אוריינות מדעית כימית בחטיבה העליונה

אדם בר-אוריין הוא אדם המצויד במיומנויות חשיבה, מיומנויות למידה וידע רלוונטיות רבות – בעוד אחת ממיומנויות אלה היא להיות מסוגל לנתח את העולם שבו הוא חי מנקודות מבט שונות: ספרות, שירה, אומנות, היסטוריה, ביולוגיה, כימיה וכדומה. בימינו, עידן שבו התייחסות לסוגיות חברתיות כלכליות בריאותיות ופוליטיות נשענת במקרים רבים על ידע מדעי, ומשפיעה על חיי הפרט, מחייבת שהבוגר יהיה לפחות בעל השכלה בסיסית בתחום המדעים ומצויד במיומנויות האוריינות המדעית. לפיכך נדרש מכלל אוכלוסיית התלמידים בישראל ללמוד מבוא למדעים. מטרת תוכנית הלימודים מבוא לכימיה היא להנחיל לתלמידים אוריינות כימית. מן האמור לעיל עולה כי אם נרצה להגדיר הגדרת "אוריינות כימית", עלינו לנסות לבודד את המאפיינים הייחודיים לכימיה, באופן שיהיה אפשר להבחין ביניהם לבין אוריינות בכלל ואוריינות מדעית בפרט. הכימיה היא מקצוע העוסק בהבנת מבנה החומר ובאינטראקציות המתרחשות בין חומרים ומלוות בשינויי אנרגיה. יש אפוא כמה תחומי דעת האופייניים לכימיה. לדוגמה, התפיסה כי העולם מורכב מכמה יסודות פשוטים היוצרים מורכבות גדולה ביותר. נושא זה מופיע אומנם בדרך זו או אחרת בכל ספר לימוד, אבל לעיתים קרובות הוא מובא כמצבור של עובדות וידע מבלי להתייחס למשמעות של "הסדר העולמי" הבאה לידי ביטוי בתפיסה זו. דוגמה נוספת היא התפיסה הכמותית המאפיינת את הכימיה. גם כמותיות היא גישה המאפיינת את כל המדעים, אך יישומה בכימיה מקשר בבירור ובייחוד בין עולם המקרו לעולם המיקרו ומאפשר בנייה של השקפת עולם והבנה מעמיקה של המתרחש. מכאן נראה כי הכימיה היא תחום דעת המאפשר הסתכלות על העולם מזווית ראייה מיוחדת. עם זאת, ברור שיש בכימיה תחומים רבים החופפים לתחומי דעת מדעיים אחרים. לפי זה, אנו מצפים ממי שהוא בר-אוריין שיכיר את מהות הכימיה כאחד מן המדעים הניסויים. המרכיבים השונים של הבנת מהות המדע כוללים היבטים שונים, ובהם הכרת הדרך שבה המדע מתפתח, הבנת ההבדל המהותי בין מדע לבין אמת מוחלטת ובין מדע לבין אמונה. אנו מצפים כי בר-האוריין יכיר בחשיבותה של הסקרנות המדעית וידע כיצד מחפש מדען תשובות לשאלות שעל הפרק. כמו כן יבין בר-האוריין כי המדע בכלל (וכימיה בפרט) הוא חלק חשוב של התרבות האנושית, וכי יש בו מרכיבים חברתיים, תרבותיים ויישומיים. אנו מצפים גם שיבין את ההבדל בין מחקר בסיסי למחקר יישומי ואת החשיבות של שניהם לאדם בימינו. כמו כן, מצופה מבר-האוריין שידע כי כימיה היא מרכיב במערכת המדעים השונים, כי יש תחום מיוחד המאפיין אותה, וכי קיימים אזורי חפיפה רבים ושונים לה ולתחומי המדע האחרים. מבר-אוריין נדרשת הבנת מקומה של הכימיה כמרכיב במערכת המדעים השונים המנסים למצוא הסברים, ברמות שונות, למתרחש סביבנו והבנת התרומה הייחודית שלה בהסבר תופעות בחיי היום-יום שלנו. הכימיה ממלאת תפקיד חשוב באינטראקציה שבין האדם לבין העולם שמסביבו. מכאן שיש לכימיה תפקיד חשוב בהסברת העולם, כלומר בהסבר תופעות, מבנים ותהליכים המתרחשים בנו וסביבנו ברמת המקרו, בדרכים המיוחדות לה מתוך שימוש במודלים ברמת המיקרו. במילים אחרות, בר-האוריין יהיה מודע לקשר הקיים בין המבנה של חומר (עולם המיקרו) ובין תכונותיו של החומר (עולם המקרו), יבין מהי הכימיה ומה עיקרי עיסוקה. כפי שנאמר, תפקידה של הכימיה הוא בהסברת העולם שסביבנו, אך היבט חשוב לא פחות הוא ניצול הידע הנרכש אגב כך ויכול לשפר את חיינו על ידי יצירת מקורות מזון וחומרים חדשים כגון תרופות, חומרי מבנה, שבבים ומיקרואלקטרוניקה. בר-האוריין יֵדַע כי היֶדַע שרכשו הכימאים באשר לקשר שבין המבנה של חומר ובין תכונותיו מאפשר להם לתכנן חומרים חדשים שיהיו מותאמים לצרכים מיוחדים.

מטרת החינוך בישראל על פי תפיסת הלמידה המתחדשת היא לטפח לומד בעל ידע, מיומנויות וערכים שיאפשרו לו להתפתח לאדם משכיל, למצות את יכולותיו ולתרום לחברה. כדי לקדם מטרה זו הוגדרו שלוש עשרה מיומנויות הנחלקות לארבעה תחומים: התחום הקוגניטיבי, התחום הרגשי, התחום החברתי והתחום הגופני-בריאותי. אוריינות מדעית הינה אחת מבין שבע המיומנויות בתחום הקוגניטיבי אך למעשה גם שאר המיומנויות בתחום זה, האוריינות הלשונית, המתמטית, הדיגיטלית והמידע יחד עם חשיבה ביקורתית ויצירתית מהוות חלק אינטגרלי מהאוריינות המדעית לצד מיומנויות בתחומים אחרים, כמו אוריינות גלובלית.
יכולות הליבה המגדירות את האוריינות המדעית כוללות התמצאות מדעית, שפירושה הכרת מהות המדע, יכולת לעשות שימוש בידע, במושגים וברעיונות מדעיים על מנת לתאר ולהסביר תופעות. לתכנן ולבצע מחקר מדעי. לנתח ולפרש באופן מדעי נתונים וראיות, להסיק מסקנות מבוססות ראיות וכן להעריך את מהימנות המחקר בצורה ביקורתית ובאופן אובייקטיבי באמצעות ביקורת עמיתים. האוריינות המדעית כוללת גם את היכולת להשתמש בנתונים אובייקטיביים וידע מדעי בהיבטים לימודיים חברתיים ואישיים, מתוך הבנת הרלוונטיות והנחיצות של המדע לחיי היום-יום. יכולת זו מובילה לגיבוש זהות מדעית ומאפשרת אקטיביות בחתירה לצדק חברתי וסביבתי. לפירוט נוסף על אוריינות מדעית, ראו במרחב הפדגוגי.

אוריינות כימית (Chemical literacy) נשענת על הבנה בסיסית של מבנה החומר והתנהגותו בכפוף לחוקי הפיזיקה המתקיימים בחומר בעולם החי ובעולם הדומם ומיוסדת על הבנה והכרה של מושגי מפתח, כגון מבנה האטום, הכרת היסודות הכימיים, יכולות קישור ותגובות כימיות. בייסוד וביישום האוריינות הכימית מונחים היכולת והצורך לעשות שימוש בידע ובמיומנויות המיקרוסקופיות של הכימיה ברמת החלקיקים כדי לדעת לנתח ולהסביר תופעות ותהליכים הנצפים ברמה המקרוסקופית. על בר-האוריין בכימיה להיות מסוגל להשתמש בידע ובמיומנויות הכימיה כדי להסביר ולשער מהן תוצאות והשלכות של תהליכים כימיים (בטבע או במעבדה). כמו כן, עליו לדעת לעשות שימוש נכון בכלים ובידע שברשותו כדי להבין ולהעריך את הקשר והפער בין התיאוריה המדעית ליישום המחקרי (בסיסי ומעשי). אוריינות כימית כוללת גם את היכולת להשתמש בעקרונות הכימיה לצורך פיתוח תהליכים וחומרים קיימים וחדשים כדוגמת פיתוח סוללות, תאי דלק, מציאה ופיתוח של מקורות לאנרגיה מתחדשת, תרופות וכד'. על בר-האוריין בכימיה להכיר בחשיבות מדעי הכימיה כמדע יסודי המשתלב היטב עם תחומי המדעים השונים, מה שהופך אותו לשותף מרכזי במציאת פתרונות לאתגרים לאומיים וגלובליים בתחומי הבריאות, האנרגייה, זיהום אוויר, שינויי אקלים ועוד. כמו כן, מטפחת האוריינות הכימית כישורים לפתרון בעיות, מעודדת חשיבה אנליטית ומחקרית הכוללת בדיקת השערות וביצוע מחקרים ניסויים. מעודדת שימוש במיומנויות אורייניות נוספות, כגון מתמטית כמותית, לשונית, אוריינות מידע וחשיבה ביקורתית וכן אוריינות דיגיטלית לצד פיתוח חשיבה יצירתית, הכוונה ומודעות עצמית וחברתית. לצד הידע והמיומנויות הנרכשות, על בר-האוריין בכימיה להיות בקיא בעקרונות ובתהליכים שלפיהם המדע, באשר הוא, מתפתח ולהיות מסוגל להכיר ביתרונות המדע לצד מגבלותיו (Nature of science). על בר-האוריין להכיר בחשיבות הסקרנות, המחקר והדיווח המדעי תוך שמירה על יושרה, אמינות, דייקנות ואתיות מקצועית לצד הכרה וסובלנות לתרומת התרבות האנושית והטבע למדע. לאור האמור לעיל, בר-האוריין בתחום הכימיה מקבל ידע, יכולות וכלים המאפשרים לו מעורבות מושכלת בדיון הציבורי ובתהליכי קבלת החלטות ברמות האישית, החברתית, הקהילתית והסביבתית הגלובלית. הכימיה, כמדע יסודי, היא גורם מכריע בהתפתחות האנושות בעבר, בהווה ובעתיד כמעט בכל תחום אפשרי, ומכאן חשיבותה העצומה של האוריינות הכימית! בעולם גלובלי דיגיטלי המתקדם במהירות, אוריינות כימית כבר אינה נחלת המדענים בלבד. אוריינות מדעית כימית הפכה מזמן לכלי חיוני המעצים את הפרט בחייו הפרטיים, הקהילתיים והגלובליים.

פדגוגיה

במסגרת לימודי והוראת הכימיה יש לתת דגש מרכזי ליישום ולהטמעה של אוריינות מדעית במשולב עם תחומי התוכן בשיעורי כימיה העיוניים והמעשיים. על משימת אוריינות מדעית לכלול שלושה מרכיבים עיקריים: ידע מדעי, מיומנויות והקשר מדעי. הידע עצמו מתאפיין בידע תוכני, ידע פרוצדורלי המתייחס לתכנון תהליכי החקר ולידע אפיסטמי (הבנת מהות המדע ודרכי פעולתו). המיומנויות מתחלקות לשלוש קבוצות עיקריות: להסביר תופעה בשפה מדעית, להעריך ולתכנן חקר מדעי ולפרש נתונים וראיות מדעיות. ההקשר המדעי יכול להיות בכמה רמות, האישית, המקומית והעולמית. מלבד שלושת המרכיבים הנ"ל יש להתייחס גם למרכיב של רמת הקושי (נמוכה, גבוהה ובינונית).

• אפשר לנתח משימת אוריינות בהתאם לתבחינים בטבלה

מגוון משימות אוריינות כימיות פותחו ונמצאות בפלטפורמות שונות. משימות אורייניות מתוקשבות בכימיה. מומלץ לשלב משימות אלו בהוראה השוטפת לאורך כל שנת הלימודים. משימות האוריינות המתוקשבות כוללות מערכת LMS, המאפשרת למורה לבדוק את מצבו של כל אחד מתלמידיו ואת התקדמותו האישית. אוריינות מדעית-כימית נדרשת מכל הלומדים בתהליך הלמידה-הערכה, בכל רמות הלימוד, כולל במעבדת החקר.

כמו כן, שאלות המאמר בבחינות הבגרות בכימיה עוסקות גם הן בסוגיות רלוונטיות לחיי היום-יום, כגון חומרי ניקוי ואיכות המים, משבר האנרגיה, שינויי אקלים ועוד: שאלות ניתוח קטע מדעי לא מוכר מבחינות הבגרות

• אוריינות מדעית
• אוגדן פעילויות בדגש על מבוא לכימיה
• משימות אורייניות עם טופסי גוגל, מרכז ארצי למורי כימיה
• משימות אוריינות מתוקשבות בכימיה
  
• משימות אורייניות לא מקוונות בכימיה
• כימטק – מאמרים בכימיה מעולם ההייטק (מותאם ל 5 יח"ל)