המרחב המוזיאוני כמקדם תרבות חקר
ומפתח מנהיגות צעירה
רקע
התוכנית להקמת המרחב המוזיאוני במרכז למצוינות באשקלון הוגשה על ידי אלינה לוסטוב, מנהלת המרכז, עוד בטרם הקמתו בשנת 2005. בשנת 2008 גויס התקציב להקמת המרכז החדש, וכבר בשלבי התכנון הראשוניים של המבנה החדש שולב החלל המיועד להקמת המוזיאון כחלק מהפרוגרמה הכללית.
לתכנון ובניית המרחב המוזיאוני יצרה הנהלת המרכז למצוינות קשר עם אחד הגופים המומחים בארץ בתחום הלמידה המוזיאונית: מוזיאון המדע בירושלים. במהלך השנים נרקם קשר מקצועי פורה בין צוות המרכז למצוינות לצוות המוזיאון בירושלים. במסגרת קשר זה בונה מוזיאון המדע מוצגים שונים ומגוונים עבור המרכז למצוינות באשקלון.
מטרות
המוזיאון ישמש כסביבת למידה אינטראקטיבית, מסקרנת, מעשירה, מזמנת חקר ומאפשרת התנסות רב-חושית, תוך מעורבות פעילה של התלמידים.
המוזיאון יזמן למידה אינטר–דיסציפלינארית של גילוי עצמי, המעודדת פתרון בעיות מורכבות ומטפחת חשיבה יצירתית ומקורית.
הלמידה במרחב המוזיאוני תתבסס על עקרונות הגישה הקונסטרוקטיביסטית, תעודד את התלמידים לשאלת שאלות, תפתח מיומנויות חשיבה מסדר גבוה ומיומנויות חקר.
הפעלת המוזיאון תעודד פיתוח מנהיגות על ידי הקמת נבחרת "מדריכים צעירים" שתורכב מתלמידי המרכז למצוינות הראויים ביותר למטרה זאת. חברי הקבוצה יעברו תהליך הכשרה, שיכלול הן העמקת הידע בתחומי מדע שונים ומגוונים והן טיפוח מיומנויות ההדרכה ויכולת עמידה בפני קהל, תוך חיזוק האחריות האישית והחברתית.
המוזיאון ישמש מרחב למידה והכשרה לצוותים חינוכיים עירוניים, העוסקים בתחום המצוינות, ויעודד אותם להרחבת רפרטואר הכלים הפדגוגיים, תוך קידום תרבות החקר וטיפוח מיומנויות חשיבה. הסדנאות עבור הצוותים החינוכיים העירוניים יועברו על ידי מומחי תוכן מצוות המרכז למצוינות.
הלכה למעשה
כיום קיימים במוזיאון שלנו מוצגים אינטראקטיביים רבים ומרתקים, הממחישים עקרונות מדעיים מורכבים דרך התנסות פעילה וחווייתית בתחומי הפיסיקה, הביולוגיה, המתמטיקה והטכנולוגיה. שני מוצגים גדולים בתחום המים מוצבים על גג המבנה, ומשמשים ללמידה חוקרת של התלמידים ולאירועים מדעים רבים המתקיימים במהלך השנה עבור קהילת המרכז.
השנה הוכנס לתכנית העבודה קורס חדש, שמתבסס כולו על המוצגים המוזיאוניים שלנו. הדרכת הפעילות במרחב המוזיאוני נעשית על ידי נבחרת המדריכים הצעירים, בליווי של מומחי תוכן מהצוות החינוכי הפנימי. רכישת המוצגים המוזיאונים מתאפשרת בזכות התקציבים הרבים שמגויסים לטובת המטרה הזאת על ידי עמותת ידידי המרכז למצוינות ועיריית אשקלון.
בימים אלו נחתם הסכם לבניית מוצגים מוזיאונים חדשים בתחום הפיסיקה.
מודל שיתוף הפעולה בין מוזיאון המדע למרכז
מוזיאון המדע בירושלים והמרכז למצוינות באשקלון משתפים פעולה בפיתוח מודל לטפוח מצוינות באמצעות סביבה מוזיאלית.
המרכז למצוינות באשקלון רואה בטיפוח המצוינות העירונית יעד מרכזי בפעילותו. במסגרת השגת יעד זה שואף המרכז לחשוף את התלמיד המצטיין לדרכי למידה מגוונות, שנועדו לעורר את הסקרנות האינטלקטואלית ולפתח את הפוטנציאל הגלום בו.
טיפוח הסקרנות המדעית ע"י למידה מוזיאלית מהווה את נקודת המפגש הארכימדית בין המוזיאון בירושלים לבין המרכז למצוינות.
בין מוזיאון המדע לבין המרכז מתקיים שיתוף פעולה מתמשך ורב שנים. במהלך הזמן נוספו לו מימדים, פרי הבנת לקחים, יישום מסקנות ויצירת הזדמנויות חדשות.
הפעילות המשותפת מאופיינת על ידי:
- קשר מתמשך הכולל היכרות מעמיקה בין צוות החינוך של המוזיאון לבין קובעי המדיניות במרכז למחוננים.
- יצירת סביבת למידה מסקרנת ומזמנת חקר: פעילויות המתקיימות במוזיאון המדע - בתערוכותיו, בחצרות ובחללים אחרים; פעילויות המתקיימות במרכז למצוינות ע"י השאלת תערוכות נודדות והכשרת צוות המרכז להפעלתן עם התלמידים; בניית מודלים נבחרים של המוזיאון והצבתם במרכז כבסיס לסביבה מוזיאונית מתפתחת.
- פיתוח אסטרטגיות למידה והוראה: צוות המרכז נחשף לדרכי עבודה מגוונות של המוזיאון באמצעות מפגשי השתלמות, חומרי הדרכה וייעוץ לפי הצורך. התלמידים נחשפים ומשתתפים במגוון פעילויות, המתייחסות למיומנויות שונות ולרמות עומק שונות. הפעלת מסגרות מיוחדות של המוזיאון, כמו "אמץ מוצג" ו"נאמני תערוכה", המאפשרת למידת עמיתים והעצמת תלמידים.
- העשרה והעמקה: העבודה המשותפת בין המרכז למצוינות ומוזיאון המדע מאפשרת הרחבה והעשרה של נושאים שונים, בצורה המעודדת את התלמיד לשאול, לחקור ולהתעמק. הכשרת התלמידים להיות מדריכים בתערוכות המגוונות מפתחת את יכולת ההדרכה שלהם ומעצימה את כישורי המנהיגות.
דוגמאות למוצגים במוזיאון
תערוכת אשליות: "מבלבלים את המוח"...
אשליות הן מפתיעות, מסקרנות ומהנות, והן פותחות חלון אל העקרונות המופלאים שעל פיהם פועל המוח. בדרך כלל איננו מודעים לאשליות המתרחשות בחיי היום יום, אלא פשוט נהנים מהשפעתן. חוקרי המוח מבודדים ומחזקים את התנאים שגורמים לאשליות כדי ללמוד על פעולת העין-מוח.
כשהעין מרמה את היד...
המוצג מדגים אשליה של הערכת משקל, אותה חשים בהרמה של שני גלילי מתכת. האשליה נגרמת מחוסר התאמה בין מה שמצפים להרגיש ומה שמרגישים בפועל. המוח מניח, על סמך מה שאנו רואים, ששני הגלילים עשויים מאותו חומר. הנחה זו משפיעה על המשקל הצפוי של שני הגלילים. ההבדל בין המשקל הצפוי למשקל האמיתי גורם לתחושה ששני הגלילים ביחד קלים מהגליל הקטן לבדו.
ניסיון החיים אומר לנו שזה לא יכול להיות, אבל האשליה נשארת...
הכחול היום כחול מאוד...
האשליה מדגימה כי המוח מעבד מידע על צבעים באופן יחסי לסביבתם.
הפסים הכחולים זהים לכל אורכם. למרות זאת, הם נראים לנו ככהים יותר כאשר הם מוקפים בפסים שחורים, וכבהירים יותר כשסביבם פסים לבנים. למרות מאמץ מחקרי רב שהושקע בהבנת התופעה, אין כיום הסבר מספק לאשליה זו.
פסל מוטות
מבנה בעל מתיחה עצמית (בתמונה משמאל).
כאשר אין מגע בין מוטות הלחיצה, נדמה כאילו הם מרחפים. בקמיניסטר פולר, אדריכל ומתמטיקאי, פיתח את העיקרון של מבנים כאלו .עיקרון זה מיושם במבנים קלים.
חיילים מגנטיים
למגנט ברזל כל אחד יכול. אפשר לשפשף אותו בחתיכת מגנט או להכות בו עם מגנט חזק ואפשר ללפף סביבו חוט חשמל ולהזרים זרם בחוט. ככה עושים באלקטרו-מגנט. הזרם החשמלי יוצר שדה מגנטי, והשדה המגנטי ממגנט את הברזל.
אבל מי אמר שצריך בכלל ברזל? מה קורה אם מזרימים זרם בסליל ריק? אולי מצליחים למגנט את האוויר?...
בורג ארכימדס
באופן היסטורי נעשה שימוש בבורג ארכימדס כדי להעלות מים ממקווה נמוך, ולהעבירו לתעלות השקיה. מכונה זו מיוחסת באופן מסורתי לפילוסוף ומתמטיקאי היווני המפורסם ארכימדס, שחי במאה השלישית לפני הספירה, אולם אין עדויות לכך שהוא אכן זה שפיתח את הבורג.
גלגל אנטיליה
אנטיליה (בציור מימין) היא מערכת לשאיבת מים מבאר, באמצעות מסילות עולות ויורדות מעומק הבאר, אשר צמודים להן כלי קיבול למים. כאשר הכלי מגיע למעלה המסילה, הוא מתהפך, והמים נשפכים לתעלה בנויה. ממנה הם זורמים לבריכה, המשמשת מקור מים להשקיה למטעים.
מערכות מעין אלה פעלו בפרדסים מאז סוף המאה ה-19. פיתוח המשאבות החדישות הביא להפסקת השימוש בשיטה.
משפט פיתגורס
משפט פיתגורס מתאר יחס מתימטי שקיים בין שלוש צלעותיו של משולש ישר-זווית (ראו תמונה למעלה משמאל). המשפט נקרא על שם המתמטיקאי והפילוסוף היווני פיתגורס, שחי במאה ה-6 לפני הספירה ונהוג לייחס לו את ההוכחה הכללית הראשונה של המשפט.
למשפט פיתגורס התפרסמו הוכחות רבות. למעשה, ייתכן שמשפט פיתגורס הוא המשפט המתמטי בעל המספר הרב ביותר של הוכחות. בין האנשים שמצאו הוכחות חדשות למשפט נמנים לאונרדו דה וינצ'י והנשיא ה-20 של ארצות הברית, ג'יימס גארפילד.
חשיבותו של משפט פיתגורס נובעת מהאפשרויות הטמונות בו לצורך חקר תופעות שונות מתחומי המתמטיקה ומתחומי המדעים.
סיבים אופטיים
סיב אופטי הוא סיב מחומר שקוף (בדרך כלל זכוכית) המאפשר העברת אור מקצהו האחד לאחר.
את הרעיון להשתמש בסיבי זכוכית להעברת מידע הגה צ'ארלס קאו כבר ב-1966. ב-1970 יוצר הסיב האופטי הראשון על ידי מספר חוקרים בחברת הזכוכית האמריקאית קורנינג.
הסיבים האופטיים הם אחת המדיות המקובלות בתקשורת: בטלפוניה, ברשתות מחשבים, תקשורת נתונים, ברשת האינטרנט ובטלוויזיה בכבלים, בשל העובדה שהם גמישים, בדומה לכבלי תקשורת אחרים המבוססים על נחושת.
סיבים אופטיים שימושיים גם ברפואה: למשל, להעברת לייזר בניתוחים, במיוחד בניתוחי עיניים. משתמשים בהם גם במנועי סילון, ארכיטקטורה ועוד.
גשר רומי (קשר קשת)
צורת הקשת לגשר (ראו תמונה משמאל) באה לידי שימוש לראשונה ברומא העתיקה.
המצאת הקשת מקורה, ככל הנראה, בתרבות עמק האינדוס, אך הרומאים היו שהפכו אותה למדע מעשי והשתמשו בה בבנייתם. גשרים רומיים אלו, לצד אמות מים מאותה תקופה, המזכירות בתכנונן את הגשרים, עדיין קיימים במקומות רבים שהיו תחת שלטון רומי.
כאשר אנחנו עומדים על גבי הגשר, הכוח שמפעיל גופנו על הקשת, כתוצאה מהמשקל שלנו, פועל כלפי מטה ועובר בלחיצה מאבן לאבן.