הקורונה הובילה לעלייה עצומה בחדשנות כמעט בכל זירה כדי לסייע לכולנו לעבור את המגיפה. מודלים מתמטיים היו חשובים בחיזוי מגמות של הקורונה ותוצאותיה האפשריות, וחיזוי השפעתם של אמצעים להכלת הנגיף.

אתם זוכרים כשהמטרה הייתה לשטח את העקומה כדי להפחית את העומס על בתי החולים ולהבטיח כי הטיפול יהיה זמין לחולים? השתמשו בחידושים כדי להשיג את המטרה הזו. הן המתמטיקה והן המדע מילאו תפקידים חשובים בפיתוח חידושים אלה. אף על פי כן אנשים רבים מייחסים חשיבות רבה יותר למדע מאשר למתמטיקה.

אחת התוצאות המעשיות של המגיפה הייתה דחיפה בהכנת התלמידים לפיתוח מיומנות פתרון בעיות. הקורונה דחפה את כולנו להתמודד עם אי וודאות. הדרך הטובה ביותר להתכונן לעתיד היא לתת לדור הבא את הכלים הדרושים להם כדי להתמודד עם בעיות חדשות שיבואו.

תלמידים צריכים מיומנות פתרון בעיות במתמטיקה

במאה ה -21 הנוכחית שלנו, עלינו להיות יצירתיים, גמישים ובעלי חשיבה ביקורתית במתמטיקה. אנו יכולים לעזור לתלמידים לבנות את המיומנויות הנדרשות כדי להגדיל את הידע המתמטי שלהם:

• חשיבת מערכתית
• כישורי יזמות
• תקשורת
• שיתוף פעולה
• עיצוב

בנוסף למיומנויות אלה, חשוב לתלמידים לפתח מיומנויות הנדסיות. ההינדוס ממלא תפקיד חשוב בהקשר הוראת המתמטיקה והמדעים בבית הספר, תוך כדי פיתוח הערכה והבנה של הנדסה בעולם האמיתי. הנדסה גם משפרת מוטיבציה, פתרון בעיות והישגים.

איך לבנות מיומנות פתירת בעיות

התלמידים צריכים להרגיש תחושת הישג בעת פתרון בעיות. מסיבה זו, חיוני לקחת בחשבון ולהתחשב במגוון היכולות של התלמידים. בעת עיצוב בעיות בתחום המתמטיקה, הטכנולוגיה והמדעים, יש ליצור בעיות המאפשרות לתלמידים לגשת אליהן, אך יכולות להתפתח לרמות מורכבות יותר (low floors and high ceilings). במילים אחרות, ודא כי הפרויקט מציע נקודות כניסה מגוונות וקווי התפתחות שונים כך שתלמידים מכל היכולות והרמות יוכלו להצליח.

זה מאפשר לכל התלמידים (בעלי יכולות מתמטיות שונות) ללמוד את המושגים. קירות רחבים והפתעות קונספטואליות חשובים אף הם. אפשרו לתלמידים לגלות פתרונות בעצמם במקום להאכיל אותם בכפית בתשובה.

האתגר המועיל שנוצר כאשר התלמידים עובדים קשה כדי לפתור בעיה מסייע להם ללמוד יותר ולשמר ידע זה יותר. ספציפית, "הלמידה גדולה ויעילה יותר בכיתות שבהן המשימות מעודדות בעקביות חשיבה והנמקה ברמה גבוהה אצל תלמידים." (Boaler and Staples 2008; Hiebert and Wearne 1993; Stein and Lane 1996) פרויקטים ופעילויות המשתמשים בפתרון בעיות הן דרך מצוינת למורים ליצור תנאים שבהם התלמידים עוסקים בחשיבה ובהנמקה ברמה גבוהה זו.

והכי חשוב, על ידי הזמנת תלמידים לעבוד באמצעות פעילויות ופרויקטים הדורשים פתרון בעיות, הם יהפכו ללומדים חדשניים. לומדים חדשניים הופכים לפותרי בעיות סתגלתניים היכולים למדר הפרעות, להתמודד עם מצבים חדשים ובלתי צפויים ולראות את החדיש כרגיל.

שלושה פרויקטים לבניית מיומנות פתרון בעיות

ישנם פרויקטים רבים ושונים שניתן להציג לתלמידים שיזרו להם לפתח את מיומנות פתרון הבעיות. להלן מספר הצעות שתוכלו לשקול להציג לתלמידים שלכם:

רגליים מהודרות
רגליים מהודרות" כוללות סטטיסטיקה ומדידה. ראשית, התלמידים מודדים את גודל כף הרגל של תלמידים אחרים, של הצוות ואפילו של בני המשפחה. על התלמידים להעלות שאלות סטטיסטיות, לאסוף ולנתח נתונים להעביר ולהציג את ממצאיהם. הם מייצגים את הנתונים שלהם בדרכים שלהם ואינם מתבקשים לעשות זאת בצורה ספציפית, דבר העוזר לתלמידים לצמוח באופן יצירתי. לפני השלמת פרויקט זה, צריכה להיות לתלמידים הזדמנות ללמוד גרפים, תרשימים וסטטיסטיקה.

פעילות זו חוקרת גם עיצוב וייצור נעליים. התלמידים יכולים לעצב את הנעליים שלהם לצייר ולהביע את הידע שלהם מהפעילות הראשונה שבה מדדו רגליים. עודדו את הילדים להשתמש במגוון חומרים, לחקור עיצוב נעליים לאורך ההיסטוריה ולשקול את הצורה והגודל של כפות רגליים שונות. מבחינת ההיבט המתמטי, תוכלו לעודד את התלמידים לצייר דגמים הכוללים מידות או דגם בו ייצרו את אותה נעל עבור גודל רגל גדול או קטן יותר.

אתגר המיני גולף:
כאשר מתמקדים בזויות, הפרויקט הזה דורש מהתלמידים לצור ולעצב חורים עבור מגרש מיני גולף. יש לעודד את התלמידים להמנע ממסלול של קו ישר, אלא לצור מסלול מורכב יותר. מגוון חומרים יכולים לשמש ליצור המסלול, כמו למשל עץ. לאחר מכן התלמידים צריכים לקבוע את הזווית שהם צריכים כדי להכות בכדור שיכנס לחור בפעם אחת.

לפני יצירת המסלולים שלהם, התלמידים נדרשים לשרטט תחילה דגם, המראה את המידות והזוויות הנדרשים להשגת המטרה שהכדור יכנס במכה אחת.

זה יכול להיות גם פרויקט קבוצתי נפלא, שיכול לעזור לתלמידים לפתח מיומנויות של שיתוף פעולה.

בניית דגם של בית: 
הזמן את התלמידים לבנות דגם של בית פשוט בו חדר אחד. כחלק מהתהליך, בקשו מהתלמידים למדוד את ההיקף ואת השטח של הבית. לאחר מכן עודדו את התלמידים לארגן ריהוט ומוצרי חשמל בבית, תוך התחשבות בחלל הנדרש לכל אחד מהם.

במהלך הפרויקט הזה, תלמידים יכולים ללמוד על הכנת תשריטים, יצירת שרטוט או מודל ביחסים נכונים (פרופורציונליים) כמו גם לתת תשומת לב לעיצוב.

אפשרות אחת תהיה לדרוש מידות מסוימות לבית ולספק שתי מדידות לכל רהיט/מכשיר. לאחר מכן, עודדו את התלמידים לפתור בעיות באיזה גודל של כל רהיט/מכשיר להשתמש וכיצד הם יסדרו אותם בבית.

הקו התחתון של הוראת מיומנויות פתרון הבעיות

אינך יכול לשפוט תלמיד אך ורק על הישגיו במתמטיקה (ציונים) מכיוון שהתלמידים עלולים לבצע ביצועים גרועים בבחינות אך מצליחים בפעילויות מתמטיות אחרות. בעוד שבחינות במתמטיקה עשויות לדרוש שינון הליכים, פתרון הבעיות גמיש יותר ופתוח. בעת פתרון בעיות, על התלמידים לגלות גישה חיובית, חשיבה יצירתית וחשיבה מערכתית.

יתר על כן, פרויקטים של פתרון בעיות נותנים לתלמידים הזדמנות לשחק תפקיד פעיל יותר בתהליך החינוכי. הפרויקטים המפורטים לעיל משלבים תרחישים מהעולם האמיתי, מאפשרים לתלמידים לחקור נושאים ברמה עמוקה יותר ולשלב רבים ממאפייני הלמידה המונחת על ידי התלמידים.

ניתן להגדיר כהצלחה שעל ידי לימוד ופיתוח מיומנויות פתרון בעיות אצל הילדים, הם מוכנים טוב יותר להתמודדות עם העתיד. איזה פרויקט של פתרון בעיות תלמד השנה?

שלח לנו הערה והארה, נשמח לשמוע מכם!