האקתון "טיטאן 2100", שבו השתתפו כ־700 תלמידי כיתות ה’–ח’ מכ־20 בתי ספר, הראה כיצד עיסוק במדע בדיוני הנשען על חוקי הפיזיקה יכול לעודד דמיון, יצירתיות, חשיבה מדעית ועבודת צוות
מבוא
מדע בדיוני נתפס לעיתים כתחום בידורי, רחוק מהעשייה הבית־ספרית ה"אמיתית". לעיתים, המילה "דמיון" מתקבלת כדבר שלילי, מנותק מהמציאות, והעוסק בו ראוי ל"הסתכלות".
מדענים רבים, מתחומי החינוך, המדע וההנדסה, ציינו שדמיון הוא תהליך חשיבתי, שמעורר יצירתיות, "חשיבה מחוץ לקופסא", ומקור להמצאות רבות. אלברט איינשטיין ציין ש"הסימן האמיתי לאינטליגנציה הוא לא ידע אלא דמיון", וגם "הדמיון חשוב יותר מהידע. כי הידע מוגבל, בעוד שהדמיון מקיף את העולם כולו".
עולמות דמיוניים מאפשרים לתלמידים לחשוב מעבר להווה ולקיים, אך מבלי לנתק את עצמם מחוקי הטבע. זהו מרחב ביניים: לא מציאותי, אך גם לא חופשי ממגבלות. העיסוק בתחום זה מייצר חשיבה מדעית עמוקה, סקרנות ואתגרים, בעיקר בתחום הפיזיקה. עולם החלל מהווה כר פורה למדע דמיוני ובדיוני, ולכן מתאים מאד ללמידה והגברת הסקרנות בתחום ה STEM.
המאמר מתאר פעילות שביצענו בנושא, בפורמט של האקתון וירטואלי כלל ארצי, ומנתח את התובנות שהופקו מהתהליך, מההיבט החינוכי. פרומו – זה היה "אירוע שלא מהעולם הזה", תרתי משמע.
כיצד הופכים ילדים לממציאי מדע בדיוני?
מסתבר שהאתגר קל מהצפוי, אם מתכננים את האירוע נכון. הילדים, בעיקר בגיל הצעיר, הם בעלי דמיון עשיר. כשמציתים בהם את הדמיון, על ידי יצירת סביבה עתידנית, רחוקה ודמיונית, הם דולים את מיטב הרעיונות, ונותנים דרור לרעיונות מוטרפים ומקסימים. כך התרשמנו מהתוצרים של הילדים וכך דווח על ידי המורים באירועים שהפעלנו.
החלל נתפש כמשהו ענק ומסתורי, שבו תנאי הסביבה והאילוצים שונים מאד מהעולם המוכר לנו. לכן, כחצי מהמדע הבדיוני בעולם עוסק בתחום החלל. ההגעה לחלל מהווה משאלה כמוסה אצל המוני ילדים, ויצירת סביבת יצירה בחלל יכולה להיות מצע להמצאות מקוריות רבות. העיסוק בתחום החלל גם משתלב באג'נדה של קהילת מחנכי החלל "הוריזון", שחבריה השתתפו במיזם זה.
יש גורמים שעלולים לפגוע באותנטיות הדמיון של הילדים – המורים והמבוגרים שמתקשים להתנתק מהקיים, וכלי הבינה המלאכותית, שמתקשים בחיזוי העתיד. כדי למנוע השפעה חיצונית, חשפנו את המשימה רק בתדריך הפתיחה. כדי לנטרל את השפעת כלי הבינה המלאכותית על גיבוש הרעיונות, בחרנו בנושאים שאיש לא חשב עליהם, שלכאורה יתקיימו בעתיד. התלמידים "נאלצו" להפעיל חשיבה עצמאית, דמיון, יצירתיות, ניצול מקורות מידע, וסיעור מוחות כדי להגדיר פתרונות למשימה.
אחד האתגרים שקיימים בעידוד מדע בדיוני הוא החשש מגלישה לפנטזיות חסרות עוגן. הגדרת סביבת פעולה אמיתית, ודרישה שהפתרונות יהיו סבירים מבחינה פיזיקלית, הפחיתו את הסיכון. בנוסף, הילדים קיבלו הדרכה מהמורים, על מושגי יסוד בתחום החלל, ותנאי הסביבה בהם יפעלו, ובכך גם למדו מעט על החלל.
המדע הבדיוני שהפך לניסוי פדגוגי
לונה־פארק על הירח טיטאן נשמע כמו רעיון מופרך, הלקוח מעולם המדע הבדיוני. טיטאן הוא ירח המקיף את הפלנטה שבתאי. הוא קפוא, ללא חמצן, עם כבידה חלשה, אטמוספירה ואגמי מתאן. זהו אינו המקום הטבעי לחשוב עליו כמקום למגורי אדם, ובטח לא כמרחב משחק. אך דווקא המיקום והרעיון החריגים האלה עמדו במרכז האקתון החינוכי־מדעי המדובר, שנקרא בשם “טיטאן 2100”. לבחירת המקום יש אחיזה במציאות, כיוון שכבר ביקרו ויבקרו בו חלליות מחקר, ויש מדענים שטוענים שקיים סיכוי להתיישבות בני אדם במקום זה בעתיד.
ניתן להתייחס לאירוע זה כניסוי פדגוגי, בהשתתפות כ־700 תלמידים מכיתות ה’–ח’, מכ־20 בתי ספר ברחבי הארץ. התלמידים חולקו לצוותים של כ 5-7 תלמידים, וכולם פעלו באותו זמן, בתוך בתי הספר, בהנחיית המורים והצוות, כשההכוונה נעשתה מרחוק. התוצרים הרבים שהופקו על ידי הילדים, כמות המשתתפים הגדולה, הפיזור הגיאוגרפי, והמשוב של המורים המלווים, מאפשר להעריך את האפקטיביות החינוכית של האירוע.
התלמידים התבקשו לדמיין, ולהציג במצגת, כיצד ייראה מתקן לונה־פארק שיכול לפעול על טיטאן בשנת 2100. המתקן צריך להתאים לתנאי הסביבה השוררים שם, ולצורך כך הם נדרשו לחקור ולהבין חוקי פיזיקה מסויימים ומושגים מעולם החלל. הילדים היו חופשיים להתייעץ עם המורים והמנחים, לגלוש באינטרנט ולהעזר בכלי בינה מלאכותית. אין "תשובה נכונה", ולכן אין חשש מטעויות. הנחת היסוד, כפי שהוצגה לתלמידים, היא שאין מגבלות טכנולוגיות, אין מגבלות תקציב או הקצבת זמן לבניה – ניתן לדמיין גם על טכנולוגיות עתידיות, במגבלות חוקי הטבע הידועים. זו, למעשה, העלאת השאלה – מה עוד צריך, או אפשר, להמציא?
זה אינו האירוע הראשון מסוגו. קדם לו האקתון "מאדים 2100", שבו התבקשו הילדים להמציא אולימפיאדה במאדים, ו"סנטאורי 2100", בו התבקשו הילדים להגדיר משימת חיפוש חיים בפלנטה "פרוקסימה סנטאורי b", באמצעות רובונאוטים שנשלחו מכדור הארץ.
העובדה שהאירוע היה כלל ארצי ורב משתתפים, תרמה לתחושת משמעות והגברת המוטיבציה אצל התלמידים. הם ידעו שהם חלק ממשהו גדול ומאתגר, שהם מתחרים בתלמידים מכל הארץ, וזכיה בדירוג תביא להם ולבית הספר כבוד רב.
התוצרים – דמיון שלא מהעולם הזה
התוצרים הוגשו כמצגות קצרות. במרבית המצגות, הילדים הציגו הבנה של חוקים פיזיקאליים, שלא נלמדו בשלב זה בבית הספר. נעשה שימוש במושגים מתחום החלל, הן בזכות ההכנה המוקדמת ומערך השיעור שסופק למורים, והן בזכות למידה עצמית של התלמידים.
כל המצגות נבדקו ודורגו על ידי צוות שופטים, והמצטיינים נשפטו שוב באירוע הגמר הארצי. הקריטריונים לשיפוט היו בעיקר היצירתיות והמקוריות של הרעיונות, וגם מידת השימוש במושגים פיזיקאליים, ואיכות המצגת. השופטים הופתעו מהרמה הגבוהה של המצגות והרעיונות המקוריים, וזה סימן שהתאפשר לילדים להביע את כישוריהם במידה משמעותית.
משוב המורים ככלי להערכת ההתערבות החינוכית
המשוב, שנאסף מהמורים המלווים, אפשר להעריך את האפקט החינוכי של האירוע. המשוב כלל התייחסות להתנהגות התלמידים, תהליכי החשיבה שהתבטאו באירוע, והתהליכים החברתיים ורגשיים שנצפו.
היו מורים שדיווחו על פרץ של יצירתיות, התלהבות, הסתקרנות, וחדוות יצירה. נצפו תלמידים שקטים הפכו לפעילים, יוזמים ולעיתים אף מובילים. היו צוותים שעבדו ברצף במשך ארבע שעות. אחת המורות תיארה: “כשיש משימת אתגר לא שגרתית – יש להם אור בעיניים”. יחד עם זאת, היו גם מקרים של תסכול, אצל ילדים שהתקשו בביטוי היצירתיות.
מבחינת התהליכים הרגשיים והחברתיים, דווח על שיפור ביכולת שיתוף הפעולה, הקשבה הדדית, גיבוש רעיונות קולקטיביים, התמודדות עם לחץ, ביקורת ודחיית רעיונות. עבור חלק מהמורים, זו הייתה הזדמנות לראות את התלמידים מצבים שלא נוצרו קודם, וללמוד על חוזקות וחולשות של תלמידיהם.
בתהליך המשוב השתתפו 23 מורים, והתוצאות העיקריות הן:
- באיזה מידה הילדים גילו עניין וסקרנות? 95% מהמשיבים ענו "במידה רבה".
- באיזו מידה ההאקתון תרם לפיתוח דמיון ויצירתיות? 91% השיבו "במידה רבה".
- באיזו מידה ההאקתון תרם לפיתוח חשיבה מדעית וטכנולוגית? 87% השיבו "במידה רבה".
- באיזו מידה ההאקתון תרם לעבודת הצוות? 87% השיבו "במידה רבה".
- מה הייתה התגובה הרגשית של התלמידים? 87% השיבו התלהבות או סקרנות, 13% הצביעו על קושי או תסכול.
- האם תמליץ לעמיתיך להשתתף באירוע דומה? 96% השיבו בחיוב.
בינה מלאכותית ככלי תומך
השימוש בבינה מלאכותית הותר ואף עודד, אך הוגדר ככלי עזר בלבד. הבינה מלאכותית יכולה לתמוך בדמיון וביצירתיות, אך אינה מיועדת להחליף חשיבה אנושית.
במרבית המצגות נעשה שימוש בכלי AI, בעיקר ליצירת תמונות. המשימה איתגרה את התלמידים ליצור תמונות מרשימות, שמתארות את הרעיון הדמיוני, כפי שהוגדר בפרומפט. זו הייתה גם תחרות ביכולת השימוש בכלים דיגיטליים מתקדמים, במטרה להיות הטובים ביותר.
סיכום: האם העיסוק במדע בדיוני מפתח דמיון?
מהניתוח האיכותני של האירוע המדובר, ועל פי המשוב מהמורים המלווים, התשובה היא "כן". הפעלת ילדים ביצירה של מדע בדיוני דרשה מהתלמידים יצירתיות ודמיון, הנשען על ידע מדעי אמיתי, והבנה של חוקים פיזיקליים.
לכן, אירועים מעוררי דמיון, כדוגמת האקתון “טיטאן 2100”, מציעים שילוב של הפעלה חווייתית, למידת STEM פעילה, תרגול עבודת צוות והתנסות בכלים דיגיטליים. טיעונים אלו מגובים בתגובות שקיבלנו מהמורים המלווים.
תודות: תודה למתנדבים הרבים מקהילת הוריזון, שבחסות סוכנות החלל הישראלית, שאפשרו את האירוע. תודה לד"ר איילת ויצמן שסייעה בכתיבת המאמר.
טוביה לירן הוא טכנולוג אלקטרוניקה וחלל בעבר, יזם חינוכי בהווה, [email protected]
עוד בנושא באתר הידען
