לימוד מדעי כדור הארץ בחינוך העל-יסודי

.1 רקע .2 ת ו כנית הלימודים במדעי כדור הארץ - עקרונות ומטרות .3 שילוב מדעי כדור הארץ בתוכנית הלימודים הבית - ספרית .3.1 כללי .3.2 הדרכים לשילוב המקצוע בתוכנית הלימודים בחטיבה העליונה .4 תוכנית הלימודים ברמה מורחבת .5 פעילויות מיוחדות .5.1 כיתה ארצית למדעי כדור הארץ .5.2 האולימפיאדה הבין-לאומית השנתית במדעי כדור הארץ .5.3 שיתוף פעולה עם חיל המודיעין

1. רקע " מדעי כדור הארץ " הוא תחום הדעת המספק את הידע ו את ההבנה של ה מרכיב ים הקריטיים ל חיינו על פני כדור הארץ, החל מהאוויר , המים, המזון, האנרגיה, המבנים והחומרים המשמשים את חיי היו ם- יום שלנו , דרך רעידות אדמה, צונמי, שינויים אקלימיים בעבר ובהווה המאיימים עלינו, ועד מקומה של הפלנטה שלנו כחלק ממערכת השמש . חקר מערכות כדור הארץ והבנת הדינמיקה שלהן הם הכלים המדעיים שיוכלו להנחות את האנושות לגבי האופן שבו היא צריכה לפעול כדי שתוכל להיות חלק ממערכות כדור הארץ גם בעתיד. בתחילת המאה-21 האנושות נמצאת במצב שבו קצב הצריכה של חומרים ושל האנרגיה מכדור הארץ מתקרבים לקצה גבול יכולת ההספקה שלו. במקביל קצב העיבוד והשימוש באנרגיה ובחומר גורם להפרת האיזון בין מערכות כדור הארץ השונות. שינויים אלו מעמידים את המין האנושי במצב העלול להוביל בשלב הראשון להידרדרו ת קשה ברמת החיים ובאיכותם ובהמשך אף להכחדה. האתגר המרכזי העומד בפני אזרחי המאה ה-21 הוא שאלת יכולתה של האנושות להתקיים על פני כדור הארץ בממד הזמן.

2. ת ו כנית הלימודים במדעי כדור הארץ - עקרונות ומטרות תוכנית הלימודים ב מדעי כדור הארץ בנויה על תפיסה הוליסטית של כדור הארץ. הת ו כנית מתמקדת בהבנת עקרונות פעולתו של כדור הארץ ומקומו של האדם כחלק מהמערכת הטבעית , והיא עוסקת בהיבטים קריטיים ביותר לאנושות בכלל ולחברה בישראל בפרט. מטרתה העיקרית של תוכנית הלימודים היא פיתוח תובנה סביבתית . הוראת מדעי כדור הארץ בגישה זו מעניקה לתלמיד , א זרח ה עתיד , ידע ויכולת להס יק מסקנות לגבי חיסכון באנרגיה וניצול יעיל של מקורות יה , חיסכון במים וניצול נכון של משאבי כדור הארץ. הבנ ת ה לומד את סביב ת חיי ו מעניק ה ל ו את היכולת לשפוט ולהעריך את התמורות ו את השינויים החלים ב ה ו להבין את מקומו של האדם כחלק ממערכות כדור הארץ , שזו מהות ה תובנה ה סביבתית. ת ו כנית הלימוד ים מושתת ת על העקרונות הפדגוגיים ה אלה : א . עקרון יכולת הבחירה : מדעי כדור הארץ הוא תחום המאפשר להציע מגוון של נושאי חקר מותאמים לרצונם של המורה והתלמיד ו לסביבת

ם. ב . עקרון השימוש ה מושכל בסביבה החוץ-כיתתית : הסביבה החוץ-כיתתית היא סביבת לימוד מרכזית , והלימוד מתמקד בקשר הישיר של הלומדים עם תופעות ו עם מושגים מוחשיים . אירועי למידה חוץ-כיתתית, שמטרתם המחשת מושגים ועקרונות, משולבים כבר בשלבים הראשונים של רצף ההוראה במודל ספירלי הכולל מעבר הדרגתי מהמוחשי אל המופשט תוך שימוש במגוון סביבות הלימוד: כיתה, מעבדה ומחשב.

ג. העיקרון של למידת חקר: הת ו כנית מבוססת כולה על למידת חקר במגוון סביבות לימוד : מעבדה, שדה ומחשב . סביבת הלימוד החוץ - כיתתית משולבת באופן אינטגרלי עם למידת החקר במעבדה.

ד. עיקרון ה למידה המכוונת לפיתוח מיומנויות: תהליך הלמידה מתמקד בפיתוח מיומנויות כגון אלה: - מיומנויות חקר: ניסוח שאלת חקר; איסוף מידע ועיבודו ; כתיבה מדעית; יכולת להבחין בין תצפית, השערה ומסקנה ; בניית רצף לוגי (מתצפיות למסקנה) - הצגת מידע וידע בעל - פה בעזרת מצגת ופיתוח חשיבה מדעית - פיתוח חשיבה מחזורית - פיתוח חשיבה מערכתית - פ י תוח היכולת לחשיבה המשלבת בו-זמנית את ממדי המרחב ו " הזמן העמוק " ( deep time ) - פ י תוח חשיבה תלת-ממדית. פרטים נוספים אפשר לקרוא בפרק העוסק בתוכנית הלימודים במדעי כדור הארץ באתר אגף המדעים .

3. שילוב מדעי כדור הארץ בתוכנית הלימודים הבית - ספרית

3.1. כללי לימוד מקצוע הבחירה "מדעי כדור הארץ" בחטיבה העליונה הוא המשכו של רצף הוראתי של תכנים ועקרונות מדעיים המשתלב בתוכנית הלימודים של המקצוע "מדע וטכנולוגיה" הנלמד מהחינוך הקדם-יסודי, דרך החינוך היסודי ועד חטיבת הביניים.

3.2. הדרכים לשילוב המקצוע בתוכנית הלימודים בחטיבה העליונה שלוש הדרכים שיפורטו להלן מתייחסות להיקפי ה למידה, לקהל ה יעד ולמבנה הארגוני. בתי ה ספר יכולים לבחור לתלמידיהם אחת מן הדרכים או לשלב את שלוש הדרכים יחד :

א. כ מקצוע בחירה מורחב במסגרת תעודת הבגרות כל תלמיד מחויב ללמוד לפחות מקצוע מורחב אחד ברמה של 5 יח"ל . אחד המקצועות המוצעים לבחירה במסגרת זו הוא "מדעי כדור הארץ". פרטים נוספים על תוכנית הלימודים ברמה של 5 יח"ל מופיעים בסעיפים 4 ו-5 להלן.

ב. כ קורס במסגרת לימודי השכלה כללית תוכנית הלימודים לתעודת בגרות מחייבת שני מקצועות להשכלה כללית בהיקף של 30 שעות סך הכול בכל תחום. אפשר להיעזר בתוכנית הלימודים במדעי כדור הארץ ולבנות ממנה תוכנית קצרה להשכלה כללית ולשלבה בתוכנית הבית - ספרית .

ג. כ תחום לעבודת גמר אישית ביצוע עבודת גמר הוא זכות לתלמידים סקרנים בעלי מוטיבציה. עבודת הגמר היא אישית, והיא מלווה בסיוע של יועץ אקדמי ונרשמת בתעודת הבגרות כאחד ממקצועות הבחירה. תלמיד ה בוחר לכתוב עבודת גמר יכול לבחור נושא רלוונטי לחייו המעניין אותו. העבודה היא מחקרית, ו היא מאפשרת התנסות בתהליכי המחקר האופייניים לתחום. במחקר בתחום מדעי כדור הארץ מושם דגש על נקודת הראי י ה הכוללת ועל הקשר בין הממצאים והשלכותיהם לבין היבטים ליישום עתידי. ביצוע העבודה מאפשר לתלמיד להביא לידי ביטוי כישורים ייחודיים לו, תוך שילוב עבודה עצמית ושותפות עם המורה ו עם המנחה המלווים את התהליך מתחילתו ועד סופו. ה תלמידים יכולים להגיש עבודת גמר בתחום מדעי כדור הארץ בין אם הם לומדים את המקצוע בבית הספר ובין אם לא.

4. תוכנית הלימודים ברמה מורחבת תוכנית הלימודים כוללת נושאי חובה ונושאים להרחבה . יחידות הלימוד הכלולות בתוכנית הן "מחזור הסלעים ומערכות כדור הארץ"; "מבנה כדור הארץ ותיאוריית הלוחות"; "כוכב הלכת הכחול"; "מחזור הפחמן והתחממות האטמוספירה"; "אבולוציה בממד הזמן"; "אוקיינוגרפיה ומערכות כדור הארץ"; "רעידות אדמה וגיאופיזיקה בהיבט סביבתי"; "מערכות כדור הארץ ומערכת השמש". בכל אחד מהנושאים נלמדים רעיונות מרכזיים, מושגי יסוד, עקרונות ומיומנויות. ה תוכנית מבוססת כולה על למידת חקר במגוון סביבות לימוד - מעבדה, שדה ומחשב - וכוללת 8 – 10 ימי סיור מהגולן ועד אילת המשולבים עם למידת החקר במעבדה. התוכנית ברמה של 5 יח"ל בנויה מתוכנית ליבה מחייבת (60%) ומתוכנית להעמקה ולהעשרה (40%) ומוערכת על פי הפירוט להלן : נושאים בהערכה חיצונית (60%) סמל ה שאלון: 062-381 סמל ה שאלון לנבחני משנה: 062-382 נושאים בהערכה בית-ספרית (40%) סמל ה שאלון: 062-283 סמל ה שאלון לנבחני משנה: 062-282 נושאי הליבה - מחזור חומרי כדור הארץ ומערכות כדור הארץ - מבנה כדור הארץ, תיאור י ית הלוחות ומערכות כדור הארץ - ההידרוספירה ומערכות כדור הארץ ה הערכה בחינת שדה : בחינה בעל - פ ה במחשוף גיאולוגי בסביבת בית הספר בחינה עיונית : נערכת בכתב תיק עבודות (פורטפוליו) המאגד את דוחות הסיור נושא י הליבה - מערכות כדור הארץ והפלנטות - האטמוספירה ומערכות כדור הארץ ה הערכה - גיאוטופ , מחקר זוטא בשדה ובמעבדה בהנחיית מדענים המוגש בכתב כמאמר מדעי - מצגת מחקר אישי , עבודת חקר שהתלמיד בוחר את נושאה, ומגיש אותה כהרצאה בליווי מצגת בכנס מדעי

5. פעילויות מיוחדות

5.1. כיתה ארצית למדעי כדור הארץ במכון דוידסון שבמכון וייצמן למדע פועלת כיתה ארצית למדעי כדור הארץ. תלמידים מצטיינים בכיתות י' ו - י"א יכולים להירשם לתוכנית עד סוף ספטמבר מדי שנה בתיאום מראש עם בית הספר שהם לומדים בו . הכיתה הארצית לומדת את תוכנית הלימודים במדעי כדור הארץ כמקצוע בחירה בהיקף של 5 יח"ל לתעודת בגרות באמצעות שיעורים מקוונים וסיורי שטח , וכן באמצעות סמינר פתיחה שמתקיים במכון וייצמן ברחובות. הלימודים נמשכים שנתיים , והרישום אליהם כרוך בעלות סמלית. פרטים נוספים אפשר למצוא באתר מכון דוידסון .

5.2. האולימפיאדה הבין-לאומית השנתית במדעי כדור הארץ האולימפיאדה הבין-לאומית במדעי כדור הארץ (IESO) נערכת בכל שנה בארץ אחרת. תלמידי ישראל לוקחים חלק באולימפיאדה.

5.3. שיתוף פעולה עם חיל המודיעין מיומנויות החקר הנלמדות במסגרת המקצוע "מדעי כדור הארץ" נדרשות ביחידות חיל המודיעין , וחיל המודיעין מרבה לגייס לשורותיו את בוגרי המגמה.