מבט על פיתוח ומחקר בתוכנית i-MAT: הוראת מידול מתמטי בבתי הספר והתמודדות עם אתגרי ישראל במבחני PISA ו-TIMSS
תקציר:
למידה במסלולי המצוינות בבתי-הספר הוכחו בישראל ככר פורה לטיפוח בוגרות ובוגרים הפורצים דרך בהמשך החיים. בפרט, בלימודי המתמטיקה, יש לכוון ללמידה ברמה גבוהה, תוך שימוש בתכנים מאתגרים ומשימות מורכבות המזמנים לתלמידים עיסוק במתמטיקה מתוך הבנה וחשיבה. עם זאת, תוצאות מחקרים בינלאומיים, בפרט מחקר פיזה 2018 וכן TIMSS 2023, מצביעים על ירידה בהישגי תלמידי חטיבות הביניים, על שיעור נמוך של מצטיינים ועל פערים בחברה הישראלית על בסיס מגזרי, מגדרי ועוד. אם כן, חשוב להרחיב ולהעמיק את קידום המצוינות כבר בשלב חטיבות הביניים. עם זאת, בעקבות מגפת הקורונה ואחר כך עם פרוץ מלחמת חרבות ברזל פרסם הפיקוח על הוראת המתמטיקה תוכנית הוראה ממוקדת מותאמת לצמצום שעות הלמידה בבתי הספר. במקביל לפרוץ מגפת הקורונה, החלה דרכה של תוכניתi-MAT ((Integrated Math & Technology במימון קרן טראמפ, כמענה לצורך בקידום המצוינות המתמטית. במסגרת התוכנית פותחו כ- 180 משימות מידול מתמטי מבוססות 20 הקשרים מדעיים-הנדסיים שונים, התואמות לתוכנית הלימודים בכיתות ח' ו-ט'. מידול מתמטי מתייחס לתהליך של תרגום בעיה מורכבת מהעולם האמיתי בהקשרים שונים למודל מתמטי, תוך חקר המודל, פירוש תוצאותיו ותיקופן, במטרה לגבש פתרון לבעיה מהעולם האמיתי. ייחודיות משימות i-MAT הוא הן באותנטיות של ההקשר המדעי-הנדסי הנלקח מתוך יישומים טכנולוגיים בתחומי הייטק ומדע מגוונים, והן במודל המתמטי שמאפשר את הטמעתן כחלק מתוכנית הלימודים בחטיבת הביניים.
במהלך השנים תשפ"א-תשפ"ד השתתפו כ- 600 מורים למתמטיקה בהשתלמויות ייעודיות ללימוד משימות i-MAT ולגיבוש דרכים להוראתן בכיתה, כ- 25 מביניהם הוכשרו כמנחים מובילים והנחו בעצמם קבוצות של מורים. כל משתלם לימד בכיתתו לפחות שלוש משימות i-MAT וכ- 8,000 תלמידים ענו באופן עצמאי על מבדקים בהקשר מדעי-הנדסי דומה לזה שהמורים הציגו בכיתה.
בהמשך להשתלמויות ללימוד משימות i-MAT, ולקראת מבחני פיזה 2025, צוות הפיתוח וההטמעה של התוכנית בנה מאגר של פעילויות בדומה לאלו של שאלות מבחן פיזה הנקרא: "אוריינות בקטנה". המאגר נבנה על בסיס משימות המידול הקיימות בתוכנית i-MAT, ועל בסיס שאלות גלויות מתוך מבחני פיזה. בתאום עם הפיקוח על הוראת המתמטיקה, המאגר מוצג למורים במפגשי למידה בודדים וקצרים כשהמסר הוא לעודד את התלמידים להתנסות בעצמם בפעילויות.
בסמינר, נציג את המחקר המלווה של תכנית i-MATואת תהליך הפיתוח של משימות מידול מתמטי, תוך מיקוד על מהלך העדכון של משימות i-MAT כך שיידמו לשאלות פיזה עדכניות ותהיינה נגישות ומזמינות למורים ולתלמידיהם.
על המרצות:
פרופ'ח זהבית כהן היא ראשת מעבדת המחקר במעבדת MtED להכשרה ופיתוח מקצועי של מורים בפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה. פרופ'ח כהן היא מנהלת אקדמית של תכנית i-MAT. מחקריה עוסקים בהכשרה ופיתוח מקצועי של מורים למתמטיקה, תוך מיקוד בחקר הפיתוח וההטמעה בקנה מידה רחב של משימות מידול מתמטי בהקשר מדעי-הנדסי בקרב קהילות מקצועיות של מורים מנחים, קהילות מקצועיות של מורים מטמיעים ותלמידים.
ד"ר לאה דולב היא עמיתה בצוות הפיתוח של התוכנית, ומובילה את מערך ההטמעה של התכנית, ובפרט את קהילת המנחים המובילים את קהילות המורים המטמיעים. לד"ר דולב ותק רב בהוראת מתמטיקה בחטיבה העליונה, ובתכנון והובלת מסגרות לפיתוח מקצועי של מורים למתמטיקה. היא כיהנה כמנהלת הוראת המתמטיקה של רשת אורט ישראל.
ניצה שיאון היא עמיתה בצוות הפיתוח של התוכנית, ומובילה את מערך ההטמעה של התכנית, הכולל הן את קהילת המנחים המובילים את קהילות המורים המטמיעים, והן מספר קהילות מקומיות. בנוסף, היא משמשת כמומחית פיתוח האתר של התוכנית. ניצה בעלת ותק רב שנים בהוראת מתמטיקה בחטיבת הביניים ובהדרכת מורים למתמטיקה, וכן שימשה כמדריכה ארצית למתמטיקה בחטיבות הביניים.
