אורן - מערכת מודולרית וניידת לניסויים בפיזיקה

ע"י שבתאי שפיגלר | 23 באוק' 2012
| 2 תגובות

סיכום:

יוזמה שהחלה מבעיה מקומית של הצורך במעבדת פיזיקה תומכת למידה בתקציב מינימאלי וללא תנאים התפתחה עם השנים למערכת מודולרית וניידת לניסויים בפיזיקה. המערכת בנויה מחומרי גלם זמינים בשוק ומאפשרת הרכבת מגוון גדול של ניסויים והדגמות בתחומי הדעת השונים של פיזיקה הנלמדת בבתי הספר. מעין לגו ייעודי להרכבת ניסויים בפיזיקה.
מערך הניסויים שנוצר הנו רב תכליתי, מדויק, קשיח, אמין, נייד ואינו זקוק לתשתיות, זול, קל לתחזוקה ומאפשר שדרוג עצמי.
למערכת זו הפוטנציאל לשדרג את הגישה להוראת הפיזיקה בבתי הספר בכל שכבות הגיל. ומזמנת גם אפשרות לחשיפה רחבה ואיכותית של עולם הפיזיקה על כל היופי שבו לקהלים רחבים.

אודותיך

הצג ↓↑ הסתר↑ הסתר

אודותיך

שם פרטי

שבתאי

שם משפחה

שפיגלר

אודות הארגון שלך

שם הארגון

תפקידך בארגון

המידע שתספק כאן ישמש למילוי חלקים שלא מילאת בפרופיל שלך, למשל תחומי עניין, מידע על הארגון וכתובת אתר האינטרנט. פרטי הקשר שלך יישארו חסויים. לחץ כאן, כדי לבטל פעולה זו..

המיזם

הצג↑ הסתר↑ הסתר

שם המיזם

אורן - מערכת מודולרית וניידת לניסויים בפיזיקה

תיאור המיזם

יוזמה שהחלה מבעיה מקומית של הצורך במעבדת פיזיקה תומכת למידה בתקציב מינימאלי וללא תנאים התפתחה עם השנים למערכת מודולרית וניידת לניסויים בפיזיקה. המערכת בנויה מחומרי גלם זמינים בשוק ומאפשרת הרכבת מגוון גדול של ניסויים והדגמות בתחומי הדעת השונים של פיזיקה הנלמדת בבתי הספר. מעין לגו ייעודי להרכבת ניסויים בפיזיקה.
מערך הניסויים שנוצר הנו רב תכליתי, מדויק, קשיח, אמין, נייד ואינו זקוק לתשתיות, זול, קל לתחזוקה ומאפשר שדרוג עצמי.
למערכת זו הפוטנציאל לשדרג את הגישה להוראת הפיזיקה בבתי הספר בכל שכבות הגיל. ומזמנת גם אפשרות לחשיפה רחבה ואיכותית של עולם הפיזיקה על כל היופי שבו לקהלים רחבים.

השלב שבו נמצא הפרויקט שלך

פעיל בין 1 ל-5 שנים

מהי הבעיה שהמיזם שלך מנסה לפתור?

היזמה החלה מהצורך במעבדת פיזיקה בתקציב שנתי מועט וללא תנאים. עלות המעבדה המודולריות שנוצרה נמוכה לאין שעור מעלות מערכות מסחריות דומות והאיכות שלה טובה מאוד. עניין כלכלי המהווה מטרה ראויה לפתרון.
מעבר לכך, מתברר שהמערכת המודולרית והניידת מאפשרת גישה דידקטית חדשנית שאינה אפשרית בערכות אחרות. לגישה זו פוטנציאל לשדרג את הוראת הפיזיקה בבתי הספר בכל הרמות, ותאפשר לחשוף את עולם הפיזיקה על כל היופי שבו לקהלים רחבים.
כלומר, המיזם מציע דרך להתמודד עם הבעיה שרבות דנים בה "קרוב הנוער למדע ויצירה"

כיצד המיזם שלך נותן מענה יעיל לבעיה?

רוב הציבור לא בקי במורכבות של הוראת הפיזיקה ובדקויות של תפקיד המעבדה ויש שיטענו: "מעבדות פיזיקה ומדעים מהוות חלק מתכנית הלימודים, ישנן כאלו ברוב בתי הספר. מה כבר ניתן לחדש?"
עובדה: בעיית קרוב הנוער למדע עדיין קיימת ויש אומרים אף מחמירה!. בעוד שלמעבדה תפקיד קריטי בהתמודדות עם הבעיה.
בסעיף "חדשנות" שלמטה מתואר כיצד המבנה המודולרי (הייחודי) של המערכת מאפשר מימוש מגוון גדול מאוד של ניסויים יצירתיים מבוססי תאוריה, אמינים ומדויקים שניתן לניידם לכל מקום ולשלבם בהרצאה פרונטלית בכל עת. גישה כזו תאפשר חשיפה נרחבת של עולם הפיזיקה לקהלים מגוונים ובעלות נמוכה. כיום אין לכך פתרון נאות.
לתלמידים הלומדים פיזיקה, צריך להנחיל את התחושה שהנוסחאות והגרפים עוסקים בדברים אמיתיים ,נותנים בידם כוח לנבא תוצאות ולהפגין יצירתיות מדעית. שאם לא כן התלמידים חיים בתחושה עמומה שכל הנלמד זה "סתם", לא מעשי . חשוב לכן, שהניסוי יהיה משולב בשיעור הפרונטלי כמו לוח ומקרן, ומותאם בדיוק לסוגיה הנידונה בכיתה בזה הרגע. המעבדות הבית ספריות כמעט ואינן מתמודדות עם גישה זו.
המערכת מספקת אבני בנין שיאפשרו למורה להגיב ולהכין, ללא בזבוז זמן מיותר, ניסויים מותאמים לסוגיות העולות מקשיי הבנה של התלמידים או מסקרנותם, וידרבנו תלמידים ליצירתיות מדעית -להרכיב בעצמם ניסויים על בסיס הידע שרכשו. גם לכך כמעט ואין התייחסות.

אם המיזם שלך זכה בפרסים או ציונים לשבח, נשמח אם תציין אותם

פרס רקנאטי לשנת 2011. אחד משני המקומות הראשונים שמשמעותו תוספת 25 אלף ₪ מענק לפיתוח היזמה:
http://www.rcr.org.il/he-il/teacher-entrepreneur-award/winner-initiative...

כתבה ב- NTD news ערוץ חדשות בעל אוריינטציה סינית שמרכזו בארה"ב:
http://ntdtv.org/en/news/science-technology/2012-09-12/entrepreneur-teac...

מכתב מאביבה מישאל מנכ"לית תעשיידע:
http://sdrv.ms/X9HRhS

אתר האינטרנט

כתובת דף הפייסבוק

כתובת פרופיל הטוויטר

חדשנות

הצג↑ הסתר↑ הסתר

מה הופך את הרעיון שלך לייחודי (טכנולוגיה חדשנית, מודל פדגוגי, חברתי ו/או עסקי ייחודי וכו'...) - אנא פרט

מה הופך את הרעיון לייחודי: מבנה מודולרי רב תכליתי הבנוי ברובו מחומרים סטנדרטיים הזמינים בשוק. המודולים מתחברים לבסיס בחיבור הברגה מהיר וליצירת מערך ניסויים מגוון, קשיח, אמין, מדויק ונייד שאינו זקוק לתשתיות, זול וקל לתחזוקה.
רק שילוב של כל אלו מאפשר מימוש מגוון גדול מאוד של ניסויים יצירתיים מבוססי תאוריה, ניידים, אמינים ומדויקים שניתן לשלבם בהרצאה פרונטלית ו/או להציגם בכל מקום.
רק מערכת סטנדרטית זולה וגמישה מעין זו עם יכולת שדרוג עצמי יכולה להפוך לסטנדרט בר-השגה של ליבת מעבדה לפיזיקה לימודית בכל בתי הספר – יסודי, חטיבה ותיכון ולהוות בסיס לאתר אינטרנט תומך שבעזרתו יוחלפו רעיונות וחומרים, יוצגו ניסויים יצירתיים, תינתן תמיכה טכנית. ויערכו השתלמויות מורים.
בעזרת מודל עבודה כזה אפשר יהיה לחשוף פיזיקה על כל היופי שבה לקהלים רחבים ובעלות נמוכה.
יהיו שיגידו, "שייך לדור הישן, מתרפק על נוסטלגיה", היום הכול סימולציות מחשב ואינטרנט. ובכן, לא! יישומי מחשב, תיכנות, ובקרה ממוחשבת נהירים לי היטב. את דרכי כמורה בישיבה התיכונית התחלתי כמגיש לבגרות 5 יחידות במדעי המחשב, ועבודתי כמורה, כולל פיתוח הפרויקט זה, לא היו מתאפשרים ללא השימוש במחשב כללי יצירה. לא הכול וירטואלי וגלישה באינטרנט. העולם הוא מוחשי ויש צורך ביצירה. בני נוער כמהים לגעת בחומר לתכנן, להרכיב וליצור דברים "אמיתיים". הדבר הזה חסר היום.
נכון, מחשב וטכנולוגיה מודרנית מהווים נדבך חשוב בחיי המדע כיום. לכן, כחלק מהמשך פיתוח היוזמה, ובעזרת הדרבון הכספי של פרס רקנאטי, אני שוקד, בימים אלו, על רכישה ושילוב של אמצעים טכנולוגיים ממחושבים לפרויקט כדי ליצור מעבדה המשלבת מדע וטכנולוגיה מודרנית. כך, במקביל למדע, התלמידים יחשפו גם לצד הטכנולוגי והפחות מוכר של המחשב: מדידה, עקיבה, בקרה, ויצירה מדעית.

אימפקט

הצג↑ הסתר↑ הסתר

במידה והפרויקט כבר פעיל, מה הערך בתחום החינוך שייצר עד כה?

הפרויקט פעיל זו השנה השלישית.
כמורה, המערכת מאפשרת לי לשלב הדגמות במהלך שעור פרונטלי המתאימות בדיוק לחומר הנדון בכיתה בזה הרגע, כלומר פחות התפתלויות סביב סוגיות מופשטות ומסקנות תאורטיות הנתפסות כבלתי הגיוניות עד שתלמיד יכול לשאול "מה זה באמת כך?".
כתלמיד, בלמידה שאינה משלבת התנסות מגוונת ורחבה, התלמיד חי בתחושה עמומה שהנלמד בכיתה הוא "סתם" עוד משחק בנוסחאות. שעור משולב מעבדה מעביר מסר ברור: הנוסחאות והגרפים עוסקים בתופעות "אמיתיות", והם שנותנים ביד מי שרכש אותם את היכולת לשלוט בתופעות ואף לנבא תוצאות.
תלמידי מרוצים, ומקצוע הפיזיקה בישיבה התיכונית צובר יוקרה. כ- 25% מתלמידי השכבה לומדים פיזיקה 5 יחידות. תלמידים שאינם במגמה נחשפים גם הם לתצוגת המערכות. סקרנותם מתעוררת ומבקשים גם כן לגעת, להתנסות ולשחק.
בימים אלו אנו שוקדים על עיצוב מודל העבודה שיאפשר לשלב גם בני נוער נוספים משכבות גיל שונות להתנסות מעשית במעבדה ולחשוף בפניהם את נפלאות הפיזיקה.

במידה ומדובר במיזם חדש, מה ההערך בתחום החינוך שאתה מצפה שיהיה לפרויקט בשנתיים הבאות?

מי קהל היעד של המיזם? מדוע המיזם חשוב לקהל היעד?

קהל היעד: בני נוער בכל הגילים החל מיסודי וכלה בתיכון.
כולם מדברים על כך, שחשוב שיותר בני נוער יפנו למדע, הן לטובת המדינה והן לטובתם האישית. וכולם יודעים כי ישנה בעיה בקרוב הנוער למדע.
המיזם מאפשר להפוך את היוצרות: במקום לדבר על "קרוב הנוער למדע" ננסה "לקרב את המדע אל הנוער". ואין הכוונה רק לשעשועי מדע אלא למדע "אמיתי" –תאוריה, נוסחאות, גרפים, ויצירתיות מדעית על כל היופי שבכך.

מה ייחשב הצלחה של המיזם? וכיצד תמדוד אותה?

הצלחה גדולה בעיני תהיה אם המיזם יתקבל כליבה סטנדרטית של מעבדת פיזיקה לימודית בכל הארץ (ראה גם סעיף חדשנות). סביב ליבה זו יוקם אתר להחלפת רעיונות, השתלמויות מורים, תמיכה וכו'. אני מאמין שבדרך זו יגדל מספר הפונים למקצועות מדע וטכנולוגיה (כמו שמתרחש בבית ספרי) ובכך תימדד ההצלחה.
מההיבט האישי, המיזם כבר הצליח מעל ומעבר למטרה הראשונית "מענה סביר לבעיה מקומית של מעבדת פיזיקה תומכת למידה". כעת חיי כמורה נעימים יותר תלמידי מרוצים יותר, המקצוע נהנה מיוקרה ואחוז הלומדים פיזיקה גבוה.
במקביל כבר חושבים על פרויקט להרחבה מקומית של מעגל הנהנים (אולי מרכז העשרה וחוגים). אם וכאשר יתממש הפרויקט הזה, יחשב הדבר בעיני להישג לא מבוטל.

כיצד ניתן לשכפל את המיזם שלך וליישם אותו במקומות אחרים?

המערכת מורכבת "מאבני בניין יסודיים ביותר" המשמשים כתשתית לכלל הניסויים. מעליהם "אבני בניין בסיסיים" החוזרים בהרכבים שונים של ניסויים, ומעליהם אבני בניין יעודיים לניסויים במכניקה חשמל ואופטיקה כל אבני הבניין מורכבים מחומרים סטנדרטיים הזמינים בשוק ובעלי מבנה פשוט יחסית.
גוף ציבורי/כלכלי/פילנטרופי שייקח תחת חסותו את המיזם ידאג לייצור סדרתי של אבני הבניין ויספק אותם כקיטים להרכבה על כל המשתמע מכך. אותו גוף ידאג גם לאתר אינטרנט תומך כמתואר בסעיף חדשנות. ייצור סדרתי יוזיל את העלות וישפר את האיכות עוד יותר.
מצדי, אהיה מוכן להעמיד שרטוטים, ידע, ניסיון, רעיונות ושיטות הוראה שצברתי במהלך הפיתוח והעבודה עם הערכות

המשכיות

הצג↑ הסתר↑ הסתר

מהם האתגרים שיכולים למנוע מהמיזם שלך להתפתח? אנא פרט

נבדיל בין שני מישורי התפתחות. ברמה הארצית וברמה המקומית.
כדי שהמיזם יפרוץ לרמה הארצית צריך שימצא גוף ציבורי/כלכלי/פילנטרופי שייקח תחת חסותו את המיזם ויבנה מודל הפצה כאמור בסעיפי החדשנות והשכפול. ללא חסות כזו המיזם לא יוכל להתפתח ברמה ארצית.
ברמה המקומית, אין מניעה שהמיזם ימשיך להתפתח בדרך דומה להתפתחותו עד כה. ההתפתחות תהה איטית, כמובן, ומופנית לקהל מקומי בלבד

מהן הפעולות שאתה נוקט כדי לעמוד באתגרים הללו?

ברמה המקומית אני ממשיך לשכלל את הערכות, שוקד על שילוב אמצעים טכנולוגיים ממוחשבים וחשיבה על מודלים של עבודה והדרכה שירחיבו את מעגל הנהנים.
ברמה הארצית, איני עושה כמעט דבר ( להוציא השתתפות בתחרויות מעין זו). נותן לזמן לעשות את שלו.

מספר המתנדבים במיזם

0

מספר המועסקים במיזם

0

סיפור המיזם

הצג↑ הסתר↑ הסתר

הגענו לחלק האחרון של השאלון. זו ההזדמנות שלך לספר לנו את "סיפור המיזם" בצורה חופשית. מה גרם לך לחשוב על הרעיון, מי עומד מאחוריו, איך הכל התחיל וכל שאר הפרטים האישיים והמעניינים שאתה רוצה לספר לנו

דרכי בישיבת בני עקיבא בית שאן החלה בשנת 2000 כמורה למדעי המחשב 5 יחידות. הישיבה הייתה בראשית דרכה. הישיבה התפתחה, ולאחר מספר שנים, בגלל המחסור במורי פיזיקה, "נשאבתי" להוראת הפיזיקה. לא הייתה מעבדה ולא תקציבים. נושא המעבדה היה כאוב. היה צורך באלתורים שכללו ביקורים במעבדות של בתי ספר אחרים ורכישה של ערכות מינימאליות להדגמה. העניין היה רחוק מלהשביע רצון הן מבחינת זמינות הציוד והן מבחינת אמינותו והתאמתו לחומר התאורטי. עם השנים התחלתי להפנים את העובדה שאם ברצוני בחיים קלים יותר, פחות התפתלויות סביב סוגיות מופשטות ומסקנות הנתפסות על ידי התלמידים כבלתי הגיוניות, ואם ברצוני לקבל תלמידים מרוצים יותר, מוטב לאפיין, לתכנן ולבנות, בעזרת חומרי גלם זולים וזמינים בשוק, יחידות בסיסיות ומהן להרכיב מגוון ניסויים בתחומי הדעת השונים של הפיזיקה הנלמדת בבתי הספר.
לפני החופש הגדול פניתי למנהל בהצעה שאקנה, במימון שלי, חומרי גלם כלי עבודה וכל דבר שאמצא לנכון כדי להרכיב ערכות ניסוי ובסוף שנת הלימודים הבאה ישולמו הוצאותי לפי החשבוניות כ- 3000 ש"ח. וכך היה.
המערכות החלו לקרום עור וגידים ואיתם גבר ביטחוני ביכולתי לנצל חומרי גלם הזמינים בשוק, ולעבד אותם לרמה טובה. בסוף השנה הראשונה לפיתוח פניתי גם למנהל אולפנת צביה בעפולה בהצעה דומה שגם היא התקבלה (באולפנה התחלתי לעבוד לפי בקשת מנהל הישיבה תוך תאום מערכת השעות שלי) וכך העניין נמשך שנתיים נוספות. המערכת המשיכה להתפתח ככל שהזמן אפשר לי . אני מלמד משרה וחצי פיזיקה 5 יחידות.
סה"כ הושקעו עד כה כ-15.000 ₪ וכמובן הרבה עבודה מצדי (בעיקר בחופשות). המערכת מקיפה, כיום, מגוון רחב של ניסויים והדגמות (חלקם בכפולות של 8 לניסויים סימולטניים של תלמידים, וחלקם בכפולות של 2 להדגמות, ועוד כמות גדולה של אבני בניין וחומרי גלם) . ועוד היד נטויה.
הניסיון שנרכש בהפעלת המערכת, הידע שנצבר בבניה העצמית, הניסיון החיובי בעמידות המודולים ויכולת התמרון בהם, והחשוב מכל – תגובות תלמידים: הסקרנות, הרצון להפעיל, לשחק, לשנות, ולחקור, מצביעים על הפוטנציאל הדידקטי הגלום בתפיסה זו.

שבתאי שפיגלר עדכן את הגשת מועמדות לתחרות. - לפני 1629 ימים

שבתאי שפיגלר עדכן את הגשת מועמדות לתחרות. - לפני 1629 ימים

שבתאי שפיגלר עדכן את הגשת מועמדות לתחרות. - לפני 1630 ימים

שבתאי שפיגלר עדכן את הגשת מועמדות לתחרות. - לפני 1630 ימים

שבתאי שפיגלר עדכן את הגשת מועמדות לתחרות. - לפני 1636 ימים

שבתאי שפיגלר רשם: גילי שלום, תודה שקראת והתרשמת לחיוב. שבתאי אודות הגשת מועמדות לתחרות. - לפני 1636 ימים המשך >
גילי רומן רשם: שבתאי שלום, מיזם יפה. התרשמתי בעיקר מאלמנט החזרה ליסודות, המגע בידיים והיכולת לשכפל ולנייד באופן יעיל את המיזם. כל הכבוד. לפי ... אודות הגשת מועמדות לתחרות. - לפני 1636 ימים המשך >

שבתאי שפיגלר עדכן את הגשת מועמדות לתחרות. - לפני 1640 ימים

שבתאי שפיגלר עדכן את הגשת מועמדות לתחרות. - לפני 1641 ימים

שבתאי שפיגלר עדכן את הגשת מועמדות לתחרות. - לפני 1641 ימים

Take action:

מה דעתך?

שתף

מועמדות זו היא אודות: