פיזיקה – מבוא

המטרה העיקרית שאנו מציבים לפנינו בהוראת המדעים היא לנסות ולהבין את העקרונות המדעים אשר רלוונטיים לחיי האדם, וכן להציג עקרונות אלה באופן מלא דמיון ורגש. כמו בשאר תחומי הלימוד, חשובים לימודי המדעים והאיכות המדעית להתחנכות הילד ולא בכדי להפוך אותו מגיל צעיר למדען. לימוד המדע שואף לפתח יכולת התבוננות אחר המחוות הפנימיות של הטבע, לקרב את הילדים לתופעותיו ולטפח חשיבה מדויקת, הגיונית ובהירה. המיומנות העיקרית שיש לפתח היא יכולת התבוננות נטולת הטיות ושיפוטים מוקדמים בתופעות הטבע כמו שהן. שיעורי המדע מתחילים בגיל בו הילדים משיגים (לפחות רובם) את היכולת לראות את העולם בדרך סיבתית ולא עוד בחצי חלום ובתמונות. חשוב לטפח יכולת חשיבתית זו בדיוק כשם שיש לדחות את יישומה בהקשרים חינוכיים קודם לגיל זה. טיפוח לימודי המדעים בגיל הנכון ובצורה מעוררת התלהבות, סקרנות וחום פנימי של רגש יכול לקרב את הילדים לתופעות העולם ולחברם אל המציאות בדרך הרמונית ובריאה.

הדרך המתמטית-מדעית המדגישה את הגודל, המספר והמשקל (כפי שהתחיל לעשות  גלילאו), כלומר הניתוח הכמותי של תופעות הטבע, גורמת להסרת הדגש מתופעות הטבע עצמן והתחושה של התנסות ישירה בהן אובדת. במהלך המאה ה-20 עם התחזקות המודרניזציה, גברה מאד נטיית האדם ללמוד את הטבע בכדי לנצל אותו, דבר שהביא לצורך מתחזק והולך לשליטה בטבע. מהלך זה קשור להתפתחותן של השקפות עולם מבוססות מודלים תיאורטיים וסיבתיים, מכיוון שאי אפשר להגיע לשליטה מוחלטת על תהליכים טבעיים אלא אם ניתן להסביר מה גורם להם. תופעות שבלתי אפשרי או קשה להסביר נדחקות הצידה, כאשר במקביל יותר ויותר טכנולוגיות מתפתחות על בסיס תהליכים ברי הסבר בלבד.

הסכנה היא שרעיונות אלו של מודלים כמותיים כפויים ומודלים חלקיקים של הטבע יתפסו על ידי התלמידים כמציאות אובייקטיבית. אזהרה בכיוון זה קיימת כבר בתכנית לימודים אשר נוסחה ב-1977 באנגליה: "כאשר מתחילים בהוראת המדעים ללמד על תופעות טבע ראשוניות, חיוני להשתמש במודלים חלקיים ולא להביא תיאוריה מוגמרת. רצוי להציג תופעה אלמנטרית אשר בלתי ניתן להסבירה על פי המודלים הנמצאים בשימוש. רק בדרך זו תלמידים בסיכומו של דבר משיגים תובנה של תופעה, מתוך החשיבה היצירתית חסרת המודלים המוכנים מראש".

מנקודת מבט פדגוגית רצוי לשים דגש על העקרונות הבאים:

• יש לשים דגש על התבוננות בתופעות עצמן, על תפיסה כמה שיותר חיה ומרעננת של ההתרחשות בתחום הרלוונטי.
• החיבור הרגשי לתופעה בקרב הילדים חשוב ביותר. חיבור זה יוצר את ה"מנוע" לחקירה מדעית משמעותית. יש לטפח את החום והחוויה הנפשית ולא ליצור אווירה של קרירות מדעית.
• מתוך ההתבוננות בתופעות והקשר הרגשי אליהן אפשר בשלב הבא להעלות מתוך הרמה הסובייקטיבית את ההבנות והמסקנות לתודעה.
• יש לדחות כמה שאפשר מודלים תיאורטיים שלא ניתן לחוותם ולראותם בדמיון.
• מכאן שלימוד מדע בבית הספר ולדורף יוצא מעבודה של החושים, מהתבוננות, שמיעה, הרחה וכיו"ב. מתוך חוויות החושים יוצאים למישור הקוגניטיבי של הבנה, הסקה ובניית מושגים.

העבודה המעשית בשיעור המדעים מתוכננת כך שתאפשר חקירה אמתית, נטולת דעות קדומות ופתוחה עד כמה שניתן. עלינו להציג ראשית דבר את התופעה עצמה, רצוי מכמה נקודות מבט ובתמונות חיות ואמתיות. התיאוריה, כלומר ההסבר המופשט, אינו תורם כל כך לפיתוח כוחות החשיבה של תלמידי ו'-ח'. יש לשים לב לצרכים האמתיים של הנערים והנערות בגיל זה: הצורך להתבטא ולהביע דעה חופשית, הצורך להתנסות ישירה בגבולות שלי כאדם, של העולם – גבולות התופעות שרואים, וגם הצורך הפשוט לעשות את הדברים בעצמי כפי שאני מבין אותם.

כך אנו לומדים עם התלמידים את המודלים מתוך התופעות. התיאוריות וההסברים מקומם רק אחרי שחווינו את הדברים בחושים. רצוי להציג את ההקשר האנושי לחיי האדם, וגם לטפח ראייה בין תחומית שרואה את המפגש בין הדיסציפלינות. רצוי לכלול אמנות וטכנולוגיה כהיבטים אחרים של הידע בפיזיקה, וכך להרחיב את התמונה ולהוסיף לה רגש וחוויה פנימית בעלת משמעות.

התמקדות בחיזוק יכולת ההתבוננות, בפיתוח כוחות רצון לחקירה מדעית אמתית, נקיה מדעות קדומות ומפרדיגמות שולטות, והפניית המבט אל תופעות הטבע וחוקיו – כל אלה יכולים לתמוך בסערות הנפש של גיל ההתבגרות ולחזק את נפש התלמיד, שהיא ממילא במצב של חיפוש דרך, העברת ביקורת ותהייה על מקומו בעולם. ככלל, חטיבת הביניים מנסה לספק מפגש עשיר ומגוון עם תופעות פיזיות אשר עליהן יכול התיכון לבנות תיאוריות ומושגים בריאים.

רצוי לעבוד בכל שנה על תחומים רבים ומגוונים במדע הנלמד. בפיזיקה אנחנו מביאים מושגים מעולמות האקוסטיקה, אור, חום, מגנטיות, חשמל ומכניקה, בכימיה – בעירה, חומצות ובסיסים, גזים שונים, מתכות ובביולוגיה – אנטומיה של מערכת העיכול, השלד, תזונה ועוד. הנושאים הללו יכולים להילמד כל שנה, כשהם קשורים ביניהם בדרכים שונות בהתאם לנושא הראשי (שיעור התקופה). ניתן לפתח את הנושא בצורה הדרגתית כך שעם הזמן התנסות אחת או שתים, המצטרפת להבנות קודמות יכולה להביא להבנה של מכלול של מושגים, על בסיס לימוד שהצטבר עם השנים. ניתן ורצוי שתלמידים ישתמשו במחברות המדעים שלהם משנים קודמות כאשר הם חוזרים לנושא שוב.

לדוגמא,  בכיתה ו' מתמקד הלימוד בנושא החום בהתנסות התלמידים בחום ובקור. הם צופים בהשפעת החום על חומרים שונים ולומדים כיצד חום מועבר. בכיתה ז' מתמקד הלימוד במדידה של חום, בדיקת טמפרטורת הרתיחה והקיפאון של מים למשל. בכיתה ח' ניתן ללמד חום על ידי הבנת השימוש בתופעות החום בבניית מערכת לחימום מים. מערכת של קולט שמש לחימום מים מיישמת את כל החוויות והמושגים אותם רכש התלמיד במהלך שלוש השנים. אם הנושא היה נלמד רק בכיתה ו', לא היה ניתן להיעזר ביתרון ההדהוד של ההתנסויות אותן צבר תלמיד כיתה ח' במהלך השנים.

בכדי שגישה כזו תצליח, יש  לפתח מבט כולל ממעוף הציפור על לימוד המדעים, במהלך שנות חטיבת הביניים והתיכון. יש לבחור את הנושאים בקפידה ולתרגל משמעת וחסכנות בהצגת הנושאים. אם  נושא החום נלמד בכיתה ו' במשך שבוע, יש לתת לנושא יומיים בכיתה ז' ועוד יומיים-שלושה בכיתה ח'. סך כולל של שבועיים במהלך שלוש שנים לנושא זה יאפשר לכסות הרבה יותר מושגים, ויותר לעומק, מאשר שבועיים בכיתה ו' בלבד.

יש עוד סיבה מדוע כדאי ללמד הרבה נושאים בכל שנה ולא לחשוש מהפיזור: לתופעות רבות יש הקבלות ותאימויות בין התחומים השונים והדמיון ביניהן יכול להיות ברור רק בלימוד נושאים מגוונים במקביל. למשל, אם אדם מתבונן כיצד חום, אור וצליל מועברים, הוא יכול לראות הקבלות רבות: כוחות אלה יכולים להיות חסומים, מוסטים, מוחזרים, ונקלטים באותה צורה. כשהתלמיד לומד את תכונות המראה הקעורה, הוא רואה כי היא יכולה לרכז צליל, אור וחום. מסוג כזה של תצפיות יכולים תלמידים להגיע לרעיונות בהירים ושלמים יותר על טבעם של כוחות הטבע שהם חוקרים. חשוב גם שהתלמידים יחוו את ההתפתחות והאבולוציה של כל נושא לאורך השנים ואת הרב תחומיות שלו.