(Design-based Learning)
מהי למידה מבוססת תכן הנדסי, מה היתרון שלה? אילו הישגים ומיומנויות היא מעודדת בקרב התלמידים? וכיצד היא מיושמת בבתי ספר מגמות אלקטרוניקה ומכטרוניקה?
בשנת 2021, ד"ר ירון דופלט, מפמ"ר מגמות הנדסת מערכות ורובוטיקה ופרופ' משה ברק - המכהן כפרופסור אמריטוס באוניברסיטת בן-גוריון בנגב פרסמו מאמר מחקרי מלא, המתייחס לנושא.
למידה מבוססת תכן הנדסי היא גישה חינוכית של תכנון, ייצור, הרכבה ובקרת מערכות תוך חיפוש אחר פתרונות חדשניים. שיטה זו שייכת להוראה הממוקדת בלמידה מתוך עשייה, ופיתוח חשיבה יוצרת רעיונות המבוססת על חתירה לפתרון בעיות מורכבות ולמידה מבוססת צוותי פרויקטים.
מטרת שיטה זו היא לפתח ולשפר את יכולות הלמידה העצמית של התלמידים תוך יצירת חשיבה ביקורתית, יצירתית ורפלקטיבית וכן למידה שיתופית. בעוד טכניקת למידה מבוססת פתרון בעיות נחקרה רבות וכוסתה בספרות, למידה מבוססת תכן הנדסי נחקרה פחות ולא זכתה לחשיפה ניכרת.
המאמר מצביע על מספר תהליכים שעולים מהלמידה מבוססת תכן הנדסי של מערכות בבי"ס:
- היכולת להתקדם או לחזור לאחור במובנים של פיתוח מוצר ולא רק לעבוד בשיטה מובנית.
- בחירת פתרון אופטימלי בתהליך התכן ההנדסי מתוך מספר חלופות, אותן צוותי התלמידים חוקרים תוך כדי ניתוח חוזקות וחולשות של החלופות לפתרון, ובחירה מושכלת כנגד דרישות הנדסיות וחברתיות של הפתרון האידיאלי. זוהי הזדמנות לתלמידים ללמוד שהנדסה קשורה לאופטימיזציה ולשיפור תמידיים.
- התלמידים צוידו בכלים שתכליתם לסייע להם בסידור ותכנון המידע, כדי שהתהליך יהיה שוטף וקל יותר.
- קיום קורסי פיתוח מקצועיים למורים, על מנת שישפרו את המיומנויות וההבנה שלהם בתחום הנדסת מערכות המשלב הנדסת מכונות, הנדסת אלקטרוניקה ותיכנות של מערכות בקרה הנדסיות באמצעות שפות תיכנות מתקדמות.
- שימוש בפלטפורמת למידה משותפת למורים ולתלמידים והשקעה בפיתוח הלמידה בקרב תלמידים וגם בקרב מורים. פלטפורמה זו מסייעת למורים לערב את התלמידים בתהליך תכן הנדסי, מערכתי ואיטרטיבי תוך למידה שיתופית בצוותי פרויקטים, תוך כדי ביצוע אופטימיזציה לשיפור התהליך והתוצר הסופי וכמובן הידע בתחומי הנדסת מערכות.
- מסקנות המחקר שתלמידים מגיעים להישגים לימודיים גבוהים יותר ולתוצרים מרשימים יותר באמצעות למידה בסיוע תהליך התכן ההנדסי המערכתי האיטרטיבי אם מתחילים את הלמידה בכיתה י' בתהליך תכן הנדסי על פרוייקט קטן, בכיתה יא' על פרויקט רחב יותר ובכיתה יב' במסגרת הגשת עבודת גמר 5 יח"ל מקיפה עליהם הם נבחנים בבחינת בגרות חיצונית.
