התעשייה המתקדמת מסתמנת בשנים האחרונות כמחוז ההצלחות וכמושא לשאיפותיהם של בני נוער רבים. כדי לעודד את המגמה הזאת ולסייע בהגשמת חלומות הנעורים, החלה המחלקה להוראת המדעים במכון ויצמן למדע בפרויקט ייחודי המקשר בין תלמידים הלומדים פיסיקה ברמת חמש יחידות, לבין מפעלי תעשייה בתחום האלקטרו-אופטיקה
התעשייה המתקדמת מסתמנת בשנים האחרונות כמחוז ההצלחות וכמושא לשאיפותיהם של בני נוער רבים. כדי לעודד את המגמה הזאת ולסייע בהגשמת חלומות הנעורים, החלה המחלקה להוראת המדעים במכון ויצמן למדע בפרויקט ייחודי המקשר בין תלמידים הלומדים פיסיקה ברמת חמש יחידות, לבין מפעלי תעשייה בתחום האלקטרו-אופטיקה.
לידתו של הפרויקט בביקוש הרב הקיים בשנים האחרונות בתעשייה האלקטרו-אופטית בישראל, המשוועת למהנדסים ולפיסיקאים. במציאות המדעית העכשווית, כאשר הידע מכפיל את עצמו בפרקי זמן קצרים, והתכונות המבוקשות ביותר הן יוזמה, המצאתיות ויצירתיות, נראה טבעי לכוון את המאמצים לכיוונם של בני נוער שהחדשנות היא מתכונותיהם הבולטות.
בשלב זה מצוי הפרויקט בשלב ניסיוני. מרכזת אותו פרופ' בת-שבע אלון מהמחלקה להוראת המדעים במכון ויצמן למדע, ומשתתפים בו שלושה בתי-ספר – “דה-שליט” ברחובות, “גינזבורג האורן” ו”גינזבורג האלון” ביבנה – ומפעל “אל-אופ”, ששורשיו נעוצים עמוק באדמתו של מכון ויצמן למדע: אחד ממייסדי המפעל הוא פרופ' יוסף (“ג'ו”) יפה. כיום מעניק המפעל, בראשותו של המנכ”ל חיים רוסו, חומרים שונים לפרויקט, ותורם שעות עבודה לא מעטות. במסגרת לימודיהם לבחינת הבגרות בפיסיקה, מנסים התלמידים לפתור בעיות אלקטרו-אופטיות שונות בשיטה של “חשיבה המצאתית שיטתית.” שיטה זו פותחה בידי יעקב הלפמן במסגרת עבודת דוקטורט שעשה במחלקה להוראת המדעים במכון, בהדרכתה של פרופ' אלון. מדובר בגישה מחשבתית תכליתית, שיטתית ויעילה ליצירת פתרונות בלתי שגרתיים בתחומי ההנדסה, המדע והטכנולוגיה. השיטה מאפשרת לתלמיד לעשות שימוש מרבי בכישוריו וביכולת החשיבה והיצירתיות שלו, ולהגיע לשלל רעיונות שחלקם מפתיעים ויוצאי דופן. בין היתר, השיטה עוזרת לתלמידים לפתח מודלים, לבחון אותם בשלושה היבטים: טכנולוגי, מדעי ומחשבתי, ואז לבחור את המתאים ביותר ליישום.
תלמיד המחקר שי סופר, המכין עבודת דוקטורט בהוראת המדעים בהדרכתה של פרופ' אלון, ממקד את עבודת הדוקטורט שלו בפיתוח והערכה של מסגרות עבודה המשלבות את לימודי הפיסיקה בבית-הספר עם הפעילות בתעשייה. באותה עת הוא גם משמש מהנדס פרויקט בחברת “אל-אופ”. במסגרת זו הוא מרכז את התוכנית ומקשר את התלמידים לחברה. אורי אלמי מחברת “אל- אופ” משמש יועץ מדעי.
הפרויקט נפרש על פני שנות הלימודים בכיתות י”א- י”ב. העבודה נעשית בזוגות. בשנה הראשונה לומדים התלמידים חומר תיאורטי הנחוץ לפיתוח יישומים ולפתרון בעיות שונות בתחום האלקטרו-אופטיקה. הם בוחרים את הבעיה שהם מבקשים לפתור, נפגשים עם המנחים מחברת “אל אופ” לפגישת הכוונה משותפת, בוחנים פתרונות שונים לבעיה, ובוחרים עם המנחים את הפתרון המתאים. התלמידים מבצעים את עיקר העבודה, כאשר המנחים מלווים ומכוונים אותם לאורך כל הפרויקט. בשנה השנייה מבצעים התלמידים את הפתרון הנבחר, מגישים עבודת גמר כולל דגם, ואף נבחנים על הפרויקט לפני בוחן חיצוני מטעם משרד החינוך. התוכנית השלמה מקנה למשתתפים בה 1.5 יחידות לימוד, כאשר חצי יחידת לימוד ניתנת על פרק בחירה באלקטרו-אופטיקה והיא המהווה את הבסיס התיאורטי של הפרויקט, ויחידת לימוד אחת ניתנת על פרויקט הגמר.
התלמידים עידו ליבנה ועידו לינגויל קיבלו על עצמם לבנות מערכת שתזהה מתי חדר מסוים ריק. באמצעות שיטת החשיבה ההמצאתית השיטתית הם הגיעו למספר מודלים, מביניהם בחרו את המודל הטוב ביותר, ואותו בנו. המודל כלל שני לייזרים המוצבים על קורה של דלת, מול שני גלאים המוצבים בקורה השנייה. המידע שמתקבל בגלאים מועבר למערכת אלקטרונית המעבדת את המידע ומציינת כמה אנשים נכנסו וכמה יצאו. כאשר החיסור ביניהם שווה לאפס, המשמעות היא כי החדר ריק. “אני שמח שהשתתפתי בפרויקט”, אומר עידו ליבנה, “אני חושב שלמדתי איך לעבוד בצוות, ואיך להתגבר על בעיות בצורה מעשית ולא תיאורטית בלבד. מכיוון שאני רוצה לראות את עצמי כחלק ממערך ההיי-טק העתידי, אני מייחס חשיבות למגע עם התעשייה, שמבחינתי הוא מהווה צעד ראשון. אין ספק שזו יוזמה ברוכה של המחלקה להוראת המדעים, שמצאה לנכון ליצור קשר בין המדע הטהור והיישומים התעשייתיים”.
עידו לוי, שהשתתף בתוכנית ביחד עם ניר ברלינר, ביצע פרויקט בתחום הראייה התלת-ממדית של תצלומים, הנעשית בדרך של איחוד שתי תמונות לתמונה תלת-ממדית אחת באמצעות עיבוד ממוחשב. “בפרויקט הזה הכרתי פיסיקה אחרת, חדשה, שאינה כלולה בתוכנית הלימודים קונבנציונלית”, הוא אומר. “התנסיתי בדרכי חשיבה שונות, במציאת מקורות מידע באופן עצמאי, וקיימתי קשר עם אנשים בתעשייה. נעזרתי מאוד במורה לפיסיקה שלא חוששת להתמודד עם אתגרים חדשים, קורינה פולינגר, ועבודת הצוות עם שותפי לפרויקט עשתה את התוכנית כולה לחוויה מרתקת”.
