפעילות‪ ,‬הסבירה המורה‪,‬‬
‫רחל‪ ,‬לתלמידים לראשונה מהו טיעון ומהם מרכיביו‪ .‬בפעילות הבאה התלמידים היו אמורים‬
‫לתרגל את מיומנות בניית הטיעון בעזרת היכרות עם מרכיבי הטיעון תוך כדי כתיבה של דו"ח‬
‫הניסוי‪ ,‬בסופו של הניסוי‪ .‬ניסוי גילוי הוא ניסוי שיכול לתרגל את מיומנות הטיעון כי בסיומו של‬
‫הניסוי התלמידים נדרשים לזהות בוודאות חומרים‪ .‬הקביעה של התלמידים לזהות החומר היא‬
‫הטענה‪ .‬הטענה מתבססת על עדויות שנאספו במהלך הניסוי שהתלמידים תכננו את מהלכו‪ .‬כמו‬
‫כן‪ ,‬על התלמידים לבסס את הקשר בין הטענה והעדויות בעזרת ידע תכני שנלמד בכיתה‪.‬‬
‫הפעילות "זיהוי נעלמים" התנהלה בכיתה של רחל במפגש אחד שהתבצע בתאריך ‪.24.12.07‬‬
‫לקראת הפעילות התלמידים קבלו את רשימת החומרים אותם יצטרכו לזהות‪ ,‬ונתבקשו לאסוף‬
‫מידע על החומרים שיסייע בידם לזהות אותם‪ .‬הפעילות היא פעילות החקר הראשונה שהתבצעה‬
‫בכיתה‪ .‬המורה הגדירה את מטרות הניסוי כמטרות בתחום התוכן והמיומנויות‪" :‬הניסוי נועד‬
‫לחזרה על הנושא מבנה וקישור שנלמד בכיתה‪ ,‬להרגיל את התלמידים לעבודה בקבוצות להקנות את המיומנות‬
‫של תכנון ניסוי"‪ .‬בתחילת השיעור התלמידים קיבלו ציוד חומרים ואת הוראות הניסוי (ראה נספח‬
‫מספר ‪10‬ו')‪.‬‬
‫בנוסף להוראות הקבועות שהתלמידים מקבלים בניסויים מסוג זה‪ ,‬הם קיבלו הנחיות‬
‫להשלים טבלה המהווה פיגום לבניית טיעון על כל מרכיביו (טענה‪ ,‬עדויות והסבר מדעי המקשר‬
‫בין העדות לטענה)‪ ,‬כפי שניתן לראות להלן‪:‬‬
‫הוראות סטנדרטיות בניסוי גילוי‪:‬‬
‫‪ ‬פרשו ונתחו את התצפיות בכל אחד משלבי הניסוי‪.‬‬
‫‪ ‬נסחו את התהליכים שהתרחשו בשלבים השונים של הניסוי ‪.‬‬
‫‪ ‬זהו את המוצקים‪.‬‬
‫הוראות עם "פיגומים"‬
‫‪ ‬נסחו את התהליכים שהתרחשו בשלבים השונים של הניסוי ‪.‬‬
‫‪ ‬זהו את המוצקים וסכמו בטבלה (לפי הטבלה המצורפת)‪.‬‬
‫החומר‬
‫העדויות לקביעה‬
‫ההסבר המדעי לקשר בין זיהוי החומר והעדויות‬
‫‪81‬‬
‫להלן הנחיות המורה להשלמת הטבלה כפי שניתנו באחת מקבוצות העבודה‪:‬‬
‫רחל‪ :‬צריך לעשות עוד טבלה‪ ,‬טבלה אחרת שהיא בעצם טבלת ההוכחה‪ ,‬כותבים את שם החומר‪,‬‬
‫איזה נעלם הוא היה‪ ,‬איך אתם יודעים ואת ההסבר המדעי‪ .‬נגיד שאתם כותבים נתרן כלורי ואיך אתם‬
‫יודעים? כי הוא התמוסס‪ ,‬ההסבר המדעי הוא כי הוא חומר יוני‪...‬‬
‫ת‪ :‬והיה לו ריח‬
‫רחל‪ :‬חומר יוני לא מספיק מה עוד?‬
‫ת‪ :‬היה ריח בזמן האלקטרוליזה‪.‬‬
‫רחל‪ :‬היתה מוליכות חשמלית וגם היה ריח של כלור‪ ,‬ומה ההסבר המדעי‪ ,‬בזמן האלקטרוליזה‪...‬‬
‫הבנתם? קדימה‪.‬‬
‫התלמידים בכל קבוצות העבודה מילאו את המשימה‪ ,‬אך רמת הביצוע שונה מקבוצה‬
‫לקבוצה‪ .‬בטבלה ‪ 27‬מוצגות מספר דוגמאות אופייניות הלקוחות מתוך דו"חות התלמידים לניסוי‪.‬‬
‫מניתוח הטיעונים שהופיע בדו" חות התלמידים עולה כי כל הטיעונים כוללים את המרכיבים‬
‫הבסיסיים‪ :‬טענה‪ ,‬עדויות והסבר מדעי‪ .‬השוני מתבטא במספר העדויות שניתנו לקביעה מסוימת‪,‬‬
‫בנכונות ההסבר המדעי‪ ,‬בהיקפו (מתייחס לכל העדויות) וכן ברמת ההסבר המדעי מבחינת רמות‬
‫ההבנה בכימיה‪ .‬לדוגמה‪ ,‬בטיעון ‪ 1‬המוצג בטבלה ‪ ,27‬ניתנו שתי עדויות שהן רלוונטיות‪ ,‬שתיהן‬
‫מתארות תופעות ברמה המקרו המבוססות על תוצאות ניסוי‪ .‬ההסברים המדעיים משלבים את‬
‫רמות המקרו והמיקרו המפרטת את סוגי הקשרים האחראיים ליצירה‪/‬אי יצירה של תמיסה‪.‬‬
‫שילוב הטבלה בהוראות הניסוי השיג את מטרתו מבחינת היכרות עם מרכיביו של הטיעון‪,‬‬
‫ומיקוד התלמידים בניסוח הנימוק לאופן זיהוי החומרים‪ .‬עם זאת מומלץ להנחות את התלמידים‬
‫להקפיד לשלב הסברים ברמת המיקרו המצביעים על הבנה כימית גבוהה יותר‪ .‬כמו כן‪ ,‬מומלץ‬
‫להנחות את התלמידים לשלב את ניסוחי התגובות הרלוונטיים – רמת הסמל‪ ,‬בהסבר המדעי‪ ,‬שכן‬
‫שילוב רמת הבנה זו תשדרג את ההסבר המדעי של התלמידים ותקשור בין רמות ההבנה השונות‪.‬‬
‫ניסוחי התגובות כפי שהם מופיעים בדו"חות התלמידים בנפרד‪ ,‬הינם תלושים מהטיעונים עצמם‪,‬‬
‫ולא תורמים דים להבנה הכוללת של זיהוי החומרים‪.‬‬
‫מרינה‪ ,‬בכיתה ‪ , 8‬ביצעה את הניסוי עם תלמידיה בתחילת כיתה י"ב בתאריך ‪.16.10.2009‬‬
‫המטרות שהציבה לעצמה "הניסוי מסדר את הנושא מבנה וקישור שזה הבסיס לכל נושא אחר‪ ,‬זה מלמד‬
‫אותם לתכנן ניסוי וירענן להם את הנושא של מרכיבי הטיעון"‪ .‬לאור הניסיון של שנה קודמת הוראות‬
‫הניסוי עברו שינוי קל‪ ,‬שמהותו שילוב ניסוחי התגובה בהסברים המדעיים‪:‬‬
‫‪ ‬זהו את חמשת המוצקים וסכמו בטבלה (לפי הטבלה המצורפת)‪ .‬נסחו את התהליכים שהתרחשו‬
‫בשלבים השונים של הניסוי כחלק מההסבר המדעי ‪.‬‬
‫‪81‬‬
‫טבלה ‪ : 27‬דוגמאות לטיעונים כפי שהופיעו בדו"חות הניסוי של התלמידים בניסוי הגילוי ‪" ,‬זיהוי נעלמים" בכיתה ‪.3‬‬
‫החומר‬
‫‪.1‬‬
‫‪A- C20H42‬‬
‫החומר אינו מסיס במים‬
‫‪.2‬‬
‫‪D- NaCl‬‬
‫‪.3‬‬
‫–‪C‬‬
‫ההסבר המדעי לקשר בין זיהוי החומר‬
‫והעדויות‪.‬‬
‫החומר הוא חומר מולקולרי הקשור‬
‫בקשרי ‪ V.D.V‬ולכן אינו מתמוסס‬
‫בקשרי המימן של המים‪.‬‬
‫החומר התמוסס בציקלוהקסאן‬
‫שניהם מתקיימים קשרי ‪ V.D.V‬ולכן‬
‫הם מסוגלים להתרכב וליצור תמיסה‪.‬‬
‫*חומר יוני קל תמס‬
‫‪ .1‬מתמוסס במים‬
‫‪ .2‬במהלך אלקטרוליזה נדלקה נורה‪ * ,‬חומר יוני המכיל יונים ניידים מוליך‬
‫חשמל במהלך האלקטרוליזה‪,‬‬
‫[‪ ]3‬ונוצר גז בעל ריח חריף ליד‬
‫[*]התפרק החומר לנתרן ולגז כלור‬
‫האלקטרודה‬
‫שהוא בעל ריח חריף‪.‬‬
‫‪C12H22O11‬‬
‫‪ .1‬חומר מולקולרי‬
‫‪ .2‬מסיס במים‬
‫‪ .2‬מסיס במים מכיוון שיש לו קשרי‬
‫מימן‪.‬‬
‫‪ .3‬לא מוליך‬
‫‪ .3‬אין לו אלקטרונים ניידים ואין לו‬
‫יונים‪.‬‬
‫התלמידים בכל קבוצות העבודה מלאו את המשימה‪ .‬רמת הביסוס של הטיעונים בכיתה זו‬
‫גבוהה יותר מהכיתה של רחל‪ ,‬זאת כמובן‪ ,‬בעקבות הפיגומים שניתנו לתלמיד‪ .‬בטבלה ‪ 28‬מספר‬
‫דוגמאות אופייניות הלקוחות מתוך דו"חות התלמידים לניסוי בכיתה ‪.8‬‬
‫כפי שניתן לראות‪ ,‬הניסוי "זיהוי חומרים" מאפשר לתלמידים לעמוד על משמעות מרכיבי‬
‫הטיעון‪ ,‬ולהשתמש בהם בפועל‪ .‬לתרגל מהן עדויות‪ ,‬וכיצד לשלב הסבר המדעי אשר אמור לקשר‬
‫בין העדויות לטענה – זיהוי החומר‪" .‬פיגומים" מתאימים עוזרים לתמידים לכלול בדו"ח תשובות‬
‫ברמה גבוהה הן מבחינת מרכיבי הטיעון והן מבחינת ההסבר המדעי הכולל מגוון של רמות הבנה‪,‬‬
‫רמת המקרו הנכללת בעדויות‪ ,‬רמת המיקרו ורמת הסמל הנכללים בהסבר המדעי‪.‬‬
‫לסיכום‪ ,‬על פי התצפיות שערכנו במהלך המחקר בקבוצות המחקר ניתן לציין שניסויים בעלי‬
‫אופי שונה עשויים לתרום באופן שונה לבניית טיעונים‪ .‬מצאנו שניסוי חקר חלקי מסוג גילוי‬
‫חומרים‪ ,‬יכול להיות חלק מתהליך הקניית מיומנות הטיעון הכתוב‪ ,‬ומהקניית משמעות המושג‬
‫"עדויות" ‪ .‬ניסויי חקר פתוח עשויים לתרום לפיתוח מיומנות הטיעון הן בכתב והן בעל‪-‬פה‪ .‬החל‬
‫מהשיח שכולל את הדיונים השונים המתפתחים בניסויי החקר וכלה בדו"חות המעבדה הכתובים‪.‬‬
‫ניסוי חקר פתוח הכולל התערבות‪ ,‬עשוי לשפר את רמת השיח הטיעוני‪ ,‬כמו גם את רמת‬
‫המסקנות בדו"חות הכתובים‪.‬‬
‫‪82‬‬
‫טבלה ‪ : 28‬דוגמאות לטיעונים כפי שהופיעו בדו"חות הניסוי של התלמידים בניסוי הגילוי‪" ,‬זיהוי נעלמים" בכיתה ‪.8‬‬
‫החומר‬
‫‪.1‬‬
‫חומר ‪-C‬‬
‫‪C12H22O11‬‬
‫‪.1‬התמוסס במים‪.‬‬
‫‪.2‬התמיסה לא הוליכה חשמל‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫חומר ‪ .1 NaCl-D‬התמוסס במים‪.‬‬
‫‪ .2‬התמיסה הוליכה חשמל‪.‬‬
‫‪ .3‬נוצר משקע בתגובה של‬
‫ההסבר המדעי לקשר בין זיהוי החומר‬
‫לעדויות‬
‫‪ .1‬זהו חומר המולקולרי שיכול להשתלב‬
‫בקשרי מימן עם המים‪.‬‬
‫)‪C12H22O11 (s)  C12H22O11 (aq‬‬
‫מים‬
‫התמיסה עם ‪AgNO3(aq).‬‬
‫‪ .2‬זהו חומר מולקולרי שאינו מתפרק ליונים‬
‫חיוביים ושליליים ולכן אין לו יונים ניידים‬
‫שאחראיים להולכה בתמיסה‪.‬‬
‫‪ .1‬החומר התמוסס במים כי הוא חומר יוני‬
‫קל תמס‪.‬‬
‫)‪Cl-(aq‬‬
‫‪(aq) +‬‬
‫‪+‬‬
‫מים‬
‫‪Na‬‬
‫‪‬‬
‫)‪NaCl(s‬‬
‫‪.2‬התמיסה הוליכה חשמל כי יש בה יונים‬
‫ניידים‪.‬‬
‫‪ Cl-(aq) .3‬הוא היחיד מבין היונים השליליים‬
‫שיוצר חומר קשה תמס עם תמיסת‬
‫)‪.AgNO3(aq‬‬
‫‪‬‬
‫)‪ AgCl(s‬‬
‫‪.3‬‬
‫חומר ‪-A‬‬
‫‪C20H42‬‬
‫‪.1‬לא התמוסס במים‪.‬‬
‫‪ .2‬התמוסס בממס אורגני‪.‬‬
‫‪83‬‬
‫)‪Cl-(aq‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫)‪(aq‬‬
‫‪Ag‬‬
‫‪.1‬החומר לא התמוסס במים כיוון שהחומר‬
‫הוא חומר מולקולארי בעל קשרים בין‬
‫מולקולרים מסוג וון דר‪-‬ולס לעומת קשרי‬
‫מימן שיש בין מולקולות מים‪.‬‬
‫‪ .2‬החומר התמוסס בממס אורגני כיוון שיש‬
‫לממס ולחומר את אותם קשרים בין‬
‫מולקולרים‪.‬‬
‫‪C 6H 12‬‬
‫‪C20H42 (s)  C20H42 ( C 6H12 ).‬‬
‫תפיסתם של המורים והתלמידים את התנהלותו של המורה במעבדה‬
‫כדי לענות על שאלת המחקר איך תופסים המורים והתלמידים את התנהלותו של המורה‬
‫)‪ (teacher practice‬במעבדה ללימודי הכימיה? וכיצד באות לידי ביטוי תפיסות המורים בשיח‬
‫במעבדה? נעזרנו בשלושה כלים ‪ .1‬ראיונות תלמידים ‪ .2‬ניתוח השיח הקבוצתי ובחינת חלקו של‬
‫המורה בשיח ‪ .3‬ראיונות עם המורים‪ .‬כמו כן‪ ,‬נתייחס למטרות הניסויים כפי שהוגדרו על‪-‬ידי‬
‫המורות בתחילת כל ניסוי‪ .‬איור ‪ 12‬מציג את הממצאים שיוצגו בפרק זה‪.‬‬
‫איור ‪ : 12‬אוכלוסיית המחקר‪ ,‬סוג הניסויים המנותחים והממצאים המוצגים כמענה לשאלת המחקר השלישית‪.‬‬
‫מעורבות המורה מתרחשת לעיתים ביוזמתו‪ ,‬ולעיתים בעקבות פניה של הקבוצה אליו‪ .‬ניתן‬
‫למיין את תחומי מעורבותו לנושאים טכניים‪ ,‬נושאי ידע בכימיה ומיומנויות החקר‪ .‬לעיתים‬
‫הנושאים השונים שלובים זה בזה‪ .‬בשלב ראשון נתייחס לתפיסת התלמידים את התנהלות המורה‬
‫כפי שהיא משתקפת מראיונות התלמידים‪ .‬בשלב שני נתעמק בשתי מורות‪ ,‬נתייחס לתפיסת‬
‫התנהלותן כפי שהיא משתקפת בראיונות של המורות‪ ,‬בשלב שלישי נתייחס לאפיזודות במעבדה‪,‬‬
‫שהן חלק מהשיח הקבוצתי בו משתלבות המורות‪ .‬אפיזודות אלו תאפשרנה לבדוק האם יש‬
‫התאמה בין תפיסת המורה להתנהלותו‪ ,‬להתנהלותו בפועל‪.‬‬
‫אפיון התנהלות המורה במעבדה כפי שנתפס על‪-‬ידי התלמידים‬
‫בראיונות שהתקיימו בסיום יחידת המעבדה נשאלו התלמידים )‪ (N=40‬שאלות לגבי יחידת‬
‫המעבדה בכלל‪ ,‬סוגי הניסויים השונים ותפקיד המורה במעבדה (פירוט השאלות הבסיסי מופיע‬
‫בנספח ‪ .)5‬בפרק זה נתייחס לתשובות התלמידים לשאלות הבאות‪:‬‬
‫‪ .2‬מתי אתם קוראים למורה לעזרה?‬
‫‪ .3‬איזו סוג עזרה אתם מצפים לקבל?‬
‫הקטגוריות לניתוח הראיונות עלו מתוך תשובות התלמידים לשאלות‪ .‬להלן מופיעות‬
‫הקטגוריות (פרוט תת הקטגוריות מופיע בנספח ‪.)12‬‬
‫‪84‬‬
‫‪‬‬
‫תפקיד המורה במעבדה‪/‬בכיתה‬
‫‪‬‬
‫אפיונים להתנהלות המורה‬
‫‪‬‬
‫עזרת המורה בהקשר לרקע המדעי‬
‫‪‬‬
‫המורה נקרא לצורך מתן משוב‬
‫‪‬‬
‫צורת ההכוונה של המורה (איך?)‬
‫‪‬‬
‫עזרת המורה בהקשר טכני‬
‫מהימנות קידוד תשובות התלמידים (ההיגדים) בהתאם לקטגוריות נבדקה על‪-‬יד ‪ 3‬מומחים‬
‫(חוקרים) בהוראת המדעים‪ .‬ההסכמה בין שופטים עמדה‪ ,‬בממוצע‪ ,‬על ‪ .85%‬לגבי ההיגדים שלא‬
‫נמצאה לגביהם התאמה בקידוד‪ ,‬התנהל דיון עד השגת הסכמה‪ .‬להלן הממצאים שעולים‬
‫מראיונות התלמידים לגבי תפיסת התלמידים את תפקידו של המורה בכיתה בהשוואה לזה‬
‫שבמעבדה‪ .‬כמו כן‪ ,‬תפיסתם לגבי התנהלותו של המורה במעבדה‪ ,‬בהקשר לעזרה שהם מצפים‬
‫מהמורים‪ ,‬ובאילו סיטואציות הם נעזרים במורה‪.‬‬
‫תפקיד המורה במעבדה‪/‬כיתה‬
‫מתשובות התלמידים עולה שרוב התלמידים (כ‪ )80%-‬רואים את דרך ההוראה וההתנהגות של‬
‫המורה במעבדה שונה מזו שבכיתה‪ .‬השונות באה לידי ביטוי בשלושה היבטים עיקריים‪:‬‬
‫א‪ 63% .‬מתוך אלו שרואים את השונות בתפקיד המורה במעבדה ובכיתה‪ ,‬מתארים שבכיתה‬
‫המורה הוא מקור הידע ו"מעביר" את הידע אל התלמידים‪ ,‬לעומת ההתמודדות‪ ,‬אחריות ובניית‬
‫הידע על ידי התלמידים במעבדה‪.‬‬
‫דנית‪ :‬בכיתה היא [המורה] מקיאה את החומר כדי שאנחנו נקלוט אותו‪ .‬ובמעבדה היא עושה בדיוק‬
‫ההיפך‪ .‬היא יותר שותקת ומחכה שאנחנו נגיע לחומר‪.‬‬
‫לוי‪ :‬בכיתה היא נותנת את התשובות‪ .‬במעבדה אנחנו צריכים להשתמש בחומר הזה‪ ,‬ליישם אותו‪ ,‬כדי‬
‫לתת את התשובות במעבדה‪.‬‬
‫מירי ‪ :‬בכיתה היא מעבירה את החומר אבל במעבדה אנחנו צריכים לחשוב‪ ,‬לתכנן את הניסוי לבנות‬
‫אותו‪ ,‬ואז היא רק תומכת‪.‬‬
‫ב‪ 30% .‬מתוך אלו שתופסים את השונות בתפקיד המורה במעבדה ובכיתה‪ ,‬תופסים את המורה‬
‫כשולטת בכיתה‪ ,‬קובעת את הכיוון ואת התכנים‪ ,‬לעומת חופש הבחירה שהיא מאפשרת במעבדה‪.‬‬
‫תמר‪ :‬במעבדה‪ ,‬אנחנו יותר מנהלים את השיעור כביכול‪ ,‬בכיתה היא זו שמנהלת‪ ,‬מכתיבה מה עושים‬
‫ומתי‪ .‬בניסוי אנחנו מנהלים את התהליך‪ ,‬והיא יותר מסייעת לנו‪.‬‬
‫גלעד ‪ :‬יש שוני‪ ,‬במעבדה היא מורידה את הרגל מהדוושה‪ ,‬היא נותנת לנו להתבטא‪ ,‬להתנסח‪ ,‬את‬
‫המרחב שאנחנו צריכים בניסוי‪ .‬בכיתה היא זו שמנהלת את עניינים‪ .‬במעבדה כל קבוצה מנהלת את‬
‫המיני כיתה שלה‪ .‬בשיעורים השוטפים הרגילים זה הכיתה שלה‪.‬‬
‫ג‪ 7% .‬מתוך אלו שרואים את השונות בתפקיד המורה במעבדה ובכיתה מתייחסים להיבטים‬
‫אפקטיביים בהתנהגות המורה‪.‬‬
‫ענת ‪ :‬במעבדה המורה יותר נחמדה כי אנחנו עם הרבה מוטיבציה‪ ,‬אנחנו קוראים לה לעזרה‪ ,‬היא‬
‫מרגישה שהיא נחוצה והיא עם יותר מוטיבציה לעזור ולכוון‪ .‬יש פה רצון שבא לידי ביטוי משני‬
‫הצדדים‪ .‬וכיתה אנחנו פחות רוצים ללמוד וזה גורם לה פחות להשקיע‪.‬‬
‫אפיונים להתנהלות המורה במעבדה‬
‫‪85‬‬
‫ההכוונה שניתנת על‪-‬ידי המורה‬
‫הכוונה הוא המוטיב שחזר בתשובות התלמידים (‪ )77.5%‬לגבי אפיון העזרה שהמורה נותנת‬
‫במעבדה‪ .‬רובם התייחסו להכוונה באופן כללי‪ ,‬חלקם פירטו שההכוונה הינה ע"י מתן רמזים‪,‬‬
‫הצעות או שאילת שאלות מכוונות‪.‬‬
‫מרים‪ :‬רוצים שהיא תענה‪ ,‬אבל היא מנסה לכוון לא לתת את התשובה אלא לענות בשאלה אחרת‪.‬‬
‫יגאל‪ :‬היא אף פעם לא עונה ישירות‪ ,‬היא שואלת שאלות חזרה‪.‬‬
‫מוריה‪ :‬היא לא צריכה לגלות לנו את הרקע המדעי אלא לרמוז כדי שנהיה בכיוון‪.‬‬
‫התלמידים מתארים סיטואציות בהן הם זקוקים להכוונה‪ ,‬בחירת כיוון (‪ 9‬מתוך ‪ ,)28‬הסבר‬
‫תוצאות לא ברורות (‪ 7‬מתוך ‪ )28‬יישוב חילוקי דעות בקבוצה (‪ 3‬מתוך ‪.)28‬‬
‫גלעד‪ :‬בעצם המורה איכשהו זאת שנותנת לנו את המיקוד בבחירת הניסוי‪ ,‬מציעים את כל הרעיונות‬
‫ולפי המבט שלה אנחנו יודעים מה כדאי לבחור‪ .‬מכוונת‪.‬‬
‫עדנה‪ :‬נגיד היינו צריכים לנתח את התוצאות‪ ,‬והתוצאות שלנו היו ממש לא ברורות‪ ,‬אז ניסינו להיעזר‬
‫בה כדי למצוא הסברים‪.‬‬
‫אורית‪ :‬כשיש יותר מידי חילוקי דעות בקבוצה‪ ,‬ואנחנו לא סוגרים ולא יודעים להסביר חד משמעי‪.‬‬
‫קבלת משוב‬
‫תלמידים (‪ )35%‬מדווחים שהם קוראים למורה לצורך קבלת משוב‪ .‬המשוב יכול להיות‬
‫לפירוש התצפיות‪ ,‬שאלת החקר שבחרו‪ ,‬תכנון הניסוי‪ ,‬ניתוח התוצאות או הסקת המסקנות‪.‬‬
‫אורית‪ :‬אני מצפה ‪,‬למשל כאשר אני מציעה הסבר לתצפית‪ ,‬שהמורה תאשר או תגיד שזה לא נכון‪ ,‬יש‬
‫בזה משהו‪ .‬אנחנו קוראים לה כדי שתאמת את הדברים‪ ,‬ותעזור לנו להחליט בין גרסאות‪ .‬היא לא‬
‫נותנת תשובה חד משמעית‪ ,‬צריך להתלבט עם זה בעצמנו‪.‬‬
‫שרון‪ :‬כשאתה כותב את המסקנות‪ ,‬כל פעם שאתה לא בטוח במשהו ואתה רוצה שיצא לך טוב‪ ,‬אז‬
‫אתה מאשר את זה ע"י המורה‪.‬‬
‫עזרה לגבי הרקע המדעי‬
‫‪ 57%‬מהמרואיינים ציינו שהם קוראים למורה כדי לקבל עזרה והכוונה הקשורים לרקע המדעי‬
‫של הניסוי‪ ,‬בשלב פירוש התצפיות‪ ,‬ביסוס ההשערה‪ ,‬ניתוח התוצאות והסקת המסקנות‪.‬‬
‫ירדן‪ ... :‬הרבה פעמים לא הבנו אז לא יכולנו להמשיך או לנסח שאלות חקר כי לא הבנו את מה‬
‫שקורה מהו התהליך שקורה בין החומרים‪ .‬המורה עזרה לנו להבין כיוונה אותנו קצת וזה הכרחי כדי‬
‫להמשיך‪ ...‬ובמסקנות‪ ,‬חייבים לדעת בדיוק מה קורה ואז להסיק מסקנות‪.‬‬
‫נורית ‪ :‬נורא חשוב שהיא עוזרת לנו להבין מה קורה שם כי גם לניסוח ההשערה אנחנו חייבים להבין‬
‫מה קורה‪.‬‬
‫עזרה לגבי היבטים טכניים‬
‫מעט תלמידים (כ‪ ) 20%-‬התייחסו לעזרתה של המורה בהקשר להיבטים טכניים‪ ,‬הן מבחינת‬
‫ביצוע הניסוי‪ ,‬כמו שימוש בכלי מעבדה‪ ,‬והן מבחינת תכנון הניסוי‪ ,‬כמו באילו חומרים ניתן‬
‫להשתמש‪ ,‬או בעזרת איזה מכשיר מדידה ניתן לעקוב אחר המשתנה התלוי‪ .‬בתחום זה התלמידים‬
‫דווקא נעזרו במורה (על סמך התצפיות שהתקיימו במעבדה)‪ ,‬אך הוא לא נחרט להם כנראה‬
‫כמשמעותי‪.‬‬
‫‪86‬‬
‫שני‪ :‬בחלק המעשי שלא ידענו איך למדוד משהו היא עזרה‪ ,‬היא כיוונה אותנו‪.‬‬
‫מרים‪ :‬דלית עוזרת גם איך לתכנן את הניסוי‪ ,‬איך למדוד את המשתנה התלוי בדרך אפשרית במעבדה‪.‬‬
‫מכל האמור לעיל‪ ,‬לגבי התנהלותו של המורה במעבדה‪ ,‬מסתמן שלמורה תפקיד משמעותי‬
‫בהכוונת קבוצות העבודה‪ ,‬והוא בהחלט עשוי להיות גורם משפיע על השיח הקבוצתי‪ .‬בסגנון‬
‫ההכוונה שהוא נוקט‪ ,‬במשובים שהוא נותן ובשאלות שהוא מעלה‪ .‬בניתוח השיח של מספר‬
‫קבוצות נעמוד על מקומו של המורה בשיח וכיצד תפיסתו של המורה‪ ,‬וכן תפיסת תלמידיו לגביו‪,‬‬
‫באה לידי ביטוי בשיח‪ .‬בניתוח נתייחס לשתי מורות דלית שהינה מורה בכיתה ‪ ,2‬ורינת שהיא‬
‫מורה בכיתה ‪ .5‬השיח בקבוצות העבודה בכיתותיהן הוקלט ונותח‪ ,‬כמו כן שתי המורות רואיינו‬
‫בסיום שנת הלימודים תשס"ח ובסיום הוראת יחידת המעבדה‪ ,‬תשס"ט‪ .‬ננסה להראות כי קיים‬
‫קשר בין התנהלותן בכיתה לבין המשתמע מהתבטאויות שלהן בראיונות‪.‬‬
‫חקר אירוע ‪ -‬תיאור התנהלותה של דלית‬
‫בחקר אירוע נכיר לעומק את המורה דלית‪ ,‬כמו כן‪ ,‬ננתח את התנהלותה על פי השיח‬
‫שהתנהל במהלך מספר ניסויים במעבדה בקבוצות עבודה שונות‪ ,‬לבסוף נתייחס למטרות שהמורה‬
‫הציבה לעצמה בניסויים השונים‪ ,‬מטרות אשר מבטאות את תפיסתה לגבי יחידה המעבדה‪,‬‬
‫ומכתיבות את התנהלותה במעבדה‪.‬‬
‫בהסתמך על ראיון שנערך עם דלית באוגוסט ‪ 2008‬נכיר את פרטי הרקע של דלית‪:‬‬
‫"‪ ....‬סיימתי וקיבלתי תואר שני בלנינגרד ברוסייה בשנת ‪ .1985‬עבדתי ‪ 5‬שנים בבית הספר התיכון‬
‫בלנינגרד ברוסיה ואח"כ עלית ארצה‪ .‬כאן למדתי באוניברסיטת רמת אביב שנה שלמה ‪ ...‬על מנת‬
‫לקבל רישיון הוראה קבוע‪ .‬לימדתי שנתיים בתיכון ברחובות‪ ,‬והגעתי לתיכון הנוכחי וזאת השנה‬
‫ה‪ 14-‬שאני מלמדת כאן‪ ...‬התחלתי חקר בשנת ‪ , 2000‬וכמובן עברתי השתלמות ‪ ...‬על כך‪ ,‬ואני‬
‫וחברתי לצוות היינו בין החלוצים שנכנסנו לחקר‪ ,‬ולמעשה פיתחנו לבד מה שהיה לנו מתאים‪,‬‬
‫ומה שראינו לנכון לעשות בשלבים הראשונים‪ .‬אנחנו ממשיכים ליהנות‪ ,‬למרות שהעבודה לא‬
‫פשוטה‪ .‬ואנחנו ממשיכים לעבוד וללמוד את הנושא כל רגע‪ .‬למרות שאנחנו בשנה השמינית‬
‫בתוכנית אי אפשר לדעת כמה אנחנו מושלמים‪ ,‬להיפך‪ ,‬כל הזמן אנחנו לומדים משהו ומחדשים‬
‫משהו ומשפרים משהו‪"...‬‬
‫להלן מספר דוגמאות המתארות את התנהלותה של דלית במהלך תהליך החקר בכיתתה‪.‬‬
‫א‪ .‬דוגמא זו לקוחה מהניסוי החקר הראשון שביצעה הכיתה – ניסוי ה"פופקורן"‪:‬‬
‫קבוצת תלמידות (קבוצה ‪ )1‬ששאלת החקר שלהם היתה‪" :‬מה הקשר בין כמות השמן לבין אחוז‬
‫ההתבקעות של גרעיני התירס בזמן מסוים?" קראו למורה להתייעצות בשלב כתיבת ההשערה כיוון‬
‫שהיתה להן התלבטות בקבוצה‪ .‬חברות הקבוצה לא ידעו איך להתמודד עם משתנה מסוים אשר‬
‫יכול להשפיע בכיוונים מנוגדים‪:‬‬
‫"יש לנו התלבטות‪ ,‬או שבגלל שכמות השמן יותר גדולה זה ייקח לו יותר זמן להתחמם ואז‬
‫ההתבקעות יותר איטית‪ ,‬או שבגלל שיש יותר שמן אז מצד שני זה יהיה יותר מהיר"‬
‫המורה בתשובתה סגרה את הדיון‪ ,‬לא השאירה מקום להמשך דיון‪ .‬תשובת המורה היתה‬
‫מאוד משכנעת‪ ,‬שכן היא בנויה בצורת טיעון המורכב משלושת הרכיבים העיקריים‪ :‬טענה‪ ,‬עדויות‬
‫והסבר מדעי‪ .‬המורה לא ניצלה את ההזדמנות להציג בפני התלמידות שלה‪ ,‬שקיימת אפשרות של‬
‫השפעת משתנה מסוים בכיוונים מנוגדים‪ .‬יתכן מאוד שהמורה היתה נעולה על השפעת המשתנה‬
‫(כמות השמן) בכיוון מסוים ולא היתה פתוחה לטענות המעניינות שהעלו תלמידותיה‪.‬‬
‫‪87‬‬
‫דלית‪ :‬צריך לקחת את השמן יחסית לכמות הפופקורן‪ ,‬ראיתם בכמות שמן בניסוי המקדים וכך זה‬
‫התבקע [עדויות]‪ .‬לדעתי האופציה הראשונה שלך להשערה היא נכונה [טענה] אבל נבדוק את זה‬
‫בניסוי‪ .‬כי לפני שהגרעינים מתבקעים השמן צריך להתחמם‪ ,‬אז להעביר אנרגיה לגרעינים [הסבר‬
‫מדעי]‪.‬‬
‫התלמידות קיבלו את דעתה של המורה ללא כל הסתייגות ואף נעזרו בניסוח בו השתמשה המורה‪:‬‬
‫ירדן‪ :‬תרשמי‪ ,‬ככל שכמות השמן תהיה פחות גדולה אחוז ההתבקעות תהיה יותר גדולה‪ ,‬משום‪.‬‬
‫נורית‪ :‬שהשמן צריך להתחמם ולהעביר את האנרגיה לגרעינים‪.‬‬
‫ב‪ .‬גם דוגמא זו לקוחה מהניסוי החקר הראשון שביצעה הכיתה – ניסוי ה"פופקורן"‪:‬‬
‫קבוצת תלמידות (קבוצה ‪ )1‬קוראות למורה להתייעצות בשלב פירוש וניתוח התוצאות‪ .‬מעורבות‬
‫המורה בשיח הקבוצתי‪ ,‬בדוגמא זו‪ ,‬בולטת ביותר הן מבחינת תוכנה והן מבחינת היקפה (ראה‬
‫טבלה ‪.)29‬‬
‫נורית‪ :‬התוצאות מאוד לא ברורות‬
‫נורית‪ :‬רשום פרשו ונתחו את התוצאות מה לרשום? דלית אנחנו תקועים‪.‬‬
‫ניתן למיין את תגובותיה של המורה (סה"כ ‪ 8‬תורות) לאחת שמטרתה היתה קבלת מידע‪" :‬מה‬
‫קיבלתם?" אחת שהשאירה את הדיון פתוח "תתפלאו לשמוע שאני אגיד לכם משהו שיפתיע אתכם"‪ ,‬ושש‬
‫תגובות אשר סגרו את הדיון ולא השאירו לתלמידות מרחב להעלאת טיעונים או טיעונים נגדיים‬
‫(תורות ‪.)II8 ,II7 ,II6 ,II5 ,I8 ,I6‬‬
‫" זה אומר שאתם עשיתם השערה‪ ,‬ככל שכמות השמן גדולה יותר כך אחוז ההתבקעות יהיה יותר‬
‫קטן‪ ...‬וקבלתם את האחוז הגבוה ביותר ב‪ 2 -‬כפיות‪ ,‬אז מה קורה? יש כנראה כמות שמן‬
‫אופטימלית לביקוע כמות מסוימת של גרעינים‪ ,‬מתחת לכמות זו לא מספיק לא מוצלח ומעל‬
‫הכמות גם‪ .‬זה אומר שהנתונים שקיבלתם סותרים את ההשערה‪ ,‬אבל זה מראה שיש כמות‬
‫אופטימלית שבו אחוז ההתבקעות הוא מקסימלי‪".‬‬
‫" התפקיד של השמן להעביר את האנרגיה בצורה אחידה‪ ,‬ברגע שאין שמן הגרעינים יכולים‬
‫להישרף‪ ,‬כי החום יותר ישיר ומהיר‪ ,‬תפתחו את הנושא שיש כמות שמן אופטימלית שהיא גורמת‬
‫לפיזור אנרגיה בצורה אופטימלית והוא המהיר ביותר‪ ,‬אם יש הרבה שמן עד שהשמן מתחמם‪,‬‬
‫לוקח הרבה זמן עד שהשמן יתחמם ואם שמן חסר אז לא כל הגרעינים מקבלים את האנרגיה‬
‫בצורה אחידה‪ ,‬ואז חלק יכולים להישרף‪".‬‬
‫התלמידות מתייחסות למורה כמקור ידע‪ ,‬כאוטוריטה "צריך לכתוב מה שהיא אמרה"‪" ,‬היא‬
‫אמרה שהשמן צריך לחמם בצורה אחידה"‪ .‬נוסף להתבטאויות אלו‪ ,‬ניתן לראות שהתלמידות דבקו‬
‫בהסברים שהמורה נתנה‪ ,‬ואף השתמשו באותם מונחים‪ .‬היצירתיות במתן הסברים שהיתה‬
‫במהלך כתיבת ההשערה התפוגגה והפכה למתן הסברים המתבססים על אוטוריטה‪ .‬יש לציין‬
‫שהתלמידות ידעו למנף את הסברי המורה ולנסח מסקנות מבוססות‪ ,‬כך שמבחינת התוצר הסופי‬
‫של השיח‪ ,‬התוצר הינו טוב מאוד‪ ,‬אך לעניות דעתי יש כאן החמצה מבחינת התהליך‪ .‬להלן הטיעון‬
‫הקבוצתי בדו"ח המעבדה‪:‬‬
‫ישנה כמות שמן מסוימת (‪ 2‬כפיות) שמביאה לאחוז התבקעות אופטימלי של גרעיני התירס בזמן‬
‫של ‪ 3‬דקות [טענה]‪ .‬הבנו זאת מתוך תוצאות המערכות השונות ‪[ .......‬עדויות] ‪ 2‬כפיות שמן‬
‫מעבירות חום לגרעיני התירס באופן יעיל ביותר משום שהשמן מתחמם בקצב שאינו איטי והוא‬
‫‪88‬‬
‫מעביר חום לגרעינים בצורה אחידה‪ .‬כך גרעינים רבים קולטים חום שמאפשר להם להתבקע‪.‬‬
‫[הסבר חלקי]‬
‫טבלה ‪29‬א‪ :‬השיח במהלך ניסוי הפופקורן בכיתה ‪ ,2‬קבוצה ‪ ,1‬קטע ‪I‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫‪8‬‬
‫נורית‪ :‬התוצאות מאוד לא ברורות‬
‫דלית‪ :‬מה קיבלתם?‬
‫נורית‪ :‬בניסוי מס' ‪ 1‬עשינו חצי כפית שמן‪ ,‬קבלנו ‪ 38 % 76‬גרעינים מתוך ‪ . 50‬כששמנו כפית שמן ‪30%‬‬
‫‪ .‬ב‪ 2-‬כפיות שמן ‪...‬‬
‫דלית‪ :‬תתפלאו לשמוע שאני אגיד לכם משהו שיפתיע אתכם‪.‬‬
‫נורית‪ :‬ב‪ 2-‬כפיות שמן ‪ 49%‬וב‪ 3-‬כפיות שמן יתבקע רק אחד‪.‬‬
‫דלית‪ :‬זה אומר שאתם עשיתם השערה‪ ,‬ככל שכמות השמן גדולה יותר כך אחוז ההתבקעות יהיה יותר‬
‫קטן ואתם קבלתם שב‪ 2-‬כפיות ‪ ,‬לקחתם ‪1,2,3,4‬‬
‫כולם‪ :‬א ‪3 , 2 ,1 , 0.5‬‬
‫דלית‪ :‬וקבלתם את האחוז הגבוה ביותר ב‪ 2 -‬כפיות‪ ,‬אז מה קורה? יש כנראה כמות שמן אופטימלית‬
‫לביקוע כמות מסוימת של גרעינים‪ ,‬מתחת לכמות זו לא מספיק לא מוצלח ומעל הכמות גם‪ .‬זה אומר‬
‫שהנתונים שקיבלתם סותרים את ההשערה‪ ,‬אבל זה מראה שיש כמות אופטימלית שבו אחוז ההתבקעות‬
‫הוא מקסימלי‪.‬‬
‫טבלה ‪29‬ב‪ :‬השיח במהלך ניסוי הפופקורן בכיתה ‪ ,2‬קבוצה ‪ ,1‬קטע ‪II‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫‪8‬‬
‫‪9‬‬
‫‪10‬‬
‫‪11‬‬
‫‪12‬‬
‫‪13‬‬
‫‪14‬‬
‫‪15‬‬
‫‪16‬‬
‫‪17‬‬
‫‪18‬‬
‫‪19‬‬
‫‪20‬‬
‫‪21‬‬
‫‪22‬‬
‫‪23‬‬
‫‪24‬‬
‫נורית‪ :‬צריך לכתוב מה שהיא אמרה‬
‫נורית‪:‬זה מסקנה‪ ,‬זה דומה לניתוח?‬
‫נורית‪:‬מסקנות זה מה אנחנו מבינים מזה ומה חושבים‬
‫נורית‪ :‬אני יודעת מה זה מסקנה בשפה העברית אבל מה זה פה?‬
‫נורית‪ :‬איך אני יודעת למה זה קורה‪.‬‬
‫נורית‪ :‬מי יודע?‬
‫ירדן‪ :‬בניתוח מתייחסים נקודתית לכול תוצאה‪ ,‬ובמסקנות מתייחסים לתמונה הכוללת‪.‬‬
‫נורית‪ :‬רשום פרשו ונתחו את התוצאות מה לרשום? דלית אנחנו תקועים‪.‬‬
‫דלית‪ :‬קודם כל צריך להסביר מה קרה בכלל‪ ,‬מה קרה לגרעין התירס או‪.‬קי‪ ,.‬אח"כ מה התפקיד של‬
‫השמן?‬
‫ירדן‪ :‬אני באמת לא הבנתי‬
‫נורית‪ :‬השמן מעביר אנרגיה לגרעין‪.‬‬
‫דלית‪ :‬השמן פשוט מעביר את האנרגיה לגרעין‪.‬‬
‫ירדן‪ :‬מה יקרה אם לא יהיה שמן?‬
‫דלית‪ :‬אם לא היית שמה שמן אז ‪...‬זאת שאלה‪ ,‬שמן נותן אפשרות‪ ,‬את זה צריך לבדוק‪ ,‬תכתבו בביקורת‬
‫שהייתן צריכות לבדוק מערכת אחת ללא שמן‪.‬‬
‫ירדן‪ :‬אבל זה לא מה שרצינו לבדוק‪.‬‬
‫דלית‪ :‬זו לא טעות אבל בעקבות הניסוי ראינו שהיה כדאי לבדוק גם ללא שמן‪ .‬התפקיד של השמן להעביר‬
‫את האנרגיה בצורה אחידה‪ ,‬ברגע שאין שמן הגרעינים יכולים להישרף‪ ,‬כי החום יותר ישיר ומהיר‪,‬‬
‫תפתחו את הנושא שיש כמות שמן אופטימלית שהיא גורמת לפיזור אנרגיה בצורה אופטימלית והוא‬
‫המהיר ביותר‪ ,‬אם יש הרבה שמן עד שהשמן מתחמם‪ ,‬לוקח הרבה זמן עד שהשמן יתחמם ואם שמן חסר‬
‫אז לא כל הגרעינים מקבלים את האנרגיה בצורה אחידה‪ ,‬ואז חלק יכולים להישרף‪.‬‬
‫נורית‪ :‬אההה‪ .‬זה מה שצריך להסביר‪.‬‬
‫ירדן‪ :‬כדאי להיעזר במאמר כדי להסביר‪.‬‬
‫נורית‪ :‬תכתבי פירוש והסבר לתוצאות‬
‫נורית‪ :‬עם מה אתם רוצים להתחיל עם הגרעינים עצמם או השמן‪.‬‬
‫נורית‪ :‬לא‪ ,‬כדאי לכתוב במערכת הראשונה‪ ,‬שמנו חצי כפית שמן והתבקעו ככה וככה אחוזים ‪.‬‬
‫נורית‪ :‬השמן התחמם‪ ,‬הגרעינים התבקעו‪ ,‬בגלל שהשמן התחמם והעביר להם את האנרגיה‪.‬‬
‫נורית‪ :‬אבל נצטרך לכתוב את זה על כל אחד‪.‬‬
‫נורית‪ :‬עכשיו תרשמי‪ ,‬גרעין התירס מכיל עמילן ומים‪ ,‬בעקבות החימום‪ ,‬מתחממים גם המים ומפעילים‬
‫‪89‬‬
‫‪25‬‬
‫‪26‬‬
‫‪27‬‬
‫‪28‬‬
‫‪29‬‬
‫‪30‬‬
‫‪31‬‬
‫‪32‬‬
‫‪32‬‬
‫‪33‬‬
‫‪34‬‬
‫‪35‬‬
‫‪36‬‬
‫‪37‬‬
‫‪38‬‬
‫‪39‬‬
‫‪40‬‬
‫‪41‬‬
‫‪42‬‬
‫‪43‬‬
‫‪44‬‬
‫‪45‬‬
‫לחץ גדול על הקליפה‪ .‬ככה המים צוברים עוד ועוד חום‪ ,‬עד שבסופו של דבר הם משתחררים בפיצוץ‪.‬‬
‫נורית‪ :‬והופכים את החלק הפנימי של הגרעין‪ ,‬כלומר את העמילן החוצה‪.‬‬
‫ירדן‪ :‬איזה מגניב אף פעם לא ידעתי את זה‪.‬‬
‫זה לגבי ניסוי ‪,1‬‬
‫נורית‪ :‬אבל זה נורא כללי זה לגבי כולם הדבר היחיד שרשמנו שהכנסנו חצי כפית שמן‪.‬‬
‫נורית‪ :‬אין מצב שנבקעו לנו ‪ 76%‬עם חצי כפית שמן‪.‬‬
‫נורית‪ :‬תכתבי כמות השמן היתה קטנה והתחמם במהירות ולכן בלה בלה בלה‪.‬‬
‫נורית‪ :‬ההתחממות המהירה גרמה לאחוז התבקעות גבוה בזמן מוגבל של ‪ 3‬דקות‪.‬‬
‫עכשיו נכתוב את זה שוב?‬
‫לא רק את העניין של כמות השמן‪.‬‬
‫נורית‪ :‬מערכת שניה ‪:‬הכנסנו כפית שמן‪ ,‬אחוז ההתבקעות היה ‪30%‬‬
‫נורית‪ :‬איך מסבירים את זה?‬
‫ירדן‪ :‬אחוז ההתבקעות היה קטן יותר‪.‬‬
‫נורית‪ :‬לשמן לקח יותר זמן להתחמם‪,‬‬
‫ירדן‪ :‬ולכן התבקעו פחות גרעינים ב‪ 3-‬דקות‪.‬‬
‫נורית‪ :‬כל פעם נעשה בהשוואה לניסוי הקודם‪.‬‬
‫נורית‪ :‬היא אמרה שהשמן צריך לחמם בצורה אחידה‪.‬‬
‫נורית‪ :‬אחוז ההתבקעות הנמוך קשור גם‪ ,‬לכך שהגרעינים התחממו בצורה פחות אחידה‬
‫ירדן‪ :‬זה ממש לא הגיוני‪.‬‬
‫נורית‪ :‬במערכת השלישית שמנו ‪ 2‬כפות שמן‪ ,‬שכנראה זה כמות השמן האופטימלית ליצירת פופקורן‪.‬‬
‫ירדן‪ :‬לא הכמות אופטימלית האחוז הוא אופטימלי‪.‬‬
‫נועם‪ :‬זוהי הכמות האופטימלית ליצירת פופקורן כי אחוז ההתבקעות היה כמעט ‪.100%‬‬
‫נורית‪ :‬במערכת הרביעית‪ ,‬במערכת זה שמנו ‪ 3‬כפות שמן‪ ,‬וזוהי מסתבר‪ ,‬הכמות שהביאה לאחוז‬
‫התבקעות מינימלי‪ .‬משום שכמות השמן גדולה‪ ,‬לקח לשמן זמן להתחמם ולהזרים אנרגיה לגרעינים‪.‬‬
‫הגרעינים לא קלטו מספיק אנרגיה כדי להתבקע‪.‬‬
‫ג‪ .‬הדוגמא הבאה אשר באה לחזק את אופן התנהלותה של המורה בשיח‪ ,‬לקוחה גם היא מניסוי‬
‫ה"פופקורן"‪:‬‬
‫קבוצת תלמידות (קבוצה ‪ )2‬ששאלת המחקר שלה היתה‪" :‬מהו קשר בין זמן ההשריה של גרעיני‬
‫התירס במים לפני הניסוי‪ ,‬לבין הזמן שעובר עד להתבקעות גרעין התירס הראשון?" קראו למורה‬
‫להתייעצות בשלב פירוש וניתוח התוצאות‪ .‬השיח התחיל בבקשה למידע מכיוון המורה‪ ,‬שלב זה‬
‫מאוד אופייני לתחילת מעורבות מורה בשיח של קבוצה‪ ,‬והוא נובע מהתנהלות החקר בכיתה‬
‫המאופיינת מתנועה של המורה מקבוצה לקבוצה בנקודות זמן שונות‪.‬‬
‫דלית‪ :‬מה היתה שאלת החקר שלכם?‬
‫גלית‪ :‬מהו הקשר בין זמן ההשריה לפני הניסוי והזמן להתבקעות של הגרעין הראשון‪.‬‬
‫דלית‪ :‬מה קבלתם?‬
‫גלית‪ :‬חצי שעת השריה זה היה הכי מהר‪ ,‬אח"כ ‪ ,4 ,3‬ואחד הכי ארוך‪.‬‬
‫דלית‪ :‬תנסו לחשוב בכל זאת‪ ,‬מה נתן לכם את‪ ..‬גרם לכם לקבל את התוצאות‪ ,‬יש אפשרות להסביר‬
‫בצורה מאוד אלגנטית את התוצאות‪.‬‬
‫עד שלב זה‪ ,‬המורה השאירה את הדיון פתוח‪ ,‬ואף ציפתה מהתלמידים לחשוב ולהציע‬
‫הסבר לתוצאות שהתקבלו‪ ,‬אך דרישה נוספת לרמז מצד התלמידים‪ ,‬פתחה את הסכר‪,‬‬
‫והמורה הציעה לתלמידים הסבר לתוצאות‪ ,‬שהיה מקובל על התלמידים וסגר את הדיון‪.‬‬
‫זאת למרות שבהסבר של המורה לא היה למעשה הסבר לתוצאות‪ .‬גם כאשר נירה ניסתה‬
‫‪91‬‬
‫להציע גורם נוסף שהיה עשוי להשפיע על התוצאות "האם הפיזור של הגרעינים גם יכול‬
‫להשפיע?"‪ ,‬המורה חזרה על ההסבר של עצמה וקיבעה אותו כהסבר הבלעדי המתאים‪.‬‬
‫נירה‪ :‬רמז‪,‬‬
‫דלית‪ :‬אתם לקחתם גרעינים שלא עברו השרייה ולקחתם גרעינים שהושרו במים‪ .‬וקבלתם שברגע‬
‫שהשרתם חצי שעה זה המצב האופטימלי‪ ,‬בשעה קצת יותר לאט‪ .‬קודם כל תבדקו בכמה שניות‪,‬‬
‫האם ההפרש משמעותי‪ .‬דבר שני אל תשכחו בערכה הראשונה עבדתם עם רשת קרה שלקח לה‬
‫זמן להתחמם‪ ,‬זה יכול להשפיע‪.‬‬
‫חוקרת‪ :‬תזכרו את ההערה הזו לביקורת על הניסוי‪.‬‬
‫נירה‪ :‬האם הפיזור של הגרעינים גם יכול להשפיע?‬
‫דלית‪ :‬יכול להיות שזמן ההשריה האופטימלי לתהליך הזה זה להשרות חצי שעה‪ ,‬זה זמן‬
‫אופטימלי וזה לא סותר את ההשערה שלכם וזו המסקנה‪.‬‬
‫עדות לקבלה של ההסבר על‪-‬ידי חברי הקבוצה‪ ,‬ניתן היה לראות בשיח הבא שהתנהל בין‬
‫חברי הקבוצה לחוקרת‪:‬‬
‫נירה‪ :‬מה עוד אפשר להוסיף לפענוח התוצאות?‬
‫גלית‪ :‬חצי שעה זה הזמן האופטימלי‪.‬‬
‫חוקרת‪ :‬אופטימלי למה?‬
‫גלית‪ :‬אבל ככה דלית אמרה‬
‫ד‪ .‬לאחר שהמורה הציעה לקבוצה (קבוצה ‪ )3‬לשנות את שאלת המחקר שבחרו (כי קבוצה אחרת‬
‫כבר בחרה אותה)‪ ,‬התרחש דיון בקבוצה לגבי בחירת שאלת חקר אחרת‪ .‬נבדקות מספר אפשרויות‬
‫למשתנה בלתי תלוי כמו‪ :‬סוג השמן‪ ,‬סוג הנוזל שבו יחממו‪ ,‬כיסוי הכלי וסוג הגרגרים‪ .‬אך‬
‫הקבוצה לא הצליחה לבחור שאלה חדשה וקראה לדלית לעזרה‪:‬‬
‫מרים‪ :‬אין לנו שאלה אנחנו לא רוצים את סוג הגרגרים כי אין לנו השערה‬
‫דלית‪ :‬אתם יכולים לבקש לייבש את הגרעינים‪ ,‬לקחת את הגרעינים ולבקש לייבש את הגרעינים‬
‫ע"י חימום בזמנים שונים‪ 10 ,‬דקות ‪ 15‬דקות וכו' ועכשיו מה קורה מה יש בתוך הגרעין יש לנו‬
‫עמילן ומים … כיצד כמות המים בתוך הגרעין משפיעה על אחוז הגרעינים שמתבקעים?‬
‫מצד אחד‪ ,‬המורה ממש הציעה שאלה מושלמת לקבוצה‪ ,‬אך מצד שני‪ ,‬היא הכניסה לקבוצה‬
‫ולכיתה משתנה נוסף שאפשר הבנה עמוקה יותר של תופעת ההתבקעות של הפופקורן‪ .‬נוסף על‬
‫כך‪ ,‬מרוב רצונה של המורה לתת‪ ,‬היא למעשה חשפה בפני חברי הקבוצה את תוצאות הניסוי‪:‬‬
‫"אנחנו נלמד בהמשך שלמעשה יש אחוז אופטימלי של מים שבאחוז הזה הוא מתבקע‪ ,‬פחות מזה הוא לא‬
‫מתבקע"‪ .‬סיום הקטע וטון הדיבור מעיד על הערכת התלמידים את העזרה שקבלו מהמורה‪,‬‬
‫ומנקודת מבט של המורה – אני כאן בשביל לעזור לכם‪.‬‬
‫סוזי‪ :‬כשיש פחות מים אולי יותר או פחות גרגרים התבקעו‬
‫נטע‪ :‬אני לא יודעת‪ ,‬בגרעין יש מים‪ ,‬איך זה יכול להיות שבגלל שיש פחות מים הוא לא יתבקע?‪.‬‬
‫דלית‪ :‬אנחנו נלמד בהמשך שלמעשה יש אחוז אופטימלי של מים שבאחוז הזה הוא מתבקע‪,‬‬
‫פחות מזה הוא לא מתבקע‪.‬‬
‫סוזי‪ :‬זה קשור רק למים?‪.‬‬
‫נטע‪ :‬אז בעצם כל העניין של השמן זה חימום ובישול‪ ,‬אז רק המים והעמילן עושים את זה‪ .‬תודה‬
‫דלית‪.‬‬
‫‪91‬‬
‫דלית‪ :‬מי זקוק לעזרתי?‬
‫תיעוד דיונים בניסויים נוספים שבוצעו בכתתה של דלית מחזקים את דפוס התנהלותה‬
‫ומעורבותה בשיח הקבוצתי‪ .‬הדוגמה הבאה לקוחה מתוך "ניסוי הצימוקים"‪ ,‬גם בדוגמה זו ניכר‬
‫כי התלמידים מאמצים את תשובת המורה‪ .‬שוב חוזר הביטוי "דלית אמרה" הסבריה של המורה‬
‫מהווים חלק מניסוח המסקנות בניסוי‪.‬‬
‫נעם‪ :‬רגע‪ ,‬דלית‪ ...‬כל מה שיש פה להסביר שהתרחשה תגובה נוצר גז שגורם לצימוקים לעלות?‬
‫דלית‪ :‬כן‪ ,‬אבל צריך להתייחס למגמה‪ ,‬ראיתם שיש מגמה‪ .‬ראיתם שאם אתם מגדילים את כמות‬
‫האבקה עד לכמות מסויימת‪ ,‬אז כמות הקפיצות הולכת וגדלה עד כמות אופטימלית של האבקה‪".‬‬
‫נעם‪ :‬ואחרי זה צריך גם להגדיל את הכמות של השאר?‬
‫דלית‪ :‬כן צריך להגדיל גם את הכמות של תמיסה ‪ .B‬או‪.‬קי זה הכיוון‪.‬‬
‫יעל‪ :‬נכתוב מה שדלית אמרה‪.‬‬
‫נעם‪ :‬מה דלית אמרה?‬
‫יעל‪ :‬שנכון שככל שיש יותר אבקה משתחרר יותר גז עד הכמות האופטימלית‪ ,‬ואז צריך להוסיף‬
‫גם תמיסה ‪".B‬‬
‫דלית‪" :‬צריך לרשום גם במסקנות שיש תגובה שנוצר בה גז‪ ,‬צריך גם להסביר מה גורם לצימוק‬
‫לעלות ולרדת‪.‬‬
‫בדוגמא הבאה הלקוחה מהניסוי "מי מחזר טוב יותר?" קבוצת תלמידים (קבוצה ‪ )3‬ביקשה‬
‫עזרה בכתיבת המסקנות‪:‬‬
‫מרים‪ :‬מה ההבדל בין ניתוח התוצאות למסקנות?‬
‫דלית‪ :‬המסקנות צריכות להיות כלליות‪ ,‬הפרשנות יותר ספציפית‪ .‬המתכת הפעילה ביותר היא‬
‫בעלת יכולת לחזר הגבוהה ביותר לחזר היא ‪ ...‬מגנזיום‪ ,‬כי היא הגיבה עם כל יוני המתכות‬
‫בתמיסות‪ .‬המתכת בעלת היכולת הנמוכה ביותר לחזר היא הנחושת כי היא הגיבה רק עם תמיסה‬
‫אחת‪ .‬כך גם לגבי יוני המתכות‪.‬‬
‫תחילת תשובתה של דלית התאימה להקניית מיומנויות חקר‪ ,‬אך נדמה שהמורה רוצה להיות‬
‫בטוחה שתלמידיה יכתבו מסקנה נכונה‪ ,‬לכן היא מייד המשיכה במתן תשובה לשאלה שהיא לא‬
‫נשאלה – מהן המסקנות?‬
‫מעורבות המורה באה לידי ביטוי גם בתחומים נוספים כמו הקניית מיומנויות חקר‪ :‬דלית‬
‫הצטרפה לקבוצה ‪ 2‬שהיתה בשלב כתיבת ההשערה "לא לשכוח נימוק‪ ,‬אני אקרא את זה בהמשך‪".‬‬
‫התלמידים הפנימו את ההנחיות‪ ,‬כי בהמשך השיח כאשר המורה שאלה אותם "באיזה שלב אתם?"‬
‫הם ענו "אנחנו נימקנו את ההשערה" וזוכים למשוב "מצוין"‪ .‬מתן משוב בא לידי ביטוי גם בהקשר‬
‫לשאלות הקשורות במיומנות הצגת התוצאות‪:‬‬
‫נטע‪ :‬דלית‪ ,‬גרף רציף זה טוב?‬
‫דלית‪ :‬זה טוב בסדר גמור‪ ,‬בטח‪ ,‬יש קשר ישיר בין המשתנים ככל שהריכוז גדל הזמן להיעלמות‬
‫ה‪ X-‬יורד‪.‬‬
‫נטע‪ :‬בסדר טוב‪.‬‬
‫דפוס התנהגותה של דלית בא לידי ביטוי בראיון שנערך איתה בסיום שנת הלימודים תשס"ח‪.‬‬
‫דלית מרגישה שחובתה לעזור לתלמידיה‪:‬‬
‫חוקרת‪ :‬כיצד את רואה את התפקיד שלך כמורת חקר?‬
‫‪92‬‬
‫דלית ‪ :‬אני יודעת שאת לא אוהבת שאני עוזרת להם‪ .‬את אמרת לי פעם‪ ,‬אני מקבלת את זה‪ ,‬וזה‬
‫ביקורת בונה‪ .‬אולי מבחוץ זה נראה שאני עוזרת‪ ,‬אבל אני קוראת לזה מכוונת‪ .‬המשימות שהם‬
‫מקבלים זה משימות די קשות ‪ ...‬באיזושהי צורה צריך לכוון אותם ‪ ,...‬ברגע שאני רואה שהם‬
‫הולכים לכיוון איזשהו אסון‪ ,‬שהניסוי פשוט יתפרק אם אני לא אעצור אותם אז חובתי כמורה‬
‫לעזור ‪ ...‬ולעשות מקסימום כדי שזה יצליח‪.‬‬
‫דלית חושבת שהתלמידים זקוקים לה ולמשוב שלה‪:‬‬
‫"הם כל הזמן צריכים את הגיבוי שלי‪ .‬את ה"כן" את ה"יס" שלי‪ .‬למרות שניסוי מושלם ואין מה‬
‫לתקן או לשפר‪ ,‬אבל פסיכולוגית אני חושבת שכל תלמיד צריך את המורה‪".‬‬
‫דלית רואה בעזרה שלה לתלמידים מרכיב ביצירת אווירת לימודים נעימה ויחסי אמון בינה‬
‫לבין תלמידיה‪:‬‬
‫"אז אני חושבת זה בעיקר פסיכולוגי ולא מחוסר ידע‪ ,‬לפעמים כן‪ ,‬אני לא שוללת את האופציה‪.‬‬
‫הקבוצות החזקות רוצות לקבל מקסימום נקודות ולשאול מה נכון ומה הכיוון הנכון‪ ,‬זה שיתוף‬
‫פעולה בין המורה לתלמיד‪ ,‬זה גם גורם לאווירה נעימה לא לחוצה‪ ,‬אם שמת לב התלמידים האלו‬
‫הם די לחוצים מבחינת הציונים‪ ,‬ברגע שאני נמצאת בסביבה‪ ,‬ואומרת "יס" פה ושם‪ ,‬זה נותן להם‬
‫איזושהי תחושה טובה והם ממשיכים ומבחינתי זה נורא חשוב‪ .‬וכמובן אם מבחינת הידע הם‬
‫תקועים באיזושהי בעיה אז אני חושבת שזו לא טרגדיה אם אני אכוון אותם‪ ,‬אני לא צריכה לתת‬
‫להם ב‪ 100%-‬את כל התשובה‪" .‬‬
‫אוירה לימודית נעימה היא גם השיקול של דלית בחלוקה לקבוצות‪:‬‬
‫"השיקול העיקרי שלי בחלוקה לקבוצות הוא קירבה חברתית‪ ,‬חברים וכו'‪ ,‬אם לא יצא שיהיו רק‬
‫חברים‪ ,‬אז אני צירפתי מישהו מאותה הכיתה‪ .‬שני השיקולים הללו למטרת עבודה משותפת טובה‪,‬‬
‫שתהיה "כימיה" בין חברי הקבוצה‪ .‬נוסף על כך שגם יהיה סיכוי גבוה להיפגש ולעבוד על הדו"ח‪.‬‬
‫מתקבל הרושם שדלית מאוד ממוקדת מטרות‪ ,‬הצלחת תלמידיה – קבלת ציונים גבוהים‬
‫ביחידת המעבדה‪ ,‬וקישור הפעילויות במעבדה לחומר הנלמד בכיתה‪:‬‬
‫" אם מדברים על חקר‪ ,‬בחקר תמיד יש ציונים גבוהים‪ ....,‬אני מעדיפה בשלבים הראשונים להחמיר‬
‫וללמד אותם כמו שצריך ואח"כ אני אפילו אצ'פר אותם‪ .‬למשל בניסוי במכון ויצמן של היין‪ ,‬נטע‬
‫אמרה "עכשיו נעשה כך וכך‪ ,‬כי ככה דלית אוהבת"‪ .‬זה לא בגלל מה שדלית ככה אוהבת אלא‬
‫בגלל שככה צריך‪ ,‬זה מה שדלית דורשת‪".‬‬
‫בתחילת כל ניסוי שאלתי את דלית "מהן המטרות שלך בביצוע הניסוי היום?" מטרות בתחום‬
‫התוכן‪ ,‬אפיינו כמעט את כל הניסויים (‪ 5‬ניסויים מתוך ‪ .)6‬להלן שכיחות המטרות כפי שהצהירה‬
‫עליהן דלית‪:‬‬
‫טבלה ‪ :30‬מטרות הניסויים שביצעה דלית‪.‬‬
‫מטרות הניסויים (‪ )6‬כפי שהוגדרו ע"י המורה‬
‫שכיחות המטרות‬
‫מטרות בתחום התוכן‬
‫‪83%‬‬
‫מטרות בתחום המיומנויות‬
‫‪33%‬‬
‫מטרות אחרות (מוטיבציה)‬
‫‪33%‬‬
‫‪93‬‬
‫גם שאלתנו לגבי בחירת הניסויים בראיה רפלקטיבית מחזקת את תפיסתה את המעבדה‬
‫כנדבך נוסף בהקניית ידע כימי תוכני‪" :‬כשאת חושבת על כל הפעילויות האלו‪ ,‬היית חוזרת עליהן?‬
‫את מרוצה מהבחירה?"‬
‫"אני מאוד אוהבת את ניסוי הפופקורן‪ ,‬אני חושבת שדרך הניסוי הזה אפשר ללמד מליון דברים‪.‬‬
‫גם מיומנויות חקר ‪ ...‬וגם הרבה דברים שקשורים לתיאוריה‪ ... .‬בניסוי האיקס הנעלם‪ ,‬זה אומנם‬
‫ברמה ‪ 1‬זה ניסוי שבאמת ממחיש ונותן לתלמידים אפשרות לראות את מה שלמדנו בכיתה את‬
‫הקשר בין מהירות התגובה לריכוז המגיבים‪ ..... .‬גם הניסוי מי מחזר טוב יותר הוא ניסוי שגם‬
‫מחזק את הידע שלהם‪" ....‬‬
‫לסיכום‪ ,‬מתוך הדוגמאות שהצגתי‪ ,‬הראיון עם המורה‪ ,‬והתצפיות על המורה ועל קבוצות‬
‫העבודה במהלך המעבדה‪ ,‬ניתן לומר שבמעבדה יש אווירת לימודים מאוד טובה‪ .‬מתקבל הרושם‬
‫שדלית (מורה בקבוצת ההשוואה) מאוד ממוקדת מטרות ‪ -‬הצלחת תלמידיה – קבלת ציונים‬
‫גבוהים ביחידת המעבדה‪ ,‬וקישור הפעילויות במעבדה לחומר הנלמד בכיתה‪ .‬כדי להשיג מטרות‬
‫אלו‪ ,‬היא מקנה לתלמידיה את המיומנויות הנדרשות‪ ,‬ודורשת מתלמידיה להקפיד על כל הפרטים‬
‫הנדרשים בהתאם למחוון להערכת דו"חות המעבדה‪ .‬בתחום התוכן‪ ,‬מטרותיה מושגות על‪-‬ידי‬
‫בחירת מעבדות "צבועות" נושא בהתאם לנושא שנלמד באותו זמן בכיתה‪.‬‬
‫למורה ולתלמידים יש ציפיות דומות לגבי התנהלות המורה בכיתה – התלמידים מצפים‬
‫שהמורה תעזור להם בפתרון הבעיות שבהן הם נתקלים‪ ,‬והמורה אכן עוזרת להם‪ ,‬בדרך כלל על‪-‬‬
‫ידי מתן הפתרון או ההסבר‪ ,‬ולא על‪-‬ידי הנחייה כיצד למצוא את הפיתרון‪ .‬המורה בתשובותיה‬
‫לשאלות התלמידים בדרך‪-‬כלל סוגרת את הדיון‪ ,‬שהתעורר‪ ,‬ובעטיו קראו לה להתייעצות‪ .‬בדרך‬
‫כלל תשובותיה של המורה הופכים להיות חלק מהדו"ח הכתוב של התלמידים בחלקים שונים של‬
‫הדו"ח‪ :‬ניסוח השערה‪ ,‬ניתוח התוצאות או כתיבת המסקנות‪ .‬דלית מבחינת ה"חניכה‬
‫הקוגניטיבית" )‪ ,(Collins, Brown, & Newman,1989‬ביצעה את שלב ה"מודליג" ואף את שלב‬
‫האימון‪ ,‬אך במקרים רבים לא עברה לשלב דעיכת התמיכה‪ ,‬בו היא היתה צריכה לתת לתלמידים‬
‫עצמאות‪ .‬המעבר מהוראה ממורכזת מורה להוראה ממורכזת תלמיד אינה מושלמת‪ ,‬היא עדין‬
‫מרגישה בסיטואציות רבות שהיא מקור הידע‪ ,‬וחשה חובה לתלמידיה להעביר להם את הידע‬
‫שלה‪ ,‬התנהגותה מחזקת את טענתה של קרופורד )‪ ,(Crawford, 2000‬שמורים ממשיכים להעביר‬
‫ידע לתלמידים במעבדה במקום לתת להם להבנות את הידע בעצמם‪ .‬היה מומלץ שדלית תפתח‬
‫את מיומנות ההנחיה שלה‪ ,‬עליה לרכוש ידע פדגוגי תוכני אשר יעזור לה בהנחיית הקבוצות מבלי‬
‫לגלות להן את התשובות (‪ ;Crawford, 2007‬טייטלבאום‪ .)2009 ,‬אך יותר מכל דלית חייבת‬
‫להאמין בתלמידיה וביכולתם להתמודד עם המטלות‪ ,‬לאפשר להם לחשוב ולא לעשות את‬
‫המלאכה בשבילם‪ ,‬כפי שטוענים קולבורן וקלו לגבי התנהלותם של מורים במעבדה & ‪(Colburn‬‬
‫)‪ .clough, 1997‬מבחינתה של דלית‪ ,‬העזרה שהיא נותנת לתלמידים יוצרת אווירת לימודים נעימה‬
‫ויחסי אמון בינה לבין תלמידיה‪ ,‬גם החלוקה לקבוצות עבודה נעשתה על‪-‬ידיה מאותו שיקול‪.‬‬
‫‪94‬‬
‫חקר אירוע ‪ -‬תיאור התנהלותה של רינת‬
‫גם בחקר אירוע זה נכיר לעומק את המורה רינת (השייכת לקבוצת הניסוי)‪ ,‬כמו כן‪ ,‬ננתח את‬
‫התנהלותה בהתבסס על השיח שהתנהל במהלך מספר ניסויים במעבדה בקבוצות עבודה שונות‪,‬‬
‫לבסוף נתייחס למטרות שהמורה הציבה לעצמה בניסויים השונים‪ ,‬מטרות אשר מבטאות את‬
‫תפיסתה לגבי יחידה המעבדה‪ ,‬ומכתיבות את התנהלותה במעבדה‪.‬‬
‫בהסתמך על ראיון שנערך עם רינת ביולי ‪ 2008‬נכיר את פרטי הרקע של רינת‪:‬‬
‫הוותק בהוראה של רינת הוא ‪ 19‬שנים‪ .‬ההכשרה שלה בנושא הוראת החקר נערכה לפני ‪ 10‬שנים‬
‫ומאז היא מפעילה את יחידת המעבדה בבית ספרה‪ .‬רינת‪ ,‬כאחת מהחלוצות בהוראת החקר‬
‫בארץ‪ ,‬השתתפה חמש פעמים כמנחה בהשתלמויות להכשרת מורים להוראת החקר המעבדה‪.‬‬
‫"יש לי תואר ‪ B.Sc‬בכימיה‪ ,‬זה תואר ראשון בכימיה עם התמחות בפולימרים טקסטיל ‪ ...‬אני נורא‬
‫נהנית‪ ,‬אני אוהבת את המפגש עם הצעירים‪ ,‬אני חושבת שכימיה הוא מקצוע מאוד חשוב לגיל‬
‫הזה‪ ... ,‬אני חושבת שמה שהם לומדים‪ ,‬נושאי הלימוד מאפשרים לפתח רמות חשיבה ומיומנויות‬
‫חשיבה שהם לוקחים את זה את איתם לכל מקום‪"....‬‬
‫להלן מספר דוגמאות המתארות את התנהלותה של רינת במהלך תהליך החקר בכיתתה‪.‬‬
‫א‪ .‬הדוגמא הראשונה לקוחה מניסוי החקר הראשון שביצעה הכיתה‪ ,‬ניסוי ה‪:‬פופקורן"‪:‬‬
‫קבוצת תלמידים ששאלת החקר שלהם היתה‪" :‬מה הקשר בין כמות השמן ששמים בכוס לבין זמן‬
‫ההתבקעות של גרעין הפופקורן הראשון?" קראה למורה להתייעצות בשלב כתיבת ההשערה כיוון שלא‬
‫היתה הסכמה בקבוצה‪ .‬חברי הקבוצה לא ידעו איך להתמודד עם משתנה אשר יכול להשפיע‬
‫בכיוונים מנוגדים‪.‬‬
‫עודד‪ :‬גלעד חושב שככל שיש יותר שמן זה יהיה יותר מהר‪ ,‬כי הוא יעטוף אותם יהיה יותר מגע‬
‫בין השמן והגרעינים‪ .‬ואנחנו חושבים שככל שיהיה פחות שמן זה יהיה יותר מהר כי הרתיחה‬
‫תהיה יותר מהר ולכן ההתבקעות יותר מהירה‪ .‬איך לשלב ביניהם?"‬
‫עודד וקבוצתו היו מודעים לכך שכמות השמן יכולה להשפיע על קצב ההתבקעות בכיוונים‬
‫מנוגדים‪ ,‬אך לא יודעים כיצד לבטא זאת בכתיבת השערה‪ .‬המורה בתשובתה נתנה לתלמידים ידע‬
‫לגבי דרישות המשימה – כתיבת השערה ומאפייניה‪:‬‬
‫"אפשר שתנסו לשכנע אחד את השני בקבוצה‪ .‬אנחנו לא צריכים להיות צודקים‪ ,‬או שתציגו‬
‫בניסוי שתי השערות שעלו‪ ,‬ובסיכום הניסוי תתייחסו לנקודה שהיו לכם שתי השערות ותציינו‬
‫באיזו השערה תומכות תוצאות הניסוי‪ ,‬או שהתוצאות לא יתמכו באף השערה‪ .‬הכול דינאמי"‪.‬‬
‫תשובת המורה השאירה את הדיון פתוח "תנסו לשכנע אחד את השני בקבוצה ‪ ,"...‬זוהי הכוונה‬
‫שמעודדת שיח טיעוני‪ ,‬אך הקבוצה בחרה באפשרות השניה שהציעה המורה‪ ,‬כתיבת שתי‬
‫השערות‪ ,‬ולכן הדיון הקבוצתי הסתיים‪ .‬בתשובת המורה היה מסר חשוב לתלמידים לגבי השיח‪,‬‬
‫ולגבי תהליך החקר‪ .‬מטרת ביצוע הניסוי היא לקבל תוצאות – עדויות שיתמכו‪/‬לא יתמכו בטענה‬
‫שהעלינו בהשערה שלנו‪ ,‬וכל עוד אנחנו בשלב ההשערה "אנחנו לא צריכים להיות צודקים"‪.‬‬
‫ב‪ .‬הדוגמא הבאה לקוחה גם היא מניסוי ה"פופקורן"‪:‬‬
‫קבוצת תלמידים (קבוצה ‪ ) 3‬קראה לרינת כדי לדון איתה בשאלת החקר (תמלול השיח מופיע‬
‫בטבלה ‪ .) 31‬בשיח שהתפתח‪ ,‬רינת עסקה בהקניית מיומנויות חקר‪ ,‬מניסוח שאלת חקר ועד תכנון‬
‫ניסוי שיבדוק את השאלה (תורות ‪ )20 ,17 ,15 ,13 ,3‬תוך מתן דגש לשיטת המדידה של המשתנה‬
‫‪95‬‬
‫התלוי‪ .‬השיח שזור בשאלות מנחות (תורות ‪ ,)13 ,6 ,3‬לדוגמא‪" :‬נשאלת שאלה על מה נשמור קבוע?";‬
‫שאלות שזימנו הסבר וביסוס (תורות ‪ ,)20 ,8‬לדוגמא ‪:‬‬
‫דני‪ :‬נמדוד את זמן ההתפוצצות כשיש קצת גרעינים‪ ,‬ברור שיש קצת הם התפוצצו יותר מהר‪.‬‬
‫רינת‪ :‬למה?‬
‫דני‪ :‬כי החום מתמקד בהם ואז הם התפוצצו יותר מהר‪.‬‬
‫רינת חיזקה את חברי הקבוצה על‪-‬ידי מתן משוב (תורות ‪ .)20 ,10 ,3‬רינת העצימה את אחד‬
‫מחברי הקבוצה שהציע להתייחס לגבולות הניסוי התחתון והעליון‪ ,‬מבחינת מספר הגרגרים‬
‫שמשתתפים בניסוי‪ ,‬והסבירה לחברי הקבוצה את המשמעות של גבולות הניסוי‪ .‬יש לציין שרינת‬
‫הציעה להם מה יהיה המשתנה התלוי (תור ‪ ,)13‬אך הסבירה להם את השיקולים בהצעתה‪ ,‬ולא‬
‫קבעה את המשתנה כי היא האוטוריטה והיא מבינה טוב יותר‪.‬‬
‫טבלה ‪ :31‬השיח במהלך ניסוי הפופקורן בכיתה ‪ ,5‬קבוצה ‪3‬‬
‫‪1‬‬
‫רינת‪ :‬מהי שאלת המחקר שלכם?‬
‫‪2‬‬
‫תום‪ :‬נבדוק איך כמות הגרגרים משפיעה על ההתפוצצות?‬
‫‪3‬‬
‫רינת ‪ :‬יפה‪ ,‬איך היא משפיעה על מה? מה בדיוק תבדקו לא ברור לי?‬
‫‪4‬‬
‫תום‪ :‬את מהירות ההתבקעות כתלות במספר הגרגרים‪ .‬ניקח כמות גדולה של גרגרים וכמות קטנה‪ ,‬ככל‬
‫שיש יותר גרגרים אז ‪...‬‬
‫‪5‬‬
‫דני‪ :‬זה לא טוב מה תבדוק?‬
‫‪6‬‬
‫רינת‪ :‬מה תבדוק?‬
‫‪7‬‬
‫דני‪ :‬נמדוד את זמן ההתפוצצות כשיש קצת גרעינים‪ ,‬ברור שיש קצת הם התפוצצו יותר מהר‪.‬‬
‫‪8‬‬
‫‪9‬‬
‫דני‪:‬כי החום מתמקד בהם ואז הם התפוצצו יותר מהר‪.‬‬
‫‪10‬‬
‫רינת‪OK :‬‬
‫‪11‬‬
‫תום‪ :‬אבל אם אתה רוצה להוכיח שההתפוצצות משפיעה על האחרים אולי החום של התפוצצות‬
‫משפיע על הגרגרים האחרים אז כשיש מעט גרגרים זה התפוצץ יותר לאט‪ .‬אני רוצה להוכיח שהחום‬
‫שנפלט בפיצוץ משפיע על האחרים‪.‬‬
‫‪12‬‬
‫דני‪ :‬אבל מה לגבי זמן החימום?‬
‫‪13‬‬
‫רינת‪ :‬אני מציעה שהמשתנה התלוי יהיה אחוז הגרעינים שהתפוצצו‪ .‬למשל‪ ,‬אם מכניסים ‪ 5‬והתפוצצו‬
‫לנו ‪ , 4‬ואם נכניס ‪ 20‬גרגרים והתפוצצו ‪ , 10‬בעקרון התפוצצו יותר אבל באחוזים זה פחות‪ ,‬נשאלת‬
‫שאלה על מה נשמור קבוע?‬
‫‪14‬‬
‫תום‪ :‬חום קבוע כמות שמן צורת הכלי ‪.‬‬
‫‪15‬‬
‫רינת‪ :‬דני גם התייחס לזמן‪ ,‬המשתנה הבלתי תלוי זה מה שאתם משנים – כמות הגרעינים‪ .‬המשתנה‬
‫התלוי זה אחוז הגרעינים שמתפוצצים‪.‬‬
‫‪16‬‬
‫תום‪ :‬את יכולה לעזור לנו לנסח את זה?‬
‫‪17‬‬
‫רינת‪ :‬בשאלת חקר אנחנו בודקים קשר בין משתנים‪ ,‬יש כמה סגנונות של שאלות כמו כיצד משפיע זה‬
‫על זה‪ ,‬או מה הקשר בין זה לזה? תנסה עכשיו‪..‬‬
‫‪18‬‬
‫שירי‪ :‬מה הקשר בין כמות הגרגרים בכוס לאחוז הגרגרים שהתפוצצו?‬
‫‪19‬‬
‫דני‪ :‬נשמור על זמן קבוע‪ .‬אם אני אקח ‪ 2‬גרגרים במשך שתי דקות הם בטוח התפוצצו‪ ,‬אם אני אקח‬
‫‪ 2000‬או ‪ 20000‬ב‪ 2-‬דקות כבר אי אפשר לדעת‪.‬‬
‫‪96‬‬
‫‪20‬‬
‫רינת‪ :‬יופי‪ ,‬מה שדני למעשה עשה‪ ,‬הוא בדק את גבולות של הניסוי ‪ 2‬גרגרים ו‪ 2000‬גרעינים‪ .‬הוא הלך‬
‫לשני קצוות יש הרבה גורמים שמשפיעים על ההתבקעות לכן יש מגבלה לניסוי‪ ,‬שהוא שטח הכוס‪,‬‬
‫אנחנו לא רוצים את הגרגרים שלנו בערימות‪ .‬ברגע שיש ערימות אני מכניס גורם נוסף‪ .‬כל הכבוד‬
‫המהלך הזה ממש יפה‪ .‬כשתסבירו את הניסוי תדעו להסביר מדוע בחרתם כמות מינימום מסוימת‬
‫וכמות מקסימום מסוימת‪ .‬למה לא גרגר אחד?‬
‫‪21‬‬
‫דני‪ :‬אנחנו רוצים לבדוק השפעה של גרגרים אחד על השני‪.‬‬
‫ג‪ .‬דוגמא זו גם היא לקוחה מניסוי ה"פופקורן"‪ .‬רינת הגיעה אל הקבוצה בעקבות פניה של חברי‬
‫הקבוצה‪ .‬התלמידים היו בשלב ניתוח התוצאות וכתיבת המסקנות‪:‬‬
‫רינת‪ :‬מה למדתם? תראו לי את התוצאות‪ .‬כולם התפוצצו?‪.‬‬
‫אורית‪ :‬כולם חוץ מהעדשים‪ .‬צריך קליפה כדי שיהיה פיצוץ‪.‬‬
‫רינת‪ :‬אז בשביל מה אתם צריכים אותי‪ .‬אולי כדאי לשרטט גם גרף שמתאר את הזמן עד הפיצוץ‬
‫כנגד סוג הזרעים‪ ,‬זה אולי יכול ללמד אותנו על חוזק הקליפה‪ .‬תסדרו את הזרעים מהזמן הקצר אל‬
‫הארוך‪.‬‬
‫רינת מייד הבינה על סמך תשובתה של אורית‪ ,‬שהקבוצה מאוד ממוקדת בעבודתה‪ ,‬והמסקנה‬
‫אליה הקבוצה הגיעה‪" ,‬צריך קליפה כדי שיהיה פיצוץ" הצביעה על כך שהתבצעה בקבוצה חשיבה‪.‬‬
‫רינת נתנה לקבוצה משוב "אז בשביל מה אתם צריכים אותי"‪ ,‬אך מצאה לנכון לקדם אותם על ידי‬
‫הנחיות לשרטוט גרף שיאפשר להם ללמוד על חוזק הקליפה אליה התייחסו במסקנה שלהם‪.‬‬
‫ד‪ .‬בדוגמה זו הלקוחה מהניסוי "מפגש בין נוזלים" ניתן לראות עד כמה המורה פתוחה‪,‬‬
‫מוכנה להתפשר על ה"אמת" המדעית‪ ,‬ולוקחת בחשבון מהו עולם התוכן שהתלמידים יכולים‬
‫להציג בשלב מסוים של לימודיהם‪ .‬יתרה מזו‪ ,‬רינת אפשרה לתלמידים לציין שאין ביכולתם‬
‫להסביר את התצפית‪ .‬וכאשר הם ניסו בכל זאת להסביר‪ ,‬הם זכו למשוב חיובי ומעודד‪.‬‬
‫עודד‪ :‬המורה‪ ,‬אנחנו חילקנו לשניים לפני הוספת הסבון ואחרי הוספת הסבון‪ .‬הסבון נקשר עם‬
‫התערובת ומייצב אותה?‬
‫רינת‪ :‬גם אם בהמשך נסביר קצת אחרת מבחינתכם ההסבר נכון לעכשיו‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬ומה לגבי שלושת הפאזות אנחנו לא יודעים להסביר?‬
‫רינת‪ :‬אם אתם לא יכולים להסביר תכתבו את זה‪.‬‬
‫עודד‪ :‬אולי נוצרו ‪ 3‬פאזות כי נוצר חומר נוסף?‬
‫רינת‪ :‬ההשערה שלכם לגבי חומר נוסף מעניינת ומסבירה את התצפיות‪.‬‬
‫ה ‪ .‬במהלך תצפית בניסוי "חומרים בשקית" (ניסוי בו החומרים המשתתפים בתגובה לא היו‬
‫ידועים לחברי הקבוצה)‪ ,‬נוכחתי לדעת שחברי אחת הקבוצות (קבוצה ‪ )4‬פרשו והסבירו את‬
‫התוצאות בצורה שגויה‪ ,‬ניגשתי לרינת ואמרתי לה‪:‬‬
‫חוקרת‪ :‬קבוצה ‪ 4‬מפתחת את כל ההסברים שלהם כאילו חומר ‪ B‬הוא זרז‪ ,‬את לא רוצה לומר להם‬
‫משהו?‬
‫רינת‪ :‬לא‪ ,‬אם הם מבססים נכון את ההסבר שלהם זה מצוין‪ ,‬בדיון המסכם אני אפרט מיהם‬
‫החומרים שעומדים מאחורי ‪ A‬ו‪.B -‬‬
‫‪97‬‬
‫דוגמה זו‪ ,‬גם היא‪ ,‬מחזקת את הפתיחות של המורה‪ ,‬ומצביעה על כך שחשוב לרינת התהליך‬
‫המובנה שהקבוצה עוברת‪ ,‬ולא תחום התוכן הספציפי‪.‬‬
‫עדויות רבות לדפוס התנהגותה של רינת באות לידי ביטוי בראיון שנערך איתה בסיום שנת‬
‫הלימודים תשס"ח‪ .‬רינת חושבת שתפקידה כמורת חקר הוא להיות מנחה‪ ,‬ומצרה על כך שלא‬
‫תמיד יש לה זמן לבצע הנחייה אמיתית‪ ,‬אלא‪ ,‬לפעמים היא עושה חלק מהעבודה בשביל‬
‫התלמידים‪:‬‬
‫חוקרת‪ :‬כיצד את רואה את התפקיד שלך כמורת חקר?‬
‫רינת‪ :‬מוביל רק מוביל‪ ,‬מנחה‪ ,‬אבל זו בעיה ‪ ,‬אני לא מצליחה כל הזמן רק להנחות ‪ ....‬בפרויקט‬
‫התעשייה שכל קבוצה בקצב אחר‪ ,‬יכולתי לשבת עם כל קבוצה ולהנחות אותם‪ ,‬כי כל קבוצה‬
‫הגיעה בזמן אחר‪ ....‬אם היה לי זמן הייתי יושבת איתם ומביאה אותם להבנה ‪ ....‬במצב רגיל הייתי‬
‫רוצה שהם יגיעו לבד‪....‬‬
‫אני לא מקבלת פנייה בלי משהו כתוב‪ ,‬אנחנו מפרקים את מה שהם כתבו‪ .... .‬אני מרגישה‬
‫שלפעמים אני כן נותנת להם פתרונות‪ ,‬הם מבינים מהבעת פנים או מהערה שלי אם אני מרוצה‬
‫מהשאלת חקר שלהם או כדאי שהם יחליפו‪ ,‬או אם הציעו לי שלוש מה אני רוצה שהם יבחרו‪...‬‬
‫החלק של ההנחיה הוא החלק הכי קשה בחקר‪ ... ,‬מבחינתי ההנחיה היא החלק הקשה‪ .‬אתה צריך‬
‫להיות עם הראש בתוך העניין‪.‬‬
‫לשאלתנו‪" :‬איך את יכולה לסכם את יחידת המעבדה השנה?"‬
‫רינת מתייחסת בקיצור רב לבחירת הניסויים ועוברת לניתוח עבודת הקבוצות והפרטים‬
‫בתוכה‪ ,‬כאשר עבודת הצוות השתתפות בדיון ושליטה במיומנויות החקר הם בראש מעייניה‪.‬‬
‫"מבחינתי היה מוצלח‪ ,‬אני חושבת שראינו התקדמות‪ ,‬אני לא אגיד לך שבחירת הניסויים היתה‬
‫מושלמת‪ ,‬יש מקום לתיקונים אבל יש התקדמות‪ ,‬ראיתי ילדים שבכלל לא דיברו בניסויים‬
‫הראשונים ולא סתמו את הפה בניסויים האחרונים‪ ,‬ילדים שלא היו משמעותיים בקבוצה ועכשיו‬
‫הם מובילים אותה אני יכולה לתת לך דוגמה את עדינה‪ ,‬שהייתה שקטה‪ ,‬היום מי שמושך את‬
‫הקבוצה לסיים את הפרויקט זה עדינה‪ ... ,‬אפשר לראות למשל את רפי‪ ,‬הוא לא דברן גדול אבל‬
‫הוא יותר דומיננטי בקבוצה שלו‪ ,‬ויש כאלו שתפסו פרופורציה‪ .‬בקבוצה ‪ 1‬היה מאבק כוחות‬
‫ועכשיו מאוד רגוע‪".‬‬
‫כיוון שהעבודה בקבוצות כל כך משמעותית לגביה‪ ,‬רינת השקיעה מחשבה יתרה בבניית‬
‫הקבוצות‪:‬‬
‫"אני לא בעד קבוצות הטרוגניות‪ ,‬אני חושבת שבשביל להתקדם‪ ,‬חזקים צריכים להיות בסביבה‬
‫של חזקים וחלשים בסביבה של חלשים‪ ..... ,‬אבל גם לקחתי שיקולים של חברים היה לי חשוב ‪....‬‬
‫זה מורכב כזה‪ ,‬הרבה פעמים זו תחושת בטן ‪"...‬‬
‫רינת חושבת שהדרישות היום של יחידת המעבדה מכניסות את התלמידים לתוך עבודה‬
‫שבלונית ולכן‪ ,‬היא משלבת גם משימות בעלות אופי אחר יותר פתוח‪:‬‬
‫"הם מבינים את הרעיון לקחת שאלת חקר ולהבין שהיא צריכה להיות תלות בין שני משתנים‬
‫ושאחד יהיה משתנה תלוי והשני משתנה בלתי תלוי‪ ,‬לא צריך להיות גאון גדול בשביל זה‪ .‬אתה‬
‫נכנס למסלול נורא בטוח‪ ... .‬אני רוצה לנער אותם ולהוציא אותם מהמסלול הקבוע‪ ,‬אני לא מתה‬
‫על הפורמט הזה‪ ,‬אני רוצה שהם יצאו ממנו‪ .‬כמו למשל במשימת בישול שנתתי להם אני מרשה‬
‫להם שאלות חקר אחרות כמו למשל איזה מרכיב ברוטב גורם לשינוי בכרוב הסגול‪"...‬‬
‫‪98‬‬
‫בתחילת כל ניסוי רינת נשאלה "מהן המטרות שלך בביצוע הניסוי היום?" מטרות בתחום התוכן‪,‬‬
‫אפיינו חלק גדול מאוד של הניסויים (‪ 7‬ניסויים מתוך ‪ ,)10‬אך ניתן להיווכח שרינת רואה ביחידת‬
‫המעבדה הזדמנות לחשוף את תלמידיה לתופעות שלא בהכרח הם ייפגשו אותם במסגרת‬
‫הלימודים בכיתה‪ .‬בטבלה ‪ 32‬מוצגת שכיחות המטרות כפי שהצהירה עליהן רינת‪:‬‬
‫טבלה ‪ :32‬מטרות הניסויים שביצעה רינת‪.‬‬
‫מטרות הניסויים (‪ )10‬כפי שהוגדרו ע"י המורה‬
‫שכיחות המטרות‬
‫מטרות בתחום התוכן‬
‫‪70%‬‬
‫מטרות בתחום המיומנויות‬
‫‪50%‬‬
‫מטרות אחרות (העשרה‪ ,‬יישום‪ ,‬רלוונטיות‪ ,‬טכניקות עבודה)‬
‫‪60%‬‬
‫לסיכום‪ ,‬מתוך הדוגמאות שהצגתי‪ ,‬הראיון עם רינת‪ ,‬והתצפיות על המורה ועל קבוצות‬
‫העבודה במהלך המעבדה ניתן לומר שבכיתה מתנהל תהליך למידה בדרך של חקר‪ ,‬כאשר המורה‬
‫מובילה את התהליך‪ .‬המורה רואה את תפקידה כמנחה ובדרך כלל מתנהלת בהתאם‪ ,‬כאשר היא‬
‫נותנת פתרונות‪ ,‬היא מודעת לכך שהיא חוצה את גבול ההנחיה‪ ,‬אך בוחרת בדרך זו בגלל אילוצי‬
‫זמן‪ .‬רינת מעבירה לתלמידים מסרים לגבי חשיבות השיח הקבוצתי ובהתאם לכך גם בנתה את‬
‫קבוצות העבודה במעבדה‪.‬‬
‫רינת‪ ,‬נותנת משוב לתלמידיה‪ ,‬בדרך כלל בצמוד למשוב היא מסבירה ומפרטת מדוע ניתן‬
‫המשוב‪ ,‬לעיתים‪ ,‬היא מציעה לקבוצה הצעה שתקדם את המשך עבודתה של הקבוצה‪.‬‬
‫כיוון שהתהליך שהתלמידים עוברים במהלך החקר הוא בראש מעייניה‪ ,‬רינת מוכנה להתפשר‬
‫על ה"אמת" המדעית שהתלמידים מציגים תוך כדי הניסוי‪ ,‬בהנחה שבסיכום הניסוי שמתנהל‬
‫בפורום הכיתתי‪ ,‬היא תוכל לכנס את כולם ולהסביר את הרקע המדעי "הנכון" והרלוונטי לניסוי‪.‬‬
‫בחירת תהליך שעוברים התלמידים במהלך החקר כעיקרי אינו נמצא בסתירה לקביעת המטרות‬
‫של רינת בתחום התוכן‪ ,‬יתר על כן‪ ,‬היא בוחרת לבסס את תחום התוכן על‪-‬ידי עריכת ניסויים‬
‫הדורשים יישום של תחום התוכן בהסבר תופעות מחיי יום‪-‬יום‪.‬‬
‫רינת יכולה להוות מודל להוראה בדרך החקר‪ .‬היא מדגימה רמה גבוהה של "חניכה‬
‫הקוגניטיבית" לתלמידיה‪ .‬היא מאמינה ביכולות של התלמידים שלה‪ ,‬ונותנת להם להתמודד‬
‫לחשוב ואפילו לטעות‪ .‬התנהלותה של רינת שונה ממצאיה של זהר (‪ ,)1999‬אשר טוענת שתפיסתם‬
‫של רוב המורים היא שאין להעמיד תלמידים במטלות שהם עלולים לשגות בהם‪ ,‬או שהדרך‬
‫להשגת הפיתרון אינה מובנת מאליה‪ .‬רינת היא בעלת ידע תוכני‪ ,‬פדגוגי ופדגוגי תוכני‪ ,‬הדרושים‬
‫להובלת כיתה ביחידת המעבדה‪ ,‬וכבעלת כישורים אלו התלמידים שלה עוברים תהליך משמעותי‬
‫של רכישת מיומנויות והבניית ידע במהלך השנתיים במעבדה‪.‬‬
‫בטבלה ‪ 33‬מרוכזים ממצאים מהשיח בכיתה‪ ,‬ראיונות עם המורות וראיונות עם התלמידים‪,‬‬
‫אשר מאפשרים להתייחס לנקודות הדמיון והשוני בין דלית ורינת‪ .‬רינת פתוחה יותר‪ ,‬ברוב‬
‫המקרים אינה מתפקדת כמקור הידע‪ ,‬ורואה בתהליך החקר עצמו‪ ,‬שכולל את הדיון הקבוצתי‪,‬‬
‫מטרה חשובה‪ ,‬התלמידים כמעט ולא מתייחסים אליה כמקור ידע‪ .‬דלית לעומת זאת‪ ,‬רואה‬
‫בהצלחת תלמידיה – קבלת ציונים גבוהים‪ ,‬מטרה ראשונה במעלה ולכן‪ ,‬מספקת להם מידע רב‬
‫שנחוץ להם לצורך הניסוי (היא מקור הידע) כדי שהתוצרים של תלמידיה יזכו בציונים גבוהים‪,‬‬
‫אפילו אם מתן התשובות לתלמידים סוגר ועוצר דיונים פוטנציאליים‪.‬‬
‫‪99‬‬
‫טבלה ‪ :33‬דמיון ושוני בהתנהלותן של המורות רינת ודלית ומאפיינים הקשורים בהתנהלות זו‬
‫בהתנהלות המורה‬
‫סגנון‬
‫המעורבות‬
‫בשיח‬
‫רינת‬
‫הנחייה‬
‫לדוגמא‪:‬‬
‫דלית‬
‫ועידוד‬
‫הדיון‬
‫בקבוצה‪ .‬מתן תשובות אשר סוגרות את הדיון‪.‬‬
‫לדוגמא‪:‬‬
‫שאלת התלמידים‪" :‬גלעד חושב שככל שאלת התלמידים‪" :‬יש לנו התלבטות‪ ,‬או שבגלל‬
‫שיש יותר שמן זה יהיה יותר מהר‪ ,‬כי הוא שכמות השמן יותר גדולה זה ייקח לו יותר זמן‬
‫יעטוף אותם יהיה יותר מגע בין השמן להתחמם ואז ההתבקעות יותר איטית‪ ,‬או שבגלל‬
‫והגרעינים‪ .‬ואנחנו חושבים שככל שיהיה שיש יותר שמן אז מצד שני זה היה יותר מהיר?"‬
‫פחות שמן זה יהיה יותר מהר כי הרתיחה‬
‫תהיה יותר מהר ולכן ההתבקעות יותר‬
‫תגובת המורה‪..." :‬לדעתי האופציה הראשונה‬
‫מהירה‪ .‬איך לשלב ביניהם?"‬
‫תגובת המורה‪" :‬אפשר שתנסו לשכנע אחד שלך להשערה היא נכונה אבל נבדוק את זה בניסוי‪.‬‬
‫את השני בקבוצה‪ .‬אנחנו לא צריכים להיות כי לפני שהגרעינים מתבקעים השמן צריך להתחמם‪,‬‬
‫צודקים או שתציגו בניסוי שתי השערות אז להעביר אנרגיה לגרעינים‪".‬‬
‫שעלו‪ ,‬ובסיכום הניסוי תתייחסו לנקודה שהיו‬
‫לכם שתי השערות ותציינו באיזו השערה‬
‫תומכות תוצאות הניסוי‪ ,‬או שהתוצאות לא‬
‫יתמכו באף השערה‪ .‬הכל דינמי"‬
‫מטרת מתן משוב‬
‫צורך פסיכולוגי של התלמידים ויצירת אוירה‬
‫קידום הקבוצה‪:‬‬
‫" יופי‪ ,‬מה שדני למעשה עשה‪ ,‬הוא בדק את נעימה בכיתה**‪:‬‬
‫"הם כל הזמן צריכים את הגיבוי שלי‪ ... .‬פסיכולוגית‬
‫גבולות של הניסוי‪"....‬‬
‫אני חושבת שכל תלמיד צריך את המורה ‪ ...‬זה‬
‫שיתוף פעולה בין המורה לתלמיד‪ ,‬זה גם גורם‬
‫לאווירה נעימה לא לחוצה‪"...‬‬
‫משוב‬
‫מנקודת ‪ 4‬מתוך ‪ 9‬מרואיינים (‪ )44%‬ציינו שהם ‪ 6‬מתוך ‪ 8‬מרואיינים (‪ )75%‬ציינו שהם‬
‫מבט‬
‫של קוראים למורה לצורך משוב‪ ,‬ניתן לשער קוראים למורה לצורך משוב‪ ,‬ניתן לשער שרוב‬
‫התלמידים*‬
‫שרוב התלמידים סומכים על המשוב של התלמידים זקוקים למשוב של המורה‪ ,‬ולא‬
‫סומכים על החלטות הקבוצה‪.‬‬
‫הקבוצה‪ ,‬ולא זקוקים למשוב המורה‪.‬‬
‫קריאה‬
‫למורה ‪ 2‬מתוך ‪ 9‬מרואיינים (‪ )22%‬ציינו שהם‬
‫לצורך‬
‫עזרה קוראים למורה לצורך קבלת עזרה ברקע‬
‫המתייחסת לרקע המדעי‪ .‬ניתן לשער שרוב התלמידים‬
‫המדעי*‬
‫מקבלים את התמיכה ברקע המדעי‬
‫‪ 7‬מתוך ‪ 8‬מרואיינים (‪ )87.5%‬ציינו שהם‬
‫קוראים למורה לצורך קבלת עזרה ברקע‬
‫המדעי‪ .‬ניתן לשער שרוב התלמידים לא‬
‫סומכים על התמיכה ברקע המדעי מהקבוצה‪.‬‬
‫מהקבוצה‪.‬‬
‫דיווח התלמידים‬
‫לגבי שונות‬
‫תפקידו של‬
‫המורה בכתה‬
‫ובמעבדה*‬
‫תלמיד אחד בלבד ציין שתפקיד המורה‬
‫במעבדה ובכיתה דומה‪ ,‬בעוד ש‪7-‬‬
‫תלמידים ציינו על השוני בסגנון ההוראה‬
‫(ראה תפקיד המורה במעבדה‪/‬כיתה עמ'‬
‫‪.)85‬‬
‫‪111‬‬
‫‪ 3‬תלמידים ציינו שתפקיד המורה במעבדה‬
‫ובכיתה דומה‪ ,‬ו‪ 3-‬תלמידים הצביעו על השוני‬
‫בסגנון ההוראה (ראה תפקיד המורה‬
‫במעבדה‪/‬כיתה עמ' ‪.)85‬‬
‫בהתנהלות המורה‬
‫שיקולים בבניית‬
‫קבוצות העבודה**‬
‫דלית‬
‫רינת‬
‫שיקולים של דינאמיקה קבוצתית שיקולים חברתיים ואוירה בכיתה‪:‬‬
‫שתוביל להתקדמות‪:‬‬
‫"השיקול העיקרי שלי בחלוקה לקבוצות הוא קירבה‬
‫"אני חושבת שבשביל להתקדם‪ ,‬חזקים חברתית‪ ,‬חברים ‪ ...‬או מאותה הכיתה‪ ... .‬למטרת‬
‫צריכים להיות בסביבה של חזקים וחלשים עבודה משותפת טובה‪ ,‬שתהיה "כימיה" בין חברי‬
‫בסביבה של חלשים‪ ..... ,‬אבל גם לקחתי הקבוצה‪".‬‬
‫שיקולים של חברים היה לי חשוב‪".‬‬
‫הגדרת‬
‫המעבדה‬
‫מטרות‬
‫תחום התוכן ומיומנויות חקר‪ ,‬תוך תחום התוכן ומיומנויות חקר ‪ ,‬תוך מתן דגש‬
‫כדי יישום בתופעות מחיי יום יום‪ ,‬לקישור לחומר שנלמד בכיתה‪.‬‬
‫העשרה והגברת מוטיבציה‪.‬‬
‫* ממצאים המבוססים על הראיונות עם התלמידים‬
‫** ממצאים המבוססים על הראיונות עם המורות‬
‫לסיכום‪ ,‬בהסתמך על השיח במהלך העבודה במעבדה‪ ,‬הראיונות עם המורים‪ ,‬והראיונות עם‬
‫התלמידים מסתמן כי למורים שונים יש תפיסות שונות לגבי התנהלותם במהלך החקר‪ .‬תפיסתן‬
‫של המורות באה ליד ביטוי הן בהיבטים פרקטיים בעבודתן כמו מעורבותן בשיח הקבוצתי והן‬
‫בראיונות‪ ,‬כמו כן ניתן ולאפיין את מעורבותן כפי שהיא נתפסת על‪-‬ידי התלמידים‪.‬‬
‫‪111‬‬
‫תוכנית ההתערבות לבניית טיעונים בכיתה‬
‫על‪-‬מנת לענות על שאלת המחקר הרביעית‪ ,‬כיצד באה לידי ביטוי התפתחות הבנת מושגים‬
‫בכימיה במהלך פעילויות התערבות לבניית טיעונים בלימודי הכימיה בכיתה? נתבסס על‬
‫ממצאים שהתקבלו מניתוח השיח הקבוצתי במהלך ביצוע משימות התערבות בכיתה‪ ,‬לניתוח‬
‫הטיעונים הכתובים בדפי המשימות של התלמידים‪ ,‬כמו כן‪ ,‬נציג ממצאים מתוך ראיונות עם‬
‫תלמידים מאוכלוסיית הניסוי‪ ,‬ומתוך ראיונות עם מורים בכיתות הניסוי‪ .‬הממצאים אשר יוצגו‬
‫בפרק זה מופיעים באיור ‪.13‬‬
‫איור ‪ : 13‬אוכלוסיית המחקר‪ ,‬סוג הפעילויות המנותחות והממצאים המוצגים כמענה לשאלת המחקר הרביעית‪.‬‬
‫ממצאים מתוך תוכנית ההתערבות בכיתה‬
‫ההתערבות בכיתה כללה פעילויות שחוברו על‪-‬ידינו בהתבסס על העקרונות של הפעילויות‬
‫מתוך התוכנית של קינגס קולג'‪ ,‬לונדון‪Ideas, Evidence, and Argument in Science Project :‬‬
‫)‪ .(Osborne, Erduran, & Simon, 2004b‬פעילויות בהן תלמידים צריכים להסביר תופעות‪,‬‬
‫שלעיתים מעוררות מחלוקת‪ ,‬כמו גם‪ ,‬להתייחס באופן ביקורתי לטיעונים שמופיעים בגוף‬
‫המשימות‪ .‬מטרת הפעילויות הינה עידוד שיח קבוצתי משולב בבניית טיעונים‪ ,‬כדי לאפשר‬
‫לתלמידים "לדבר מדע"‪ .‬חוקרים מזהים את השיח הלימודי עם למידה‪ .‬ללמוד נושא כלשהו‪ ,‬פירושו‬
‫לדעת להיות שותף פעיל באינטראקציה תקשורתית‪ ,‬העוסקת בנושא מסויים‪ ,‬בשפה מדעית‬
‫)‪ .(Cazden, 2001; Lemke, 1990‬לכן‪ ,‬סביבת הלמידה הכוללת קבוצות שיח קטנות (‪ 4-3‬תלמידים)‬
‫ומטלה המזמנת שיח בו התלמידים מתבקשים לחוות את דעתם לגבי טענות שהעלו תלמידים‬
‫‪112‬‬
‫אחרים‪ ,‬עשויה להוביל לשיח לימודי פורה בו התלמידים מעלים את טיעוניהם‪ ,‬כמו גם טיעונים‬
‫נגדיים‪.‬‬
‫הנושאים התוכניים של הפעילויות הותאמו לתוכנית הלימודים‪ ,‬והתבססו על ידע תכני שנלמד‬
‫בכיתה‪ .‬מגוון הפעילויות מופיע בנספחים ‪2‬א'‪-‬ז'‪ .‬הפעילויות התבצעו בשעורי הכיתה כחלק‬
‫מהתרגול בנושאים הרלוונטיים‪ ,‬כל פעילות נמשכה ‪ 1-2‬שיעורים‪( .‬בכיתות ההשוואה התבצע‬
‫תרגול קונבנציונאלי‪ ,‬שכולל דפי עבודה של המורה אשר מתבססים על סגנון השאלות בבחינת‬
‫הבגרות)‪ .‬בנספח ‪ 13‬מופיע ומועד הפעלת הפעילויות בכיתות הניסוי השונות‪ .‬כמו כן בנספח ‪.9‬‬
‫מופיע עיתוי שילובן של הפעילויות ביחס לרצף הניסויים שבוצעו במעבדה‪.‬‬
‫ניתחנו לעומק שלוש פעילויות מתוך הפעילות הנ"ל‪ ,‬כל פעילות שנבחרה נותחה בשתי כיתות‬
‫ובשתי קבוצות עבודה שונות‪ .‬בקטע הבא נציג ניתוח של הפעילויות "למי טמפרטורה גבוהה‬
‫יותר?"‪" ,‬מה באמת קורה?" ו"אנודה קתודה"‪.‬‬
‫ארגומנטציה בכיתה "למי טמפרטורה גבוהה יותר"?‬
‫הפעילות "למי טמפרטורה גבוהה יותר"? שתתואר להלן התבצעה בשלוש כיתות‪ ,‬המוגדרות‬
‫כיתות ניסוי ‪ -‬כיתות בהן התקיימו פעילויות שמטרתן עידוד שיח קבוצתי משולב בבניית טיעונים‪.‬‬
‫הפעילות השתלבה ברצף ההוראה של הפרק "שינויי אנרגיה בתגובות כימיות" ומבחינת המורה‪,‬‬
‫הפעילות נכנסה לקטגוריה של תרגול שמטרתו הבנת הקשר בין שינוי הטמפרטורה של חומר אשר‬
‫קולט כמות מסויימת של אנרגיה לבין תכונותיו האופייניות של החומר‪ .‬לפעילות מספר חלקים‪:‬‬
‫בשלב ראשון הוצגה שאלה בפני התלמידים‪" ,‬שתי כוסות המכילות נפח זהה‪ ,‬האחת של מים‪,‬‬
‫והשניה של שמן בישול‪ ,‬חוממו עד שהמים הגיעו לרתיחה (חימום הכוסות נעשה על פלטות חימום‬
‫זהות בעוצמתן)‪ .‬למי מהנוזלים תהיה טמפרטורה גבוהה יותר כאשר המים יגיעו לרתיחה? נמק"‪.‬‬
‫על שאלה זו התלמידים היו אמורים לענות באופן יחידני‪ .‬בשלב השני אשר התבצע באופן קבוצתי‬
‫הוצגו בפני התלמידים טיעונים‪ ,‬שהם תשובות יזומות לשאלה המוצגת במטלה‪ ,‬והתלמידים נדרשו‬
‫לדון ולהתייחס לטיעונים אלו "קר או את טיעוני התלמידים‪ ,‬דונו בקבוצה וחוו את דעתכם לגבי נכונותם או‬
‫אי נכונותם‪ .‬נמקו את דעתכם‪".‬‬
‫שיר‪ :‬הטמפרטורה של המים תהיה יותר גבוהה כי הם רותחים‪.‬‬
‫מתן‪ :‬הטמפרטורה של השמן תהיה יותר גבוהה כי טמפרטורת הרתיחה של השמן יותר גבוהה‪.‬‬
‫אור‪ :‬לשניהם אותה טמפרטורה כיוון שהם מתחממים על ידי אותו מקור אנרגיה במשך אותו זמן‪.‬‬
‫טל ‪ :‬לשמן טמפרטורה יותר גבוהה‪ ,‬כיוון שבכוס המים הרותחים‪ ,‬חלק מן האנרגיה מתבזבזת על‬
‫הפיכת המים לגז בעוד שבשמן כל האנרגיה נצרכת לצורך חימום‪.‬‬
‫נועם ‪ :‬לשמן‪ ,‬כאשר מחממים שמן בבית‪ ,‬הוא מגיע לטמפרטורה גבוהה יותר ממים‪ .‬בגלל זה‬
‫מטגנים בשמן אבל מבשלים במים‪.‬‬
‫יואב ‪ :‬אין מספיק נתונים בשאלה‪ ,‬ולכן אי אפשר לקבוע לאיזה נוזל תהיה טמפרטורה יותר‬
‫גבוהה‪.‬‬
‫בשלב האחרון התלמידים נדרשו לכתוב תשובה קבוצתית לשאלה הפותחת של הפעילות‪:‬‬
‫"בעקבות הדיון נסחו מחדש תשובה מנומקת לשאלה‪ .‬הקפידו לשלב בתשובתכם נתונים והסברים מדעיים‬
‫רלוונטיים"‪ .‬הפעילות מופיעה בנספח ‪2‬ג'‪.‬‬
‫‪113‬‬
‫המטרות שרצינו להשיג בהפעלת המטלה בכיתה ברמת התוכן‪:‬‬
‫‪‬‬
‫ביסוס הידע המדעי בנושא קיבול חום סגולי‪.‬‬
‫‪‬‬
‫מתן הזדמנות לדיון במושג צפיפות‪ ,‬שאינו מטופל בתוכנית הלימודים‪.‬‬
‫‪ ‬הצפה וטיפול בתפישות שגויות לגבי התחממות חומרים‪.‬‬
‫המטרות שרצינו להשיג בהפעלת המטלה בכיתה ברמת המיומנויות‪:‬‬
‫‪‬‬
‫מתן במה לשיח קבוצתי בנושא מדעי הדורש מהתלמידים העלאת טיעונים‪.‬‬
‫‪‬‬
‫זימון לחשיבה ביקורתית של התלמידים‪.‬‬
‫‪‬‬
‫פיתוח עבודת צוות בפתרון בעיות‪.‬‬
‫מבחינת המחקר רצינו לבדוק כיצד הפעילות מהווה טריגר לפעילות קוגניטיבית (שתתבטא‬
‫בשיפור הבנת המושג קיבול חום סגולי‪ ,‬והבנת הקשר בין שינוי הטמפרטורה של חומר לבין‬
‫תכונותיו האופייניות של החומר)‪.‬‬
‫ניתוח הפעילות כפי שבוצעה בשתי כיתות‪:‬‬
‫בכיתתה של רינת‪ ,‬כיתה מספר ‪ ,5‬הפעילות התבצעה בתאריך ‪ ,9.3.08‬במהלך לימודיי הפרק‬
‫העוסק בנושא האנרגיה‪ ,‬בשיעור העוקב להוראת המושג קיבול חום סגולי‪ .‬התרגול‪ ,‬הדורש שימוש‬
‫במושג‪ ,‬בשלב זה של למידת המושג‪ ,‬היה מצומצם‪.‬‬
‫בשלב היחידני‪ ,‬שבו התלמיד ענה בהתאם לידע וההבנה שלו‪ ,‬רק תשובה אחת מתוך ‪,18‬‬
‫לשאלת הפתיחה הייתה נכונה‪ ,‬תשובה שגם כללה התייחסות לקיבול חום סגולי‪" :‬אין מספיק‬
‫נתונים‪ ,‬חסר חום סגולי"‪ 3 .‬תלמידים הבינו ששינוי הטמפרטורה תלוי בהתחממות שונה של שני‬
‫הנוזלים אך הניחו שההתחממות של שמן יותר איטית כי הקשרים הבין מולקולריים בין‬
‫מולקולות השמן יותר חזקים‪:‬‬
‫"טמפרטורה היא מדד לאנרגיה קינטית ממוצעת של חומר‪ .‬המים הם חומר מולקולרי בעל ענן‬
‫אלקטרוני קטן יותר מאשר השמן‪ ,‬ולכן התנועה שלהם תהיה רבה יותר‪ .‬משמע הטמפרטורה שלהם‬
‫תהיה גבוהה יותר‪ .‬השמן הוא חומר מולקולרי בעל ענן אלקטרוני גדול מאוד‪ ,‬המולקולות שלו‬
‫מחוברות בינהן בקשרי ו‪.‬ד‪.‬ו‪ .‬חזקים מאוד ולכן התנועה שלהם תהיה קטנה יותר‪.‬‬
‫רוב התשובות בכיתה בשלב היחידני (‪ 12‬מתוך ‪ )18‬טענו שלשמן תהיה טמפרטורה גבוהה יותר‪,‬‬
‫אך העדויות והביסוס לא תמכו בטענה‪ ,‬דוגמא לעדות שלא תומכת בטענה "לשמן תהיה טמפרטורה‬
‫יותר גבוהה כי יש לו טמפרטורת רתיחה יותר גבוהה"‪ .‬דוגמא לעדות נוספת אשר מתייחסת נוסף‬
‫לטמפרטורת הרתיחה של השמן גם לתהליך שיתרחש במים במקביל לחימום השמן‪:‬‬
‫"לשמן תהיה טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר ‪ ,‬כי כאשר המים מגיעים לטמפרטורת הרתיחה ויפסיקו‬
‫את החימום‪ ,‬בגלל החום שקיים בפלטה ובכוס‪ ,‬וטמפ' הרתיחה של השמן גבוהה יותר‪ ,‬לכן ימשיך‬
‫להשתמש באנרגיה של הסביבה לחימום והמים ישתמשו באנרגיה זאת כדי לעבור את תהליך‬
‫הרתיחה"‪.‬‬
‫הפעילות שהתנהלה באחת הקבוצות‪ ,‬יכולה להדגים את הפוטנציאל של הפעילות‪ ,‬בבניית ידע‬
‫מדעי‪ ,‬העמקתו‪ ,‬תוך שילוב של חשיבה ביקורתית ופעילות מטה‪-‬קוגניטיבית ענפה‪ .‬כל חברי‬
‫הקבוצה ענו תשובה לא נכונה לשאלת הפתיחה‪ ,‬או ברמת הטענה או ברמת הנימוק לטענה‪.‬‬
‫התשובה של שלושה מתוך ארבעת חברי הקבוצה היתה דומה לתשובת רוב תלמידי הכיתה (ראה‬
‫לעיל)‪ ,‬המתייחסת לתהליך הרתיחה של המים שדורש אנרגיה‪ ,‬ולכן עליית הטמפרטורה של המים‬
‫תהיה יותר קטנה‪ ,‬ואילו התלמיד הרביעי‪ ,‬עודד‪ ,‬טען את הטיעון הבא‪:‬‬
‫‪114‬‬
‫עודד‪ :‬לשמן תהיה טמפ' גבוהה יותר כאשר המים יגיעו לרתיחה [טענה]‪ ,‬מכיוון ששני החומרים‬
‫חומרים מולקולריים‪ ,‬לשמן קשרים בין מולקולריים חזקים יותר בגלל קשרי ואן‪-‬דר‪-‬ולס החזקים שלו‬
‫לעומת קשרי המימן של המים‪ ,‬שבמקרה זה חלשים יותר [עדויות]‪ .‬ולכן בסוף החימום של שני‬
‫החומרים‪ ,‬לשמן תהיה טמפרטורה גבוהה יותר [טענה חוזרת]‪".‬‬
‫עודד בתשובתו ניסה לקשור בין הרמה המקרו לרמה המיקרו‪ ,‬הוא התייחס לחוזק הקשרים‬
‫הבין מולקולריים במים ובשמן‪ ,‬והניח שככל שהקשרים יותר חזקים קצב ההתחממות של הנוזל‬
‫תהיה איטית יותר‪ ,‬אך הגיע למסקנה הפוכה מזו המתבקשת מהעדויות שהוא הביא‪ .‬לו היה מנסה‬
‫לבסס ולקשר את העדויות לטענה‪ ,‬היה מגיע לטענה הפוכה‪.‬‬
‫לאחר החלק היחידני‪ ,‬חברי הקבוצה שיתפו את חבריהם בתשובות שלהם‪ ,‬היה ניכר שהם לא‬
‫ביקורתיים זה כלפי זה (תמלול מלא של השיח הקבוצתי נמצא בנספח ‪14‬א')‪ .‬אלון שלא היה בטוח‬
‫בתשובתו‪ ,‬היה מודע לכך שאין קשר מבוסס בין הטענה שלו וההסבר שלו‪ ,‬ולכן הוא הצהיר‪:‬‬
‫אלון‪" :‬אני כתבתי שהשמן הטמפרטורה שלו תהיה גבוהה יותר‪ ,‬כי ברתיחה המים הופכים לאדים ובשמן לא‪,‬‬
‫אז הטמפרטורה שלו גבוהה יותר‪ ,‬אני לא יודע אם זה קשור אבל זה מה שכתבתי‪ ".‬הקבוצה התחילה‬
‫להתייחס לטיעונים שמופיעים בדף הפעילות‪ ,‬על‪-‬פי ההוראות‪" :‬קראו את טיעוני התלמידים‪ ,‬דונו‬
‫בקבוצה וחוו את דעתכם לגבי נכונותם או אי נכונותם‪ .‬נמקו את דעתכם‪".‬‬
‫עודד‪ :‬שיר טועה [טענה]‬
‫משה‪ :‬כי העובדה שהמים רותחים לא משפיעה על הבדלי הטמפ' של השמן והמים [הסבר]‪.‬‬
‫אלון‪ :‬מה שמתן אומר זה מה שאנחנו אמרנו‪ ,‬זו תשובה חלקית [טענה]‬
‫עודד‪ :‬הוא טועה בקצת [טענה]‬
‫משה ‪ :‬מה שהוא אומר זה נכון אבל זה לא מסביר את הבדלי הטמפרטורות [טענה ‪ +‬הפרכה]‬
‫משה הציג כאן רמה גבוהה של מטה‪-‬קוגניציה‪ ,‬כי מעבר למודעות שלו לידע של עצמו‪ ,‬הוא‬
‫הבהיר לעצמו ולקבוצה שהעדויות שמתן הביא – טמפרטורת הרתיחה הגבוהה של השמן ‪ -‬לא‬
‫רלוונטיות כדי לתמוך בטענה‪ .‬ניתוח הקשר בין העדויות והטענה‪ ,‬דורש ממנו לקשר בין "מה אני‬
‫יודע?" לבין "למה אני יודע?"‪ ,‬זוהי פעילות המסווגת לקטגוריה ידע מטה‪-‬קוגניטיבי‪ ,‬שהיא אחד‬
‫ממרכיבי המטה‪-‬קוגניציה‪.‬‬
‫ההתייחסות של עודד לטיעון של ארנון היתה הניצן הראשון שהיה אמור להוביל את הקבוצה‬
‫לחשיבה מחודשת על תשובותיהם‪ ,‬אך כנראה הקבוצה עדין לא היתה בשלה לכך‪ .‬עודד‪" :‬ארנון‬
‫טועה כי כל חומר מתחמם בצורה שונה"‪ .‬עודד כבר בתשובתו ההתחלתית קישר בין ההתחממות לבין‬
‫מבנה החומר ברמה המולקולרית ולכן הוא הבין שכל חומר אמור להתחמם בקצב שונה‪ .‬כאשר‬
‫הם הגיעו לתשובתו של טל‪ ,‬היא התקבלה מייד כתשובה הנכונה‪ ,‬כי זו התשובה שנכתבה על‪-‬ידי‬
‫שלושה מחברי הקבוצה‪ ,‬שאחד מהם‪ ,‬משה שנחשב לתלמיד מאוד טוב‪ ,‬ומוערך על‪-‬ידי חברי‬
‫הקבוצה‪ .‬משה‪" :‬זה נכון‪ ,‬זה מה שאני כתבתי‪ ,‬כי חלק מהאנרגיה מושקע במים להפיכת הנוזל לגז"‪ .‬עודד‬
‫לא המשיך להגן על הטיעון שלו‪ ,‬כי כנראה‪ ,‬נראה לו שהנימוק הגיוני‪ .‬גם הטיעונים הבאים בדף‬
‫הפעילות לא הוציאו את התלמידים מעמדתם והם תמכו בדעתו של טל‪.‬‬
‫המורה אשר הסתובבה בין הקבוצות נכנסה לתמונה בשלב זה‪ ,‬וניסתה לברר מהי עמדת הקבוצה‬
‫לגבי שאלת הפתיחה‪ .‬כאשר הקבוצה הביעה את דעתה‪ ,‬המורה ביקשה ביסוס לטענתם‪ .‬תשובתו‬
‫של משה אשר יצגה את תשובת הקבוצה‪ ,‬הבהירה למורה שהקבוצה לא הבינה מתי נמדדה‬
‫הטמפרטורה בנוזלים השונים‪ ,‬כמו כן‪ ,‬היא ניסתה לכוון את הקבוצה ולקשור בין המושג קיבול‬
‫חום סגולי והתחממות הנוזלים‪:‬‬
‫‪115‬‬
‫רינת‪ :‬למי לדעתכם הטמפרטורה הגבוהה?‬
‫עודד‪ :‬לשמן‬
‫משה‪ :‬אנחנו מסכימים עם טל‪ ,‬שהשמן יותר חם‪ ,‬כי האנרגיה מושקעת להפיכת המים לגז ובשמן‬
‫לעליית טמפרטורה‪.‬‬
‫רינת‪ :‬השאלה דנה במצב בו המים מגיעים לרתיחה ולא כאשר הם רותחים‪.‬‬
‫אלון‪ :‬כמה מעלות ‪ ?100‬או ‪?99‬‬
‫רינת‪99 :‬‬
‫כולם‪ :‬אההה‪....‬‬
‫רינת‪ :‬מה יכול להשפיע על קצב ההתחממות?‬
‫[שקט]‬
‫רינת‪ :‬למשל כשהולכים לים‪ ,‬האם החול והמים חמים באותה מידה?‬
‫עודד‪ :‬לא החול יותר חם‪ ,‬הטמפרטורה שלהם שונה‬
‫רינת‪ :‬אבל הם קולטים את אותה שמש‬
‫עודד‪ :‬אבל יש להם תכונות שונות‬
‫תמיר‪ :‬החום הסגולי שלהם שונה‬
‫תופעה מחיי יום יום – ההתחממות השונה של חול הים ושל מי הים שהזכירה המורה עזרה‬
‫לתלמידים לקשר את סיפור השאלה עם המושג קיבול חום סגולי‪ .‬המורה לא השאירה את‬
‫הקבוצה ברמת זיהוי המושג‪ ,‬היא ניסתה לברר האם הם מבינים את משמעות המושג‪ .‬כאשר היא‬
‫שמעה את ההגדרה של תמיר‪ ,‬היא עזבה את הקבוצה ונתנה להם להמשיך בדיון‪ .‬תמיר‪" :‬כמה‬
‫אנרגיה צריך להשקיע כדי להעלות את הטמפרטורה במעלה אחת‪ ,‬אז בזמן מסוים הטמפרטורה תהיה שונה אצל‬
‫שני הנוזלים"‪.‬‬
‫חברי הקבוצה הבינו שהם צריכים נתונים לגבי החום סגולי של המים ושמן‪ ,‬ולאחר שפנו‬
‫למורה קיבלו את הערכים המתאימים‪ .‬משה שלא היה בשיעור שלמדו על המושג‪ ,‬ניסה להשלים‬
‫פערים ולברר לעצמו לעומק את משמעות המושג‪ ,‬והוא זה אשר בסופו של דבר הסיק את המסקנה‬
‫לגבי ההתחממות של המים והשמן‪.‬‬
‫תמיר‪[ :‬למורה] אם אנחנו רוצים לדעת מהו החום סגולי איך נדע?‬
‫רינת‪ :‬מים ‪ 4.2‬שמן ‪ 1.9‬ג'אול‪ /‬מ"צ גר‪.‬‬
‫תמיר‪ :‬אז כאילו אותו [שמן] קל יותר לחמם‪.‬‬
‫עודד‪ :‬לשמן טמפרטורה גבוהה יותר כי יש לו חום סגולי נמוך יותר‬
‫משה‪ :‬לכן דרושה פחות אנרגיה על‪-‬מנת לחמם אותו‪.‬‬
‫הקבוצה התחילה לכתוב את התשובה הקבוצתית בהתאם להוראות בדף הפעילות‪" :‬בעקבות‬
‫הדיון נסחו מחדש תשובה מנומקת לשאלה‪ .‬הקפידו לשלב בתשובתכם נתונים והסברים מדעיים‬
‫רלוונטיים‪ ".‬עודד אשר היה אחראי לכתיבה שאל את חברי הקבוצה "מהן העדויות?" במקרה‬
‫זה? הוא הורגל לכתיבת עדויות בדו"ח המעבדה‪ ,‬אך במעבדה העדויות בדרך כלל היו תוצאות‬
‫הניסוי‪ .‬תשובתו של משה לעודד‪ ,‬והמודעות שלו ליחידות המלוות כל גודל פיזיקלי הציפו‬
‫סוגיה חדשה‪ ,‬שהיתה ראויה לבירור "מהם היחידות של קיבול חום סגולי? גאול למה?" ‪ -‬השאלה‬
‫דנה בנפחים של נוזלים שונים‪ ,‬ואילו קיבול חום סגולי מתייחס למסה בגרמים של הנוזלים‪.‬‬
‫משה ניצל עדויות נוספות לגבי מים ושמן שעזרו לו להבין שנפחים שווים של שני הנוזלים‪,‬‬
‫‪116‬‬
‫מסתם לא שווה – מסת המים גדולה ממסת השמן‪ .‬ולבסוף הגיע למסקנה הסופית לגבי‬
‫התחממות השמן והמים‪" :‬לכן מסת המים באותו נפח גדולה יותר‪ .‬השקענו אותה כמות אנרגיה במים‬
‫ובשמן‪ .‬בגלל שכמות השמן יותר קטנה‪ ,‬הוא יתחמם יותר"‪.‬‬
‫עודד‪ :‬מהן העדויות?‬
‫משה‪ :‬הקיבול חום סגולי של השמן ‪ 1.8‬והקיבול חום סגולי של המים ‪ 4.2‬ג'אול‪/‬מ"צ‪ .‬מהם היחידות‬
‫של קיבול חום סגולי? גאול למה?‬
‫עודד‪ :‬גאול לגרם למעלה‪.‬‬
‫משה ‪ :‬אה אז זה כמה ג'אול צריך כדי להעלות גרם במעלה אחת‪ .‬אז יש בעיה‪ .‬כי מדובר בגרמים וגרם‬
‫שמן וגרם מים זה לא אותו דבר‪ ,‬שמן צף על המים‪.‬‬
‫עודד‪ :‬אז מה?‬
‫משה ‪ :‬כאן יש אותו נפח לא אותם גרמים‪ .‬המסה בגרמים של השמן היא נמוכה יותר‪ .‬החום הסגולי‬
‫מיוחס לגרמים ואילו הנתונים שלנו הם בנפח‪.‬‬
‫עודד‪ :‬אז מה זה אומר?‬
‫משה ‪ :‬לכן מסת המים באותו נפח גדולה יותר‪ .‬השקענו אותה כמות אנרגיה במים ובשמן‪ .‬בגלל שכמות‬
‫השמן יותר קטנה‪ ,‬הוא יתחמם יותר‪.‬‬
‫הטיעון הכתוב של הקבוצה בסיום הפעילות כולל התייחסות לשני מושגי המפתח‪ ,‬קיבול חום‬
‫סגולי וצפיפות‪:‬‬
‫לשמן תהיה טמפרטורה גבוהה יותר [טענה]‪ ,‬מכיוון שלשמן חום סגולי נמוך יותר משל מים‪ ,‬ולכן‬
‫דרושה פחות אנרגיה על מנת לחמם את השמן‪ .‬החום סגולי של מים הוא ‪ 4.2 J/gr·ºC‬ואילו של‬
‫השמן ‪[ 1.8 J/gr·ºC‬הסבר משולב בעדויות]‪ .‬החום הסגולי שייך למסת החומר‪ ,‬ואילו הנתונים‬
‫בשאלה התייחסו לנפח החומרים‪ ,‬ידוע שהשמן קל מהמים ולכן כשהנפח שלהם שווה המסה שונה‪,‬‬
‫ומסת המים גדולה יותר [עדויות] לכן אחרי השקעת אנרגיה שווה הטמפרטורה של השמן תהיה‬
‫גבוהה יותר [טענה חוזרת] בגלל שהשקענו אנרגיה במסות שונות [הסבר נוסף]‪.‬‬
‫באיור ‪ 14‬מתואר התהליך שעברו משה וחברי קבוצתו במהלך הפעילות כולל מעורבות המורה‬
‫בשיח‪.‬‬
‫הדיון שהתפתח בקבוצה אחרת היה בעל אופי שונה לחלוטין מזה שתואר לעיל‪ ,‬לאחר השלב‬
‫היחידני הקבוצה ביררה לעצמה לעומק את הסוגיה‪ ,‬הסכימה על תשובה קבוצתית‪ ,‬ורק לאחר‬
‫מכן התייחסה לטיעונים המופיעים בגוף הפעילות‪ .‬הביקורת של חברי הקבוצה כלפי הטיעונים‬
‫הייתה החלטית ועניינית‪ ,‬כי חברי הקבוצה כבר הסבירו לעצמם את התופעה לעומקה ולכן ביקרו‬
‫את הטיעונים מעמדת ידע חזקה‪.‬‬
‫כל חברי הקבוצה התחילו את הדיון עם תשובות לא נכונות אם ברמת הטענה או ברמת הביסוס‬
‫המדעי‪ .‬אדר ורפאל התייחסו לטמפרטורת הרתיחה ולאנרגיה הדרושה הנדרשת להפיכת המים‬
‫לגז‪ ,‬הם נעזרו בתשובותיהם בשרטוט גרף חימום של הנוזלים‪ ,‬ואילו גלעד התייחס בתשובתו‬
‫הראשונית להבדלי המסה של השמן והמים למרות שנפחם שווה‪ :‬גלעד‪" :‬יש כאן בעיה‪ ,‬מהי כמות‬
‫האנרגיה שכל חלקיק קולט‪ ,‬כי הם נמצאים באותו נפח‪ ,‬ובנפח זהה יש יותר מולקולות מים‪ ... .‬הנתונים לא‬
‫בסדר‪ ,‬יש נתון של נפח ולא של מסה‪".‬‬
‫ניכר היה שגלעד מאוד מבולבל‪ ,‬הוא נגע בהבדלי הצפיפות‪ ,‬כמו גם בהבדלים בקצב‬
‫ההתחממות של הנוזלים אך הגיע למסקנה הפוכה "אם‪ ,‬נגיד‪ ,‬שניהם היו צריכים להגיע ל‪100-‬‬
‫מעלות אתה צריך להשקיע יותר אנרגיה בשמן כדי שיגיע ל‪ 100-‬מעלות מכאן שלשמן תהיה‬
‫‪117‬‬
‫טמפרטורה יותר נמוכה"‪ .‬אך מנגד גלעד הבין את עיתוי מדידת הטמפרטורה ולכן הסביר לאדר‬
‫ורפאל מדוע הם טועים בתשובותיהם‪" ,‬אבל ברגע שמגיעים ל‪ 100-‬מעלות מפסיקים לחמם‪ ...‬אני מבין מה‬
‫אתה רוצה‪ ,‬אבל הכוונה בשאלה‪ ,‬המצב שמייד לפני הרתיחה"‪.‬‬
‫איור ‪ :14‬התהליך שעבר משה במהלך הפעילות בעזרת חברי הקבוצה והתערבות המורה‬
‫שלבי הפעילות‬
‫תהליך הלמידה של משה‬
‫שאלת הפתיחה‬
‫תשובה הכוללת טענה‬
‫נכונה אך ביסוס שגוי‬
‫דיון בטיעונים‬
‫נתונים של תלמידים‬
‫בחירת טיעון שגוי התואם את‬
‫תשובתו הראשונית‬
‫מעורבים נוספים בתהליך‬
‫עודד‪" :‬אור טועה כי כל חומר‬
‫מתחמם בצורה שונה"‬
‫חשיפה ראשונית למושג "קיבול‬
‫חום סגולי"‬
‫הנחיית מורה שבעקבותיה‬
‫התלמידים מעלים את‬
‫המושג חום סגולי‪:‬‬
‫לקיחת חלק בהסקת מסקנה‬
‫המבוססת על הסבר מדעי נכון‬
‫אך חלקי‬
‫קבלת נתוני חום סגולי‬
‫רלוונטיים בעקבות פניה למורה‬
‫חידוש הדיון קבוצתי‬
‫כתיבת טיעון קבוצתי‬
‫הובלת הקבוצה לטיעון מלא‬
‫ומבוסס‬
‫המהפך מבחינת גלעד התרחש כאשר הוא קיבל את הנתונים שהוא ביקש מהחוקרת – צפיפות‬
‫וקיבול חום סגולי‪ .‬מייד ניכר שגלעד העדיף להתמודד עם השאלה בעזרת הצבה בנוסחה‪ ,‬בעוד‬
‫שאדר ביקש הסבר מילולי‪ ,‬כי שימוש בנוסחה לא משכנע אותו‪ .‬לקראת סוף הדיון אדר עדיין טען‬
‫שאם שני הנוזלים קלטו אותה כמות אנרגיה הם יגיעו לאותה טמפרטורה‪ .‬רפאל מסביר לו שהוא‬
‫טועה‪ ,‬אך אדר מבקש הסבר מילולי מגלעד ‪ -‬אדר‪" :‬הסברת לי בעזרת נוסחה וחישוב‪ ,‬נכון‪ ,‬אבל תסביר‬
‫לי במילים בלי נוסחה"‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬למים צפיפות יותר גדולה‪ ,‬אז המסה שלהם יותר גדולה‪ ,‬צריך להשתמש בנוסחה ‪q=mcT‬‬
‫האנרגיה שהם קולטים היא אותה אנרגיה‪ .‬בעקרון אפשר לכתוב ביטוי ולראות איפה השינוי‬
‫טמפרטורה יותר גדול‪.‬‬
‫אדר‪ :‬יש לך שני משתנים‬
‫גלעד‪ :‬לא יש רק משתנה אחד שהוא שינוי הטמפרטורה כי האנרגיה היא אותה אנרגיה‪ ,‬וצריך להציב‬
‫את ה‪[ . c-‬מציב בנוסחה]‬
‫אדר‪ :‬ריכזתי את כל הנתונים בטבלה‪ .‬כשהמים מגיעים ל‪ 100‬מעלות גם השמן יגיע ל‪ 100‬מעלות כי הם‬
‫קלטו אותה כמות אנרגיה‪.‬‬
‫רפאל‪ :‬לא נכון‪ ,‬השמן מתחמם יותר כי צריך פחות אנרגיה כדי לחמם שמן‪ ,‬לפי הקיבול חום סגולי‪.‬‬
‫‪118‬‬
‫גלעד ‪ :‬פיתחתי את הנוסחה אבל יצא לי שבמים תהיה עליה גדולה יותר‪ q=4200•T1 .‬למים‪ .‬ולשמן‬
‫‪q=1634•T2‬‬
‫חוקרת‪ :‬אם ‪ q‬שווה בשניהם אז ‪ .T2>T1‬יוצא לכם ששינוי הטמפרטורה של השמן יותר גדול‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬אז התשובה שלנו היא לשמן טמפרטורה גבוהה יותר כי התייחסתי לקיבול החום הסגולי‬
‫ולצפיפות של השמן ושל המים ואז חישבנו וראינו ששינוי הטמפרטורה בשמן יותר גדול ‪.‬‬
‫אדר‪ :‬הסברת לי בעזרת נוסחה וחישוב‪ ,‬נכון‪ ,‬אבל תסביר לי במילים בלי נוסחה‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬הטמפרטורה של השמן תהיה יותר גבוהה כי דרושה פחות אנרגיה כדי לחמם ליטר שמן מליטר‬
‫מים‪.‬‬
‫בשלב זה חברי הקבוצה ביקרו את הטיעונים ששולבו בפעילות‪ .‬הביקורת קצרה ועניינית‬
‫ומביעה שליטה בפרטי התופעה וההסבר המדעי שעומד מאחוריה‪ .‬אדר הפגין בצורה ברורה את‬
‫השינוי שחל אצלו בהבנת התופעה‪ :‬אדר‪" :‬הוא [אור] לא צודק כי לחומרים שונים שקולטים‬
‫אותה כמות אנרגיה לא בהכרח תהיה אותה טמפרטורה‪ ,‬כי זה תלוי בתכונות של החומר‪ ,‬זה תלוי‬
‫בחום סגולי"‪.‬‬
‫הטיעון הקבוצתי הכתוב מאוד תמציתי‪ ,‬ונכתב ברוח של גלעד בראיה מתמטית‪:‬‬
‫הטמפרטורה של השמן תהיה יותר גבוהה [טענה] כי דרושה פחות אנרגיה כדי לחמם ‪ 1‬ליטר שמן‬
‫מאשר ‪ 1‬ליטר מים [הסבר]‪.‬‬
‫למים ‪q=1000•4.2•∆T=4200•∆T‬‬
‫לשמן ‪[ q=860•1.9•∆T=1634•∆T‬עדויות]‬
‫הפעילות התבצעה בכיתה נוספת כיתה ‪ ,6‬כיתתה של המורה אורלי בתאריך ‪ 28.2.08‬לאחר‬
‫שהתלמידים למדו את הפרק העוסק בנושא האנרגיה ולאחר שבצעו תרגילים הדורשים שימוש‬
‫במושג קיבול חום סגולי‪ .‬למרות שרוב התלמידים (‪ 12‬מתוך ‪ )16‬בכיתה כתבו תשובה נכונה‬
‫לשאלת הפתיחה‪ ,‬כבר בשלב היחידני‪ ,‬הדיון בקבוצות עזר לחלק מהתלמידים ללבן את המושגים‬
‫ולהבין טוב יותר את משמעותם‪.‬‬
‫דוגמאות לתשובות התחלתיות‪ ,‬בהן או הקביעה‪/‬טענה או ההסבר אינם נכונים‪:‬‬
‫זיוה‪ :‬כיוון שטמפרטורת הרתיחה של השמן יותר גבוהה משל המים [עדויות]‪ ,‬החום הסגולי שלו יותר‬
‫גבוה [הסבר]‪ ,‬ולכן הוא התחמם פחות [טענה]‪.‬‬
‫יואב‪ :‬לשמן [טענה]‪ ,‬כי טמפרט ורת הרתיחה שלו גבוהה יותר [עדויות] ולכן הוא לא עובר תהליך של‬
‫שינוי מצב צבירה‪ ,‬ובזמן רתיחת המים והטמפרטורה שלו ממשיכה לעלות [הסבר]‪.‬‬
‫דוגמאות לתשובה התחלתית נכונה‪:‬‬
‫לשמן תהיה טמפרטורה גבוהה יותר [טענה] כי החום הסגולי שלו נמוך יותר [עדויות] זה אומר שיש‬
‫להשקיע פ חות אנרגיה כדי להעלות את הטמפרטורה שלו‪ .‬כאשר משקיעים אותה כמות אנרגיה גם‬
‫במים וגם בשמן‪ ,‬השינוי טמפ' של השמן גדולה [הסבר]‪.‬‬
‫להלן מספר דוגמאות לקטעי שיח המעידים על שינויים שחלו בהבנת מושגים במהלך הפעילות‪.‬‬
‫כפי שנכתב‪ ,‬הדיון בשלב הקבוצתי דרש התייחסות ביקורתית לטיעונים שהופיעו בגוף המטלה‪,‬‬
‫אחד הטיעונים שהופיעו‪" :‬מתן‪ :‬הטמפרטורה של השמן תהיה יותר גבוהה כי טמפרטורת הרתיחה של השמן‬
‫‪119‬‬
‫יותר גבוהה"‪ .‬להלן הדיון שהתנהל בקבוצה סביב טיעון זה‪ .‬ארנון מנסה להסביר לליאור ששינוי‬
‫הטמפרטורה של הנוזל אינו תלוי בטמפרטורת הרתיחה שלו אלא בקיבול חום סגולי שלו‪:‬‬
‫ליאור‪ :‬ההיפך‪ ,‬אם טמפ' הרתיחה יותר גבוהה‪ ,‬אז נצטרך יותר אנרגיה‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬זה לא משנה מהי טמפ' הרתיחה‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬למה לא? זה כן משנה‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬הטמפרטורה של השמן תהיה גבוהה יותר כי טמפ' הרתיחה יותר גבוהה‪ ,‬זה לא נכון זה לא‬
‫בהכרח ישפיע על הטמפרטורה שבה הוא נמצא‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬בטח שכן‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬לא אם טמפרטורת רתיחה היא ‪ 2000‬מ"צ או ‪ 3000‬מ"צ זה לא ישפיע על הטמפ' שלו כרגע‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬בטח שכן‬
‫ארנון‪:‬למה? במקרה הנוכחי חיממו אותו עד ‪ 100‬מעלות עד שהמים רותחים‪ ,‬אז‪...‬‬
‫ליאור‪ :‬אם הטמפ' רתיחה שלו יותר גבוהה‪ ,‬אז בעצם הטמפ' שלו תהיה יותר גבוהה משל המים‬
‫ארנון‪ :‬זה לא מחייב‬
‫ליאור‪ :‬אני חושבת שכן‪ ,‬כי משקיעים אותה אנרגיה‬
‫ארנון‪:‬אם היה לו טמפ' רתיחה גבוהה‪ ,‬וקיבול חום סגולי גבוה מאוד‪ ,‬אז לא היה משנה‪ ,‬מה שמשנה זה‬
‫הקיבול חום סגולי ולא טמפרטורת הרתיחה‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬אה כן‪ ,‬כי הם קולטים אותה אנרגיה‪.‬‬
‫בסיום קטע השיח הנ"ל ליאור יודעת שקיבול חום סגולי רלוונטי אך לא נראה שהיא יודעת איך‬
‫לקשור את המושג לסיפור השאלה‪ .‬אך כאשר הקבוצה דנה בטיעון הבא שמופיע בגוף המטלה‪,‬‬
‫"אור‪ :‬לשניהם אותה טמפרטורה כיוון שהם מתחממים על‪-‬ידי אותו מקור אנרגיה במשך אותו זמן"‪ ,‬ליאור‬
‫קו שרת את סיפור השאלה עם ידע קודם שרכשה בכיתה‪ ,‬וניתן להצביע על עליה ברמת ההבנה‬
‫שלה‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬זה [הטיעון של אור] אפשר להגיד בפירוש לא [טענה]‪ ,‬כי יש להם קיבול חום סגולי שונה [עדויות]‪.‬‬
‫נכון שהם קולטים אותה כמות אנרגיה‪ .‬אבל יש להם קיבול חום סגולי שונה אז הם מתחממים לטמפרטורה‬
‫שונה [הסבר] ‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬כמו עם הים עם החול והמים‪ ,‬אותה שמש מחממת את זה אבל החום שלהם שונה [הסבר ע"י‬
‫דוגמה]‪.‬‬
‫בקבוצה אחרת‪ ,‬לאחר שהתנהל דיון בקבוצה (התמלול המלא של השיח נמצא בנספח ‪14‬א')‪,‬‬
‫אחת התלמידות‪ ,‬זיוה‪ ,‬מרגישה עדיין מבולבלת‪ ,‬שכן הוזכרו כמה גורמים שעשויים להשפיע‪ :‬חום‬
‫סגולי ומשקל סגולי‪ .‬זיוה פונה למורה לעזרה‪ ,‬והמורה מנהלת איתם דיון להבהרת המושגים‪.‬‬
‫זיוה‪ :‬אורלי [המורה]‪ ,‬האם המשקל הסגולי קשור לנושא? כי אני ממש לא מבינה מה זה‪.‬‬
‫אורלי‪ :‬מזה משקל סגולי?‬
‫זיוה‪ :‬זה המסה חלקי הנפח‬
‫אורלי‪ :‬הרי הנפחים שלהם זהים‪ ,‬בעזרת הצפיפות את יכולה לדעת מהי המסה של כל אחד‪ .‬אם את‬
‫יודעת שהצפיפות של המים היא אחד‪ ,‬אז את יכולה לדעת שכל מ"ל שוקל? אחד גרם‪ .‬לעומת זאת‬
‫מבחינת השמן כל מ"ל שוקל ‪ 0.8-0.9 ...‬גרם‪ .‬אז יש לנו מסה יותר קטנה של שמן מאשר של מים‪.‬‬
‫זיוה‪ :‬הוא אמר שבגלל החום הסגולי השמן יתחמם יותר‪ ,‬איך הגעת למסקנה הזו?‬
‫אורלי‪ :‬מזה ‪ ?C‬מה זה חום סגולי?‬
‫‪111‬‬
‫רות‪ :‬האנרגיה הדרושה כדי להעלות גרם אחד של חומר ב‪ 1-‬מ"צ‪.‬‬
‫אורלי‪ :‬יש לכם את המסות השונות של שני החומרים‪ ,‬ויש לכם את כמות האנרגיה שהם קולטים‪ .‬איך‬
‫זה יכול להשפיע על שינוי הטמפ' דלתא טי?‬
‫גדי‪ :‬הסקנו שבשמן‬
‫אורלי‪ :‬הם קיבלו אותה אנרגיה?‬
‫זיוה‪ :‬כן‬
‫אורלי‪ :‬זה מה שנשאר לכם לעשות‬
‫זיוה‪ :‬אנחנו חושבות שזה קשור לחום הסגולי‬
‫גדי‪ :‬אני חושב שזה בגלל החום הסגולי וגם בגלל שיש פה פחות חומר בשמן יש פחות חומר‬
‫אורלי‪ :‬זה העניין בדיון‬
‫גדי‪[ :‬מדגים שימוש בנוסחה]‪ ,‬בשמן יש פחות חומר ולכן החום מתחלק על פחות מולקולות‪.‬‬
‫למרות השיחה עם המורה‪ ,‬זיוה עדין לא בטוחה בעצמה‪ ,‬ולכן מנסה להסביר בקול רם את‬
‫שהבינה‪:‬‬
‫זיוה‪ :‬תסביר לי את העניין של המשקל סגולי‪ ,‬רגע אני אגיד לך מה הבנתי‪ ,‬אם יש שם פחות שמן אז‬
‫כל מולקולה קולטת יותר אנרגיה ואז זה יתחמם יותר‪ .‬זה הכל? אבל לא התחשבתי בחום הסגולי‬
‫כשאמרתי את זה‪.‬‬
‫גדי‪ :‬אמרתי חוץ מזה גם יש גם חום סגולי‬
‫זהר‪ :‬צריך לשלב ביניהם‬
‫חוקרת‪ :‬לפעמים יש כמה גורמים שמשפיעים גם וגם והם לא בהכרח תלויים זה בזה‪.‬‬
‫זיוה‪:‬הוא אומר שהמסה של השמן יותר קטנה באותו נפח‬
‫חוקרת‪ :‬ואת לא חושבת?‬
‫זיוה‪ :‬אני חושבת כמוהו‪ ,‬אני חושבת‬
‫גדי‪ :‬יש כמויות שונות‬
‫חוקרת‪ :‬אני מחזקת את דעתו יש גורם אחד שהוא המסה ויש גורם נוסף שהוא ‪.C‬‬
‫לאחר הדיון הקבוצה מסכמת את תשובתה בצורה של טיעון על כל מרכיביו‪:‬‬
‫רות‪ :‬לשמן תהיה טמפ' גבוהה יותר משתי סיבות [טענה]‪:‬‬
‫גדי‪[ :‬מכתיב] שני הנוזלים קבלו אותה כמות אנרגיה באותה פרק זמן [הסבר]‬
‫רות‪ :‬ולשניהם יש אותו נפח [המשך הסבר]‬
‫גדי‪ :‬הנפח לא משנה‪ ,‬משנה המסה [המשך הסבר]‪.‬‬
‫רות‪ :‬א‪ .‬לשמן חום סגולי נמוך משל המים ‪ 1.8-2 -‬ג'אול לגרם ולמים חום סגולי ‪ 4.2‬ג'אול לגרם למעלת‬
‫צלציוס [עדויות] ולכן השמן יתחמם יותר [טענה חוזרת]‪ .‬ב‪ .‬הנפח של שני הנוזלים זהה‪ ,‬אך המסה שונה‬
‫[הסבר]‬
‫גדי‪ :‬צריך להסביר את המשקל סגולי‬
‫רות‪ :‬לשמן משקל סגולי נמוך משל המים ‪[ 0.8‬עדויות] מה היחידות?‬
‫גדי‪ m :‬חלקי מ"ל‬
‫רות‪ :‬לכן מסתו קטנה יותר‬
‫גדי‪ :‬היחידות הן גרם למ"ל‪ ,‬ולכן מסתו קטנה יותר‪ .‬ומכיוון שמסתו קטנה יותר [הסבר]‪,‬‬
‫זיוה‪ :‬אז האנרגיה המושקעת בכל מולקולה גדולה יותר [המשך הסבר]‪ .‬מכך שהשמן מתחמם יותר [טענה‬
‫חוזרת]‪.‬‬
‫‪111‬‬
‫בשיח יש עדויות רבות לפעילות מטה‪-‬קוגניטיבית‪ .‬תשובה התחלתית לא נכונה‪ ,‬תשובה אשר‬
‫התבססה על עדויות לא רלוונטיות‪ ,‬ולאחריה התמודדות עם עדויות חדשות שהיו בחלקן לא‬
‫מוכרות‪ ,‬הן אלו שהיוו טריגר לפעילות המטה‪-‬קוגניטיבית‪ ,‬שבסופה גם התרחש שינוי קוגניטיבי‪.‬‬
‫הפעילות המטה‪-‬קוגניטבית התייחסה במיוחד למרכיב של הידע מטה‪-‬קוגניטיבי‪ ,‬המתייחס למה‬
‫אני יודע? ולמה? זיוה היתה מודעת לכך שהיא לא מבינה‪ ,‬ולכן הכריזה על כך וביקשה עזרה‪ ,‬הן‬
‫מחברי הקבוצה והן מהמורה‪ .‬כאשר היא היתה מודעת לכך שהיא התקדמה בהבנתה‪ ,‬היא ביקשה‬
‫להסביר בקל רם ולהפגין את הבנתה‪ ,‬לעצמה ולחברי הקבוצה‪.‬‬
‫דוגמא לטיעון סופי של אחת הקבוצות בכיתה זו‪:‬‬
‫לשמן תהייה טמפ' יותר גבוהה משתי סיבות [טענה]‪:‬‬
‫‪ .1‬שני הנוזלים קיבלו אותה כמות אנרגיה באותו פרק זמן ולשמן חום סגולי נמוך משל המים [הסבר]‪.‬‬
‫החום הסגולי של המים ‪ 4.2‬ג'אול‪/‬מ"צ‪ .‬גרם ושל השמם ‪[ 1.8-1.9‬עדויות]‪ ,‬לכן השמן יתחמם יותר‬
‫מאשר המים [טענה חוזרת]‪.‬‬
‫‪ .2‬הנפח של השמן והמים זהה‪ ,‬אך לשמן משקל סגולי קטן משל המים‪ 0.82 ,‬גר‪/‬מ"ל לעומת ‪ 1‬גר‪/‬מ"ל‬
‫[עדויות]‪ ,‬לכן מסתו קטנה יותר‪ .‬כיוון שמסתו קטנה יותר האנרגיה המושקעת בכל מולקולה גדולה‬
‫יותר [הסבר]‪.‬‬
‫מכאן לשמן תהיה טמפרטורה גבוהה יותר [טענה חוזרת]‪.‬‬
‫לסיכום‪ ,‬הפעילות התנהלה בשתי הכיתות תוך כדי הוראת הפרק אנרגיה כימית‪ ,‬אך עיתוי‬
‫השילוב בהקשר להוראת המושג קיבול חום סגולי היה שונה‪ .‬בכיתתה של רינת‪ ,‬כיתה ‪ ,5‬רוב‬
‫קבוצות העבודה עברו שינוי מכתיבת תשובות שאינן נכונות‪ ,‬או לא מנומקות נכון‪ ,‬לתשובות‬
‫נכונות שהנימוק שלהן משלב עדויות רלוונטיות וביסוס מדעי מתאים ונכון‪ .‬בכיתתה של אורלי‪,‬‬
‫כיתה ‪ ,6‬רוב התלמידים ידעו מראש את הפרטים לגבי השפעת הקיבול חום סגולי על ההתחממות‬
‫אך התרגיל העמיק והטמיע את ההבנה בנושא‪ .‬בנוסף‪ ,‬מושג הצפיפות של הנוזלים עלה במהלך‬
‫התרגיל ולגבי חלק מהתלמידים זו הפעם הראשונה שנתקלו בו במסגרת לימודי הכימיה‪ .‬הפעילות‬
‫דרשה מהתלמידים להתמודד עם התפיסה השגויה שכל דבר שרותח הוא יותר חם‪ ,‬כמו כן‪,‬‬
‫הפעילות דרשה מהם לנתק את הקשר בין טמפרטורת הרתיחה של חומר וקצב התחממותו‪.‬‬
‫ארגומנטציה בכיתה "מה באמת קורה"?‬
‫הפעילות "מה באמת קורה שם?" (ראה נספח ‪2‬א')‪ ,‬שתתואר להלן התבצעה בכיתה ‪ 8‬כיתתה‬
‫של מרינה‪ ,‬המוגדר כיתת ניסוי‪ .‬בכיתה התקיימו פעילויות שמטרתן עידוד שיח קבוצתי משולב‬
‫בבניית טיעונים‪ ,‬כדי לאפשר לתלמידים "לדבר מדע"‪.‬‬
‫הפעילות השתלבה ברצף ההוראה לאחר הוראת הפרקים "חישובים בכימיה" ו"חמצון חיזור"‪.‬‬
‫מבחינת המורה‪ ,‬הפעילות נכנסה לקטגוריה של תרגול שמטרתו הבנת הקשר בין רמות הבנה שונות‬
‫בכימיה‪ :‬רמת התופעה [מאקרו]‪ ,‬רמת המיקרו ורמת הסמל בהקשר לתכנים הנידונים‪ ,‬חמצון‬
‫חיזור וסטוכיומטריה‪ .‬בשלב ראשון הוצגה בפני התלמידים השאלה הבאה ועליה הם היו אמורים‬
‫לענות באופן יחידני‪:‬‬
‫‪112‬‬
‫בוצע הניסוי הבא‪ :‬מוט אבץ )‪ Zn(s‬הוכנס לתמיסת נחושת גפרתית ‪. CuSO4‬‬
‫התרחשה תגובה שבמהלכה ניתן היה לצפות בציפוי חום אדום על פני מוט האבץ‪.‬‬
‫התגובה שהתרחשה מופיעה בניסוח הבא‪:‬‬
‫)‪Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s‬‬
‫האם המסה של המוט עלתה‪ ,‬ירדה או לא השתנתה? נמק‪.‬‬
‫בשלב השני‪ ,‬אשר התבצע באופן קבוצתי הוצגו בפני התלמידים טיעונים (אשר כולם אינם‬
‫נכונים)‪ ,‬שהם תשובות יזומות לשאלה המוצגת במטלה‪ .‬התלמידים נדרשו לדון ולהתייחס‬
‫לטיעונים אלו‪" :‬קראו את טיעוני התלמידים‪ ,‬דונו בקבוצה וחוו את דעתכם לגבי נכונותם או אי נכונותם‪ .‬נמקו‬
‫את דעתכם‪".‬‬
‫משה‪ :‬מסת המוט עלתה כי נוספה למוט המסה של ציפוי הנחושת‪.‬‬
‫רונית‪ :‬מסת המוט לא השתנתה כי קיים חוק שימור החומר‪.‬‬
‫נעמי‪ :‬מסת המוט לא השתנתה כי אמנם נוסף ציפוי נחושת אבל גם חלה ירידה במסת האבץ כי‬
‫יוני אבץ עוברים מהמתכת לתמיסה‪.‬‬
‫תום‪ :‬תומך בגרסתה של נעמי‪ ,‬רק בתנאי שהיחס התגובה הוא ‪ . 11‬אם תתרחש תגובה כמו‬
‫למשל בין המתכת אבץ ליוני כסף )‪ Zn(s) + 2Ag+(aq) → Zn2+(aq) + 2Ag(s‬המסה של המוט תגדל כי‬
‫שקע על פני המוט פי ‪ 2‬כסף‪.‬‬
‫בשלב האחרון‪ ,‬התלמידים נדרשו לכתוב תשובה קבוצתית לשאלה הפותחת של הפעילות‪:‬‬
‫"בעקבות הדיון נסחו מחדש תשובה מנומקת לשאלה‪ .‬הקפידו לשלב בתשובתכם נתונים והסברים מדעיים‬
‫רלוונטיים"‪.‬‬
‫המטרות שרצינו להשיג בהפעלת המטלה בכיתה ברמת התוכן‪:‬‬
‫‪‬‬
‫הבנת רמת הסמל‪ ,‬על כל מרכיביו‪.‬‬
‫‪‬‬
‫הבנת התצפיות שניתן לראות במטלה ופירושן‪.‬‬
‫‪‬‬
‫קישור בין רמות הבנה שונות‪ :‬רמת המקרו (תצפיות ושינוי מסה)‪ ,‬רמת המיקרו‬
‫(החלקיקים המעורבים בתגובה) ורמת הסמל (ניסוח התגובה)‪.‬‬
‫‪‬‬
‫יבוא נתונים רלוונטיים מהטבלה מחזורית כדי לבסס את ההסברים המדעיים‪.‬‬
‫‪ ‬הבנה של חוק שימור החומר‪.‬‬
‫המטרות שרצינו להשיג בהפעלת המטלה בכיתה ברמת המיומנויות‪:‬‬
‫‪‬‬
‫מתן במה לשיח קבוצתי בנושא מדעי הדורש מהתלמידים העלאת טיעונים‪.‬‬
‫‪‬‬
‫זימון לחשיבה ביקורתית של התלמידים‪.‬‬
‫‪‬‬
‫פיתוח עבודת צוות בפתרון בעיות‪.‬‬
‫מבחינת המחקר רצינו לבדוק כיצד הפעילות מהווה טריגר לשיח לימודי שבמהלכו מתנהלת‬
‫פעילות קוגניטיבית אשר תוביל לשיפור הבנת הקשר בין רמות הבנה שונות בכימיה‪ ,‬אשר תוביל‬
‫לשיפור בהבנת המושגים הרלוונטיים בכימיה‪ .‬כמו כן‪ ,‬כיצד תלמידים מתמודדים עם שאלות לא‬
‫שגרתיות בסטו כיומטריה‪ ,‬שאלות שאינן בקטגוריה של "שאלת בגרות" בסטוכיומטריה‪ ,‬שמלווה‬
‫‪113‬‬
‫בחישובים טכניים על‪-‬פי נוסחאות‪ ,‬כפי שמתארת את המשימה המורה פנינה (מורה בכיתה בה‬
‫התבצע המחקר המקדים)‪:‬‬
‫" הבעיה פה מוצגת מאוד פתוח‪ ,‬אין פה כאילו שאלות כמו בבחינה‪ ,‬מהי המסה של הנחושת‪ ,‬אם‬
‫היתה נשאלת מהי המסה של הנחושת בעקבות התגובה‪ ,‬והיו נתונים בתוך השאלה הזו‪ ,‬שמסת של‬
‫מוט האבץ היה בהתחלה היא כך וכך גרם או מספר האלקטרונים שעברו בתגובה הוא כך וכך‪ ,‬אין‬
‫פה שום דבר מספרי‪ ,‬כשאין שום דבר מספרי אין עוגן פה‪ ,‬אין עוגן ‪ ...‬אין עוגן לטכניקה ‪"...‬‬
‫ניתוח הפעילות כפי שבוצעה בכיתה ‪:8‬‬
‫הפעילות בכיתתה של מרינה‪ ,‬כיתה ‪ 8‬התבצעה בתאריך ‪ ,13.01.09‬בסיום הוראה‪/‬למידה של‬
‫הפרק חמצון חיזור‪ ,‬לאחר שלב התרגול השגרתי‪ ,‬שכלל שילוב של היבטים סטוכיומטריים‬
‫בתגובות בהם התרחש חמצון חיזור‪ .‬תרגילים בהם היו נתונים מספריים של מסות של חומרים או‬
‫לחילופין מספרי מולים‪.‬‬
‫בשלב הראשון‪ ,‬שהוא השלב היחידני‪ ,‬התלמיד ענה בהתאם לידע וההבנה שלו‪ .‬בשלב זה‪ ,‬אף‬
‫לא אחד מהתלמידים (‪ 16‬תלמידים) ענה תשובה נכונה‪ .‬חלק מהתלמידים בשלב היחידני (‪ 6‬מתוך‬
‫‪ )16‬טענו שמסת המוט תעלה‪ ,‬כי על המוט נוספה שכבה נוספת‪ ,‬לדוגמא שרון טען‪" :‬לדעתי המסה‬
‫של המוט עלתה מאחר ונוסף לה מסה של ציפוי שנוצר כתוצאה מהתגובה‪ ".‬תשובה זו מייצגת את דעתו של‬
‫משה בטיעונים הנתונים לתלמידים‪ ,‬ומציגה תפיסה של התלמידים המפרשים את ההתרחשות רק‬
‫על פי מראה עיניים‪ 3 .‬מתוך ‪ 16‬התלמידים טענו שהמסה לא השתנתה בגלל חוק שימור החומר‪,‬‬
‫בדומה לדעתה של רונית בטיעונים הנתונים‪ ,‬תפיסה המתייחסת למערכת ברמת המקרו‪ ,‬אך אינה‬
‫מיישמת נכון את מושג המערכת‪ 5 .‬מתוך ‪ 16‬טענו כי המסה לא השתנתה כשנימוק זה דומה‬
‫לדעתה של נעמי ממאגר הטיעונים‪ ,‬תפיסה מתייחסת לרמת המקרו ורמת המיקרו‪ ,‬אך לא יוצרת‬
‫קשר נכון בין רמות הבנה אלו‪ .‬ואילו ‪ 2‬תלמידים הציעו תשובות אחרות שאינן מיוצגות במאגר‬
‫הטיעונים לדוגמה‪ :‬אלי‪" :‬לדעתי המסה של המוט ירדה כי בתגובה האבץ חוזר ע"י יוני נחושת והפסיד‬
‫אלקטרונים"‪.‬‬
‫לאחר החלק היחידני‪ ,‬אחת הקבוצות (קבוצה ‪ )2‬התחילה להתייחס לטיעונים שמופיעים בדף‬
‫הפעילות‪ .‬תמלול השיח של הקבוצה מופיע בנספח ‪14‬ב‪ .‬בניתוח זה נעקוב אחר השינוי בשילוב‬
‫רמות ההבנה השונות המבטא שיפור הבנת המושגים הרלוונטיים של שרון במהלך השיח‪ .‬שרון‬
‫בתשובתו היחידנית התייחס לרמת המקרו בלבד‪ ,‬נוצר ציפוי נחושת ולכן המסה עולה‪ ,‬ואף חזר על‬
‫טענתו במהלך השיח (‪ .)3‬אבל‪ ,‬כאשר חברתו לקבוצה‪ ,‬עדנה ניסתה להסביר את טענתה של נעמי‬
‫שמשלבת בין הרמה המקרוסקופית והמיקרוסקופית‪ ,‬שרון שינה את כיוון חשיבתו‪:‬‬
‫(‪ ) 5‬שרון‪ :‬אם ירדו יונים כמו שאומרת נעמי הם כבר לא חלק מהמוט‪ ,‬הם עוברים לתמיסה [הסבר]‪.‬‬
‫(‪ )6‬עדנה‪ :‬לא יתכן‬
‫(‪)7‬שרון‪ :‬אם עוברים יונים לתמיסה המסה חייבת לרדת [טענה]‪ .‬אם תיקחי את המוט ותכניסי אותו‬
‫לתמיסה‪ ,‬אח"כ תשקלי אותו‪ .‬חלק מהיונים עברו לתמיסה אז מסתו צריכה לרדת [הסבר]‪.‬‬
‫לגבי טענתו של תום‪ ,‬שרון לא ירד לסוף דעתו ובקש הבהרה‪ .‬עדנה קידמה אותו שלב נוסף לגבי‬
‫החשיבות של יחס ההגבה בפתרון השאלה‪ ,‬ובסיום ההתייחסויות לטיעונים הנתונים‪ ,‬שרון דבק‬
‫בתשובתו של תום המתייחסת לרמת המאקרו‪ ,‬מיקרו ורמת הסמל‪ ,‬אך לא מקשרת נכון בין רמות‬
‫ההבנה השונות‪:‬‬
‫(‪ )10‬שרון‪ :‬לא הבנתי בכלל מה שתום אומר‪.‬‬
‫(‪ )11‬עדנה‪ :‬אם זה לא ביחס של ‪1:1‬‬
‫‪114‬‬
‫(‪ )12‬שרון‪ :‬למה היחס חשוב?‬
‫(‪ )13‬עדנה‪ :‬אם ביחס של ‪ 1:2‬נגיד אז אם היו נותנים לנו ‪ X‬מולים אז לפי האיזון היו מתקבלים‬
‫בתוצרים ‪ 2X‬מולים‪ .‬אז זה היה גדל כי שקע יותר מאשר עבר לתמיסה‪.‬‬
‫התערבותה של המורה‪ ,‬שמטרתה היתה שהתלמידים יבהירו לעצמם מהי המשמעות של יחס‬
‫ההגבה‪ ,‬עזרה לשרון ולקבוצתו להתקדם‪ .‬המורה שהשתלבה בשיח הקבוצתי הובילה את הקבוצה‬
‫על‪-‬ידי סדרת שאלות מנחות ועל‪-‬ידי רמזים‪ ,‬והבהירה לתלמידים שרמת הסמל במקרה זה‬
‫מתארת את היחס בין כמות המולים ולא היחס בין הכמיות הגרמים‪.‬‬
‫(‪ )41‬מורה‪ :‬מי מוכן לתאר את התהליך כאשר מסתכלים על ניסוח התגובה?‬
‫(‪ ) 43‬מורה‪ :‬מה קרה ברמה החלקיקית?‬
‫(‪ ) 54‬מורה‪ :‬אתן לכם רמז‪ :‬תחשבו על אפונה ואפרסק‪ ,‬נניח שאוציא מהכיס גרגר אפונה ובמקומו‬
‫אכניס לכיס השני אפרסק‪ .‬האם המסה שלי תשתנה?‬
‫(‪ )56‬מורה‪ :‬שאתה אומר כמה למה אתה מתכוון?‬
‫(‪ )60‬שרון‪ :‬היחס בניסוח תגובה הוא במולים ולא בגרמים‪ .‬אפשר לחשב את המסה לפי המולים‪.‬‬
‫המושג "כמות" בהתייחס לתגובה עדין לא היה ברור לחלוטין לחברי הקבוצה ולכן המורה‬
‫היתה צריכה לרמוז שוב‪ ,‬שאם מדובר ביחס בין חלקיקים‪ ,‬המסה של החלקיקים לא בהכרח זהה‬
‫(‪ .)66‬עדנה היתה זו שניסתה ליישם את הרמז בהתייחס לסיפור השאלה‪" :‬אז איך נדע אצלנו אם‬
‫המסה היא אותה מסה?" (‪ )67‬דני הציע שימוש בכלי שהוא כל כך מובן מאליו ‪":‬טבלה מחזורית"‬
‫(‪ .)68‬משלב זה הקבוצה בהנהגתה של עדנה חזרו לעצמם ולשיטת החישוב הטכנית אליה הם‬
‫מורגלים‪ .‬ברגע שמצאו את הקו המקשר לחישובים סטוכיומטריים שהיו מוכרים להם‪ ,‬התשובה‬
‫הנכונה לא אחרה לבוא‪.‬‬
‫(‪ )86‬עדנה‪[ :‬כותבת] מסת המוט ירדה [טענה] זאת ניתן להסביר על פי המשוואה הבאה‪:‬‬
‫)‪Zn(s) + Cu2+(aq)  Zn2+(aq) + Cu(s‬‬
‫‪1 :‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫מול‬
‫‪X‬‬
‫‪X‬‬
‫‪X‬‬
‫‪X‬‬
‫מסה מולרית‬
‫‪65‬‬
‫‪63‬‬
‫‪65‬‬
‫‪63‬‬
‫‪ 65X‬מסה‬
‫‪63X‬‬
‫‪65X‬‬
‫‪63X‬‬
‫(‪ )87‬שרון‪ :‬האבץ איבד ‪ 65X‬גרם‪ ,‬לעומת זאת הנחושת תרמה ‪ 63X‬גרם‪ .‬סה"כ המסה יורדת [הסבר‬
‫וטענה חוזרת]‪.‬‬
‫[עדויות]‬
‫לאחר הפעילות הקבוצתית התנהל דיון כתתי סביב הסוגיה כדי לעזור לקבוצות שעדין לא‬
‫הגיעו לפתרון נכון של המשימה‪ ,‬וכן כדי לבסס תשובות של תלמידים שהגיעו לפתרון הנכון‪.‬‬
‫במהלך דיון זה שרון הצביע וביקש לתרום את חלקו לנימוק הטענה מדוע המסה של המוט ירדה‪.‬‬
‫תשובתו של שרון כוללת את כל מרכיבי הטיעון‪ ,‬נוסף לכך היא מקשרת בצורה נכונה בין שלושת‬
‫רמות ההבנה‪ ,‬סמל‪ ,‬מיקרו ומקרו‪:‬‬
‫שרון‪ :‬החלקיק של האבץ שוקל יותר מהחלקיק של הנחושת [עדויות]‪ ,‬אז על כל חלקיק של אבץ‬
‫שיורד מתווסף חלקיק אחד של נחושת [הסבר] ולכן המסה קטנה [טענה]‪ .‬מספר המולים של הנחושת‬
‫שווה למספר המולים של האבץ אבל המסה שונה [עדויות ‪ +‬הסבר]‪.‬‬
‫הדיון שהתנהל בקבוצה אחרת בכיתה (קבוצה ‪ )1‬היה בעל דינאמיקה מאוד דומה‪ ,‬התלמידים‬
‫התקדמו לבד מתשובות ברמת המקרו לתשובות המשלבות מספר רמות הבנה (בדומה לתשובתה‬
‫של נעמי)‪ ,‬אך בעזרת המורה התקדמו לפירוש נכון שכולל את כל רמות ההבנה מקושרות זו לזו‬
‫בצורה נכונה‪ .‬תמלול השיח של הקבוצה נמצא בנספח ‪14‬ב'‬
‫‪115‬‬
‫(‪ )71‬דנית‪ :‬אז התשובה שלנו שהמסה של המוט נותרה כפי שהיתה‪ ,‬לפי טענתה של נעמי‪.‬‬
‫(‪ )78‬מורה‪ :‬יש לי עגבניה אחת ואבטיח אחד זה ‪ 1:1‬זה אותו דבר?‬
‫(‪ )79‬תמר‪ :‬לא זה לא אותו דבר‪ ,‬אבטיח שונה מהעגבניה‪.‬‬
‫(‪ )86‬אלי‪ :‬הטענה של נעמי שגויה כי מסת האבץ גדולה ממסת הנחושת‪.‬‬
‫(‪ ) 87‬דנית‪ :‬בואו נרשום ביחד‪ ,‬מוכנים? המסה של המוט ירדה משום שמסת האבץ גדולה ממסת‬
‫הנחושת ולכן כאשר יוני הנחושת הופכים לאטומי נחושת מוצקים מתווספת מסה למוט אולם אטומי‬
‫האבץ שהופכים ליוני אבץ‪ ,‬מתווספים לתמיסה ויורדים ממסת המוט‪ ,‬מורידים את מסת המוט‪ ,‬כך‬
‫נוצר מצב שכמות החומר שירדה גדולה ממסת החומר שהתווספה למוט‪ .‬על כן מסת המוט ירדה‪.‬‬
‫שתי קבוצות נוספות שבהם התנהל התרגיל בכיתה זו לא הגיעו לתשובה המיטבית אך בקבוצה‬
‫אחת התלמידים התקדמו בשילוב רמות ההבנה ובשניה לא חלה התקדמות‪.‬‬
‫בפעילות מופיעים מספר טיעונים שעלולים להיות התשובות של תלמידים לשאלה המופיעה‬
‫בפעילות‪ .‬תשובות התלמידים קבלו ציון בהתאם לשילוב רמות ההבנה בהתאם לטבלה ‪. 34‬‬
‫טבלה ‪ :34‬הערכת תשובות התלמידים במאגר התשובות בפעילות על‪-‬פי שילוב רמות ההבנה בכימיה‬
‫התשובה במאגר הטיעונים בתרגיל‬
‫רמות ההבנה שבאות ציון‬
‫לידי ביטוי‬
‫‪1‬‬
‫מאקרו‬
‫‪1‬‬
‫מאקרו‬
‫נעמי ‪ :‬מסת המוט לא השתנתה כי אמנם נוסף ציפוי נחושת אבל גם מאקרו ‪+‬מיקרו‬
‫‪2‬‬
‫חלה ירידה במסת האבץ כי יוני אבץ עוברים מהמתכת לתמיסה‪.‬‬
‫תום‪ :‬תומך בגרסתה של נעמי‪ ,‬רק בתנאי שהיחס התגובה הוא ‪ . 11‬מאקרו‬
‫אם תתרחש תגובה כמו למשל בין המתכת אבץ ליוני כסף‬
‫‪+‬סמל‬
‫‪+‬מיקרו ‪3‬‬
‫)‪ Zn(s) + 2Ag+(aq) → Zn2+(aq) + 2Ag(s‬המסה של המוט תגדל כי‬
‫‪+‬מיקרו ‪4‬‬
‫תשובה מיטבית – המקשרת נכון בין רמות ההבנה (תשובה שאמורה מאקרו‬
‫‪+‬סמל ‪ -‬נכונה‬
‫להיבנות על‪-‬ידי התלמידים)‬
‫באיור ‪ 15‬ניתן לראות את השינוי בשכיחות של ציוני התלמידים בכיתה בסיומה של הפעילות‬
‫לעומת השכיחות בתחילת הפעילות‪ .‬ציונים אשר מבטאים שילוב רמות ההבנה‪ ,‬זאת על‪-‬פי מפתח‬
‫הציונים המופיע בטבלה ‪.34‬‬
‫ניתוח מלא של הפעילות בכיתה נוספת נמצא בנספח ‪14‬ג'‬
‫לסיכום‪ ,‬ניתוח המשימה בשתי הכיתות‪ ,‬סה"כ ארבע קבוצות‪ ,‬מלמד כי המשימה תורמת‬
‫לניהול דיון בו משתתפים רוב תלמידי הכיתה‪ .‬בגלל אופי המשימה המשלבת תשובות אפשריות‬
‫של תלמידים שאינן נכונות‪ ,‬תלמידים שהיו להם תפישות שגויות נוטים לבחור תשובות אלו‪ .‬אך‪,‬‬
‫תוך כדי הדיון בהנחיית המורה‪ ,‬אשר עוברת מקבוצה לקבוצה ומנסה לקדם את הקבוצות‪,‬‬
‫התלמידים בונים טיעונים‪ ,‬כמו גם טיעונים נגדיים‪ .‬תוך כדי הקשבה לתלמידים ניתן לעמוד על‬
‫קשיי הבנה של התלמידים (מה מבטא יחס ההגבה בניסוח התגובה?)‪ .‬התלמידים נדרשים לרמת‬
‫חשיבה גבוהה הכוללת שילוב בין רמות הבנה שונות בכימיה‪ .‬חוקרים טוענים שקישור בין רמות‬
‫ההבנה השונות רמת הסמל‪ ,‬רמת המקרו ורמת המיקרו‪ ,‬מעיד על הבנה טובה יותר של המושגים‬
‫הנדונים )‪ .(Dori, & Hameiri, 2003; Treagust, Chittleborough, & Mamiala, 2003‬ניתן לציין‬
‫‪116‬‬
‫שהתלמידים בתחילת הפעילות הפגינו קושי בקישור בין רמות ההבנה השונות‪ ,‬אך המשימה‬
‫אילצה אותם להתמודד עם קשר זה‪ .‬תוך כדי השיח והכוונה של המורה כל התלמידים התקדמו‬
‫לפחות שלב אחד המאופיין ביצירת קשר בין רמת המקרו למיקרו ‪.‬‬
‫איור ‪ :15‬שכיחות ציוני התלמידים בתחילת הפעילות "מה באמת קורה?" ובסופה‬
‫שכיחות ציוני התלמידים לפני הפעילות ובסופה (‪)N=16‬‬
‫‪80‬‬
‫בהתחלה ‪%‬‬
‫בסוף ‪%‬‬
‫‪40‬‬
‫שכיחות ב‪-‬‬
‫‪60‬‬
‫‪20‬‬
‫‪0‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫ציון לשילוב רמות ההבנה‬
‫ארגומנטציה בכיתה "אנודה או קתודה"?‬
‫הפעילות "אנודה או קתודה"? שתתואר להלן התבצעה בכיתה י"ב‪ ,‬לאחר לימודיי הפרק שיווי‬
‫משקל של חמצון חיזור‪ ,‬כמרכיב נוסף לתרגול ולהטמעה של המושגים בפרק‪ .‬בכיתתה של אורלי‬
‫)‪ (N=16‬בתאריך ‪ ,2.10.2008‬ובכיתתה של מרינה )‪ (N=16‬בתאריך ‪ .17.12.2009‬הפעילות הינה‬
‫חלק מסדרת פעילויות‪ ,‬והדגש בה הושם על ניסוח טענה בעקבות ממצאים שהתקבלו בניסוי‪ ,‬ומתן‬
‫הסבר מדעי המקשר בין הטענה והממצאים‪ .‬מבחינת המורה‪ ,‬הפעילות נכנסה לקטגוריה של‬
‫תרגול תוכן שמטרתו הבנת הקשר בין פוטנציאלי החיזור של תגובות אלקטרודה לבין הריכוזים‬
‫של מרכיבי המערכת‪ .‬הפעילות מתארת מערכת ניסויית וכוללת דיווח חלקי של תוצאות הניסוי‬
‫(ראה נספח ‪2‬ה')‪.‬‬
‫קבוצה א' ביצעה ניסוי ומצאה שלאחר סגירת המעגל‪ ,‬מסת אלקטרודת הכסף ירדה‪ ,‬ואילו קבוצה‬
‫ב' ביצעה ניסוי ומצאה שמסת אלקטרודת הכסף עלתה‪.‬‬
‫א‪ .‬איזו טענה יכולה לטעון קבוצה א' בעקבות תוצאות הניסוי שלה? מהו ההסבר המדעי‬
‫שמסביר את הממצאים שלה?‬
‫ב‪ .‬איזו טענה יכולה לטעון קבוצה ב' בעקבות תוצאות הניסוי שלה? מהו ההסבר המדעי‬
‫מטרות הפעילות ברמת התוכן‪:‬‬
‫‪ ‬ביסוס הידע המדעי בנושא שיווי משקל של חמצון חיזור באופן כללי ובתאים תקניים‪/‬לא‬
‫תקניים במיוחד‪.‬‬
‫המטרות הפעילות ברמת המיומנויות‪:‬‬
‫‪117‬‬
‫‪‬‬
‫מתן במה לשיח קבוצתי בנושא מדעי הדורש מהתלמידים העלאת טיעונים והכרות עם‬
‫מרכיבי הטיעון מחוץ למעבדה‪.‬‬
‫‪‬‬
‫התמודדות עם עדויות מפתיעות‪ ,‬ניסוח טענה בעקבות עדויות אלו‪ ,‬ומתן הסבר מדעי‬
‫המקשר בין הטענה והממצאים‪.‬‬
‫מבחינת המחקר רצינו לבדוק האם וכיצד הפעילות‪ ,‬למרות שאינה פעילות מעבדה‪ ,‬מהווה‬
‫טריגר לכתיבת טיעון קבוצתי‪ ,‬אשר נבנה לאחר שיח קבוצתי שבמהלכו התלמידים מבהירים‬
‫לעצמם את הסוגיה הנדונה‪.‬‬
‫ניתוח הפעילות כפי שבוצעה בשתי כיתות‪:‬‬
‫רוב התלמידים שהשתתפו בשיח (‪ 18‬מתוך ‪ )32‬הופתעו מתוצאות הניסוי‪ ,‬שהופיעו בפעילות‪,‬‬
‫וציינו שהדבר לא אפשרי או לא נכון‪:‬‬
‫נועם‪ :‬קבוצה א' זה מנוגד למה שלמדנו‬
‫הדר‪ :‬איך זה בכלל יכול לצאת המתח שלילי‪.‬‬
‫מירי‪ :‬יש להם טעות זה לא יכול להיות ‪ .....‬זה לא נכון הם לא יכולים לקבל את זה‪.‬‬
‫מור‪ :‬לפי פוטנציאלי החיזור זה לא יכול להיות‪.‬‬
‫זיוה‪ :‬בואו ננסה להבין‪ ,‬אם מסת הכסף ירדה אז בהכרח התרחש התהליך הזה ‪ ........‬ואז מתח התא‬
‫יוצא שלילי זה לא יתכן‪.‬‬
‫חברי הקבוצות הבינו שהם צריכים להתמודד עם התוצאות ולהציע לכך הסברים‪ ,‬ולכן הם‬
‫התחילו לנתח את משמעות התוצאות ‪.‬‬
‫נועם‪ :‬בואו נחשוב למה זה קורה למרות זאת‪.‬‬
‫שני‪ :‬אני לא יודעת אם זה אפשרי אבל זה מה שקרה‪ ,‬אם מסת הכסף ירדה סימן שהמתכת הפכה ליונים‬
‫וזה קורה באנודה‪.‬‬
‫להלן פירוט השיח באחת הקבוצות‪:‬‬
‫ליאור‪ :‬קבוצה א' יכולה לטעון שבחצי תא הכסף התרחש חמצון –זה החצי האנודי‪ ,‬כי המסה של‬
‫הכסף ירדה [טענה ‪ +‬עדויות]‬
‫מור‪ :‬הם אומרים‪ ,‬שמסת הכסף ירדה [עדויות]‬
‫ליאור‪ :‬לכן הכסף היא האנודה [טענה]‬
‫מירי‪ :‬יש להם טעות זה לא יכול להיות [הפרכה]‬
‫ליאור‪ :‬אבל לפי הירידה במסה אפשר ללמוד שהמתכת כסף מוסרת אלקטרונים ונוצרים יוני כסף לכן‬
‫זה החצי האנודי [עדויות ‪ +‬הסבר מדעי ‪+‬טענה]‪.‬‬
‫מירי‪ :‬זה לא נכון הם לא יכולים לקבל את זה [הפרכה]‪.‬‬
‫מור‪ :‬לפי פוטנציאלי החיזור זה לא יכול להיות [הסבר מדעי להפרכה]‪.‬‬
‫מורה‪ :‬לא ניתן להגיד שמה שהם קיבלו לא נכון‪ ,‬כי זה מה שהם קבלו‪ .‬אתם צריכים למצוא הסבר‬
‫מדעי מתאים למה שהם קבלו‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬אולי לא באותם תנאים?[שאלה לדיון]‬
‫מור‪ :‬אז אולי הריכוזים אחרים? [שאלה לדיון]‬
‫מורה‪ :‬תבדקו אם שינוי בריכוזים יכול להיות הסבר מתאים לממצאים שלהם‪.‬‬
‫מור‪ :‬בואו נבדוק אם הורידו את הריכוז של יוני כסף‪.‬‬
‫‪118‬‬
‫ליאור‪ :‬אם מורידים את ריכוז יוני הכסף תהיה העדפה לתגובה ההפוכה ואז פוטנציאל החיזור ירד‬
‫[הסבר ‪ +‬טענה]‬
‫מור‪ :‬ואז בגלל שפוטנציאל החיזור יורד זה אנודה [טענה]‪ .‬גם יכול להיות שהעלו את ריכוז יוני‬
‫הברזל ‪[ +3‬הסבר נוסף] ‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬אז מה לכתוב? ריכוז יוני הכסף האם הוא קטן משל הברזל או קטן מ‪ 1-‬מולר? [שאלה לדיון]‬
‫מור‪ :‬קטן מ‪1 -‬מולר כי זה הריכוז התקני [טענה ‪ +‬הסבר מדעי]‪.‬‬
‫בעקבות השיח התשובה הקבוצתית נוסחה כטיעון הכולל את שלשת המרכיבים העיקריים‪:‬‬
‫טענה‪ ,‬עדויות והסבר מדעי ‪:CDW -‬‬
‫קבוצה א' יכולה לטעון כי חצי תא קטודי הוא )‪ Fe3+(aq)/ Fe2+(aq‬ואילו חצי תא אנודי הוא ‪Ag+(aq)/‬‬
‫)‪[ .Ag(s‬טענה] ההסבר המדעי לכך כנראה טמון בעובדה שריכוז יוני הכסף היה קטן מ‪ 1M -‬ולכן על‪-‬‬
‫פי עקרון לה‪-‬שטליה הועדפה התגובה ההפוכה על מנת להגדיל את ריכוז יוני הכסף וכתוצאה מכך‬
‫פוטנציאל החיזור של חצי תגובה ירד ‪ ,‬מה שגרם לכך שהאנודה עשויה מ‪ Ag-‬שמסתה ירדה ואילו‬
‫הקתודה היא )‪[ Pt(s‬הסבר מדעי משולב בעדויות]‪.‬‬
‫בטבלה ‪ 35‬ניתן לראות את פירוט השכיחות של הטיעונים הקבוצתיים (‪ )8‬לפי מרכיבי הטיעון‬
‫ורמת הטיעון הנגזרת מכך בסיום הפעילות וכן דוגמאות מייצגות של טיעונים‪.‬‬
‫טבלה ‪ :35‬שכיחות הטיעונים ברמות השונות בסיום הפעילות "אנודה או קתודה?"‬
‫שכיחות‬
‫‪1‬‬
‫הטיעון‬
‫מרכיבים‬
‫‪1‬‬
‫‪C‬‬
‫‪3‬‬
‫‪CW‬‬
‫‪2‬‬
‫‪5‬‬
‫‪CDW‬‬
‫‪3‬‬
‫רמה‬
‫דוגמה‬
‫אחד או שניים מחצאי התאים שהשתמשו בהם בניסוי לא היו‬
‫תקניים [טענה]‬
‫הטענה שיכולה לטעון קבוצה א' היא ש‪ Fe3+(aq) -‬בעל פוטנציאל‬
‫חיזור גבוה משל )‪[ Ag+(aq‬טענה] ‪ .‬ההסבר במדעי שמסביר את‬
‫הממצאים של קבוצה זו הוא שקבוצה זו בנתה תאים לא תקניים‪,‬‬
‫שהיחס בין הריכוזים של )‪ Fe3+(aq‬ו‪ Fe3+(aq) -‬היה גדול מספיק‬
‫בשביל לגרום לפוטנציאל חיזור של )‪ Fe3+(aq‬בחצי התא לגדול‬
‫מעל ‪ ,0.79v‬אם ריכוז )‪ Fe3+(aq‬יגדל אז ההפרעה תגרום לתגובה‬
‫לפעול בכיוון הישיר‪[ .‬הסבר מדעי]‬
‫בניסוי א פוטנציאל החיזור של תגובה ‪ 2‬היה גדול משל תגובה ‪1‬‬
‫[טענה] בגלל שמסת הכסף קטנה [עדויות] כלומר הכסף עבר חמצון‬
‫[המשך טענה]‪ .‬תגובה ‪ II‬שונתה כך שריכוז )‪ Fe3+(aq‬גדל ובכך‬
‫הגיב יותר בכיוון הישיר וכך פוטנציאל החיזור גדל‪ ,‬לכן ניתן‬
‫להסיק שקבוצה א' הגדילה את ריכוז )‪ Fe3+(aq‬ביחס ל‪.Fe3+(aq) -‬‬
‫[הסבר מדעי]‬
‫לסיכום‪ ,‬הפעילות מעוררת שיח בקרב התלמידים‪ ,‬שבמהלכו התלמידים חייבים להשתמש‬
‫במושגים מרכזיים של הפרק‪ .‬בדומה לניסוי אשר בסופו התלמידים נדרשים לטעון טענה מנומקת‪,‬‬
‫גם בפעילות זו עליהם לעשות זאת תוך מציאת הסבר מדעי מתאים לתוצאות הניסוי‪ ,‬שחלקן‬
‫מפתיעות‪ .‬כל קבוצות התלמידים התגברו על הקושי התכני בפעילות‪ .‬רמת הטיעון הקבוצתי‬
‫שנכתב בסיום הפעילות אינה אחידה‪ :‬מעל ‪ 62.5%‬כתבו טיעון ברמה ‪ 3‬הכולל טענה‪ ,‬עדויות‬
‫והסבר מדעי‪ .‬פעילות‪ ,‬זו כמו קודמתה‪ ,‬דורשת מהתלמידים שילוב בין רמות הבנה בכימיה‪ ,‬רמת‬
‫המאקרו‪ ,‬מיקרו ורמת הסמל‪ ,‬שילוב אשר מבסס את הבנת התלמידים במושגים הנדונים‬
‫)‪.(Dori, & Hameiri, 2003; Treagust, Chittleborough, & Mamiala, 2003‬‬
‫‪119‬‬
‫ממצאים שעולים מהראיונות עם התלמידים לגבי אופי המשימות בכיתה‬
‫התלמידים )‪ (N=25‬בכיתות ההתערבות (‪ 3‬כיתות) רואיינו בסיום יחידת המעבדה‪ .‬אחת‬
‫השאלות בראיון התמקדה בפעילויות שהתבצעו בכיתה‪ .‬רצינו לבסס את הממצאים שלנו לגבי‬
‫תרומת משימות ההתערבות לתהליך הלמידה ולהיותן טריגר לבניית טיעונים‪ .‬רצינו לבדוק האם‬
‫מנקודת מבטם של התלמידים הפעילויות בכיתה השיגו את המטרות שהצבנו (פעילויות שמטרתן‬
‫יצירת סיטואציה מעודדת בניית טיעונים אשר תתרום לתהליך הלמידה של התלמידים)‪.‬‬
‫התלמידים נשאלו‪" :‬במהלך השנה נתתי לכם מספר תרגילים [מציגה דוגמאות לתרגילים] מה דעתכם לגבי‬
‫סוג תרגילים כזה?"‬
‫תשובות התלמידים תומללו ומתוכן עלו הקטגוריות לקידוד התשובות‪ .‬מהימנות קידוד‬
‫תשובות התלמידים (ההיגדים) בהתאם לקטגוריות נעשתה על‪-‬יד ‪ 3‬מומחים (חוקרים) בהוראת‬
‫המדעים‪ .‬ההסכמה בין שופטים עמדה‪ ,‬בממוצע‪ ,‬על ‪ .85%‬לגבי ההיגדים שלא נמצאה לגביהם‬
‫התאמה בקידוד‪ ,‬התנהל דיון עד השגת הסכמה‪ .‬פירוט הקטגוריות לקידוד שעלו מתוך תשובות‬
‫התלמידים מופיע להלן‪.‬‬
‫‪‬‬
‫תרומה להבנה – תהליך למידה שהתרחש במהלך פתרון התרגילים‪.‬‬
‫‪‬‬
‫חשיבה ביקורתית – הערכה של ידע‪ ,‬הן עצמי והן של האחר‪.‬‬
‫‪‬‬
‫שיח טיעוני – שיח הכולל העלאת טענות וביסוסן‪ ,‬ניסיון לשכנע את חברי הקבוצה בנכונות‬
‫טענותיך‪.‬‬
‫‪‬‬
‫תרומת הקבוצה – מקומה של הקבוצה בהתמודדות עם המשימות‪.‬‬
‫‪‬‬
‫קשיים – סגנון של תרגילים שמעורר קושי‪ ,‬עקב הופעתן של תשובות שגויות‪ ,‬המאלצות את‬
‫התלמידים להפעיל חשיבה ברמה גבוהה‪.‬‬
‫התבוננות באיור ‪ 16‬וכן בדוגמאות המופיעות בטבלה ‪ ,36‬מחזקת את הממצאים שלנו לגבי‬
‫תהליך הלמידה המתרחש במהלך המשימה‪ .‬כ‪ 80%-‬מהתלמידים ציינו בתשובתם כי פתרון‬
‫התרגיל עזר להם להבין טוב את הנושא כולל הבנת מקור הטעויות של התלמידים אלי‪ ... " :‬אם‬
‫אתה איתן בדעתך ושולט אתה יכול להרוויח מזה ולהבין ממנה נובעות הטעויות של התלמיד‪ .‬כמו כן‪ ,‬כ‪-‬‬
‫‪ 70%‬מהתלמידים העידו שהדיון שהתנהל בקבוצה נשא אופי של שיח טיעוני‪ ,‬תלמידים תמכו‬
‫וביססו טענות או הפריכו אותן‪ .‬שלבי העבודה בפעילות כללו חילוקי דעות בין חברי הקבוצה‪,‬‬
‫ניסיון לשכנוע‪ ,‬ובאופן מיוחד חשיבה ביקורתית‪ .‬כ‪ 84%-‬אפיינו את פתרון המשימה כדורשת‬
‫חשיבה ברמה גבוהה – חשיבה ביקורתית‪ .‬כ‪ 60%-‬מהתלמידים ראו בקבוצה ככוח וכעזר לעמידה‬
‫במשימה כי הם יכולים לתרום ולהיתרם מעבודת הקבוצה‪ .‬עם זאת כ‪ 17%-‬מהתלמידים הצביעו‬
‫על קשיים בהתמודדות עם המשימות‪ ,‬במיוחד ההתמודדות עם התשובות הלא נכונות של‬
‫תלמידים שמופיעות במאגר הטיעונים‪ ,‬אך יחד עם זאת הביעו סיפוק רב בסופו של התהליך‪ .‬שני‪:‬‬
‫"בסופו של דבר יש יותר יתרונות מחסרונות‪ ,‬כי בסוף התרגיל אתה יודע את התשובה הנכונה‪ ,‬ואז אתה יודע על‬
‫מה היית יכול ליפול ולא ליפול בעתיד"‪.‬‬
‫מעניינת במיוחד תשובתה של מירי‪ ..." :‬אם רוצים להבין את החומר אז כדאי לעשות תרגילים כאלו‪.‬‬
‫אבל אם רוצים להצליח בבגרות צריך לפתור תרגילים דומים לאלו שמופיעים בבגרות‪ .‬התרגילים האלו בקטע‬
‫של הבנה ולא של תרגילים שמופיעים בבגרות‪ ".‬תשובה המחזקת את הטענה שתהליך הלמידה‪/‬הוראה‬
‫תלוי מאוד בדרך ההערכה‪.‬‬
‫‪121‬‬
‫איור ‪ : 16‬השכיחות באחוזים של הקטגוריות שעלו בראיונות עם התלמידים לגבי המשימות בכיתה‬
‫השכיחות ב‪ -‬של הקטגוריות כפי שעלו בראיונות‬
‫התלמידים ‪ N=25‬לגבי המשימות בכיתה‬
‫קשיים‬
‫תרומת‬
‫הקבוצה‬
‫שיח טיעוני‬
‫חשיבה‬
‫ביקורתית‬
‫‪90‬‬
‫‪80‬‬
‫‪70‬‬
‫‪60‬‬
‫‪50‬‬
‫‪40‬‬
‫‪30‬‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫‪0‬‬
‫תרומה להבנה‬
‫טבלה ‪ :36‬תשובות אופייניות של תלמידים בקבוצת הניסוי )‪ (N=25‬ושכיחותם‪ ,‬לגבי משימות ההתערבות בכיתה‪.‬‬
‫קריטריונים שעלו מתוך אחוז‬
‫תשובות התלמידים‬
‫שהתייחסו‬
‫לקטגוריה‬
‫תרומה להבנה –‬
‫‪80%‬‬
‫רון‪" :‬תיקון טיעון שהוא די קרוב לאמת זה עוזר לי לשפר את ההבנה‬
‫התבטאויות המצביעות‬
‫של עצמי‪".‬‬
‫ציטוטים לדוגמה‬
‫על תהליך למידה‬
‫שהתרחש במהלך פתרון‬
‫התרגילים‬
‫חשיבה ביקורתית –‬
‫התבטאויות המצביעות‬
‫על הערכה של ידע‪ ,‬הן‬
‫עצמי והן של האחר‪.‬‬
‫יגאל‪ ":‬כשאתה לבד אתה כותב מה שאתה חושב‪ .‬כשיש הדיינות‬
‫בקבוצה אתה יכול לקחת מזה ולשפר את הידע של עצמך‪ .‬יש כאלה‬
‫שאומרים דברים נכונים‪ ,‬חלקיים‪ ,‬וכאלו שלא נכונים‪ ,‬לכן זה דורש‬
‫מאיתנו לרדת לרמה מאוד עמוקה‪ .‬כתיבת התשובה הסופית טובה יותר‬
‫כי רואים יותר היבטים של הבעיה ואפשר להתייחס גם לדברים שלא‬
‫חשבנו קודם‪".‬‬
‫‪84%‬‬
‫שיח טיעוני – שיח הכולל ‪68%‬‬
‫העלאת טענות וביסוסן‪,‬‬
‫ניסיון לשכנע את חברי‬
‫הקבוצה בנכונות‬
‫טענותיך‪.‬‬
‫דני‪ :‬אתה בודק אחרים זו רמה גבוהה‪ ,‬אתה אומר מה לא נכון‪.‬‬
‫עדי‪ :‬תרגילים טובים‪ ,‬כי כאשר אתה מבקר אחרים אתה בודק אם כל‬
‫המרכיבים הדרושים כתובים‬
‫רות‪ :‬יש סיעור מוחין כזה חושבים ביחד‪ .... ,‬זה דורש מאיתנו להבין‬
‫מה הם טוענים והבנה של החומר‪ ,‬כדי לדעת לבקר‪ .‬לדעתי בשלב‬
‫מוקדם של מערכת החינוך צריך לפתח חשיבה ביקורתית‪ .‬צריך לתת‬
‫לזה מקום יותר משמעותי‪.‬‬
‫רון‪ :‬ברגע שאנחנו מבינים שחסר משהו בטיעון זה טוב לעצמנו‪ ,‬כי אז‬
‫זה מחדד את ההבנה‪ .‬היום אחרי שעברתי תהליך של כל החקר‪ ,‬ולמדתי‬
‫על טיעונים השיפוט שלי לגבי הסברים השתנה‪ ,‬דברים שהייתי מקבל‬
‫בעבר כמשהו מלא ונכון היום אני יודע שזה צריך להיות אחרת‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬תרגילים בכיתה בדרך כלל נערכים לבד‪ ,‬אולי טעינו אין לנו‬
‫מושג‪ ,‬אבל בתרגילים האלה כשכל אחד עבד לבדו‪ ,‬לאף אחד לא היה‬
‫‪121‬‬
‫הדף המושלם‪ ,‬היה לכל אחד את הדף "ליד" פה טעינו פה צדקנו‪ .‬אבל‬
‫שכל אחד הסביר וניסה לשכנע למדנו ויצרנו דף מושלם‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬זה מאוד מפתח את דרך החשיבה שלך‪ ,‬אם יש לך את הטענה‬
‫הנכונה ואתה לא יכול לבסס אותה‪ ,‬אתה יכול להיעזר‬
‫תרומת‬
‫והתרמות ממנה‬
‫לקבוצה ‪60%‬‬
‫דנית‪ :‬הרבה יותר נחמד לעשות תרגילים בקבוצה‪ ,‬כי ככה אתה מקבל‬
‫רעיונות גם מאחרים‪ .‬אני שהתחלתי את התרגיל התשובה שלי‬
‫בהתחלה‪ ,‬לא היתה דומה לתשובה בסוף‪ ,‬פתאום אתה מגלה‪ ,‬ע"י חברי‬
‫הקבוצה שגם זה משפיע וגם זה משפיע ואז התשובה לאט לאט‬
‫מתגבשת‪.‬‬
‫דני‪ :‬עבודה בקבוצה הכי נוחה‪ ,‬כי שומעים את הדעות של כולם‪ ,‬וצריך‬
‫לשכנע‪ ,‬הדבר המרכזי זה להגיע ביחד לתשובה הנכונה‪.‬‬
‫קשיים במהלך ביצוע ‪17%‬‬
‫ליאור‪ :‬התשובות הרבות עשויות לבלבל‪ ,‬אבל כשאני מזהה תשובה לא‬
‫הפעילויות‬
‫נכונה אני מרגישה עם זה מצוין‪.‬‬
‫תמר‪ :‬לגבי התשובות של התלמידים המופיעות בתרגיל‪ ,‬תלוי כמה‬
‫אנחנו בטוחים בגרסה שלנו‪ .‬אם את הססנית ואת לא בטוחה בזה ‪100%‬‬
‫אז התשובות עשויות לבלבל‪ .‬אבל אם את בטוחה זה אפילו מחזק לך‬
‫את הטענה של עצמך‪.‬‬
‫מור‪ :‬זה יותר קשה‪ ,‬כי אז מה שאתה יודע זה מתבלבל עם מה‬
‫שהתלמיד אומר וקשה להחליט מה נכון‪.‬‬
‫ממצאים שעולים מהראיונות עם המורים לגבי משימות ההתערבות בכיתה‬
‫מתוך הראיונות עם מורי הניסוי עולה שהמורות שבעות רצון מסגנון המשימות‪ .‬המורות מצאו‬
‫בתרגילים יתרונות‪ ,‬אך הצביעו גם על חסרונות‪ .‬היתרונות מתייחסים לרמת החשיבה הגבוהה‬
‫הנדרשת מהתלמידים‪ ,‬לשיח הקבוצתי שמתנהל במהלך המשימה ולתהליך הלמידה‪:‬‬
‫אורלי‪" :‬הם צריכים יותר לחשוב‪ ,‬גם להתייחס לכיוונים שלא עולו בדיון בכיתה‪ ,‬קודם כל הם‬
‫צריכים לקשור את התרגיל לידע הרלוונטי‪ ,‬גם הבנת הנקרא‪ ,‬גם בכל רמות ההבנה‪ ,‬ברמת‬
‫התהליכים‪ ,‬לעשות אינטגרציה של כמה נושאים‪ ,‬זה לאו דווקא שייך לנושא אחד ולהגיע להסכמה‬
‫עם הקבוצה תוך כדי דיון‪ ...‬הדיון מאוד קריטי‪ ,‬כי אם ילד צריך להבנות ידע הוא חייב להיות‬
‫אקטיבי‪ .‬אם הוא לא אקטיבי הוא לא יכול ללמוד למידה משמעותית‪ ,‬כדי שהסכמות יישבו טוב‬
‫בראש‪ ,‬צריך לדבר על זה‪ ,‬צריך לעשות איזושהי פעולה‪ .‬ואם לא עושים את הפעולה ופסיביים זה‬
‫לא הופך ממידע לידע‪ .‬במעבדה הם עושים מניפולציה על המידע והופכים אותו לידע‪ .‬ואני מאוד‬
‫מאמינה בפעילות אקטיבית‪ .‬זה החלק היותר משמעותי‪ .‬גם בכיתה הם צריכים להיות יותר פעילים‪,‬‬
‫כי כל דבר שהם עושים והופך אותם לפעילים מביא ללמידה משמעותית‪ ,‬ככה גם אני עולה על‬
‫סכמות שגויות שלהם‪ .‬אם הם פסיביים איך אני יכולה לדעת מה הם חושבים? וגם הם לא עולים על‬
‫הטעיות‪ .‬האקטיביות גורמת להטמעה של ידע חדש עם מה שהם כבר יודעים‪".‬‬
‫‪122‬‬
‫מרינה‪ :‬התרגילים היו מאוד מעניינים זה מאוד יישומי‪ ,‬נותן מקום למחשבה וזה תמיד טוב‪...‬‬
‫זה מצויין! מצויין שיש להם תשובות לא נכונות של תלמידים במשימה כי ברגע שהם יודעים לתקן‬
‫את התשובה הלא נכונה‪ ,‬מבחינתם הם מבינים טוב את החומר וזה הופך להיות שלהם‪ ,‬זה נשאר‬
‫אצלם‪.‬‬
‫המורות גם הצביעו על קשיים בהתייחס לתלמידים חלשים או חזקים‪ ,‬כמו כן הביעו חשש‬
‫מקיבוע טעויות ע"י תלמידים‪:‬‬
‫אורלי‪ :‬לתלמידים חלשים זה טוב שהם ראו תשובות של אחרים כי זה נתן להם כיוון על מה לחשוב‪.‬‬
‫לתלמידים הטובים זה היה לא היה הכי טוב‪ ,‬כי זה קיבע אותם ולא נתן להם לחשוב ולהציע לבד את‬
‫האפשרויות השונות‪ .... .‬ולפעמים טענה שגויה שמוצאת חן בעיני הילד הוא יכול לקחת אותה איתו‪.‬‬
‫לקבע תשובה שגויה‪ ,‬אני חוששת מלתת לתלמידים תשובות שגויות‪.‬‬
‫במסגרת ההתערבות בכיתה‪ ,‬תארנו שלוש סוגי פעילויות שהן חלק משבע פעילויות שפותחו‬
‫ונוסו בכיתות ההתערבות‪ .‬הפעילויות הותאמו לתכני ההוראה במהלך כיתות י"א ו‪-‬י"ב‪ .‬מבחינת‬
‫בניית הפעילות הן נבנו כך שיעוררו מחלוקת ויעודדו תלמידים לחשיבה ביקורתית ולשיח טיעוני‬
‫) ‪.(Andriessen and Schwarz 2009; Duschl & Osborne 2002; Osborne, Erduran, & Simon, 2004b‬‬
‫ישנם דיווחים בספרות המצביעים על כך ששיח טיעוני מקדם התפתחות של הבנת מושגים‪,‬‬
‫;‪(e.g., Driver, Newton, & Osborne, 2000; Jimenez-Aleixandre, Rodriguez, & Duschl, 2000‬‬
‫)‪von Aufschnaiter, Erduran, Osborne & Simon, 2008; Zohar & Nemet, 2002‬‬
‫זאת מאחר ובמהלך שיח טיעוני תלמידים צריכים להצדיק ולבסס את טענותיהם‪ ,‬כמו גם‪ ,‬להתייחס‬
‫לטענות של אחרים‪ .‬רוב המחקרים שהוזכרו בודקים את ההתפתחות בהבנת מושגים על‪-‬ידי מבחני‬
‫‪ pre/post‬או על‪-‬ידי בחינת התוצר הסופי המתקבל בעקבות פעילות ארגומנטציה‪ .‬מעט מאוד‬
‫מחקרים עוקבים אחר התהליך ומצביעים על האופן בו מתרחשת ההתפתחות בהבנת מושג מסויים‪.‬‬
‫לדוגמא וון אופשניטר וחבריו )‪ .(von Aufschnaiter, Erduran, Osborne & Simon, 2008‬עקבו‬
‫במחקרם אחר התפתחות הידע ברמת התוכן וכן ברמת ההפשטה של תלמידים‪ .‬אנחנו בחרנו‬
‫בפעילויות "למי טמפרטורה גבוהה יותר?" ו"אנודה או קתודה?" לעקוב אחר התפתחות ההבנה‬
‫ברמת התוכן‪ ,‬ואילו בפעילות "מה קורה באמת?" לעקוב אחר רמת התוכן ורמות הבנה בכימיה‬
‫כמדד להתפתחות בהבנה המושגית של התלמידים‪.‬‬
‫לסיכום‪ ,‬לאור הממצאים שהוצגו לעיל ניתן לומר שהפעילויות בכיתה‪ ,‬שנבדקו במסגרת‬
‫מחקר זה‪ ,‬אכן תורמות לביסוס ההבנה של מושגים‪ .‬כמו כן‪ ,‬המודל של עבודה יחידנית‬
‫ו בעקבותיה עבודה קבוצתית מומלץ‪ ,‬כדי שכל תלמיד יקשר את הפעילות לידע קודם של עצמו‪,‬‬
‫והפעילות לא תהפוך ל"אי בים" הידע שלו‪ .‬לאחר מכן במהלך השיח הקבוצתי ייבנה הידע של‬
‫הקבוצה ושל פרטיה‪ .‬התלמידים והמורים‪ ,‬בראיונותיהם‪ ,‬מחזקים את הממצאים לגבי תרומתן‬
‫של משימות ההתערבות לתהליך הלמידה‪ ,‬ולהבנת המושגים בהם עוסקות המשימות‪ .‬כמו כן‪,‬‬
‫השיח במהלך ביצוע המשימות‪ ,‬בקבוצות שהשיח שלהן תומלל ונותח‪ ,‬נושא אופי טיעוני ועשויי‬
‫לתרום להקניית מיומנות הטיעון‪.‬‬
‫‪123‬‬
‫דיון מסכם ומסקנות‬
‫המעבדה כמזמנת בניית טיעונים‬
‫במהלך שני העשורים האחרונים‪ ,‬נערכו מחקרים רבים שמטרתם היתה מציאת סביבת למידה‬
‫מתאימה ואסטרטגיות לשיפור יכולת הטיעון של תלמידים‪ .‬הוצעו מודלים שונים להערכת‬
‫טיעונים ונבדקה הסוגיה האם בניית טיעונים עשויה לתרום לקידום התלמידים מבחינה‬
‫קוגניטיבית )‪ .(Erduran, & Jiménez-Aleixandre, 2008‬הוראה בדרך החקר נמצאה כאסטרטגיית‬
‫הוראה מתאימה להקניה ופיתוח מיומנות בניית טיעונים ;‪(Duschl, & Osborne, 2002‬‬
‫)‪ Wilson, Taylor, Kowalski, & Carlson, 2010‬בהנחה שפעילות החקר מדמה את עבודת התלמיד‬
‫לעבודת מ דען‪ ,‬אשר מחפש תשובות לתופעות בלתי ברורות‪ ,‬ומבקש להציע להן הסברים על סמך‬
‫עדויות שאסף‪ ,‬הרי השיח המדעי במהלך חקר ישא אופי טיעוני‪.‬‬
‫סביבת הלמידה של המעבדה‪ ,‬על סוגי הפעילויות השונות‪ ,‬נחקרה רבות לגבי תרומתה לפיתוח‬
‫מיומנויות חשיבה גבוהות‪ ,‬להגברת המוטיבציה של תלמידים ללמידה ולגבי תרומתה לתהליך‬
‫הלמידה )‪ .(Hofstein & Kind in press‬מעט מאוד מחקרים התייחסו לסביבת המעבדה‪ ,‬על כל‬
‫גווניה‪ ,‬כפלטפורמה מתאימה לבניית טיעונים‪ .‬לא קיימת תמימות דעים לגבי יכולת המעבדה‬
‫לשמש כפלטפורמה מתאימה לבניית טיעונים‪ .‬מצד אחד‪ ,‬ישנם חוקרים אשר טוענים שבמהלך‬
‫הפעילויות במעבדה‪ ,‬תלמידים מקדישים זמן רב לאיסוף תצפיות ונתונים‪ ,‬וכתוצאה מכך‬
‫המיומנויות הקוגניטיביות אינן באות לידי ביטוי בהרחבה ‪(Abrahams & Millar, 2008; Kind,‬‬
‫)‪ .Wilson, Hofstein, & Kind, 2010; Watson, Swain, & McRobbie, 2004‬מנגד‪ ,‬מדענים אחרים‬
‫)‪ (Kelly, Druker, & Chen, 1998; Kim & Song, 2005; Tien & Stacy, 1996‬דיווחו על הפוטנציאל של‬
‫המעבדה כפלטפורמה לבניית טיעונים ועל יכולתה לשפר אצל הסטודנטים את יכולתם להעריך‬
‫נתונים‪.‬‬
‫בשתי שאלות המחקר הראשונות שלנו‪ ,‬התמקדנו בבניית טיעונים במעבדה‪ .‬מצאנו‪ ,‬בהתייחס‬
‫לקבוצות המחקר בהן צפינו‪ ,‬שהמעבדה יכולה לשמש פלטפורמה לבניית טיעונים‪ ,‬ללא כל פעולת‬
‫התערבות‪ .‬זאת‪ ,‬בעקבות המאפיינים המיוחדים של סביבת למידה זו‪ :‬עבודה בקבוצות קטנות‬
‫המאפשרת לתלמידים לנהל שיח‪ ,‬סביבה אשר נותנת לתלמידים את הזמן והבמה & ‪(Lazarowitz‬‬
‫)‪ .Tamir, 1994‬מעבר לסביבת הלמידה‪ ,‬אפיינו גם גורמים נוספים המשפיעים על יכולת התלמידים‬
‫לטעון טיעונים‪ :‬אופי המשימות במעבדה‪ ,‬ניסויי חקר פתוחים‪ ,‬כמו גם מחווני ההערכה מפורטים‬
‫למשימות‪ ,‬אשר ידועים מראש לתלמידים – כל אלו מעודדים תלמידים לבנות טיעונים הן כפרטים‬
‫והן כחלק מקבוצה‪ .‬הצורך לתת הסברים לתופעות שנצפו‪ ,‬לבחור בשאלת חקר‪ ,‬לנסח השערה‪,‬‬
‫לנתח תוצאות ולהסיק מסקנות‪ ,‬כל אלו הינם טריגר לשיח קבוצתי שבמהלכו עולים טיעונים‪.‬‬
‫הטיעונים שעולים נשענים על עדויות שנאספו במהלך הניסוי‪ ,‬ומבוססים בדרך כלל‪ ,‬על הסבר‬
‫מדעי שנלמד בכיתה‪ ,‬או ידע שנבנה במהלך השיח הקבוצתי לגבי מושגים שלא נלמדו בכיתה‪.‬‬
‫יתרה מזו‪ ,‬לתלמידים מוקצה זמן לעשות את כל הנאמר לעיל‪ ,‬כך שהפוטנציאל יכול להתממש‪.‬‬
‫בשלב ניתוח התוצאות והסקת המסקנות היו ‪ ,‬בקבוצות המחקר שבדקנו‪ ,‬טיעונים רבים יותר‬
‫מאשר בשלב כתיבת ההשערה‪ ,‬כמו כן‪ ,‬הטיעונים היו מבוססים יותר‪ .‬עיקר הביסוס התבטא‬
‫בשימוש בעדויות‪ ,‬שהיו מאוד זמינות לאחר ביצוע הניסוי‪ .‬ממצא זה מחזק את הטענה שהמעבדה‬
‫‪124‬‬
‫הינה פלטפורמה מתאימה לבניית טיעונים מבוססי עדויות‪ .‬בניגוד למחקרים אחרים אשר טוענים‬
‫שתלמידים מתקשים לבסס את הטיעונים שלהם בעזרת עדויות )‪.(Sandoval & Millwood, 2005‬‬
‫יש לציין שבקבוצות המחקר שבדקנו‪ ,‬הדרישות במשימות במהלך ביצוע הניסוי וכתיבת‬
‫הדו"ח הינן גורם משמעותי המשפיע על היות הניסוי גורם מזמן לבניית טיעונים‪ .‬כפי שציינו‪,‬‬
‫הוראות העבודה שהתלמידים נצמדים אליהם ומחוון ההערכה מכתיבים את התנהלות פעילות‬
‫החקר במעבדה‪ .‬ישנן עדויות בשיח הקבוצתי לטענה זו‪ .‬תלמידים מקריאים בקול את ההוראות‪,‬‬
‫ומבצעים אותן שלב אחר שלב‪ ,‬כמו כן בודקים את התאמת הביצוע שלהם לדרישות המחוון‪.‬‬
‫מודעות זו היא תולדה של הקניית מיומנויות והרגלי העבודה על‪-‬ידי המורים‪ ,‬שגם לאלו‬
‫האחרונים יש עדויות בשיח‪.‬‬
‫כדי שתלמידים ינהלו שיח הכולל טיעונים מבוססים‪ ,‬עליהם לשלוט ברקע המדעי התומך‬
‫בטיעונים הקשורים לניסוי ‪(Kuhn,1991; Lawson, 2003; Von Aufschnaiter, Erduran, Osborne,‬‬
‫)‪ ,& Simon, 2008‬אך מצד שני‪ ,‬כדי שיתנהל שיח פורה‪ ,‬הניסוי צריך לכלול "משהו מעבר" לידע‬
‫מדעי זה‪ .‬הדרישה בניסוי צריכה להיות בתחום ה‪ ZPD (Zone of Proximal Development) -‬כך‬
‫שבמהלך השיח הקבוצה תציע הסברים אפשריים לתופעה אליה נחשפו ותוך כדי העלאת טיעונים‬
‫והפרכות תבנה את הידע של הקבוצה ושל פרטיה )‪.(Vygotsky, 1978‬‬
‫קלי וחובריו )‪ (Kelly, Druker, & Chen, 1998‬מצאו שטענות מלוות בהצדקות ניתנות בדרך‬
‫כלל כתגובה לטענות של חבר‪ ,‬בעקבות ממצאי ניסוי‪ ,‬או הוראות כתובות הדורשות הסבר ונימוק‪.‬‬
‫במחקר שלנו נמצא שככל שהמשימה יותר פתוחה‪ ,‬ומציגה תופעה מורכבת‪ ,‬הכוללת מושגים שהם‬
‫מעבר לתוכנית הלימודים‪ ,‬או לחילופין ניסוי חקר מלא‪ ,‬שהרקע המדעי שלו מקשר מספר נושאי‬
‫תוכן‪ ,‬כך השיח משמעותי יותר וכולל טיעונים רבים יותר‪ .‬בניסויים שאינם מורכבים‪ ,‬ונוגעים‬
‫ישירות לחומר הנלמד‪ ,‬התלמידים בדרך כלל יודעים מראש את התשובה לשאלת החקר שהעלו‪,‬‬
‫ולכן שלב כתיבת ההשערה‪ ,‬ושלב ניתוח התוצאות והסקת המסקנות‪ ,‬אינו כולל מחלוקות‪ ,‬אלא‬
‫בניית טיעון מבוסס‪ ,‬עם רקע מדעי איתן‪ .‬איור ‪ 17‬מסכם את הגורמים שמצאנו‪ ,‬בהתייחסות‬
‫לאוכלוסיית המחקר שנבדקה‪ ,‬כמעודדים בניית טיעונים‪.‬‬
‫איור ‪ :17‬גורמים המעודדים בניית טיעונים בניסויי חקר פתוח‬
‫גורמים המעודדים‬
‫בניית טיעונים‬
‫מורכבות המשימה‬
‫מעבר לתוכנית‬
‫דרישות המשימה‬
‫קשר לתחומי‬
‫תוכן רבים‬
‫המחוון‬
‫הוראות הניסוי‬
‫פרט לגורמים המעודדים בניית טיעונים‪ ,‬דרישות המשימה‪ ,‬ומורכבותה‪ ,‬מצאנו‪ ,‬בהתייחסות‬
‫לקבוצות המחקר שצפינו בהן‪ ,‬מאפיינים נוספים בפעילות החקר שסביבם התפתח שיח טיעוני‪.‬‬
‫‪125‬‬
‫מצאנו שכאשר התלמידים מקבלים תוצאות בלתי צפויות בניסוי המקדים של החקר‪ ,‬או בניסוי‬
‫שהם מתכננים‪ ,‬השיח שמתפתח מכיל טיעונים רבים יותר ואף הפרכות‪ .‬התוצאות הבלתי צפויות‬
‫יוצרות אצל התלמידים קונפליקט קוגניטיבי‪ ,‬הדורש מהם בדיקה מחודשת של מה שידוע להם‪,‬‬
‫מדוע ידע זה לא היווה בסיס מספיק טוב להסבר התוצאות‪ ,‬האם עליהם להרחיב את הידע או‬
‫להציע הסברים על בסיס רקע מדעי אחר שלא חשבו עליו קודם או שלא היה ידוע להם‪ .‬פתרון‬
‫הקונפליקט‪ ,‬נעשה על‪-‬ידי השיח הקבוצתי‪ ,‬שמונחה לעיתים על‪-‬ידי המורה‪ ,‬שיח בו התלמידים‬
‫מעלים טיעונים מבוססי עדויות‪ ,‬שהתקבלו במסגרת הניסוי )‪.(Osborne, 2010; Zhou, 2010‬‬
‫מאפיין נוסף שנמצא שסביבו התפתח שיח טיעוני הינו העלאת שאלות במהלך השיח‪ .‬מעבר‬
‫לשאלות שעוסקות בקבלת מידע‪ ,‬השיח כולל שאלות הדורשות הבהרה‪ ,‬או שאלות הפותחות דיון‪,‬‬
‫שאלות אלו גוררות התייחסות של חברי הקבוצה‪ ,‬ולכן יש להן תפקיד חשוב מאוד בהתפתחות‬
‫שיח טיעוני‪ .‬מצאנו כי בניסויים מורכבים תלמידים שואלים יותר שאלות‪ ,‬ובהתאמה עולים‬
‫טיעונים רבים יותר‪ .‬ממצא זה תואם את המודל ‪ Questions and Argumentation Model‬שהציעו‬
‫צין ואוסברון )‪ .(Osborne, & Chin, 2010‬במודל זה החוקרים רואים בשאלות גורם מניע דיון‪,‬‬
‫לעיתים השאלות מופנות לשואל עצמו‪ ,‬ולעיתים לעמיתיו בקבוצה‪ ,‬אך הצורך במתן תשובה מהווה‬
‫טריגר להתפתחות שיח‪ .‬כפי שכבר הזכרנו גם שאלת החקר עצמה הינה מאפיין הקשור‬
‫בהתפתחות שיח טיעוני‪ .‬כתיבת ההשערה בניסויים בהם נשאלה שאלת חקר שהתשובה שלה‬
‫היתה ידועה מראש‪ ,‬לא לוותה בדיון‪ .‬נוסף לכך‪ ,‬במקרים בהם תוצאות הניסוי היו צפויות‪ ,‬גם‬
‫שלב ניתוח התוצאות והסקת המסקנות לא כלל דיון פורה‪ .‬איור ‪ 18‬מסכם מאפיינים בפעילות‬
‫החקר‪ ,‬שצפינו בהם במחקר זה‪ ,‬הקשורים להתפתחות שיח טיעוני‪.‬‬
‫איור ‪ :18‬מאפיינים של השיח בפעילות החקר בהם התפתח שיח טיעוני‬
‫מאפיינים של השיח בפעילות החקר בהם‬
‫התפתח‪/‬לא התפתח שיח טיעוני‬
‫הסבר תוצאות הניסוי‬
‫לא צפויות‬
‫צפויות‬
‫שאילת‬
‫שאלות‬
‫שאלות החקר‬
‫תשובות ידועות‬
‫מראש‬
‫תשובות לא‬
‫ידועות מראש‬
‫ע"י‬
‫תלמידי‬
‫ם‬
‫ע"י‬
‫מורה‬
‫מיומנות בניית טיעונים בסוגי ניסויים שונים‬
‫גוט ודוגן )‪ (Gott & Duggan, 2007‬מצביעים על הפוטנציאל שיש לפעילויות שונות במעבדה לעודד‬
‫בניית טיעונים החל ממעבדה הבודקת קשר בין שני משתנים‪ ,‬דרך פעילות שטח בה אוספים ממצאים‬
‫רבים‪ ,‬וכלה במעבדה שנועדה לזהות חומרים‪ .‬במחקר שלנו רצינו לבדוק את הפוטנציאל של סוגי‬
‫הניסויים השונים בפועל‪ ,‬בדקנו בבניית טיעונים בניסויים בעלי אופי שונה‪ :‬ניסויי חקר פתוח‪,‬‬
‫ניסויי חקר פתוח עם התערבות‪ ,‬ניסויי חקר חלקי עם התערבות וניסויים מאשרים‪ .‬מצאנו שסוגי‬
‫‪126‬‬
‫ניסויים שונים הינם בעלי פוטנציאל שונה לבניית טיעונים‪ ,‬חלקם במהלך השיח וחלקם דווקא‬
‫בכתיבת דו"ח המעבדה‪.‬‬
‫הממצאים‪ ,‬המתייחסים לתצפיות שביצענו‪ ,‬לגבי בניית טיעונים במהלך ניסויים ברמת בסיס –‬
‫ניסויים מאשרים‪ ,‬שונים בצורה מובהקת מהממצאים לגבי ניסויי החקר הפתוח (בקבוצות ללא‬
‫התערבות)‪ ,‬השיח במהלך ניסויים אלו מתמקד בביצועים הטכניים של הניסוי‪ ,‬חישובים נלווים‬
‫ופירוש תצפיות‪ .‬הניסוי הינו ממוקד מורה‪ ,‬ובא לשרת מטרות שהמורה הציב לעצמו‪ ,‬אומנם‬
‫התלמידים פעילים מבחינת ביצוע הניסוי‪ ,‬אך הם אינם אקטיביים מבחינת בניית ידע חדש‪.‬‬
‫התצפיות באות לאשר ידע אשר נלמד בכיתה‪ ,‬ולכן התלמידים אינם מרגישים צורך לערוך דיון‪.‬‬
‫כמו כן‪ ,‬לא מוקצה די זמן לדיונים‪ ,‬עיקר הדגש הוא היכרות עם טכניקות עבודה‪ ,‬ואימות טענות‬
‫אשר הוצגו בפני התלמידים על‪-‬ידי המורה בכיתה‪ .‬בעקבות האמור לעיל‪ ,‬בדרך כלל לא מתפתח‬
‫שיח טיעוני בניסויים מאשרים‪ .‬ממצאים דומים לגבי השיח בניסויים מאשרים קבלו החוקרים‬
‫אבו אל‪-‬מונה ועבד אל‪-‬חליק )‪.(Abi-El-Mona & Abd-El-Khalick, 2006‬‬
‫כדי לחזק את טענתנו לגבי השו ני בין ניסויי חקר פתוח לבין ניסויים מאשרים לגבי מספר‬
‫הטיעונים ורמתם‪ ,‬השווינו טיעונים בניסויי חקר פתוח ובניסויים מאשרים של אותה קבוצה‬
‫בהנחייתה של אותה מורה‪ ,‬והממצאים חיזקו את טענתנו‪ .‬מסתמן שהגורם לשוני במספר‬
‫הטיעונים ורמתם היא המשימה עצמה ולא גורמים מתערבים רבים אחרים שיכולים להשפיע על‬
‫השיח‪ ,‬כמו הרכב הקבוצה או אופן ההנחיה של המורה בכיתתו‪.‬‬
‫יש לציין שלמרות ההבדל המובהק ברמת הטיעונים ובמספרם בין השיח בניסויי חקר פתוח‬
‫לבין השיח בניסויים מאשרים בקבוצות המחקר שלנו‪ ,‬לא נמצא הבדל מובהק ברמת הטיעונים‬
‫בדו"חות הניסוי של ניסויי חקר פתוח לעומת דו"חות הניסוי של הניסויים מאשרים‪ .‬כפי שהוצג‬
‫רצף הניסויים שביצע כל מורה בנספח ‪ ,9‬ניתן לראות שהניסויים המאשרים שזורים בין ניסויי‬
‫החקר המלא ויתכן וקיימת העברה בין שני סוגי הניסויים‪ .‬יתכן כי בעקבות כתיבת המסקנות‬
‫בדו"חות של הניסויי חקר הפתוח‪ ,‬התלמידים הבינו מה מצפים מהם בכתיבת מסקנות‪ ,‬והם‬
‫מיישמים מיומנות זו גם בניסויים המאשרים‪ .‬למרות שהשיח שהינו דל יחסית בטיעונים ברמה‬
‫גבוהה‪ ,‬כאשר התלמידים יושבים לכתוב את המסקנות‪ ,‬הם בחלקם‪ ,‬כותבים מסקנות בדומה‬
‫לאלו שהם כותבים בניסויי החקר הפתוח‪.‬‬
‫כפי שנאמר‪ ,‬בקבוצות המחקר‪ ,‬ניסויי חקר פתוח אכן נתנו במה לבניית טיעונים‪ ,‬הן בשיח‬
‫הקבוצתי והן בדו"חות הכתובים‪ ,‬אך כאשר הפעלת מיומנות נעשית בצורה מודעת‪ ,‬יש סיכוי‬
‫שהביצועים של מיומנות זו יהיו טובים יותר‪ .‬כך אכן קרה בקבוצות ההתערבות‪ ,‬אשר קיבלו‬
‫הקנייה מפורשת של מיומנות הטיעון‪ ,‬והבהרת חשיבותה בלימודי מדע‪ .‬נוסף לכך‪ ,‬קיבלו‬
‫"פיגומים" לכתיבת מסקנות במבנה של טיעון – "דף לכתיבת מסקנה"‪ .‬בקבוצות ההתערבות‬
‫השיח הקבוצתי נשא אופי טיעוני יותר‪ ,‬שפירושו ביסוס טענות על‪-‬ידי עדויות ואפיזודות של‬
‫הפרכה רבות יותר‪ .‬כמו כן‪ ,‬רמת המסקנות במאפיינים של רמת הטיעון ושימוש ברמות הבנה‪,‬‬
‫היתה שונה בצורת מובהקת בקבוצות ההתערבות לעומת קבוצות ההשוואה‪ .‬השוני המובהק‬
‫בשימוש ברמות הבנה‪ ,‬יכול ללמד על רמת הבנה גבוהה יותר בקבוצות הניסוי‪ ,‬שכן שילוב מספר‬
‫רמות הבנה בכימיה מעיד על יצירת קשרים בין רמת המאקרו (רמת התופעה)‪ ,‬מיקרו ורמת‬
‫הסמל‪ ,‬המעידים על הבנה ברמה גבוהה & ‪(Dori & Hameiri, 2003; Treagust, Chittleborough,‬‬
‫)‪ .Mamiala, 2003‬מצאנו ששימוש ב"דף לכתיבת מסקנה"‪ ,‬הקל מאוד על התלמידים בקבוצות‬
‫הניסוי בכתיבת מסקנות מנומקות‪ ,‬במבנה של טיעון‪" :‬הדף אירגן לנו בעיניים וגם בראש את העדויות‬
‫‪127‬‬
‫ההסבר המדעי ואיך לקשר ביניהם"‪ .‬יש לציין שבקבוצות העבודה שנבדקו בשתיים מתוך שלוש כיתות‬
‫התערבות שהתנסו בכתיבת מסקנות עם "פיגומים"‪ ,‬היתה התמדה ברמת המסקנות גם לאחר‬
‫ש"הוסרו הפיגומים"‪ .‬בקבוצות העבודה שנבדקו באחת מכיתות התערבות התלמידים דרשו את‬
‫ה"פיגומים" לאורך כל יחידת המעבדה‪ ,‬וה"פיגומים" הפכו לחלק מנוהל עבודה קבוע‪.‬‬
‫ניסוי מסוג אחר שנבדק במסגרת תוכנית ההתערבות הינו ניסוי חקר חלקי ‪ -‬ניסוי גילוי לזיהוי‬
‫חומרים‪ .‬מצאנו שסוג ניסוי זה מתאים בצורה טובה להקניית מיומנות הטיעון‪ ,‬להבנת מרכיבי‬
‫הטיעון והקשר ביניהם‪ .‬כי הקביעה לגבי זהות החומר הינה טענה‪ ,‬הניסוי שתוכנן ובוצע על‪-‬ידי‬
‫התלמידים מספק את העדויות‪ ,‬שהן ברמת המאקרו‪ ,‬ואילו ההסבר המדעי המקשר בין הטענה‬
‫והעדויות הינו ברמת המיקרו וברמת הסמל‪ .‬המכלול יוצר טיעון מבוסס‪ ,‬אשר מבסס לתלמידים‬
‫את הידע שלהם בתחום מבנה וקישור‪ .‬בהתייחס לאוכלוסיית המחקר שנבדקה‪ ,‬טבלה ‪ 37‬מסכמת‬
‫את הפוטנציאל של סוגי הניסויים השונים לבניית טיעונים‪.‬‬
‫טבלה ‪ : 37‬טבלת סיכום לפוטנציאל בניית טיעונים בסוגי ניסויים שונים‬
‫ניסוי חקר פתוח‬
‫ניסוי חקר פתוח עם‬
‫ניסוי גילוי‪ :‬זיהוי‬
‫חומרים‬
‫פוטנציאל לבניית טיעונים ברמה גבוהה‬
‫תנאים מיטביים להתפתחות‬
‫במהלך השיח‬
‫בדו"ח המעבדה‬
‫גבוה‬
‫בינוני‬
‫גבוה מאוד‬
‫גבוה‬
‫בינוני‬
‫גבוה‬
‫הכוונה לכתיבת הנימוק לזיהוי‬
‫החומר בעזרת מרכיבי הטיעון‪.‬‬
‫נמוך‬
‫בינוני‬
‫שילוב שאלות מעוררות דיון‬
‫בדף ההנחיות של הניסוי‪.‬‬
‫ניסוי מורכב‪ ,‬בו נחשפים‬
‫לתופעה לא ברורה‪ ,‬ומעוררת‬
‫מחלוקת‪.‬‬
‫ראיונות התלמידים מחזקים את הממצאים מן השיח ומין הדו"חות‪ .‬כל המרואיינים הדגישו‬
‫שאין להשוות את היקף הדיונים בניסויי החקר הפתוח לעומת הניסויים המאשרים והוסיפו‬
‫שהדיונים התמקדו במיוחד בבחירת שאלת החקר‪ ,‬כתיבת ההשערה וניתוח התוצאות‪ .‬התלמידים‬
‫בתארם את אופי הדיון שהתנהל בקבוצה למעשה מעידים שניהלו שיח טיעוני‪ ,‬המאופיין במתן‬
‫הסברים לתופעות‪ ,‬תוך ניסיון שכנוע וחילוקי דעות בין חברי הקבוצה‪.‬‬
‫תפיסות המורים והתלמידים את התנהלותו של המורה במעבדה‬
‫תפיסות התלמידים והמורים את התנהלות המורים במעבדה‪ ,‬עלתה מתוך הראיונות עם‬
‫התלמידים ועם המורים‪ ,‬תפיסות אשר התבטאותן נבדקה בשיח במהלך תהליך החקר‪ .‬המאפיין‬
‫העיקרי שעלה מתוך ראיונות התלמידים הוא היותו של המורה בתפקיד של מדריך‪ ,‬מנחה ומכוון‪.‬‬
‫הפירוש שתלמידים והמורות נתנו להכוונה מאוד מגוון‪ ,‬חלקם רואים בהכוונה מתן רמזים‪,‬‬
‫אחרים רואים בה סדרת שאלות מכוונות של המורה‪ ,‬ויש הרואים בהכוונה מתן עצות או רעיונות‬
‫של המורה להתקדמות בתהליך החקר‪ .‬התלמידים הגדירו את השונות בתפקיד המורה במעבדה‬
‫ובכיתה ומתארים את המורה בכיתה כמקור הידע‪" ,‬מעביר" את הידע אל התלמידים ושולט‬
‫בתכנים‪ ,‬לעומת ההתמודדות שהתלמידים נדרשים לה‪ ,‬חופש הבחירה והאחריות לבניית הידע על‬
‫ידי התלמידים במעבדה‪.‬‬
‫‪128‬‬
‫אין ספק שמורים חייבים לעבור שינוי משמעותי בסגנון ההוראה שלהם בבואם להיכנס‬
‫למעבדה‪ ,‬ולעבור הכשרה הן כפרחי הוראה והן במקביל להיותם מורים בפועל במעבדה‬
‫‪(Taitelbaum , Mamlok-Naaman, Carmeli, & Hofstein, 2008; Tamir, 1989; Zion & Shedletzky,‬‬
‫)‪ . 2006‬המורים חייבים להעביר את אחריות הלמידה לתלמידים‪ ,‬ולא לתפקד כמקור ידע‪ .‬על‬
‫המורים לרכוש ידע תוכני בנושא החקר המדעי כמו‪ :‬מהן תצפיות‪ ,‬מהי השערה‪ ,‬מהן מסקנות‬
‫תקפות וכו'‪ .‬עליהם לרכוש ידע פדגוגי‪ ,‬הדורש שליטה באסטרטגיות ההוראה של עבודה בקבוצות‬
‫על כל המשתמע מכך‪ ,‬כאשר הקושי העיקרי נובע מכך הוא שכל קבוצה מבצעת ניסוי אחר אשר‬
‫תוכנן על‪-‬ידה‪ ,‬ולכן עוסקת בפרוצדורות שונות ובקצב שונה‪ .‬נוסף על כך המורים חייבים לרכוש‬
‫ידע פדגוגי תוכני‪ ,‬המורים צריך לדעת איך להקנות את מיומנויות החקר‪ ,‬כדי שתלמידים יעמדו‬
‫במטלות שעומדות בפניהם‪ .‬כמו כן‪ ,‬המורים חייבים לדעת כיצד להנחות את קבוצות העבודה‪ ,‬מצד‬
‫אחד‪ ,‬לקדם את הקבוצה על‪-‬ידי שאלות מנחות או רמזים‪ ,‬אך מצד שני לא לפעול כמקור הידע ולתת‬
‫להם את התשובות הנדרשות‪ ;Crawford, 2007( .‬טייטלבאום‪ .)2009 ,‬בנוסף לרכישת כל סוגי הידע‬
‫הנוסף‪ ,‬שפורטו לעיל‪ ,‬על המורה גם לשנות בפועל את הפרקטיקה שלו‪ .‬המודל המתאים להנחיה‬
‫במעבדה הינו "חניכה קוגניטיבית" )‪ ,(Collins, Brown, & Newman,1989‬שבו המורים בשלב‬
‫הראשון מדגימים לתלמידים שימוש באסטרטגיות מתאימות לתהליך החקר‪ .‬בשלב השני‪ ,‬המורים‬
‫תומכים בניסיונותיהם של התלמידים לביצוע המטלות הנדרשות‪ .‬ובשלב השלישי‪ ,‬שלב דעיכת‬
‫התמיכה בו המורים מעצימים את התלמידים ומכוונים אותם להמשיך באופן עצמאי‪ ,‬ומעבירים‬
‫את אחריות הלמידה והביצוע אל התלמידים‪ .‬על המורים להיות מודעים לכך שאחת מהמטרות‬
‫ביחידת המעבדה הוא השיח בקבוצה‪ ,‬ולכן עליהם לבנות קבוצות עבודה שיאפשרו קיום שיח זה‪.‬‬
‫כמו כן‪ ,‬עליהם לעודד את השיח על‪-‬ידי שאלות מעוררות דיון ולא כאלו אשר סוגרות אותו‪.‬‬
‫חקרי האירוע‪ ,‬שערכנו לגבי שתי מורות‪ ,‬מלמדים שקיימת שונות רבה בהתנהלות שתי‬
‫המורות במעבדה‪ .‬שונות שנובעת מתפיסה שונה של תפקידן‪ ,‬כמו גם‪ ,‬מהצבת מטרות ויעדים‬
‫שונים ליחידת המעבדה‪ .‬יכולנו להצביע על אחת המורות אשר רואה בתהליך‪ ,‬הכולל את הדיון‬
‫הקבוצתי‪ ,‬חשיבות ראשונה במעלה‪ ,‬ומנווטת את הקבוצות למציאת פתרונות בעצמם‪ .‬לעומתה‬
‫זיהינו מורה שרואה‪ ,‬כמטרה מרכזית את התוצר הסופי‪ ,‬דו"ח ניסוי העומד בקריטריונים של‬
‫המחוון‪ ,‬ולכן מכוונת ועוזרת לתלמידים להשיג מטרה זו‪ .‬מורה זו לא "גמלה" את תלמידיה‬
‫מהתפיסה שהיא מהווה את מקור הידע‪ ,‬ורוצה להיות בטוחה שהידע המלא והנכון יהיה רשום‬
‫לתלמידיה בדו"ח המעבדה‪ .‬התוצר (דו"ח הניסוי) המתקבל לא יכול להעיד על התהליך שהתרחש‬
‫בקבוצה טרם כתיבתו‪ .‬יתכן שהתלמידים הגיעו לתוצר בעצמם‪ ,‬תוך כדי תרומת הפרטים לקבוצה‪,‬‬
‫או לחילופין התוצר נבנה בעזרת המורה‪.‬‬
‫אין ספק שאישיותם של המורים‪ ,‬תפיסותיהם לגבי הוראה בכלל וחקר בפרט‪ ,‬נותנים את‬
‫אותותיהם לגבי התנהלות שעורי המעבדה‪ .‬המורים מעוררים או סוגרים דיונים‪ ,‬ע"י סגנון‬
‫השאלות שהם מעלים וסגנון התשובות שהם נותנים‪ .‬המורים יכולים לטפח בחירת שאלות חקר‬
‫שהתשובות להן אינן מובנות מאיליהן‪ ,‬יכולים לבחור את מגוון הניסויים לכיתתם ובכך למעשה‬
‫להכתיב את מורכבות הניסויים איתם יתמודדו תלמידיהם‪ .‬המורים יכולים לתת לתלמידים‬
‫לחשוב‪ ,‬או לחשוב במקומם‪.‬‬
‫‪129‬‬
‫תוכנית ההתערבות לבניית טיעונים בכיתה‬
‫ישנה תמימות דעים בקרב החוקרים לגבי הצורך בהפעלת פעילויות יזומות‪ ,‬שבמהלכן‬
‫התלמידים יתנסו ויתרגלו בניית טיעונים‪ .‬רכישת מיומנות זו‪ ,‬שהיא מיומנות לחיים‪ ,‬חייבת להיות‬
‫בהוראה מפורשת תוך יצירת סביבת למידה מתאימה ‪(e.g: Bell & Linn, 2000; Jime´nez-‬‬
‫)‪ .Aleixandre, 2008; Zohar & Nemet, 2002‬כפי שציינו המעבדה בה מבצעים פעילויות חקר‪ ,‬היא‬
‫אחת מסביבות הלמידה המתאימות‪ .‬כיוון שהקניית מיומנות הטיעון‪ ,‬במסגרת הוראת הכימיה‬
‫בישראל ‪ ,‬לא הייתה קיימת כלל‪ ,‬רצינו למנף את הנושא‪ ,‬ולהקנות את המיומנות במעבדה ובכיתה‬
‫גם יחד‪ ,‬כי מדובר באותם תלמידים הרואים ביחידת המעבדה חלק בלתי נפרד מלימודי הכימיה‪.‬‬
‫הקניית מיומנות הטיעון רק במעבדה או רק בכיתה‪ ,‬היתה עלולה ליצור אצל התלמידים תיחום‬
‫לשימוש במיומנות‪ .‬הפעלת תוכנית ההתערבות בכיתה היתה ביחסי גומלין עם הפעלת תוכנית‬
‫ההתערבות במעבדה‪ ,‬כדי שהתלמידים יפנימו שטיעון במעבדה הוא גם טיעון בכיתה‪ ,‬ויוכלו לבצע‬
‫העברה של שימוש במיומנות‪ .‬במעבדה יושמו ניתוחי טיעונים שתלמידים עבדו עליהם בכיתה‪,‬‬
‫ובכיתה נותחו סיטואציות מעולם המעבדה‪ ,‬כמו פירוש תצפיות‪ ,‬ניתוח תוצאות וחיזויי שלהן‪.‬‬
‫חוקרים רבים הציעו פעילויות שמטרתן פיתוח מיומנות הטיעון והעמקה בהבנת מושגים‬
‫)‪ (e.g.Osborne et al., 2004a‬המשותף לפעילויות אלו הוא היותן בעלות תכנים מעוררי מחלוקת‪,‬‬
‫וכאלו שניתן לפתור אותן במספר דרכים )‪.(Andriessen & Schwarz 2009; Duschl & Osborne 2002‬‬
‫סוג הפעילות הינו מרכיב אחד מהגורמים בסביבת הלמידה המומלצת לעידוד בניית טיעונים‪,‬‬
‫המורה אשר נותן את הבמה לתלמידיו‪ ,‬התלמיד אשר מרגיש מספיק בטוח להביע את דעתו‪,‬‬
‫ולקבל ביקורת‪ ,‬סביבת למידה המאפשרת שיח קבוצתי‪ ,‬הינם מרכיבים לא פחות חשובים‪.‬‬
‫תוכנית ההתערבות שלנו בכיתה כללה סדרה של משימות שהתנהלו בקבוצות עבודה קטנות‪,‬‬
‫פעילויות שנועדו לעורר שיח טיעוני בנושאים הקשורים לתכנים הנלמדים בכיתה‪ .‬המורים‬
‫והתלמידים ראו בתרגול זה פעילות שונה מהתרגול המקובל‪ ,‬פעילות הדורשת מיומנויות חשיבה‬
‫גבוהות ותורמת להבנת המושגים הנידונים בפעילות‪ .‬התעמקות בשיח הקבוצתי מאפשרת לאפיין‬
‫אותו כשיח טיעוני‪ ,‬אך גם מאפשרת לעקוב אחר התפתחות בהבנת מושגים‪ .‬שני היבטים אלו‬
‫עולים בקנה אחד‪ ,‬שכן השיח הטיעוני הדורש ביסוס טענות על‪-‬ידי עדויות וידע מדעי רלוונטי‪,‬‬
‫חשיבה ביקורתית ויכולת להפריך טיעונים של אחרים‪ ,‬הם אלו שתורמים להתפתחות בהבנת‬
‫המושגים‪.‬‬
‫הממצאים שלנו מחזקים טיעונים של חוקרים נוספים בדבר הקשר בין שיח טיעוני והתפתחות‬
‫הבנת מושגים במדע & ‪(Driver, Newton, & Osborne, 2000; Jimenez-Aleixandre, Rodriguez,‬‬
‫)‪.Duschl, 2000; von Aufschnaiter, Erduran, Osborne & Simon, 2008; Zohar & Nemet, 2002‬‬
‫התפתחות הבנת המושגים יכולה להיבדק על‪-‬ידי מבחני השוואה בין קבוצות השוואה וקבוצות‬
‫ניסוי‪ ,‬אנחנו בחרנו לעקוב אחר התפתחות ההבנה בכימיה על‪-‬ידי מעקב אחר שימוש נכון‬
‫במושגים רלוונטיים לפעילות‪ ,‬כמו כן עקבנו אחר היכולת של התלמיד לשלב רמות הבנה שונות‬
‫בכימיה‪ ,‬ואכן ראינו התפתחות במימד זה במהלך הפעילויות‪ .‬הראיונות עם התלמידים והמורים‬
‫מחזקים את ממצאי המחקר האחרים‪ ,‬ומדגישים את תהליך הלמידה שהתרחש במהלך הדיונים‬
‫בפעילויות השונות‪ .‬פעילות ההתערבות בכיתה היוותה נידבך חשוב בתוך תוכנית ההתערבות‪,‬‬
‫אשר כמקשה אחת קידמו את התלמידים ברמת השיח שלהם במעבדה‪ ,‬ברמת המסקנות שלהם‬
‫בדו"חות המעבדה‪ ,‬וברמת ההבנה שלהם במושגים הנדונים‪.‬‬
‫‪131‬‬
‫לסיכום‪ ,‬המחקר הנוכחי מתווסף למחקרים קודמים שבוצעו במחלקה בהקשר למעבדה‪ ,‬אשר‬
‫עוסקים במיומנויות שניתן לכנות אותן "מיומנויות לחיים"‪ :‬מיומנות שאילת שאלות‪ ,‬מטה‪-‬‬
‫קוגניציה ומיומנות בניית טיעונים‪ .‬הקניית מיומנויות אלו‪ ,‬מעבר לתרומתן המיידית בלימודי‬
‫מדע‪ ,‬לתהליך הלימודי במעבדה או בכיתה והן לתוצרים‪ :‬דו"ח המעבדה‪ ,‬הבנה טובה יותר של‬
‫מושג מסוים‪ ,‬הן מיומנויות שתלמיד עשוי לקחת איתו למקצועות לימוד נוספים ולסיטואציות‬
‫חברתיות נוספות מחוץ לכיתה‪ .‬היטיבה לתאר זאת תלמידה‪ ..." :‬בויכוח שיש לי סתם בחיים גם לא‬
‫בבית ספר אני מודעת לזה שאני צריכה לנמק ולבסס את הטענות שלי‪ ,‬הטיעונים עזרו לי להסביר את עצמי‬
‫שאנשים יגיעו עד סוף דעתי‪."...‬‬
‫מגבלות המחקר‬
‫המורה בכיתה כגורם מתערב‬
‫המחקר התבצע בכיתות לימוד שונות‪ ,‬אשר מנוהלות על‪-‬ידי מורים שונים‪ .‬אומנם כל‬
‫התלמידים המשתתפים במחקר לומדים בתיכונים עיוניים בישובים מבוססים‪ ,‬אך סגנון ההוראה‬
‫של המורים בכיתות שונה‪ ,‬והתפיסה לגבי תפקיד המורה ביחידת המעבדה שונה ממורה אחד‬
‫למשנהו‪ .‬המורה הינו גורם מתערב משמעותי במחקר‪ ,‬כל מורה נותן משמעות ופירוש שונה‬
‫ליחידת המעבדה‪ ,‬ובהתאם לכך נגזרת התנהלותו כמורה במעבדה‪ ,‬בניית קבוצות העבודה‪ ,‬בחירת‬
‫הניסויים והרצף שלהם‪ ,‬הקניית המיומנויות ובכללם מיומנות בניית טיעונים‪ .‬כמו כן‪ ,‬למרות‬
‫שקיימת אחידות בדרישות מטעם הפיקוח על הכימיה‪ ,‬לגבי היקף הניסויים ומחווני הערכה‪ ,‬לכל‬
‫מורה בפועל יש דרישות שונות מתלמידיו‪ ,‬לגבי כתיבת דו"ח המעבדה על פרטיו‪.‬‬
‫מגוון הניסויים והרצף שלהם‬
‫מגבלה נוספת של המחקר נובעת מגיוון הניסויים‪ ,‬מצאנו לנכון לא להתערב בבחירת הניסויים‬
‫שהמורה ביצע‪ .‬הניסויים הנבחרים ליחידת המעבדה ועיתוי הביצוע שלהם הם משתנים מתערבים‬
‫במחקר‪ .‬לכל מורה ביחידת המעבדה יש אוטונומיה בבחירת הניסויים ליחידת המעבדה ולרצף‬
‫שלהם במהלך השנתיים‪ .‬ניסויים שונים מזמנים רמה שונה של בניית טיעונים‪ ,‬כמו גם עיתוי‬
‫הניסוי בהקשר לחומר הנלמד‪ .‬גם במסגרת ניסוי מסוים רמת הטיעונים תלויה בשאלת החקר‬
‫שהקבוצה בחרה‪.‬‬
‫הכלי להערכת טיעונים‬
‫במחקר זה השתמשנו בכלי להערכת רמת הטיעון כפי שמופיע בטבלה ‪ 3‬עמ' ‪ 31‬בהסתכלות‬
‫לאחור‪ ,‬הייתי מבצעת מספר שינויים בכלי זה‪.‬‬
‫א‪ .‬רמה ‪ 3‬כללה את השילובים הבאים‪ :‬טענה המבוססת על עדויות והסבר מדעי נלווה שהיא‬
‫הטיעון הקלאסי על‪-‬פי טולמין ‪ .CDW -‬הייתי משאירה טיעון זה ברמה ‪ .3‬אך לגבי שני‬
‫ההרכבים הבאים הכוללים הפרכה המבוססת על עדויות או על הסבר מדעי ‪,CDR/CWR -‬‬
‫הייתי מעלה לרמה ‪ 4‬כדי לתת משקל גדול יותר לאלמנט ההפרכה שהוא מרכיב חשוב‬
‫בשיח הטיעוני‪ .‬בהערכת הטיעונים בשיח‪ ,‬השכיחות של רמה ‪ 4‬היתה נמוכה מאוד – טיעון‬
‫מבוסס הכולל גם העמקה והתייחסות לתיאוריות ועקרונות מדעיים – ‪ .CDWB‬לכן‪,‬‬
‫הוספת הטיעונים שכוללים הפרכה לרמה זו‪ ,‬תיצור התפלגות יותר נורמאלית‪.‬‬
‫‪131‬‬
‫ב‪ .‬מומלץ לשלב בסולם ההערכה התייחסות לטיעון המותנה‪ .‬לכל אחד מהערכים המוזכרים‬
‫בטבלה להוסיף חצי נקודה כאשר הטענה המופיעה כולל הגבלה או תנאים‪ .‬לדעתי‪ ,‬טיעון‬
‫מותנה הינו ברמה גבוהה יותר‪ ,‬ומעיד על הבנה ברמה גבוהה יותר‪ .‬במיוחד במעבדה‬
‫לכימיה‪ ,‬טיעון מותנה מאוד שכיח‪ ,‬הגבלת תחום הריכוזים‪ ,‬הגבלת תחום ה‪ ,pH-‬הגבלת‬
‫סוג החומרים וכו'‪ .‬הערה‪ :‬במחוון שבניתי להערכת מסקנות הכנסתי את הערכת הטיעון‬
‫המותנה‪ ,‬אני מציעה להרחיב את השימוש באלמנט זה גם להערכת הטיעונים בשיח‪.‬‬
‫מגבלות בניתוח הסטטיסטי‬
‫א‪.‬‬
‫לצורך קביעת הרמה ההתחלתית של הקבוצות השונות‪ ,‬בכיתות השונות‪ ,‬שהשתתפו‬
‫במחקר‪ ,‬רצינו להשוות את רמת הטיעונים ההתחלתית של התלמידים בכיתות אלו‪ .‬כיוון‬
‫שלא כל התלמידים ביצעו את אותו ניסוי בתחילת יחידת המעבדה‪ ,‬יכולנו להשוות רק‬
‫שלוש כיתות אשר ביצעו את אותו ניסוי כניסוי פתיחה‪ .‬לא ניתן היה להשוות את כל‬
‫הכיתות‪ ,‬כיוון שסוג הניסוי ומורכבותו משפיעים על רמת הטיעונים ומספרם‪ ,‬ומסיבה זו‬
‫ההשוואה היתה לא "נקייה"‪.‬‬
‫המלצות בעקבות המחקר‬
‫המלצות לגבי הוראת הכימיה בכיתה ובמעבדה בהקשר לבניית טיעונים‬
‫א‪.‬‬
‫הכשרת מורים‬
‫‪ .1‬מומלץ לבנות מערך השתלמויות ארצי‪ ,‬שבו תהייה הקניית המיומנות של בניית‬
‫טיעונים למורים‪ .‬אם מורים לא ישלטו במיומנות‪ ,‬לא תהיה פעולת הקנייה ו"מודליג"‬
‫לתלמידים והסיכוי שהתלמידים יירכשו את המיומנות הוא נמוך מאוד‪.‬‬
‫‪ .2‬מומלץ להתייחס בצורה מפורשת לחשיבות הדיון הקבוצתי במהלך ניסויי החקר‪ ,‬וכן‬
‫במהלך הפעילויות בכיתה‪ ,‬תוך התבססות על תיאוריות למידה‪ .‬כמו כן‪ ,‬להדגיש את‬
‫חשיבותה של העבודה היחידנית הקושרת את הפרט לידע קודם‪ ,‬ואחריה העבודה‬
‫הקבוצתית אשר בונה את הידע של הקבוצה ושל פרטיה‪.‬‬
‫‪ .3‬מן הראוי שמורים יכירו את המאפיינים של ניסויים אשר מעודדים בניית טיעונים‪ ,‬כדי‬
‫שיתייחסו לפרמטר זה בבחירת רצף הניסויים ליחידת המעבדה‪.‬‬
‫‪ .4‬מן הראוי שמורים ישלבו בקריטריונים שלהם לבניית קבוצות עבודה‪ ,‬שיקולים‬
‫הקשורים לשיח הקבוצתי‪ ,‬לוורבליות של חברי הקבוצה‪ ,‬או לדומיננטיות של אחרים‬
‫אשר עלולה להשתלט על השיח‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫חומרי למידה‬
‫‪.1‬‬
‫מומלץ ליצור דגמי הוראה המשלבים פעילויות במעבדה ובכיתה‪ ,‬פעילויות מעודדות‬
‫בניית טיעונים‪ .‬פעילויות של הקנייה ותרגול בסולם עולה של דרישות שישתלבו ברצף‬
‫ההוראה של התכנים השונים‪ .‬הפעילויות יכולות להיות סביב נושא המעבדה‪ ,‬אך גם‬
‫סביב סוגיות סוציו‪-‬מדעיות המעלות דילמות‪ ,‬ולכן מעודדות חילוקי דעות וניסיונות‬
‫שכנוע (פעילויות לדוגמה מופיעות בנספחים ‪ 2‬א'‪-‬ז')‪.‬‬
‫‪132‬‬
‫‪.2‬‬
‫מומלץ לשלב פרטי הערכה‪ ,‬הדורשים שליטה במיומנות הטיעון‪ ,‬בבחינות בכיתה‬
‫ובבחינת הבגרות‪ ,‬זאת כדי לעודד מורים לשלב פעילויות מסוג זה במהלך ההוראה‪.‬‬
‫המלצות לגבי מחקרים נוספים‬
‫מחקר זה הינו ראשון בתחומו בארץ ואף בעולם‪ ,‬מסתמנות אינדיקציות שהמעבדה במתכונת‬
‫החקר הפתוח מהווה קרקע פוריה לבניית טיעונים‪ ,‬אך לאחר מחקר ראשוני זה מומלץ לערוך‬
‫מחקר המשך שבו ינוטרלו מספר משתנים מתערבים כדי שנוכל לבחון ולהצביע על קשר בין סוג‬
‫הניסוי‪ ,‬מקומו של הניסוי ברצף ההוראה‪ ,‬לבין ובניית טיעונים‪ .‬להלן מספר הצעות שיאפשרו‬
‫מחקר עם מינון נמוך יותר של מגבלות‪:‬‬
‫א‪.‬‬
‫ביצוע של אותם ניסויים בכל כיתות המחקר‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫רצף אחיד של ביצוע הניסויים במהלך יחידת המעבדה‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫עיתוי ביצוע הניסויים מבחינת התאמה לנלמד בכיתה‪.‬‬
‫ד‪.‬‬
‫בניית קבוצות עבודה בצורה מושכלת בכל כיתות המחקר כך שלקבוצות יהיו התנאים‬
‫האופטימאליים לניהול שיח‪.‬‬
‫מומלץ לכלול בתכנון המחקרים הבאים את חישוב גודל המדגם על פי טעות מסוג שני )‪,(‬‬
‫המתארת את ההסתברות לקביעה כי לא קיים הבדל מובהק בין הממוצעים או השכיחויות‪,‬‬
‫שיתכן שכן קיים הבדל באותם מקרים‪.‬‬
‫כיווני מחקר נוספים‪:‬‬
‫א‪ .‬התעמקות בשיח הטיעוני‪ ,‬מעקב אחר סוג ההסברים המדעיים שתלמידים נותנים בניסוי‪:‬‬
‫הסבר המבוסס על ידע שנרכש בכיתה‪ ,‬הסבר שנבנה על‪-‬ידי חברי הקבוצה‪ ,‬הסבר המתבסס‬
‫על דוגמאות או אנלוגיות‪ .‬כמו כן‪ ,‬לא רק להתייחס לקיומו של ההסבר‪ ,‬אלא גם לנכונותו‪,‬‬
‫ולרמתו מבחינת רמות הבנה בכימיה‪.‬‬
‫ב‪ .‬בדיקת הקשר בין רמת הטיעונים והעדויות לפעילות מטה‪-‬קוגניטיבית‪ ,‬האם תלמידים שהם‬
‫מטה‪-‬קוגניטיביים‪ ,‬טוענים טיעונים מבוססים יותר‪.‬‬
‫ג‪ .‬בדיקת הקשר בין השאלות שהתלמידים שואלים במהלך השיח והטיעונים שעולים‪.‬‬
‫ד‪ .‬בדיקת הקשר בין מעורבות המורה בשיח והתפתחות שיח טיעוני‪ .‬סגנון השאלות של המורה‬
‫והתפתחות שיח טיעוני‪.‬‬
‫ה‪ .‬אפיון ניסויים בהם מתנהל שיח טיעוני‪ ,‬מה מיוחד בהם שגורם להתפתחות שיח טיעוני‪.‬‬
‫ו‪ .‬הרכב הקבוצה כגורם משפיע על השיח הטיעוני‪ ,‬קבוצה הטרוגנית‪ ,‬קבוצה הומוגנית‪ ,‬בנים‬
‫בנות וכו'‪.‬‬
‫ז‪ .‬במידה ותופעל תוכנית לימודים המשלבת בצורה מפורשת את הקניית מיומנות הטיעון‪,‬‬
‫יהיה מקום לערוך מחקר רחב בנושא‪ ,.‬התוכנית אמורה לכלול הקניית הדרגתית של‬
‫המיומנות על‪-‬ידי סדרת פעילויות לאורך זמן‪ ,‬פרטי הערכה נלווים‪ ,‬כולל בחינת הבגרות‪.‬‬
‫המחקר יכול להתפרש על פני משתנים רבים‪ :‬התפתחות מקצועית של מורים המפעילים את‬
‫התוכנית‪ ,‬תפישת התלמידים את התפתחות המדע‪ ,‬הישגי התלמידים‪ ,‬בתכנים הנלמדים‬
‫‪133‬‬
‫בכיתה וביחידת המעבדה‪ ,‬העברה למקצועות אחרים‪ ,‬העברה לחיים מחוץ לבית הספר‬
‫וקצרה היריעה מלהכיל‪.‬‬
‫‪134‬‬
‫מקורות‬
‫דורי‪ ,‬י‪ .)2007( .‬גישת החקר בסביבות למידה ממוחשבות‪ :‬השלכות על רמות הבנה בכימיה ועל‬
‫כישורי חשיבה ברמה גבוהה‪ .‬בתוך ע‪ .‬זהר (עורכת)‪ ,‬למידה בדרך החקר‪ :‬אתגר מתמשך (עמ'‬
‫‪ .)307-279‬ירושלים‪ :‬מאגנס‪.‬‬
‫הופשטיין‪ ,‬א‪ ,.‬שור‪ ,‬ר‪ ,.‬קיפניס‪ ,‬מ‪ ,.‬ולוי נחום‪ ,‬ת‪ .)2007( .‬למידה בדרך החקר במעבדת הכימיה‪.‬‬
‫בתוך ע‪ .‬זהר (עורכת)‪ ,‬למידה בדרך החקר‪ :‬אתגר מתמשך (עמ' ‪ .) 132-107‬ירושלים‪ :‬מאגנס‪.‬‬
‫זהר‪ ,‬ע‪ .)1999( .‬הכשרת מורים לקראת פיתוח החשיבה של התלמיד‪ .‬תל אביב‪ :‬מופת‪.‬‬
‫זהר‪ ,‬ע‪ .)2007( .‬למידת חקר‪ ,‬מיומנויות חשיבה גבוהות ומטה‪-‬קוגניציה‪ .‬בתוך ע‪ .‬זהר (עורכת)‪,‬‬
‫למידה בדרך החקר‪ :‬אתגר מתמשך (עמ' ‪ .)84-57‬ירושלים‪ :‬מאגנס‪.‬‬
‫טייטלבאום‪ ,‬ד‪ .)2009( .‬התפתחות מקצועית מתמשכת של מורים לכימיה במהלך הוראה בדרך‬
‫החקר במעבדה‪ .‬חיבור לשם קבלת התואר דוקטור לפילוסופיה למדעים‪ ,‬מכון ויצמן למדע‪,‬‬
‫רחובות‪.‬‬
‫לוי נחום‪ ,‬ת‪ .)2000( .‬פיתוח כלים להערכת תלמידים בעת ביצוע ניסוי חקר במעבדת הכימיה בבית‬
‫הספר התיכון‪ .‬חיבור לשם קבלת התואר מוסמך למדעים‪ ,‬מכון ויצמן למדע‪ ,‬רחובות‪.‬‬
‫צבר בן‪-‬יהושע‪ ,‬נ‪ .)1997( .‬המחקר האיכותי בהוראה ובלמידה‪ .‬תל‪-‬אביב‪ :‬מודן‪.‬‬
‫רוזנברג‪ ,‬א‪ .)2007( .‬תוכנית הלימודים החדשה בכימיה‪ ,‬יחידת המעבדה‪ ,‬חוברת הדרכה‬
‫למורה‪ .‬ירושלים‪ :‬משרד החינוך‪.‬‬
‫שקדי‪ ,‬א‪ .)2003( .‬מילים המנסות לגעת‪ :‬מחקר איכותני – תאורייה ויישום‪ .‬תל‪-‬אביב‪ :‬רמות‪.‬‬
‫תמיר‪ ,‬פ‪ .)2007( .‬החקר בהוראת המדעים והשתקפותו בהוראת הביולוגיה בישראל‪ .‬בתוך ע‪.‬‬
‫זהר (עורכת)‪ ,‬למידה בדרך החקר‪ :‬אתגר מתמשך (עמ' ‪ .)56-15‬ירושלים‪ :‬מאגנס‪.‬‬
‫‪Abi-El-Mona, I., & Abd-El-Khalick, F. (2006). Argumentative discourse in a high school‬‬
‫‪chemistry classroom. School Science and Mathematics, 106, 349-361.‬‬
‫‪Abrahams, I., & Millar, R. (2008). Does practical work really work? A study of the effectiveness‬‬
‫‪of practical work as a teaching and learning method in school science. International Journal‬‬
‫‪of Science Education, 30, 1945-1969.‬‬
‫‪Anderson, R. D. (2002). Reforming science teaching: What research says about inquiry.‬‬
‫‪Journal of Science Teacher Education, 13, 1-12.‬‬
‫‪Andriessen, J., & Schwarz, B. (2009). Argumentative design. In N. Muller-Mirza & A. N.‬‬
‫‪Perret-Clermont (Eds.), Argumentation and education (pp. 145-174). New York: Springer.‬‬
‫‪135‬‬
Barnea, N., Dori, Y. J., & Hofstein, A. (2010). Development and implementation of inquirybased and computerized-based laboratories: Reforming high school chemistry in Israel.
Chemistry Education Research and Practice, 11, 218-228. doi: 10.1039/C005471M.
Bell, P., & Linn, M. (2000). Scientific arguments as learning artifacts: Designing for learning
from the Web with KIE. International Journal of Science Education, 22, 797-817.
Berland, L. K., & McNeill, K. L. (2010). A learning progression for scientific
argumentation: Understanding atudent work and designing supportive instructional
contexts. Science Education, 94, 765-793.
Bransford, J. D., Brown, A. L., & Cocking, R. R. (Eds.). (2000). How people learn: Brain, mind,
experience and school. Washington, DC: National Academy Press.
Cazden, C. (2001). Classroom discourse. Portsmouth, NH: Heinemann.
Chang, H. P., & Lederman, N. G. (1994). The effect of levels of cooperation with physical
science achievement. Journal of Research in Science Teaching, 32, 167–181.
Chi, M. T. H. (1997). Quantifying qualitative analyses of verbal data: A practical guide. The
Journal of the Learning Sciences, 6, 271-315
Chin, C. A., & Malhotra, B. A. (2002). Epistemologically authentic inquiry in schools: A
theoretical framework for evaluation inquiry tasks. Science Education, 86, 175-218.
Chin, C., & Osborne, J. (2010a). Supporting argumentation through students' questions: Case
studies in science classrooms. Journal of the Learning Sciences, 19, 230-284.
Chin, C., & Osborne, J. (2010b). Students' questions and discursive interaction: Their impact
on argumentation during collaborative group discussions in science. Journal of Research
in Science Teaching, 47, 883-908.
Clark, D. B., D'Angelo, C. M., & Menekse, M. (2009). Initial structuring of online
discussions to improve learning and argumentation: Incorporating students' own
explanations as seed comments versus an augmented-preset approach to seeding
discussions. Journal of Science Education and Technology, 18, 321-333.
Colburn, A., & Clough, M. P. (1997). Implementing the learning cycle. The Science Teacher,
64(5), 30–33.
136
Collins, A., Brown, J. S., & Newman, S. E. (1989). Cognitive apprenticeship: Teaching the
crafts of reading, writing, and mathematics. In L. B. Resnick (Ed.), Knowing, learning,
and instruction: Essays in honor of Robert Glaser (pp. 453-494). Hillsdale, NJ: Erlbaum.
Crawford, B. A. (2000). Embracing the essence of inquiry: New roles for science teachers.
Journal of Research in Science Teaching, 37, 916-937.
Crawford, B. A. (2007). Learning to teach science as inquiry in the rough and tumble of
practice. Journal of Research in Science Teaching, 44, 613–642.
Davis, E. A., & Miyake, N. (2004). Explorations of scaffolding in complex systems. The
Journal of the Learning Sciences, 13, 265-272.
Dawson, V. M., & Venville, G. (2010). Teaching strategies for developing students’
argumentation skills about socio-scientific issues in high school genetics. Research in
Science Education, 40, 133-148.
DeCarlo, C. L., & Rubba, P. (1994). What happens during high school chemistry laboratory
sessions? A descriptive case study of the behaviors exhibited by three teachers and their
students. Journal of Science Teacher Education, 5, 37–47.
de Lima Tavares, M., Jimenez-Aleixandre, M. P., & Mortimer, E. F. (2010). Articulation of
conceptual knowledge and argumentation practices by high school students in evolution
problems. Science & Education, 19, 573-598.
Domin, D. S. (1999). A review of laboratory instruction styles. Journal of Chemical Education,
76, 543-547.
Dori, Y. J., & Hameiri, M. (2003). Multidimensional analysis system for quantitative
chemistry problems-symbol, macro, micro and process aspects. Journal of Research in
Science Teaching, 40, 278-302.
Dori, Y. J., Sasson, I., Kaberman, Z., & Herscovitz, O. (2004). Integrating case-based
computerized laboratories into high school chemistry. The Chemical Educator, 9, 4-8.
doi 10.1333/s00897040754a
Dori, Y. J., & Sasson, I. (2008). Chemical understanding and graphing skills in an honors
case-based computerized chemistry laboratory environment: The value of bidirectional
visual and textual representations. Journal of Research in Science Teaching, 45, 219-255.
137
Driver, R., Asoko, H., Leach, J., Mortimer, E., & Scott, P. (1994). Constructing scientific
knowledge in the classroom. Educational Researcher, 23(7), 5-12.
Driver, R., Newton, P., & Osborne, J. (2000). Establishing the norms of scientific
argumentation in classrooms. Science Education, 84, 287-312.
Duschl, R. A., & Osborne, J. (2002). Supporting and promoting argumentation discourse in
science education. Studies in Science Education, 38, 39-72.
Duschl, R. A. (2008). Quality argumentation and epistemic criteria. In: S. Erduran & M. P.
Jiménez-Aleixandre (Eds.), Argumentation in science education: Perspectives from
classroom-based research (pp. 159–175). Dordrecht, The Netherlands: Springer.
Erduran, S., Simon, S., & Osborne, J. (2004). TAPping into argumentation: Developments in
the application of Toulmin’s Argument Pattern for studying science discourse. Science
Education, 88, 915-933.
Erduran, S., & Jiménez-Aleixandre, M. P. (2008). Argumentation in science education:
Perspectives from classroom-based research. London: Springer.
Fradd, S. H., Lee, O., Sutman, F. X., & Saxton, M. K. (2001). Promoting science literacy
with English language learners through instructional materials development: A case
study. Bilingual Research Journal, 25, 479-501.
Gardiner, P. G., & Farragher, P. (1997, March). The quantity and quality of biology laboratory
work in British Colombia high schools. Paper presented at the meeting of the National
Association for Research in Science Teaching, Oak Brook, IL.
Glassner, A., & Schwarz, B. B. (2007). What stands and develops between creative and
critical thinking? Argumentation? Thinking Skills and Creativity, 2, 10-18.
doi:10.1016/j.tsc.2006.10.001
Gott, R., & Duggan, S. (2007). A framework for practical work in science and scientific
literacy through argumentation. Research in Science & Technological Education, 25,
271-291.
Gunstone, R. F. (1991). Reconstructing theory from practical experience. In B. E.
Woolnough (Ed.), Practical science (pp. 67-77). Milton Keynes, UK: Open University
Press.
Herron, M. D. (1971). The nature of scientific enquiry. The School Review, 79, 171-212.
138
Hodson, D. (1993). Re-thinking old ways: Toward a more critical approach to practical work
in school science. Studies in Science Education, 22, 85-142.
Hodson, D. (2001, September). Research on practical work in school and universities: In
pursuit of better questions and better methods. Paper presented at the meeting of the
European Conference on Research in Chemical Education, Aveiro, Portugal.
Hofstein, A., & Kesner, M. (2006). Industrial chemistry and school chemistry: Making
chemistry studies more relevant. International Journal of Science Education, 28, 10171039.
Hofstein, A., & Kind, P. (in press) Learning in and from science laboratories. In B. J.
Fraser., K. Tobin, & C. McRobbie (Eds.), Second international handbook of science
education. Dordrecht, The Netherlands: Springer.
Hofstein, A., Kipnis, M., & Kind, P. (2008). Learning in and from science laboratories:
Enhancing students’ meta-cognition and argumentation skills. In C. L. Petroselli (Ed.),
Science education issues and development (pp. 59-94). New York: Nova Science.
Hofstein A., Levy Nahum T., & Shore R. (2001). Assessment of the learning environment
of inquiry type laboratories in high-school chemistry. Learning Environments Research,
4, 193-207.
Hofstein, A., & Lunetta, V. N. (1982). The role of the laboratory in science teaching:
Neglected aspects of research. Review of Educational Research, 52, 201-217.
Hofstein, A., & Lunetta, V. N. (2004). The laboratory in science education: Foundation for
the 21st century. Science Education, 98, 28-54.
Hofstein, A., Navon, O., Kipnis, M., & Mamlok-Naaman. R. (2005). Developing students’
ability to ask more and better questions resulting from inquiry-type chemistry
laboratories. Journal of Research in Science Teaching, 42, 791-806.
Hofstein, A., Shore, R., & Kipnis, M. (2004). Providing high school chemistry students with
opportunities to develop learning skills in an inquiry-type laboratory: A case study.
International Journal of Science Education, 26, 47-62.
Hohenshell, L. M., & Hand, B. (2006). Writing-to-learn strategies in secondary school cell
biology: A mixed method study. International Journal of Science Education, 28, 261-289.
Jiménez-Aleixandre, M. P., Rodriguez, A. B., & Duschl, R. A. (2000). “Doing the lesson” or
“doing science”: Argument in high school genetics. Science Education, 84, 757-792.
139
Jiménez-Aleixandre, M. P. (2008). Designing argumentation learning environments. In: S. Erduran
& M. P. Jiménez-Aleixandre (Eds.), Argumentation in science education: Perspectives from
classroom-based research (pp. 91–115). Dordrecht, The Netherlands: Springer.
Kaberman Z., & Dori Y. J. (2009a). Question posing, inquiry, and modeling skills of high school
chemistry students in the case-based computerized laboratory environment. International
Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 7, 597-625.
Kaberman Z., & Dori Y. J. (2009b), Metacognition in chemical education: Question posing in the
case-based computerized learning environment, Instructional Science, 37, 403-436.
Katchevich, D., Mamlok-Naaman, R., & Hofstein, A. (2010, March). Argumentation in the
chemistry laboratory: Inquiry and confirmatory experiments. Paper presented at the
meeting of the National Association for Research in Science Teaching, Philadelphia.
Kelly, G. J., Druker, S., & Chen, C. (1998). Students’ reasoning about electricity:
Combining performance assessment with argumentation analysis. International Journal
of Science Education, 20, 849-871.
Kelly, G. J., & Takao, A. (2002). Epistemic levels in argument: An analysis of university
oceanography students’ use of evidence in writing. Science Education, 86, 314-342.
Keys, C. W., Hand, B., Prain, V., & Collins, S. (1999). Using the science writing heuristic as
a tool for learning from laboratory investigations in secondary science. Journal of
Research in Science Teaching, 36, 1065–1081.
Kipnis, M., & Hofstein, A. (2008). The inquiry laboratory as a source for development of
metacognitive skills. International Journal of Science and Mathematics Education, 6, 601627.
Kim, H., & Song, J. (2006). The features of peer argumentation in middle school students’
scientific inquiry. Research in Science Education, 36, 211-233.
Kind, P., Wilson, J., Hofstein, A., & Kind, V. (2010, March). Stimulating peer
argumentation in the school science laboratory: Exploring the effect of laboratory task
formats. Paper presented at the meeting of the National Association for Research in
Science Teaching, Philadelphia.
Krajcik, J., Mamlok, R., & Hug, B. (2001). Learning science through inquiry. In L. Corno
(Ed.), Education across a century: The centennial volume (pp. 205-238). Chicago:
University of Chicago Press.
141
Kuhn, D. (1991). The skills of argument. Cambridge, UK: Cambridge University Press.
Kuhn, D. (1993). Science as argument: Implications for teaching and learning scientific
thinking. Science Education, 77, 319-337.
Lawson, A. E. (2003). The nature and development of hypothetico-predictive argumentation
with implications for science teaching. International Journal of Science Education, 25,
1387–1408.
Lazarowitz, R. (1995). Learning science in cooperative modes in junior and senior high
school: Cognitive and affective outcomes. In J. E. Pederson & A. D. Digby (Eds.),
Secondary school and cooperative learning: Theories, models, and strategies (pp. 185227). New York: Garland Press.
Lazarowitz, R., & Tamir, P. (1994). Research on using laboratory instruction in science. In
D. L. Gabel (Ed.), Handbook of research on science teaching and learning (pp. 94-130).
New York: Macmillan.
Lemke, J. (1990). Talking science: Language, learning, and values. Westport, CT: Ablex.
Linn, M. C., & Eylon, B. (2006). Science education: Integrating views of learning and
instruction. In P. A. Alexander & P. H. Winne (Eds.), Handbook of educational
psychology (2nd ed., pp. 511-544). Mahwah, NJ: Erlbaum.
Lunetta, V. N. (1998). The school science laboratory: Historical perspectives and context for
contemporary teaching. In B. Fraser & K. Tobin (Eds.), International handbook of
science education (pp. 249-262). Dordrecht, The Netherlands: Kluwer.
Lunetta, V. N., Hofstein, A., & Clough, M. P. (7002). Learning and teaching in school
laboratory: An analysis of research, theory and practice. In S. K. Abell & N. G.
Lederman (Eds.), Handbook of research on science education (pp. 393-441). Mahwah,
NJ: Erlbaum.
Mason, L., & Santi, M. (1994, April). Argumentation structure and metacognition in
constructing shared knowledge at school. Paper presented at the meeting of the
American Educational Research Association, New Orleans, LA.
Mason, L., & Scirica, F. (2006). Prediction of students' argumentation skills about
controversial topics by epistemological understanding. Learning and Instruction, 16,
492-509.
141
McNeill, K. L., & Krajcik, J., (2008). Scientific explanations: Characterizing and evaluating
the effects of teachers’ instructional practices on student learning. Journal of Research in
Science Teaching, 45, 53-78.
McNeill, K. L., Lizotte, D. J., Krajcik, J., & Marx, R. W. (2006). Supporting students’
construction of scientific explanations by fading scaffolds in instructional materials. The
Journal of the Learning Sciences, 15, 153-191.
Means, M. L., & Voss, J. F. (1996). Who reasons well? Two studies of informed reasoning
among children of different grade, ability, and knowledge levels. Cognition and
Instruction, 14, 139–178.
National Research Council (1996). National Science Education Standards. Washington, DC:
National Academy Press.
Osborne, J. F. (2010). Arguing to learn in science: The role of collaborative, critical
discourse. Science, 328, 463-466.
Osborne, J. F., & Chin, C. (2010). The role of discourse in learning science. In K. Littleton
& C. Howe (Eds.), Educational dialogues: Understanding and promoting productive
interaction (pp. 88-102). London: Routledge.
Osborne, J. F., Erduran, S., & Simon, S. (2004a). Enhancing the quality of argument in
school science. Journal of Research in Science Teaching, 41, 994-1020.
Osborne, J., Erduran, S., & Simon, S. (2004b). Ideas, evidence and argument in science: Inservice training pack, resource pack and video. London: Nuffield Foundation.
Pea, R. D. (2004). The social and technological dimensions of scaffolding and related
theoretical concepts for learning, education, and human activity. The Journal of the
Learning Sciences, 13, 423-451.
Pekmez, E. S., Johnson, P., & Gott, R. (2004). Teachers’ understanding of the nature and
purpose of practical work. Research in Science and Technological Education, 23, 3-23.
Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W., & Gertzog, W. A. (1982). Accommodation of a
scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education, 66, 211227.
Quintana, C., Reiser, B., Davis, E. A., Krajcik, J., Fretz, E., Golan, R., … Soloway, E.
(2004). A scaffolding design framework for designing educational software. The Journal
of the Learning Sciences, 13, 337-386.
142
Sadler, T. D. (2004). Informal reasoning regarding socioscientific issues: A critical review of
research. Journal of Research in Science Teaching, 41, 513-536.
Sampson, V., & Clark, D. B. (2008). Assessment of ways students generate arguments in
science education: Current perspectives and recommendations for future directions.
Science Education, 92, 447-472.
Sampson, V., & Clark, D. B. (2009). The impact of collaboration on the outcomes of
scientific argumentation. Science Education, 93, 448-484.
Sampson, V., & Gleim, L. (2009). Argument-driven inquiry to promote the understanding of
important concepts & practices in biology. American Biology Teacher, 71, 465-472.
Sandoval, W. A. (2003). Conceptual and epistemic aspects of students’ scientific
explanations. The Journal of the Learning Sciences, 12, 5-51.
Sandoval, W. A., & Millwood, K. A. (2005). The quality of students’ use of evidence in
written scientific explanations. Cognition and Instruction, 23, 23-55.
Schwab, J. J. (1962). The teaching of science as inquiry. In J. J. Schwab & P. F. Brandwein
(Eds.), The teaching of science. Cambridge, MA: Harvard University Press.
Schwarz, B. B., Neuman, Y., Gil, J., & Ilya, M. (2003). Construction of collective and
individual knowledge in argumentative activity. Journal of the Learning Sciences, 12,
219-256.
Siegel, S. & Castellan, N. J. (1988). Nonparametric statistics for the behavioral sciences.
(pp. 206-216). New York: Mcgraw-Hill.
Simon, S., & Johnson, S. (2008). Professional learning portfolios for argumentation in
school science. International Journal of Science Education, 30, 669-688.
Stegmann, K., Weinberger, A., & Fischer, F. (2007). Facilitating argumentative knowledge
construction with computer-supported collaboration scripts. International Journal of
Computer-Supported Collaborative Learning, 2, 421-447.
Taitelbaum, D., Mamlok-Naaman, R., Carmeli, M., & Hofstein, A. (2008). Evidence for
teachers' change while participating in a continuous professional development program
and implementing the inquiry approach in the chemistry laboratory. International
Journal of Science Education, 30, 593-617.
143
Tal, R., & Hochberg, N. (2003). Assessing high order thinking of students participating in
the "WISE" project in Israel. Studies in Educational Evaluation, 29 (2), 69-89.
Tal, T., & Kedmi, Y. (2006). Teaching socioscientific issues: Classroom culture and
students’ performances. Cultural Studies of Science Education, 1, 615-644.
Tamir, P. (1989). Training teachers to teach effectively in the laboratory. Science Education,
73, 59–69.
Tien, L. T., & Stacy, M. (1996, April). The effects of instruction on undergraduate students’
inquiry skills. Paper presented at the meeting of the American Educational Research
Association, New York.
Tobin, K. G., & Gallagher, J. J. (1987). What happens in high school science classrooms?
Journal of Curriculum Studies, 19, 549–560.
Toulmin, S. (1958). The uses of argument. Cambridge, UK: Cambridge University Press.
Treagust, D. F., Chittleborough, G., & Mamiala, T. L. (2003). The role of submicroscopic
and symbolic representations in chemical explanations. International Journal of Science
Education, 25, 1353-1368.
Venville, G. J., & Dawson, V. M. (2010). Impact of a classroom intervention on grade 10
students' argumentation skills, informal reasoning, and conceptual understanding of
science. Journal of Research in Science Teaching, 47, 952-977.
van Amelsvoort, M., Andriessen, J., & Kanselaar, G. (2007). Representational tools in
computer-supported collaborative argumentation-based learning: How dyads work with
constructed and inspected argumentative diagrams. The Journal of the Learning
Sciences, 16, 485–521.
von Aufschnaiter, C., Erduran, S., Osborne, J., & Simon, S. (2008). Arguing to learn and
learning to argue: Case studies of how students' argumentation relates to their scientific
knowledge. Journal of Research in Science Teaching, 45, 101-131.
Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological
processes. Cambridge, MA: Harvard University Press.
Walton, D. N. (1996). Argumentation schemes for presumptive reasoning. Mahwah, NJ:
Lawrence Erlbaum.
144
Watson, J. R., Swain, J. R. L., & McRobbie, C. (2004). Students’ discussions in practical
scientific inquiries. International Journal of Science Education, 26, 25-45.
Wilson, C. D., Taylor, J. A., Kowalski, S. M, & Carlson, J. (2010). The relative effects and
equity of Inquiry-based and commonplace science teaching on students' knowledge,
reasoning, and argumentation. Journal of Research in Science Teaching, 47, 276-301.
Yeh, K. H., & She, H. C. (2010). On-line synchronous scientific argumentation learning:
nurturing students' argumentation ability and conceptual change in science context.
Computers & Education, 55, 586-602.
Yoon, S. Y., Bennett, W., Mendez, C. A., & Hand, B. (2010). Setting up conditions for
negotiation in science. Teaching Science, 56, 51-55.
Zhou, G. (2010). Conceptual change in science: A process of argumentation. Eurasia
Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 6, 101-110.
Zion, M., & Shedletzky, E. (2006). Overcoming the challenge of teaching open inquiry. The
Science Education Review, 5, 8-10.
Zohar, A. (1999). Teachers’ metacognitive knowledge and instruction of higher order
thinking. Teaching and Teacher Education, 15, 413-429.
Zohar, A., & Nemet, F. (2002). Fostering students’ knowledge and argumentation skills
through dilemmas in human genetics. Journal of Research in Science Teaching, 39,
35-62.
145
Abstract
During the past two decades, arguments and their construction have been amongst
the leading subjects in studies dealing with research into science teaching. The
researches into the subject encompass a substantial number of inter-discipline crossage group fields of interest.
We found it proper to deepen our perceptions relating to the chemistry laboratory,
(as it currently exists in the chemistry laboratory unit in Israel), and to investigate its
essence as a platform for constructing arguments. Our motivation was to add another
aspect to the studies which have been conducted in the Department of Science
Teaching at the Weizmann Institute of Science about the laboratory in the context of
developing high thinking skills. Furthermore, in this work, we attempted to examine
whether it is possible to promote the students' skills in argument construction through
intervention activities in the laboratory as well as in the classroom.
This research was planned in order to provide answers to the following research
questions:
5. Is the chemistry laboratory an instigating factor in the construction of arguments
by students within the framework of open inquiry experiments in the laboratory
unit? If so, then how?
6. How are argument construction skills expressed in the various types of
experiments?
7. How do both teachers and students perceive teacher practice in the chemistry
laboratory? How are teacher perceptions expressed during the discourse?
8. How is the development of the chemistry concept comprehension expressed
within the framework of intervention activities for formulating arguments in
chemistry lessons in the classroom?
A study was conducted in seven 11th and 12th grade chemistry classes n order to
provide answers to the research questions, An intervention program was conducted in
four of the classes, while three classes served as control groups. In each class we
followed up two groups. We analyzed both their discourse in the laboratory as well as
the laboratory reports that they submitted at the end of the laboratory experiment. In
the classes in which the intervention program was implemented, the discourse during
the intervention activities was also analyzed. In addition, we conducted interviews
146
with about 30% of the students and with the chemistry teachers in these classes. The
research findings were obtained following a qualitative analysis of the observations in
the laboratory and classroom, the reports and the interviews. Some of the qualitative
findings underwent quantitative processing in order to get a picture of the dimensions
of the phenomena that we had identified.
The research findings indicated that:
1. The open inquiry laboratory is a learning environment that includes features
which support the construction of arguments. The task requirements in an
open inquiry laboratory and the manner of evaluating them are significant
factors for promoting arguments' construction. The more that a task is open
and presents a complex phenomenon (e.g., includes concepts that are beyond
the curriculum, or alternatively, experiments with a scientific background that
link a number of content subjects), the greater is the number of arguments
which are presented during a discourse. Furthermore, we found that when
students obtain unexpected results in a preliminary experiment of the research
or in an experiment that they have planned, the discourse that develops
includes a greater number of arguments as well as refutations. We also found
that, in complex experiments, the students ask more questions and,
consequently, more arguments arise.
2. Different types of experiments have a different potential for constructing
arguments - some during the discourse and some when writing out the
laboratory reports. From an aspect of the argumentative discourse we found:
(1) Open inquiry experiments produced many high-level arguments, while
during the confirmatory experiments. (2) In the intervention groups, in which
argumentative skills were imparted expressly, the group discourse during the
laboratory had a more argumentative nature, i.e. establishing claims through a
multitude of evidence and episodes of refutation. (3) The level of the
conclusions in the laboratory reports was noticeably different in the
intervention groups to that of the control groups, and (4) The discourse
analysis that was conducted in the intervention tasks in class had an
argumentative nature, and there was evidence to the development of an
understanding of the concepts during the discourse.
3. From the interviews with the students and teachers, we could learn about the
students' and teachers' perceptions of teacher practice in the laboratory. The
147
major characteristic that arose from the student interviews was that of the
teacher functioning as a mentor. The meaning that both the teachers and
students gave to guidance is very broad and was examined in depth in two
case studies that emphasized the difference in the perceptions of teacher
practice in the laboratory.
In conclusion, the current study is in alignment with previous researches that were
conducted in the Department of Science Teaching at the Weizmann Institute of
Science, relating to the laboratory. It sheds light on an additional aspect of the
laboratory from an aspect of its essence as a platform for promoting argument
construction skills: in the discourse that takes place during the laboratory; in the
reports written at the end of the laboratory; in the discussion held in the classroom
regarding the tasks which were related to the laboratory.
148
‫עבודת גמר (תזה) לתואר‬
Thesis for the degree
‫דוקטור לפילוסופיה‬
Doctor of Philosophy
‫מוגשת למועצה המדעית של‬
‫ ישראל‬,‫רחובות‬
Submitted to the Scientific Council of the
Weizmann Institute of Science
Rehovot, Israel
By
Dvora Katchevich
‫מאת‬
‫דבורה קצביץ‬
‫המעבדה בלימודי הכימיה בישראל כסביבת‬
‫לימודים לבניית טיעונים‬
The chemistry laboratory as a learning
environment for constructing arguments
‫נספחים‬
:‫מנחים‬
Advisors:
Prof. Avi Hofstein
Dr. Rachel Mamlok-Naaman
‫פרופ' אבי הופשטיין‬
‫נעמן‬-‫ד"ר רחל ממלוק‬
‫אייר תשע"א‬
June 2011
149
‫תוכן עניינים‬
‫מספר‬
‫נספח‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫עמ'‬
‫תוכן הנספח‬
‫כתיבת מסקנה מבוססת בעקבות ביצוע ניסוי‬
‫פעילויות מעודדות בניית טיעונים לכיתה‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫ח‪ .‬מה באמת קורה שם?‬
‫ט‪ .‬תגובת שיקוע‬
‫י‪ .‬למי טמפרטורה גבוהה יותר?‬
‫יא‪ .‬מוליכות תמיסות‬
‫יב‪ .‬אנודה או קתודה?‬
‫יג‪ .‬צ'יפס כבקשתך‬
‫יד‪ .‬מעברי אנרגיה במקרר‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫שאלות לראיון חצי מובנה עם תלמידים עם וללא התערבות‬
‫‪6‬‬
‫מיפוי הקטגוריות בראיונות עם התלמידים‬
‫‪7‬‬
‫שאלות לראיון חצי מובנה עם מורים עם וללא התערבות‬
‫‪8‬‬
‫‪9‬‬
‫רצף הניסויים שבוצעו בכל כיתות המחקר ושילוב הפעילויות בכיתה בכיתות‬
‫הניסוי‬
‫הוראות ניסויים‬
‫ז‪" .‬מפגש בין נוזלים"‬
‫‪10‬‬
‫‪14‬‬
‫‪16‬‬
‫‪17‬‬
‫‪19‬‬
‫‪21‬‬
‫‪23‬‬
‫‪24‬‬
‫‪28‬‬
‫ח‪" .‬ניסוי הצימוקים"‬
‫ט‪" .‬מסיסות במים ובממיסים אל‪-‬מימיים"‬
‫י‪" .‬קביעת ריכוז יוני כלור במי שתיה"‬
‫יא‪" .‬בקבוקים חסרי מנוח"‬
‫יב‪" .‬זיהוי נעלמים"‬
‫‪11‬‬
‫מחוון להערכת דו"ח מעבדה מסוג חקר פתוח‬
‫‪12‬‬
‫‪13‬‬
‫פירוט פעילויות ההתערבות בכיתה בכיתות הניסוי‬
‫‪14‬‬
‫ד‪.‬‬
‫ה‪.‬‬
‫תמלול השיח בפעילות "מה באמת קורה?" – כיתה ‪8‬‬
‫ו‪.‬‬
‫‪151‬‬
‫‪44‬‬
‫‪46‬‬
‫‪47‬‬
‫‪48‬‬
‫נספח ‪1‬‬
‫כתיבת מסקנה מבוססת בעקבות ביצוע ניסוי‪:‬‬
‫א‪ .‬מהי המסקנה (הטענה) שלכם בעקבות הניסוי?‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫ב‪.‬‬
‫מהן העדויות עליהם התבססתם?‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫ג‪.‬‬
‫מהו ההסבר המדעי לקשר בין המסקנה (הטענה) שלכם לבין הממצאים (עדויות) שקיבלתם?‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫ד‪.‬‬
‫רשמו את המסקנה המבוססת מהניסוי הבנויה מסעיפים א‪-‬ג ברצף הגיוני‪ ,‬ניתן להוסיף‬
‫דוגמאות ‪.‬‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫________________________________________________________________‬
‫מילון מונחים‪:‬‬
‫טענה – טענה היא המסקנה שהסקתם בעקבות פירוש תוצאות הניסוי‪.‬‬
‫עדויות – עדויות הם‪ :‬תוצאות הניסוי‪ ,‬תוצאות חישובים כלשהם או פרטי מידע ממקורות‬
‫מהימנים (מסקנות מניסוי חייבות להיות מבוססות על ממצאים שהתקבלו בניסוי)‪.‬‬
‫הסבר מדעי – הסבר מדעי מצדיק את הקשר בין העדויות לטענה‪ ,‬מתבסס על ידע שנלמד בכיתה‬
‫ומקורות מידע מהימנים נוספים‪ .‬במידת האפשר‪ ,‬ניתן להעמיק את הביסוס על‪-‬ידי קשירת‬
‫ההסבר לתיאוריות וחוקים‪ .‬כמו כן‪ ,‬ניתן לשלב בהסבר דוגמאות‪.‬‬
‫‪151‬‬
‫נספח ‪ 2‬א'‬
‫שם התלמיד‪____________ :‬‬
‫מה באמת קורה שם?‬
‫בוצע הניסוי הבא‪ :‬מוט אבץ )‪ Zn(s‬הוכנס לתמיסת נחושת גפרתית ‪ . CuSO4‬התרחשה תגובה‬
‫שבמהלכה ניתן היה לצפות בציפוי חום אדום על פני מוט האבץ‪ .‬התגובה‬
‫שהתרחשה מופיעה בניסוח הבא‪:‬‬
‫)‪Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s‬‬
‫האם המסה של המוט עלתה‪ ,‬ירדה או לא השתנתה?‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫להלן טענות שטענו מספר תלמידים כתשובה לשאלה‪:‬‬
‫נעמי‪ :‬מסת המוט לא השתנתה כי אמנם נוסף ציפוי נחושת אבל גם חלה ירידה במסת האבץ כי‬
‫יוני אבץ עוברים מהמתכת לתמיסה‪.‬‬
‫תום‪ :‬תומך בגרסתה של נעמי‪ ,‬רק בתנאי שהיחס התגובה הוא ‪ . 11‬אם תתרחש תגובה כמו‬
‫למשל בין המתכת אבץ ליוני כסף )‪ Zn(s) + 2Ag+(aq) → Zn2+(aq) + 2Ag(s‬המסה של המוט תגדל כי‬
‫א‪ .‬קראו את טענות התלמידים וחוו את דעתכם לגבי נכונותם או אי נכונותם‪.‬‬
‫ב‪ .‬בחרו באחת הטענות שקבעתם כאינה נכונה ונמקו מדוע אינה נכונה‪ .‬בססו את נימוקכם‪.‬‬
‫ג‪ .‬בעקבות הדיון בקבוצה ענו מחדש על השאלה האם המסה של המוט עלתה‪ ,‬ירדה או לא‬
‫השתנתה?‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫‪152‬‬
‫נספח ‪ 2‬ב'‬
‫תגובת שיקוע‬
‫לתוך ‪ 20‬מ"ל תמיסה מימית של ‪ Pb(NO3)2‬בריכוז ‪ 0.1M‬הוסיפו בהדרגה תמיסה מימית של ‪KI‬‬
‫בריכוז ‪ ,0.1M‬התקבל משקע )‪. PbI2(s‬‬
‫לפניכם ארבעה גרפים סכמטיים המתארים את הקשר בין המסה הכוללת של המשקע )‪PbI2(s‬‬
‫שהתקבלה לבין נפח תמיסת ה‪ KI-‬שהוסף‪.‬‬
‫מסת המשקע‬
‫)‪PbI2(s‬‬
‫)‪PbI2(s‬‬
‫‪30‬‬
‫‪40‬‬
‫‪50‬‬
‫נפח (מ"ל)תמיסת ‪ KI‬שהוסף‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫‪30‬‬
‫‪40‬‬
‫‪50‬‬
‫נפח (מ"ל) תמיסת ‪ KI‬שהוסף‬
‫‪2‬‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫‪1‬‬
‫)‪PbI2(s‬‬
‫‪30‬‬
‫‪40‬‬
‫‪50‬‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫)‪PbI2(s‬‬
‫‪30‬‬
‫‪40‬‬
‫‪50‬‬
‫‪4‬‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫‪3‬‬
‫א‪ .‬איזה מהגרפים‪ ,‬נראה לכם‪ ,‬מתאים לתאר את הקשר בין המסה הכוללת של המשקע‬
‫)‪ PbI2(s‬שהתקבלה לבין נפח תמיסת ה‪ KI-‬שהוסף‪ .‬נמקו את בחירתכם‪.‬‬
‫______________________________________________________________‬
‫______________________________________________________________‬
‫______________________________________________________________‬
‫ב‪ .‬הסבירו מדוע שאר הגרפים אינם מתאימים‪.‬‬
‫______________________________________________________________‬
‫______________________________________________________________‬
‫______________________________________________________________‬
‫‪153‬‬
‫נספח ‪ 2‬ג'‬
‫למי טמפרטורה גבוהה יותר?‬
‫שתי כוסות המכילות נפח זהה‪ ,‬האחת של מים‪,‬‬
‫והשניה של שמן בישול‪ ,‬חוממו עד שהמים הגיעו‬
‫לרתיחה (חימום הכוסות נעשה על פלטות חימום‬
‫זהות בעוצמתן)‪.‬‬
‫למי מהנוזלים תהיה טמפרטורה גבוהה יותר כאשר‬
‫המים יגיעו לרתיחה?‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫להלן טענות שטענו מספר תלמידים כתשובה לשאלה‪:‬‬
‫שיר‪ :‬הטמפרטורה של המים תהיה יותר גבוהה כי הם רותחים‪.‬‬
‫מתן‪ :‬הטמפרטורה של השמן תהיה יותר גבוהה כי טמפרטורת הרתיחה של השמן יותר גבוהה‪.‬‬
‫אור‪ :‬לשניהם אותה טמפרטורה כיוון שהם מתחממים על ידי אותו מקור אנרגיה במשך אותו זמן‪.‬‬
‫טל‪ :‬לשמן טמפרטורה יותר גבוהה‪ ,‬כיוון שבכוס המים הרותחים‪ ,‬חלק מן האנרגיה מתבזבזת על‬
‫הפיכת המים לגז בעוד שבשמן כל האנרגיה נצרכת לצורך חימום‪.‬‬
‫נועם‪ :‬לשמן‪ ,‬כאשר מחממים שמן בבית‪ ,‬הוא מגיע לטמפרטורה גבוהה יותר ממים‪ .‬בגלל זה‬
‫מטגנים בשמן אבל מבשלים במים‪.‬‬
‫יואב‪ :‬אין מספיק נתונים בשאלה‪ ,‬ולכן אי אפשר לקבוע לאיזה נוזל תהיה טמפרטורה יותר גבוהה‪.‬‬
‫ד‪ .‬קראו את טענות התלמידים‪ ,‬דונו בקבוצה וחוו את דעתכם לגבי נכונותם או אי נכונותם‪.‬‬
‫נמקו את דעתכם‪.‬‬
‫ה‪ .‬בעקבות הדיון נסחו מחדש תשובה מנומקת לשאלה‪ .‬הקפידו לשלב בתשובתכם נתונים‬
‫והסברים מדעיים רלוונטיים‪.‬‬
‫‪154‬‬
‫למורה‪:‬‬
‫הנתונים יינתנו לתלמידים רק בעקבות דרישה שלהם‪.‬‬
‫נתונים‪:‬‬
‫‪= 1 gr/ml‬‬
‫‪d‬מים‬
‫‪= 4.2 J/gr K‬‬
‫‪= 0.8-0.92 gr/ml‬‬
‫‪c‬מים‬
‫‪d‬שמן‬
‫‪= 1.8-2.0 J/gr K‬‬
‫‪c‬שמן זית‬
‫‪155‬‬
‫נספח ‪ 2‬ד'‬
‫מוליכות תמיסות – חלק א'‬
‫תלמידים ביצעו ניסוי שבו מדדו את הזרם החשמלי העובר בתמיסות מימיות‪ ,‬בעזרת המעגל‬
‫החשמלי הבא‪:‬‬
‫מד‪-‬זרם‬
‫התוצאה הראשונה שנמדדה בניסוי מופיעה בטבלה הבאה‪:‬‬
‫תמיסת החומצה בריכוז‬
‫‪0.1M‬‬
‫הזרם החשמלי )‪(mA‬‬
‫)‪HCl(aq‬‬
‫‪150‬‬
‫)‪HNO3(aq‬‬
‫)‪H2SO4(aq‬‬
‫)‪CH3COOH(aq‬‬
‫העריכו את התוצאות של שאר המדידות שבוצעו (הזרם החשמלי יהיה גבוה‪/‬נמוך‪/‬דומה ל‪-‬‬
‫‪ ,)150mA‬נמקו את הערכתכם‪.‬‬
‫__________________________________________________________________‬
‫__________________________________________________________________‬
‫__________________________________________________________________‬
‫__________________________________________________________________‬
‫__________________________________________________________________‬
‫__________________________________________________________________‬
‫__________________________________________________________________‬
‫‪156‬‬
‫מוליכות תמיסות – חלק ב'‬
‫תוצאות המדידות של הזרם החשמלי של שאר התמיסות מופיעות בטבלה הבאה‪:‬‬
‫תמיסת החומצה בריכוז‬
‫‪0.1M‬‬
‫הזרם החשמלי )‪(mA‬‬
‫)‪HCl(aq‬‬
‫‪150‬‬
‫)‪HNO3(aq‬‬
‫‪155‬‬
‫)‪H2SO4(aq‬‬
‫‪230‬‬
‫)‪CH3COOH(aq‬‬
‫‪5‬‬
‫א‪ .‬האם התוצאות תואמות את הערכתכם?‬
‫ב‪ .‬הציעו הסבר לגבי תוצאות אשר אינן תואמות את הערכתכם‪.‬‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________‬
‫ג‪ .‬סכמו את פירוש התוצאות של הניסוי והניתוח שלהן‪.‬‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫‪157‬‬
‫נספח ‪ 2‬ה'‬
‫אנודה או קתודה?‬
‫שתי קבוצות תלמידים הכינו בנפרד שני תאים אלקטרוכימיים לפי המפרט הבא‪:‬‬
‫בחצי תא אחד הייתה אלקטרודה מכסף טבולה בתמיסת )‪.AgNO3(aq‬‬
‫החצי השני היה מורכב מאלקטרודת גרפיט טבולה בתמיסת תערובת של )‪ FeCl2(aq‬עם )‪. FeCl3(aq‬‬
‫שני חצאי התא חוברו ע"י "גשר מלח"‪.‬‬
‫נתונים פוטנציאלי החיזור התקניים של שתי תגובות האלקטרודה הרלוונטיות‪.‬‬
‫‪Eº= 0.79 volt‬‬
‫)‪Ag+(aq) + e- ⇄ Ag(s‬‬
‫‪I.‬‬
‫‪II. Fe3+(aq) + e- ⇄ Fe2+(aq) Eº= 0.77 volt‬‬
‫קבוצה א' ביצעה ניסוי ומצאה שלאחר סגירת המעגל‪ ,‬שמסת אלקטרודת הכסף ירדה‪ ,‬ואילו‬
‫קבוצה ב' ביצעה ניסוי ומצאה שמסת אלקטרודת הכסף עלתה‪.‬‬
‫א‪ .‬איזו טענה יכולה לטעון קבוצה א' בעקבות תוצאות הניסוי שלה? מהו ההסבר המדעי‬
‫ב‪ .‬איזו טענה יכולה לטעון קבוצה ב' בעקבות תוצאות הניסוי שלה? מהו ההסבר המדעי‬
‫ג‪ .‬רשמו ניסוחים סכמטיים של התאים שנבנו ע"י כל אחת מן הקבוצות‪.‬‬
‫‪158‬‬
‫נספח ‪ 2‬ו'‬
‫צ'יפס כבקשתך‬
‫כדי להכין צ'יפס מחממים שמן מספר דקות‪ ,‬שמים בתוכו רצועות תפוחי אדמה‪,‬‬
‫ומטגנים מספר דקות‪ .‬במהלך הטיגון של הצ'יפס ניתן להבחין במספר תצפיות‪:‬‬
‫כאשר רצועות תפוחי האדמה באות במגע עם השמן‪ ,‬ניתן להבחין בבועות סביב הרצועות ונשמעים‬
‫קולות בעבוע חזקים‪ ,‬תופעות אלו ממשיכות דקות ארוכות‪.‬‬
‫רצועות תפוחי האדמה מקבלות בהדרגה צבע חום‪ ,‬שהוא תוצר תגובה של העמילן‪ ,‬אחד‬
‫המרכיבים ממנו עשוי תפוח האדמה‪.‬‬
‫אחת התצפיות היא הופעת בועות סביב רצועות תפוחי האדמה‪ .‬הצע פירוש לתצפית זו‪.‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫להלן שיחה שהתנהלה בין מספר תלמידים שהציעו פירושים להופעת הבועות‪:‬‬
‫עדי‪ :‬הבועות הן בועות אוויר‪.‬‬
‫בני‪ :‬מאין הגיע אוויר לכאן?‬
‫עדי‪ :‬האוויר היה על פני רצועות תפוחי האדמה‪.‬‬
‫בני‪ :‬לי נראה שהבועות נוצרו כתוצאה מהרתיחה של השמן‪.‬‬
‫רונית‪ :‬למה דווקא השמן?‬
‫בני‪ :‬השמן הוא חומר הידרופובי ‪ -‬לא קוטבי‪ ,‬הקשרים הבין מולקולריים בין המולקולות שלו הם‬
‫מסוג ואן דר‪-‬ולס‪ ,‬שהם קשרים חלשים יחסית‪ ,‬ולכן הוא רותח ואנחנו צופים בבועות הנוצרות‬
‫ברתיחה שלו‪.‬‬
‫רונית‪ :‬אני דווקא חושבת שמדובר ברתיחה של מים‪.‬‬
‫עדי‪ :‬מאיפה הגיעו לכאן מים?‬
‫רונית‪ :‬תפוח האדמה מכיל בתוכו פרט לעמילן גם מים‪ .‬בנוסף לכך‪ ,‬אם היה מדובר באוויר ספוח‬
‫לתפוחי האדמה‪ ,‬הבעבוע היה מפסיק‪ ,‬אבל הוא ממשיך לאורך דקות ארוכות‪.‬‬
‫בני‪ :‬לא יכול להיות שהמים הם אלו שרותחים‪ ,‬כיוון שבין מולקולות המים יש קשרי מימן שהם‬
‫חזקים יותר מקשרי ואן דר‪-‬ולס‪ ,‬אז לדעתי אני צודק והשמן רותח ולא המים‪.‬‬
‫רונית‪ :‬הבועות נוצרות כתוצאה מהרתיחה של המים שהם חלק מהרכב תפוחי האדמה‪.‬‬
‫הטמפרטורה של השמן החם היא מעל טמפרטורת הרתיחה של המים‪ .‬ולכן המים רותחים‪.‬‬
‫בני‪ :‬יכול להיות שהקישור הבין מולקולרי בין מולקולות השמן חזק יותר מזה של המים?‬
‫רונית‪ :‬אם השמן רותח‪ ,‬מדוע הבועות הופיעו רק לאחר הכנסת תפוחי האדמה?‬
‫בואו נבקש מהמורה נתונים ואז נחליט‪.‬‬
‫א‪ .‬אילו נתונים לדעתכם דרושים על‪-‬מנת להחליט? בקשו מן המורה נתונים רלוונטיים‪.‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫_____ _______________________________________________________________‬
‫‪159‬‬
‫ב‪ .‬השלימו את הטבלה הבאה על‪-‬פי המופיע בשיח של התלמידים (לא כל הריבועים בהכרח‬
‫מלאים) ‪:‬‬
‫הטענה‬
‫ההסבר המדעי של התלמיד‪/‬ה‬
‫העדויות‬
‫עדי‬
‫בני‬
‫רונית‬
‫ג‪ .‬בהיסתמך על הנתונים שקיבלתם מהמורה‪ ,‬והטיעונים המפורטים בטבלה‪ ,‬קיבעו מי‬
‫מהתלמידים צודק בטענותיו‪.‬‬
‫ד‪ .‬לאחר הדיון בטיעוניהם של המשתתפים בשיח כתבו אתם פירוש להופעתן של הבועות סביב‬
‫רצועות תפוחי האדמה‪ .‬הקפידו לכלול בתשובתכם טענה‪ ,‬עדויות‪ ,‬והסבר מדעי‪.‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫‪161‬‬
‫נספח ‪ 2‬ז'‬
‫שם התלמיד _______________‬
‫שמות חברי הקבוצה ____________________‬
‫מעברי אנרגיה במקרר‬
‫בצנרת הנמצאת בתוך המקרר )‪ ,(A‬מתאדה נוזל נדיף והגז‬
‫המתקבל מתפשט ומבצע עבודה ‪ .‬האנרגיה הנדרשת לנדוף הנוזל‬
‫ולביצוע העבודה ע"י הגז נלקחת מהאוויר שבתא המקרר‪ ,‬וכך‬
‫יורדת הטמפרטורה בתוכו‪.‬‬
‫חלק פנימי של המקרר‬
‫המקרר הוא מכונה שמעבירה אנרגיה מתוך תא הקירור החוצה‪.‬‬
‫עקרון הפעולה של המקרר פשוט יחסית‪.‬‬
‫מחוץ למקרר הגז עובר דרך המדחס )‪ (B‬ולאחר מכן דרך צנרת‬
‫לאחר מכן הנוזל מגיע לשסתום התפשטות )‪ (C‬אשר מאפשר לנוזל‬
‫לעבור לאזור בו הלחץ נמוך‪ ,‬ולכן הנוזל מתאדה ומתפשט‪ .‬וחוזר‬
‫חלילה‪.‬‬
‫א‪ .‬אמוניה ‪ NH3 -‬היה אחד מנוזלי הקירור שהיו בשימוש במקררים‪.‬‬
‫‪ .1‬נסחו את התהליך המתרחש בתוך המקרר‪.‬‬
‫‪ .2‬נסחו את התהליך המתרחש מחוץ המקרר‪.‬‬
‫ב‪ .‬לפניך רשימה של תהליכים מיין אותם לתהליכים ספונטניים‪ /‬לא ספונטניים ‪ ,‬נמק את‬
‫קביעתך ‪.‬‬
‫‪ .1‬אידוי גז‬
‫‪ .2‬עיבוי גז‬
‫‪ .3‬התפשטות גז‬
‫‪ .4‬דחיסה של גז‬
‫ג‪ .‬מדוע משלמים לחברת חשמל עבור הפעלת המקרר? הרי התהליך הוא מעגלי‪ .‬הצע הסבר‬
‫לשאלה זו‪.‬‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫‪161‬‬
‫חלק חיצוני של המקרר‬
‫מפותלת שנמצאת ברוב המקרים בחלק החיצוני האחורי או‬
‫התחתון של המקרר‪ .‬במדחס הגז נדחס בלחץ גבוה‪ ,‬וכתוצאה מכך‬
‫מתעבה‪ .‬תוך כדי ההתעבות נפלטת אנרגיה לסביבה החיצונית –‬
‫מחוץ למקרר‪.‬‬
‫תלמידים נשאלו שאלה זו‪ ,‬להלן תשובות שהציעו תלמידים‪ ,‬חוו את דעתכם לגבי נכונות‪/‬אי‬
‫נכונות טיעוניהם של התלמידים‪ .‬בססו את תשובותיכם‪.‬‬
‫תלמיד א'‪ :‬משלמים לחברת החשמל כי המקרר צורך חשמל‪/‬הוא מכשיר שפועל רק כשהוא‬
‫מחובר לשקע חשמלי‪.‬‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫תלמיד ב'‪:‬תוך כדי פעולתו של המקרר מתבצעים תהליכים ספונטניים וגם לא ספונטניים‪ ,‬אך‬
‫במאזן הכללי התהליך אינו ספונטני‪ ,‬לכן אנחנו משלמים לחברת החשמל עבור העבודה‬
‫החשמלית הדרושה כדי שיתרחש התהליך הלא ספונטני ‪.‬‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫תלמיד ג'‪:‬משלמים לחברת חשמל כי תוך כדי פעולתו של המקרר מתבצעת העברת אנרגיה‬
‫ממערכת הנמצאת בטמפרטורה נמוכה‪ ,‬לסביבה בעלת טמפרטורה יותר גבוהה‪ ,‬שזהו תהליך‬
‫לא ספונטני‪.‬‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫בעקבות התרגיל למדנו ש‪...‬‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫_________________________________________________________________‬
‫‪162‬‬
‫טענות‬
‫א‪ .‬מתארות רעיון חדש‬
‫ב‪ .‬ממשיכות רעיון קודם‬
‫ג‪ .‬מתנגדות לרעיון קודם‬
‫עדויות‬
‫א‪ .‬סוג העדויות‬
‫‪ .1‬תוצאות ניסוי‬
‫‪ .2‬עובדות ומידע‬
‫‪ .3‬חישובים‬
‫ב‪ .‬מטרת שילוב העדויות‬
‫‪ .1‬לביסוס הסבר‬
‫‪ .2‬כדוגמא‬
‫הסברים‬
‫א‪ .‬הרחבה של הסבר‬
‫ב‪ .‬הסבר שמטרתו לסתור טענה של תלמיד אחר‬
‫שאלות‬
‫א‪ .‬שאלות לדיון‬
‫ב‪ .‬שאלות הבהרה‬
‫ג‪ .‬שאלות לקבלת מידע‬
‫מאפיינים בשיח סביבם התפתחו דיונים‬
‫א‪ .‬שאלות לדיון והבהרה‬
‫‪ .1‬של תלמיד‬
‫‪ .2‬של מורה‬
‫ב‪ .‬תוצאות ניסוי‬
‫פירוש תוצאות הניסוי‬
‫‪ .i‬תוצאות צפויות‬
‫‪ .ii‬שאינן עולות בקנה אחד עם ההשערה‬
‫‪ .iii‬שאינן עולות בקנה אחד עם הידע הנרכש בכיתה‬
‫‪ .iv‬חוסר עקביות בתוצאות‬
‫ג‪ .‬טענות‪/‬הסברים שחברי הקבוצה מעלים‬
‫מקומו של המורה בתהליך‪:‬‬
‫א‪ .‬סוג שאלות המורה‬
‫‪ .1‬קבלת מידע טכני‬
‫‪ .2‬קבלת מידע על שלבי החקר‬
‫‪ .3‬שאלות לדיון‬
‫ב‪ .‬סוג השאלות שמופנות למורה‬
‫‪163‬‬
‫‪ .1‬קבלת מידע תוכני‬
‫‪ .2‬קבלת הדרכה במיומנויות‬
‫ג‪ .‬סוג התשובות של המורה‬
‫‪ .1‬סוגרות את הדיון‬
‫‪ .2‬משאירות את הדיון פתוח‬
‫ד‪ .‬הנחיות של המורה‬
‫‪ .a‬לביצוע טכני‬
‫‪ .b‬הקניית מיומנויות‬
‫‪164‬‬
‫הבנה של תופעה כימית מתרחשת במספר רמות – רמות ההבנה בכימיה‪.‬‬
‫•‬
‫רמת המאקרו – מתייחסת לתכונות הניתנות להבחנה בעזרת חושינו או בעזרת מכשירי‬
‫מדידה‪.‬‬
‫•‬
‫רמת המיקרו – מתייחסת לחלקיקים המיקרוסקופיים ולסוגי הקשרים אשר מרכיבים‬
‫את החומרים הקשורים לתופעה‪.‬‬
‫•‬
‫רמת הסמל – שימוש בייצוגים לא מילוליים כגון שפת הכימאים‪ ,‬ייצוג של מודל‪ ,‬או‬
‫שרטוט גרף‪.‬‬
‫•‬
‫רמת התהליך ‪ -‬מתייחסת להיבט מדעי נוסף (כגון אנרגטי‪ ,‬קינטי‪ ,‬סוג התגובה)‪ .‬בדרך‬
‫כלל רמה זו נותנת תשובה לשאלה כיצד התרחש התהליך? רמה זו רלבנטית לגבי‬
‫תהליכים ותגובות כלומר לגבי שינויים שחלו בחומרים‪.‬‬
‫‪Dori, Y. J.,& Hameiri, M. (2003). Multidimensional analysis system for quantitative‬‬
‫‪chemistry problems-symbol, macro, micro and process aspects. Journal of Research in‬‬
‫‪Science Teaching, 40, (4), 278-302.‬‬
‫‪165‬‬
‫שאלות לראיון עם תלמידים (בכיתה ללא התערבות)‪.‬‬
‫‪ .3‬סיימת בימים אלו את יחידת המעבדה‪ ,‬תספרו לי בבקשה על יחידת המעבדה‪.‬‬
‫‪ .4‬האם אתם רואה את יחידת המעבדה כחלק מלימודי הכימיה? אם כן ‪ ...‬אם לא ‪ ....‬פרט‪.‬‬
‫‪ .6‬האם אתם מעדיפים ניסוי ברמת בסיס או ניסוי חקר?‬
‫‪ .7‬האם אתם מעדיפים לערוך ניסוי לאחר שלמדתם את המושגים בכיתה‪ ,‬או לערוך ניסוי‬
‫וללמוד דרכו את המושגים חדשים?‬
‫‪ .8‬האם יחידת המעבדה תרמה לכם להבנת החומר הנלמד בכיתה?‬
‫‪ .9‬האם אתם יכולים לתת לי דוגמה להתנהלות כלשהי מחוץ למעבדה (לדוגמה‪ ,‬שעור כימיה‬
‫בכיתה או מענה על שעורי בית)‪ ,‬שבמהלכה נעזרתם במה שלמדת במעבדה?‬
‫‪ .10‬האם אתם יכולים לתאר כיצד התנהלו הדיונים בקבוצה במהלך הניסוי?‬
‫‪ .11‬באילו מצבים התפתחו דיונים משמעותיים בקבוצה?‬
‫‪ .12‬היכן התנהלו יותר דיונים בניסוי בסיס או בניסוי חקר מלא?‬
‫‪ .14‬מתי אתם קוראים למורה לעזרה? איזו סוג עזרה אתם מצפים לקבל?‬
‫‪ .15‬האם תפקיד המורה בכיתה ובמעבדה זהה מבחינתכם?‬
‫‪ .16‬מוצג מסקנה‬
‫‪ .17‬האם אתם מרגישים שהשתפרתם במהלך השנתיים בכתיבת הדו"ח בכלל והמסקנות‬
‫בפרט?‬
‫‪ .19‬האם היית רוצה להוסיף משהו לגבי למידה במעבדה או לגבי יחידת המעבדה בכלל?‬
‫‪166‬‬
‫לשאלות לראיון עם תלמידים ‪ -‬קבוצת התערבות‬
‫‪ .7‬סיימת בימים אלו את יחידת המעבדה‪ ,‬תספרו לי בבקשה על יחידת המעבדה‪.‬‬
‫‪ .8‬האם אתם רואה את יחידת המעבדה כחלק מלימודי הכימיה? אם כן ‪ ...‬אם לא ‪ ....‬פרט‪.‬‬
‫‪ .10‬האם אתם מעדיפים ניסוי ברמת בסיס או ניסוי חקר?‬
‫‪ .11‬האם אתם מעדיפים לערוך ניסוי לאחר שלמדתם את המושגים בכיתה‪ ,‬או לערוך ניסוי‬
‫וללמוד דרכו את המושגים חדשים?‬
‫‪ .12‬האם יחידת המעבדה תרמה לכם להבנת החומר הנלמד בכיתה?‬
‫‪ .13‬האם אתם יכולים לתת לי דוגמה להתנהלות כלשהי מחוץ למעבדה (לדוגמה‪ ,‬שעור כימיה‬
‫בכיתה או מענה על שעורי בית)‪ ,‬שבמהלכה נעזרתם במה שלמדת במעבדה?‬
‫‪ .14‬האם אתם יכולים לתאר כיצד התנהלו הדיונים בקבוצה במהלך הניסוי?‬
‫‪ .15‬באילו מצבים התפתחו דיונים משמעותיים בקבוצה? (להתייחס לניסוי בסיס לעומת‬
‫חקר)‬
‫‪ .16‬היכן התנהלו יותר דיונים בניסוי בסיס או בניסוי חקר מלא?‬
‫‪ .17‬האם הדיונים בקבוצות כללו העלאת טיעונים ע"י חברי הקבוצה ? אם כן תן דוגמה ‪.‬‬
‫‪ .19‬מתי אתם קוראים למורה לעזרה? איזו סוג עזרה אתם מצפים לקבל?‬
‫‪ .20‬האם תפקיד המורה בכיתה ובמעבדה זהה מבחינתכם?‬
‫‪ .21‬מוצג מסקנה‬
‫‪ .22‬האם אתם מרגישים שהשתפרתם במהלך השנתיים בכתיבת הדו"ח בכלל והמסקנות‬
‫בפרט?‬
‫‪ .24‬האם היית רוצה להוסיף משהו לגבי למידה במעבדה או לגבי יחידת המעבדה בכלל?‬
‫‪ .25‬במהלך השנה נתתי לכם מספר תרגילים [מציגה דוגמאות לתרגילים] ‪ .‬מה דעתכם לגבי‬
‫סוג תרגילים כזה?‬
‫‪167‬‬
‫מיפוי הקטגוריות בראיונות עם תלמידים‬
‫‪‬‬
‫אפיון יחידת המעבדה‬
‫‪ ‬תרומה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫מיומנויות חשיבה‬
‫‪‬‬
‫מיומנויות חקר‬
‫‪‬‬
‫מיומנויות טכניות‬
‫‪‬‬
‫ידע והבנה‬
‫‪‬‬
‫היבט חברתי‬
‫‪‬‬
‫היבט אפקטיבי‬
‫למידה של יחידת המעבדה‬
‫‪ ‬סוגי ניסויים‬
‫‪‬‬
‫רמת בסיס ‪ /‬חקר מלא‬
‫‪‬‬
‫מעורבות התלמיד‬
‫‪‬‬
‫היבטים אפקטיביים – העדפה‪ ,‬עניין והנאה‬
‫‪‬‬
‫היבטים קוגניטיביים – תרומה לידע הבנה‬
‫‪‬‬
‫תרומה להקניית מיומנויות – חשיבה‪ ,‬טכניות‬
‫‪ ‬דיונים במהלך הניסויים‬
‫‪‬‬
‫חילוקי דעות ושכנוע‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫תרומה הדדית ושיתוף פעולה להשגת מטרה משותפת‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ביסוס הטענות שעולות‪.‬‬
‫‪‬‬
‫תורם לתהליך הלמידה‬
‫‪ ‬בניית טיעונים במהלך הדיונים‬
‫‪‬‬
‫ניתוח תצפיות‬
‫‪‬‬
‫כתיבת השערה‬
‫‪‬‬
‫ניתוח תוצאות‬
‫‪‬‬
‫מסקנות‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫דף בניית מסקנה‬
‫‪‬‬
‫‪168‬‬
‫‪ ‬תפקוד המורה‬
‫‪ ‬תפקיד המורה במעבדה‪/‬בכיתה‬
‫‪ ‬אפיונים להתנהלות המורה‬
‫‪‬‬
‫עזרת המורה בהקשר לרקע המדעי‬
‫‪‬‬
‫המורה נקרא לצורך מתן משוב‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫עזרת המורה בהקשר טכני‬
‫‪‬‬
‫מצבים בהם נקרא המורה לעזרה‬
‫‪ ‬תוכנית ההתערבות בכיתה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫תרומה להבנה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫תרומה הדדית ושיתוף פעולה‬
‫‪‬‬
‫קשיים‬
‫‪‬‬
‫‪169‬‬
‫שאלות לראיון חצי מובנה עם מורים‪:‬‬
‫שאלות לראיון עם מורה בכיתה בה לא היתה התערבות‬
‫‪ .1‬האם את יכולה לספר לי קצת על עצמך כמורה לכימיה‪.‬‬
‫‪ .3‬האם את יכולה לסכם את השנה מבחינת יחידת המעבדה?‬
‫‪ .4‬מהם השיקולים שלך בבחירת הניסויים ליחידת המעבדה?‬
‫‪ .5‬מהם השיקולים שלך בבניית קבוצות העבודה?‬
‫‪ .6‬במה את רואה את יחידת המעבדה שונה מהכיתה?‬
‫‪ .8‬האם את יכולה להצביע על אפיזודות מסוימות‪ ,‬שקרו במהלך השנה‪ ,‬שבהן הרגשת‬
‫שהתלמידים שלך עשו צעד קדימה? תתארי אותן בבקשה‪.‬‬
‫‪ .9‬האם ישנן מיומנויות שהתלמידים שלך מתקשים בהן? האם יש לך הצעה כיצד להתמודד‬
‫עם קשיים אלו‪.‬‬
‫‪171‬‬
‫שאלות לראיון עם מורה בכיתה בה היתה התערבות‬
‫‪ .7‬האם את יכולה לספר לי קצת על עצמך כמורה לכימיה‪.‬‬
‫‪ .9‬האם את יכולה לסכם את השנה מבחינת יחידת המעבדה?‬
‫‪ .10‬מהם השיקולים שלך לבחירת הניסויים?‬
‫‪ .11‬האם את מעדיפה לערוך את הניסוי לפני הוראת הנושא או אחרי?‬
‫‪ .12‬מהם השיקולים שלך בבניית קבוצות העבודה?‬
‫‪ .13‬במה את רואה את יחידת המעבדה שונה מהכיתה?‬
‫‪ .15‬באילו קבוצות התנהלו דיונים טובים? מה בהרכב הקבוצה גרם לכך?‬
‫‪ .16‬היכן את חושבת שהשיח יותר משמעותי בניסוי בסיס או ניסוי חקר?‬
‫‪ .17‬מה דעתך על שאלות שתלמידים מציעים כמו למשל תלות בריכוז או בטמפרטורה?‬
‫‪ .18‬האם נראה לך חשוב להקנות לתלמידים את מיומנות בניית הטיעון? מדוע?‬
‫‪ .19‬האם נראה לך שפרט למעבדה יש מקום נוסף להתייחס למיומנות זו?‬
‫‪ .20‬האם את יכולה להתייחס לתוכנית ההתערבות? אנא פרטי ‪.‬‬
‫‪ .21‬אילו מיומנויות חשיבה נדרשות מהתלמידים?‬
‫‪ .22‬האם את יכולה להצביע על אפיזודות מסוימות‪ ,‬שקרו במהלך השנה‪ ,‬שבהן הרגשת‬
‫שהתלמידים שלך עשו צעד קדימה? תתארי אותן בבקשה‪.‬‬
‫‪ .23‬האם ישנן מיומנויות שהתלמידים שלך מתקשים בהן? האם יש לך הצעה כיצד להתמודד‬
‫עם קשיים אלו‪.‬‬
‫‪171‬‬
‫‪‬‬
‫אפיון המורה‬
‫‪ ‬הכשרה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫הכשרה כללית‬
‫הכשרה בחקר‬
‫‪ ‬אפיון המורה בהוראה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫סגנונות הוראה‪/‬למידה‬
‫שבלונית‪/‬פתוחה‬
‫אפיון הכיתה‬
‫‪ ‬למידה בכיתה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫מיומנויות‬
‫‪ ‬סגנון שאלות‬
‫‪ ‬למידה במעבדה‬
‫‪‬‬
‫הוראה‪/‬למידה של יחידת המעבדה‬
‫‪ ‬סוגי ניסויים‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬מטרות‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬קשיים‬
‫דיונים במהלך הניסויים‬
‫ידע‬
‫מיומנויות‬
‫התקדמות‬
‫‪ ‬מסקנות‬
‫‪ ‬ניתוח תוצאות‬
‫‪ ‬כתיבת השערה‬
‫‪ ‬תפקוד המורה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫חלוקה לקבוצות‬
‫המורה כמנחה‬
‫‪ ‬בהתאמה לצרכי התלמידים‬
‫‪ ‬אילוצי זמן‬
‫‪ ‬רפלקציה‬
‫‪‬‬
‫בחירת ניסויים‬
‫‪172‬‬
‫רצף הניסויים שבוצעו בכל כיתות המחקר ושילוב הפעילויות בכיתה בכיתות הניסוי‬
‫כיתות השוואה‪:‬‬
‫דורית – כיתה מס' ‪1‬‬
‫מספר‬
‫רמת החקר‬
‫‪1‬‬
‫צמד מבחנות‬
‫‪2‬‬
‫מסיסות במים ובממיסים אל מימיים‬
‫בסיס‬
‫‪3‬‬
‫קביעת נוסחת הידראט‬
‫בסיס‬
‫כיתה‬
‫י"א‬
‫דלית – כיתה מס' ‪2‬‬
‫מספר‬
‫כיתה‬
‫‪1‬‬
‫זיהוי חומרים‬
‫יוד‬
‫‪2‬‬
‫חקר מלא‬
‫‪3‬‬
‫מיהו המחזר הטוב?‬
‫בסיס‬
‫‪4‬‬
‫לאן נעלם ה‪X-‬‬
‫בסיס‬
‫‪5‬‬
‫כימיה של יין‬
‫חקר מלא‬
‫‪6‬‬
‫נחש הבועות‬
‫חקר מלא‬
‫‪7‬‬
‫ניסוי הצימוקים‬
‫חקר מלא‬
‫‪8‬‬
‫קביעת ריכוז יוני כלור במים‬
‫בסיס‬
‫‪9‬‬
‫קביעת קשיות מים‬
‫בסיס‬
‫‪10‬‬
‫חקר מלא‬
‫י"א‬
‫י"ב‬
‫שני – כיתה מס ‪7‬‬
‫מספר‬
‫כיתה‬
‫‪1‬‬
‫יוד‬
‫‪2‬‬
‫קביעת אחוז סוכר במשקאות‬
‫בסיס‬
‫‪3‬‬
‫‪5‬‬
‫האיקס הנעלם‬
‫חקר מלא‬
‫‪6‬‬
‫כימיה במשורה‬
‫חקר מלא‬
‫‪7‬‬
‫חיזוי התרחשות תגובות‬
‫בסיס‬
‫‪8‬‬
‫קביעת קשיות מים‬
‫בסיס‬
‫‪9‬‬
‫חקר מלא‬
‫‪10‬‬
‫מפגש בין נוזלים‬
‫חקר מלא‬
‫‪11‬‬
‫חקר מלא‬
‫‪12‬‬
‫טורקיז זה הצבע שלי‬
‫חקר מלא‬
‫כיתות ניסוי‪:‬‬
‫‪173‬‬
‫י"א‬
‫י"ב‬
‫רחל – כיתה מס' ‪3‬‬
‫מספר‬
‫ניסוי‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫דרוג וזיהוי‬
‫פעילות בכיתה‬
‫כיתה‬
‫מהו טיעון?‬
‫י"א‬
‫רינת – כיתה מס' ‪5‬‬
‫מספר‬
‫ניסוי‬
‫‪1‬‬
‫מלא‬
‫‪2‬‬
‫מפגש בין נוזלים*‬
‫מלא‬
‫‪3‬‬
‫על מים וממיסים אחרים‬
‫מלא‬
‫‪4‬‬
‫קביעת ריכוז יוני כלור‬
‫בסיס‬
‫‪5‬‬
‫גובה משקעים‬
‫בסיס‪/‬מלא‬
‫‪6‬‬
‫קבוע חלוקה‬
‫בסיס‪/‬מלא‬
‫‪7‬‬
‫לאן נעלם ה‪X-‬‬
‫בסיס‬
‫‪8‬‬
‫צימוקים‬
‫חקר מלא‬
‫‪9‬‬
‫חומרים בשקית‬
‫חקר מלא‬
‫‪10‬‬
‫קר כמו קרח‬
‫‪11‬‬
‫בקבוקים חסרי מנוח‬
‫חקר מלא‬
‫כיתה‬
‫מהו טיעון‬
‫זיהוי מרכיבי‬
‫הטיעון במסקנות‬
‫גרפים תגובת‬
‫שיקוע‬
‫י"א‬
‫מוליכות תמיסות‬
‫למי טמפרטורה‬
‫גבוהה יותר?‬
‫אנודה קתודה‬
‫המקרר‬
‫* שילוב דף כתיבת מסקנה לראשונה‬
‫‪174‬‬
‫י"ב‬
‫אורלי – כיתה מס' ‪6‬‬
‫מספר‬
‫ניסוי‬
‫‪1‬‬
‫פעילות חקר מבנה וקישור‬
‫בסיס‬
‫‪2‬‬
‫מפגש בין נוזלים‬
‫מלא‬
‫‪3‬‬
‫נחש מוקצף‬
‫מלא‬
‫‪4‬‬
‫חומרים בשקית*‬
‫מלא‬
‫‪5‬‬
‫מלא‬
‫‪6‬‬
‫חיזוי תגובות ע"י פוטנציאלי‬
‫חיזור‬
‫בסיס‬
‫‪7‬‬
‫דירוג וזיהוי‬
‫‪8‬‬
‫מלא‬
‫‪9‬‬
‫מלא‬
‫‪10‬‬
‫מעגל תגובות של נחושת‬
‫בסיס‬
‫‪11‬‬
‫יד המכשפה‬
‫‪12‬‬
‫מסמרים בכתום‬
‫מלא‬
‫‪13‬‬
‫פחית לא רק משקה‬
‫מלא‬
‫פעילויות בכיתה‬
‫כיתה‬
‫מהו טיעון? ‪+‬‬
‫הטיעון במסקנות‬
‫גרפים תגובת‬
‫שיקוע‬
‫י"א‬
‫י"ב‬
‫המקרר‬
‫‪175‬‬
‫מרינה – כיתה מס' ‪8‬‬
‫מספר‬
‫‪1‬‬
‫חקר מלא‬
‫‪2‬‬
‫צימוקים*‬
‫חקר מלא‬
‫‪3‬‬
‫מי מחזר טוב יותר‬
‫בסיס‬
‫‪4‬‬
‫חומרים בשקית‬
‫חקר מלא‬
‫‪5‬‬
‫כימיה באשכולית‬
‫בסיס‬
‫‪6‬‬
‫ה‪ X-‬הנעלם‬
‫חקר מלא‬
‫‪7‬‬
‫זיהוי נעלמים‬
‫‪8‬‬
‫חקר מלא‬
‫‪9‬‬
‫טיטרציה‬
‫בסיס‬
‫‪10‬‬
‫קפה ארבע שכבות‬
‫חקר מלא‬
‫‪11‬‬
‫כימיה עם יין‬
‫חקר מלא‬
‫כיתה‬
‫מהו טיעון?‬
‫הטיעון במסקנה‬
‫י"א‬
‫מה באמת קורה?‬
‫תזכורת לגבי מהו‬
‫טיעון‪.‬‬
‫י"ב‬
‫‪176‬‬
‫נספח ‪10‬א'‬
‫המחלקה להוראת המדעים‬
‫קבוצת הכימיה‬
‫המרכז הישראלי לחינוך מדעי‬
‫טכנולוגי‬
‫ע"ש עמוס דה‪-‬שליט‬
‫משרד החינוך‬
‫המזכירות הפדגוגית‬
‫האגף לתכנון ולפיתוח תכניות לימודים‬
‫ניסוי ‪ - 16‬מפגש בין נוזלים‬
‫המחלקה להוראת המדעים‬
‫קבוצת הכימיה‬
‫‪.‬‬
‫שימו לב‪ :‬יש להרכיב משקפי מגן וללבוש כפפות!‬
‫הוראות כלליות‪:‬‬
‫קראו היטב את כל ההנחיות לפני תחילת ביצוע הניסוי‬
‫בדקו שנמצאים ברשותכם כל הציוד והחומרים הנחוצים לביצוע הניסוי‬
‫ציוד וחומרים‬
‫צלחת פטרי‬
‫שני טפי‬
‫כ–‪ 30‬מ"ל מים ש"נצבעו" על ידי הוספת טיפת מתילן כחול‬
‫כ–‪ 30‬מ"ל אתאנול‬
‫בקבוק טפי מלא סבון נוזלי‪.‬‬
‫שלב א'‪ :‬מהלך הניסוי‪:‬‬
‫הקפידו על ביצוע ההנחיות האלה ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫מילוי מדויק אחר ההנחיות לבצוע שלב א'‬
‫‪‬‬
‫איסוף תצפיות רבות ככל האפשר‬
‫‪‬‬
‫דווח ברור ומאורגן על התצפיות‬
‫‪‬‬
‫שיתוף כל חברי הקבוצה בביצוע המשימות השונות‬
‫‪‬‬
‫שימוש בשפה מדעית נכונה ומדויקת לכל אורך התהליך‬
‫‪ .1‬טפטפו "מים צבועים" בעזרת טפי לצלחת הפטרי עד שיכסו בערך מחצית מהשטח של בסיס‬
‫הצלחת‪ .‬הקפידו שהאזורים שבהם לא טפטפתם יהיו יבשים‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫טפטפו בעזרת טפי נקי את האתאנול בחלק היבש של הצלחת עד ששני הנוזלים ייפגשו‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫תארו את המתרחש‪ .‬במידת הצורך ניתן להוסיף אתאנול‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫טפטפו טיפה של תמיסת סבון לתוך החלק שבו "המים הצבועים" פוגשים את האתאנול‪.‬‬
‫‪.5‬‬
‫תארו את המתרחש‪.‬‬
‫‪177‬‬
‫שלב ב'‪ :‬מהלך החקר‬
‫‪ .1‬נסחו ‪ 5‬שאלות רלוונטיות ומגוונות שמתעוררות בעקבות התצפיות שנערכו‬
‫‪‬‬
‫בחרו שאלה אחת מהשאלות שהעליתם‬
‫‪‬‬
‫נסחו שאלה זאת כשאלת חקר‪ ,‬בצורה בהירה ובמידת האפשר כקשר בין שני משתנים‬
‫‪‬‬
‫נסחו בצורה בהירה ועניינית השערה המתייחסת לשאלה שבחרתם לחקור‬
‫‪‬‬
‫נמקו את השערתכם על בסיס ידע מדעי‪ ,‬רלוונטי ונכון‬
‫‪ .2‬תכננו ניסוי שיבדוק את השערתכם‬
‫‪‬‬
‫פרטו את כל שלבי הניסוי‪,‬כולל שלב הבקרה‬
‫‪‬‬
‫פרטו את בקשתכם לציוד וחומרים על גבי טופס בקשת הציוד‬
‫‪‬‬
‫התייעצו במורה ושנו במידת הצורך‬
‫‪‬‬
‫העבירו ללבורנט‪/‬ית את רשימת הציוד והחומרים‬
‫‪ .3‬קבלו את אישור המורה למהלך הניסוי שהצעתם‬
‫‪‬‬
‫בצעו את הניסוי שהצעתם כפי שאושר על ידי המורה‬
‫‪‬‬
‫הציגו את התצפיות ואת התוצאות בצורה מאורגנת (טבלה‪ ,‬תרשים‪ ,‬גרף וכו')‬
‫‪‬‬
‫פרשו ונתחו את התוצאות‬
‫‪‬‬
‫הסיקו מסקנות רבות ככל האפשר על הבסיס של כל תוצאות הניסויים ונמקו‪.‬‬
‫‪‬‬
‫בדקו את הקשר בין שאלת החקר לבין המסקנות‬
‫‪ .4‬בדיון הקבוצתי המסכם‬
‫‪‬‬
‫חוו את דעתכם על כל שלבי החקר (מגבלות‪ ,‬דיוק וכו')‬
‫‪‬‬
‫במידת הצורך הצביעו על השינויים הרצויים בתהליך החקר‪.‬‬
‫‪‬‬
‫רשמו שאלות נוספות שהתעוררו בעקבות התהליך כולו‬
‫‪‬‬
‫הכינו את הסיכום לניסוי החקר של קבוצתכם להצגה בפני הכיתה‬
‫‪ .5‬בדיון הכיתתי המסכם‬
‫‪‬‬
‫התייחסו לניסוי לאור הדיווחים של כל קבוצות העבודה‬
‫‪ .6‬הקפידו על דוח מאורגן‪ ,‬אסתטי וקריא‬
‫עבודה‬
‫נעימה‬
‫הניסוי הוצע ע"י איתן קריין‬
‫‪‬כל הזכויות שמורות – ‪ ,2001‬המחלקה להוראת המדעים‪ ,‬מכון ויצמן למדע‪.‬‬
‫‪copyright‬‬
‫‪178‬‬
‫נספח ‪10‬ב'‬
‫ניסוי ‪ - 7‬הצימוקים‬
‫שימו לב‪ :‬יש להרכיב משקפי מגן ולהשתמש בכפפות!‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫כלים וחומרים‬
‫‪ 15‬צימוקים קטנים‬
‫כוס בנפח ‪ 600‬מ"ל‬
‫כ‪ 50-‬מ"ל תמיסה ‪B‬‬
‫כפית‬
‫אבקה ‪A‬‬
‫מקל זכוכית‬
‫משטיפת מים‪.‬‬
‫שלב א'‪ :‬מהלך הניסוי‪:‬‬
‫‪‬‬
‫הקפידו על ביצוע ההנחיות האלה‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ .5‬הכניסו מים לכוס עד כ‪ ¾ -‬מגובהה‪.‬‬
‫‪ .6‬הוסיפו כפית אחת אבקה ‪ .A‬אל תערבבו‪.‬‬
‫‪ .7‬הכניסו לכוס ‪ 15‬צימוקים‪ .‬אל תערבבו‪.‬‬
‫‪ .8‬הוסיפו כ‪ 30-‬מ"ל תמיסה ‪ B‬וערבבו קלות‪.‬‬
‫‪ .9‬צפו במערכת במשך כ‪ 10-‬דקות‪ .‬תארו תצפיותיכם כל שתי דקות‪.‬‬
‫‪179‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫נסחו שאלה זאת כשאלת חקר‪ ,‬בצורה בהירה ובמידת האפשר כקשר בין שני‬
‫משתנים‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫עבודה נעימה‬
‫‪181‬‬
‫נספח ‪10‬ג'‬
‫מסיסות במים ובממיסים אחרים – ניסוי ברמת בסיס‬
‫‪‬‬
‫קראו היטב את כל ההנחיות לפני תחילת הניסוי‪.‬‬
‫‪‬‬
‫בדקו שנמצאים ברשותכם כל הציוד והחומרים הנחוצים לביצוע הניסוי‪.‬‬
‫הקפידו על‪:‬‬
‫‪‬‬
‫מילוי מדויק אחר ההנחיות לביצוע הניסוי‪.‬‬
‫‪‬‬
‫איסוף תצפיות מפורטות‪ ,‬מדויקות ורבות ככל האפשר‪.‬‬
‫‪‬‬
‫דווח ברור ומאורגן של התצפיות בטבלה (תאור ללא פירוש)‪.‬‬
‫‪‬‬
‫חלוקת תפקידים בתוך הקבוצה ושיתוף כל חברי הקבוצה בפעילות‪.‬‬
‫‪‬‬
‫שימוש בשפה מדעית נכונה ומדויקת לכל אורך התהליך‪.‬‬
‫ציוד וחומרים‪:‬‬
‫‪ 3‬מבחנות‬
‫כן מבחנות‬
‫ציקלוהקסאן‪C6H12(l) ,‬‬
‫אתאנול‪C2H5OH(l) ,‬‬
‫מים מזוקקים‬
‫יוד‪I2(s) ,‬‬
‫נחושת גופרתית‪CuSO4(s) ,‬‬
‫מהלך הניסוי‪:‬‬
‫א‪ .‬מזגו מים מזוקקים לתוך מבחנה עד שנפח המים יהיה כשליש מנפח המבחנה‪.‬‬
‫ב‪ .‬הוסיפו למבחנה מספר גבישים של נחושת גופרתית‪ , CuSO4 ,‬ורשמו את תצפיותיכם‪.‬‬
‫ג‪ .‬הוסיפו למחנה ציקלוהקסאן‪ , C6H12(l) ,‬בנפח דומה לנפח המים‪ ,‬ערבבו ורשמו את‬
‫תצפיותיכם‪.‬‬
‫ד‪ .‬הוסיפו למבחנה מספר גבישים של יוד‪ , I2(s) ,‬רשמו את תצפיותיכם‪.‬‬
‫ה‪ .‬מזגו מים מזוקקים לתוך מבחנה שניה עד שנפח המים יהיה כשליש מנפח המבחנה‪.‬‬
‫ו‪ .‬הוסיפו למחנה אתאנול‪ , C2H5OH(l ) ,‬בנפח דומה לנפח המים‪ ,‬ערבבו ורשמו את‬
‫ז‪ .‬מזגו ציקלוהקסאן‪ C6H12(l) ,‬לתוך מבחנה שלישית עד שנפח המים יהיה כשליש מנפח‬
‫המבחנה‪.‬‬
‫ח‪ .‬הוסיפו למחנה אתאנול‪ , C2H5OH(l ) ,‬בנפח דומה לנפח הציקלוהקסאן‪ ,‬ערבבו ורשמו את‬
‫‪181‬‬
‫פרשו הסבירו ונתחו את התוצאות על בסיס ידע מדעי רלוונטי ונכון‪.‬‬
‫הסיקו מסקנות רבות ככל האפשר על סמך כל תוצאות הניסויים ונמקו‪.‬‬
‫א‪ .‬קבעו מה ניתן ללמוד מתוצאות הניסוי על מסיסות ציקלוהקסאן‪ C6H12(l) ,‬במים ועל‬
‫מסיסות נחושת גופרתית‪ CuSO4(s) ,‬ויוד‪ I2(s) ,‬במים ובציקלוהקסאן‪.‬‬
‫ב‪ .‬נסחו תגובות המסה מתאימות‪.‬‬
‫ג‪ .‬קבעו מה ניתן ללמוד מתוצאות הניסוי על מסיסות אתאנול במים ובציקלוהקסאן‪.‬‬
‫ד‪ .‬נסחו תגובות המסה מתאימות‪.‬‬
‫ה‪ .‬הסבירו את תוצאות הניסוי במושגים של מבנה וקישור‪.‬‬
‫בדיון המסכם הקבוצתי‬
‫התייחסו בביקורתיות לתוצאות הניסוי (מבחינת דיוק המדידות‪ ,‬מגבלות הניסוי וכו')‪.‬‬
‫רשמו דו"ח מסודר ומאורגן הכולל‪:‬‬
‫‪‬‬
‫שם הניסוי‪ ,‬שמות חברי הקבוצה\ תאריך‪ ,‬תצפיות וסיכום‪.‬‬
‫‪‬‬
‫כל שלבי הפעילות והרקע המדעי המתאים‪ .‬אם חסר לכם מידע חפשו במקורות מידע‬
‫מתאימים והוסיפו רשימה ביבליוגרפית‪.‬‬
‫‪‬‬
‫השתמשו בשפה מדעית מדויקת ונכונה בכל חלקי הדו"ח‪.‬‬
‫‪‬‬
‫כתבו בצורה עניינית ובעברית תקנית‪.‬‬
‫‪‬‬
‫הגישו דו"ח מלא‪ ,‬קריא‪ ,‬אסתטי ומאורגן‪.‬‬
‫‪182‬‬
‫נספח ‪10‬ד'‬
‫המחלקה להוראת‬
‫המדעים‬
‫קביעת ריכוז יוני כלור‪ , Cl ,‬במי שתייה ‪ -‬ניסוי ברמה ‪I‬‬
‫על פי ספר לימוד "יחסים וקשרים בעולם החומרים"‬
‫שימו לב‪ :‬יש להרכיב משקפי מגן ולהשתמש בכפפות!‬
‫מי שתייה הם תמיסה של חומרים שונים במים‪ .‬כתוצאה מהמסת מלחים נמצאים במי שתייה יונים‬
‫שונים‪ .‬במטרה לשמור על איכות מי שתייה נערכות בדיקות איכותיות וכמותיות‪ .‬אחת הבדיקות‬
‫החשובות היא קביעת ריכוז של יוני כלור‪ , Cl ,‬במי שתייה‪ .‬ריכוז יוני כלור משמש מדד למליחות‬
‫המים‪.‬‬
‫במהלך הניסוי נוסיף תמיסת כסף חנקתי‪ , AgNO3(aq) ,‬למדגם של מי שתייה‪ .‬תתרחש התגובה הבאה‪:‬‬
‫)‪Ag+(aq) + Cl(aq)  AgCl(s‬‬
‫פלואורסצאין משמש אינדיקטור לזיהוי יוני )‪ . Ag+(aq‬לאחר שכל יוני ‪ Cl‬שבמדגם יגיבו‪ ,‬האינדיקטור יזהה‬
‫את העודף של יוני )‪. Ag+(aq‬‬
‫ביצוע הניסוי‬
‫הקפידו‪:‬‬
‫‪‬‬
‫לקרוא היטב את כל ההנחיות לפני תחילת ביצוע הניסוי‬
‫‪‬‬
‫לבדוק שנמצאים ברשותכם כל הציוד והחומרים הנחוצים לביצוע הניסוי‬
‫‪‬‬
‫על מילוי מדויק אחר ההנחיות‬
‫‪‬‬
‫על סדר וניקיון בסביבת העבודה‬
‫‪‬‬
‫על שימוש נכון בכלי העבודה ובמכשירי המדידה‬
‫‪‬‬
‫על שיתוף כל חברי הקבוצה בביצוע המשימות השונות‪.‬‬
‫ציוד וחומרים לקבוצה‬
‫מי ברז משלושה מקומות שונים בארץ‪ ,‬מים מינרליים‬
‫מים מזוקקים‬
‫תמיסת כסף חנקתי ))‪ (AgNO3(aq‬שריכוזה ‪0.05 M‬‬
‫תמיסת אינדיקטור פלואורסצאין )‪(Fluorescein‬‬
‫‪ 6‬בקבוקי ארלנמאייר בנפח ‪ 250‬מ"ל‬
‫‪ 6‬בקבוק מדידה בנפח ‪ 50‬מ"ל‬
‫ביורטה‬
‫מהלך העבודה‬
‫‪183‬‬
‫‪1.‬‬
‫העבירו בעזרת בקבוק מדידה ‪ 50‬מ"ל מי שתייה מאחד המקומות לבקבוק ארלנמאייר‪.‬‬
‫‪2.‬‬
‫הוסיפו כ‪ 10 -‬טיפות אינדיקטור פלואורסצאין‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫היעזרו במשפך זכוכית ומלאו את הביורטה בתמיסת )‪. 0.05 M AgNO3(aq‬‬
‫‪.4‬‬
‫הוסיפו את תמיסת ה‪ AgNO3(aq) -‬מהביורטה‪ ,‬טיפה אחרי טיפה‪ ,‬לנוזל שבבקבוק הארלנמאייר‪ ,‬אגב‬
‫‪5.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪.7‬‬
‫ניעור מתמיד עד להופעת צבע ורוד שאינו נעלם בניעור‪.‬‬
‫חזרו על הפעולות ‪ 1-4‬פעם נוספת‪.‬‬
‫חזרו על הפעולות ‪ 5-1‬עם ‪ 50‬מ"ל מי שתייה מהמקום השני‪.‬‬
‫חזרו על הפעולות ‪ 5-1‬עם ‪ 50‬מ"ל מי שתייה מהמקום השלישי‪.‬‬
‫עליכם‪:‬‬
‫‪‬‬
‫לרשום תצפיות ולהקפיד על כך שהתצפיות יהיו מגוונות ומפורטות‬
‫‪‬‬
‫לפרש את התצפיות שנאספו ולנתח את הנתונים‬
‫‪‬‬
‫לדווח בצורה מאורגנת על התצפיות‬
‫‪‬‬
‫להציג את התצפיות ואת התוצאות באופן ברור ומדעי‪.‬‬
‫‪.8‬‬
‫רשמו בטבלה שלפניכם את תוצאות הניסוי ‪ -‬נפח של תמיסת )‪ 0.05M AgNO3(aq‬שהגיב (מ"ל)‬
‫מי ברז מהמקום הראשון‬
‫נפח תמיסת‬
‫)‪AgNO3(aq‬‬
‫‪0.05M‬‬
‫‪.9‬‬
‫בדיקה‬
‫‪1‬‬
‫בדיקה‬
‫‪2‬‬
‫ממוצע‬
‫מי ברז מהמקום השני‬
‫בדיקה‬
‫‪1‬‬
‫בדיקה‬
‫‪2‬‬
‫בדיקה‬
‫‪1‬‬
‫בדיקה‬
‫‪2‬‬
‫סכמו בטבלה שלפניכם את תוצאות הניסוי ואת תוצאות החישובים‪.‬‬
‫ריכוז תמיסת )‪(M) AgNO3(aq‬‬
‫נפח מי שתייה (מ"ל)‬
‫נפח ממוצע של תמיסת )‪ 0.05M AgNO3(aq‬שהגיב (מ"ל)‬
‫מספר מולים של ‪ AgNO3‬שהגיבו‬
‫מספר מולים של יוני ‪ Ag+‬שהגיבו‬
‫מספר מולים של יוני ‪ Cl‬שהגיבו (ב‪ 50-‬מ"ל מי שתייה)‬
‫ריכוז מולרי של יוני ‪ Cl‬במי שתייה )‪(M‬‬
‫מסה מולרית של יוני ‪( Cl‬גרם למול)‬
‫ריכוז יוני ‪ Cl‬במי שתייה ביחידות גרם לליטר‬
‫‪‬‬
‫ממוצע‬
‫מי ברז מהמקום השלישי‬
‫לתאר את התוצאות באופן מילולי ולהסביר אותן‬
‫‪184‬‬
‫מקור מי שתייה‬
‫מי ברז‬
‫מי ברז‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.05M‬‬
‫‪0.05M‬‬
‫‪ 50‬מ"ל‬
‫‪ 50‬מ"ל‬
‫מי ברז‬
‫‪3‬‬
‫‪0.05M‬‬
‫‪ 50‬מ"ל‬
‫ממוצע‬
‫‪‬‬
‫להתייחס בביקורתיות לתוצאות (מגבלות הניסוי‪ ,‬דיוק המדידות וכו')‬
‫‪‬‬
‫להסיק מסקנות בהתאם לכל התוצאות‬
‫‪‬‬
‫להסביר ולנמק את המסקנות תוך התבססות על ידע מדעי רלוונטי ונכון‪.‬‬
‫‪‬‬
‫להתייחס בביקורתיות למסקנות (תוקף המסקנות)‬
‫‪ .10‬התבוננו בתוויות על בקבוקי מים מינרליים מסוגים שונים‪.‬‬
‫השוו את הריכוזים של יוני הכלור וקבעו לאיזה סוג של מים מינרליים יש מליחות נמוכה יותר‪.‬‬
‫‪ .11‬טוענים שמקורם של רוב יוני כלור במים הוא בנתרן כלורי‪.‬‬
‫בחרו בסוג אחד של מים מינרליים‪ ,‬בחנו את התווית המפרטת את הרכב המים וקבעו אם טענה זו‬
‫עשויה להיות נכונה‪ .‬נמקו‪.‬‬
‫‪‬‬
‫לענות תשובות מלאות ומנומקות על שאלות ‪11 , 10‬‬
‫‪‬‬
‫להקפיד על שפה מדעית מדויקת‪.‬‬
‫בתום הפעילות עליכם להגיש דו"ח‬
‫על דו"ח הניסוי להיות‪:‬‬
‫‪‬‬
‫ענייני‪ ,‬מאורגן‪ ,‬אסתטי וקריא‬
‫‪‬‬
‫כתוב בעברית תקנית‬
‫‪‬‬
‫כתוב בשפה מדעית מדויקת ונכונה‪.‬‬
‫בדו"ח הניסוי הקפידו על דיווח מלא הכולל‪:‬‬
‫‪‬‬
‫את כל שלבי הניסוי‬
‫‪‬‬
‫את הרקע המדעי המתאים‬
‫‪‬‬
‫הצגת הנושא בצורה ברורה‪ ,‬ממצה ונכונה מבחינה מדעית‪.‬‬
‫‪ .12‬הציעו פעילות נוספת בעקבות כל הפעילויות שבצעתם והמסקנות שהסקתם מהן‪.‬‬
‫עבודה נעימה!‬
‫‪185‬‬
‫נספח ‪10‬ה'‬
‫ניסוי מספר ‪ – 48‬בקבוקים חסרי מנוח‬
‫שימו לב‪ :‬יש להרכיב משקפי מגן ולהשתמש בכפפות‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫כלים וחומרים‪:‬‬
‫‪ 4‬בקבוקים זהים (רצוי זכוכית) ‪ +‬ריבועי נייר‪/‬שקף‪/‬פוליאתילן – גדולים מפתח הבקבוק‬
‫צבע מאכל‬
‫‪0‬‬
‫מים קרים מאוד – בסביבות ‪0 C‬‬
‫מים חמים ‪ -‬בסביבות ‪550 - 500C‬‬
‫שלב א' ‪ -‬מהלך הניסוי‬
‫הקפידו על ביצוע ההנחיות האלה‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ .1‬מלאו ‪ 2‬בקבוקים במים החמים‬
‫‪ .3‬מלאו ‪ 2‬בקבוקים במים הקרים‬
‫‪ .5‬הרכיבו בזהירות את המערכת הבאה ‪:‬‬
‫‪186‬‬
‫בקבוק‬
‫בקבוק‬
‫מים‬
‫מים‬
‫קרים‬
‫חמים‬
‫בקבוק‬
‫בקבוק‬
‫לא ישפכו ניתן להניח על פתח הבקבוק ריבועי‬
‫מים‬
‫מים‬
‫נייר‪/‬שקף‪/‬פוליאתילן (קסם בפני עצמו‪)...‬‬
‫חמים‬
‫קרים‬
‫צבועים‬
‫צבועים‬
‫בעת הרכבת המערכת יש להפוך שניים מהבקבוקים‪ .‬כדי שהמים‬
‫‪ .4‬רשמו את תצפיותיכם כל ‪ 15 -10‬שניות במשך ‪ 3‬דקות‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫נסחו שאלה זאת כשאלת חקר‪ ,‬בצורה בהירה ובמידת האפשר כקשר בין שני משתנים‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪187‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫עבודה נעימה‬
‫‪188‬‬
‫נספח ‪10‬ו'‬
‫זיהוי נעלמים א'‬
‫לפניכם חמישה מוצקים‪( CaCO3 , NaNO3 , NaCl :‬גיר) ‪( C12H22O11 ,‬סוכר מאכל)‪C20H42 ,‬‬
‫(שעוות נר)‬
‫חפשו מידע על תכונות החומרים הנ"ל בספרים‪ ,‬בחומר הלימוד השוטף‪ ,‬חומר הלימוד של‬
‫כיתה יוד‪ ,‬בספר נתונים וברשת האינטרנט‪ .‬רכזו מידע שיעזור לכם לתכנן ניסוי אשר‬
‫באמצעותו תוכלו לזהות באופן חד משמעי את המוצקים הנ"ל‪.‬‬
‫‪NaCl‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫‪NaNO3‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫‪CaCO3‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫‪C12H22O11‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫‪C20H42‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫* ארבעה מוצקים המסומנים באותיות ‪ D ,C ,B ,A‬ו ‪ E‬כל אחד מן המוצקים נמצא בכלי‬
‫נפרד‪.‬‬
‫* ספטולות‬
‫* מבחנות קטנות או צלוחיות פטרי קטנות‬
‫* מים מזוקקים‬
‫* מערכת לבדיקת מוליכות‬
‫* תמיסת ‪ AgNO3‬שריכוזה ‪0.1M‬‬
‫* ציקלוהקסאן ‪C6H12‬‬
‫‪ .1‬תכננו ניסוי בעזרתו תוכלו לזהות את כל אחד מהחומרים‪.‬‬
‫‪‬‬
‫הציגו את שלבי הניסוי בצורה ברורה ועניינית באמצעות טבלה או תרשים‪.‬‬
‫‪‬‬
‫רשמו תוצאות צפויות בכל שלב‪.‬‬
‫‪189‬‬
‫‪‬‬
‫ערכו רשימה מפורטת של חומרים וציוד הדרושים לביצוע הניסוי המתוכנן‪.‬‬
‫‪‬‬
‫קבלו את אישור המורה למהלך הניסוי שהצעתם‪.‬‬
‫‪‬‬
‫העבירו ללבורנט‪/‬ית את רשימת הציוד והחומרים‪.‬‬
‫‪ .2‬בצעו את הניסוי שהצעתם כפי שאושר על ידי המורה‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪‬‬
‫רשמו תצפיות מדויקות ומפורטות‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ארגנו את התצפיות בטבלה ‪ /‬תרשים‪.‬‬
‫פרשו ונתחו את התצפיות בכל אחד משלבי הניסוי‪.‬‬
‫‪‬‬
‫נסחו את התהליכים שהתרחשו בשלבים השונים של הניסוי ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫זהו את חמשת המוצקים וסכמו בטבלה (לפי הטבלה המצורפת)‪.‬‬
‫החומר‬
‫‪ .4‬בדיון המסכם‬
‫‪‬‬
‫חוו את דעתכם על כל שלבי החקר (מגבלות‪ ,‬דיוק וכו')‪.‬‬
‫‪‬‬
‫התייחסו לתצפיות לא ברורות או לתוצאות בלתי צפויות ( במידת הצורך )‪.‬‬
‫‪‬‬
‫במידת הצורך הצביעו על השינויים במהלך הניסוי‪.‬‬
‫‪ .5‬הגישו דו"ח קריא‪ ,‬אסתטי ומאורגן ‪.‬‬
‫‪191‬‬
‫זיהוי נעלמים ב'‬
‫לפניכם חמישה מוצקים‪( CaCO3 , NaNO3 , NaCl :‬גיר) ‪( C12H22O11 ,‬סוכר מאכל)‪C20H42 ,‬‬
‫(שעוות נר)‬
‫חפשו מידע על תכונות החומרים הנ"ל בספרים‪ ,‬בחומר הלימוד השוטף‪ ,‬חומר הלימוד של‬
‫כיתה יוד‪ ,‬בספר נתונים וברשת האינטרנט‪ .‬רכזו מידע שיעזור לכם לתכנן ניסוי אשר‬
‫באמצעותו תוכלו לזהות באופן חד משמעי את המוצקים הנ"ל‪.‬‬
‫‪NaCl‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫‪NaNO3‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫‪CaCO3‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫‪C12H22O11‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫‪C20H42‬‬
‫____________________________________________________________________‬
‫____________________________________________________________________‬
‫* ארבעה מוצקים המסומנים באותיות ‪ D ,C ,B ,A‬ו ‪ E‬כל אחד מן המוצקים נמצא בכלי‬
‫נפרד‪.‬‬
‫* ספטולות‬
‫* מבחנות קטנות או צלוחיות פטרי קטנות‬
‫* מים מזוקקים‬
‫* מערכת לבדיקת מוליכות‬
‫* תמיסת ‪ AgNO3‬שריכוזה ‪0.1M‬‬
‫* ציקלוהקסאן ‪C6H12‬‬
‫‪ ‬תכננו ניסוי בעזרתו תוכלו לזהות את כל אחד מהחומרים‪.‬‬
‫‪‬‬
‫הציגו את שלבי הניסוי בצורה ברורה ועניינית באמצעות טבלה או תרשים‪.‬‬
‫‪‬‬
‫רשמו תוצאות צפויות בכל שלב‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ערכו רשימה מפורטת של חומרים וציוד הדרושים לביצוע הניסוי המתוכנן‪.‬‬
‫‪191‬‬
‫‪‬‬
‫קבלו את אישור המורה למהלך הניסוי שהצעתם‪.‬‬
‫‪‬‬
‫העבירו ללבורנט‪/‬ית את רשימת הציוד והחומרים‪.‬‬
‫‪ .2‬בצעו את הניסוי שהצעתם כפי שאושר על ידי המורה‪.‬‬
‫‪‬‬
‫רשמו תצפיות מדויקות ומפורטות‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ארגנו את התצפיות בטבלה ‪ /‬תרשים‪.‬‬
‫‪ .3‬פרשו ונתחו את התצפיות בכל אחד משלבי הניסוי‪.‬‬
‫‪‬‬
‫זהו את חמשת המוצקים וסכמו בטבלה (לפי הטבלה המצורפת)‪ .‬נסחו את התהליכים‬
‫שהתרחשו בשלבים השונים של הניסוי כחלק מההסבר המדעי ‪.‬‬
‫החומר‬
‫‪ .4‬בדיון המסכם‬
‫‪‬‬
‫חוו את דעתכם על כל שלבי החקר (מגבלות‪ ,‬דיוק וכו')‪.‬‬
‫‪‬‬
‫התייחסו לתצפיות לא ברורות או לתוצאות בלתי צפויות ( במידת הצורך )‪.‬‬
‫‪‬‬
‫במידת הצורך הצביעו על השינויים במהלך הניסוי‪.‬‬
‫‪ .6‬הגישו דו"ח קריא‪ ,‬אסתטי ומאורגן ‪.‬‬
‫‪192‬‬
‫נספח ‪11‬‬
‫מחוון להערכת דו"ח ניסוי ברמה ‪ ( II‬ניסוי חקר מלא)‪-‬תשס"ט‬
‫שם הניסוי _____________________________ תאריך___________________‬
‫שמות התלמידים בקבוצה __________________________________________‬
‫השלב הראשון ‪ -‬היכרות עם התופעה (‪ 10‬נקודות ) ‪ -‬אחת מהאפשרויות הבאות ‪:‬‬
‫המימד‬
‫קריטריונים להערכה‬
‫התלמידים…‬
‫רושמים תצפיות מגוונות ומפורטות‬
‫ניסוי מקדים‬
‫הערכה‬
‫ניקוד‬
‫מבחינים בין תצפית לפירוש ( מתארים תצפית ולא מפרשים )‬
‫עונים תשובות תקפות ומנומקות לשאלות הנתונות ( אם יש )‬
‫השלב השני ‪ -‬תכנון הניסוי ( ‪ 40‬נקודות )‬
‫המימד‬
‫שאלת‬
‫שאלות‬
‫ניקוד‬
‫מרבי‬
‫‪ 5‬נק'‬
‫שואלים שאלות רלוונטיות ומגוונות ( לפחות ‪ 5‬שאלות )‬
‫מנסחים שאלת חקר המבטאת קשר בין שני משתנים‬
‫ניסוח‬
‫שאלת‬
‫החקר‬
‫‪ 10‬נק'‬
‫ניסוח‬
‫ההשערה‬
‫‪ 10‬נק'‬
‫תכנון‬
‫הניסוי‬
‫‪ 15‬נק'‬
‫מנסחים את שאלת החקר באופן בהיר וענייני‬
‫(המשתנה התלוי והמשתנה הבלתי תלוי מוגדרים היטב‬
‫)‬
‫מעלים השערה המתאימה לשאלת החקר שנבחרה‬
‫מנמקים את ההשערה בצורה מעמיקה‬
‫מבססים את ההשערה על ידע מדעי רלוונטי ונכון‬
‫מתכננים ניסוי שבודק את ההשערה‬
‫מפרטים את צורת המדידה של המשתנה התלוי‬
‫מגדירים בקרה שמתאימה לניסוי המתוכנן‬
‫מציינים נכון את הגורמים הקבועים בניסוי‬
‫מציגים את שלבי הניסוי בצורה מפורטת ובסדר לוגי‬
‫מתכננים מספר מערכות ניסוי המאפשר ניתוח אמין של התוצאות‬
‫( לפחות ‪ 4‬מערכות‪ ,‬כולל הבקרה )‬
‫מגישים רשימה מפורטת של חומרים וציוד המתאימה לניסוי‬
‫המתוכנן‬
‫‪193‬‬
‫הערכה‬
‫ניקוד‬
‫השלב השלישי ‪ -‬ביצוע הניסוי והסקת המסקנות ( ‪ 50‬נקודות)‬
‫המימד‬
‫ניקוד‬
‫מרבי‬
‫ביצוע הניסוי‬
‫(ע"פ התכנון)‬
‫‪ 5‬נק'‬
‫הצגת‬
‫התוצאות‬
‫ועיבודן‬
‫‪ 10‬נק'‬
‫ניתוח‬
‫התוצאות‬
‫והסקת‬
‫המסקנות‬
‫‪ 15‬נק'‬
‫דיון מסכם‬
‫( בקבוצה)‬
‫‪ 10‬נק'‬
‫דו"ח הניסוי‬
‫‪ 10‬נק'‬
‫הערכה‬
‫עושים שימוש נכון בכלי המעבדה ו‪ /‬או במכשירי המדידה‪.‬‬
‫שומרים על סדר וניקיון בשולחן העבודה‬
‫מציגים את התצפיות ואת התוצאות באופן ברור באמצעות טבלה‬
‫או תרשים שבנויים על‪-‬פי הכללים‬
‫מעבדים את התוצאות ( במידת האפשר ) באמצעות גרף מתאים‬
‫( גרף ממוחשב‪ /‬גרף באקסל‪ /‬גרף ידני )‬
‫שבנוי על‪-‬פי הכללים‬
‫מתארים את מגמת השינויים המוצגים בטבלה או בגרף‬
‫מסבירים את התוצאות תוך התבססות על ידע מדעי רלוונטי ונכון‬
‫מסיקים מסקנות שמתאימות לכל התוצאות של הניסוי ומנמקים‬
‫אותן‬
‫מתיי חסים בצורה עניינית למידת התמיכה של המסקנות בהשערה‬
‫מתייחסים בביקורתיות לתוצאות‬
‫( מבחינת דיוק המדידות ‪ ,‬מגבלות הניסוי וכו' )‬
‫מתייחסים בביקורתיות לתוקף המסקנות‬
‫מנסחים שאלה ‪ /‬שאלות חדשות שמתעוררות בעקבות הניסוי‬
‫משתמשים בשפה מדעית מדויקת ונכונה בכל חלקי הדו"ח‬
‫כותבים בצורה עניינית ובעברית‪ /‬ערבית תקנית‬
‫מגישים דו"ח מלא ‪ ,‬קריא ‪ ,‬אסתטי ומאורגן‬
‫הערכה מסכמת של הניסוי‬
‫שלב ראשון‬
‫שלב שני‬
‫שלב שלישי‬
‫הערות‬
‫‪194‬‬
‫הערכה לניסוי‬
‫חתימת המורה‬
‫ניקוד‬
‫נספח ‪12‬‬
‫‪‬‬
‫תפקיד המורה במעבדה‪/‬בכיתה‬
‫‪ .1‬דומה‬
‫‪ .2‬שונה‪:‬‬
‫‪ .a‬מסבירה‪/‬למידה עצמית‬
‫‪ .b‬המורה בשליטה‪/‬מאפשרת חופש‬
‫‪ .c‬אפקטיבי ‪ :‬נחמדה ‪ ,‬קשובה‬
‫‪‬‬
‫אפיון התנהלות המורה במעבדה‬
‫‪‬‬
‫עזרת המורה הינה טכנית‬
‫‪ .1‬תכנון הניסוי‬
‫‪ .2‬ביצוע הניסוי‬
‫‪‬‬
‫עזרת המורה הינה בהקשר לרקע המדעי‬
‫‪ .1‬כללי‬
‫‪ .2‬פירוש תצפיות‬
‫‪ .3‬ביסוס השערה‬
‫‪ .4‬פירוש וניתוח תוצאות‬
‫‪ .5‬הסקת מסקנות‬
‫‪‬‬
‫המורה נקראת לצורך מתן משוב‬
‫‪ .1‬כללי‬
‫‪ .2‬לשאלת החקר‬
‫‪ .3‬לתכנון הניסוי‬
‫‪ .4‬להסברים מדעיים‬
‫‪‬‬
‫‪ .1‬כללי‬
‫‪ .2‬שאילת שאלות‬
‫‪ .3‬הצעות‬
‫‪ .4‬רמזים‬
‫‪ .5‬תשובה מפורטת‬
‫‪195‬‬
‫נספח ‪13‬‬
‫פירוט פעילויות ההתערבות בכיתה בשלושת כיתות הניסוי‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫הפעילות‬
‫תגובת שיקוע‬
‫‪2‬‬
‫למי טמפרטורה גבוהה יותר‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫מה באמת קורה?‬
‫‪6‬‬
‫המקרר‬
‫‪7‬‬
‫הכיתה‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪*5‬‬
‫‪*6‬‬
‫‪8‬‬
‫‪6‬‬
‫‪5‬‬
‫‪5‬‬
‫‪*6‬‬
‫‪*8‬‬
‫קדם*‬
‫‪*8‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪8‬‬
‫* פעילויות התערבות בכיתה שתומללו ונותחו‬
‫‪196‬‬
‫תאריך‬
‫‪23.12.07‬‬
‫‪3.2.2008‬‬
‫‪9.3.08‬‬
‫‪28.2.08‬‬
‫‪25.2.09‬‬
‫‪6.3.08‬‬
‫‪28.908‬‬
‫‪10.12.08‬‬
‫‪2.10.08‬‬
‫‪17.12.2009‬‬
‫‪30.4.07‬‬
‫‪13.2.09‬‬
‫‪23.2.09‬‬
‫‪5.3.09‬‬
‫‪25.11.08‬‬
‫נספח ‪14‬א‬
‫חברי הקבוצה‪ :‬משה אלי עודד תמיר ‪ -‬כיתה ‪5‬‬
‫‪ 5:30- 0:30‬עובדים בצורה יחידנית‬
‫אלון‪ :‬שניהם אותו דבר‬
‫עודד‪ :‬מה פתאום המים הגיעו ל‪ 100-‬מעלות מה עם השמן?‬
‫משה‪ :‬המים הגיעו ל‪ 100‬מעלות והשמן ממשיך לעלות‬
‫עודד‪ :‬ב‪ 100-‬מעלות המים הופכים לאדים‪ ,‬אבל אני לא יודע מה זה קשור?‬
‫צריך לכתוב לבד‪.‬‬
‫אלון‪ :‬מה עשו בניסוי?‬
‫עודד‪ :‬שמו מים ושמן חיממו ועוצרים כשהמים רתחו‪ ,‬למי תהיה טמפ' גבוהה יותר‪ ,‬למים או‬
‫לשמן?‬
‫אלון‪ :‬למים‬
‫דיון‪:‬‬
‫עודד‪ :‬מה רשמת?‬
‫משה‪ :‬שמן‬
‫תמיר‪ :‬למה?‬
‫משה‪ :‬אני כתבתי בגלל שהביאו את המים לרתיחה שזה ‪ 100‬מעלות‬
‫אלון‪ :‬אני כתבתי שהשמן הטמפרטורה שלו תהיה גבוהה יותר‪ ,‬כי ברתיחה המים הופכים לאדים‬
‫ובשמן לא‪ ,‬אז הטמפ' שלו גבוהה יותר‪ ,‬אני לא יודע אם זה קשור אבל זה מה שכתבתי‪.‬‬
‫‪ 9:53‬מתחילים לקרוא את הטיעונים בגוף השאלה‬
‫מתייחסים לשיר‬
‫עודד‪ :‬שיר טועה‪,‬‬
‫משה‪ :‬כי העובדה שהמים רותחים לא משפיעה על הבדלי הטמפ' של השמן והמים‪.‬‬
‫מתייחסים למתן‬
‫אלון‪ :‬מה שמתן אומר זה מה שאנחנו אמרנו‪ ,‬זו תשובה חלקית‬
‫עודד‪ :‬הוא טועה בקצת‬
‫משה‪ :‬מה שהוא אומר זה נכון אבל זה לא מסביר את הבדלי הטמפרטורות‬
‫מתייחסים לאור‬
‫עודד‪ :‬אור טועה כי כל חומר מתחמם בצורה שונה‪.‬‬
‫מתייחסים לטל‪:‬‬
‫משה‪ :‬זה נכון‪ ,‬זה מה שאני כתבתי‪ ,‬כי חלק מהאנרגיה מושקע במים להפיכת הנוזל לגז‪.‬‬
‫מתייחסים לנועם‪:‬‬
‫משה‪ :‬מה שהוא אומר לא קשור‪ ,‬כי נכון שהשמן מתחמם יותר‪ ,‬אבל בבית אתה מחמם אותם‬
‫זמנים שונים כדי שיגיעו לטמפרטורות השונות‪ ,‬ואז השמן מתחמם יותר‪ ,‬בתרגיל שלנו מחממים‬
‫אותו זמן‬
‫עודד‪ :‬אז מה שאומר נועם לא קשור‪.‬‬
‫מתייחסים ליואב‪:‬‬
‫יואב סתם‪,‬‬
‫‪ 17:30‬עוברים לשלב התשובה הקבוצתית‪:‬‬
‫רונית‪ :‬למי לדעתכם הטמפרטורה הגבוהה?‬
‫עודד‪ :‬לשמן‬
‫רונית‪ :‬למה?‬
‫משה‪ :‬אנחנו מסכימים עם טל‪ ,‬שהשמן יותר חם‪ ,‬כי האנרגיה מושקעת להפיכת המים לגז ובשמן‬
‫לעליית טמפרטורה‪.‬‬
‫רונית‪ :‬השאלה דנה במצב בו המים מגיעים לרתיחה ולא כאשר הם רותחים‪.‬‬
‫אלון‪ :‬כמה מעלות ‪ ?100‬או ‪?99‬‬
‫רונית‪99 :‬‬
‫כולם‪ :‬אההה‪....‬‬
‫רונית‪ :‬מה יכול להשפיע על קצב ההתחממות?‬
‫שקט‬
‫רונית‪ :‬למשל כשהולכים לים ‪ ,‬האם החול והמים חמים באותה מידה?‬
‫עודד‪ :‬לא החול יותר חם‪ ,‬הטמפרטורה שלהם שונה‬
‫רונית‪ :‬אבל הם קולטים את אותה שמש‬
‫אלון‪ :‬אבל יש להם תכונות שונות‬
‫תמיר‪ :‬החום הסגולי שלהם שונה‬
‫רונית‪ :‬מזה חום סגולי?‬
‫‪197‬‬
‫תמיר‪ :‬כמה אנרגיה צריך להשקיע כדי להעלות את הטמפרטורה במעלה אחת‪ ,‬אז בזמן מסוים‬
‫הטמפרטורה תהיה שונה אצל שני הנוזלים‪.‬‬
‫עודד‪ :‬אז מי מתחמם יותר?‬
‫תמיר‪ :‬למי שיש חום סגולי יותר נמוך‬
‫עודד‪ :‬אז למי יש למים או לשמן?‬
‫תמיר‪ :‬צריך לשאול‪ ,‬אבל נראה לי שלמים יש יותר גבוה‪.‬‬
‫משה‪ :‬מזה חום סגולי‪ ,‬לא הייתי בשעור‬
‫תמיר‪ :‬כמה אנרגיה צריך להשקיע כדי לחמם במעלה אחת‬
‫עודד‪ :‬אז מה צריך לחפש?‬
‫אלון‪ :‬את החום סגולי של מים ושמן‬
‫משה‪ :‬דלתא טי זה חום סגולי?‬
‫אלון‪ :‬לא‪ ,‬דלתא טי זה שינוי טמפרטורה‬
‫משה‪ :‬מה זאת אומרת שינוי טמפ'‬
‫תמיר‪[ :‬למורה] אם אנחנו רוצים לדעת מהו החום סגולי איך נדע‪:‬‬
‫רונית‪ :‬מים ‪ 4.2‬שמן ‪ 1.9‬ג'אול‪ /‬מ"צ גר‪.‬‬
‫תמיר‪ :‬אז כאילו אותו [שמן] קל יותר לחמם‪.‬‬
‫עודד‪ :‬לשמן טמפרטורה גבוהה יותר כי יש לו חום סגולי נמוך יותר‬
‫משה‪ :‬לכן דרושה פחות אנרגיה על‪-‬מנת לחמם אותו‪.‬‬
‫עודד‪ :‬מהן העדויות?‬
‫משה‪ :‬הקיבול חום סגולי של השמן ‪ 1.8‬והקיבול חום סגולי של המים ‪ 4.2‬ג'אול‪/‬מ"צ גר‬
‫משה‪ :‬מהם היחידות של קיבול חום סגולי? גאול למה?‬
‫עודד‪ :‬גאול לגרם למעלה‪.‬‬
‫משה‪ :‬אה אז זה כמה ג'אול צריך כדי להעלות גרם במעלה אחת‬
‫משה‪ :‬אז יש בעיה‪ .‬כי מדובר בגרמים וגרם שמן וגרם מים זה לא אותו דבר‪ ,‬שמן צף על המים‪.‬‬
‫עודד אז מה?‬
‫משה‪ :‬כאן יש אותו נפח לא אותם גרמים‪ .‬המסה בגרמים של השמן היא נמוכה יותר‪ .‬החום‬
‫הסגולי מיוחס לגרמים ואילו הנתונים שלנו הם בנפח‪.‬‬
‫עודד‪ :‬אז מה זה אומר?‬
‫משה‪ :‬לכן מסת המים באותו נפח גדולה יותר‪ .‬השקענו אותה כמות אנרגיה במים ובשמן‪ .‬בגלל‬
‫שכמות השמן יותר קטנה‪ ,‬הוא יתחמם יותר‪.‬‬
‫חברי הקבוצה‪ :‬גלעד אדר ורפאל ‪ -‬כיתה ‪5‬‬
‫גלעד‪ :‬יש כאן בעיה‪ ,‬מהי כמות האנרגיה שכל חלקיק קולט‪ ,‬כי הם נמצאים באותו נפח‪ ,‬ובנפח‬
‫זהה יש יותר מולקולות מים‬
‫אדר‪ :‬בואו נעשה כל אחד לבד ואז נדבר‪ ,‬אני צריך לחשוב‪.‬‬
‫אדר‪ :‬בדקו את הטמפרטורה של הנוזלים נכון?‬
‫ד‪ :‬ברגע שהמים רתחו בדקו את הטמפרטורה של שניהם‬
‫אדר‪ :‬ב‪ 100-‬מעלות השמן יהיה עדין נוזל‬
‫גלעד‪ :‬הנתונים לא בסדר‪ ,‬יש נתון של נפח ולא של מסה‪.‬‬
‫ד‪ :‬איזה נתון חסר לך‪ ,‬איך לדעתך השאלה צריכה להיות מנוסחת?‬
‫גלעד‪ :‬שינוי הטמפרטורה של השמן הוא מטמפ' החדר ל‪ 100-‬מעלות‬
‫רפאל‪:‬למה אתה חושב שהטמפ' של השמן היא ‪ 100‬מעלות‬
‫גלעד‪ :‬אם‪ ,‬נגיד‪ ,‬שניהם היו צריכים להגיע ל‪ 100‬מעלות אתה צריך להשקיע יותר אנרגיה בשמן‬
‫כדי שיגיע ל‪ 100-‬מעלות מכאן שלשמן תהיה טמפרטורה יותר נמוכה‪.‬‬
‫אדר‪[ :‬נותן לגלעד ולרפאל לקרוא מה הוא כתב]‬
‫אדר‪ :‬אני התכוונתי שכאשר המים מגיעים למצב רתיחה השמן עדין נוזל‪ ,‬למה כי טמפרטורת‬
‫הרתיחה של המים היא ‪ 100‬מעלות ושל השמן היא ‪ 170‬מעלות‪ ,‬ב‪ 100‬מעלות השמן רק מתחמם‪.‬‬
‫ב‪ 100-‬מעלות המים כבר במצב גזי למצב גזי יש יותר אנרגיה‬
‫גלעד‪ :‬אבל ברגע שמגיעים ל‪ 100-‬מעלות מפסיקים לחמם‬
‫אדר‪ :‬כדי להגיע ל‪ 100‬מעלות משקיעים יותר אנרגיה‬
‫גלעד‪ :‬כזה מגיע ל‪ 100‬מפסיקים לחמם‬
‫אדר‪ :‬לא כאשר המים רותחים‬
‫גלעד‪ :‬אני מבין מה אתה רוצה‪ ,‬אבל הכוונה בשאלה המצב שמייד לפני הרתיחה [נעזרים בשרטוט‬
‫גרפים כדי להסביר עד מתי מחממים]‪.‬‬
‫ד‪ :‬הכוונה בשאלה היא באמת לפני הרתיחה‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬חסרים נתונים‬
‫ד‪ :‬אילו נתונים?‬
‫‪198‬‬
‫גלעד‪ :‬חסרה לי המסה וקיבול חום סגולי‬
‫ד‪ :‬האם אתם יודעים מה הקשר בין מסה ונפח?‬
‫גלעד? במים זה אותו דבר‬
‫ד‪ :‬איך אתה יודע?‬
‫גלעד‪ :‬יש להם אחד אבל אני לא יודע לגבי השמן‪.‬‬
‫ד‪ :‬מזה אחד?‬
‫גלעד לא זוכר איך קוראים לזה‬
‫ד‪ :‬צפיפות‬
‫גלעד‪ :‬למים צפיפות יותר גדולה‪ ,‬אז המסה שלהם יותר גדולה‪ ,‬צריך להשתמש בנוסחה ‪q=mcT‬‬
‫האנרגיה שהם קולטים היא אותה אנרגיה‪ .‬בעקרון אפשר לכתוב ביטוי ולראות איפה השינוי‬
‫טמפרטורה יותר גדול‪.‬‬
‫אדר‪ :‬יש לך שני משתנים‬
‫גלעד‪ :‬לא יש רק משתנה אחד שהוא שינוי הטמפרטורה כי האנרגיה היא אותה אנרגיה‪ ,‬וצריך‬
‫להציב את ה‪[ . c-‬מציב בנוסחה]‬
‫אדר‪ :‬ריכזתי את כל הנתונים בטבלה‪ .‬כשהמים מגיעים ל‪ 100‬מעלות גם השמן יגיע ל‪ 100‬מעלות‬
‫כי הם קלטו אותה כמות אנרגיה‪.‬‬
‫רפאל‪ :‬לא נכון‪ ,‬השמן מתחמם יותר כי צריך פחות אנרגיה כדי לחמם שמן‪ ,‬לפי הקיבול חום‬
‫סגולי‪.‬‬
‫גלעד ‪ :‬פיתחתי את הנוסחה אבל יצא לי שבמים תהיה עליה גדולה יותר‪ q=4200T1 .‬למים‪.‬‬
‫ולשמן ‪q=1634T2‬‬
‫ד‪ :‬אם ‪ q‬שווה בשניהם אז ‪ .T2>T1‬יוצא לכם ששינוי הטמפרטורה של השמן יותר גדול‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬אז התשובה שלנו היא לשמן טמפרטורה גבוהה יותר כי התייחסתי לקיבול החום הסגולי‬
‫ולצפיפות של השמן ושל המים ואז חישבנו וראינו ששינוי הטמפרטורה בשמן יותר גדול ‪.‬‬
‫אדר‪ :‬הסברת לי בעזרת נוסחה וחישוב‪ ,‬נכון‪ ,‬אבל תסביר לי במילים בלי נוסחה‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬הטמפרטורה של השמן תהיה יותר גבוהה כי דרושה פחות אנרגיה כדי לחמם ליטר שמן‬
‫מליטר מים‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬יואב צדק‪ ,‬אין מספיק נתונים‬
‫אדר‪ :‬בואו נעבור על הטענות בטופס‬
‫רפאל‪ :‬למה שיר לא נכון?‬
‫אדר‪ :‬היא [שיר] מתייחסת לטמפרטורת הרתיחה וזה לא קשור לרתיחה‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬בשניהם הם עדין נוזלים‬
‫גלעד‪ :‬גם מתן הנימוק שלה לא רלוונטי כי הוא מתייחס לטמפ' רתיחה‬
‫אדר‪ :‬הוא [אור] לא צודק כי לחומרים שונים שקולטים אותה כמות אנרגיה לא בהכרח תהיה‬
‫אותה טמפרטורה‪ ,‬כי זה תלוי בתכונות של החומר‪ ,‬זה תלוי בחום סגולי‪.‬‬
‫רפאל‪ :‬טל לא נכון כי המים לא הפכו לגז‪ ,‬מדברים עד רתיחה‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬מה קשור הבישול לעניין‪ ,‬אי אפשר לטגן במים‪.‬‬
‫גלעד‪ :‬יואב צודק‪ ,‬כי היה חסר צפיפות כדי לחשב את המסה וקיבול חום סגולי‪.‬‬
‫חברי הקבוצה‪ :‬ליאור אלונה ארנון אורי – כיתה ‪6‬‬
‫[מקריאה] שיר‪ :‬הטמפרטורה של המים תהיה יותר גבוהה כי הם רותחים‪.‬‬
‫אנחנו קוראים קודם את כולם?‬
‫טל‪ :‬הטמפ' של השמן תהיה יותר גבוהה כי טמפ' הרתיחה שלו יותר גבוהה‬
‫‪.....‬ממשיכים להקריא‬
‫‪ 1:30‬אני אומר שנעבור טענה טענה ונגיב אליה‬
‫ארנון‪ :‬בואו נתחיל מנועם כי יש לו טיעון הכי מטומטם לכן הכי קל לפסול אותו‪.‬‬
‫לא נתחיל לפי הסדר‪ ,‬שיר‪..‬‬
‫ארנון‪:‬נדמה לי שהמים ירתחו הם יפסיקו להתחמם הטמפרטורה שלהם לא תמשיך לעלות‬
‫ליאורהם ימשיכו לגז‬
‫ארנון‪ :‬יש כמות מסויימת של מים עד שהם ירתחו הטמפ' לא תמשיך לעלות רק כאשר הם יהפכו‬
‫לגז‪ ,‬זה שהם רותחים זה לא אומר שהטמפרטורה שלהם גבוהה יותר‪ ,‬היא לא טוענת מספיק‪.‬‬
‫לא‪ ,‬זה לא נכון‪ ,‬כי אין קשר בין טמפרטורת הרתיחה והטמפרטורה של המים‪.‬‬
‫ד‪ :‬למה אתם חושבים שהיא טענה כך שיר?‬
‫בגלל שמפסיקים שהמים רותחים‪.‬‬
‫ד‪ :‬מה יש לה בראש כשהיא אומרת‪.‬‬
‫אלונה בגלל שזה גז זה יותר חם‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬היא חושבת שזה רתח אז זה התחמם יותר‪.‬‬
‫‪199‬‬
‫ד‪ :‬באמת יש להרבה אנשים קשר בין המילה רתיחה לחום‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬אבל זה לא מחייב למים זה לא נכון יש להם טמפ' רתיחה יותר נמוכה‪ ,‬זה לא מחייב‬
‫מתן‪ :‬מקריאה‬
‫ליאור‪ :‬ההיפך‪ ,‬אם טמפ' הרתיחה יותר גבוהה‪ ,‬אז נצטרך יותר אנרגיה‬
‫ארנון‪ :‬זה לא משנה מהי טמפ' הרתיחה‬
‫ליאור‪ :‬למה לא‪ ,‬זה כן משנה‬
‫הטמפרטורה של השמן תהיה גבוהה יותר כי טמפ' הרתיחה יותר גבוהה‪ ,‬זה לא נכון זה לא בהכרח‬
‫ישפיע על הטמפרטורה שבו הוא נמצא‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬בטח שכן‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬לא אם טמפרטורת רתיחה היא ‪ 2000‬מ"צ או ‪ 3000‬מ"צ זה לא ישפיע על הטמפ' שלו כרגע‬
‫בטח שכן‬
‫ארנון‪:‬למה? במקרה הנוכחי חיממו אותו עד ‪ 100‬מעלות עד שהמים רותחים‪ ,‬אז‪...‬‬
‫ליאור‪ :‬אם הטמפ' רתיחה שלו יותר גבוהה‪ ,‬אז בעצם שלו תהיה יותר גבוהה משל המים‬
‫ארנון‪:‬זה לא מחייב‬
‫ליאור‪ :‬אני חושבת שכן‪ ,‬כי משקיעים אותה אנרגיה‬
‫ארנון‪:‬אם היה לו רתיחה גבוהה‪ ,‬וקיבול חום סגולי גבוה מאוד‪ ,‬אז לא היה משנה‪ ,‬מה שמשנה זה‬
‫הקיבול חום סגולי ולא טמפרטורת הרתיחה‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬אה כן כי הם קולטים אותה אנרגיה‪.‬‬
‫מצד שני הוא מפסיד אנרגיה כאשר הוא רותח‬
‫לשניהם‪[ ...‬מקריאים]‬
‫ארנון‪ :‬זה אפשר להגיד בפירוש לא‪ ,‬כי יש להם קיבול חום סגולי שונה‪ .‬נכון שהם קולטים אותה‬
‫כמות אנרגיה‪ .‬אבל יש להם קיבול חום סגולי שונה אז הם מתחממים לטמפרטורה שונה‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬כמו עם הים עם החול והמים‪ ,‬אותה שמש מחממת את זה אבל החום שלהם שונה‪.‬‬
‫[מקריאים] השמן יותר גבוהה‪...‬‬
‫אורי‪ :‬לדעתי זה נכון‪ ,‬אבל זה רק אחד מהפרמטרים‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬יש כאן אלמנטים נכונים אבל זה קצת חסר‪ ,‬זה מרגיש חסר‬
‫ד‪ :‬אם יש חסר איך הייתם מעבים את זה?‬
‫ליאור‪:‬זה נכון אבל‪ ,‬זה תשובה נכונה‬
‫ד‪ :‬השאלה מדברת עד שהמים הגיעו לרתיחה‪ ,‬לא בזמן הרתיחה‪.‬‬
‫בכל מקרה המים הפכו לגז‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬בכל מקרה הטמפרטורה של המים לא תמשיך לעלות כשהמים יתחילו לרתוח עד שהכל‬
‫יהפוך לגז‪.‬‬
‫ד‪ :‬הנימוק של טל מתייחס לזמן של הרתיחה‪ ,‬אנחנו שואלים לגבי הזמן עד הרתיחה‪.‬‬
‫מחממים את זה אותו הזמן?‬
‫ארנון‪ :‬אני חושב שאני יודע מה חסר לי בנימוק של טל [מקריא]‪ ,‬אבל זה בשמן כל האנרגיה‬
‫נצרכת לצורך חימום לא מחייב שהטמפ' תעלה יותר‬
‫ליאור‪ :‬הטמפרטורה של המים הרתיחה של המים יותר נמוכה או יותר גבוהה?‬
‫ארנון‪ :‬המים רותחים ב‪ 100-‬מעלות והשמן ביותר‬
‫ליאור‪ :‬אז זה אומר שהשמן עדין לא הגיע לרתיחה‪ ,‬והמים כן‪ ,‬אז ‪ ..‬אני לא יודעת כמה החום‬
‫הסגולי ישפיע כי המים כבר רותחים‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬כן‪ ,‬הנקודה שלי היא נכון שבשמן כל האנרגיה הולכת לחימום אבל זה לא מחייב שהטענה‬
‫שלו נכונה‪ .‬עוד משהו חסר בשאלה‪ ,‬לא אומרים מהי הטמפרטורה ההתחלתית‬
‫כן‪ ,‬חסר פה המון‬
‫ארנון‪:‬אז מה אתם חושבים לגבי טל?‬
‫כבר אמרתם הכל‬
‫ארנון‪:‬את מסכימה איתו‬
‫אלונה‪:‬יש במה שהוא אומר משהו נכון‪ ,‬הוא היה צריך להתייחס גם לחום הסגולי‬
‫ארנון‪ :‬יש כאן משהו חסר‬
‫עזוב את החסר‪ ,‬האם מה שהוא אומר נכון? אם היתה מילה לא נכונה‪.‬‬
‫אני חושב שהתשובה הנכונה שחסר נתונים‪.‬‬
‫אני חושבת שהתשובה של טל נכונה אבל צריך להוסיף עוד‪.‬‬
‫אני חושב שהיא נכונה כי אנחנו יודעים עוד דברים‬
‫לא רק תשובה אחת צריכה להיות נכונה‪ ,‬אין קשר‪.‬‬
‫לגבי נועם [מקריאים]‬
‫לא הבנתי‬
‫ארנון‪:‬אין כל קשר בין זה לבין השאלה‪ ,‬בתור התחלה‪ ,‬גם שניצלים מבשלים בשמן וגם צ'יפס‬
‫אורי‪ :‬מטגנים אותם לא מבשלים אותם‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬אומרים שזה טיגון אבל מעשית זה כל כך הרבה שמן שזה בישול‬
‫‪211‬‬
‫לא‬
‫מה נתחיל לדבר על אוכל?‬
‫הטיעון שלו נוגע לאוכל‬
‫השאלה מה זה טיגון ומה זה בישול‬
‫ארנון‪ :‬אין כל קשר בין מה שהוא אמר לבין השאלה‬
‫ליאור‪ :‬תנסה להבין למה הוא אמר את זה‪.‬‬
‫אלונה‪:‬אבל כעקרון זה נכון כעקרון השמן מגיע לטמפרטורה יותר גבוהה‪ .‬הוא הסתכל על תופעה‬
‫יומיומית וזה עזר לו להבין את התשובה‪ .‬הוא לא נתן הסבר מדעי אבל ‪..‬‬
‫ליאור‪ :‬הוא נתן תשובה שיש בה דוגמה‪.‬‬
‫ארנון‪ :‬באופן עקרוני אני מסכים עם המשפט הראשון שלו‪ ,‬אבל המשפט השני שלו [מקריא] זה לא‬
‫קשור לנושא‬
‫ליאור‪ :‬אבל תנסה להבין מה הוא ראה כשהוא אמר את זה‬
‫ארנון‪ :‬אולי בגלל שהוא מדבר על חימום שמן בבית‪ ,‬כאן אנחנו לא מחממים בבית‪ ,‬אנחנו‬
‫מחממים במעבדה‪.‬‬
‫ליאור‪ :‬אתה חושב שזה שונה אם מחממים שמן בבית או במעבדה? זה אותו שמן ואותו חום‬
‫הוא פשוט נותן דוגמה מחיי יום יום‪ ,‬זה לא משנה‪ .‬אוי באמת‪...‬‬
‫‪ .....‬מדברים על שמן וספיגת שמן בצ'יפס‪.‬‬
‫הגענו בסופו של דבר לכך שמה שאומר נועם נכון‪.‬‬
‫יואב‪ ,‬אני מסכים עם מה שאומר יואב במאה אחוז‪ ,‬משהו רוצה להתווכח‪.‬‬
‫זה הדבר הכי נכון‬
‫אבל רגע‪ ,‬אם אנחנו אומרים שאין מספיק נתונים בשאלה‪ ,‬אנחנו סותרים את הקודמים‪.‬‬
‫כן‪ ,‬מבחינה עקרונית אי אפשר להגיד שהוא צודק‪ .‬אם אנחנו אומרים שהוא צדק אי אפשר לומר‬
‫שהקודמים צדקו‪.‬‬
‫נועם לא מסתמך בכלל על נתוני השאלה‪ ,‬אלא על ניסיון מהבית‪.‬‬
‫אז מה יואב צודק? האם אפשר לומר שהוא טועה?‬
‫זה שאין מספיק נתונים בשאלה זה נכון‪ .‬על טל ונועם ענינו על‪-‬פי הידע שיש לנו פה ולא על פי‬
‫נתוני השאלה‪.‬‬
‫השאלה האם משהו לא מקבל את החום הסגולי הוא יכול לענות?‬
‫זה בעיה מה נעשה אם התשובות האחרות?‬
‫אפשר לטעון שטל צודק חלקית‪ ,‬נועם צודק ויואב צודק‬
‫או קי‪.‬‬
‫ד‪:‬אחרי שעברתם על כולם ואני מתארת לעצמי שגיבשתם דעה‪ ,‬אני מבקשת שתכתבו תשובה‬
‫בצורה של טיעון‪ .‬בטיעון יש בהתחלה טענה‪ ,‬מהי הטענה שלכם?‬
‫אנחנו צריכים לכתוב תשובה שלנו על סמך הנתונים והידע שלנו‪.‬‬
‫ד‪:‬יש לכם שטענה על סמך הנתונים?‬
‫כן‪ ,‬של השמן‬
‫ד‪ :‬תבססו את הטענה שלכם על נתונים ובסיס מדעי‪.‬‬
‫לשמן יש חום סגולי נמוך יותר‬
‫ד‪ :‬איך אתה יודע?‬
‫זה נתון‬
‫מה שאני רוצה להגיד‪ ,‬בעצם‬
‫שני כלים מחוממים אותו זמן וקולטים אותה כמות אנרגיה ולכן אם אנחנו יודעים שלשמן קיבול‬
‫חום סגולי נמוך יותר והוא מקבל אותה כמות אנרגיה‪ ,‬אז הוא מתחמם יותר‪.‬‬
‫צריך קודם טענה‬
‫לשמן תהיה טמפרטורה יותר גבוהה‬
‫או קי טענו טענה‬
‫עכשיו נימוק‬
‫מכיוון ששני הכלים יקבלו אותה כמות אנרגיה באותו זמן‬
‫ועל‪-‬פי הנתונים יש לשמן קיבול חום סגולי נמוך יותר יחסית למים‬
‫לכן עבור אותה כמות אנרגיה השמן יתחמם יותר‪.‬‬
‫‪211‬‬
‫חברי הקבוצה‪ :‬רותם זיוה גדי – כיתה ‪6‬‬
‫רות‪ :‬בואו נעשה איקס על התשובה שלנו [ תשובתם הראשונית לא היתה נכונה ולאחר קבלת‬
‫הנתונים מהמורה מחקו את התשובה ושינו את טענתם] ‪.‬‬
‫זיוה‪ :‬אם החום סגולי יותר נמוך זה יתחמם יותר‪ .‬זה לא משנה כמה העיקר שהוא נמוך‪.‬‬
‫רות‪ :‬החום הסגולי של השמן נמוך משל המים ולכן טמפ' השמן תהיה גבוהה יותר‪.‬‬
‫גדי‪ :‬כתבתי לשמן כי לשני הנוזלים יש אותו נפח והמשקל הסגולי של השמן יותר קטן‪ ,‬לכן בשמן‬
‫יש פחות חומר מאשר במים‪.‬‬
‫רות‪:‬משקל סגולי או חום סגולי?‬
‫גדי משקל סגולי‪ ,‬אני מדבר על משהו אחר‬
‫זיוה‪:‬מה זה משקל סגולי?‬
‫‪:‬זה ה‪ ..‬המסה חלקי הנפח‬
‫גדי‪ :‬אני לא בטוח שזה רלוונטי‪ ,‬זה אומר שבשמן יש פחות חומר‪ ,‬ובגלל זה אם משקיעים יותר‬
‫אנרגיה אז כל מולקולה מקבלת יותר אנרגיה‪.‬‬
‫אני קוראת את טענות התלמידים‪.‬‬
‫שיר [מקריאים]‬
‫לא נראה לי נכון‪,‬‬
‫זה לא קשור‪ ,‬זו תשובה של ילדה בכיתה ד'‬
‫מתן [מקריאה]‬
‫זיוה‪:‬אבל לא אמרו שהשמן רותח‪ ,‬אז זה לא רלוונטי‬
‫זה אמור לרתוח‬
‫השמן לא רותח‬
‫ארנון [מקריא]‬
‫זה לא נכון‬
‫טל ונועם [מקריאה]‬
‫הטיעון הכי טיפשי ששמעתי יואב [מקריאה]‬
‫אבל יכול להיות שהוא צודק אנחנו יודעים אודות לו את החום הסגולי של השמן‬
‫זיוה‪ :‬אורלי האם המשקל הסגולי קשור לנושא? כי אני ממש לא מבינה מה זה‪.‬‬
‫אורלי‪ :‬מזה משקל סגולי‬
‫זיוה‪ :‬זה המסה חלקי הנפח‬
‫אורלי‪ :‬הרי הנפחים שלהם זהים‪ ,‬בעזרת הצפיפות את יכולה לדעת מהי המסה של כל אחד‪ .‬אם‬
‫את יודעת שהצפיפות של המים היא אחד‪ ,‬אז את יכולה לדעת שכל מ"ל שוקל? אחד גרם‪ .‬לעומת‬
‫זאת מבחינת השמן כל מ"ל שוקל ‪ 0.8-0.9 ...‬גרם‪ .‬אז יש לנו מסה יותר קטנה של שמן מאשר של‬
‫מים‪.‬‬
‫זיוה‪ :‬הוא אמר שבגלל המסה הסגולית השמן יתחמם יותר‪ ,‬איך הגעת למסקנה הזו?‬
‫אורלי‪ :‬מזה ‪ ?C‬מה זה חום סגולי?‬
‫רות‪ :‬האנרגיה הדרושה כדי להעלות גרם אחד של חומר ב‪ 1‬מ"צ‪.‬‬
‫אורלי‪ :‬יש לכם את המסות השונות של שני החומרים‪ ,‬ויש לכם את כמות האנרגיה שהם קולטים‪.‬‬
‫איך זה יכול להשפיע על שינוי הטמפ' דלתא טי?‬
‫גדי‪ :‬הסקנו שבשמן‬
‫אורלי‪ :‬הם קיבלו אותה אנרגיה?‬
‫זיוה‪ :‬כן‬
‫אורלי‪ :‬זה מה שנשאר לכם לעשות‬
‫זיוה‪ :‬אנחנו חושבות שזה קשור לחום הסגולי‬
‫גדי‪ :‬אני חושב שזה בגלל החום הסגולי וגם בגלל שיש פה פחות חומר בשמן יש פחות חומר‬
‫אורלי‪ :‬זה העניין בדיון‬
‫גדי‪[ :‬מדגים שימוש בנוסחה]‪ ,‬בשמן יש פחות חומר ולכן החום מתחלק על פחות מולקולות‪.‬‬
‫גדי‪ :‬לגבי הטענה של טל‪ ,‬מדובר עד רתיחה ולא בזמן רתיחה‬
‫[משוחחים לא קשור]‬
‫ד‪ :‬למה מחקתם את כל מה שכתבתם?‬
‫זו היתה טעות‬
‫ד‪ :‬זו בדיוק המטרה שתוך כדי השיחה והדיון אתן מגלים את האמת‪ .‬חבל שמחקתן‬
‫אנחנו נגיד לך מה כתבנו‪ ,‬אנחנו חשבנו שבגלל טמפרטורת הרתיחה של השמן שהיא יותר גבוהה‪,‬‬
‫חום הסגולי יותר גבוה‪ ,‬אבל זו מסקנה לא נכונה‪.‬‬
‫זיוה‪ :‬באמת למה טמפ' הרתיחה הגבוהה אינה מתאימה לחום סגולי?‬
‫רות‪ :‬גם במתכות החום סגולי מאוד נמוך וטמפרטורת הרתיחה גבוהה יחסית‬
‫‪212‬‬
‫ד‪ :‬במתכות העברת האנרגיה היא תוך כדי התנגשות בין החלקיקים שנמצאים במבנה צפוף‪ .‬באל‬
‫מתכות הקשרים הבין מולקולריים נשברים והאנרגיה הקינטית עולה‪ .‬איפה לדעתכם יש קשרים‬
‫בין מולקולריים יותר חזקים?‬
‫במים יש קשרי מימן‬
‫ובשמן?‬
‫[שקט]‬
‫למי יש טמפרטורת רתיחה יותר גבוהה?‬
‫מהחיים לשמן‬
‫אבל זה קשרי ו‪.‬ד‪.‬ו‬
‫ד‪ :‬מתי ו‪.‬ד‪.‬ו‪ .‬יותר חזקים‬
‫שהענן האלקטרוני גדול מאוד‬
‫ד‪ :‬השמן היא מולקולה הרבה יותר גדולה‪.‬‬
‫‪ 11:00‬קוראים הוראות של סעיף א‬
‫מי לדעתכם צודק ומי טועה?‬
‫שיר בטוח טועה‪ ,‬מזה הטמטום הזה?‬
‫אי אפשר שכולם יצדקו ויהיו חכמים‬
‫הם כולם טועים חוץ מטל שנשמע סביר‬
‫אני דווקא לא מסכים‬
‫אני לא יודעת למה‬
‫גדי‪ :‬טל זה כאילו שאומרים שהמים יגיעו לרתיחה ולא בזמן שהמים רותחים והופכים לגז‬
‫גדי‪ :‬מתן [מקריא] הגענו למסקנה שזה גם לא נכון‪,‬‬
‫רות‪ :‬זה בדיוק מה שאנחנו חשבנו בהתחלה‬
‫[רות יוצאת לראיונות לפולין]‬
‫אור צודק?‬
‫לא‪ ,‬הוא לא צודק‬
‫אור [מקריא] לא הוא לא צודק‬
‫כולם לא צודקים או לא צודקים חלקית‬
‫זיוה‪ :‬אני חושבת שמה שנועם טוען הוא צודק‪ ,‬אבל זה לא נשמע מדעי הוא אומר שהשמן מגיע‬
‫לטמפרטורות יותר גבוהות‬
‫גדי‪ :‬לא הבנתי מה הוא טוען‪ ,‬מה ההבדל בין בישול וטיגון‬
‫זיוה‪ :‬כשאתה מטגן אתה מחמם את זה הרבה יותר‬
‫גדי‪ :‬זה לא קשור‬
‫זיוה‪ :‬זה קשור לכמה זה יכול להתחמם‪ ,‬שמן מתחמם יותר‬
‫גדי‪ :‬בלי קשר לחומר‪ ,‬אם אני אחמם הרבה מאוד עם מים זה יצא לי צ'יפס?‬
‫זיוה‪ :‬לא‪.‬‬
‫בינתיים יואב הכי צודק‪.‬‬
‫גדי‪ :‬אף אחד לא התייחס למשקל הסגולי‬
‫זיוה‪ :‬זה לא אומר שאתה לא צודק‪,‬‬
‫הטענות מאוד מגוחכות‪ ,‬אף אחד בכיתה י"א לא יטען טענות כאלו‬
‫אבל לא אמרו להם את החום הסגולי והצפיפות‬
‫קוראים את סעיף ב'‬
‫טוב תנסח את זה‪.‬‬
‫אני הולך להכניס את המשקל הסגולי‬
‫לא אל תכניס‬
‫אבל אני תומך בזה‪.‬‬
‫[כותב] [ זיוה כותבת שוב את התשובה המקורית]‬
‫זו מסקנה קבוצתית גם רות צריכה לכתוב‪,‬‬
‫זיוה‪ :‬תסביר לי את העניין של המשקל סגולי‪ ,‬רגע אני אגיד לך מה הבנתי‪ ,‬אם יש שם פחות שמן‬
‫אז כל מולקולה קולטת יותר אנרגיה ואז זה יתחמם יותר‪ .‬זה הכל? אבל לא התחשבת בחום‬
‫הסגולי כשאמרת את זה‪.‬‬
‫גדי‪ :‬אמרתי חוץ מזה גם יש גם חום סגולי‬
‫זיוה‪ :‬צריך לשלב ביניהם‬
‫ד‪ :‬לפעמים יש כמה גורמים שמשפיעים גם וגם והם לא בהכרח תלויים זה בזה‬
‫הוא אומר שהמסה של השמן יותר קטנה באותו נפח‬
‫ד‪ :‬ואת לא חושבת?‬
‫אני חושבת כמוהו‪ ,‬אני חושבת‬
‫גדי‪ :‬יש כמויות שונות‬
‫ד‪ :‬אני מחזקת את דעתו יש גורם אחד שהוא המסה ויש גורם נוסף שהוא ‪.C‬‬
‫‪213‬‬
‫[זיוה יוצאת ורות חזרה]‬
‫ד‪ :‬תוכלו בבקשה לבנות תשובה מלאה שכוללת טענה‪ ,‬עדויות והסבר מדעי‪.‬‬
‫אז התחלתי כבר לכתוב‬
‫ד‪ :‬מצויין‬
‫רות‪ :‬לשמן תהיה טמפ' גבוהה יותר משתי סיבות‪:‬‬
‫גדי‪ :‬מכתיב שני הנוזלים קבלו אותה כמות אנרגיה באותה פרק זמן‬
‫רות‪ :‬ולשניהם יש אותו נפח‬
‫גדי‪ :‬הנפח לא משנה‪ ,‬משנה המסה‪.‬‬
‫רות‪ :‬א‪ .‬לשמן חום סגולי נמוך משל המים ‪ 1.8-2 -‬ג'אול לגרם ולמים חום סגולי ‪ 4.2‬ג'אול לגרם‬
‫למעלת צלציוס ולכן השמן יתחמם יותר‪ .‬ב‪ .‬הנפח של שני הנוזלים זהה‪ ,‬אך המסה שונה‬
‫גדי‪ :‬צריך להסביר את המשקל סגולי‬
‫רות‪ :‬לשמן משקל סגולי נמוך משל המים ‪ 0.8‬מה היחידות?\‬
‫גדי‪ m :‬חלקי מ"ל‬
‫רות‪ :‬לכן מסתו קטנה יותר‬
‫גדי‪ :‬היחידות הן גרם למ"ל‬
‫ולכן מסתו קטנה יותר‪ .‬ומכיוון שמסתו קטנה יותר‪,‬‬
‫זיוה‪ :‬אז האנרגיה המושקעת בכל מולקולה גדולה יותר‪ .‬מכך שהשמן מתחמם יותר‪.‬‬
‫‪214‬‬
‫נספח ‪14‬ב'‬
‫תמלול השיח בפעילות "מה באמת קורה שם? "‬
‫קבוצה ‪ - 2‬גבי עדנה שרון דני – כיתה ‪8‬‬
‫לאחר החלק היחידני מתחיל הדיון הקבוצתי‬
‫עדנה מקריאה את הטענות הכתובות‪.‬‬
‫‪ .1‬דני‪ :‬לגבי חוק שימור החומר זה לא נכון [טענה]‬
‫‪ .2‬עדנה‪ :‬הם לא מתכוונים רק למוט עצמו [הסבר]‪ ,‬מה זה משנה שנוסף עליו חומר? [שאלה‬
‫לדיון]‬
‫‪ .3‬שרון‪ :‬יש עליו עכשיו ציפוי [עדויות] לכן המסה שלו עם הציפוי יותר גדולה [טענה]‪.‬‬
‫‪ .4‬בהקשר לנעמי‪ ,‬עדנה‪ :‬למה שחלק מהאבץ ירד? [שאלת הבהרה] למה אם הם עוברים‬
‫לתמיסה המסה של המוט צריכה לרדת? [שאלת הבהרה]‬
‫‪ .5‬שרון‪ :‬אם ירדו יונים כמו שאומרת נעמי הם כבר לא חלק מהמוט‪ ,‬הם עוברים לתמיסה‬
‫[הסבר]‪.‬‬
‫‪ .6‬עדנה‪ :‬לא יתכן‬
‫‪ .7‬שרון‪ :‬אם עוברים יונים לתמיסה המסה חייבת לרדת [טענה]‪ .‬אם תיקחי את המוט‬
‫ותכניסי אותו לתמיסה‪ ,‬אח"כ תשקלי אותו‪ .‬חלק מהיונים עברו לתמיסה אז מסתו‬
‫צריכה לרדת [הסבר]‪.‬‬
‫‪ .8‬דני‪ :‬עברו לתמיסה? [שאלת הבהרה]‬
‫‪ .9‬עדנה‪ :‬לגבי תום‪ ,‬זה מה שכתבתי‪ ,‬לגבי היחס בין המולים‬
‫‪ .10‬שרון‪ :‬לא הבנתי בכלל מה שתום אומר‪.‬‬
‫‪ .11‬עדנה‪ :‬אם זה לא ביחס של ‪1:1‬‬
‫‪ .12‬שרון‪ :‬למה היחס חשוב?‬
‫‪ .13‬עדנה‪ :‬אם ביחס של ‪ 1:2‬נגיד אז אם היו נותנים לנו ‪ X‬מולים אז לפי האיזון היו‬
‫מתקבלים בתוצרים ‪ 2X‬מולים‪ .‬אז זה היה גדל כי שקע יותר מאשר עבר לתמיסה‪.‬‬
‫‪ .14‬עדנה‪ :‬מה אתם חושבים מי נכון?‬
‫‪ .15‬דני‪ :‬נעמי‬
‫‪ .16‬שרון‪ :‬תום‬
‫‪ .17‬עדנה‪ :‬בואו נסביר למה ההיגד עם חוק שימור החומר לא נכון‪.‬‬
‫‪ .18‬שרון‪ :‬את יודעת מה אומר חוק שימור החומר?‬
‫‪ .19‬עדנה‪ :‬כן‪ ,‬כשאתה מכניס לכלי‪ ,‬זו ס"כ המסה‬
‫‪ .20‬שרון‪ :‬נכון אבל המסה לא נשמרה על המוט‬
‫‪ .21‬עדנה‪ :‬בסדר אז מה?‬
‫‪ .22‬שרון‪ :‬אני מסביר מדוע הטענה הזו לא נכונה‬
‫‪ .23‬עדנה‪ :‬סבבה‬
‫‪ .24‬עדנה‪ :‬בחרנו בטענה של רונית כדי להדגים טענה לא נכונה‪ ,‬מאחר והיא טוענת שהמסה‬
‫של המוט אינה השתנתה עקב חוק שימור החומר‪ ,‬אך טענה זו לא נכונה‪ .‬כי בניסוי בתוך‬
‫הכוס נשמרה סך כל המסה של האבץ ושאר המגיבים‪ ,‬אבל מסה זו לא נשמרה על המוט‬
‫אלא גם בתמיסה‪.‬‬
‫‪ .25‬עדנה‪ :‬צריך עכשיו לענות מחדש על השאלה‪ ,‬מה אתם חושבים?‬
‫‪ .26‬שרון‪ :‬לא השתנתה‬
‫‪ .27‬דני‪ :‬היא ירדה‬
‫‪ .28‬גבי‪ :‬למה?‬
‫‪ .29‬דני‪ :‬מי צודק‬
‫‪ .30‬דני‪ :‬אני תומך בנעמי ותום‬
‫‪ .31‬עדנה והמקרה שלנו הוא כמו המקרה של נעמי אז המסה לא השתנתה‪.‬‬
‫‪ .32‬שרון‪ :‬מסת המוט לא השתנתה כי חלק מהיונים עברו לתמיסה ומצד שני נוספו יונים‬
‫אחרים‪.‬‬
‫‪ .33‬מורה‪ :‬מה קורה בקבוצה?‬
‫‪ .34‬עדנה‪ :‬אנחנו מתלבטים בין נעמי ותום‬
‫‪215‬‬
‫‪ .35‬מורה‪ :‬בואו נראה מה ההבדל ביניהם?‬
‫‪ .36‬שרון‪ :‬נעמי אומרת שאין הבדל כי מכאן יורדים ומכאן עולים‪ ,‬מהאבץ יורדים וגם נוסף‬
‫הציפוי אז זה לא השתנה‪ .‬אבל תום אומר שזה נכון רק כשזה ‪. 1:1‬‬
‫‪ .37‬מורה‪ :‬אז האם אתם חושבים שאם התגובה לא היתה ביחס ‪ 1:1‬המסה היתה משתנה?‬
‫‪ .38‬שרון‪ :‬כן‬
‫‪ .39‬גבי‪ :‬גם לי נראה‬
‫‪ .40‬עדנה‪ :‬זה מה שחשבתי עד עכשיו‪ ,‬אני לא יודעת כשאני חושבת על החישובים אנחנו‬
‫מתייחסים למקדמים אז זה בטח משפיע‪.‬‬
‫‪ .41‬מורה‪ :‬מי מוכן לתאר את התהליך כאשר מסתכלים על ניסוח התגובה‪.‬‬
‫‪ .42‬דני‪ :‬זו תגובת חמצון חיזור‪.‬‬
‫‪ .43‬מורה‪ :‬מה קרה ברמה החלקיקית?‬
‫‪ .44‬עדנה‪ :‬המתכת שממנה עשוי מוט האבץ‪ .‬אטומים של אבץ מסרו אלקטרונים והפכו‬
‫ליונים ממויימים‪.‬‬
‫‪ .45‬מורה‪ :‬אם רק זה היה קורה האם המסה היתה צריכה לעלות או לרדת?‬
‫‪ .46‬גבי‪ :‬לרדת‬
‫‪ .47‬עדנה‪ :‬למה?‬
‫‪ .48‬גבי‪ :‬כי חלק מהמתכת התפרק והפך ליונים מומסים‪ ,‬הם עזבו‬
‫‪ .49‬עדנה‪ :‬למה לא כולם?‬
‫‪ .50‬המורה‪ :‬כי לא כל המוט הגיב ‪.‬‬
‫‪ .51‬גבי‪ :‬אז זה שחרר אלקטרונים‪ ,‬אבל במקביל הוא גם קיבל ציפוי‬
‫‪ .52‬שרון‪ :‬יוני נחושת קבלו אלקטרונים ויצרו את הציפוי‪.‬‬
‫‪ .53‬גבי‪ :‬אז זה כאילו שווה באותה מידה שירד גם נוסף‪.‬‬
‫‪ .54‬מורה‪ :‬אתן לכם רמז‪ :‬תחשבו על אפונה ואפרסק‪ ,‬נניח שאוציא מהכיס גרגר אפונה‬
‫ובמקומו אכניס לכיס השני אפרסק‪ .‬האם המסה שלי תשתנה?‬
‫‪ .55‬שרון‪ :‬אבל איך אפשר לדעת כמה הוא מסר וכמה הוא קיבל?‬
‫‪ .56‬מורה‪ :‬שאתה אומר כמה למה אתה מתכוון?‬
‫‪ .57‬שרון‪ :‬כמה גרם?‬
‫‪ .58‬מורה‪ :‬מה לגבי הניסוח תגובה מה הוא מתאר?‬
‫‪ .59‬גבי‪ :‬יחס במולים‪ ,‬או יחס באטומים‪ ,‬לא של מסה‪.‬‬
‫‪ .60‬שרון‪ :‬היחס בניסוח תגובה הוא במולים ולא בגרמים‪ ,.‬אפשר לחשב את המסה לפי‬
‫המולים‪.‬‬
‫‪ .61‬עדנה‪ :‬אם היחס הוא ‪ 1:1:1:1‬והיו אומרים לי שפה יש ‪ 0.4‬לדוגמא והייתי מחשבת את‬
‫המסה המולרית הייתי מקבלת שזה לא השתנה‪.‬‬
‫‪ .62‬שרון‪ :‬לא נכון‪ ,‬את צריכה לדעת כמה הוא קיבל‬
‫‪( - 16:30-23:30‬נכנסה יועצת לדבר על מגפת כינים בבית הספר)‬
‫חוזרים לנושא‪:‬‬
‫‪ .63‬עדנה‪ :‬אמרנו שיוני האבץ עוזבים ויוני הנחושת שוקעים על המוט באותה כמות‬
‫‪ .64‬מורה‪ :‬למה באותה כמות?‬
‫‪ .65‬עדנה‪ :‬כי לפי ניסוח התגובה זה ביחס של ‪1:1‬‬
‫‪ .66‬מורה‪ :‬או‪.‬קי‪ .‬אז האם יחס של ‪ 1:1‬זה אומר שזו אותה מסה? יש לי אפונה ואפרסק מכל‬
‫אחד מהם יש יחידה אחת האם זו אותה המסה?‬
‫‪ .67‬עדנה‪ :‬אז איך נדע אצלנו אם המסה היא אותה מסה?‬
‫‪ .68‬דני‪ :‬טבלה מחזורית‬
‫‪ .69‬עדנה‪ :‬מה טבלה מחזורית‪ ,‬אתה צריך לדעת את מספר המולים‬
‫‪ .70‬גבי‪ :‬מספר המולים שווה‪ ,‬כי היחס הוא ‪1:1‬‬
‫‪ .71‬עדנה‪ :‬אהה נכון המסה עלתה‪ ,‬כיוון שבואו נבדוק מסות מולריות אבץ ‪ 65.5‬גר למול‬
‫‪ .72‬שרון‪ :‬מה זה יעזור לך‬
‫‪ .73‬עדנה‪ :‬תחכה ותראה הנחושת זה ‪ 63.5‬גר' למול‪.‬‬
‫‪ .74‬דני‪ :‬אהה‪ .‬אההה‬
‫‪ .75‬עדנה‪ :‬אז אם המסה המולרית של אבץ גדולה יותר וזה אותו מספר מולים‬
‫‪ .76‬שרון‪ :‬אז הוא איבד יותר‬
‫‪216‬‬
‫‪.77‬‬
‫‪.78‬‬
‫‪.79‬‬
‫‪.80‬‬
‫‪.81‬‬
‫‪.82‬‬
‫‪.83‬‬
‫‪.84‬‬
‫‪.85‬‬
‫‪.86‬‬
‫‪.87‬‬
‫עדנה‪ :‬רגע‬
‫שרון‪ :‬המולים זה אותו מספר מולים אבל המסה המולרית יותר גדולה אז המסה יותר‬
‫גדולה‬
‫עדנה‪ :‬רגע נגיד שהמולים זה ‪ X‬אז המסה של אבץ היא ‪ 65.5X‬ושל הנחושת היא ‪63.5X‬‬
‫דני‪ :‬זה [האבץ] המסה שלו יותר גדולה‬
‫שרון‪ :‬אז הוא איבד הרבה וקיבל חזרה קצת אז המסה לא נשמרה‬
‫עדנה [מסבירה למורה] כאן הוא איבד מהמסה שלו וכאן גם הנחושת איבד‬
‫מורה‪ :‬איפה נמצאת הנחושת?‬
‫שרון‪ :‬על המוט‬
‫עדנה‪ :‬אז המסה ירדה‪ ,‬כי המוט איבד ‪ 65.5X‬ונוסף לו חזרה מהנחושת רק ‪ 63.5X‬אז‬
‫המסה של המוט ירדה‪ .‬זה בכלל לא מה שחשבנו‪.‬‬
‫עדנה‪[ :‬כותבת] מסת המוט ירדה זאת ניתן להסביר על פי המשוואה הבאה‪:‬‬
‫)‪Zn(s) + Cu2+(aq)  Zn2+(aq) + Cu(s‬‬
‫‪1 :‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫מול‬
‫‪X‬‬
‫‪X‬‬
‫‪X‬‬
‫‪X‬‬
‫מסה מולרית‬
‫‪65‬‬
‫‪63‬‬
‫‪65‬‬
‫‪63‬‬
‫‪ 65X‬מסה‬
‫‪63X‬‬
‫‪65X‬‬
‫‪63X‬‬
‫שרון‪ :‬האבץ איבד ‪ 65X‬גרם‪ ,‬לעומת זאת הנחושת תרמה ‪ 63X‬גרם‪ .‬סה"כ המסה יורדת‪.‬‬
‫קבוצה ‪ - 1‬שני תמר אלי דנית ‪ -‬כיתה ‪8‬‬
‫לאחר החלק היחידני מתחיל הדיון הקבוצתי‬
‫‪ .1‬תמר‪ :‬אני בעצם חושבת כמו נעמי‬
‫‪ .2‬אלי‪ :‬למה המסה לא השתנתה?‬
‫‪ .3‬תמר‪ :‬כששמו את המוט נוצרה תגובה עם היונים בתמיסה אמנם שכבה ירדה אבל גם‬
‫נוצרה שכבה‬
‫‪ .4‬אלי‪ :‬למה אם הכמות של האבץ הוא הפסיד שני אלקטרונים‪ ,‬אז כמה מול ירד?‬
‫‪ .5‬תמר‪ :‬אני לא יודעת לא עשיתי חישובים אבל תחשוב כמו שיונים ירדו ממנו אז גם יונים‬
‫של נחושת יצרו עליו שכבת נחושת‪.‬‬
‫‪ .6‬שני‪ :‬יוני נחושת נדבקו על המוט‪.‬‬
‫‪ .7‬אלי‪ :‬יוני הנחושת קולטים אלקטרונים‪.‬‬
‫‪ .8‬שני‪ :‬לפי התשובות אפשר לנתח‪ ,‬יש שלוש תשובות שבמסה לא השתנתה ורק תשובה‬
‫אחת שהמסה עלתה‪ ,‬האם זה אומר משהו?‬
‫‪ .9‬דנית‪ :‬מצטרפת ומתחילה לנהל את הדיון‪ .‬כל אחד יקרא היגד ונתייחס אליו‪.‬‬
‫‪ .10‬דנית‪[ :‬מקריאה] את משה‬
‫‪ .11‬שני [מקריאה את נעמי]‬
‫‪ .12‬אלי [מקריא את תום]‬
‫‪ .13‬דנית‪ :‬נראה לי שתום צודק‬
‫‪ .14‬שני‪ :‬נראה לי שתום ממש לא צודק‬
‫‪ .15‬דנית ‪ :‬במה היחסים קשורים למסה?‬
‫‪ .16‬תמר‪ :‬בטח שהיא קשורה‬
‫‪ .17‬אלי‪ :‬מסה משתנה לפי המולים והמולים קשורים ליחסים‪.‬‬
‫‪ .18‬דנית‪ :‬אני כתבתי כמו משה אבל זה נשמע לי לא נכון‬
‫‪ .19‬תמר‪ :‬שיש לך תגובה עם תמיסה לא נוצרת לך רק שכבה נוספת‪ ,‬וזהו גם יונים מהאבץ‬
‫הולכים לתמיסה‪.‬‬
‫‪ .20‬שני‪ :‬אבל לא שואלים אותך מה יש בתמיסה‪ ,‬שואלים אותך מה יש במוט?‬
‫‪ .21‬תמר‪ :‬שואלים אותך אם המסה שלו עלתה‪ ,‬אז בשורה התחתונה יונים ירדו ממנו‪ ,‬ויונים‬
‫מהתמיסה עלו ויצרו את השכבה הזו‪.‬‬
‫‪ .22‬שני‪ :‬אז אולי המסה לא השתנתה‬
‫‪ .23‬תמר‪ :‬נכון זה מה שאני אומרת‬
‫‪217‬‬
‫‪.24‬‬
‫‪.25‬‬
‫‪.26‬‬
‫‪.27‬‬
‫‪.28‬‬
‫‪.29‬‬
‫‪.30‬‬
‫‪.31‬‬
‫‪.32‬‬
‫‪.33‬‬
‫‪.34‬‬
‫‪.35‬‬
‫‪.36‬‬
‫‪.37‬‬
‫‪.38‬‬
‫‪.39‬‬
‫‪.40‬‬
‫‪.41‬‬
‫‪.42‬‬
‫‪.43‬‬
‫‪.44‬‬
‫‪.45‬‬
‫‪.46‬‬
‫‪.47‬‬
‫‪.48‬‬
‫‪.49‬‬
‫‪.50‬‬
‫‪.51‬‬
‫‪.52‬‬
‫‪.53‬‬
‫‪.54‬‬
‫‪.55‬‬
‫‪.56‬‬
‫‪.57‬‬
‫‪.58‬‬
‫‪.59‬‬
‫‪.60‬‬
‫‪.61‬‬
‫‪.62‬‬
‫‪.63‬‬
‫‪.64‬‬
‫דנית‪ :‬אבל יוני הנחושת הפכו למוצק‪,‬‬
‫תמר‪ :‬כי זה תהליך של חמצון חיזור‬
‫דנית‪ :‬אז הם הפכו למוצק‪ ,‬אז המסה של המוצק עלתה‪.‬‬
‫תמר‪ :‬אבל יש את חוק שימור החומר‬
‫דנית‪ :‬חוק שימור החומר תקף לאותו חומר‪ ,‬פה זה לא אותו חומר זה חומר שונה‪.‬‬
‫שני‪ :‬מדברים פה רק על המוט‪.‬‬
‫דנית‪ :‬מדברים רק על המוצק‪ ,‬אם התווסף לך מוצק חדש אז הוא הגדיל את המסה‪.‬‬
‫תמר‪ :‬אבל שכבה אחרת יורדת‬
‫תמר‪ :‬שכבה של אבץ יורדת לתוך התמיסה ושכבה של נחושת מצטרפת מהתמיסה למוט‪.‬‬
‫אבל זה יכול להיות נכון אם היחס הוא ‪ 1:1‬כמו שתום אומר‪.‬‬
‫דנית‪ :‬יכול להיות אני לא יודעת‬
‫שני‪ :‬לדעתי כן תסתכלו כי שום דבר לא ירד מהמוט‪ ,‬רק נוספה שכבה של נחושת מוצקה‪.‬‬
‫תמר‪ :‬זה לא נכון ירד‪ ,‬ירדו יוני אבץ‪.‬‬
‫דנית‪ :‬אני מתחילה לחשוב שתום צודק‪.‬‬
‫מורה‪ :‬מה קורה?‬
‫דנית‪ :‬יצאנו ממש טמבלים‬
‫מורה‪ :‬מה חשבתם במקור?‬
‫דנית‪ :‬כל אחד חשב משהו אחר‪.‬‬
‫שני‪ :‬אני חשבתי שאולי המסה לא השתנתה‪ ,‬בגלל חוק שימור החומר אבל מצד שני‬
‫חשבתי שהנחושת יצרה שכבה על המוט והמסה עלתה‪.‬‬
‫מורה‪ :‬שני טענה שתי טענות שונות מה דעתכם? האם אתם מסכימים?‬
‫דנית‪ :‬אני חשבתי בהתחלה כמוה חשבתי שהמסה עלתה בגלל שכבת הנחושת‪ .‬אני גם‬
‫שללתי את הקטע של חוק שימור החומר‪ ,‬כי בחוק שימור החומר מדובר על חומר מסוים‬
‫ופה על המוט מעורבים שני חומרים שונים‪.‬‬
‫תמר‪ :‬אני מבינה שהמסה של החומר נשמרת גם במעברים של מצבי צבירה‬
‫מורה‪ :‬נכון‪ ,‬מה זה חוק שימור החומר?‬
‫תמר‪ :‬המסה נשמרת באופן כללי בתגובה כימית‪ .‬ז"א המסה של המגיבים והתוצרים‪.‬‬
‫מורה‪:‬בואו נקשור את ניסוח התגובה למתרחש בניסוי‪[ .‬מצביעה על המגיבים בניסוח‬
‫התגובה] מה זה מתאר?‬
‫תמר‪ :‬את המוט ואת התמיסה‪.‬‬
‫מורה‪ :‬זה המצב ההתחלתי ומה זה מתאר? [מצביעה על התוצרים בניסוח]‬
‫תמר‪ :‬זה מתאר מה יש בכלי אחרי התגובה‪ ,‬אהה‪ ,‬הנה רואים שבתוך התמיסה יש יוני‬
‫אבץ‪ ,‬הם נלקחו מתוך המוט‪ ,‬אז אומר שחלקים מהמוט ירדו לתוך התמיסה וחלקים‬
‫מהתמיסה שקעו על המוט‪.‬‬
‫אלי‪ :‬זה מה שאמרתי כבר קודם‪ .‬זה מה שכתבתי אני כתבתי שהמסה ירדה כי‬
‫אלקטרונים נמסרו‬
‫מורה‪ :‬מסת האלקטרונים זניחה יחסית למסת האטומים‪ ,‬איזה מרכיב משמעותי עוזב‬
‫את המוט?‬
‫תמר‪ :‬היונים עצמם של האבץ עברו לתמיסה‪.‬‬
‫מורה‪ :‬אלי אבל טוען שהמסה ירדה‪ ,‬אתם מסכימים איתו‪.‬‬
‫תמר‪ :‬לא‬
‫דנית‪ :‬אני עכשיו הגעתי למסקנה הנכונה‪ ,‬שהמסה נשארה אותו דבר‪.‬‬
‫שני ותמר‪ :‬כן‬
‫שני‪ :‬כי ירדו יונים ושקעו יונים באותה מידה כי זה ביחס של ‪1:1‬‬
‫מורה‪ :‬מי אומר את הטענה הזו?‬
‫תמר‪ :‬תום‪ ,‬אז תום הכי צודק‬
‫מורה‪ :‬תחשבו בקבוצה אם אתם מקבלים את דעתו של תום בצורה מלאה‪.‬‬
‫אלי‪ :‬לפי מה שהיא אמרה אפשר להבין שזה לא ממש נכון‪.‬‬
‫דנית‪ :‬אז הוא תומך בגרסתה של נעמי‪ ,‬אבל עם מגבלה‪ .‬אז בואו נבדוק אם מה שנעמי‬
‫אמרה הוא נכון? בואו נחשוב‬
‫שני‪ :‬נמסרו ‪ 2‬אלק' ויוני הנחושת קיבלו ‪ 2‬אלק‪.‬‬
‫‪218‬‬
‫‪.65‬‬
‫‪.66‬‬
‫‪.67‬‬
‫‪.68‬‬
‫‪.69‬‬
‫‪.70‬‬
‫‪.71‬‬
‫‪.72‬‬
‫‪.73‬‬
‫‪.74‬‬
‫‪.75‬‬
‫‪.76‬‬
‫‪.77‬‬
‫‪.78‬‬
‫‪.79‬‬
‫‪.80‬‬
‫‪.81‬‬
‫‪.82‬‬
‫‪.83‬‬
‫‪.84‬‬
‫‪.85‬‬
‫‪.86‬‬
‫‪.87‬‬
‫דנית‪ :‬איך הולכת הנוסחה שמקשרת בין מולים ומסה?‬
‫אלי‪ :‬זה קשור במסה המולרית ‪Mw‬‬
‫דנית‪ :‬בואו נחפש מסות מולריות בטבלה המחזורית‪ .‬המסה המולרית של אבץ היא ‪65.5‬‬
‫גרם למול‪.‬‬
‫דנית‪ :‬צריך להתייחס להיגדים ולומר אם נכונים או לא‬
‫שני‪ :‬לגבי משה‪ ,‬זה לא נכון כי גם ירדו יוני אבץ‪ – .‬הטענה שגויה‪ .‬משום שבנוסף‬
‫להיווצרות השכבה הנוספת יוני אבץ ירדו לתוך התמיסה‪.‬‬
‫רונית‪ :‬לא נכון‪.‬‬
‫דנית‪ :‬אז התשובה שלנו שהמסה של המוט נותרה כפי שהיתה‪ ,‬לפי טענתה של נעמי‪.‬‬
‫מורה‪ :‬סיימתם? מהי תשובתכם‬
‫תמר‪ :‬אנחנו חושבים כמו נעמי‬
‫מורה‪ :‬תסבירו את עצמכם‬
‫תמר‪ :‬ירדה שכבה של יוני אבץ ונוספה שכבה של יוני נחושת‪.‬‬
‫מורה‪ :‬אז קודם היו על המוט יוני אבץ ועכשיו יוני נחושת‪ .‬באותה כמות?‬
‫דנית‪ :‬כן כי היחס ‪.1:1‬‬
‫מורה‪ :‬יש לי עגבניה אחת ואבטיח אחד זה ‪ 1:1‬זה אותו דבר?‬
‫תמר‪ :‬לא זה לא אותו דבר אבטיח שונה מהעגבניה‬
‫מורה‪ :‬אבל יש לי אחד כזה ואחד כזה‬
‫דנית‪ :‬אבל הם שונים במסה שלהם בגודל שלהם‪.‬‬
‫אלי‪ :‬אז רגע‬
‫שני‪ :‬אז משה צודק‪ ,‬לא רק רגע אני יודעת בואו נחפש בטבלה המחזורית ‪Cu‬‬
‫דנית‪[ :‬למורה] האם יכול להיות שאף אחד לא צודק? יש לי תיאוריה חדשה‬
‫שני‪ :‬אבץ כבד יותר מהנחושת‪ ,‬אז מסת המוט ירדה‪ ,‬אז בואו נתקן‪.‬‬
‫אלי‪ :‬הטענה של נעמי שגויה כי מסת האבץ גדולה ממסת הנחושת‪.‬‬
‫דנית‪ :‬בואו נרשום ביחד‪ ,‬מוכנים? המסה של המוט ירדה משום שמסת האבץ גדולה‬
‫ממסת הנחושת ולכן כאשר יוני הנחושת הופכים לאטומי נחושת מוצקים מתווספת מסה‬
‫למוט אולם אטומי האבץ שהופכים ליוני אבץ‪ ,‬מתווספים לתמיסה ויורדים ממסת המוט‪,‬‬
‫מורידים את מסת המוט‪ ,‬כך נוצר מצב שכמות החומר שירדה גדולה ממסת החומר‬
‫שהתווספה למוט‪ .‬על כן מסת המוט ירדה‪.‬‬
‫‪219‬‬
‫נספח ‪14‬ג'‬
‫הפעילות "מה באמת קורה" בוצעה בכיתה נוספת ‪ , 30.4.07‬בשלב המחקר המקדים (הפעילות‬
‫לא התבצעה בשתי כיתות הניסוי הנוספות‪ ,‬כי בעקבות המלחמה – "עופרת יצוקה" תוכנית‬
‫הלימודים צומצמה ונושא הלימוד חמצון חיזור לא נלמד בכיתות אלו)‪ .‬בשלב זה של המחקר‬
‫המטלה לא כללה את החלק היחידני הפותח את המשימה‪ ,‬אלא התחילה מייד כפעילות קבוצתית‪.‬‬
‫כיוון שהפעילות התקיימה חודשיים לאחר למידת הנושאים הרלוונטיים‪ ,‬חלק גדול מהדיון‬
‫בקבוצה עסק בהיזכרות בתכנים‪ ,‬מה שאפשר לבדוק האם למידת הנושאים הנ"ל היוותה‪ ,‬לגבי‬
‫התלמידים‪ ,‬למידה משמעותית‪.‬‬
‫קבוצה ‪ 1‬בהנחיית המורה התקדמו ותמכו בדעתה של נעמי‪ ,‬אשר מבטאת הבנה ברמת‬
‫המאקרו ורמת המיקרו (תורות ‪ 54-33‬ראה תמלול השיח בהשך נספח זה)‪ .‬אך‪ ,‬המורה הבינה‬
‫שהקבוצה לא תמשיך להתקדם ללא עזרה‪ ,‬ולכן‪ ,‬היא צרפה לקבוצה תלמיד נוסף‪ .‬התלמיד הינו‬
‫נציג מאחת הקבוצות שהפריכה את כל טענות התלמידים שהופיעו בדף הפעילות‪ ,‬וידעה להסביר‬
‫את המתרחש בתגובה כמו גם את שינויי המסה הנלווים (קבוצה זו לא הוקלטה)‪ .‬התלמיד‪ ,‬עודד‪,‬‬
‫הצטרף אל קבוצה ‪ 1‬והוביל את חברי הקבוצה לשיח המשלב את רמת המיקרו‪ ,‬מקרו ורמת‬
‫הסמל‪ ,‬שילוב המעיד על רמת הבנה גבוהה ולכן מאפשר להסביר ולטעון טיעונים מבוססים‪.‬‬
‫תמלול השיחה לאחר הצטרפותו של עודד מופיע בקטע הבא‪ .‬עודד נהג כמורה המוביל את‬
‫תלמידיו בשאלות מכוונות ליעד מוגדר‪ ,‬להשגת מטרה ברורה ואף נתן לקבוצה משוב בדרך‪ .‬עודד‬
‫היה מודע לבעייתיות המטלה שלא כוללת תשובה (טענה) נכונה‪ ,‬ולכן למרות שחברי הקבוצה‬
‫הגיעו לתשובה הנכונה (תור ‪ ,)103‬הוא ווידא שוב שהפנימו את התשובה (‪.)106-105‬‬
‫(‪ )89‬עודד‪ :‬האם אתן יודעות מה מתרחש בתגובה?‬
‫(‪ )90‬לנה‪ :‬זו תגובה של חמצון חיזור [טענה]‪.‬‬
‫(‪ )91‬עודד‪ :‬מזה אבץ?‬
‫(‪ )92‬נורית‪ :‬מה הקשר? מתכת [טענה]‪.‬‬
‫(‪ )93‬עודד‪ :‬ומה זה? האבץ מוסר אלקטרונים כאשר הוא נפגש עם יוני הנחושת אז מה קורה לאבץ?‬
‫[הסבר]‪.‬‬
‫(‪ )94‬לנה‪ :‬התקבל יון של אבץ וה‪ Cu-‬הפך למתכת רגילה [הסבר]‬
‫(‪ )95‬עודד‪ :‬האבץ הופך ליונים והנחושת הופכת למתכת רגילה‪ .‬מה האבץ עושה במים? הוא במצב‬
‫אקווה הוא יצא למים [הסבר]‪.‬‬
‫(‪ )96‬עודד‪ :‬נכון שזה ביחס של אחד לאחד? [הסבר]‬
‫(‪ )97‬עודד‪ :‬האבץ השתחרר ונוסף נחושת התלבשה על המוט אבל הם לא באותו משקל [הסבר]‪.‬‬
‫(‪ )98‬נורית‪ :‬זה לא אותו משקל‪ ,‬הנחושת יותר קל [עדויות ]‬
‫(‪ )99‬עודד‪ :‬יפה מאוד‬
‫(‪ )100‬עודד‪ :‬אחד כבד יצא ואחד יותר קל נכנס [הסבר]‬
‫(‪ )101‬לנה‪ :‬אבל המסה מולרית‪ ,‬אה‪ ..‬נכון‬
‫(‪ )102‬עודד‪ :‬לא‪ ,‬לא ‪,‬לא היחס הוא אחד לאחד‪ ,‬אל תתבלבלי‪ ,‬האבץ משחרר שני האלקטרונים‬
‫הנחושת מקבלת שני האלקטרונים‪ .‬האבץ יצא והנחושת נכנסה‪ ,‬הנחושת קלה יותר אז מה קרה‬
‫בעצם? [הסבר]‬
‫‪211‬‬
‫(‪ )103‬לנה‪ :‬המסה ירדה [טענה]‪.‬‬
‫(‪ )104‬עודד‪ :‬נכון‬
‫(‪ )105‬עודד‪ :‬אבל אין כאן תשובה כזו‪ ,‬האם המסה ירדה עלתה או לא השתנתה?‬
‫(‪ )106‬לנה‪ :‬ירדה [טענה]‬
‫שתי קבוצות נוספות עברו מסלול דומה לקבוצה ‪ – 1‬התקדמו בהבנת המשימה אך נעצרו‬
‫בתשובתה של נעמי‪ .‬רק קבוצתו של עודד עברה את המחסום ועמדה במשימה‪ .‬אחת הסיבות‬
‫לחוסר ההצלחה של הקבוצות היה הפער בין דרישות המשימה המתייחסות לשינויי מסה‪ ,‬לבין‬
‫העדר נתונים מספריים במשימה‪ .‬לטענתם‪ ,‬בשאלה אין נתונים מספריים‪ ,‬ומבחינתם‪ ,‬שאלות‬
‫הקשורות לנושא בהיבטים כמותיים של הכימיה – סטוכיומטריה‪ ,‬הן שאלות הנפתרות בטכניקה‬
‫מסוימת המשלבת הצבה בנוסחאות‪ .‬בדיון של קבוצה ‪ 1‬עלה השימוש בנוסחה‪ :‬גלית‪" :‬אי אפשר‬
‫להשתמש בנוסחה זה לא עוזר" (‪ ,)59‬אך הקבוצה מצאה דרך להשתמש בנוסחה ללא נתונים‪ ,‬וזאת‬
‫בעזרת פרמטרים אלגבריים (ראה תורות ‪ 78-76‬בנספח ‪ ) ...‬נושא הפער בין דרישות המשימה ובין‬
‫הרגלי פתרון טכני בסטוכיומטריה עלה בצורה חזקה בקבוצה ‪( 2‬ראה תורות ‪ 106-103‬ו‪111 -‬‬
‫קבוצה ‪ ,) 2‬אם בשאלה אין נתונים שניתן להציב אותם בנוסחאות השאלה לא פתירה (ראה תורות‬
‫‪ 115-112‬ו‪ .)134-133 -‬תמלול מלא של השיח בקבוצה ‪ 2‬מופיע בהמשך נספח זה‬
‫סטכיומטריה אבל איך זה קשור לסטוכיומטריה?‬
‫‪ 102‬טדי‪:‬‬
‫תעשה מסה מולרית צריך לחשב את המסה‬
‫‪ 103‬גדי‪:‬‬
‫אולי מולים מספר מולים וכל אלה‬
‫‪ 104‬יורם‪:‬‬
‫מולים חלקי מסה מולרית שווה‬
‫‪ 105‬גדי‪:‬‬
‫מולים שווה למסה חלקי מסה מולרית‬
‫‪ 106‬יורם‪:‬‬
‫‪ 107‬חוקרת‪ :‬אז מה אתם אומרים? יש חידושים בקבוצה?‬
‫זה מחזר וזה מחמצן‬
‫‪ 108‬אבי‪:‬‬
‫‪ 109‬חוקרת‪ :‬מה הלאה?‬
‫נכון‪ ,‬מה זה קשור‬
‫‪ 110‬גדי‪:‬‬
‫‪ 111‬טדי‪:‬‬
‫איך עושים מסה חלקי מסה מולרית שווה ‪ n‬שווה מולים?‬
‫אבל מה המסה פה לא נתון לנו פה‪.‬‬
‫‪ 112‬גדי‪:‬‬
‫לא נתון לנו את המולים גם‪.‬‬
‫‪ 113‬טדי‪:‬‬
‫אולי את המולים אולי את המולים אחד על אחד זה כאילו מול‬
‫‪ 114‬גדי‪:‬‬
‫זה אחד על אחד אבל לא אומרים לך כמה מולים‬
‫‪ 115‬טדי‪:‬‬
‫‪...‬‬
‫האם יש קשר לשורה האלקטרוכימית?‬
‫‪ 131‬טדי‪:‬‬
‫‪ 132‬מורה‪ :‬לא לא כל כך‪ ,‬ממש לא‪ ,‬כי סה"כ לי פה נראה‪ ,‬אני מסתכלת פה מה הנושא? משה מדבר על‬
‫מסה‪ ,‬מסה‪ ,‬מסה‪ ,‬מסה מה יש לי להסתכל לזה‪ ,‬זה מה הוא נותן לי האם תתרחש תגובה‪.‬‬
‫אבל לא אומרים לי מהי המסה‪.‬‬
‫‪ 133‬גדי‪:‬‬
‫לא אומרים מהי המסה‪.‬‬
‫‪ 134‬טדי‪:‬‬
‫בדיון המסכם‪ ,‬דיווחו רק חלק מהקבוצות‪ ,‬מפאת קוצר הזמן‪ .‬אך ניתן לראות שהדיונים‬
‫בקבוצות שידרגו את הידע והשליטה של חברי הקבוצה בנושאים הרלוונטיים‪ ,‬זאת על‪-‬סמך‬
‫‪211‬‬
‫הטיעונים המבוססים שהעלו נציגי הקבוצות‪ .‬הסברים המשלבים את רמת המקרו‪ ,‬המיקרו‬
‫והסמל‪ ,‬תוך שימוש בשפה מדעית גבוהה יותר יחסית לתחילת העבודה‪ ,‬לדוגמה‪:‬‬
‫זו תגובה של חמצון חיזור של בין מתכת לבין יוני מתכת‪ ,‬האבץ שהיה סוליד בהתחלה שהוא נכנס‬
‫לתוך המים והיה שם את ה‪ CuSO4 -‬שהנחושת במצב פלוס ‪, 2‬יוני‪ ,‬אז ה‪ Zn -‬שחרר אלקטרונים‬
‫ובעצם והפך ליון במצב אקווה‪ .‬ה‪ Cu-‬קיבל ‪ 2‬אלקטרונים והפך לסוליד ובעצם התלבש על האבץ‪.‬‬
‫עכשיו היחס בתגובה הוא אחד לאחד‪ ,‬אבץ שחרר ‪[ 2‬אלקטרונים] הנחושת קיבל ‪[ 2‬אלקטרונים] ‪ ,‬על‬
‫אבץ אחד ששחרר הפך למצב אקווה אז הוא בעצם יצא מהמצב של הסוליד הוא איבד מסה של יון‬
‫אחד ‪ Zn‬במקומו נכנסה מסה אחת של ‪ Cu‬בדקנו שה‪ Cu-‬יותר קל לכן המסה ירדה‪.‬‬
‫מניתוח השיח הלימודי של שתי הקבוצות עולה שרמת הטיעונים שתלמידים מעלים‪ ,‬איכותם‬
‫מבחינת מרכיבי הטיעון ותקפותם‪ ,‬מאוד תלויה בשליטתם בידע התכני בו עוסקת המשימה‪.‬‬
‫קבוצה ‪ 1‬הקדישה את רוב זמן הדיון לבירור תגובת החמצון חיזור‪ ,‬כולל חיזוי התרחשות תגובה‬
‫על‪-‬פי השורה האלקטרוכימית (למרות שהתגובה היתה נתונה)‪ ,‬העיסוק בנושאים אלו הרחיק‬
‫אותם מהמשימה‪ ,‬הקשורה לשינויי מסה בתהליך‪ .‬לכן‪ ,‬כנראה‪ ,‬הקבוצה לא הצליחה למצוא את‬
‫הקשר בין התרחשות התגובה לבין שינוי המסה הנדון בטיעונים המופיעים בדף הפעילות‪ .‬קבוצה‬
‫‪ , 2‬לעומתה‪ ,‬לאחר שבררה לעצמה מהי התגובה שהתרחשה ובעזרת הנחיית המורה‪ ,‬קישרה בין‬
‫התצפיות לבין ניסוח התגובה‪ ,‬ולבסוף‪ ,‬התפנתה להתעמק בדיון על שינוי המסה‪.‬‬
‫תמלול השיח בקבוצה ‪ 1‬בכיתתה של פנינה‬
‫תור‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫‪8‬‬
‫‪9‬‬
‫‪10‬‬
‫‪11‬‬
‫‪12‬‬
‫‪13‬‬
‫‪14‬‬
‫‪15‬‬
‫‪16‬‬
‫‪17‬‬
‫‪18‬‬
‫‪19‬‬
‫‪20‬‬
‫‪21‬‬
‫‪22‬‬
‫‪23‬‬
‫דובר תוכן‬
‫אה עשינו את זה‬
‫ל‬
‫מה דעתכן מה נכון? משהו אמור לקרות משהו אמור לרדת מהמוט‪ ,‬משהו אמור‬
‫ל‬
‫להתרכב עם משהו זה אמור להשתנות‪.‬‬
‫כמו שהיה לנו בניסוי על הברזל‪ ,‬שמשהו נעלם אולי זה דומה אז זה חייב להשתנות‪.‬‬
‫ל‬
‫אני חושבת שהמסה תקטן בגלל ש‪ ,..‬או שלא‪ ,‬אין כאן כזו‬
‫ג‬
‫מר מה אתן חושבות?‬
‫ל‪+‬נ אנחנו חושבות שנעמי צודקת‬
‫נעמי נשמעת הכי הגיונית כי אומנם נוסף ציפוי נחושת אבל גם עוברים יוני אבץ‬
‫ל‬
‫לתמיסה‪.‬‬
‫יש לך עפרון?‬
‫ג‬
‫זה מוסר אלקטרונים מחזר‪ ,‬ופה נכנסים אלקטרונים‬
‫נ‬
‫חשוב שנדע מה קורה‪.‬‬
‫ג‬
‫מה לא נכון‪,‬‬
‫ל‬
‫משה אני חושבת שבטוח לא נכון‬
‫נ‬
‫מה קורה עם הפרוטונים‬
‫ג‬
‫פרוטונים לא עוברים הם בתוך הגרעין‬
‫נ‬
‫וגם רונית זה לא נכון‬
‫ג‬
‫משה לא נכון כי האבץ הגיב‪ ,‬אז משהו קורה‪ ,‬לא יכול להיות שהמסה שלו גדלה‪ ,‬אני‬
‫ל‬
‫חושבת שאולי המסה נשמרה או ירדה‬
‫גם אני חושבת‬
‫ג‬
‫רונית לא נכונה? כי המסה נשמרת בתוך הכלי אבל זה לא חייב שזה יישאר עליו‬
‫ל‬
‫מר אתם מסכימים עם מה שהיא מסבירה?‬
‫כן‪ ,‬נעמי צודקת כי האבץ הגיב‪ ,‬אז חלה ירידה במסה שלו אבל היונים עוברים לא‬
‫ל‬
‫שוקעים‪.‬‬
‫אני לא מסכימה עם אף אחד‪.‬‬
‫ג‬
‫החום הזה זה כן משהו‪ ,‬זה בטוח תרם למשהו‬
‫נ‬
‫ל‬
‫זה התגובה בין ‪ Zn‬לבין ‪Cu‬‬
‫‪212‬‬
‫‪25‬‬
‫‪26‬‬
‫נ‬
‫ל‬
‫‪27‬‬
‫‪28‬‬
‫‪29‬‬
‫‪30‬‬
‫‪31‬‬
‫נ‬
‫ג‬
‫ל‬
‫נ‬
‫ל‬
‫‪32‬‬
‫‪33‬‬
‫‪34‬‬
‫‪35‬‬
‫‪36‬‬
‫‪37‬‬
‫‪38‬‬
‫‪39‬‬
‫ל‬
‫נ‬
‫ל‬
‫ג‬
‫נ‬
‫מר‬
‫ג‬
‫מר‬
‫‪40‬‬
‫‪41‬‬
‫ג‬
‫ל‬
‫‪42‬‬
‫‪43‬‬
‫‪44‬‬
‫‪45‬‬
‫‪46‬‬
‫‪47‬‬
‫‪48‬‬
‫נ‬
‫מר‬
‫נ‬
‫מר‬
‫נ‬
‫ג‬
‫מר‬
‫‪49‬‬
‫‪50‬‬
‫‪51‬‬
‫‪52‬‬
‫מר‬
‫ג‬
‫נ‬
‫ל‬
‫‪53‬‬
‫‪54‬‬
‫‪55‬‬
‫‪56‬‬
‫‪57‬‬
‫מר‬
‫נ‬
‫מר‬
‫ג‬
‫ג‬
‫‪58‬‬
‫‪59‬‬
‫‪60‬‬
‫‪61‬‬
‫‪62‬‬
‫‪63‬‬
‫‪64‬‬
‫‪65‬‬
‫ל‬
‫ג‬
‫ל‬
‫נ‬
‫ל‬
‫נ‬
‫ל‬
‫מר‬
‫‪66‬‬
‫‪67‬‬
‫‪68‬‬
‫ל‬
‫נ‬
‫ל‬
‫‪69‬‬
‫ג‬
‫השאלה אם זה משפיע על המסה?‬
‫אה‪ ..‬זה שקע על פני המוט אז זה מגדיל את המשקל שלו‪ .‬אז תום צודק‪ ,‬אם זה‬
‫שקע על פני המוט אז זה מגדיל את המשקל שלו‪ .‬אם את מוסיפה למשהו נתון עוד‬
‫חומר אז זה שוקל יותר‪ ,‬לא? נגיד את מוסיפה לקלמר עוד משהו הוא שוקל יותר‪ ,‬אז‬
‫כשיש עליו את הדבר הזה זה שוקל יותר‬
‫החום נוצר מהתמיסה וגם מהאבץ עצמו‬
‫אבל אם משהו יצא מהאבץ אז אי אפשר לדעת שעכשיו זה יותר‬
‫אבל מה שיצא מהאבץ זה החום הזה זו התגובה שקרתה‪ ,‬זה החמצון חיזור‬
‫איך את יודעת שהם לא השתנו?‬
‫תקריאי את תום המסה של המוט תגדל כי שקע עליו פי שתיים כסף‪ ,‬ז"א התוצר‬
‫מוסיף מסה‪ .‬גם החום אמור לשקול‪.‬‬
‫אז כנראה משה צודק‬
‫מדברים על מסת המוט ולא על כל המסה‬
‫לא כתוב פה שחלק מהמוצק ירד למטה‪ ,‬המוצק התווסף על המוט‪.‬‬
‫אבל יוני אבץ עוברים‪ ,‬אם אני זוכרת יונים לא משפיעים על המסה‪.‬‬
‫האם האלקטרונים או הפרוטונים שוקלים?‬
‫מסת האלקטרונים זניחה‪.‬‬
‫יונים יצאו מהאבץ‪ ,‬אבל מה שיוצא זה האלקטרונים‬
‫ברגע שהאלקטרונים נמסרים אין מי שיחזיק את היונים והם נופלים לתמיסה‪ .‬אם‬
‫האלקטרונים יוצאים אין מי שיחזיק‪ .‬יוני אבץ פלוס שתיים עוברים לתמיסה‪.‬‬
‫ונחושת מצפה את המוט‪.‬‬
‫אז כנראה נעמי צודקת כי מה שירד בא במקומו וזה ישתווה‪.‬‬
‫מה שירד אז גם חזר זה כאילו השתווה ירדה המסה של הפלוס אבל במקומו בא‬
‫החום‬
‫וזה בגלל שזה יחס של אחד לאחד‪.‬‬
‫את אומרת שזה קשור ליחס‬
‫זה קשור ליחס כי אולי ירדו שתיים ונוספו ארבע אז יש לך יותר‬
‫באיזה יחידות היחס?‬
‫מולים‬
‫ביחס של מולים‬
‫היא אומרת שירד וגם נוסף מכאן אתם צריכים להמשיך לחשוב לא לקחתם בחשבון‬
‫משהו‪ ,‬זו סטוכיומטריה פשוטה‪ .‬זו סטוכיומטריה פשוטה‪.‬‬
‫אני אתן לכן את הרמז שנתנו לקבוצות אחרות – מסה מולרית‪ ,‬שזה המון המון‬
‫מס' מולים ‪ n,‬שווה למסה חלקי מסה מולרית או מסה מולרית חלקי מסה‪.‬‬
‫מה זה קשור?‬
‫בואי נראה אולי היונים האלה שוקלים יותר מהיונים האלה‪ ,‬או הפוך‪ ,‬אז אם זה‬
‫יותר כבד זה כאילו מתחלף‪ ,‬החלקיקים מתחלפים‪.‬‬
‫מי הכי קרוב למה שחשבתם? הנה היא מתחילה ‪...‬‬
‫נעמי‪.‬‬
‫צריך לנמק את אחת התשובות הלא נכונות‬
‫שניה‪ ,‬בואו נבדוק את המסה המולרית‬
‫המסה המולרית של אבץ גדולה מזו של נחושת נכון? זאת אומרת שהאטומים שלו‬
‫כבדים יותר‬
‫מה זאת אומרת‬
‫אי אפשר להשתמש בנוסחה זה לא עוזר‬
‫היחס הוא אחד לאחד זאת אומרת ש‪..‬‬
‫מה את מחשבת? אבץ נותן אלקטרונים? והוא נתן אלקטרונים?‬
‫כן‬
‫ולו יש מסה יותר גבוהה‬
‫כן‬
‫אני מבקשת ממכן לגבש דעה‪ ,‬אם היו נתונים בשאלה אני בטוחה שבצ'יק הייתם‬
‫פותרים‪.‬‬
‫אם זה אותה מסה מולרית נגיד אז זה לחלק ל‪ X-‬נכון?‬
‫לא‪ ,‬זה ‪ X‬לחלק כי זה המסה‬
‫אז היונים של אבץ זה פחות יונים‪ ,‬לא יונים מולים‪ ,‬אם זו אותה כמות חומר אותו‬
‫‪ m‬אותה מסה המולים לא אותו דבר‪.‬‬
‫אם זה אותו מסה זה לא אומר אותו מולים‬
‫‪213‬‬
‫‪70‬‬
‫‪71‬‬
‫‪72‬‬
‫‪73‬‬
‫ל‬
‫נ‬
‫ל‬
‫ג‬
‫‪74‬‬
‫‪75‬‬
‫ל‬
‫ג‬
‫‪76‬‬
‫‪77‬‬
‫ל‬
‫ל‬
‫‪78‬‬
‫‪79‬‬
‫‪80‬‬
‫‪81‬‬
‫‪82‬‬
‫‪83‬‬
‫‪84‬‬
‫ל‬
‫ג‬
‫ל‬
‫נ‬
‫ל‬
‫נ‬
‫ל‬
‫‪85‬‬
‫ל‬
‫‪86‬‬
‫‪87‬‬
‫‪88‬‬
‫‪89‬‬
‫‪90‬‬
‫‪91‬‬
‫‪92‬‬
‫‪93‬‬
‫נ‬
‫ל‬
‫תראי נגיד ‪ X ,X‬לחלק ל‪ 65-‬לא שווה כמו ‪ X‬לחלק ל ‪.63‬‬
‫אם המכנה יותר אז גדול נקבל מספר יותר קטן‪.‬‬
‫אם לקחו אותה כמות חומר של אבץ ונחושת יוצא שבנחושת יש יותר מולים ‪.‬‬
‫את אומרת שזה מאוזן‪ ,‬זה יחס בין המולים‪ ,‬והמסה המולרית של אבץ יותר גדולה‬
‫מהמסה של ‪Cu‬‬
‫אי אפשר לדעת את זה‬
‫למה אי אפשר לדעת? אם זה יחס של אחד לאחד זה היחס של המולים‪ ,‬ואם זה יחס‬
‫של המולים‬
‫אז זה יוצא אם המסה של אבץ היא ‪ X‬והמסה של הנחושת היא ‪ Y‬אז‬
‫תראי ‪ X‬לחלק ל‪ 65-‬שווה ‪ n‬וגם ‪ Y‬לחלק ל‪ 63 -‬שווה ‪ n‬ו ‪ n‬שווה ‪ n‬אז זה יוצא‬
‫ששמו יותר נחושת לא יותר אבץ‪ ,‬אנחנו יודעים משהו אחד‪.‬‬
‫אז המסה של המוט השתנתה‪.‬‬
‫צריך לבחור משהו ולהגיד שהוא לא נכון‬
‫בואו נגיד שרונית לא נכונה‬
‫בוא נגיד שמשה לא נכון בטוח‬
‫לרונית החומר נשמר אבל זה לא אומר שמשקל נשאר פה‬
‫המסה של הכלי לא השתנתה אבל המסה של החומרים בתוכה יכולה להשתנות‪.‬‬
‫חוק שימור החומר בתגובה עצמה‪,‬היא תישאר נגיד היו ‪ 2‬ק"ג אז יישאר אבל זה לא‬
‫מחייב שאותה כמות תישאר לאבץ‪ ,‬זה לא אומר אז רונית בטוח לא נכון‪ .‬בואו נבחר‬
‫את רונית נוכל להסביר‪.‬‬
‫חוק שימור החומר מחייב שאותה כמות של חומר תישאר אבל זה לא אומר‬
‫שהחומר חייב לשמור על אותה מסה‪ ,‬כאילו הוא יכול לעבור את המסה שלו‬
‫בתגובה‪ .‬חלק מהמסה שלו עוברת בתגובה‪ ,‬ז"א שהמשקל הכללי חייב להישמר על‪-‬‬
‫פי חוק זה אבל כל חומר יכול להעביר חלק ממנו‪.‬‬
‫בואי נכתוב על נעמי‬
‫אני לא בטוחה שזה לא נכון‬
‫ע‬
‫ל‬
‫ע‬
‫נ‬
‫ע‬
‫‪94‬‬
‫‪95‬‬
‫ל‬
‫ע‬
‫האם אתן יודעות מה מתרחש בתגובה?‬
‫זו תגובה של חמצון חיזור‬
‫מזה אבץ?‬
‫מה הקשר? מתכת‬
‫ומה זה האבץ מוסר אלקטרונים כאשר הוא נפגש עם יוני הנחושת אז מה קורה‬
‫לאבץ?‬
‫התקבל יון של אבץ וה‪ Cu-‬הפך למתכת רגילה‬
‫האבץ הופך ליונים והנחושת הופכת למתכת רגילה‪ .‬מה האבץ עושה במים? הוא‬
‫במצב אקווה הוא יצא למים‬
‫נכון שזה ביחס של אחד לאחד‬
‫האבץ השתחרר ונוסף נחושת התלבשה על המוט אבל הם לא באותו משקל‬
‫זה לא אותו משקל‪ ,‬הנחושת יותר קל‬
‫יפה מאוד‬
‫אחד כבד יצא ואחד יותר קל נכנס‪.‬‬
‫אבל המסה מולרית‪ ,‬אה‪ ..‬נכון‬
‫לא‪ ,‬לא לא היחס הוא אחד לאחד‪ ,‬אל תתבלבלי‪ ,‬האבץ משחרר שני האלקטרונים‬
‫הנחושת מקבלת שני האלקטרונים ‪ .‬האבץ יצא והנחושת נכנסה‪ ,‬הנחושת קלה יותר‬
‫אז מה קרה בעצם?‬
‫המסה ירדה‬
‫נכון‬
‫אבל אין כאן תשובה כזו‬
‫האם המסה ירדה עלתה או לא השתנתה‬
‫ירדה‬
‫לדעתנו‪[ ,‬צחקוק] לדעתנו המסה של המוט ירדה משום שהמסה המולרית של האבץ‬
‫יותר גדולה משל הנחושת ועל כל אבץ שעוזה נכנס נחושת שהוא יותר קל‪.‬‬
‫‪ 96‬ע‬
‫‪ 97‬ע‬
‫‪ 98‬נ‬
‫‪ 99‬ע‬
‫‪ 100‬ע‬
‫‪ 101‬ל‬
‫‪ 102‬ע‬
‫‪103‬‬
‫‪104‬‬
‫‪105‬‬
‫‪106‬‬
‫‪107‬‬
‫‪108‬‬
‫ל‬
‫ע‬
‫ע‬
‫ע‬
‫ל‬
‫ל‬
‫‪214‬‬
‫תמלול השיח בקבוצה ‪ 2‬בכיתתה של פנינה‬
‫תור‬
‫דובר‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫ג‬
‫י‬
‫ג‬
‫מר‬
‫א‬
‫מר‬
‫‪7‬‬
‫ג‬
‫‪8‬‬
‫‪9‬‬
‫י‬
‫מר‬
‫‪10‬‬
‫‪11‬‬
‫‪12‬‬
‫ג‬
‫י‬
‫מר‬
‫‪13‬‬
‫‪14‬‬
‫‪15‬‬
‫‪16‬‬
‫‪17‬‬
‫‪18‬‬
‫‪19‬‬
‫‪20‬‬
‫‪21‬‬
‫‪22‬‬
‫‪23‬‬
‫ג‬
‫מר‬
‫ג‬
‫מר‬
‫ג‬
‫מר‬
‫ג‬
‫ט‬
‫מר‬
‫א‬
‫מר‬
‫‪24‬‬
‫‪25‬‬
‫‪26‬‬
‫‪27‬‬
‫‪28‬‬
‫‪29‬‬
‫‪30‬‬
‫‪31‬‬
‫מר‬
‫ג‬
‫מר‬
‫ג‬
‫מר‬
‫מר‬
‫מר‬
‫‪32‬‬
‫‪33‬‬
‫‪34‬‬
‫ג‬
‫מר‬
‫י‬
‫‪35‬‬
‫‪36‬‬
‫‪37‬‬
‫‪38‬‬
‫‪39‬‬
‫‪40‬‬
‫‪41‬‬
‫ג‬
‫מר‬
‫ג‬
‫א‬
‫מר‬
‫ג‬
‫ג‬
‫‪42‬‬
‫‪43‬‬
‫‪44‬‬
‫מר‬
‫ט‬
‫תוכן‬
‫נראה לי שנעמי זה נכון‬
‫גם לי‬
‫זה הכי הגיוני‬
‫מי צודקת?‬
‫נעמי‬
‫נעמי‪ ,‬שימו לב קראו את הטענות‪ ,‬בסדר וחוו את דעתכם לגבי נכונות או אי‬
‫נכונותם‪ ,‬זה מה שחשבת שנעמי‪ ,‬למה זה נכון? למה אחרים טועים?‬
‫א‪ ..‬כי תום סתם מבלבל את המוח‪ ,‬בגלל שבאמת נוסף ציפוי נחושת אבל באמת גם‬
‫חלקיקים יצאו מה‪...‬‬
‫חלה ירידה במסת האבץ כי יוני אבץ עוברים לתמיסה‪.‬‬
‫צודק כן‪ ,‬בוא נעשה את זה בצורה כאילו מסודרת‪ ,‬משה אומר‪" :‬מסת המוט עלתה‬
‫כי נוספה למוט המסה של ציפוי הנחושת" אבל יש משהו נכון במה שהוא אומר יש‬
‫משהו חלקי במה שהוא אומר?‬
‫נכון כן נוספה אבל בכל זאת ה‪...‬‬
‫חלה ירידה במסת האבץ כי יוני האבץ עוברים לתמיסה‬
‫בסדר‪ ,‬בסדר‪ ,‬עוברים לתמיסה‪ ,‬אבל‪ ,‬הוא אומר ש"מסת המוט עלתה כי נוספה‬
‫למוט המסה של ציפוי הנחושת" זה לא בסדר מה שהוא אומר?‬
‫נוסף אבל גם ירד א‪..‬‬
‫נוסף וגם ירד‬
‫כמו שנעמי אומרת כמו שנעמי‬
‫אז נעמי כאילו יותר קרובה למה שהיית חושב‬
‫טוב ‪.....................‬‬
‫אם לא הייתם רואים מה שהם אומרים‪ ,‬מה אתם הייתם חושבים?‬
‫כמו נעמי‬
‫גם‬
‫לגמרי הכל‬
‫זה מה שחשבתי גם‬
‫מה טוענת נעמי? למה אתם חושבים שנעמי צודקת? אם הייתם צריכים לשכנע אותי‬
‫שנעמי צודקת מה הייתם עונים לי?‬
‫א‪...‬‬
‫אני טוענת שהיא לא צודקת‪ ,‬תשכנעו שהיא צודקת‬
‫יוני אבץ עוברים מהמתכת לתמיסה‬
‫ומה מתווסף?‬
‫הציפוי נחושת‬
‫מצוין!‬
‫עכשיו ‪ ...‬שימו לב‪ ,‬הוא אמר שנחושת עולה והאבץ ירד תנסו לחשוב‬
‫אם אני לוקחת את המוט ואני שוקלת אותו לפי מה שנעמי אומרת נכון?‪ ,‬מסת המוט‬
‫לא תשתנה‪ ,‬כי אתם אומרים שמה שעבר לתמיסה זה בדיוק הנחושת שעלתה שם‪,‬‬
‫הכל מתאים ‪ ,‬על סמך מה?‬
‫יכול להיות שאנחנו חושבים שזה נכון כי‪...‬‬
‫דבר דבר‬
‫יכול להיות שאנחנו חושבים שזה נכון כי גם תום תומך בזה גם הוא חושב כך וזה‬
‫יותר ארוך‬
‫לא אבל הוא הוסיף לך כסף‪ ,‬מאיפה הוא הביא את זה?‬
‫לא הוא נותן דוגמה‬
‫יכול להיות שזה שילוב של זה וזה‪.‬‬
‫לא הבנתי מה חוק שימור החומר קשור?‬
‫שילוב של מה? של מי? שילוב של נעמי ורונית?‬
‫כן‪ ,‬יכול להיות חוק שימור החומר‪,‬כי‬
‫יכול להיות שאולי זה כן מומס בזה‪ .‬אבל זה לא בדיוק‪ ,‬אבל חוק שימור החומר‬
‫כאילו אומר שזה כן‪.‬‬
‫אאה‬
‫מה קורה כאן? מה נראה לך?‬
‫יכול להיות שתום צדק‬
‫‪215‬‬
‫נראה לי נעמי ותום‬
‫נעמי ותום הם כמעט בסדר‬
‫באמת צדק נראה כאילו זה ביחס של אחד לאחד‬
‫צודק? צודק לגמרי?‬
‫מי תום?‬
‫כן‬
‫כן‪,‬נראה לי‬
‫תגיד‪ ,‬ז"א שמבחינתך אי‪ ..‬משה לא צודק‬
‫לא‬
‫יש לכם פה את סעיף ב' שאומר בחרו באחת הטענות שקבעתם כלא נכונה ונמקו‬
‫מדוע היא לא נכונה משה לפי דעתכם‪ ,‬כך אמרתם‪ ,‬הוא טוען לא נכון‪ ,‬תגידו לי למה‪,‬‬
‫למה זה לא נכון?‬
‫הוא אומר שמסת המוט עלתה כי נוסף ציפוי נחושת‬
‫למה אתה לא מסכים איתו?‬
‫אבל המסה גם ירדה‪ ,‬כי יוני אבץ עוברים מהמתכת לתמיסה‪.‬‬
‫כן‪,‬בסדר‪,‬הלאה‬
‫רק אם זה ביחס של אחד לאחד אז זה כאילו באמת ככה‪.‬‬
‫מה זאת אומרת ביחס של אחד לאחד? דבר לא לפחד‪,‬זה בלי ציון‪ ,‬אני רוצה לשמוע‪,‬‬
‫כן‪,‬‬
‫זאת אומרת ‪,‬אתה מסכים עם נעמי אבל מקבל את ההסתייגות של תום‪.‬‬
‫כן‪ ,‬כן‪ ,‬אבל רק בתנאי שזה ביחס של אחד לאחד‪ ,‬אז כן‬
‫אז כן מה?‬
‫אז זה נכון‪.‬‬
‫נכון מה‬
‫מה שנעמי אומרת‪,‬רק בתנאי שזה ביחס של אחד לאחד אז כן‪.‬‬
‫אני אוסיף לכם רק עוד אלמנט אחד לדיון‪ ,‬ותנסו לחשוב עליו‪ ,‬זה המושג מסה‬
‫מולרית‪.‬‬
‫מסה מולרית מולים‬
‫אם מישהו יודע לעשות א‪..‬‬
‫בוא נבדוק מסה מולרית‪ ,‬תביאו מחשבון!‬
‫אתה יודע את המסה מולרית של זה? ‪...........‬‬
‫כשמישהו מקבל אלקטרונים זה חיזור או חמצון?‬
‫חיזור‪ ,‬תסתכל פה זה אפס ופה שתיים‪ ,‬שתיים ואפס זה חיזור נראה‬
‫מה הקשר? מה זה קשור?‬
‫בוא נראה‪ ,‬המסה המולרית היא ‪65‬‬
‫מה זה עוזר לך?‬
‫היה לו אפס והוא הפך ל‪ -‬פלוס ‪ 2‬הוא עבר חיזור‬
‫כן‪ ,‬מה זה קשור?‬
‫לא יודע חיזרו אחריו‬
‫נכון אתה עושה את זה פחות שתיים משהו כזה‪ ,‬פחות שני אלקטרונים ואז אתה‬
‫ומכפיל בשתיים‬
‫פחות שתי אלקטרונים‪ ,‬נכון‪ ,‬אבל איך כאילו זה קשור למסה המולרית?‬
‫מאיפה אני יודע?‬
‫היו שואלים אותנו שעור אחרי‬
‫מאיפה אני יודע למדנו את החומר הזה לפני שנה‬
‫‪45‬‬
‫‪46‬‬
‫‪47‬‬
‫‪48‬‬
‫‪49‬‬
‫‪50‬‬
‫‪51‬‬
‫‪52‬‬
‫‪53‬‬
‫‪54‬‬
‫ג‬
‫מר‬
‫ג‬
‫מר‬
‫ט‬
‫ג‬
‫ט‬
‫מר‬
‫ט‬
‫מר‬
‫‪55‬‬
‫‪56‬‬
‫‪57‬‬
‫‪58‬‬
‫‪59‬‬
‫‪60‬‬
‫ג‬
‫מר‬
‫ג‬
‫מר‬
‫ג‬
‫מר‬
‫‪61‬‬
‫‪62‬‬
‫‪63‬‬
‫‪64‬‬
‫‪65‬‬
‫‪66‬‬
‫‪67‬‬
‫מר‬
‫ג‬
‫מר‬
‫ג‬
‫מר‬
‫ג‬
‫מר‬
‫‪68‬‬
‫‪69‬‬
‫‪70‬‬
‫‪71‬‬
‫‪72‬‬
‫‪73‬‬
‫‪74‬‬
‫‪75‬‬
‫‪76‬‬
‫‪77‬‬
‫‪78‬‬
‫‪79‬‬
‫‪80‬‬
‫ג‬
‫מר‬
‫ג‬
‫ט‬
‫א‬
‫ג‬
‫ט‬
‫ג‬
‫ט‬
‫א‬
‫ג‬
‫א‬
‫ג‬
‫‪81‬‬
‫‪82‬‬
‫‪83‬‬
‫‪84‬‬
‫א‬
‫ט‬
‫ג‬
‫ט‬
‫‪85‬‬
‫‪86‬‬
‫‪87‬‬
‫‪88‬‬
‫‪89‬‬
‫‪90‬‬
‫‪91‬‬
‫‪92‬‬
‫‪93‬‬
‫‪94‬‬
‫‪95‬‬
‫‪96‬‬
‫אני לא יודע מה זה קשור למסה מולרית‪ ,‬היא אמרה‬
‫ג‬
‫ט אולי חמצון חיזור מה אבל לא מסה מולרית‬
‫אנחנו לא זוכרים‬
‫ג‬
‫א אה‪....‬הוא מסר‬
‫אז צריך להכפיל פה בשתיים כאן‬
‫ג‬
‫ט זה נראה לי שלא כי זה אותו דבר זה יחס של ‪ 1‬ל ‪1‬‬
‫לא זוכר ‪ ,‬מה‬
‫ג‬
‫א זה היה לו אפס האפס אני לא זוכר מה זה אומר‬
‫ט איך אתה עושה את זה לפי חמצון חיזור?‬
‫א זה נהיה פלוס ‪ 2‬קוראים לזה דרגת חמצון כך קוראים לזה נראה לי‬
‫פיה‪ ,‬פיה‪ ,‬זה קשור לחמצון חיזור?‬
‫ג‬
‫מר זה קשור לחמצון חיזור ולסטוכיומטריה‬
‫‪216‬‬
‫‪97‬‬
‫‪98‬‬
‫‪99‬‬
‫‪100‬‬
‫‪101‬‬
‫‪102‬‬
‫‪103‬‬
‫‪104‬‬
‫‪105‬‬
‫‪106‬‬
‫‪107‬‬
‫‪108‬‬
‫‪109‬‬
‫‪110‬‬
‫‪111‬‬
‫‪112‬‬
‫‪113‬‬
‫‪114‬‬
‫‪115‬‬
‫‪116‬‬
‫‪117‬‬
‫‪118‬‬
‫‪119‬‬
‫‪120‬‬
‫‪121‬‬
‫‪122‬‬
‫‪123‬‬
‫‪124‬‬
‫‪125‬‬
‫‪126‬‬
‫‪127‬‬
‫‪128‬‬
‫‪129‬‬
‫‪130‬‬
‫‪131‬‬
‫‪132‬‬
‫א‬
‫מר‬
‫א‬
‫פ‬
‫ג‬
‫ט‬
‫ג‬
‫י‬
‫ג‬
‫י‬
‫מר‬
‫א‬
‫מר‬
‫ג‬
‫ט‬
‫ג‬
‫ט‬
‫ג‬
‫ט‬
‫ג‬
‫ט‬
‫ג‬
‫ט‬
‫ג‬
‫ט‬
‫ג‬
‫ט‬
‫ג‬
‫ט‬
‫א‬
‫ט‬
‫ג‬
‫ט‬
‫ג‬
‫ט‬
‫מר‬
‫‪ 133‬ג‬
‫‪ 134‬ט‬
‫‪ 135‬מר‬
‫‪ 136‬ט‬
‫‪ 137‬מר‬
‫‪138‬‬
‫‪139‬‬
‫‪140‬‬
‫‪141‬‬
‫‪142‬‬
‫‪143‬‬
‫ג‬
‫ט‬
‫מר‬
‫ט‬
‫ג‬
‫מר‬
‫כשמשהו נותן אלקטרונים מהו? קוראים לו מחזר?‬
‫כן מחזר‬
‫זה קשור?‬
‫איי לא ממש‬
‫אני לא זוכר‬
‫סטכיומטריה אבל איך זה קשור לסטוכיומטריה?‬
‫תעשה מסה מולרית צריך לחשב את המסה‬
‫אולי מולים מספר מולים וכל אלה‬
‫מולים חלקי מסה מולרית שווה‬
‫מולים שווה למסה חלקי מסה מולרית‬
‫אז מה אתם אומרים? יש חידושים בקבוצה?‬
‫זה מחזר וזה מחמצן‬
‫מה הלאה?‬
‫נכון‪ ,‬מה זה קשור‬
‫איך עושים מסה חלקי מסה מולרית שווה ‪ n‬שווה מולים?‬
‫אבל מה המסה פה לא נתון לנו פה‪.‬‬
‫לא נתון לנו את המולים גם‪.‬‬
‫אולי את המולים אולי את המולים אחד על אחד זה כאילו מול‬
‫זה אחד על אחד אבל לא אומרים לך כמה מולים‬
‫‪ 16‬כפול ארבע ‪ ,‬רגע המסה של המוט תגדל ‪159.5‬‬
‫זה ‪ 65‬וזה‬
‫אני זוכר שיש כזה מתכות כאילו שמתחברות יותר ופחות יש כזה נו‪.‬‬
‫א‪ ..‬מחזרים ומחמצנים‬
‫מי שלא יכול לחמצן או לחזר את משהו‬
‫אבל הם באמצע הטבלה מתכות מעבר אי אפשר לדעת‬
‫איך קוראים לטבלה כרומו לא זוכר‬
‫מה הקשר‪ ,‬אלקטרו הטבלה האלקטרו‬
‫אה‪ ...‬השורה האלקטרוכימית איפה אני אמצע את זה רק אלוהים יודע‬
‫גיל תמצא לי את זה‬
‫אי מה זה אומר‪ ,‬ש‪ Zn‬ראשון ו ‪ Cu‬אחריו מה זה אומר?‬
‫אז ‪ Zn‬יכול למסור לו אלקטרונים‪ ,‬אז זה כן טוב והוא לא יכול למסור לו‪.‬‬
‫נתנו לך את התגובה עם ‪ Ag‬אז באמת האבץ נותן לו אלקטרונים‬
‫לפי טבלת האלקטרושליליות ‪ Zn‬מחזר יותר טוב מ ‪ Cu‬לכן תתרחש תגובה‬
‫אז תתרחש תגובה‪ ,‬אבל מה הקשר?‬
‫האם יש קשר לשורה האלקטרוכימית?‬
‫לא לא כל כך‪ ,‬ממש לא‪ ,‬כי סה"כ לי פה נראה‪ ,‬אני מסתכלת פה מה הנושא? משה‬
‫מדבר על מסה‪ ,‬מסה‪ ,‬מסה‪ ,‬מסה מה יש לי להסתכל לזה‪ ,‬זה מה הוא נותן לי האם‬
‫תתרחש תגובה‪.‬‬
‫אבל לא אומרים לי מהי המסה‬
‫לא אומרים מהי המסה‬
‫אומרים לי שכן מתרחשת תגובה‪ ,‬מה יש לי להסתכל על השורה האלקטרוכימית מה‬
‫שאני מתעסקת פה‪ ,‬האישו פה לדבר על המסה של המוט‬
‫זה המסה מולרית בעצם‬
‫לכן השורה האלקטרוכימית יכולה לעזור לי במקרה ואני לא יודעת אם מתרחשת‬
‫תגובה‪ .‬בסדר?‬
‫זה מה רצינו לבדוק‬
‫אז מה לעשות לחשב מסה לחלק למסה מולרית אז מה?‬
‫אני לא יודעת‬
‫רצינו לאמת את הדברים‬
‫לגלות את מספר המולים?‬
‫תרשמו את המסקנות שלכם‪ ,‬ובחרו משהו שלא הסכמתם ותדווחו לכיתה‪ ,‬זה לא‬
‫ציון מעניין אותי מה חושבים‪.‬‬
‫‪217‬‬

דוקטור לפילוסופיה - Weizmann Institute of Science

Transcription

Similar documents

דף עבודה לבניית דיבייט - המכון למורשת בן גוריון

01 הצגת פרויקט חקר בביולוגיה -ט- תשעד

פעילות אופטית

תכנית הלימודים לכתה ט` שנה"ל תשע"ה

תכנית הלימודים לכתה ח` שנה"ל תשע"ה

פיתוח חשיבה - המכינה האוניברסיטאית

כיתה ז`

מבחן מועד א - אוניברסיטת בר אילן

מבחן מועד ב`- תשע"ג - אוניברסיטת בר-אילן

עלון מורי הביולוגיה

מצגת של PowerPoint