כלים קוגניטיביים ללימוד משימות של מתמטיקה שימושית

לימוד של חשיבה מתמטית לצורך פתרון בעיות מהעולם האמתי בחטיבות הביניים מצריך סט מיומנויות ייחודי. מיומנויות אלה הן בבחינת חידוש הן עבור התלמידים והן עבור המורים בישראל שכן בתכנית הלימודים הרגילה הנהוגה בארץ, המשימות כמעט אינן דורשות התערבות, והן ממקדות את התלמידים ביישום טכניקה ובחשיבה מופשטת. משימות של מתמטיקה שימושית, לעומת זאת, מאופיינות במלל רב, נתונים רבים אשר לעתים אינם בהכרח רלוונטיים לפתרון, ייצוגים רבים (טבלאות, תרשימים), ומצבים מורכבים של עמימות וחוסר ודאות. בפתרון בעיות מסוג זה, התלמידים זקוקים לביטחון עצמי שיידעו להתמודד עם משימות לא מוכרות, לעבור ממידע מרחבי לשפה מתמטית, ולהסיק מהפרט אל הכלל.

כדי לתמוך בתלמידים ובמורים בשלב המעבר, הקרן פנתה לאורלי רובינשטיין מאוניברסיטת חיפה, מומחית לקוגניציה מתמטית. המחקר של רובינשטיין מצא שרכישה וביצוע של מיומנויות מתמטיות מושפעים בין היתר גם ממיומנויות קוגניטיביות. מיומנויות אלו כוללות את היכולת להתמודד ולהתמקד במשימה בביטחון, לתכנן את תהליך ההגעה לפתרון תוך התמודדות עם מלל רב, ולזהות מהו המידע הדרוש לפתרון הבעיה.

רובינשטיין מציעה תכנית ניסיונית שבמסגרתה יפותחו כלים ייעודיים להתמודדות עם המיומנויות הקוגניטיביות הדרושות לפתרון משימות של מתמטיקה שימושית. הכלים יכללו פיתוח בקרת קשב, שהיא היכולת לשים לב לפרטים הקטנים, וּלנטר ולסנן את המידע הנכלל בתיאור המשימה. היבט נוסף הוא ויסות רגשי, המיומנות להתמודד עם ההשפעות של לחץ הנובע מאי-ודאות. המורים ינחו את התלמידים לשאול את עצמם שאלות הנוגעות לוויסות רגשי, כדי להבין את התהליך שהם עוברים בזמן עבודה על פתרון בעיות ועל ההתמודדות עם אי ודאות.

הכלים ישולבו ב-12 משימות המבוססות על הקשרים מהעולם האמתי, בהלימה לרמות המיומנות   6-5 של מבחן פיז"ה, כלומר, משימות מורכבות, מאתגרות, המאפשרות התמודדות עם שגיאות. המשימות יפותחו בשיתוף עם גלי שמעוני מהמרכז הישראלי למצוינות בחינוך, בעל ניסיון בפיתוח משימות מתמטיות ברמות המיומנות 6-5 של מבחן פיז"ה. המשימות יפורסמו בחוברת תרגול מקוונת שהתלמידים יעבדו בה בכיתות, וגם כמדריך למורה.

התכנית הניסיונית תתחיל עם חמישה מורים שיהיו גם חברים בצוות הפיתוח. המורים ישתתפו בקורס בהיקף של 30 שעות שבמהלכו הם ייחשפו למשימות ויתרגלו את השימוש בכלים. צוות הפיתוח יעניק לכל מורה ליווי פדגוגי אחת לשבועיים, בדרך של צפייה בשיעור ומתן משוב. הצלחת התכנית תימדד באמצעות כלי דיאגנוסטי שיפותח על ידי צוות הפיתוח של התכנית וגם באמצעות מבחן דיאגנוסטי שפותח על ידי מט"ח, כדי להעריך את ביצועי התלמידים במתמטיקה בהשוואה לרמות המיומנות 6-5 של מבחן פיז"ה במתמטיקה. היעד הוא ש- 80% מהתלמידים יעברו את המבחן בהצלחה.