מיומנויות:אוריינות מדעית

אוריינות מדעית – היכולת להשתמש בידע, במושגים וברעיונות מדעיים על מנת לתאר ולהסביר תופעות, לזהות שאלות לחקירה מדעית, להסיק מסקנות מבוססות ראיות ולהשתמש בנתונים אובייקטיביים ובידע מדעי בהיבטים לימודיים, חברתיים ואישיים, אגב הבנת הרלוונטיות והנחיצות של המדע לחיי היום-יום. יכולת זו מובילה לגיבוש זהות מדעית ומאפשרת חתירה פעילה לצדק חברתי וסביבתי.

יכולת ליבה	רכיבים
התמצאות מדעית (Nature of science, Epistemic knowledge)	להבחין בין שאלות מדעיות (אפשר לבררן באמצעות חקירה מדעית, אמפירית) לבין שאלות שאינן מדעיות (למשל שאלות פילוסופיות ומוסריות). להכיר מאפיינים של הסברים ותיאוריות מדעיות (לדוגמה עוסקות בטבע בלבד ולא בעל-טבעי, אפשר להפריכן, מתאפיינות בחסכנות תיאורטית בכוח הסברי) ולדעת להבחין בינן לבין אלה שאינן מדעיות. להכיר מאפיינים מרכזיים של חקר מדעי (כדוגמת מידול, הכללה, היפותזה), להבין עקרונות וקריטריונים של חקר מדעי המובילים לביסוס ידע מהימן כמו אובייקטיביות, מניעת הטיות, שקיפות) ולהעריך יתרונות וחסרונות של שיטות מחקר (ניסוי מבוקר, מחקר מתאמי, מחקר תצפיתי, מדגם אקראי וכיו"ב). להעריך דיווחים במדיה על אוריינות מדעית – היכולת להשתמש בידע, במושגים וברעיונות מדעיים על מנת לתאר ולהסביר תופעות, לזהות שאלות לחקירה מדעית, להסיק מסקנות מבוססות ראיות ולהשתמש בנתונים אובייקטיביים ובידע מדעי בהיבטים לימודיים, חברתיים ואישיים, אגב הבנת הרלוונטיות והנחיצות של המדע לחיי היום-יום. יכולת זו מובילה לגיבוש זהות מדעית ומאפשרת חתירה פעילה לצדק חברתי וסביבתי.אודות נושאים הקשורים למדע ונסמכים על נתונים אמפיריים (לדוגמה חיסונים, תזונה, התחממות גלובלית), לקבל החלטות מושכלות לגביהם ולהגיב באופן ביקורתי על מידע קיים וחסר להבין היבטים אתיים של ניסויים מדעיים.
הסבר מדעי של תופעות (Explaining phenomena scientifically)	להשתמש בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות ואירועים ולנסח טיעון מדעי. להעריך הסבר וטיעון מדעי ולזהות בו בעיות או כשלים. להשאוריינות מדעית – היכולת להשתמש בידע, במושגים וברעיונות מדעיים על מנת לתאר ולהסביר תופעות, לזהות שאלות לחקירה מדעית, להסיק מסקנות מבוססות ראיות ולהשתמש בנתונים אובייקטיביים ובידע מדעי בהיבטים לימודיים, חברתיים ואישיים, אגב הבנת הרלוונטיות והנחיצות של המדע לחיי היום-יום. יכולת זו מובילה לגיבוש זהות מדעית ומאפשרת חתירה פעילה לצדק חברתי וסביבתי.תמש בידע מדעי בהקשרים מגוונים (למשל בתכנון פרויקטים, בחיזוי תופעות, בקבלת החלטות). לזהות, להשתמש, להעריך ולבנות מודלים לתיאור, להסבר ולחיזוי תופעות (בהקשרים כמו מבנה החומר, מערכות אקולוגיות, הדבקה ויראלית, שינוי אקלים, שרשרת אירועים סיבתית). לחשוב מערכתית, כולל זיהוי רכיבים במערכת, זיהוי קשרים ביניהם וחיזוי ההשפעה של שינוי אחד או יותר של רכיב בתוך המערכת, לצורך הסבר תופעות ופתרון בעיות מורכבות.
תכנון ביצוע והערכת מחקר (Evaluating, performing and designing scientific inquiry)	לנסח שאלות מחקר, להעלות השערות, לתכנן מערך מחקר מתאים ולבצעו היטב באופן בטוח ובהתאם לתכנון. לזהות ולהאוריינות מדעית – היכולת להשתמש בידע, במושגים וברעיונות מדעיים על מנת לתאר ולהסביר תופעות, לזהות שאלות לחקירה מדעית, להסיק מסקנות מבוססות ראיות ולהשתמש בנתונים אובייקטיביים ובידע מדעי בהיבטים לימודיים, חברתיים ואישיים, אגב הבנת הרלוונטיות והנחיצות של המדע לחיי היום-יום. יכולת זו מובילה לגיבוש זהות מדעית ומאפשרת חתירה פעילה לצדק חברתי וסביבתי.עריך שאלות מחקר, תצפיות וניסויים מדעיים. לזאוריינות מדעית – היכולת להשתמש בידע, במושגים וברעיונות מדעיים על מנת לתאר ולהסביר תופעות, לזהות שאלות לחקירה מדעית, להסיק מסקנות מבוססות ראיות ולהשתמש בנתונים אובייקטיביים ובידע מדעי בהיבטים לימודיים, חברתיים ואישיים, אגב הבנת הרלוונטיות והנחיצות של המדע לחיי היום-יום. יכולת זו מובילה לגיבוש זהות מדעית ומאפשרת חתירה פעילה לצדק חברתי וסביבתי.הות מגבלות מחקריות ואת הדרכים להתמודד עימן. להאוריינות מדעית – היכולת להשתמש בידע, במושגים וברעיונות מדעיים על מנת לתאר ולהסביר תופעות, לזהות שאלות לחקירה מדעית, להסיק מסקנות מבוססות ראיות ולהשתמש בנתונים אובייקטיביים ובידע מדעי בהיבטים לימודיים, חברתיים ואישיים, אגב הבנת הרלוונטיות והנחיצות של המדע לחיי היום-יום. יכולת זו מובילה לגיבוש זהות מדעית ומאפשרת חתירה פעילה לצדק חברתי וסביבתי.כיר ולהעריך שיטות להבטחת מהימנות נתונים ואובייקטיביות של הסברים. להתנהל ביושרה ובשקיפות בעריכת ניסויים מדעיים ובדיווח על תוצאותיהם.
פרשנות מדעית של נתונים וראיות )Interpreting data and evidence scientifically)	לנתח תוצאות (כולל סטטיסטיקה תיאורית), להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות מבוססות. להעריך ראיות ממקורות שונים (לדוגמה תוצאות ניסוי מבוקר, ניתוח מסד נתונים). לבחון מסקנות מחקר לאור הידע המדעי המצטבר ולזהות את ההנחות וההטיות בראיות ובמסקנות המוצגות במחקרים. להבחין ביאוריינות מדעית – היכולת להשתמש בידע, במושגים וברעיונות מדעיים על מנת לתאר ולהסביר תופעות, לזהות שאלות לחקירה מדעית, להסיק מסקנות מבוססות ראיות ולהשתמש בנתונים אובייקטיביים ובידע מדעי בהיבטים לימודיים, חברתיים ואישיים, אגב הבנת הרלוונטיות והנחיצות של המדע לחיי היום-יום. יכולת זו מובילה לגיבוש זהות מדעית ומאפשרת חתירה פעילה לצדק חברתי וסביבתי.ן טיעונים המבוססים על ראיות ותיאוריות מדעיות לבין אלה שאינם. להאוריינות מדעית – היכולת להשתמש בידע, במושגים וברעיונות מדעיים על מנת לתאר ולהסביר תופעות, לזהות שאלות לחקירה מדעית, להסיק מסקנות מבוססות ראיות ולהשתמש בנתונים אובייקטיביים ובידע מדעי בהיבטים לימודיים, חברתיים ואישיים, אגב הבנת הרלוונטיות והנחיצות של המדע לחיי היום-יום. יכולת זו מובילה לגיבוש זהות מדעית ומאפשרת חתירה פעילה לצדק חברתי וסביבתי.שתמש בחשיבה הסתברותית לצורך הערכת מידת הוודאות של הסבר/תיאוריה/טענה בהתבסס על ההבנה כי דרגת הביטחון במסקנות גדלה עם הצטברות ממצאים דומים. לזהות את ההשלכות האפשריות של ידע מדעי על סוגיות חברתיות, סביבתיות ומוסריות (כדוגמת ההשלכות האפשריות של מיפוי הגנום, שימוש באנרגיה).

יכולות ליבה:

פעולות:

להבחין בין שאלות מדעיות (שאפשר לבררן באמצעות חקירה מדעית, אמפירית) לבין שאלות שאינן מדעיות (למשל שאלות פילוסופיות ומוסריות)

אבני הדרך לפי טווחי גיל הסתר

אבני הדרך:

גילי 3-5גילי 5-בג-וז-טי - יב

לגלות סקרנות ופליאה לנוכח אובייקטים, אירועים ותופעות טבעיות וטכנולוגיות

לשאול שאלות פשוטות על אובייקטים, אירועים ותופעות

להבחין בין שאלות מדעיות – שאלות שאפשר לענות עליהן באמצעות חקר מדעי, מדידות ואיסוף ראיות אמפיריות, לשאלות לא מדעיות – שאלות שאי-אפשר לענות עליהן באמצעות חקר מדעי, מדידות ואיסוף ראיות אמפיריות (לדוגמא, שאלות שמתייחסות לשאלה האם תופעה היא ראויה או צודקת)

להעריך עד כמה שאלות מדעיות הן רלוונטיות לנושא הנדון

פעולות:

להכיר מאפיינים של הסברים ותיאוריות מדעיות (לדוגמה, תיאוריות שעוסקות בטבע בלבד ולא בעל-טבעי, שאפשר להפריכן ומתאפיינות בחסכנות תיאורטית ובכוח הסברי) ולדעת להבחין בין תיאוריות מדעיות לבין אלה שאינן מדעיות

אבני הדרך לפי טווחי גיל הסתר

אבני הדרך:

גילי 3-5גילי 5-בג-וז-טי - יב

לגלות סקרנות ופליאה לנוכח אובייקטים, אירועים ותופעות טבעיות וטכנולוגיות

לשאול שאלות פשוטות על אובייקטים, אירועים ותופעות

להתבונן בסביבה הטבעית ולהבחין בתופעות מסקרנות, גורמות לפליאה ומצריכות הסבר

להבין שמדענים מבקשים לתאר בצורה מדויקת את העולם ולהסביר תופעות ואירועים טבעיים (למשל באמצעות מציאת קשר בין סיבה ותוצאה)

להבין שהסברים מדעיים מסבירים את המנגנונים שעומדים מאחורי תופעות מפתיעות ובבד בבד מוכיחים מדוע התופעות צפויות בהינתן המנגנונים העומדים מאחוריהן

להבין שתיאוריות מדעיות הן סינתזה של מאגר גדול של ידע מצטבר, מבוססות על ראיות ובדיקות מרובות ואף עשויות להתעדכן עם הופעת ראיות חדשות

להבין שיכול להיות יותר מהסבר אחד לאותה תופעה

להבחין בין הסברים טובים יותר ופחות לאותה תופעה, בהינתן הראיות הקיימות

להבין שהשערה (היפותיזה) היא חיזוי של התנהגות תופעה נחקרת על בסיס ידע וראיות קודמות

להבין את המשמעות המדעית של המונח "תיאוריה" ולהבחין בין משמעות זו לבין השימוש במונח בחיי היום-יום

להבין שהתקדמות במדע מתקיימת באמצעות דיוק, שינוי או החלפה של תיאוריות מקובלות כדי שיתאימו לראיות מצטברות חדשות

להבין שחוקים מדעיים הם סדירויות או תיאורים מתמטיים של תופעות טבעיות

להבין שאחת הדרכים המרכזיות לבחון תיאורייה היא באמצעות השערות שניתן  לאשש או להפריך באמצעות ניסויים ותצפיות

להבין שהשערה (היפותזה) היא חיזוי של התנהגות תופעה נחקרת על בסיס ידע וראיות קודמות, ואישוש של השערה עשוי לתרום להרחבת הידע ולדיוק ולשיפור תיאוריות מדעיות

להבין שתיאוריה מדעית נשענת על הסבר המבוסס על ראיות מצטברות ואשר התקבל על ידי הקהילה המדעית לאחר שהוצדק ואושש בהקשרים מגוונים בניסויים ובתצפיות

להבין שתיאוריה מדעית אינה חסינה מפני הפרכה או שינוי וכי יכולות להתגלות ראיות חדשות שאינן מתיישבות איתה, ולכן תחייבנה התאמה או החלפה בתיאוריה חדשה

להבין כי מודלים והסברים הם כלים בפיתוח תיאוריה מדעית

פעולות:

להכיר מאפיינים מרכזיים של חקר מדעי (כדוגמת מידול, הכללה, היפותזה), להבין עקרונות וקריטריונים של חקר מדעי המובילים לביסוס ידע מהימן (כמו אובייקטיביות, מניעת הטיות, שקיפות) ולהעריך יתרונות וחסרונות של שיטות מחקר (ניסוי מבוקר, מחקר מתאמי, מחקר תצפיתי, מדגם אקראי, וכיו"ב)

אבני הדרך לפי טווחי גיל הסתר

אבני הדרך:

גילי 3-5גילי 5-בג-וז-טי - יב

לגלות סקרנות ופליאה לנוכח אובייקטים, אירועים ותופעות טבעיות וטכנולוגיות

לשאול שאלות פשוטות על אובייקטים, אירועים ותופעות

להבין שכל חקר מדעי מתאפיין בשאלה מדעית ובהשערה

להבין שמדענים משתמשים בשיטות מגוונות (התבוננות, ניסוי, חיפוש סדר ודפוסים וכו') כדי ללמוד ולהבין תופעות

להבין שהתפתחויות טכנולוגיות מאפשרות התקדמות מדעית

להבין שחקר מדעי כולל תיאור עובדתי של התופעה הנחקרת, המובחן מפרשנות ומתיאור רגשות הקשורים לתופעה

להכיר סוגים שונים של שאלות מדעיות

להבין שההחלטה על שיטות המחקר מתקבלת לפי השאלה שעליה רוצים לענות

להבין שחקר מדעי מבוצע במגוון שיטות וכלים כדי לבצע תצפיות ומדידות מדויקות

להבין שממצאים של חקר מדעי מבוססים על נתונים כמותיים ועל זיהוי דפוסים בנתונים ובתופעות

להבחין בין חקר מדעי לחקר לא מדעי באמצעות זיהוי עקרונות מנחים לאיסוף והערכה של ראיות באופן המבטיח  דיוק, מדידות, מדגם מייצג, חזרה, שקיפות בדיווח ממצאים ואובייקטיביות וכן חשיבה לוגית ומניעת הטיות, פתיחות מחשבתית וספקנות

להכיר מאפיינים מרכזיים של מחקר מדעי, לדוגמה ניסוי, מידול חישובי והכללה

להבין שהתקדמות מדעית מושגת באמצעות הערכה של הסברים שונים לתופעה ובדיקה של הקשר בין טענות לבין ראיות

פעולות:

להעריך דיווחים במדיה על אודות נושאים הקשורים למדע ונסמכים על נתונים אמפיריים (לדוגמה חיסונים, תזונה, התחממות), לקבל החלטות מושכלות לגביהם ולהגיב באופן ביקורתי על מידע קיים וחסר

אבני הדרך לפי טווחי גיל הסתר

אבני הדרך:

גילי 3-5גילי 5-בג-וז-טי - יב

לגלות סקרנות ופליאה לנוכח אובייקטים, אירועים ותופעות טבעיות וטכנולוגיות

לשאול שאלות פשוטות על אובייקטים, אירועים ותופעות

להשתמש בטקסטים תואמי גיל ובמדיה כדי להשיג מידע על אודות תופעות בעולם

לקחת חלק פעיל בדיון על אודות דיווחים במדיה העוסקים במדע אגב שימוש והתבססות על מידע ונתונים

לזהות שהדיווח במדיה עוסק בנושא מדעי, לזהות את המידע הרלוונטי לשאלה המדעית או לתמיכה בטענה המדעית ולהבחין בדיווחים בין מידע מבוסס מחקר למידע שאינו מבוסס מחקר

לזהות את הרלוונטיות של התוכן המדעי בדיווחים במדיה לסוגיות מעשיות העוסקות לדוגמה בבריאות, חברה וסביבה ברמה האישית, המקומית והעולמית, ולהשתמש במידע זה באופן מושכל לקבלת החלטות בחיי היום-יום

להעריך דיווחים ופרסומים במדיה על אודות נושאים הקשורים למדע: להעריך את סמכות הכותבים ואת הרלוונטיות של המומחיות שלהם לתחום המדעי הנדון, להעריך את המוסד שבו הם עובדים, להעריך את העדויות המוצגות כבסיס לטיעון, לזהות סיבות אפשריות נוספות לפרסום הדיווח במדיה ולזהות הטיות אפשריות וניגודי אינטרסים

להשוות בין דיווחים במדיה על אודות נושאים הקשורים למדע, לזהות בהם טעויות ואי-דיוקים ולהגיב באופן ביקורתי על מידע קיים וחסר

להבחין בפסיאודו-מדע ובידיעות כזב בנושאים הקשורים למדע

להעריך את העדויות המוצגות כבסיס לטיעון המופיע במדיה, לבדוק אם יש מגוון עדויות, להצליב מידע מהמדיה, להעריך עדויות ממקורות מעובדים, עדויות לשיפוט עמיתים והתאמה של הכותרת לתוכן

להעריך דיווחים במדיה ולהשתמש בהם באופן מושכל לצורך קבלת החלטות בחיי היום-יום ובגיבוש עמדות בנושאים אישיים וחברתיים, מקומיים ועולמיים

פעולות:

להבין היבטים אתיים של ניסויים מדעיים

אבני הדרך לפי טווחי גיל הסתר

אבני הדרך:

גילי 3-5גילי 5-בג-וז-טי - יב

לגלות סקרנות ופליאה לנוכח אובייקטים, אירועים ותופעות טבעיות וטכנולוגיות

לשאול שאלות פשוטות על אובייקטים, אירועים ותופעות

להכיר דוגמאות ליחסי הגומלין בין האנושות לטבע כדוגמת ההשפעה של יצירת פסולת על הסביבה הקרובה ולקבל החלטות הקשורות לשמירה על הטבע

לגלות רגישות להיבטים אתיים בתכנון תצפית או ניסוי (למשל, לא לפגוע בנמלים כאשר עורכים עליהן תצפית)

לזהות שאלות אתיות שעולות בתכנון חקר מדעי, לדוגמה, בניסויים בבעלי חיים לצורך פיתוח תרופות

להבין היבטים אתיים של ניסויים מדעיים כדוגמת שימוש בבעלי חיים או בבני אדם במערך מחקר ודילמות הקשורות לניסויי שיבוט ולעריכת DNA

לזהות אם מתקיים ייצוג מתאים של קבוצות אתניות, מגדריות או אחרות באוכלוסייה בקבוצות הניסוי הנבדקות ולהציע דרכים לשפר מערכי מחקר שחסר בהם ייצוג הולם

פעולות:

להשתמש בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות, יחסי גומלין והתרחשויות ולנסח טיעון מדעי

אבני הדרך לפי טווחי גיל הסתר

אבני הדרך:

גילי 3-5גילי 5-בג-וז-טי - יב

לתאר עצמים ותופעות שראו וחוו בעולם שסביבם

לתאר תופעות ולבנות דוח מבוסס ממצאים ותצפיות

לזהות טענות אשר נתמכות על ידי ראיות

לבסס טענה פשוטה על ראיות  

לתאר תופעה בשים לב לקשרי גומלין איכותיים וכמותיים בין משתנים באמצעות מודלים או ייצוגים

לנסח הסבר לתופעה נצפית בהתבסס על ממצאים (לדוגמה מדידות, דפוסים)  במודעות לכך שהסבר תכליתי (טלאולוגי) והאנשה אינם מתאימים להסבר מדעי

לנסח טיעון מדעי פשוט (טענה ונימוק מסוג ראיה או הסבר)

לזהות ממצאים התומכים בנקודות ספציפיות של ההסבר, ולהבחין בין דוגמאות אנקדוטליות לבין רעיונות שנתמכים בראיות

לתאר קשרי גומלין איכותיים וכמותיים בין משתנים באמצעות מודלים או ייצוגים

לתאר קשרי גומלין מתמטיים בין משתנים

לבנות הסבר מדעי לתופעה בהתבסס על ממצאים מהימנים ממקורות שונים תוך יישום רעיונות ותיאוריות מדעיים

לשנות את ההסבר לאור תופעות בלתי צפויות במידה והתרחשו

לבנות טיעון מורכב המבוסס על ראיות כמותיות והסבר מדעי, כדי לתמוך או להתנגד לטענה מוצעת

כיצד לקרוא ולהשתמש באבני הדרך?

לכל אחת מ-13 המיומנויות קיים עמוד ובו הגדרת המיומנות, טבלת יכולות הליבה ופירוט הפעולות שהן מאפשרות לבצע. בלחיצה על "אבני דרך לפיתוח מיומנות" בסרגל שבראש כל עמוד מיומנות ניתן לעבור לטבלאות אבני הדרך בנוגע לכל אחת מהפעולות של המיומנות.

בכל טבלה ניתן לעבור בין טווחי הגיל מגיל 3 עד כיתה י"ב בעזרת גלילה לאחד הצדדים ולראות בה את התפתחות אבני הדרך. הטבלאות המוצגות בפירוט נוגעות ליכולת הליבה הרלוונטית להן, ועל מנת לראות את הטבלאות השונות יש לעבור בין יכולות הליבה המוצגות בראש הטבלה. שימו לב שלחלק מהפעולות לא קיימות אבני דרך בכל טווח גיל.

האבנים מצטברות ותלויות האחת בהתפתחותה של הקודמות לה באותה השורה, ולכן ילדה וילד צריכים להיות מסוגלים לעשות את הדברים המתוארים בעמודות הקודמות בטבלה (מימין) כדי שתהיה להם היכולת לעשות את הדברים המתוארים בעמודות המתקדמות יותר (משמאל).

חשוב להדגיש כי אבני הדרך של המיומנויות משמשות לצורך הצבת מטרות ללמידה ואינן מספיקות לצורך הערכת לומדים. על מנת להעריך את רמת ההתפתחות של המיומנות אצל הלומד יש צורך ביצירת מחוון להערכת רמת התלמיד בנוגע ליכולת הנדונה. מכאן שאבני הדרך הן כלי ליצירת שפה משותפת ומטרות משותפות בנוגע למיומנויות ולא בנוגע לתלמיד מסוים. הן מדד התוצאה שבעזרתו נוכל להכיר ביכולתם של ילדה וילד לעשות את המתואר לגביו בשלב גיל מסוים (ולא כלי להעריך יכולת זו).