kriat beynaim38-39

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 51 תרשים 2 :תחזית צבירת מכסות צינון (Portions Chill (על פי המודל הדינמי - בשישה אתרים בעולם באמצע המאה ה- 21) 21st Mid (ובסוף המאה ה- 21) 21st End.( התחזית מתוארת לשלושה מצבי פעילות של האדם לצמצום פליטת גזי חממה )B1, A2, A1B.) לכל מצב מתוארות עמודות בשלושה צבעים: כחול, ירוק ואדום שמציגים תחזית על פי שלושה מודלים אקלימיים שונים. לקוח מתוך: ,5, 6 ONE PLoS. trees nut and fruit temperate for chill winter affects change Climate). 2011., (H.P, Brown., A.M, Semenov., H.E, Girvetz., E, Luedeling .e20155

52> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 אמצעים גינוניים )הורטיקולטוריים( יש בידינו שני אמצעים הורטיקולטוריים לשיפור התעוררות הפקעים בעצי פרי נשירים: הראשון הוא כיפוף ענפים הצומחים זקופים למצב אופקי. תמונה 2 :התעוררות פקעים על ענפים זקופים ומוטים לכיוון האופקי בתפוח פקעים שונים דורשים מנת קור שונה; הפקעים הקודקודיים דורשים פחות קור מאחרים על מנת להתעורר. פקעים וגטטיביים צדדיים דורשים את הקור הרב ביותר. לכן במצב של חסר חלקי של קור מתקבלת במקרים רבים התעוררות ראשונית של הפקע הקודקודי בעוד שהפקעים הצדדיים מפגרים בהתעוררות מאחר שהם דורשים יותר קור. מצב זה מייצר עיכוב קודקודי של הפקעים הצדדיים והם לא יתעוררו כלל. שינוי תנוחת הענף לאופקי או לזווית קרובה לאופקי תאפשר לפקעים הצדדיים להתעורר גם אחרי התעוררות הפקע הקודקודי )תמונה 2.) האמצעי השני הוא צמצום הצימוח הווגטטיבי. מעבר לדרישה הגנטית לדרישת קור ספציפית לכל מין, עוצמת הצמיחה גורמת לשינוי של דרישת הקור, כך שככל שעוצמת הצמיחה של הענפים והעלים מתחזקת, כך מספר מכסות הצינון הנדרשות עולה. על ידי בקרת השקיה ודישון חנקני, שימוש בכָּ נות מְ נַ נְ סות, או באמצעות מעכבי צימוח אפשר לצמצם את עוצמת הצמיחה של הענפים ובכך לשפר את התעוררות הפקעים על אותם ענפים. אמצעים פיזיקליים שני אמצעים נמצאו יעילים מאד בהשפעתם על שבירת התרדמה והם הצללה על המטע וקירור התנדפותי בשעות היום החמות. הצללה מקטינה חשיפה לאור שנמצא כגורם נוסף המשפיע על התעוררות מהתרדמה של הפקעים. בבתי הגידול הטבעיים של עצי פרי נשירים, החורף מאופיין בימים קצרים ובזווית שמש נמוכה. שני אלו גורמים למיעוט אור שנמצא תורם להתעוררות הפקעים. 15 ,16 .נמצא שהצללה עד החשכה מלאה משפרת את תגובת הפקעים לקור בכך שהיא מקטינה את דרישת הקור של הפקעים. בנוסף, ההצללה מונעת קרינה ישירה על העץ ובכך נמנעת עליית טמפרטורת היום מעבר לטמפרטורה בצל. חיפוי המטע ביריעות כהות מעל לעצים אכן ינמיך את עליית טמפרטורת היום של הפקעים בימים בהירים, אך עשוי להפריע להתקררות הלילית של הנוף. לעומת זאת יריעות אנכיות אינן מפריעות להתקררות הלילית, בניגוד ליריעות אופקיות, ולכן הוכנסו לשימוש מסחרי בצ‘ילה )תמונה 3.) תמונה 3 :יריעות שחורות מוצבות אנכית להצללה על עצי דובדבן בצ‘ילה ההשפעה השלילית של טמפרטורות גבוהות המובילות לביטול השפעת קור קודם עשויה להתגבר בעקבות ההתחממות הגלובלית שמובילה ליותר ימים בהירים ולעלייה בטמפרטורות המקסימום היומיות. בתנאי מזג אוויר חם, במקרים רבים יש די חשיפה לשעות של טמפרטורה נמוכה בלילה, אך השפעתן של שעות אלה מתבטלת על ידי טמפרטורות יום גבוהות )מעל C °18 .)

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 53 הדרך השנייה לשיפור התעוררות הפקעים במצב של חסר קור היא על ידי קירור התנדפותי באמצעות התזת מים מעל נוף העצים בשעות היום. המים שמתנדפים יגרמו להנמכת טמפרטורות היום הגבוהות ויאפשרו צבירה של שעות הקור 17( גרף 1 .) אמצעים כימיים ישראל הייתה מחלוצות השימוש בכימיקלים לפיצוי על קור חסר לשבירת תרדמה. עוד בשנות הארבעים של המאה הקודמת פותחו בארץ כמה כימיקלים שהיו בשימוש מסחרי עשרות שנים ואִ פשרו התעוררות טובה של פקעי זנים שונים של עצי פרי נשירים שיובאו 3 הוביל מארצות שבהן חורפים קרים הרבה יותר. סמיש )1954) כיוון זה ואחריו המשכנו בחיפוש אמצעים נוספים 18 ,19 ,20 ,21 ,22 ,23 , 24( תמונה 2 ,)ולאחרונה שוב התעורר עניין בחומרים אלה בשל הוצאתם משימוש של כימיקלים שנמצאו בעלי רעילות לאדם, כמו דורמקס 23 ,25 מכלל החומרים השונים הנמצאים בשימוש ראויים לציון שמנים מינרליים ותרכובות דיניטרו, במיוחד מֶ ּפְ טילדינוקַ אפ C18H24N2 .)ריסוס בשמנים המינרליים מעכב פעפוע של חמצן O6 ) אל הפקעים, ובכך גורם להפקת אנרגיה במצב אנאירובי שתוצריה גורמים לשבירת תרדמה. חומרים נוספים, כמו חנקות, שיכולים לגרום לשבירת תרדמה אינם עוברים את קרומי התאים. השילוב 8 1245 1530 1815 2100 2345 230 515 800 1045 1330 1615 1900 2145 30 315 600 845 1130 1415 1700 1945 2230 116 400 645 930 1215 1500 1745 2030 2315 200 445 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 שעה ביום (C (°טמפרטורת הפקעים יבש לח גרף 1 :הנמכת טמפרטורת פקעי העץ בשעות היום בהשפעת קירור התנדפותי )מתזים הופעלו ל-2 דקות מדי 15 דקות כשטמפרטורת הענפים עלתה על C°18) של ארמוברק שהוא אמין שומני )חומר מחדיר, שעובר קרומי תאים( וחנקות וכן הורמונים כמו ציטוקינין ובמיוחד תידיאזורון הן לבדו והן יחד עם שמנים מינרליים הם בעלי השפעה חזקה מאוד על שבירת תרדמה. עבודה בתחום זה נמשכת גם כיום 26 ,27 .השפעת הכימיקלים הללו היא בקבלת התעוררות פקעים אחידה ולעיתים גם בהקדמת התעוררות הפקעים 28( תמונות 4 ,5 .)עם זאת לא נוכל לפצות על יותר משליש מהקור הדרוש. תמונה 4 :עצי תפוח שרוססו בכימיקלים להתעוררות באביב הקודם המראים פרחים ופירות מתפתחים על הצימוח הצידי )משמאל( מול ביקורת )מימין(.

54> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 תמונה 5 :קידום הבשלת פירות דובדבן על ידי הקדמת פריחה באמצעות כימיקלים לשבירת תרדמה שניתנו לעץ לפני ההתעוררות )טיפול בדורמקס מימין וביקורת משמאל( מניעת תרדמה אפשר לתאר מצבי קיצון שבהם רמת הצינון החורפי תיפגע כל כך שלא יהיה אפשר להגיע ליכולת לעורר את הפקעים; זאת מאחר שהאפשרויות העומדות לפנינו שצוינו לעיל אינן יכולות לפצות על יותר משליש מהקור החסר. עדיין יש לפנינו אפשרות נוספת, והיא שימוש בשיטת מניעת התרדמה. אמצעי זה מבוסס על הנעת העצים לפרוח וללבלב בטרם נכנסו למצב תרדמה עמוקה, כלומר בשלב ה-Paradormancy , על ידי מניעת תרדמה ללא קשר לדרישת הקור של הפקעים. טכניקה זו פותחה בעולם בארצות טרופיות נעדרות קור בכל מיני הנשירים 29 .היא מאפשרת באזורים אלה גם קבלה של יותר מיבול אחד בשנה. שיטה זו שוכללה על ידינו לגבי עצי פרי גלעיניים בישראל ואומצה בארץ על ידי כמה מגדלים 30 , 31 .התעוררות הפקעים מושגת על ידי שילוב של השרת עלים, הצְ מָ אָ ה ולאחריה השקיה, וריסוס בכימיקלים שוברי תרדמה בתקופה שבה טרם הושרתה תרדמה מלאה בפקעים. מתקבלת התעוררות פקעים טובה בראשית החורף, וזאת בתנאי שפעולה זו תתבצע בטרם כניסה לתרדמה עמוקה, בדרך כלל בחודש נובמבר )תמונות 6 , 7 ו-8) מאחר שכניסה לתרדמה שונה בין פקעי לבלוב, המושפעים בעיקר מחשיפה ליום קצר, ובין פקעי פריחה, המושפעים בעיקר מחשיפה לקור – תתקבל פריחה טובה ועלווה מעטה, וזאת מאחר שהיום הקצר מעודד כניסה לתרדמה של הצימוח הצעיר; ותתקבל חַ נָ טָ ה טובה אך מיעוט התפתחות של עלווה. מצאנו שאפשר לשפר את הלבלוב על ידי ריסוסי ג‘יברלין. שיטה זו מתאימה רק לאזורים חופשיים מקָ רָ ה בחורף ואומצה על ידי כמה מגדלים בגידול מסחרי, בעיקר בדרום. תמונה 6 :אפרסקים מהזן אלמוג. שתי השורות השמאליות רוססו במשיר עלווה ובשובר תרדמה בראשית נובמבר והשורה הימנית הושארה כביקורת. צולם ב-1 בדצמבר ]2022] תמונה 7 :האפרסק ”ארלי גרנד“ בראשית מארס ]2022 ]בבית דגן

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 55 תמונה 8 :מניעת תרדמה, האפרסק ”עודד“ בג‘וליס, 22.12.20 סיכום במאמר הוצגה תופעת התרדמה והסיבות לקיומה וכן הוצגו דרישות הקור ודרך חישובן. תוארו האמצעים שישנם ברשותנו להתמודדות עם מחסור בקור חורפי, במיוחד על רקע ההתחממות הגלובלית. אפשר להגיע להקדמת פריחה והבשלה, להגברת אחידות ההתעוררות ולהבטחת יבול גבוה גם כשהקירור החורפי הטבעי איננו מספק – עד לרמה מסוימת – באמצעים הורטיקולטוריים, פיזיקליים וכימיים. הוצגו אמצעים שונים לשיפור התעוררות הפקעים גם בתנאי צמצום בקור חורפי: בקרת צמיחה מופרזת, הטיית ענפים למצב אופקי, הצללה, קירור נוף ביום על ידי התזה, ושימוש בכימיקלים לשבירת תרדמה. מעקב אחרי צבירת הקור הוא הבסיס לקביעת עיתוי הטיפול בכימיקלים שוברי תרדמה. המודל הדינמי נמצא כעוקב בצורה טובה אחרי צבירת הקור באפרסק. הוא מקובל כמודל הטוב ביותר כיום לקביעת צבירת הקור. אין לנו אפשרות לפצות על יותר משליש הקור החסר, ולכן ההתחממות הגלובלית מציגה אפשרות שגידול עצי פרי נשירים באתרים נמוכים לא יהיה אפשרי בעתיד, אלא אם נצליח לפתח זנים איכותיים דורשי קור מועט מאוד. הוצגה האפשרות של מניעת תרדמה כדרך של עקיפת דרישת הקור וקבלת יבול בכיר ומסחרי בגלעיניים, באזורים חופשיים מקרה בחורף, בלי קשר לדרישת הקור. מקורות Physiological : ecodormancy and para, Endo). 1987. (L. R Darnell and. C. G Martin., D. J Early., A.G Lang 1 .377-371: 22 HortScience. research dormancy for classification and terminology ;trees fruit perrenial in dormancy Bud). 1997. (A.H Norman and. Y.S, Wang., J.L, Rowland., A, Erez., M, Faust 2 .629-623: 32 HortScience. release and maintenance induction dormancy for basis Physiological .203-182: 5. Physiol Plant. Rev. Ann. plants woody in Dormancy). 1954. (M.R Samish 3 peach in negation and enhancement chilling Quantitative). 1979a. (H.C, Hendershott and., A.G Couvillon., A Erez 4 .540-536: 104.Sci. Hort. Soc. Amer. J. cycle daily a in temperatures high by buds high by negation chilling on length cycle of effect The). 1979b. (H.C Hendershott and., A.G Couvillon., A Erez 5 .576-573: 104. Sci. Hort.Soc. Amer. J. buds leaf peach dormant in temperatures completion rest on temperatures moderate of influence the of Characterization). 1987. (A.G Couvillon and., A Erez 6 .680-677: 112.Sci. Hort. Soc. Amer. J. peach in .Amer. J. peach the in rest on temperatures high of duration and level of Effect). 1985. (A, Erez and., A.G Couvillon 7 .581-579: 110. Sci. Hort. Soc :plants in breaking dormancy of dependence temperature The). 1987a. (A.G Couvillon and., A, Erez., S, Fishman 8 .483-473: 124 Biology. Theor. Jour. transition cooperative a involving model step-two a of analysis Mathematical :plants in breaking dormancy of dependence temperature The). 1987b. (A.G Couvillon and., A Erez., S, Fishman 9 .322-309: 126 Biology. Theor. Jour. temperatures controlled under studied processes of Simulation .review A: production nut and fruit temperate for for chill winter on impacts change Climate). 2012. (E Luedeling 10 .229-218: 144 Horticulturae Scientia

56> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 of completion dormancy on effects Temperature). 2003. (A, Erez and. A, Moshe. R, Stern., M, Flaishman., A, Naor 11 .641-636: 128. Sci. Hort. Soc. Amer. J. apple in buds vegetative 12 יוסף י., אוזן ל. ,בהר"ד ע., אוסטינסקי-צידקי א., חלפון נ. ואמיתי א. )2021 .)השירות המטאורולוגי, פרוייקט מאמ"ל דו"ח שלב ה: מדדי טמפרטורה שעתיים, עבר ועתיד. 29 ע. temperate for chill winter affects change Climate). 2011., (H.P, Brown., A.M, Semenov., H.E, Girvetz., E, Luedeling 13 .e20155, 5, 6 ONE PLoS. trees nut and fruit ,Erez. A In. subtropics and tropics the in solutions and problems, phenomenon, dormancy Bud). 2000. (A, Erez 14 .pp 48-17. Netherlands The, dordrecht, Publishers Academic Kluwer. climates warm in crops fruit Temperate, Editor Prunus (peach the of break bud flower and leaf in light of role The). 1966. (S Lavee and., M.R Samish., A Erez 15 .659-650: 19. Pl. Physiol). persica break bud leaf on period rest the during light in limitation of effect The). 1968. (M.R Samish and., S Lavee., A Erez 16 .764-759: 21. Pl.Physiol). Persica Prunus (peach the of by buds nectarine of breaking rest improve to cooling Evaporative). 1983. (A.G Couvillon and., A Erez 17 .481-480: 18 HortScience. temperatures daytime high counteracting 18 ארז א., לביא, ש. וסמיש, מ.ר. )1969 .)אמצעים משופרים לשבירת התרדמה באפרסק ובמיני עצי פרי נשירים אחרים. עלון הנוטע כ"ג 206–211. 19 ארז א, צור א. )1978 .)שבירת תרדמה בניצני תפוח. השפעת שמנים פרפיניים ודיניטרואורטו קרזול. עלון הנוטע ל"ב 529–539. 20 ארז א., לביא, ש. )1970 .)יעילות טיפולים לשבירת תרדמה בעצי פרי נשירים. 1 השפעת טיפולים לשבירת תרדמה על רמת היבול מידת ההבכרה וגודל הפרי במישמש קנינו. עלון הנוטע כ"ה 135–142. 21 ארז א. ולביא, ש. )1971 .)יעילות טיפולים לשבירת תרדמה בעצי פרי נשירים. 2 .טיפולים משולבים לשבירת התרדמה בגרעיניים. עלון הנוטע כ"ו 99–105. 22 ארז א. )1971 .)יעילות טיפולים לשבירת תרדמה בעצי פרי נשירים. 3 .שמנים מטווח זיקוק צר. עלון הנוטע כ"ו 105–113. 23 ארז א. )1978 .)שבירת תרדמה בניצני תפוח. השפעת הטמפרטורה על פעילות ריסוסי שמן ודיניטרו-קרזול. עלון הנוטע ל"ב 607–610. .1243-1240: 22 HortScience. paper symposium Invited. break bud of control Chemical). 1987. (A, Erez 24 reduced wirth efficiency: chemicals breaking Dormancy). 2008. (A Hadar and. A Aronovitz. Z Yablowitz., A Erez 25 .112-105: 772. Hort Acta. phytotoxicity for chilling winter reduced on effects warming global with Coping) 2022. (A Erez and. A Shalom Sar. O Crane 26 .100-91: 1346. Hort Acta. trees fruit deciduous 27 קראין ע., שטרן ר., עוגני י., שר-שלום א., עגיב מ., דורון י., גרינבלט י., אנטמן ש. וארז א. )2015 .)שבירת תרדמה בתפוח: פיתוח חלופות לאלזודף. עלון הנוטע ס"ט אוקטובר 34–38. 28 שניר י. וארז א. )1988 .)טיפולי שבירת תרדמה בגודגדן. עלון הנוטע מ"ב 535–538. chilling the and rest avoiding, latitudes low at fruit zone-temperate of Production). 1987. (R.G Edwards 29 .1240-1236: 22 HortScience. requirement 30 ארז א., יבלוביץ ז. ופרנקל מ. )1990 .)מניעת תרדמה לקבלת התעוררות מחוץ לעונה באפרסק פלורדהפרינס 89/88 .עלון הנוטע מ"ד 989–992. 31 לרנר ח. ארז א. )1991 .)הבכרת אפרסק מהזן טקסס על ידי מניעת תרדמה. השדה ע"א 881–887.

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 57 מן המאמר אל שדה ההוראה מאמרו של פרופ‘ אמנון ארז מציג ידע המבוסס על מחקרים שנערכו בארץ בהקשר של אי התאמתם של מיני עצים נשירים שהובאו מאזורים ממוזגים לתנאי הטמפרטורה בארץ, אשר הקשתה על השגת ”מכסות הצינון“ הנדרשות להתעוררות פקעי הפרחים. כיום משרת ידע זה את כלל מדינות העולם הסובלות משינויי אקלים, ובהם קיצור התקופות שהטמפרטורה בהן נמוכה מחד גיסא ועלייה במשך התקופות החמות במהלך החורף מאידך גיסא. שינויים אלו גורמים לבעיה בהתעוררות הפקעים ולצמצום ביבול הפרי. השיטות שפותחו בארץ כדי להתגבר על המחסור במכסות צינון מתאימות ליישום במדינות אלה. תוכן המאמר יכול לשמש אותנו המורים בהקשר של כמה נושאים: רבייה בצמחים – אף על פי שנושא זה מוגדר בשנה זו כרשות, הרי מבחינה אזרחית יש חשיבות שהלומדים יבינו כיצד הירקות והפירות שהם חלק חשוב מן המזון שהם צורכים מגיעים אל השוק, אל המרכולים ואל המטבח. ההיכרות עם תהליך התעוררות הפקעים המתואר במאמר היא חלק מן המענה לשאלה: ”כיצד מגיעים התפוחים, השזיפים, המשמשים, האפרסקים, הדובדבנים ועוד אל שולחננו“?. חשוב למקם את התעוררות הפקעים במחזור חיי הצמח, כלומר, בהנצת הפרחים שאחר כך יעברו האבקה )על ידי חרקים בעצים נשירים(, הפריה ויצירה )חנטה( של פירות. יש להציג את הדרישה המיוחדת של העצים הנשירים ל“מכסות צינון“ כמקרה מיוחד המווסת את תהליך הפריחה. אקולוגיה – התהליך שעליו מבוסס המאמר בנושא תרדמה של עצים נשירים והתעוררות הפקעים הוא דוגמה להשפעתם של גורמים אביוטיים על גורמים ביוטיים. זוהי דוגמה לתגובה של העצים לשינוי בתנאים הסביבתיים של משך היום וטמפרטורת הסביבה. מדע יישומי – המאמר מכיל מגוון דוגמאות של ידע שנתגלה במחקר המיושם בחקלאות של גידול עצי פרי נשירים, ובהן: אמצעים גינוניים )הורטיקולטוריים(, אמצעים פיזיקליים, אמצעים כימיים ואמצעים למניעת תרדמה. תחקירנות מדעית טכנולוגית תחקירנות מדעית טכנולוגית היא תוכנית שפותחה במחלקה להוראת מדעים במכון ויצמן למדע והופעלה על ידי המחלקה שנים מספר. את התוכנית ליווה ספר לתלמיד ומדריך למורה. מטרת התוכנית היא להביא להיכרות אותנטית עם העשייה במדע וטכנולוגיה בסביבת בית הספר ולאפשר להם מגע עם מדע וטכנולוגיה ”בפעולה“, כמו גם מפגשים עם מדענים, מהנדסים, חקלאים ואנשי טכנולוגיה. התלמידים מגיעים לפגוש ולצפות באנשי המקצוע במקומות עבודתם – במעבדות, במפעלים, בשדות ובמטעים, מראיינים אותם ונוטלים חלק במחקר מדעי או ביישומו. בהמשך, המידע שהם אוספים מעובד, מנותח ומוצג לבסוף בפני תלמידים אחרים. התהליך נעשה הן ברמת הכיתה השלמה והן בלמידה שיתופית בקבוצות )Collaboration .)

58>> קריאת קריאתביניים ביניים ■■ גיליון גיליון 38-39 38-39 ■■ יוני יוני 2023 2023> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 אפשר להקשיב להרצאה של ד“ר זהבה שרץ, שעמדה בראש התוכנית, על מהותה ויתרונותיה של התוכנית כיום, תהליכי למידה מבוססים על תחקירנות במדע וטכנולוגיה מּונְ חים על ידי מכון דוידסון לחינוך מדעי במכון ויצמן. כדי לקיים תחקירנות מדעית טכנולוגית בהקשר של גידול פירות של נשירים התלמדים צריכים: . ללמוד תחילה את נושא הרבייה ואת הדרישות להתעוררות פקעים בעצים נשירים. . להשתתף בלמידה חוץ-כיתתית הכוללת סיור/ים במטעי נשירים ובמפגש עם החקלאי המגדל, לרבות תצפית בפעולות שהוא נוקט )אפשר לבקר בתקופת תרדמת העצים ובתקופת התעוררות הפקעים. חשוב להכין שאלות לחקלאי כדי להבין לעומק את התהליך ואת פעולותיו, לכתוב את עיקרי הדברים ולצלם תמונות מתהליכים חשובים. . לסכם את הנלמד מן הסיור ואף להעלות שאלות נוספות שיופנו אל החקלאי. . להכין כתבה בנושא ההתאמות הנדרשות בגידול נשירים כדי להתגבר על המחסור ב“מכסות צינון“. באזורים שבהם מטעי נשירים אינם נגישים לאוכלוסייה, אפשר להזמין חקלאי המגדל עצים נשירים להרצות בנושא בפני התלמידים או לקיים תחקירנות במדע וכטנולוגיה בסוגיות חקלאיות אחרות הנוגעות לאספקת מזון. בחירת נושא התחקירנות שאילת שאלות מיקוד שאלת התחקירנות צפייה ומעקב אחר העבודה באתר ופגישה עם נציגים מהאתר (תצפיות וראיונות) ארגון, עיבוד וייצוג המידע הצגת ממצאי ותוצרי התחקירנות איתור ואיסוף מידע ממקורות שונים: ספרי עיון, כתבי עת, מאגרי מידע ממוחשבים מציאת אתר לתחקירנות ותכנון הביקור

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 59 הוראת המדעים ״כל המודלים שגויים, אולם חלקם שימושיים״ משפט זה, שאמר הסטטיסטיקאי האמריקאי המפורסם ג׳ורג׳ 1 ,משקף את טיבם של המודלים המדעיים שהפכו להיות בוקס כלים מרכזיים לא רק בעולם המחקר המדעי, אלא כמעט בכל תחום שנדרשת בו קבלת החלטות. לדוגמה, אנשי מערכת הבריאות משתמשים במודלים לחיזוי קצב התפשטות של מגפות על מנת לקבל החלטות ביחס לצעדים הדרושים לבלימת ההתפשטות, כפי שראינו בתקופת הקורונה. חזאים משתמשים במודלים על מנת לספק לנו מידע ביחס למזג האוויר הצפוי בימים הקרובים. חברות האנרגיה משתמשות במודלים גאולוגיים על מנת להחליט היכן כדאי לחפש מאגרי גז חדשים. גם בנושא שינוי האקלים המודלים המדעיים משחקים תפקיד משמעותי. מודלים אלה מסבירים לנו כיצד מתרחשים תהליכים שונים המשפיעים על האקלים, כמו הצטברות גזי החממה באטמוספרה או כריתת יערות המאיצים את ההתחממות הגלובלית. הם גם עוזרים למקבלי החלטות להפעיל שיקול דעת וחשיבה ביקורתית בניסיון להתמודד עם נושא שינוי האקלים, על ידי הרצת סימולציות של תרחישים אפשריים בהינתן תנאים מסוימים. לכן יש למודלים המדעיים חשיבות רבה בהוראה ולמידה של מקצועות המדעים בבתי הספר – אנו רוצים שהתלמידים יֵדעו להשתמש במודלים בצורה נכונה וביקורתית, וגם לפתח את ההבנה שלהם ביחס לטיבם של מודלים מדעיים, יתרונותיהם . 2 ומגבלותיהם מה זה מודל מדעי? בהגדרה הפשוטה ביותר, מודל מדעי הוא ייצוג מופשט של תופעה בעולם האמיתי למטרה מסוימת. מתוך הגדרה זו אנו מבינים שמודל אינו העתק מדויק של המציאות, אלא רק ייצוג של היבטים 3 .כבר מכאן מסוימים מתוך התופעה הרלבנטיים למטרת המודל ניכרת אחת ממגבלות המודל: ההיבטים שהמודל מציג תלויים 4 .ייתכן שישנם היבטים בהבנה ובתפיסה של מי שבנה את המודל חשובים נוספים המשפיעים על התופעה המיוצגת שבאופן מכוון או בטעות לא הובאו בחשבון במודל. המודל המדעי הוא בעצם ייצוג של מערכת, הכוללת משתנים 5 .לדוגמה, מודל של מולקולת שונים ואת האינטראקציות ביניהם פד״ח )פחמן דו-חמצני( יכול להראות את האטומים המרכיבים את המולקולה ואת האופן שבו הם מסודרים. זהו מודל פשוט מאוד. רוב המודלים המדעיים מתארים תופעות ותהליכים הרבה יותר 1 ד״ר תום ביאליק - מרצה בכיר במכללה האקדמית בית ברל. אחד הכלים החשיבתיים בו משתמשים מדענים הוא מודל מדעי. המודל מאפשר למדענים לייצג באופן מופשט תופעה בעולם האמיתי למטרה מסוימת ולהסביר כיצד מתרחשים תהליכים שונים. מודלים שונים משמשים את העולם המדעי לתאר ולהסביר את שינויי האקלים. המודלים מסייעים למקבלי ההחלטות להפעיל שיקול דעת בניסיון להתמודד עם שינוי האקלים על ידי הרצת סימולציות של תרחישים אפשריים בהינתן תנאים מסוימים. לפיכך, ישנו הכרח שתלמידים יבינו את תפקידם של מודלים בהתפתחות המדע, יכירו מודלים מרכזיים בהקשר לתכנית הלימודים במדע וטכנולוגיה. העיסוק בשינוי אקלים מזמן הכרות והתנסות בבניית מודלים מדעיים שיאפשרו לבחון השפעה של הפעלת דרכי התמודדות והיערכות שונות על התופעות הנובעות מההתחממות הגלובלית. שימוש בסימולציות ובמודלים להוראת נושא שינוי האקלים 1 תום ביאליק

60> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 מורכבים ברמות ארגון שונות – כמו מודלים של מעברי אנרגיה בין חלקיקים תת-אטומיים ועד מודלים של התפשטות היקום בחלל. ואכן, ככל שהמודל המדעי מציג תופעה גדולה יותר, מורכבת יותר, המכילה יותר משתנים ואינטראקציות, כך רמת הדיוק של המודל נעשית מוגבלת יותר. מודלים מדעיים יכולים להופיע במגוון צורות. בצורתו המתמטית המופשטת ביותר, מודל מדעי יכול להיות משוואה, אלגוריתם, או פונקציה מתמטית. מודל יכול להופיע גם כציור, גרף, מפה, אובייקט פיזי, או תרשים – המתארים תופעות ותהליכים שונים. בתקופה האחרונה, מודלים רבים מופיעים כמודלים ממוחשבים, מה שמאפשר שימוש קל, זמין ורחב יותר במודל. בעזרת מודלים ממוחשבים אפשר להריץ סימולציות של המודל. בסימולציה מציבים ערכים נבחרים למשתנים המשפיעים במודל, מריצים אותם בנוסחה האלגוריתמית של המודל, ובוחנים את השפעתם על הפלט, כלומר, בוחנים מהם ערכי המשתנים המושפעים, המייצגים תוצאות של תרחישים אפשריים בהינתן תנאים מסוימים של התופעה הנחקרת. כך מעריכים את המודל וחוקרים תופעות מורכבות בצורה יעילה. חשוב לזכור, עם זאת, שגם מודל ממוחשב ונתוני הסימולציה שהוא מספק אינם המציאות עצמה. הם תלויים באיכות הנתונים שבהם בחר להשתמש מי שבנה את המודל, ותמיד יש לזכור שבכל מודל יש רכיבים ידועים ולא ידועים של ”רעש“, אי-ודאות סטטיסטית וכן סטיות הסתברותיות אקראיות. לכן מודלים ממוחשבים יכולים לעזור לנו מאוד בחקר תופעות, אך הם תמיד יהיו רק השערה כללית ולא מדויקת של תרחישים אפשריים בעתיד, בעיקר כשמדובר בתופעות מורכבות כמו שינויי אקלים. לְ מה משמשים מודלים מדעיים? מודלים מדעיים משמשים כלי לחקירה, הסבר וחיזוי של תופעות מדעיות. מדענים משתמשים במודלים על מנת לחלוק את ממצאי המחקרים שלהם עם עמיתיהם ועם הקהל הרחב, ועל ידי כך הם מקבלים ביקורת ומשוב המסייעים להם לשפר את המודלים שבנו. בשיעורי המדעים אנו רוצים שהתלמידים יתנסו בתהליך 6 . החקר וילמדו עם מודלים ובעזרתם, כמו שעושים המדענים אולם, ברוב שיעורי המדעים כיום נעשה שימוש מוגבל במודלים,

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 61 בעיקר ככלי להדגמת תהליכים ותופעות )חשבו על תרשימים המשווים בין רכיבי התא הצמחי מול תא של בעל חיים התלויים ברוב כיתות המדעים, או על מודל מערכת השמש המציג את תנועת כוכבי הלכת סביב השמש שמעלה אבק בארון התצוגה בכל מעבדת בית ספר(. מחקרים מראים שתלמידים זוכים בהזדמנויות מעטות להשתמש במודלים ככלי לבניית טיעון מדעי 5 . המסביר תופעות שונות או לחיזוי תרחישים עתידיים אפשריים כאן טמון גם הפוטנציאל הרב של הוראת מדעים עם ובעזרת מודלים – על ידי שילוב פעילויות הכוללות את כל שלבי תהליך המִ ידּול – מה שיאפשר לתלמידים לפתח ידע, הבנה ומיומנויות של מידול מדעי ולמידה מעמיקה יותר של הנושא המדעי עצמו. גם במסמך מיומנויות דמות הבוגר 2030 של משרד החינוך מצוין שיש צורך לפתח את יכולתם של התלמידים ״לזהות, להשתמש ולבנות מודלים לתיאור, הסבר וחיזוי תופעות״ )עמ׳ 13.) בהקשר של שינוי האקלים, מודלים מדעיים משמשים לחקירה, הסבר וחיזוי של תופעות אקלימיות, השפעות של שינויי אקלים על הסביבה, והשפעתן של התנהגויות אנושיות על מערכות האקלים. מדעני אקלים בונים מודלים ממוחשבים, על בסיס הנתונים והידע הקיימים בידיהם, המאפשרים להם להריץ סימולציות המתארות תרחישים עתידיים בהינתן תנאים מסוימים, כמו אילו שינויים צפויים בטמפרטורה הגלובלית אם נמשיך לפלוט גזי חממה, לכרות יערות, או להשתמש במקורות אנרגיה בלתי-מתחדשים. חשוב לציין שלמודלים אלה יש מגבלות רבות. אנו לא יודעים מספיק על כל הגורמים המשפיעים על שינוי האקלים, מפני שמדובר בתופעה מורכבת מאוד הכוללת אינספור משתנים הנמצאים באינטראקציות ושינויים מתמידים. המודלים המדעיים של שינוי האקלים מספקים לנו השערות לגבי השלכות אפשריות של תרחישים סביבתיים בהינתן תנאים מסוימים, ואנו יכולים להשתמש בהם על מנת לדון, לחשוב, ולהחליט אילו צעדים כדאי לנקוט על מנת לצמצם את הנזקים והסכנות האפשריים של שינוי האקלים – אך עלינו גם להתייחס אליהם בספקנות מסוימת ולהבין שהמודלים, כמו הידע וההבנה שלנו על תופעות מורכבות, כל הזמן משתנים. מהו תהליך המִ ידוּל? תהליך המידול כולל מעגלים חוזרים ליצירת מודלים מדעיים, לרבות: בנייה, בחינה, הערכה, שינוי, ושימוש )איור 1 .)במסגרת שיעורי המדעים בבית הספר, השלב הראשון מצריך חשיפה לתופעה או לבעיה שאותה אנו רוצים לייצג, ורצוי גם לכלול איסוף ראשוני של נתונים היכולים לשמש בסיס ליצירת המודל. בשלב הבא אפשר להתחיל לבנות את המודל. לאחר מכן עלינו לבחון ולהעריך את המודל שבנינו. אם בנינו מודל ממוחשב, אנחנו יכולים גם להריץ סימולציות ולבחון אם הן מתאימות להשערות שלנו ומספקות תחזיות הגיוניות. אלו ישמשו לבחינת ההתאמה והדיוק של המודל לנתונים החדשים שנאספו. על בסיס הבחינה וההערכה של המודל עלינו לשקול לבצע שינויים והתאמות במודל שבנינו כדי לשפר את רמת הדיוק והאמינות שלו, ויש לחזור על תהליך זה כמה שיותר פעמים על מנת להגיע למודל המדויק ביותר. שלב חשוב נוסף של תהליך המידול הוא השימוש במודל להסבר או חיזוי של תופעות. אנו יכולים להסביר תופעות שונות או להציע פתרון לבעיות בעזרת המודלים שיצרנו, לחלוק את הבנתנו עם עמיתים, ולדון בטיבם ואיכותם של המודלים שיצרנו. אנו יכולים גם להריץ סימולציות של מודלים ממוחשבים על מנת לחזות אילו שינויים עתידיים יכולים להתרחש בהינתן תנאים מסוימים, ומה אפשר לעשות על מנת למנוע בעיות או סכנות אפשריות. תהליך המידול הוא מתמשך ומעגלי, ומצריך כל הזמן בחינה מחודשת ושינוי של המודלים הקיימים בהתאם לידע ולהבנה הנמצאים בידינו. מכאן אפשר להבין שמודלים מדעיים לעולם אינם תוצר סופי ומושלם. הם תמיד משתנים ומייצגים את ההבנה שלנו בזמן נתון. מדענים משנים כל הזמן את המודלים שלהם ואת תחזיותיהם בהתאם לתאוריות, לנתונים ולחישובים חדשים שהם עושים. לדוגמה, המודל המקובל כיום של מבנה האטום אינו דומה למודל שהיה מקובל לפני מאה, חמישים או אפילו עשרים שנים. כמו שהידע המדעי הולך ומתפתח עם הזמן, כך משתנים גם המודלים המדעיים המייצגים את הידע המקובל בכל תקופה. זו נקודה חשובה מאוד שיש להדגיש לתלמידים. ההתנסות בתהליך המידול קריטית לפיתוח הבנה זו. ככל שיהיו להם יותר הזדמנויות להתנסות במודלים בשיעורי המדעים – לבנות, לבחון, לשנות

62> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 ולהשתמש – כך תתפתח הבנה זו לגבי טיבו של תהליך המידול המדעי וחשיבותו להתפתחות המדע והידע האנושי. מודלים ללמידה והתמודדות עם תופעת שינוי האקלים ישנו מגוון רחב של מודלים המסבירים את תופעת שינוי האקלים ויכולים לשמש כלי לחיזוי תרחישים אפשריים, לבחינת השלכותיהם ולקבלת החלטות שיאפשרו להתמודד עם סכנות ובעיות הקשורות לשינויים המתרחשים. רוב המודלים הללו הם מודלים ממוחשבים המאפשרים לנו להריץ סימולציות ולבחון תרחישים עתידיים אפשריים של שינויי אקלים וההשפעה האפשרית של פעילויות אנושיות שונות להתמודדות איתם. רובם של מודלים אלה זמינים לציבור הרחב, לפעמים בצורת מפות וגרפים ולפעמים כמודלים ממוחשבים אינטראקטיביים המאפשרים שינוי של משתנים מסוימים במודל. בחלק הבא נבחן כמה דוגמאות של מודלים ממוחשבים הזמינים לשימוש מקוון: ננתח את סוגי המודלים ואפשרויות השימוש בהם בשיעורי המדעים, את יתרונותיהם ואת מגבלותיהם. סוג אחד של מודלים ממוחשבים הוא מודלים מבוססי-סוכן )Models Based-Agent .)במודלים אלה, ישנם סוכנים, כלומר ישויות בודדות אוטונומיות הפועלות לפי כללים מסוימים ברמת המיקרו. בעת הרצת הסימולציה הסוכנים השונים מתחילים לפעול ולהיות באינטראקציה זה עם זה או עם רכיבים אחרים במודל, וכתוצה מכך מתקבלת תוצאה המדגימה תופעה מתהווה )Phenomenon Emergent )ברמת המַ קרו. לדוגמה, במודל של התנהגות נמלים בעת איסוף מזון, כל נמלה מייצגת סוכן בודד הפועל לפי כללים מסוימים )למשל, לעקוב אחרי פרומון של נמלים אחרות או לנוע בקו ישר עד למפגש עם נמלה נוספת(. כשמביטים בהתנהגות המַ קרוסקופית של קבוצה גדולה של נמלים, אנו רואים את התופעה המתהווה, שהיא טור ארוך ומסודר של נמלים הנעות מהקן למקור המזון ובחזרה. נטלוגו )Netlogo )היא פלטפורמה פתוחה המאפשרת בניית סוג כזה של מודלים ושימוש בהם ונמצאת בשימוש רב בהוראת 7 .בהקשר של שינויי אקלים, אפשר להשתמש במודל המדעים זה הבוחן את השפעתם של גורמים שונים – כמו עוצמת קרינת השמש, רמת החזריות פני כדור הארץ, כמות העננים, וכמות הפד״ח באטמוספרה – על הטמפרטורה הגלובלית )תופעה איור 1 .תיאור תהליך המידול בחינת והערכת מודל חשיפה לתופעה ואיסוף נתונים בנייה ושינוי מודל שימוש במודל להסבר או לחיזוי בנייה ושינוי מודלים החלטה של גבולות המערכת הרלוונטית לתופעה זיהוי המשתנים העיקריים שיוצגו במודל קביעת סוג ואופי האינטראקציות בין מרכיבי המודל השונים בחינת והערכת המודל בחינה תיאורטית - לדוגמא על ידי שיתוף המודל עם עמיתים וקבלת ביקורת על טיבו של המודל בחינה אמפירית של ההתאמה והדיוק של המודל והשערותיו לנתונים החדשים שנאספו על ידי: ביצוע ניסויים ותצפיות ואיסוף נתונים הרצת סימולציות במודל ממוחשב בחינת יכולת המודל להסביר תופעות ולספק תחזיות הגיוניות

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 63 מתהווה(. השימוש במודל זה אינו מצריך ידע בתכנות, אך מהצד האחר, המודל פשטני מאוד ואינו מציג את מורכבותה הרבה של תופעת שינוי האקלים )איור 2 .)מודל נוסף הממחיש את תופעת השפעת העוצמה של קרינת השמש והחזריותה אפשר למצוא במודל של PHET בקישור זה. סוג נוסף של מודלים ממוחשבים הוא מודלים של דינמיקה מערכתית )Models Dynamics System .)מודלים מסוג זה מאפשרים בחינה של שינויים לאורך זמן והשפעה של מעגלי משוב )פידבק( המעצימים או מחלישים את התופעה הנחקרת. סייג‘מודלר )SAGEMODELER )היא פלטפורמה פתוחה, מתורגמת לעברית, המאפשרת בנייה של מודלים ושימוש בהם לבחינת 8 .פלטפורמה זו מאפשרת לתלמידים להתנסות קשר בין משתנים במודלים בצורה פשוטה )לבנות, לבחון, לשנות ולהשתמש(, ללא צורך בתכנות. בהקשר של שינויי אקלים, אפשר לתת לתלמידים לבחון ולשנות מודל כזה או לאפשר להם לבנות בעצמם מודל דומה לבחינת הגורמים המשפיעים על הטמפרטורה הגלובלית. גם במודלים אלה ישנה המגבלה של הפשטת-יתר של תופעה מורכבת כמו שינויי אקלים, אך היתרון הוא שהתלמידים יכולים בקלות לשנות את סוג ואופי הקשר בין המשתנים ובכך לקדם את הידע שלהם לגבי טבעם של מודלים )איור 3.) מאחר שפלטפורמת סייג‘מודלר מאפשרת לתלמידים לבנות, לשמור ולשנות מודלים בעצמם, אפשר להשתמש בה להדגמה ולמידה של תהליך המידול. התלמידים יכולים לבנות מודל ראשוני של תופעה, לדוגמה של הגורמים המשפיעים על התחממות כדור הארץ. לאחר מכן התלמידים יבצעו פעילויות למידה שונות וישתמשו בסביבות ממוחשבות המאפשרות לבחון את המודלים השונים )כמו בפלטפורמת נטלוגו שהוצגה למעלה( על מנת לחקור לעומק את התופעה. בהמשך אפשר לתת לתלמידים הזדמנות לחזור למודל שבנו בסייג‘מודלר ולבצע בו שיפורים על מנת שיהיה מעמיק ומדויק יותר. על ידי איסוף המודלים של התלמידים בשלבי הלמידה השונים אפשר גם להעריך את הידע וההבנה שלהם לאורך התהליך. סוג נוסף של מודלים הוא אלה המציגים תהליכים של מעברי חומר או אנרגיה בתוך מערכות מורכבות, כמו מודל ממוחשב זה של חברת פנתאון המציג את מחזור הפחמן בטבע. המודל מאפשר לבחון את מצבורי הפחמן בספֶ רות השונות בכדור הארץ ואת ההשפעה של שינוי רמת השימוש במקורות אנרגיה מאובנים מתכלים ורמת כריתת היערות על מעברי הפחמן בין הספֶ רות. מודל זה גם מאפשר לנו לבצע תחזיות לעתיד לגבי כמות הפד״ח באטמוספרה כתוצאה משימוש במקורות אנרגיה מאובנים או איור 2 :צילום מסך מתוך מודל נטלוגו לשינוי אקלים להבנת המודל לשינוי אקלים הכנסו ל- Info Model באתר של NetLogo

64> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 אנרגית חום בכדוה“א אנרגיה מהשמש פד“ח באטמוספירה הפשרת קרח קרח חדש טמפרטורת כדוה“א אנרגיה מוחזרת לחלל כמות קרח איור 3 .צילום מסך מתוך מודל סייג‘מודלר לטמפרטורה גלובלית כריתת יערות. גם מודל זה אינו מציג במידה מספקת את מורכבות המערכות האקולוגיות והגורמים המשפיעים על מעברי הפחמן, אך הוא מאפשר שימוש במודל ככלי לחיזוי תרחישים עתידיים אפשריים בצורה ויזואלית פשוטה )איור 4.) איור 4 .צילום מסך של מודל פנתאון למחזור הפחמן

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 65 דוגמה אחרונה של מודל ממוחשב של שינוי האקלים הוא 2 הפתוח לשימוש הפלטפורמה של אן-רואודס )ROADS-En) גם בתרגום לעברית )איור 5 .)מודל זה מתאים לשימוש בכיתות הגבוהות למדעים, שכן הוא מורכב יותר ּוויזואלי פחות. מודל זה משמש לחיזוי השפעות של החלטות, מדיניות וצעדים שונים על פליטת גזי חממה וטמפרטורה גלובלית. אפשר למצוא בפלטפורמה את מקורות הנתונים ששימשו לבניית המודל, וגם אפשר לשנות את סוג הגרפים המתקבלים. מודל זה יכול להתאים מאוד לפעילות כיתתית שבה כל קבוצת תלמידים תייצג קבוצה של בעלי אינטרס במהלך דיון על הצעדים הדרושים להתמודדות עם שינוי האקלים, כמו נציגי מדינות עולם שלישי, נציגי חברות האנרגיה, נציגי הארגונים הירוקים וכיוצא באלה. הסבר על 3 תמצאו בחוברות בנושא הוראת שינויי אקלים פעילות בסגנון זה למורים בתיכון שהכינו ד״ר נירית לביא-אלון וד״ר הגר ליס, יחד 2 ראו סרטון הדרכה לשימוש ב-En-ROADS. 3 בקובץ "פתרונות שינוי אקלים מעודכן עברית" 4 השימוש ב-Roads-En בחטיבת הביניים יצריך איפוס של חלק מן המשתנים ובחינת השינויים במעט משתנים על התופעה הנבחנת. עם זאת, בחינת מגוון המשתנים שמופיעים בסימולציה מלמדת על מורכבות שינוי האקלים. עם קישורים למודלים ממוחשבים נוספים והצעות לפעילויות מגוונות בנושא. חשוב לזכור שמודל זה מדגים היטב את מורכבות נושא שינוי האקלים ואת הגורמים הרבים המשפיעים עליו, ולכן הוא מתאים בעיקר לתלמידים בעלי יכולות גבוהות ויש להקדיש 4 לשימוש במודל את זמן רב בתהליך הלמידה. 1 , בהקשר למודלים, עוד אמר הסטטיסטיקאי ג‘ורג‘ בוקס שסטטיסטיקאים )ומדענים..ת“ב(, בדומה לאומנים, נוטים להתאהב במודלים שלהם . חשוב לזכור זאת כשאנו משתמשים במודלים מדעיים. עלינו להביא בחשבון שלמודלים יש יתרונות ומגבלות, ושהם תמיד משתנים ככל שהידע וההבנה שלנו מתקדמים. עם זאת, למידה על מודלים מדעיים ובעזרתם יכולה לתרום רבות לקידום הידע המדעי של התלמידים ולפיתוח ההבנה שלהם לגבי טבע המדע ואופי התהליך המדעי. איור 5 .צילום מסך של מודל אן-רואודס לשינוי האקלים

66>> קריאת קריאתביניים ביניים ■■ גיליון גיליון 38-39 38-39 ■■ יוני יוני 2023 2023> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 מקורות .Building andModel ,analysis Data ,toDesign introduction An :Experimenters Statisticsfor( .1978 .)G .W ,Hunter & .P.E,.G,Box 1 .sons & Willy John Modeling Computational Integrating: Together Working). 2021. (T. S Levy., & T. R Golan., O, Feinerman., E, Fonio., T, Bielik 2 .(57-40 (30, Technology and Education Science of Journal. Systems Complex Investigate to Approaches ארנברג ר. ואורעד י. )אוקטובר, 2018 ,)מודלים בהוראת המדעים. בלוג אגף מדעים, משרד החינוך. 3 .63–49, 26, Education & Science’. for Models ‘versus’ of Models). ‘2017. (C, Passmore. & J, Gouvea 4 learning a Developing). 2009. (J, Krajcik., … D, Fortus., A, Achér., L, Kenyon., A. E, Davis., J. B, Reiser., V. C, Schwarz 5 of Journal. learners for meaningful and accessible modeling scientific Making: modeling scientific for progression .654–632), 6(46, Teaching Science in Research about reasoning based‐odel of development Student). 2017. (T, Sadler., & P, Friedrichsen., A, Kinslow., A, Peel., L, Zangori 6 -1249, 54, Teaching Science in Research of Journal. unit issues scientific‐socio a in change climate and cycling carbon .1273 benefit strongly approach systems complex a does When: compatibility macro–Micro). 2017. (T. S, Levy., & S, Samon 7 .1014-985), 6(101, Education Science?. learning science Learn to Tool Modeling a Using in Students Engaging: Balance the Shifting). 2019. (S. J, Krajcik., D, Damelin., T, Bielik 8 .(1(15, Education Technology and Science, Mathematics of Journal Eurasia. Acidification Ocean about

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 67 הוראת המדעים האם חשבתם מה אפשר לעשות כדי לעצור את התחממות כדור הארץ? איך ההתנהגות שלנו יכולה להשפיע על התפשטות מגפת הקורונה בארץ ובעולם? כיצד אפשר לדאוג לכך שיהיה מספיק מזון לכל האנשים בעולם? או באיזה אופן אנחנו יכולים להשפיע על החיים מתחת למים? בשנת 2015 אימצו מדינות העולם, ובהן ישראל, שבעה-עשר 1 .מדובר בתוכנית פעולה שעל יעדים לפיתוח בר קיימא )איור 1) כל האומות להטמיע על מנת להוביל להתפתחות עולמית בת קיימא עד לשנת 2030 .יעדים אלה נועדו להבטיח חיים טובים יותר לדורות הבאים, תוך מיגור העוני, הגנה על כדור הארץ והקפדה שאף אחד לא יישאר מאחור. "דברו אליי במספרים" מלמידה להשפעה: אקטיביזם של תלמידים בנושא שינוי האקלים 1 שלי רפ ורון בלונדר שינוי אקלים הוא אחד מן הנושאים במודולות שבסביבת הלמידה "דברו אלי במספרים". סביבה זו עוסקת בסוגיות גלובאליות ומשלבת שיח מתמטי ומדעי מבוסס נתונים. בכל מודולה בוחנים התלמידים נתונים ומתבססים עליהם לנסח טיעונים מדעיים ואף חברתיים. הם אף בודקים כיצד אפשר להתמודד עם הסוגיות הגלובאליות ולהשפיע עליהן ואף הופכים לפעילים ומעורבים ששואפים לעשות שינוי ולאמץ הרגלי התנהגות התורמים לפתרון הבעיות. איור 1 :שבעה-עשר היעדים לפיתוח בר קיימא. מקור: SDGIsrael 1 ד“ר שלי רפ, חוקרת בקבוצת הכימיה במחלקה להוראת המדעים במכון ויצמן וראש פרויקט "דברו אליי במספרים". פרופ‘ רון בלונדר, ראש קבוצת הכימיה במחלקה להוראת המדעים במכון ויצמן ואחראית אקדמית של המרכז הארצי למורי הכימיה.

68> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 2 עוסקת באתגרים הגלובליים תוכנית "דברו אליי במספרים" הללו, ובשיח מדעי מבוסס נתונים ומתמטיקה המתחולל בהקשרם. כל מודולה בתוכנית עוסקת באתגר פיתוח בר קיימא אחר, שבו מוצגים לתלמידים נתונים בייצוגים מתמטיים שונים, יחד עם הרקע המדעי הרלבנטי להם. התלמידים מנתחים כל סוגיה באמצעות שימוש במיומנויות מתמטיות גבוהות ודנים בפתרונות שונים המבוססים על הנתונים שעיבדו. לאחר הסקת המסקנות התלמידים מציעים דרכים שבהן הם יכולים להשפיע על סביבתם, בהתבסס על אותם נתונים, ופועלים בהתאם כחלק מן המאמץ הכללי להתמודדות עם שינוי האקלים. פעילויות הלמידה עצמן נמצאות בסביבת פטל )Personalized; PeTeL Learning and Teaching ,)מיזם להוראה ולמידה מותאמת אישית שהשימוש בו מחייב השתלמות מורים ורישום הן של המורים והן של התלמידים. על מנת להבין כיצד התוכנית מסייעת לתלמידים להפוך למשפיעים בנושא האקלים נציג את עקרונות עיצוב התוכנית, כיצד בנויה המודולה בנושא האקלים וכן עדויות מתוך שיח עם מורות אשר הטמיעו את התוכנית בכיתות. 2 פרויקט ”דברו אליי במספרים“ פותח בקבוצת הכימיה, המחלקה להוראת המדעים, מכון ויצמן. בצוות פיתוח הפרויקט לקחו חלק )לפי סדר האל“ף-בי“ת(: גב‘ שושנה אינטרקט, ד“ר מורן בודס, פרופ‘ רון בלונדר, ד“ר שרון גלר, גב‘ פזית נגר, גב‘ עאישה סינדיאני, ד“ר איילת עודאני, ד“ר אלכס פרידלנדר, ד“ר שרמן רוזנפלד, ד“ר אירה ריימן וד“ר שלי רפ. עקרונות העיצוב של תוכנית "דברו אליי במספרים" בכל מודולה בתוכנית אפשר למצוא את עקרונות העיצוב : 2 המאפיינים את התוכנית . מתוך שבעה-עשר היעדים לפיתוח בר קיימא בחרנו את היעדים העשירים במדע. כל מודולה עוסקת ביעד פיתוח בר קיימא מסוים. המודולה עוסקת בהיבטים שונים הקשורים ליעד זה. חלק מן התכנים במודולות רלבנטיים לתוכנית הלימודים, למשל יעדים הקשורים למחזור הפחמן, חומצות ובסיסים ומקורות אנרגיה חלופיים. . בכל מודולה התלמידים נתקלים באתגרים מבוססי נתונים, 3 . שכדי להתמודד איתם נדרש שימוש באוריינות מתמטית הנתונים יכולים להינתן במגוון דרכים: טבלאות, גרפים, מאמרים, מסד נתונים וכדומה. . בכל אחת מהמודולות ישנו דגש על בניית טיעונים מדעיים 4 ,5 .התלמידים משתמשים בנתונים ובעיבוד מבוססי ראיות שביצעו על מנת לבסס את הטענות שלהם ולמנוע שיח אשר מבוסס ומסתמך רק על "תחושות בטן". . כל מודולה מסתיימת בפעילות אקטיביזם מבוססת נתונים, אשר מאפשרת לתלמידים להשפיע על סביבתם הקרובה. איור 2 :תמונת השער לתוכנית "דברו אליי במספרים – אתגרי פיתוח בר קיימא"

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 69 מודולת שינוי האקלים )SDG-13) איור 3 :שער שינוי האקלים מתוך "דברו אליי במספרים – אתגרי פיתוח בר קיימא" איור 4 :דוגמה לפעילות המאפשרת ללומדים לבחון אם ישנה קורלציה בין העלייה בטמפרטורה לבין נוכחות פחמן דו-חמצני במהלך היחידות התלמידים מסתמכים על הנתונים, מתכננים ומבצעים פעילות אקטיביסטית. כחלק מהפעילות על התלמידים "לדבר במספרים", וכך הם משפרים את כישוריהם המתמטיים והמדעיים. התלמידים מקבלים הזדמנות לארגן את מחשבותיהם, לבנות טיעונים מדעיים מבוססים וליצור מודעות לַ צורך בשינוי בסביבתם הקרובה בדרך הקרובה לליבם. כדי להמחיש כיצד עקרונות העיצוב הללו באים לידי ביטוי בתוכנית, נתאר בקצרה את המודולה העוסקת בנושא שינוי האקלים. במודולת שינוי האקלים נחשפים התלמידים לריאיון טלוויזיוני שבוצע עם גְ רֶ טה, הנערה האקטיביסטית משבדיה הפועלת למען עצירת ההתחממות הגלובלית. על התלמידים להחליט אם הם מסכימים עם דבריה, שלפיהם בני האדם הם אלה האחראים להתחממות הגלובלית, דברים אשר בשלב הראשוני מובאים ללא ביסוס מדעי. על מנת שהתלמידים יוכלו להחליט אם דבריה נכונים, הם לומדים להתבונן על היבטים שונים במהלך היחידה. לדוגמה, הם בונים גרפים על סמך מסד נתונים ובוחנים אם באמת יש עלייה בטמפרטורה העולמית. כמו כן הם לומדים את החשיבות של העלייה בטמפרטורה ולמה היא כל כך מעניינת אותנו. נוסף על כך, התלמידים לומדים את המדע הרלבנטי, כלומר, לומדים על אפקט גזי החממה. לאחר מכן הם מבצעים ניסוי כדי לבדוק אם ישנה קורלציה בין העלייה בטמפרטורה לבין נוכחות פחמן דו-חמצני )ראו דוגמה לפעילות הגרף הכחול מתאר את שינוי ה-CO2 באטמוספירה ביחידות ppm לאורך מאות אלפי שנים. הגרף השחור מתאר את שינוי הטמפרטורה העולמית - מוצג כהפרש 0 ) מהטמפרטורה העולמית הרב שנית הממוצעת במעלות צלסיוס )C לאורך מאות אלפני שנים. 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 2.3 4.2 6.1 8.0 0 8.0- 6.1- 4.2- 2.3- 4- 8.4- 6.5- CO2 גלובליות רמות ריכוז CO2 ) 0 אנומליה של טמפרטורה (C שנים 20 C א. מה מייצג כל אחד משני צירי ה-y( הימני והשמאלי( שבאיור? מהו טווח ההערכים שמקבל כל משתנה? ב. מדוע לדעתכם הוצגו שני הגרפים האלה ביחד?

70> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 איור 5 :דוגמה לשאלה מתוך מודולת שינוי האקלים העוסקת בשתילת יערות תוך התבססות על קירובים וחישובים מתמטיים מתכוונים לשתול יער סמוך לכביש על שטח של קילומטר מרובע )1 ק"מ 1 x ק"מ( במטרה לספח כמות גדולה ביותר של פד"ח הנפלט מכלי הרכב הנוסעים על אותו כביש. 1 ק"מ 1 ק"מ צפיפות היער עתידה להגיע למרחק של מטר אחד בין הצמרות של עצים סמוכים באות שורה ובאותו טור. המתכננים מתלבטים בין שני סוגי עצים, כאשר התכנון הוא לשתול עץ מסוג אחד בלבד. לפניכם הנתונים הבאים: סוג העץ קוטר צמרת העץ )במטרים( ירוק עד/נשיר קליטת פד"ח ליום )בגרם( עץ בינוני 6 ירוק עץ 400 עץ גדול 9 ירוק עץ 650 כתבו המלצה מנומקת לגבי סוג העץ העדיף לשתילה במקרה זה. בנימוקכם עליכם להתייחס לנתונים עבור שתי האפשרויות, לגבי המספר המקורב של העצים אשר ניתן לשתול בשטח זה, וכמות הפד"ח שאמורה להיספח. באיור 4 .)לבסוף התלמידים חוזרים לריאיון עם גרטה ומבססים את טענותיהם על סמך העיבודים שביצעו במהלך חלק זה של היחידה. כך נפתחת היחידה של שינוי האקלים. בשלבים הבאים התלמידים נחשפים לתחומים שונים המשפיעים על ההתחממות הגלובלית. כמו גרפים המציגים את התרומה של כל מקור )הפקת חשמל, תחבורה, חקלאות ותעשייה( לפליטת גזי החממה, תוך התמקדות בתחבורה, שהיא כיום המקור העיקרי לפליטות פחמן דו-חמצני. השאלה המובילה את החלק האחרון בפרק זה היא "האם מוטב לנסוע לבית הספר באוטובוס או ברכב פרטי?" התלמידים נחשפים למידע על פליטות פחמן דו-חמצני מכלי תחבורה שונים ומנסים להגיע למסקנה מבוססת נתונים ביחס לשאלה המובילה. בסיום חלק זה הם לומדים בפועל ששינוי בהרגלי הנסיעה שלהם יכול להשפיע משמעותית על פליטות גזי החממה ועל ההתחממות הגלובלית. אולם התשובה לשאלה תלויה בגורמים שונים ואינה ברורה מאליה. בחלק הבא של היחידה התלמידים נחשפים לנתונים על מעגל הפחמן. מתוך עיבוד נתונים אלה הם לומדים כי לא קיים איזון מלא בין פליטות פחמן דו-חמצני לבין הקליטה של פחמן באמצעות הימים והצמחייה. התלמידים מבצעים עיבוד נוסף של מסד הנתונים, ועולה כי מאגרי הפחמן המופק מהאדמה מוגבלים וכי איור 6 :עקומת קילינג. מקור: Scripps Institution of Oceanography at UC San Diego

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 71 לא יהיה אפשר להשתמש בהם לעד. בשלב הזה הם נחשפים לאחד הפתרונות לקליטת פחמן דו-חמצני, והוא שתילת יערות. התלמידים נחשפים גם לנתונים על אודות קליטת פחמן דו-חמצני בעבור סוגי עצים שונים, ותוך כדי שימוש בחישובים וקירובים מתמטיים )ראו דוגמה באיור 5 )בוחנים אילו סוגי עצים מומלץ לשתול ומדוע. בהקשר זה התלמידים נחשפים לעקומת "קילינג" 3 ומסיקים מסקנות על מחזוריות ריכוז הפחמן הדו-חמצני )איור 6) בטבע. התלמידים מעבדים נתונים אודות התכת הקרחונים באנטרקטיקה ובוחנים מה יעלה בגורל ערי חוף מסויימות בהתאם לפליטות שונות של פחמן דו חמצני. מודולת שינוי האקלים, כשאר המודולות, מסתיימת בפעילות 3 עקומת ”קיליניג“, על שם צ‘ארלס דיוויד קילינג, מתארת את הצטברות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה. העקומה ממחישה כי שיעור הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה עולה משמעותית ועקבית. אקטיביזם. בפעילות זו התלמידים, אשר עיבדו נתונים רבים בנוגע לסוגיית שינוי האקלים, נדרשים לבצע שינוי בסביבתם הקרובה במטרה להפחית את טביעת הרגל הפחמנית שלהם. לצורך כך הם מקבלים נתונים משלושה תחומים: צריכת מזון, שימוש בתחבורה וצריכת חשמל ביתית. כל תלמיד בודק את טביעת הרגל הפחמנית שלו בכל אחד מהתחומים הללו ולבסוף מציע דרך שבה יוכל להפחית ב-%15 את טביעת הרגל הפחמנית שלו. כפי שאפשר להבין, המודולה בנויה באופן המאפשר לתלמיד להגיע למסקנות והחלטות הקשורות להתנהגותו בצורה מושכלת, המבוססת על נתונים שאותם עיבד. בחלק מהמקרים, כפי שנפרט בהמשך, התלמידים הם אלו שהחליטו לקחת את פעילות מיחזור צמצום נסיעות שימוש חוזר ותיקון קנו בגדים מיד שנייה אכילת תפריט צמחי שתילת יותר עצים צמצום אכילת בשר קנו ירקות ופירות באופן עונתי ומקומי כבסו במים קרים המנעות מכלים חד-פעמיים שדרוג נורות תאורה חסכון במים הפחתת אשפה נתקו מהחשמל מכשירים שאינם בשימוש הקטנת טביעת הרגל הפחמנית הפחתת במוצרי חלב המנעו ממרכזי קניות גדולים מגורים בבית קטן מעבר לאנרגיה ירוקה נסיעה בחכמה (תחבורה ציבורי) טוסו פחות איור 7 :פעולות לצמצום טביעת הרגל הפחמנית

72>> קריאת קריאתביניים ביניים ■■ גיליון גיליון 38-39 38-39 ■■ יוני יוני 2023 2023> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 האקטיביזם צעד אחד קדימה ויזמו פעולת אקטיביזם נוספת ברמה הבית-ספרית, המשפחתית או הקהילתית אשר תשפיע על הסביבה ועל ההתחממות הגלובלית. פעילות האקטיביזם מנקודת המבט של המורה מתוך שיח עם מורים אשר הפעילו את מודלות שינוי האקלים בכיתתם למדנו על פעילות האקטיביזם אשר התרחשה בכיתות. בכל כיתה בוצע האקטיביזם בצורה שונה, יוזמי הפעילות היו בדרך כלל התלמידים, והם השתמשו בידע בנוגע ל-SDGs שלמדו במהלך היחידה כבסיס לפעילות, יחד עם נתונים שהם למדו ומצאו. לדוגמה, אחת מהמורות שהפעילו את התוכנית סיפרה כי בכיתתה הציעו התלמידים להחליף את כל נורות בית הספר בנורות LED .התלמידים השתמשו בנתונים ובחישובים על מנת להראות את הכדאיות מבחינת פליטת הפחמן הדו-חמצני. אך התלמידים לא הסתפקו בפעילות זאת, אלא החליטו לבדוק גם את הפן הכלכלי ולבחון בתוך כמה זמן תשתלם עלות ההחלפה. כלומר, התלמידים פעלו ברמה הבית-ספרית, ולאחר שמצאו על פי חישוביהם שהפעילות כדאית, פנו לגורמים בעירייה כדי שאלה ישקלו החלפה של הנורות בשאר בתי הספר בעיר. הם כתבו מכתב מנומק ומבוסס נתונים על מנת להוביל שינוי בעירם. בבית ספר אחר החליטו התלמידים להדריך תלמידים בכיתות נמוכות יותר כיצד להתנהג נכון יותר ובכך להוביל לשינוי סביבתי. גם במקרה זה שילבו התלמידים את הידע שרכשו על אתגר הפיתוח שינוי אקלים )SDG13 )ואת מיומנות בניית הטיעון כדי ליזום את הפעילות. התלמידים הם אלו שיצרו הפעם את המצגות בעבור תלמידי השכבות האחרות, ובחרו להציג את המידע והנתונים בצורה המותאמת לרמתם של התלמידים, לרבות המתמטיקה הדרושה להם להבנה של הנתונים. כפי שניתן לראות לפעילות האקטיביזם של כל מודולה היו שתי אופני הפעלה אפשריים: )1 )האקטיביזם המודרך שבו המורה הוא היוזם ומנחה את פעילות האקטיביזם כמו שזו הוצגה בתוכנית. בצורה זו לתלמידים ניתנת עדיין זכות בחירה באשר לאופן שבו ינהגו בתוך הפעילות עצמה; )2 )אקטיביזם פתוח, שבו התלמידים הם יוזמי הפעילות ומפעילים אותה בסביבתם הקרובה. שתי צורות הפעלה אלה אינן סותרות זו את זו, אלא משלימות. במהלך התוכנית אנו מעודדים את המורים לאפשר לתלמידים להציע יוזמות אקטיביזם ולתמוך בהם בהגשמתן. מקורות :World Our Transforming). 2015] (UN [Nations United 1 .Development Sustainable for Agenda 2030 The .goals development Sustainable .S Rosenfeld and., A Bsoul-Sindiani., R Blonder., S Rap 2 agency student for development Curriculum) 2022( .Front. study exploratory An: issues sustainability on .871102:7. Educ ,.F, Setyawan., N, Syakrina., A, Istiandaru., A, Hendroanto 3 students How). 2018. (E., S., A, Hidayat and., I., C., R, Prahmana mathematical’ students of overview An: tasks PISA solves .138–129, 2, 2. Educ. Math. Emerg. J. Int. literacy Enhancing). 2004. (S, Simon and., S, Erduran., J, Osborne 4 .Res. J. science school in argumentation of quality the .1020–994, 41. Teach. Sci Learning). 2006. (J, Osborne and., S, Erduran., S, Simon 5 development and Research: argumentation teach to .260–235, 28., Educ. Sci. J. Int. classroom science the in בשתי צורות ההפעלה, לטיעון המבוסס של התלמידים יש תפקיד מרכזי. מעניין לציין שיש שתי גישות בסיסיות לטיעון: טיעון מדעי 4 ,5 .מטרתם של טיעונים מדעיים היא הבנת תופעה, וטיעון חברתי בהתבסס על נתונים מדעיים תומכים. מטרת הטיעון החברתי, לעומת זאת, היא לשכנע אחרים לקבל עמדה מסוימת, ואפשר להשתמש גם בסוגים אחרים של תמיכה. בדוגמאות לאקטיביזם אשר באו לידי ביטוי בתוכנית, הטיעונים המדעיים של התלמידים שימשו בסיס לטיעונים החברתיים שלהם. סיכום תוכנית "דברו אליי במספרים" כוללת פדגוגיה ייחודית מבוססת נתונים, המעניקה לתלמידים המשתתפים בה הזדמנות להיחשף לנתונים, לעבדם, לנתחם, להרחיב את בסיס הידע שלהם – ובסופו של דבר להגיע למסקנות מבוססות ולפעול על פיהן. אנו מאמינים שבזכות תוכנית זו ודומות לה נחזק את האוריינות המדעית של התלמידים, כמו גם את היכולת שלהם לפעול למען הסביבה בצורה ביקורתית ואחראית יותר, וכך נוכל ליצור שינוי משמעותי מבוסס נתונים ועדויות, אשר יתרום לפתרון סוגיות גלובליות המשפיעות על חיינו.

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 73 משדה ההוראה אימאן, חלא, מועאד ונסים, רינה, טוהר, וגם אורי ומיכל מפוזרים בקבוצות ברחבי האולם, עסוקים בשיח ער, בהשתתפות המורה ועוד מבוגר מומחה )מנטור(, על הרעיון שלהם לתחבורת העתיד. חלק מהם מתקנים ומשלימים מסמכים ואיורים במצגת במחשב. הם כבר השתתפו בהרצאת השראה על יזמות ופיתוח בתחום התחבורה. אחר כך המשיכו את עבודתם בבית הספר ובבית, והם נרגשים לקראת הצגת התוצר שלהם במיזם "תחבורת העתיד" בפני קבוצות אחרות בשבוע מדע וטכנולוגיה, שבו ועדת שיפוט תקבל החלטה מי הקבוצות שיזכו במקומות הראשונים בתחרות. מחפשים פתרונות: תחבורת העתיד – תחבורה ירוקה 1 ,2 ליאורה ביאלר, יהבית לוריא ויעקב קיבה המיזם החינוכי ”תחבורת העתיד- תחבורה ירוקה“ הציע לתלמידי חטיבות ביניים ובתי הספר היסודיים לקחת חלק בפיתוח פתרונות לתחבורה בת-קיימה שמצמצמת את פליטת הפחמן הדו-חמצני לאטמוספרה ותורמת בכך להאטת שינוי האקלים. המאמר מתאר את חשיבות הנושא, את המיזם על כל שלביו והכלים הפדגוגים שסייעו לתלמידים, מציג נתונים מחוות דעת של תלמידים על חלק ממנו ותובנות על האופן בו הפעילו אותו מורים. 1 .יהבית לוריא, יעקב קיבה וד"ר ליאורה ביאלר חברי צוות במרכז המורים הארצי מו"ט חט"ב 2 .תודות למובילי המיזם: בילי פרידמן, מפמ"ר מדע וטכנולוגיה, ד"ר יעל שוורץ, ראש מרכז המורים הארצי למדע וטכנולוגיה בחטיבות הביניים, ד"ר מירי דרסלר וגיא גרובס, ראשי מרכז המורים הארצי למדע למדע וטכנולוגיה בבית הספר היסודי בעבר ובהווה, ד"ר אלי טייכר וד"ר יעל קליין ממשרד האנרגיה ולצוותי מרכזי המורים הארציים. משאיות קלות וטנדרים משאיות בינוניות וכבדות מטוסים אחרים רכבות סירות ואוניות תחבורה הפקת חשמל תעשייה חקלאות מסחר מגורים גרף 1 :התפלגות פליטת גזי חממה בארצות הברית לפי תחומים ב-2020 גרף 2 :התפלגות פליטת גזי חממה לפי כלי תחבורה שונים בארצות הברית ב-2020 מקור: Agency Protection Environmental US - EPA פיתוח ”תחבורת העתיד“ הוא תחום שמובילות מדינות וחברות המייצרות כלי תחבורה במטרה להשיג תחבורה בת-קיימה. מאחר ש-%27 מפליטות הפחמן הדו-חמצני המצטבר באטמוספרה )לפי דווח של EPA מ-2020 )מקורו מתחבורה, יש הכרח לפעול לצמצום פליטות אלה מן התחבורה ובכך להשפיע על האטת ההתחממות הגלובלית )ראו גרף 1 ו-2 .)

74> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 שנים 2010 0 2 4 6 8 10 12 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 מספר רכבים במליונים PHEV Other BEV Other PHEV USA BEV USA PHEV Europe BEV Europe PHEV China BEV China גרף 3 :מלאי עולמי של מכוניות נוסעים חשמליות בין 2010 ל-2020 מקור: Paris, IEA, 2021 Outlook EV Global), 2021 (IEA 0.4 BY CC: License, 2021-outlook-ev-global/reports/org.iea.www://https הערה: המכוניות החשמליות כוללות מכוניות חשמליות מונעות סוללה )BEVs ,)מכוניות היברידיות שבהן הסוללה נטענת מעמדת טעינה )PHEVs )ומכוניות חשמליות המונעות בתא דלק מימני )FCEV) תחבורה בת-קיימה תאפשר ניוד סחורות ואנשים בקצב מהיר ובבטיחות, ובד בבד ללא פליטות פחמן דו-חמצני, או בצמצום רב של פליטתו. כחלק מתהליך זה חלה בשנים האחרונות עלייה במכירות כלי רכב חשמליים בעולם, ממיליון רכבים חשמליים שנמכרו ב-2017 ל-10 מיליון ב-2022( ראו גרף 3.) מהלכים נוספים נמצאים בפיתוח מואץ, ובהם המעבר לתאי דלק מימניים, כמקור אנרגיה בכלי רכב )ראו מאמר של הילה הוניג בגיליון זה(. תהליכי פיתוח נוספים קשורים לפיתוח חומרים שנועדו לייעל את תפקוד כלי התחבורה הקיימים ולהפחית את צריכת האנרגיה שלהם, למשל חומרים המסייעים בהפחתת חיכוך ובהקטנת המשקל של כלי הרכב, וכך גם תהליכי ייעול 1 בעירת הדלק במנועים להפחתת צריכת הדלק ופליטת מזהמים. חשיבות פיתוח תחבורה בת-קיימה הובילה את הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה ליזום מיזם חינוכי בשיתוף משרד האנרגיה, שאותו הובילו המרכזים הארציים למורי מדע וטכנולוגיה ביסודי ובחטיבות הביניים. המיזם קרוי ”תחבורת העתיד – תחבורה ירוקה“ והוא מאפשר לתלמידים לתכנן פתרונות טכנולוגיים לתחבורה נקייה, כחלק מחינוך אקלימי שהתייחסנו אליו בפתח הדבר לגיליון זה. חינוך אקלימי עוסק בפיתוח מודעות התלמידים לשינוי האקלים ולפעולות שהם יכולים לנקוט )מטרה 3 של יעד 13 מבין יעדי SDG שנוסחו באו“ם( כדי לתרום לתהליכי אִ פחות גזי חממה ולסייע לתלמידים לפתח חוסן אישי. חוסן זה יאפשר להם להסתגל גם למצבים מאתגרים שינבעו מן הבעיות שיציב בפניהם שינוי האקלים ולתפקד ביעילות. חינוך להתמודדות עם שינוי האקלים הוא אף חלק מתחומי מיומנויות ”דמות הבוגר 2030 ,”ובהן מיומנויות קוגניטיביות כמו אוריינות מדעית ובתוכה אוריינות מדעית אקלימית )ראו מאמרה של איריס אלקחר בגיליון 34–35 של קריאת ביניים(, אוריינות מידע, חשיבה ביקורתית ויצירתית.

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 75 מיזם תחבורת העתיד משימה 1 משימה 2 האקתון משימה 3 משימה 4 הבעיה והרעיון לפתרון שכלול הפתרון וייצוגו בתרשימים אירוע האקתון לשכלול הפתרון הכנת סרטון להצגת הפתרון והשלכותיו הגשת תיק המוצר והצגה בע“פ (פיץ‘) • ניסוח הבעיה • העלאת רעיונות • בחירת רעיון לפיתוח הפתרון • הצדקת הרעיון • הגשת התוצר • קבלת משוב • שכלול הפתרון בהיבטים סביבתיים וטכנולוגיים • תכנון וביצוע ניסויים לבדיקת רכיבים בפתרון • ייצוג הפתרון בתרשימים • הגשת התוצר • קבלת משוב • הרצאת השראה • סדנת ”גלגל השלכות“ • סדנת ”פיץ‘“ להצגה בעל פה • מפגשי יעוץ עם מנטורים • שיפור הפתרון • יצירת סרטון קצר וממוקד להצגת הרעיון של הקבוצה לפתרון, הצדקתו, אופן השימוש בפתרון וההשלכות שלו • קבלת משוב • תיק המוצר כולל: • הרעיון לפתרון והצדקתו • תיאור הפתרון המשופר • בעזרת שרטוטים • גלגולו של פתרון • בהצגה בע“פ (פיץ‘) מתייחסים לבעיה, לפתרון והצדקתו בהתחשב בהשלכות מחוון 1 מחוון 2 סדנת גלגל השלכות מחוון 3 מחוון 4 האו“ם ניסח מטרות לימודיות חברתיות-רגשיות העוסקות בקידום יכולת הלומד לעודד אחרים לבצע פעולות הנוגעות להתמודדות 2 לפי דו“ח יוניסף מ-2021 ,כביליון ילדים צפויים עם שינוי האקלים. לסבול ולהיות בסיכון גבוה לבעיות שונות כתוצאה משינוי האקלים. לפיכך אין פלא שתלמידים רבים חווים חרדה אקלימית, הגורמת לדאגה, לתחושת חוסר אונים ולכעס על המנהיגים שאינם פועלים 3 ,4 השגת מטרות האו“ם יכולה לסייע די למנוע אסון אקלימי. בהתמודדות עם חרדה אקלימית שחווים ילדים ובני נוער. במחקר שבוצע באוניברסיטת ייל נמצא כי פעילות משותפת של לומדים בסוגיית האקלים מגבירה את תחושת השליטה שלהם 5 עוד עולה כי כדי להתמודד בתהליכי ההתמודדות עם השינוי. עם החששות מעיסוק בשינוי האקלים מומלץ לתת ביטוי ל“קול“ של התלמידים בתהליך הלמידה בנושא, ולעודד אותם להיות מעורבים ופעילים, למשל, על ידי ביצוע פרויקטים במישור הבית- .6 ,7 ספרי והקהילתי ביצוע פרויקט לימודי בנושא מאפשר לימוד בגישת STEM )Mathematics, Engineering, Technology, Science – ) 8 שילוב כמה תחומי דעת בלמידה המעוגנת בסוגיות אותנטיות הרלבנטיות לחיי האנושות. מיזם ”תחבורת העתיד“ לתלמידי מדע וטכנולוגיה ביסודי ובחטיבת הביניים הוא דוגמה ללמידה מבוססת פרויקטים בגישת STEM .המיזם מעודד את התלמידים לגלות מעורבות ולהציע פתרון יצירתי ואפקטיבי להפחתת פליטת הפחמן הדו-חמצני מתחבורה, תוך רכישת מיומנויות דמות הבוגרת והבוגר 2030 והגברת המסוגלות העצמית. זו השנה השנייה שהמיזם מתקיים. בשנה“ל תשפ“ב התמקדה התחרות ב“רכב העתיד“ ובשנה“ל הנוכחית המיזם הורחב ל“תחבורת העתיד“. במאמר זה נתמקד בתהליכים, בתוצרים ובתובנות מהמיזם שהתקיים בתשפ“ג. תיאור המיזם מיזם "תחבורת העתיד" הוא משימת ביצוע מתמשכת לאורך חמישה שלבים, בעלת אופי תחרותי, המיועדת לצוותי תלמידים מבתי הספר היסודיים וחטיבות הביניים. מובילים את המיזם מפמ"ר מדע וטכנולוגיה, משרד האנרגיה ושני מרכזי המורים * כדי להכנס למשימות יש ללחוץ על הקישורים בחצים

76> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 הארציים למדע וטכנולוגיה, מרכז למדע למורי יסודי באוניברסיטת תל אביב והמרכז למורי חטיבת הביניים במכון ויצמן. המיזם שם לו למטרה לעודד מעורבות של התלמידים בפיתוח פתרונות לצמצום פליטת CO2 מתחבורה, תוך התמודדות עם פתרון בעיות טכנולוגית, בעבודת צוות ומכוונות עצמית בלמידה. קול קורא לבתי הספר להשתתפות בתחרות "תחבורת העתיד" הציג את הרציונל של המיזם, את שלביו ואת פרטי ההרשמה של המורים וצוותי התלמידים )עד 2 צוותים לכל בית ספר ועד 4 תלמידים בצוות(. בהמשך התקיימו מפגשי חשיפה מקוונים למורים ולתלמידים שנרשמו לתחרות )מצגת החשיפה למיזם(. באתר המיזם אפשר לצפות בשלבי התהליך ובחומרי הלמידה. המיזם הכיל משימת ביצוע ובה חמישה שלבים הכוללים הפעלת תהליכי חשיבה, איסוף מידע, רכישת מיומנויות, הגשת תוצרים והערכה )ראו תרשים להלן הכולל קישורים לחומרי הלמידה ולמחוונים(. ההנחיות לכל שלב ניתנו בעברית ובערבית, תוך שימוש במגוון ייצוגים – במלל, בקומיקס, בטבלת משימות ובמחוון לתיאום ציפיות. השימוש בקומיקס מקרב את התלמידים לעולם המוכר להם ומאפשר לקבל את המידע במקטעים קטנים באמצעות שאלות ותשובות. בשלבי הביצוע נשזרו תהליכי משוב והערכה מעצבת שנועדו לסייע לתלמידים שנבחרו להמשיך לשפר את התוצרים ולהתקדם לשלב הבא. תחבורה נקייה – מהי ומדוע? מה גרם לשינוי האקלים ולכל התופעות הקשות האלה? מדעני האקלים טוענים שכל זה קורה בגלל הפעילות של בני האדם. הפעילות של בני האדם גורמת לפליטה של גזי חממה לאטמוספרה. לדוגמה שימוש בחומרי דלק מחצביים )נפט גולמי, פחם אבן וגז טבעי( גורם לפליטה של גז החממה פחמן דו-חמצני. הגז הזה כבר מוכר לכם... אנחנו פולטים אותו בתהליך הנשימה וזה אותו הגז שנקלט על ידי הצמחים בתהליך הפוטוסינתזה. 5 כן... הגז הזה מֻ כָּ ר לי. אבל מה קרה לאטמוספרה בגלל הגז? נמצא שריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה עלה במהלך 60 השנים האחרונות כפי שמוצג בגרף הזה: 6 420 ריכוז פחמן דו חמצני באטמוספרה בין השנים 1960 ל-2020) ppm( 400 380 360 340 320 300 שנים 2020 2010 2000 1990 1980 1970 1960 ריכוז פחמן דו חמצני באטמוספרה (ppm( מקור: Lab Monitoring Global NOAA from data on based, image gov.Climate NOAA כן אני רואה את זה בגרף... אך אני עדיין לא מבינה את הקשר בין פחמן דו-חמצני לבין שינוי האקלים. מדענים גילו שיש קשר בין העלייה בטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ לבין העלייה בריכוז של גזי החממה באטמוספרה. בגרף הזה תוכלי לראות שהטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ עלתה במעלה אחת צלסיוס במשך 140 שנים. 7 C°1 שינויי טמפרטורה ממוצעת בעולם בין השנים 1880-2020 0.1 8.0 6.0 4.0 2.0 0 2.0- 4.0- שינויי טמפרטורה במעלות צלסיוס שנים 2020 2000 1980 1960 1940 1920 1900 1880 מקור: מבוסס על ויקיפדיה שינויי טמפרטורה ממוצעת בעולם בין השנים 1880-2020 דמיינו! העלו רעיונות לפתרונות הנדסיים שיפחיתו את פליטות הפחמן הדו-חמצני בתחום התחבורה. שימו לב! יש להשיב על כל השאלות המנחות ולהגיש את התוצר בקובץ וורד. משימה 1: הבעיה והפתרון סיימתם? כל הכבוד! את התוצר יש להגיש בקובץ וורד בלבד. להגשת התוצר העלו את הקובץ בקישור המתאים. אגף א' מדעים המזכירות הפדגוגית - משרד החינוך הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה מינהלת מל"מ לחינוך מדעי טכנולוגי המרכז הישראלי ע"ש עמוס דה-שליט מרכז המורים הארצי בחינוך היסודי למדע ולטכנולוגיה בית הספר לחינוך המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי ניסוח הבעיה 1 .נסחו את הבעיה הטכנולוגית שברצונכם לפתור. שימו לב - ניסוח בעיה • בעיה משקפת את הפער בין המצב המצוי למצב הרצוי. • בעיה מנוסחת כמשפט שאלה. 2 .מהי המטרה של הפתרון שתציעו? העלאת רעיונות ובחירת הרעיון המתאים 3 .העלו רעיונות רבים ושונים לפתרון הבעיה שניסחתם. כתבו שלושה רעיונות שהעליתם. שימו לב - חושבים יצירתי • אחת השיטות היעילות להעלאת רעיונות היא סיעור מוחות. בשיטה זו, כל אחת ואחד מחברי הקבוצה תורם רעיונות למאגר הרעיונות הקבוצתי. • העלאת רעיונות רבים ושונים מגדילה את הסיכוי לרעיונות יותר יצירתיים. • הפתרון המוצע יכול להתייחס גם למרכיב המרכזי של הבעיה וגם למרכיבים בסביבת הבעיה, כל עוד הפתרון עונה על הבעיה שהוגדרה. 4 .בחרו את הפתרון המתאים במידה הרבה ביותר לבעיה שניסחתם. תארו בקצרה את הפתרון. )ניתן לצרף איור או סרטוט הממחיש את הפתרון( • את הפתרון המתאים בוחרים באמצעות חשיבה ביקורתית. שימו לב – חושבים ביקורתי • בודקים כל פתרון באמצעות שאלות כגון: האם הפתרון עונה על הצורך ועל הבעיה? האם הרעיון כבר קיים? האם הפתרון יכול להיות מציאותי? האם יש לכם מספיק ידע כדי לממש את הרעיון? • משווים בין הרעיונות ובוחרים את הרעיון המתאים ביותר לפתרון הבעיה. הצדקת הרעיון 5 .מהם שיקולי הדעת לבחירת הפתרון? כתבו לפחות שני שיקולי דעת. 6 .כתבו הסבר: כיצד הפתרון שהצעתם עתיד לתרום לפתרון הבעיה של שינוי האקלים? 7 .באלו מקורות מידע השתמשתם? כתבו שלושה מקורות מידע עדכניים ואמינים. שימו לב – הערכת מידע • מידע עדכני – בודקים את מועד הפרסום של מקור המידע. • מידע אמין – בודקים מי כתב/ה את המידע והאם יש לו או לה מומחיות בתחום, האם מטרת המידע הוא פרסום? האם המידע לימודי/אקדמי? האם המידע רכילותי? • מיזמים של בתי הספר היסודיים • מיזמים של חטיבות הביניים המכונית הראשונה הומצאה בגרמניה בשנת 1885 על ידי המהנדס קארל בנץ – זוהי המרצדס. המרצדס של בנץ נתנה השראה לכל המכוניות שייצרו מאז ועד היום. נסו לדמיין כיצד תיראה תחבורת העתיד כאשר תהיו בני ארבעים. עדיין איננו יודעים איך תיראה תחבורת העתיד, אך כבר היום מהנדסים מדמיינים ומעלים רעיונות להמצאות שנראות לעתים לא מציאותיות. בסרטונים הבאים מוצגים כמה רעיונות. הם אולי יֵראו לכם מאוד דמיוניים, אך רעיונות דמיוניים רבים )כמו למשל, לעוף כמו ציפור( הפכו למציאות )ראו כאן(. רכב מעופף, רכב אוטונומי, רכב שבו הנוסעים במושב האחורי יכולים לבחור מה לראות מהחלון, עיצוב הפנים של מכונית העתיד. הפתרונות החדשניים האלה מעוררים פליאה על יכולתם של מדענים ומהנדסים להמציא פתרונות טכנולוגיים לשיפור איכות החיים של בני האדם. אך יחד עם זאת, על מהנדסי התחבורה מוטלת משימה נוספת לתכנן תחבורה חדשנית שתהייה "נקייה". מהי תחבורה נקייה ומדוע תחבורה נקייה? קראו על כך בקומיקס שבעמודים הבאים. הזמנה למיזם הנדסי תחבורת העתיד – תחבורה נקייה אגף א' מדעים המזכירות הפדגוגית - משרד החינוך הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה מינהלת מל"מ לחינוך מדעי טכנולוגי המרכז הישראלי ע"ש עמוס דה-שליט מרכז המורים הארצי בחינוך היסודי למדע ולטכנולוגיה בית הספר לחינוך המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 77 כלים פדגוגיים לצורך ביצוע המשימות לאורך שלבי התהליך נעזרו התלמידים במספר כלים פדגוגייים שסייעו להם להגיע לתוצר המצופה. הכלים כללו תרשים תהליך לפתרון בעיה טכנולוגית המסייע לפיתוח מיומנויות תיכון; "גלגל השלכות" לבחינת הפתרון בעזרת חשיבה מערכתית וביקורתית; וכללים ליצירת סרטון קצר ואיכותי. תרשים תהליך לפתרון בעיה טכנולוגית ולפיתוח מיומנויות תיכון תרשים זרימה מתפצל המייצג את תהליכי החשיבה והביצוע הדרושים כדי להתקדם מבעיה לפתרון. התרשים הוא דרך תמציתית להצגת התהליך ומסייע בזיכרון שלביו. התרשים ליווה את התלמידים בביצוע שתי המשימות הראשונות שבהן הם התבקשו להציג את הבעיה ואת הדרישות מהפתרון, להעלות רעיונות טובים לפתרון, לבחור את הרעיון המתאים, להצדיק אותו ולבסוף להכין תכנון הנדסי של הפתרון ולייצגו בשרטוטים. הגדרת הבעיה דרישות ואילוצים תכנון ובניית דגם או אב טיפוס העלאת רעיונות ובחירת רעיון מתאים בעיה / צורך חקירה הערכה ביצוע פתרון מתאים גלגל השלכות – לבחינת הפתרון ולפיתוח חשיבה מערכתית וביקורתית באירוע ההאקתון התלמידים למדו כיצד להכין ”גלגל השלכות“ של הפתרון שפיתחו. זהו כלי חשיבה לפיתוח חשיבה מערכתית שנועד לסייע לתלמידים להעלות את ההשלכות הנובעות מהפתרון המוצע על ידיהם ולזהות את כל הגורמים העשויים להיות מושפעים ממנו, לרבות אפיון ההשלכות כחיוביות או שליליות. בשלב זה, המטרה היא לקבל החלטה אם הפתרון מוצלח ונותן מענה מתאים לבעיה בלי להזיק לחברה ולסביבה. כדי להגיע להחלטה התלמידים נעזרו ב“טבלת קבלת החלטות“, ובה השוו את מספר ההשלכות החיוביות למספר ההשלכות השליליות. הפתרון: גג סולרי לעמדת טעינת רכב חשמלי יתרון חיסרון חסר מידע קבלת החלטה

78> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 כלי עזר להצגת הפתרון בעזרת סרטון קצר ואיכותי במשימה השלישית התבקשו התלמידים ליצור סרטון קצר וממוקד שיציג את הפתרון המוצע של הקבוצה, הצדקתו, אופן השימוש בו והשלכותיו. לצורך הכנת הסרטון נעזרו התלמידים בשני כלים: . ”6 טיפים מעולים לצילום וידאו בסלולרי“ . סימניית "כללים להעברת מסר" )מוצגת מימין(. כלים אלו מציגים בצורה תמציתית ונגישה הנחיות לביצוע איכותי של הסרטון ומפתחים אצל התלמידים את יכולות הצגת הרעיונות והביצועים שלהם באופן קולע וברור, שיתאים לקהל היעד אליו הם מייעדים את הסרטון. במהלך השנתיים שהמיזם פעל בהן התלמידים העלו מגוון פתרונות שיאפשרו צמצום פליטת פחמן דו-חמצני מתחבורה. להלןשתי דוגמאות. מסילה תת-קרקעית להעברת משאות שמותקנת מתחת לעורקי תנועה מרכזיים. המסילה תעביר משאות ותפחית את השימוש בספינות, במשאיות ובמטוסים. המסילה עובדת בעזרת שדה אלקטרומגנטי. בשולי הכביש יותקנו סלילי נחושת המחוברים לסוללה ולצידם חיישנים המזהים תנועה של משאות. רחפת שמתבססת על הנעה חשמלית המוזנת מלוחות סולריים המצפים את כנפי הרחפת והדפנות. בנוסף בעמדות העגינה בחוף, בנמלים ובאסדות יותקנו עמדות לטעינה מהירה. סליל סוללה חוטים מד מסה חוטים חיישנים חומרים פיזואלקטרים הכביש הרגיל: way-CARgo

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 79 אחד מרגעי השיא של המיזם היה השתתפות התלמידים שעברו בהצלחה את שני השלבים הראשונים באירוע האקתון, שמטרתו היתה לפתח את הפתרון בסיוע מומחים ולרכוש כלי עזר לשיפורו. מה אפשר ללמוד ממשובי התלמידים שהשתתפו בהאקתון? מחקר הערכה שהתבצע כלל טופס משוב למורים ולתלמידים על שביעות רצונם מהפעילויות השונות בהאקתון ועל תרומת ההאקתון לידע והמיומנויות שרכשו בסולם של 5-1 כאשר 1 - 2 3 4 5 השתתפות בסדנה %7 %25 %25 %43 שיח עם המנטורים %10 %10 %25 %55 השתתפות בחידון %2 %20 %38 %40 השתתפות בהרצאות %20 %25 %32 %23 גרף 1 :סיכום משובי התלמידים על מידת שביעות הרצון שלהם מהפעילויות השונות בהאקתון "כלל לא" ו- 5" במידה רבה מאוד". מניתוח תשובות תלמידי חטיבות הביניים שהשתתפו בהקאתון, שמחנו לגלות ששביעות הרצון של %90 מהתלמידים היתה גבוהה ו-%87 מהם ציינו שירצו להשתתף בתחרות בשנה הבאה. בבדיקת שביעות הרצון של התלמידים ממגוון הפעילויות שהם חוו, %80 מהם ציינו שנהנו במיוחד מהשיח עם המנטורים ומהחידון שהתקיים כחלק מיום השיא. מתגובות התלמידים אפשר להסיק שחוויית הלמידה בהאקתון הייתה טובה יותר בפעילויות שהייתה בהן התנסות מעשית ושיח עם מומחים באופן הרלבנטי למיזם של התלמידים, ופחות בהרצאות להעשרת הידע. בנוסף, נמצא כי התלמידים סברו שתרומת ההאקתון להעשרת הידע ולרכישת מיומנות חדשה היתה גבוהה יחסית )כ-%75 ,)וש-%85 מהתלמידים ציינו שהתרומה היתה גבוהה במיוחד לשיפור הפתרון. 2 3 4 5 העשרת ידע לימוד מיומנות חדשה תרומה לשיפור הפתרון %12 %15 %33 %40 %5 %10 %32 %53 %2 %20 %40 %38 גרף 2 :סיכום משובי התלמידים על מידת התרומה של ההאקתון במספר היבטים אם נסכם, מטרת המיזם הייתה לזַ מן לתלמידים אירוע משמעותי ומעורר מוטיבציה שיסייע להם לשפר את הפתרון שלהם, ובכך השגנו את המטרה. מתשובות התלמידים אפשר להסיק שהאירוע היה משמעותי עבורם, הן ברמת החוויה האישית, הן ברמת הלמידה וההתפתחות האישית והן בתחושת ההצלחה. כל אלו עשויים להוביל להעלאת תחושת המסוגלות של התלמידים להשתתף במיזמים דומים גם בשנים הבאות. מה אפשר ללמוד מהמורים שהובילו את המיזם? על מנת להכיר מעט לעומק את תהליך ההוראה-למידה במיזם ואת הנדרש להצלחתו, ריאיינו שתי מורות שהשתתפו עם תלמידיהם במיזם ”תחבורת העתיד“ בשתי שנות הפעלתו. מיכל )שם בדוי( היא מורה למדע וטכנולוגיה בחינוך ההתיישבותי המלווה תהליכי יזמות בבית הספר ונלהבת מן הנושא. את מיזם ”תחבורת העתיד“ בחרה כדי לעודד תלמידים נוספים בבית הספר

80> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 לקחת חלק בתהליכי יזמות. ראנין )שם בדוי(, אף היא מורה למדע וטכנולוגיה, שנלהבת מהובלת תהליכי למידה של חקר ופתרון בעיות ובמיוחד כשהם מלווים בתחרות. היא עובדת בפזורה הבדואית והחליפה בתי ספר בין תשפ“ב לתשפ“ג. אף על פי שבית הספר החדש שהגיעה אליו לא השתתף בפרויקטים ארציים ובתחרויות, ראנין החליטה לעודד את בית הספר להשתתף במיזמים כאלו, בכוונה לאפשר לתלמידים רבים ככל האפשר לחוות תהליכי למידה פרויקטנטים 1 .היא זכתה בתמיכה נלהבת של מנהל שרובם כוללים תחרויות בית הספר. משיחות עם שתיהן למדנו שמיזם תחבורת העתיד נותן הזדמנות להשיג את המטרות הבאות: . התנסות בתהליכי חקר מדעי ובתהליכי פתרון בעיות בטכנולוגיה. . חיזוק המסוגלות העצמית של הלומדים והגברת האמונה שלהם ביכולותיהם. . קידום ההנאה של התלמידים מחוויית הלמידה ומהפיתוח של הפתרון. . פיתוח מיומנויות עבודת צוות ופיתוח מיומנויות לומד עצמאי. ההקשר התרבותי של אוכלוסיית התלמידים של ראנין, שהם חלק מן הפזורה הבדואית ומבודדים מעט משאר האוכלוסייה, גרם לראנין להציב מטרה נוספת חשובה, והיא מתן הזדמנות לתלמידים לחוות מפגש בין-תרבותי ולחוש חלק מן החברה הישראלית. שתי המורות הבינו כי הצלחה במיזם מסוג ”תחבורת העתיד“ מחייב גיוס שותפים שיסייעו להתגבר על פערים בידע ואף בתמיכה לוגיסטית. הן גייסו מורי פיזיקה, מורה סטז‘ר ומומחי מדעים או טכנולוגיה, ואלה תמכו בתלמידים בהבנת המושגים והעקרונות הפיסיקלים ובתכנון ניסויים רלבנטיים לרעיון שבחרו. גם קרובי משפחה היו מעורבים למשל מהנדס שנתן משוב להיתָ ּכנות של רעיון, או הורים שהתגייסו להסיע את ילדיהם לבית הספר בעת שביתת ההסעות במגזר הבדואי. 1 כמו יריד החקר המדעי, נתיב האור ותחרות בחקר החלל. היא אף לקחה תלמידים תת-משיגים ללמידה וחקר במסגרת המעבדה והחממה שהוקמה בבית הספר במטרה להעצים אותם ולטפח את ביטחונם העצמי ביכולותיהם. דרכי הפעולה שבחרו מיכל וראנין היו בזיקה לתפיסת עולמן על למידה ועל הצלחה במיזם ומתוך כוונה להשיג את מטרותיהן. שתיהן הבינו כי קיימים ידע ומיומנויות הנדרשים ללמידה במיזם ודאגו ללמד, לפעמים כהוראה מטרימה לכלל הכיתה, ולפעמים בהתאם לנדרש לאורך עבודת התלמידים על המיזם. הן לימדו על משבר האקלים ועל הקשר בין פליטת פחמן דו-חמצני להתחממות הגלובלית והשפעותיה. שתיהן לימדו גם מיומנויות מידעניות, כמו חיפוש מידע, בחירת מקורות מידע מהימנים ואופן רישומם. התהליך בכיתתה של מיכל הותנע בלמידה על ההתפתחות ההיסטורית של כלי התחבורה. שתי המורות דאגו לכך שהתלמידים יתנסו בתכנון וביצוע ניסויים המדגימים את העיקרון הפיזיקלי שבבסיס הפתרון המוצע שלהם לתחבורת העתיד ויבדקו את היתכנותו. ניסויים אלו גרמו להנאה בלמידה וסייעו להעמיק את הבנת העקרונות הפיזיקליים הנוגעים לפתרון. ראנין מייחסת חשיבות להתנסות בתהליך חקר ופתרון בעיות שלם וגם להצלחה בתחרות והגעה לשלב הגמר. היא פעלה בהתאם כדי להעמיק את יכולת התלמידים המשתתפים לבצע חקר ותהליך פתרון בעיות בטכנולוגיה, ולכן בחרה להנגיש את תהליכי החקר באופן שיעורר הזדהות ועניין אצל התלמידים. היא עשתה זאת על ידי הצגת סיפורי חקר מדעיים שאותם ניתחו התלמידים ”במבט לאחור“ בשפת החקר. היא אף הציגה בפניהם מוצרים הנמצאים בשימוש יומיומי, כמו סמארטפונים ומכוניות, והתלמידים ניתחו את המוצרים בשפה הטכנולוגית, כלומר, זיהו את הבעיות שהמוצר נותן להן מענה, לרבות הדרישות מהפתרון לבעיות אלה וכדומה. הן מיכל והן ראנין רואות חשיבות בהעצמת התלמידים ויכולותיהם. מיכל הקפידה להדגיש שההצלחה של מיזם כזה אינה בניצחון בתחרות, אלא בחווייה שחווה התלמיד בתהליך הלמידה והפיתוח ובהתפתחותו האישית כלומד. היא עודדה קידום מטה-קוגניציה ומודעות למה שלמדו התלמידים במיזם ונעזרה בכך במחנכת הכיתה. היא הקפידה לכבד את רעיונות התלמידים באופן שנתן להם תחושת בעלות על הרעיון וביטחון.

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 81 תפיסת עולם זו השפיעה גם על הבחירה של אוכלוסיית המשתתפים. שתי המורות הציגו את המיזם בפני התלמידים בכיתות ז‘ ו / או ח‘ והזמינו אותם להירשם למיזם. מיכל אפשרה לכל הנרשמים להשתתף, וראנין בחרה את התלמידים בעלי הסיכוי הגבוה ביותר להצליח בתהליך ובתחרות. בפועל התגבשה בשני בתי הספר קבוצת לומדים מצטיינים המחויבת לתהליך. מעורבות המורות בלמידה הייתה קשורה אף היא למטרותיהן ולתפיסת עולמן. מיכל סיפרה כי בשנה שעברה הייתה מעורבת יותר בעשייה של התלמידים ואילו השנה הרפתה )”זה שלהם!“(. הם קבעו לעצמם את לוח הזמנים לעבודה ועבדו הרבה מרחוק כי הם גרים בישובים שונים המקשים על מפגשים פיסיים. ראנין עבדה בצמוד עם תלמידיה במהלך המיזם בשתי שנות השתתפותה, בין היתר מאחר שהתלמידים נזקקו לסיוע עקב פערי שפה. לצורך ביצוע המיזם השתמשה ראנין בכל השעות האפשריות שעמדו לרשותה, כלומר, שיעורי המדעים, שעות פרטניות ושעות תגבור. בחירת הרעיון המוביל נעשתה בשתי הקבוצות תוך סיעור מוחין ובו הועלו רעיונות שונים לצמצום פליטת פחמן דו-חמצני בתחבורה. תחילה העלו התלמידים רעיונות מכניים מן הידע הכללי שלהם, אך בהמשך, וכדי להעלות אפשרויות נוספות, פנו הלומדים לאינטרנט לחקור וללמוד את הנושא לעומק. בתוך כך הם חילצו מידע ושייכו אותו למיזם שלהם. מיכל מספרת כי התלמידים קראו בעברית ובאנגלית והסבירו זה לזה דברים לא ברורים. ראנין מציינת כי נוכחותו של שדה גדול ובו לוחות סולאריים, המספקים חשמל לכפרים הלא מוכרים שהתלמידים גרים בהם, תרמה רבות להעלאת הרעיונות ובחירתם, בדמות לוחות סולאריים על גגות של כלי רכב, והרחבת הרעיון לשילוב מקורות אנרגיה נוספים. המורות מדווחות כי התלמידים פעלו בשיתוף פעולה, חילקו ביניהם משימות, תחילה באופן אקראי ובהמשך בהתאם לצורכי המשימה, לפי ההיכרות האישית ביניהם הנותנת ביטוי לחוזקותיהם. שני דפוסים של שיתופי פעולה עולים מתוך שנתיים של פעילות: )1 )הובלת הקבוצה על ידי תלמיד אחד; )2 )פתרון הבעיה בצוות תוך התגברות על חילוקי דעות. בשני המקרים הדיונים קידמו את פיתוח הרעיון )שאלות כמו: ”למה דווקא לעשות ככה...?“ או ”איך זה יכול להיות?“ או ”איך זה קורה?“(. התלמידים עברו משיח שיפוטי לשיח מכיל ובונה. מיכל מספרת כי אחד הקשיים שחוותה היה התגובות המורכבות של התלמידים למשוב שקיבלו מן הבודקים בשלבים השונים. הם התקשו להבין היכן טעו והתלבטו כיצד להמשיך. ראנין מדגישה שהקושי הגדול של התלמידים היה בהעלאת רעיונות ובחירת הרעיון המוביל. בשתי הקבוצות המרחק בין מגורי התלמידים הקשה אף הוא ונדרשו פתרונות של למידה מרחוק או הגעה לבית הספר גם בהיעדר הסעות. מיכל וראנין מספרות כי הניסיון שלהן בהובלת המיזם הקל עליהן ללוות את התלמידים בשנתו השנייה ותחושת הזרות פחתה באירוע ההאקתון. המעבר מלוחות זמנים דחוסים וקצרים בתשפ“ב ללוחות זמנים מרווחים בתשפ“ג הקל מחד גיסא, אך חייב שמירה על דריכות והתקדמות הלומדים מאידך גיסא. המורות מציינות לטובה את השיפור שחל בדיוק המשימות המאתגרות ובניסוח המחוונים ואת מתן המשוב במועד. הן התייחסו לסדר היום של ההאקתון שהתאים יותר לצרכים השנה. ראנין אף ציינה כי השנה המפגש הבין-תרבותי היה טוב מזה שהתקיים בשנה הקודמת. ראנין מספרת כי המנחים והמנטורים שפגשו התלמידים השנה, סטודנט להנדסת מכונות ואיש אלקטרוניקה, התייחסו במקצועיות ובנעימות אליה ואל תלמידיה וסייעו להם לקדם את הפתרון; ומנגד מיכל סבורה שיש לדאוג לכך שהמנטורים יהיו בוגרים ומומחים יותר. לסיום, מיכל וראנין ציינו לטובה את ההתלהבות של התלמידים מהמיזם כפי שבאה לידי ביטוי בקבוצת הווטסאפ של המיזם, בכך שהתלמידים ביקשו להתייעץ איתן בשעות שונות, וגם בשמחה שהביעו במעבר משלב לשלב. שתיהן סבורות שעל אף העומס, התלמידים אוהבים את החוויה וירצו להשתתף בתהליכים דומים בעתיד. מיזם ”תחבורת העתיד – תחבורה ירוקה“ חשוב לחינוך המדעי והטכנולוגי והאקלימי אך בכך לא תמה מלאכתנו. עלינו לפעול כדי לעודד תלמידים פחות להסתמך על הרכב הפרטי ויותר לאמץ הרגלי התנהגות שמקדמים צמצום בפליטת פחמן דו-חמצני כמו העדפה של הליכה ברגל לבית הספר או לחוגים, כשאפשר או עידוד המשפחה להשתמש בתחבורה ציבורית או שיתופית למרות קשיי הנוחות.

82>> קריאת קריאתביניים ביניים ■■ גיליון גיליון 38-39 38-39 ■■ יוני יוני 2023 2023> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 מקורות .transport freight and passenger of sustainability the Improving Transport). 2023 (IEA 1 objectives Learning: goals development sustainable for Education). 2017, (UNESCO 2 crisis climate the of impacts of’ risk high extremely ‘at children billion One). 2021, (Unicef 3 .605, 597, Nature. survey landmark in revealed anxiety climate s’people Young). 2021. (T, Thompson 4 public of school Yale. anxiety change climate with deal adults young helps action Collective). 2022, (Kristoffersen 5 .health 6 ביאלר, ל., רוזנפלד, ש. ופליק, א. )2020 .)חינוך בנושא שינוי אקלים כבר כאן, ובכל מקום אחר בעולם. קריאת ביניים, גיליון 34–35 , עמ‘ 42–48. education change climate effective Identifying). 2019. (A., W, Chaves. & A, Bowers., A, Oxarart., R., R, Plate., C., M, Monroe 7 .812-791, 6:25, Research Education Environmental, research the of review systematic a: strategies 8 ניסן, ח., דיזנדרוק, ו., ובר-און, נ., )2022 .)סקירת ספרות: STEM ,במסגרת הערכת תוכנית פיתוח פדגוגיה ברוח ה-STEM .צוות מכון דוידסון בתוך אתר משרד החינוך.

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 83 משדה ההוראה שינוי האקלים והשלכותיו הצפויות על חיינו הם סוגיה הנוגעת לכל אדם, ולפיכך חשוב לנו לחנך דור שלם של ילדים ומשפחות להיות טובים יותר אל עצמם ואל העולם שבו אנו חיים. בוער בנו הצורך להשאיר משהו טוב ושלם אחרינו! כדי לפתח בתלמידינו מעורבות בסוגיה זו, בחרה חטיבת הביניים ע“ש טביב בראשון לציון להשתתף בשנת תשפ“ב בתחרות בתי ספר ”מאופסי אנרגיה“, והציבה לעצמה יעדים רבים במסגרת זו. התהליך הוא חלק מהמאמץ הגלובלי למאבק בשינוי האקלים והמאמץ הלאומי של ישראל לצמצום פליטות פחמן דו-חמצני בין היתר על ידי הערכות לבניה מאופסת אנרגיה. התהליך נועד גם להעלות מודעות לנושא בקרב התלמידים והקהילה ולהגביר את מעורבותם הפעילה להתנהלות של צריכת אנרגיה מופחתת מחד גיסא והפקת אנרגיה ממקורות מתחדשים מאידך גיסא, כך שנגיע לאיפוס אנרגיה במבני החינוך. מחקרים מראים שבתי ספר בעלי צריכה מושכלת של אנרגיה, כמו 2 בתי ספר ירוקים, הם בעלי יתרונות לימודיים, בריאותיים וסביבתיים. התחרות היא פרויקט משותף של משרד האנרגיה, המועצה הישראלית לבנייה ירוקה, משרד החינוך והמשרד להגנת הסביבה. זוהי תחרות ארצית בנושא קידום מבני חינוך מאופסי אנרגיה, והיא מבוססת על פיתוח תוכנית לימודים ּבַ נושא ושינוי התנהגותי מתאים בקרב הצוות והתלמידים. בבתי ספר מאופסי אנרגיה 1 .מורי מדעים בחט"ב טביב בראשון לציון. 2 Report E-Capital A. Benefits and Costs Schools s’America Greening). 2006. (G., Kats מותקנים לוחות סולריים המייצרים חשמל מאנרגיית השמש וכן נעשות פעולות לצמצום צריכת האנרגיה בבית הספר, כך שייצּור האנרגיה בלוחות הסולריים בבית הספר ישווה בכמותו לצריכתה )או אף גדול מהצריכה בפועל(. במסגרת ההשתתפות בתוכנית מותקן בלוח החשמל בבית הספר ּבַ קָּ ר המאפשר לנטר את צריכת החשמל במתקניו. מטרות פרויקט בתי ספר מאופסי אנרגיה: . העלאת המודעות לאפשרות ייצור אנרגיה מתחדשת במבני חינוך ולמידת אופן הייצור ונתוני הייצור וההתייעלות. . שינוי דפוסי חשיבה והתנהגות של צריכת האנרגיה בקרב אנשי חינוך ותלמידים בישראל. . הפחתת צריכת אנרגיה בבתי ספר בפועל. . חינוך לעידוד השימוש באנרגיות מתחדשות. . יצירת קבוצת מנהיגות, אשר יוזמת ומטמיעה את השינוי בבית הספר. במהלך השנה הצמיחו מורי בית הספר, בהובלת צוות המדעים, תלמידים המודעים לסביבתם, נוקטי יוזמה, הנוטלים אחריות על הסביבה. תלמידים אלו היו והינם שגרירים לנושא בקרב חבריהם והמבוגרים המשמעותיים שמסביבם. בהובלת הנהלת בית הספר "מאפסים אנרגיה – משקיעים בעתיד" 1 רקפת הרשקוביץ, ענת אמסטרדמר ומשה אשכנזי הצורך בהעלאת מודעות של התלמידים והקהילה והגברת מעורבותם הפעילה בהקשר של שינוי האקלים והתייעלות אנרגטית הוביל את חטיבת הביניים טביב בראשון לציון ליטול חלק בתחרות ארצית של בתי ספר מאופסי אנרגיה. במסגרת זו הופעל תהליך חינוכי אשר עירב את כלל הצוות החינוכי, והוביל לטיפוח קבוצת ”תלמידים שגרירים“. השגרירים פעלו בקרב כלל תלמידי בית הספר להעמקת הידע בנושא ולהטמעת הרגלי התנהגות המפחיתים את צריכת האנרגיה בבית הספר ובקהילה. במקביל הלוחות הסולריים שעל גג בית הספר הפיקו חשמל במטרה לאזן את ייצור האנרגיה אל מול צריכתה. קבוצת תלמידים יזמים עסקו בפיתוח רעיונות לצמצום צריכת אנרגיה או להפקת אנרגיה חשמלית ממקורות מתחדשים, ואף עסקו בחקר רלבנטי בנושא.

84> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 ורכזי המקצועות אף עורבו מורי המקצועות השונים בתוכנית ופִ תְּ חו מערך שיעורים בנושאים הקשורים להתייעלות אנרגטית ומעבר לאנרגיות חלופיות, שאותו הפעילו בכיתות. התוכנית השנתית נבנתה במטרה להביא ללמידת מושגים באיכות הסביבה, חיסכון בחשמל וניצול אנרגיות מתחדשות, לקידום פעילויות לשינוי תפיסות ועמדות לנטילת אחריות אישית ושינוי התנהגותי, וחשיבה על פתרונות ברמה הבית ספרית. החודשים האחרונים של תשפ“ב היו חגיגה גדולה ומסע של למידה מהארץ ומהעולם, חקר, גיוס שותפים, תחרות, יצירה, התנסויות והצלחות מרשימות. ברור לנו יותר מאי פעם כי היכולת שלנו להשפיע על המציאות ולשנותה היא רבה מאוד! מאפסים אנרגיה אצלנו בחטיבת טביב עקרונות פעילות בית הספר בנושא אנרגיה ואיפוס אנרגיה: . התלמידים הם חלק בלתי-נפרד מהתהליך והם סוכני השינוי המשמעותיים ביותר. התלמידים מבינים את הבהילות והצורך בביצוע שינויים שיתרמו להאטת ההתחממות הגלובלית, והם רוצים לשנות! מה שהיה לא יכול להמשיך להיות, מפה רק נמשיך ונחסוך, נצמצם כמה שיותר, נלמד ונרחיב אופקים יחד. . גיוס מעגל רחב של שותפים במיזם )תרשים 1 ,)וזאת בהנחה שאפשר לייצר שינוי התנהגותי בצריכת החשמל, שיוביל לשינוי המיוחל הן באיפוס האנרגיה והן בעמדות, שכן ההצלחה מידבקת. אז מה עשינו? . גיוס קבוצת תלמידים מכל שכבות הלימוד שישמשו שגרירים, ויפעילו את התוכנית בבית הספר בשיתוף ההנהלה וצוות המורים. . הקמת צוות חשיבה משותף לחשיבה מהירה בשיתוף התלמידים והצוות: ”מה אפשר לעשות באופן מיידי כדי להפחית צריכת אנרגיה?“ ומייד פעלנו בפעולות הבאות: התקנו וילונות בכל כיתות הלימוד שצמצמו חדירת קרינה מחממת וסייעו להפחית את השימוש במזגנים לקירור. התקנו חיישני תאורה במגרש הספורט שכיבו את האור בזמנים שלא נעשה שימוש במגרש וכך הפחיתו את צריכת החשמל. ניקוי המזגנים וכיוון טמפרטורה לצריכה חסכונית של חשמל. למידה מחוץ לכיתה לפחות שני שיעורים בשבוע לכל כיתה ב“כיתות חוץ“, שהובילה להפחתת צריכת חשמל לתאורה או ויסות טמפרטורה בכיתות. יישום התוכנית הנהלת בית הספר רכזת מדעים גיוס של: גיוס של: שיתוף הקהילה שגרירים תלמידים נאמני ”איפוס אנרגיה“ שגרירים קבוצת יזמות וחקר צוות אתר פייסבוק המורים בית הספר לוח שיתופי על צמצום בצריכת חשמל בבית מורי מדעים מורי מקצועות נוספים תלמידי בית הספר תרשים 1 :הגורמים המעורבים בבית הספר בתוכנית "בית ספר מאופס אנרגיה"

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 85 . למידה, העמקה ופעולה של השגרירים בכיתות והפעלת התלמידים. . למידה של מושגים וסוגיות בנושא הפקת אנרגיה ממקורות מתחדשים והתייעלות אנרגטית במקצועות השונים. . למידה, העמקה וחקר על ידי קבוצת יזמות בהנחיית אחת ממורות המדעים. . ניטור צריכת החשמל בבית הספר והשוואת הצריכה לפני המיזם ובמהלכו כדי לבדוק את תרומת השינויים ההתנהגותיים והטכנולוגיים לצמצום צריכת החשמל בהנחיית מורה למדעים. . תחרות איפוס אנרגיה בית ספרית. . הפצה ושיווק המיזם לתלמידים ולקהילה. . סיכום התהליך והתחרות. תלמידים מובילים: . קבוצת השגרירים השתתפה במפגשים קבועים ללמידת התהליך, תכנון, רעיונאות, הפקת לקחים וחשיבה להמשך. התלמידים היו סוכני השינוי המשמעותיים והובילו את המהלכים בבית הספר. הם למדו את הנושא לעומק והכינו ביוזמתם מצגת הסבר מלווה בתמונות, סרטונים והפעלות, שאותה הפעילו בכל הכיתות לכלל באי בית הספר לפי שיבוץ שהוכן מראש )תרשים 2 .) . קבוצת היזמות – חלק מן השגרירים לקחו חלק במפגש שבועי בתחום יזמות ופיתוח רעיונות להפחתת צריכת החשמל בבית הספר ולהפקת חשמל ירוק. הם אספו מידע על אמצעים טכנולוגיים או שיטות בנייה חסכוניות באנרגיה והעלו בחכתם רעיונות רבים יצירתיים שאפשר ליישם בבתי ספר, משני סוגים: רעיונות לייצור חשמל ממקורות מתחדשים, כמו הפקת חשמל באמצעות לוחות סולריים דקים המודפסים על יריעות ניילון או המרת אנרגיית תנועה לחשמל על ידי רכיבה על אופניים סטטים צמודי גנרטור בהפסקות ועוד. רעיונות להפחתת צריכת החשמל בבית הספר, כמו צמצום צריכת אנרגיה, ויסות טמפרטורה על ידי בניית תעלות אוורור לקירור, בידוד על ידי צמחייה צמודת קיר )שגם תקלוט פד“ח( ועוד. במקרים מסוימים הציעו התלמידים אף לשלב בין הרעיונות, לדוגמה, בעת הרכיבה על האופניים לייצור חשמל להוסיף יריעה היוצרת צל, שעליה יודפסו לוחות פוטואלקטריים. פעולות השגרירים – נאמני "איפוס אנרגיה" למידה והעמקה ב: • שימוש באנרגיות מתכלות ומתחדשות • דרכים לצמצום צריכת חשמל הפצת הידע בקרב התלמידים ועידוד מעורבותם: • פיתוח מצגת הסבר בנושא • הצגת המצגת בכיתות • הובלת דיון בכיתות על דרכים לצמצום צריכת חשמל בבית הספר ובבית • הכנת לוחות קיר בשיתוף התלמידים במסדרונות ובכיתות עם מידע על: - הפקת אנרגיה ממקורות מתחדשים - רעיונות לצמצום צריכת החשמל • מעקב אחר עמידה בכללי התנהגות חוסכת חשמל בכיתות תרשים 2 :תמצית פעילות התלמידים ה“שגרירים“ בלמידה, בהפצת ותפעול המיזם . קבוצת היזמות אף ביצעה חקר לבדיקת היתכנות של הכנסת אור לכיתות חשוכות באמצעות ”בקבוקי אור“ )בקבוקי מים עם מעט אקונומיקה(, שאותם הניחו בפתחו של חלון אחד בכיתה במטרה לבדוק אם בעזרת הבקבוקים מיקוד האור ועוצמתו בכיתה משתנה. במסגרת החקר התלמידים ביצעו: . מדידות של עוצמת האור באמצעות חיישן אור בכיתות צפוניות ודרומיות בבית הספר באותו מועד )אותו יום, בטווח של שעה ספציפית(. . מילוי בקבוקים במים ומעט אקונומיקה והצבת הבקבוקים בחלון אחד בכיתה. . חזרה על המדידות של עוצמת האור ביום אחר, באותה השעה. . עריכת השוואה בין עוצמות האור בכיתות ללא בקבוקי אור ועם בקבוקי אור.

86> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 במהלך המדידות השונות לא ראינו שינויים בעוצמות האור בעקבות מילוי החלון בבקבוקים. מדיון שקיימו התלמידים עלתה ההשערה שהסיבה המרכזית לכך היא שהניסוי התבצע בחלון אחד בלבד מתוך ארבעה חלונות גדולים וארבעה חלונות קטנים. עוצמת האור בכיתות הייתה גדולה ולכן לא הייתה השפעה לחלון היחיד שבו היו בקבוקים. כדי שהניסוי יצליח אנו משערים שיש להחשיך לגמרי את הכיתה באמצעות וילונות שחורים או במקביל למלא את כל החלונות בבקבוקי מים ואקונומיקה. התלמידים ביקשו להמשיך את הניסוי בכיתה בשנה הבאה ביותר חלונות, בריכוזי אקונומיקה שונים ועוד. לאורך כל הפרויקט עבדו הילדים במסירות ובעבודת צוות והסתקרנו לבדוק כיצד רעיונותיהם יוכלו להשפיע על החיסכון בחשמל. עובדים על רעיונות לצמצום צריכת אנרגיה ויצירת אנרגיה חלופית מודדים עצמת אור עם וללא בקבוקים הוספת תעלות אוורור שיחדירו אוויר לכיתות בית הספר פתח אוורור כניסה

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 87 הפצת המיזם ושיווקו הפצת המיזם ושיווקו נעשו בעזרת ”מסדרונות וקירות מדברים“: לוחות קיר – לוחות אשר הוכנו על ידי קבוצת השגרירים ונתלו במסדרונות בית הספר. מדובר בלוחות שונים ומגוונים בנושא חיסכון באנרגיה; הצגת פרויקט מאופסי אנרגיה; ההבדל בין ייצור החשמל ממקורות מתחדשים אל מול מקורות מתכלים; הקשר בין בזבוז אנרגיה להתחממות הגלובלית. פלקטים יצירתיים – פלקטים אשר הוכנו על ידי תלמידי בית הספר ונתלו בכל הכיתות, בנושא תוכנית הפעולה לצמצום בחשמל, וכן שלט ליד כל מתג ובו הכיתוב ”כבו אותי ביציאה מהחדר“. בנוסף נעשו הפצה ושיווק של המיזם מחוץ לכותלי בית הספר, על ידי שימוש באתר בית הספר; בווטסאפ; ובפייסבוק – הפעלת פעילות הסברתית בנושא הפרויקט, תיעוד יום השיא, הרצאות וכן פעילויות בבית הספר. תחרות איפוס אנרגיה בית ספרית בתחרות זו, הכיתה שתקפיד על חיסכון בחשמל באופן המיטבי תזכה במקום הראשון! השגרירים עברו בסוף כל יום לימודים ומילאו טופס מקוון לכל כיתה. בטופס הייתה התייחסות לכיבוי של המזגנים, האור, המחשב, המקרן, וסגירת החלונות בכל סוף יום לימודים. התחרות התרחבה מעבר למצופה, וגם חדר המורים כולו התגייס ונרתם למשימה. לכולם אכפת! האורות כבויים, המזגנים דוממים, החלונות פתוחים, נעים לנו... כיבוי )1 / )אי כיבוי )0) תאריך כיתה מזגן אורות מקרן מחשב סגירת חלונות 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1

88> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 ניטור צמצום צריכת החשמל בבית הספר ההשתתפות בתחרות הארצית לבתי ספר מאופסי אנרגיה הצריכה שיתוף פעולה עם הגורמים המפקחים על התחרות הארצית וניטור צריכת החשמל על ידי מעקב אחר הנתונים של הבקר שהותקן בבית הספר. קבוצת תלמידים שנבחרה למשימה ביצעה מעקבי מדידה על בסיס יומיומי. התלמידים הכניסו את כל הנתונים לטבלאות אקסל. המידע שהצטבר שימש את בית הספר להסקת מסקנות וגזירת פעולות מתמשכות וארוכות טווח לצמצום הצריכה. איור 1 :חשבון חשמל של בית הספר לפני תחילת המיזם. הצריכה ל-30 ימים היתה 859,11 קוט"ש )ממוצע ליום של 398 קוט"ש( לוחות סולאריים על גג בית ספר איור 2 :חשבון חשמל של בית הספר במהלך המיזם. הצריכה ל-30 ימים היתה 5182 קוט"ש ) ממוצע ליום של 172 קוט"ש( איורים 2,1 מציגים דוגמה לתוצאות צריכת החשמל בבית הספר מתוך כלל נתוני הצריכה שאספנו מהעבודה עם ּב ַ קָ ר החשמל ונתוני חברת חשמל. תוצאות המדידות פורסמו לכלל באי בית הספר והיו גורם מעודד משמעותי בחגיגת איפוס האנרגיה. לאחר כחודשיים של מדידות מאז שהתוכנית הופעלה, ובמקביל לפעולות שנעשו בבית הספר, התקבלה תמונת מצב מדהימה – צריכת החשמל בבית הספר ירדה פי שניים!

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 89 פעולות הצוות חינוכי )תרשים 3) . למידה וגיוס המורים – צוות המדעים ערך בפני מליאת המורים הרצאה בנושא זיהום האוויר, השלכותיו, הצורך בשינוי בצריכת החשמל ועד כמה כל אחד יכול וצריך להשפיע. . מערכי שיעור מגוונים – צוותי מורים במקצועות לימוד רבים פיתחו מערכי שיעור מגוונים בנושא התייעלות אנרגטית והפעילו אותם )ראו דוגמאות בנספח 1 .)נעשו פרויקטים, משימות חקר, עבודות עם ציון ופעילויות מתוקשבות במקצועות השונים. . הוראה והפעלת שיעורים מחוץ לחדרי הכיתה – אלה התקיימו מספר פעמים בשבוע כדי לצמצם צריכת חשמל לתאורה ּוויסות טמפרטורה. . הגברת מעורבות המורים בפעולות לצמצום צריכת חשמל, על ידי התלמידים שמשנים מציאות ודפוסי חשיבה ופעולה בקרב המורים – מורים מדווחים על שינוי משמעותי, שבו תלמידים מבקשים מהם לשנות הרגלים במהלך השיעור, פעולות מורי המדעים הפעלת שיעורים מחוץ לחדר הכיתה פעולות מורי מקצועות נוספים פיתוח והפעלת מערך שיעורים בנושא הפקת אנרגיה ממקורות מתכלים ומתחדשים הובלת חקר של קבוצת לומדים לבחינת יעילות השימוש ב"בקבוקי אור" ניטור צריכת חשמל בבית הספר לאורך זמן ובחינת ההתקדמות בהפחתה הובלה וליווי של קבוצות התלמידים השונות. תיאום כל הפעילויות: הרצאות, מפגשי השגרירים, הפרסום שנעשה, הקשר מול ההורים, הפעלת כל המפגשים ויום השיא. תיאום בין הצוותים השונים וניטור עמידה בזמנים וביעדים. פיתוח והפעלת מערך שיעורים בנושא אנרגיה ממקורות מתחדשים והתייעלות אנרגטית בהקשר של מקצוע (אנגלית, תנ"ך, היסטוריה, ספרות) תרשים 3 :תמצית הפעולות של מורי המדעים ושל מורי המקצועות הנוספים במיזם ”איפוס האנרגיה“ כמו לכבות חלק מהאורות בכיתות בזמן השיעורים, לכבות את המקרן והמחשב לאחר שסיימו לעבוד איתם ולכבות את המזגנים כשאין בהם צורך. שיתוף הקהילה תחרות צמצום צריכה של חשמל זלגה מהכיתות אל הבתים הפרטיים, והכניסה את כולם למגמת צמצום צריכה, ובעיקר הגבירה את המודעות בקרב כל בני הבית. כמו כן שותפה קהילת ההורים בפרויקט באמצעות מכתב שנשלח אליהם והופץ גם באתר בית הספר, שבו פורטו מידע על התחרות, מטרות ויעדים, וההורים הוזמנו לשתף על לוח שיתופי )פאדלט - איור 3 )רעיונות לצמצום של צריכת החשמל בבית.

90> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 סיכום התהליך . הרצאה לתלמידי החטיבה בנושא איכות סביבה ומה נעשה בעיר ראשל“צ בהקשר זה ניתנה על ידי גב' טלי קפלן, מנהלת אגף איכות הסביבה בעירייה, ועסקה בנושאים כמו יעדים לפיתוח בר קיימה )שימוש במשאבים באופן מתחשב לדורות הבאים(, התייעלות אנרגטית, שימוש באנרגיה מתחדשת, מִ חזור, שימוש בפסולת כמשאב, תחבורה ציבורית, מים וטיפול בשפכים ופורום ה-15 . . יום שיא התקיים ב-5.15 בהשתתפות תלמידים והורים, בנושא התייעלות אנרגטית. יום השיא שילב פעילות חידות בריחה במספר מקצועות לימוד: מדעים, מתמטיקה, אנגלית, שפה ותנ“ך )דוגמאות בנספח 2 .)יום השיא סיכם את הנושא בדרך חווייתית ומגוונת, שבו הוצג התהליך החשוב של שינוי צריכת האנרגיה אשר הוטמע במהלך השנה בחטיבה שלנו. . משלוח מסמכים הנוגעים להפעלת התוכנית וכן נתוני צריכת החשמל שהצטמטמו לגורמים המארגנים את התחרות הארצית, ועמידה להערכה על פי המחוון של התחרות. זריקת עידוד להמשך לרגל סיום הפרויקט התקיים מפגש זום של כל משתתפי הפרויקט מכל הארץ. במהלכו לכל קבוצה ניתנה הזדמנות להציג את הנעשה בבית ספרה לאורך השנה. במעמד זה הוכרזו הזוכים, ואנו, יחד עם חטיבה נוספת, זכינו במקום הראשון ובפרס כספי על סך 000,10 ₪ למען המשך פעילות והצטיידות התומכת בנושא הקיימות. כחטיבה בעלת תו ירוק הפועלת שנים בנושא הקיימות ואיכות הסביבה, ולאור הצלחת הפרויקט והזכייה המשמחת, נמשיך בפועלנו גם בשנים הבאות. איור 3 :לוח פאדלט של ההורים: הצעות להתייעלות אנרגטית וצמצום צריכת אנרגיה בבית

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 91 נספח 1 - דוגמאות לפעילויות למידה בתחומי דעת מגוונים חשמל ממים צוות שפה - חט"ב טביב ראשל"צ לפני כמה עשרות שנים החליט אדם ושמו פנחס רּוטנְֶ ּבְ רג להקים מפעל שממנו תקבל הארץ כולה חשמל בכוח המים. הוא תכנן להקים טורבינות שיופעלו בכוח המים על הירקון, על הירדן ואפילו על הליטני, הסמוך לגבול הצפון. בסופו של דבר התרכז רּוטנְֶ ּבְ רג בנהר אחד, בירדן, ובמשך כמה שנים - החל בשנת תרפ"ח )1928 - )הוקם במפגש הנהרות ירדן-ירמוך מפעל גדול לייצור חשמל בכוח המים. לשם כך היה צורך להטות מעט את אפיקי שני הנהרות, ליצור אגם גדול שבו יתרכזו מימיהם, וכן לבנות מפל מלאכותי שדרכו יגיעו המים בכוח רב אל הטורבינות. השם שניתן לאתר כולו היה נהריים. כדי להזכיר ששני הנהרות גם יחד תרמו את חלקם להצלחת העניין. ליד המפעל קמה שכונת מגורים של מפעילי התחנה, ומכיוון שהיה מדובר בחשמל ובאור, היא זכתה לשם "תל אור". לרוטנברג היו תכניות להקים מפעלים נוספים כאלו, אלא שהוא לא זכה לבצען. שאלות . רק כמה מתכניותיו של רוטנברג התממשו בחייו. ליד כל תכנית סמנו אם היא התממשה או לא התממשה בחייו של רוטנברג. . התכנית להטות את מי הירדן והירמוך התממשה / לא התממשה . התכנית להקים מפעל לייצור חשמל על הירדן התממשה / לא התממשה . התכנית להקים מפעלי חשמל נוספים הפועלים בכוח המים התממשה / לא התממשה . בשורה 26 מכנים את המפעל בנהריים "תחנת הכוח ההידרו- אלקטרית", מה הפירוש של כינוי זה? . תחנה המופעלת באמצעות מים וחשמל. . תחנה לטיהור מים המופעלת באמצעות חשמל. . תחנה המייצרת מים וחשמל. . תחנה המייצרת חשמל באמצעות מים. . לפניכם ארבעה משפטים. סמנו ליד כל משפט אם הוא מבטא עובדה או דעה. . רוטנברג חשב שאפשר להקים טורבינות על הירקון, הירדן והליטני. עובדה / דעה . רוטנברג הקים מפעל לייצור חשמל בכוח המים. עובדה / דעה . השם שניתן לאתר היה "נהריים". עובדה / דעה. . רוטנברג האמין כי המפעל יספק חשמל לארץ כולה. עובדה / דעה המהפכה התעשייתית - השפעת הסביבה ועל האוכלוסיה צוות היסטוריה - חט"ב טביב ראשל"צ . המהפכה התעשייתית הביאה לשינוי עצום באירופה, חלקו חיובי וחלקו שלילי. . שיטות הייצור השתנו, תהליך העיור תפס תאוצה, דבר שהוביל ליצירת מקומות עבודה חדשים, הגברת הייצור, ניצול מעמד הפועלים, עבודת ילדים, צריכה מוגברת בפחם, רישות אירופה בפסי רכבת. . עליכם להציג את נושא הניצול דרך נקודת מבט של ניצול האוכלוסייה והפגיעה בסביבה. . כתבו סיכום בן עמוד אחד על עבודת ילדים. התייחסו לניצול ולתנאי העבודה. הציגו דגם מתוקשב של אחד מהדברים הבאים: מכרה אזור המרושת במסילות ברזל . לדגם המתוקשב יש לצרף הסבר מהי הפגיעה בסביבה. . יש לצרף את המחוון לא כקובץ תמונה. . בסיום יש לצרף קישורים מדויקים למקורות המידע. . את העבודה ניתן לעשות בזוגות או ביחידים. . את העבודה יש לשלוח למשוב.

92> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 נספח 2 - דוגמאות לחידות בריחה יום שיא בטביב - פעילות )1 )במדעים לפניכם תרשים עמודות ובו נתונים על שיאי הביקוש לחשמל בארץ בשנים 1980-2000. . עַ יינו בתרשים ובחרו מה אפשר ללמוד ממנו על השינויים בשיאי הביקוש לחשמל במדינת ישראל בשנים המוצגות בו. . בין השנים 2000-1980 לא היה שינוי בגודל האוכלוסיה. . לאורך השנים חלה ירידה בשיאי הביקוש לחשמל. . בשנת 1985 צריכת החשמל היתה הנמוכה ביותר. . בשנת 2000 שיא הביקוש בחשמל היה הגבוה ביותר. . סוג הגרף הינו: . גרף עוגה. . גרף קוי. . גרף עמודות . התרשים אינו גרף. . מדוע חשוב לחסוך בחשמל? . על מנת להפחית את כמות הדלק הנשרף בתחנות כוח וכך למנוע פליטה של חומרים שמזהמים את האוויר. . על מנת להפחית את השימוש באנרגיה ירוקה כגון רוח, שמש. . אין צורך לחסוך בחשמל, השימוש בו לא מזיק לסביבה. . כדי שלא יהיו תקלות בארון החשמל. . כל פעם שאנו חוסכים בחשמל אנו מפחיתים את כמות הדלק שנשרף בתחנות הכוח וכך מפחיתים זיהום. הקיפו במעגל את הסעיפים שמציינים את הדרכים להפחתת זיהום האויר: . מכבים אורות ומכשירי חשמל שלא בשימוש. . מפעילים תמיד לשם נוחיות מדיח כלים, ומייבש כביסה. . משתמשים בנורות בעלות עוצמת אור גבוהה. . מפעילים את המזגן בטמפרטורה מקסימלית בחורף. . קונים מוצרי חשמל בעלי דירוג אנרגתי נמוך. ככל שהדירוג האנרגתי נמוך יותר המכשיר צורך פחות חשמל. . מתקינים וילונות ומונעים כניסת שמש וחום ובכך מפחיתים את הצורך בשימוש במזגן. . מפעילים מכונת כביסה גם אם אינה מלאה בבגדים. . מכבים את האור, כשיוצאים מהחדר. . מכבים את כל החשמל בבית רק כשהולכים לישון. . מדליקים דוד חשמל גם בימים שטופי שמש. .אימשתמשים במדיח רק כאשר כולו מלא בכלים. .בי בסוף יום הלימודים מכבים את כל מכשירי החשמל בכיתה. .גי בימים חמים יש לכוון את המזגן ל-20 מעלות צלסיוס ובימים קרים יש לכוון את המזגן ל 25 -מעלות צלסיוס. .דישימוש במייבש כביסה בימים חמים. סרקו את הברקוד הבא, הקוד לפתיחתו הוא סדר הספרות של התשובות הנכונות )א-ג( ומספר העיגולים שהקפתם בסעיף ד'.

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 93 נספח 2 - דוגמאות לחידות בריחה יום שיא בטביב, חידה בנושא חשמל במקרא כשפנחס רוטנברג, ”הזקן מנהריים“, ייסד את חברת החשמל ב–1923 עוד בטרם הקים את תחנת הכוח הראשונה בארץ־ ישראל, בתל אביב, איך הוא ידע לקרוא לזה חשמל? המילה מופיעה בתנ“ך: "וָ אֵ רֶ א וְ הִ ּנֵ ה רּוחַ סְ עָ רָ ה ּבָ אָ ה מִ ן־הַ ּצָ פֹון, עָ נָ ן ּגָ דֹול וְ אֵ ׁש מִ תְ לַ ּקַ חַ ת, וְ נֹגַ ּה לֹו, סָ בִ יב; ּומִ ּתֹוכָ ּה - ּכְ עֵ ין הַ חַ ׁשְ מַ ל, מִ ּתֹוְך הָ אֵ ׁש" )יחזקאל א' ד'( מהו אותו חשמל בדיוק - השאלה הזאת העסיקה הוגים, רבנים וחכמים במשך דורות. על פי המשנה, אלה הם מלאכים )מסכת חגיגה י“ג(. לפי רש“י, זהו שמו של מלאך מסוים. אז מה הקשר לחשמל של ימינו? התשובה נעוצה בתרגום ספר יחזקאל ליוונית. אותו מתרגם אנונימי החליט לתרגם את המילה חשמל למילה היוונית אלקטרון, שמשמעותה ענבר )שרף מאובן(. המתרגם של ספר יחזקאל ליוונית הסיק מתוך ההקשר העוסק בזוהר ובבוהק שבמושגים מסביב למילה חשמל כי מדובר במילה מאותו הקשר. על פי רש"י מה פרוש המילה "חשמל"? . אלקטרון . שרף מאובן . מלאך ספציפי . קבוצת מלאכים היכן הופיעה לראשונה המילה "חשמל" בתנ"ך? . ספר יונה . מסכת חגיגה . ספר בראשית . ספר יחזקאל לאיזו שפה תורגם ספר יחזקאל? . לטינית . יוונית . פרסית . בבלית 1 = ירוק 2 = צהוב 3 = אדום 4 = לבן

94> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 משדה ההוראה תפיסת עולמי החינוכית מתבססת על רעיונות כמו: ”השכלה אינה נרכשת סתם כך, יש לחפוץ בה ולחפשה בחריצות“ – אביגיל אדמס ”השכלה אינה מילוי של דלי, אלא הצתה של אש“ – ויליאם בטלר ייטס ”בעולם של אי־ודאות מתמדת בו אנו חיים, אנחנו שואפים לגרום לילדים לייצר עוגנים אשר ישרתו אותם למהלך חייהם ויהוו אבני יסוד בבניית החוסן שלהם“ )מירה פל באתר ”יוצרים שינוי“(. לאור רעיונות אלה אני יוזמת ומתכננת תהליכי למידה עבור תלמידים, כמו זה שיתואר להלן. צריכת האנרגיה בעולמנו גדולה מאוד ומשפיעה על שינוי האקלים שמשפיע על חיינו ועל חיי כל אחד מתלמידינו. לפיכך, יש הכרח לעסוק בנושא בכל בתי הספר, לעורר בתלמידים מודעות לבעיה ולעודד אותם להיות פעילים בהעלאת רעיונות להפחתה בצריכת האנרגיה ומעבר לשימוש בסוגי אנרגיה שאינם משפיעים על ההתחממות הגלובלית. לשם כך הכרזנו על תוכנית ”רעננה מובילה אנרגיה חכמה“. השנה נטלו חלק במיזם 160 תלמידי כיתות ט‘ בחטיבות הביניים בעיר וכן קבוצות רובוטיקה בפרויקט FLL ,צוותי המורים למדעים בחטיבות הביניים, מנטורים שהם תלמידי מגמת רובוטיקה בתיכון אביב וכן מנטורים בקהילה. המיזם כלל למידה מטרימה בבתי הספר בנושא אנרגיה, המרות אנרגיה וכן על אודות שימוש במקורות אנרגיה מתכלים ומתחדשים והשפעתו על שינוי האקלים. כמו כן התבקשו התלמידים להעלות רעיונות לפתרונות יצירתיים בתחום ההתייעלות האנרגטית, כמו גם פיתוח טכנולוגי לשימוש באנרגיות ממקורות מתחדשים. שיאו של התהליך היה בהאקתון שהתרחש באשכול הפיס. מעצם היותנו מורים אנו יודעים שהוראה ולמידה תמיד מתקיימות בהקשר מסוים. אין זה סוד שההקשר לפעמים מאולץ או לא רלבנטי לתלמידים. השאלה של התלמידים – ”למה אנחנו צריכים ללמוד את זה?“ היא אינטואיטיבית לגבי ההקשר. התשובות המקובלות שלנו חושפות את נקודת התורפה של ההקשר: ”כי תישאלו על כך במבחן“ )מאולץ(, ”כי תצטרכו את הידע הזה בעתיד“ )לא רלבנטי, לפחות עכשיו(. לעומת זאת, למידה מבוססת בעיות )למ“ב( 1 ולמידה מבוססת פרויקטים )למ“פ( 2 משמען הוראה ולמידה בתוך הקשר אותנטי הבונה נרטיב קוהרנטי בעבור התלמידים, המורים והקהילה. נמצא כי למידה מבוססת בעיות תורמת ליצירת עמדות חיוביות של תלמידי כימיה כלפי המדע וכלפי פתרון בעיות. היא משפרת 3 את האווירה בכיתה ומחזקת את תחושת הקהילתיות בה. נמצא במחקרים כי גישת למידה זו משפיעה על זיכרון וידע לטווח 4 ארוך יותר ועל יכולת ליישם את הידע. האקתון רעננה 2023 רעננה מובילה אנרגיה חכמה 1 רודי בוקסנבאום 1 .רודי בוקסנבאום, מנהלת אכול פיס בחט"ב אלון ברעננה. בחטיבות הביניים בעיר רעננה הופעל השנה מיזם "רעננה מובילה אנרגיה חכמה". לאחר למידה מטרימה בבתי הספר על אנרגיה, המרות , שימושים, מקורות והקשר לשינוי האקלים, פנו התלמידים ללמידה מבוססת בעיות במטרה להציע פתרון הנוגע לאנרגיה שמאפשר צמצום צריכה או התייעלות אנרגטית. שיאו היה בהאקתון עירוני באשכול הפיס בו שִ כללו הלומדים את פתרונותיהם והציגו תוצר.

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 95 איך גורמים לזה לקרות? מבקשים מהתלמידים לאתר בעיה משמעותית הרלבנטית לחייהם שהפתרון לה אינו ידוע, ואשר אותה הם רוצים לפתור בהקשר של הנושא הכללי - שימוש באנרגיה והקשר לשינוי האקלים. התלמידים לומדים לבחור את הבעיה מתוך שלל הבעיות העולות, בתהליך של הצגת דעות המיועדת לשכנע את החברים לבחור בבעיה מסוימת. תוך כדי כך הם לומדים להתבונן בסקרנות בסביבתם ולהקשיב זה לזה מתוך אמפתיה. לאחר מכן התלמידים נדרשים לנתח את הבעיה ולחשוב באופן יצירתי על מגוון פתרונות. בה בעת הם מעמיקים את הידע וההבנה שלהם בנוגע למושגים ועקרונות מדעיים וטכנולוגיים. בהמשך עליהם להשוות את הפתרונות, להעריך אותם לפי קריטריונים ולבחון את השלכותיהם ואת ישימותם, ולבסוף לבחור את הפתרון המתאים ביותר, לפתחו, להציגו ולהגן עליו. התלמידים מעורבים מאוד בתהליך הלמידה מבחינה רגשית וקוגניטיבית. הם חשים כי הלמידה חיונית להשגת יעד חשוב ולכן מגלים אחריות לתהליך הלמידה שלהם, ומשקיעים מאמץ בפעילות תכליתית. כל רכיבי הלמידה, החל במוטיבציה של התלמידים, עבֹור דרך שיפור ההכוונה העצמית שלהם בלמידה וכלה במגוון קשרים אישיים הנוצרים בתהליך בתוך קבוצת הלומדים ועם מורים ומומחים – כולם מתלכדים יחד. התלמידים לומדים מהקהילה שמחוץ לכיתה וחולקים איתה את מה שלמדו, דבר המוביל להעצמת הקשר בין בית הספר והעולם שמחוץ לו. בלמידה מבוססת בעיות הנעשית בנחישות, תלמידים ומורים מתַ רגלים ומתפקדים כמומחים או כמקצוענים. למידה מבוססת בעיות המשלבת חקר מעודדת מורים ותלמידים לפתח הרגלים וסטנדרטים של מדענים, מתמטיקאים, עיתונאים, אנתרופולוגים ועוד, והם יכולים לעשות זאת ברמה גבוהה של מקצועיות. מטרות המיזם היו: שיתוף כמה שיותר חטיבות ביניים בעיר. פיתוח מודעות לבעייה של צריכת האנרגיה והקשר שלה לשינוי האקלים. קידום למידה משמעותית, אותנטית, פעלתנית המשלבת חקר. קידום למידת PBL – למידה המבוססת בעיות. טיפוח עבודת צוות של תלמידים, של תלמידים ומורים וכן שיתוף פעולה עם הנהלת אשכול הפיס. טיפוח התלהבות, עניין והנאה של תלמידים מן הלמידה. קידום הרצון של תלמידים ליטול חלק בתהליכי חדשנות. עקרונות הלמידה במיזם: הפעלת דרכי למידה ומיומנויות המפתחות לומד עצמאי, כמו הצגת שאלות, סיעור מוחות, איתור מידע ממקורות כתובים וברשת, וכן איתור מומחים, עיבוד ומיזוג מידע, תכנון ניסוי, ביצוע חקר, בניית מודל והבחנה בינו לבין המציאות. למידה ממומחים. המורה מנחה ומוביל את התלמידים ומשמש להם מקור השראה, אך אינו מקור הידע. הגייה ועיצוב של המיזם נעשו בשיתוף פעולה של מנהלת אשכול הפיס, קהילת המורים למדעים בעיר והמנטורים המומחים. כדי לסייע למורים להפעיל את תהליך הלמידה לפני שלב ההקאתון נעשתה הכנה שכללה: רעיונות לפתיחת תוכנית למידה מבוססת בעיות וכרטיסי פתיחה. )ראו איור 1) הנחיות ל“אתגר המרשמלו“ כדרך לפתרון בעיה בעבודת צוות. חזרה של שלבי הלמידה בתהליכי חקר ופתרון בעיות. דיון באופן חלוקת הלומדים לקבוצות למידה )עד ארבעה לומדים בקבוצה(. דיון באפשרויות תוצרי הלמידה, כמו: אפשרות א‘ – פתרון טכנולוגי לבעיה שהועלתה ובניית מוצר. אפשרות ב‘ – ביצוע ניסוי מדעי הקשור לבעיה שהועלתה. אפשרות ג‘ – הדמיה ממוחשבת של המוצר. אפשרות ד‘ – פיתוח אפליקציה. הצגת לוח הזמנים של המיזם. הסבר של מהות ההאקתון ושל מבנה היום שבו הוא יתקיים. הצגת הקנבס ככלי לארגון התכנים במיזם והצגתם.

96> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 תהליך הלמידה הותנע בשיעורי מדעים בכיתות ט‘, בנבחרות הרובוטיקה )קבוצות FLL )ובקרב תלמידים המשתתפים בפרויקט ”גם אני יכול.ה“ בבתי הספר. ההתנעה נעשתה באחת מן הדרכים הבאות: הרצאות העשרה בנושא האנרגיה או ביזמות / יצירתיות. שימוש בכרטיסיות המציגות בעיות בנושא צריכת אנרגיה שלהן התלמידים נדרשים להציע פתרונות. התנסות בפתרון בעיה בעבודת צוות )אתגר המרשמלו(. התנסות בניסוי חקר. עד למועד ההאקתון פעלו התלמידים בנושא במשך חודש וחצי, בהיקף של שעתיים בשבוע )ראו תרשים 1.) בתהליך הלמידה במיזם, למדו התלמידים על אנרגיה, על מקורותיה המתכלים והמתחדשים ועל הקשר לשינוי האקלים. תוך כדי הכנת התלמידים הוזמן מומחה רלבנטי בתחום אנרגיות מתחדשות להרצות בפני התלמידים. התלמידים חולקו לקבוצות עבודה ולמדו מהי עבודת צוות נכונה, תוך ניצול החוזקות של חברי הצוות )תיעוד / כתיבה / בנייה / חיפוש מומחים ועוד(. הם זיהו וניסחו צרכים, שאלות או בעיות שאין להן מענה והקשורות לנושא, והעלו רעיונות לפתרון הבעיות באופן ספציפי. לדוגמה, הועלו הצרכים והפתרונות האפשריים הבאים: צורך פתרון אפשרי הגברת השימוש במקורות אנרגיה מתחדשים שאינם פולטים גזי חממה הגברת השימוש בשמש לחימום בתים ניצול חום הכבישים בקיץ להפקת אנרגיה הפחתת צריכת אנרגיה בכלי תחבורה 2 שעל אוניות סילוק צִ מְ דָּ ה להפחתת החיכוך וצריכת האנרגיה האתגר: טיול עם בע"ח ליָ שוב על כיסא גלגלים האתגר: ילד בן 3 הניח את ידו על כירה חשמלית וקיבל כוויה. כיצד ניתן למנוע זאת? האתגר: איפה שמתי את המפתח/ המשקפיים? האתגר: נסיעה עם כיסא גלגלים על משטח שאינו חלק האתגר: צפוף בשולחן, חפצים אישיים לאן? האתגר: מריחת לק לכבדת ראייה 2 .צִ מְ דָּ ה היא השכבה שעל גוף האוניות הנובעת מהיצמדות של יצורים ימיים לתחתית כלי השיט. איור 1 :דוגמאות לכרטיסי כניסה ללמידה מבוססת בעיות

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 97 הנעת הלמידה במיזם באופן יצירתי פעילות בבתי הספר טרום ההאקתון למידת מושגים ועקרונות בנושא אנרגיה, מקורות אנרגיה והקשר לשינוי אנרגיה העמקת הלמידה המפורשת של תהליך החקר ופתרון בעיות ומיומנויות רלבנטיות למידה על מהי עבודת צוות טובה חלוקה לקבוצות, זיהוי וניסוח צרכים, שאלות או בעיות רלבנטיים לנושא ובחירת בעיה אחת העלאת רעיונות לפתרון הבעיה באופן ספציפי ובחירת רעיון אחד הצמדה של מנטורים לכל חדר (בהתאמה לסוגיה, לרעיונות לפתרון או לסוגי התוצרים): מנטור מומחה - מבוגר מתחום דעת מתאים שהוביל את הקבוצה מנטור צעיר - תלמיד ממגמת רובוטיקה בתיכון אביב משוב לצורך, הפתרון ואופן ההצגה שכלול ניסוח הצורך, הפתרון ו/או דרך ההצגה הצגה במליאה של הצורך, הבעיה והפתרון שיבוץ קבוצות התלמידים והמורים לחדרים מתאימים מבחינת ציוד לסוגי הפתרון או התוצרים הצגה מדי שעה ב"נאום מעלית" (60 שניות) פעילות הקבוצות של הצורך והפתרון במהלך ההאקתון משלוח של פרטי קבוצות התלמידים, סוג הפתרון המוצע וסוג התוצר הרצוי לצוות אשכול הפיס תרשים 1 :תהליך של הלמידה במיזם "רעננה מובילה אנרגיה חכמה"

98> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 שיאו של התהליך היה בהאקתון שנערך באשכול הפיס ברעננה האקתון )Hackathon )הוא בדרך כלל אירוע שבו מתכנתים, אנשי טכנולוגיה ואנשי מוצר ותוכן מתכנסים יחד כדי לעבוד על פתרון בעיה או על פרויקטים טכנולוגיים בנושא כלשהו. אירוע כזה יכול להימשך יום אחד או יותר. המילה ”האקתון“ מורכבת מהמילה האק – תכנות יצירתי או שיבוש תרבות; ומרתון, כלומר – ”מירוץ“ של תכנות יצירתי. זה מספר שנים אנו מקיימים האקתונים באשכול פיס רעננה )אומנם הייתה הפסקה במשך שנתיים, אבל ”מי זוכר“ את הקורונה(. בכל שנה משתתפים בהאקתון תלמידים חדשים, נושא ההאקתון משתנה ומנטורים חדשים מצטרפים. יום ההאקתון מקדם יזמות וחדשנות, עבודת צוות, יצירתיות, עמידה בלוחות זמנים, הכנת מצגות, נאומי מעלית, הצגה מול קהל והשגת מטרות בחריצות תוך רצון עז למצוא פתרונות. אפשר לומר שיש בו ”להבה ענקית“ של יצירתיות חווייתית, מהנה ומניעה לפעולה. מציאת הפתרון לבעיה שנראה בהתחלה מאתגר וקשה מכולם, אט־אט הופך במהלך היום למשהו ממשי. לקראת ההאקתון התבקשו המורים לשלוח את שמות התלמידים המשתתפים ואת סוג הפתרון המתוכנן, לרבות סוג התוצר הרצוי לצוות אשכול הפיס. מידע זה אִ פשר לנו לשבץ את הצוותים לחדרי פתרון ולהתאים לכל חדר מנטור מבוגר מתחום דעת רלבנטי או בעל מיומנויות הולמות שהוביל את הקבוצה, וכן מנטור צעיר )תלמיד ממגמת רובוטיקה בתיכון אביב(. בין המנטורים המומחים היו מהנדסי חשמל ואלקטרוניקה, מהנדסי תוכנה, מעצבים, סטארטאפיסטים ועוד. לקראת ההאקתון נערכה למנטורים הכנה כדי שיֵ דעו מה מצפים מהם ובאילו פתרונות אפשריים הם עשויים לפגוש. במהלך ההאקתון, בסיוע המנטורים, הקבוצות שִ כללו את הפתרון היזמי ו / או היצירתי לקידום התייעלות אנרגטית וצמצום השפעת השימוש באנרגיה על שינוי האקלים. במהלך עבודת הקבוצות בחדרים, מדי שעה התבקשו כל הקבוצות להציג בנאום המעלית )60 שניות( את הצורך והפתרון. הקבוצות קיבלו משוב לפתרון ולהצגה הן מן המנטורים והן מן הקבוצות האחרות שנכחו בחדר. לאור המשוב שִ כללו חברי הקבוצה את הפתרון ואת ההצגה מפעם לפעם. לקראת סוף היום כולם עבדו בעיקר על המצגת שעליהם להציג על הבמה בפני כלל משתתפי ההאקתון. )ראו תרשים 1 )

<קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 99 ראו דוגמא לתוצר של קבוצת ”SunBean ”שהעלתה הצעות לפתרון הבעיה: התחדשות עירונית יוצרת הצללה על בניינים שכנים שמגדילה את צריכת האנרגיה שלהם לתאורה וחימום. הצלחת המיזם בעיניי הייתה בראש וראשונה עצם ההתלהבות של התלמידים, העניין וההנאה שהפגינו בלמידה, איכות הרעיונות והתוצרים שהם העלו, ואוסיף ואציין כי תחושתי זו תגבר אם התלמידים ”יתאהבו“ בתהליך למידה כזה ובחדשנות ויוסיפו לפעול כך בעתיד. גם המורים הביעו את שביעות רצונם והתלהבותם מן התהליך ומההאקתון, כמו שאפשר לראות בציטוטים הבאים: "תודה רבה רודי. כל הכבוד לארגון המצוין כרגיל. היה מענין ונעים. מדהים לראות נערים ונערות שכבר עכשיו יכולים להציג ברמה ממש גבוהה פתרונות שלא מביישים האקתונים בחברות ענק, זה מעבר ליוזמה זו הבנה איך העולם מתקדם מהר ושכבר בגיל צעיר אפשר לרוץ קדימה. וואו ענקי על התוצרים! נהנתי המון!" "קבוצת תלמידים שלנו השתתפה אתמול, יחד עם סתיו סיני, רכזת המדעים שלנו, בהאקתון בנושא אנרגיה חכמה. הם חזרו נלהבים, שמחים, מלאי חוויות ואנרגיות, ובעיקר עם בטחון שהם יכולים ללמוד בעצמם, ליצור, להשפיע, לשנות. תודה על היוזמה הנפלאה והארגון המושלם." )דובי ארבל, מנהל בית ספר מיתרים והצוות(. מקורות 1 משרד החינוך )ל.י.(, הוראה ולמידה מבוססות פתרון בעיות. 2 משרד החינוך )ל.י(. מעשה חושב: למידה מבוססת פרוייקטים: המדריך למורה. of Impact The). 2012. (R. A, Trudel., & M. M, Ferreira 3 Attitudes Student on) PBL (Learning Based-Problem of Sense and, Skills Solving-Problem, Science Toward Classroom of Journal The. Classroom the in Community .30–23), 1(47, Interaction Based-Problem). 2016., (G Karen, Yew. J.H Elaine 4 on impact and process its of overview An: Learning .79-75), 2, 2, education professions Health. learning

100> קריאתביניים ■ גיליון 38-39 ■ יוני 2023 1 .Central Nation up-Start הוא ארגון ללא כוונת רווח המחבר חדשנות ישראלית לעולם הרחב במטרה לסייע לשותפיה וללקוחותיה בהתמודדות למול אתגרים עולמיים. באתר שלהם ניתן לחפש חברות הזנק בתחום "שינוי האקלים )change Climate" ,")לכידת פחמן )capture Carbon( .")Finder to Go ) כמו כן פורסמה על ידי הארגון מפת חברות האקלים הטכנולוגיות בישראל. אפשר גם ללמוד על תחומי הפיתוח של החברות בהקשר לשינוי אקלים בקישור הבא. 2 .PLANETech - דו"ח מצב על הפיתוח הטכנולוגי בהקשר לשינוי אקלים, 2022 3 .רשות החדשנות – חיפוש בנושא שינוי אקלים. 4 .מדינת ישראל – המלצות צוות בין משרדי בנושא חדשנות בטכנולוגיות אקלים, יולי 2021 5 .אקולוגיה וסביבה - מדינת החדשנות האולטימטיבית – פיתוח יכולות וטכנולוגיות ישראליות לתפיסה ולקיבוע של פחמן דו-חמצני כאמצעי למיתון שינוי האקלים ולשיקום הטבע )2022.11.15.) ניהול אסונות ורצף פעולה עסקי מערכות אנרגיה חדשות שימור מים חינוך התייעלות אנרגטית תחבורה מקיימת הסביבה הטבעית אנרגיות מתחדשות שדרוג תשתיות הגנה מפני שטפונות שינוי פעולה לניהול הסיכונים של שינוי האקלים התאמה אקלים פעולה לצמצום שינוי האקלים ִאפחות מתעניינים בפיתוחים טכנולוגים עדכניים בנושא התמודדות עם שינוי האקלים?