מהוראת המתמטיקה להייטק ובחזרה

"הוראת המתמטיקה היא דינמית", אומרת ד"ר ילנה נפתלייב, חוקרת, מרצה ומנהלת תכנית "אלפא" - תכנית משותפת של המכללה האקדמית אחוה וקרן טראמפ, המיועדת להכשרת אקדמאים בעלי רקע אקדמי איתן במתמטיקה, להוראה מתמטיקה בבתי ספר על-יסודיים בדרום הארץ. "אנו צריכים לבחון את הדרכים שבהן טכנולוגיות המתפתחות סביבנו יכולות וצריכות להשפיע על תכניות הלימודים, ועלינו להבין את השלכותיהם הפוטנציאליות של שינויים שכאלה".

נושאים אלו עלו בהרחבה בכנס "מהוראת המתמטיקה להייטק ובחזרה", שהתקיים במכללה האקדמית אחוה ביום חמישי, 9.11.2017. הכנס התמקד בקשר שבין תחום המתמטיקה וההייטק, ובמהלכו מומחים, חוקרים, אנשי הייטק ומורים למתמטיקה דנו בתיאוריות וממצאים מרתקים הנוגעים לשני התחומים.

בין הייטק לבית ספר: דברים שרואים מכאן ודברים שרואים משם   

למתמטיקה תפקיד מרכזי בתחומים רבים בחיינו. "כיוון שאף אחד לא יכול לחשוב על הפירמידות במצרים או שאר פלאי תבל, מעשי ידי אדם, ללא מתמטיקה, ראוי לזכור שהוראת המתמטיקה חשובה לא פחות מלימודי היסטוריה או תנ"ך", אומר דורון שפריר, מורה למתמטיקה ומהנדס אלקטרוניקה מהטכניון בהכשרתו עם כ-30 שנות ניסיון במגוון תפקידים בחברות הייטק שונות.

אולם, "אחת הסיבות לכך שהמתמטיקה לא נתפסת כחלק מהתרבות טמונה בחוויית המתמטיקה של תלמידים בבתי הספר. חוויה שקשורה בזיכרון של פתירת אין סוף תרגילים וטכניקות תרגול שמישהו החליט שהם חשובים", אומרת ד"ר נפתלייב. "לא מזדמן לתלמידים לבנות מודלים מתמטיים כדי להתמודד עם אתגרים אמיתיים או להתלבט וללמוד מהי החשיבה המתמטית מאחורי האפליקציות והמכשירים שנמצאים בשימוש קבוע אצלם".

גם תלמידיו של שפריר תוהים בפניו למה עליהם להקדיש חלק ניכר מתקופת הנערות לעבודה סיזיפית של לימודי מתמטיקה והוצאת אנרגיה על הפעלת תאים אפורים בראשם הקודח מהורמוני ההתבגרות שעדיין לא נמוגו. "קשה לענות תשובה קצרה למתבגר תזזיתי שמרגע שגמר לשאול את השאלה מרווח זמן הקשב שלו יורד לזמן שאפילו לשעונים אטומיים קשה למדוד", אומר שפריר. "אבל אחת הסיבות ללמוד מתמטיקה היא התפתחותית. בגיל ההתבגרות חשוב שהמתבגר ילמד לחשוב בצורה לוגית. לימודי המתמטיקה מקנים הרגלי חשיבה נכונים ואסטרטגיות פתרון בעיות בצורה לוגית. גם קבלת החלטות שמבוססות על אינטואיציה נשענות בסופו של דבר על לוגיקה בסיסית עם שורשים עמוקים שאותה המתבגר (ואחר כך גם הסטודנט בכל שלבי הלימודים) מקבל תוך כדי לימודי המתמטיקה", הוא אומר.

זה מתחיל מהשפה

"סיבה נוספת קשורה לכתר של הכלכלה הישראלית - אומת-ההייטק. אמנם בקריירה הארוכה שלי בחברות הייטק בארץ ובחו"ל, החל ממהנדס פיתוח, דרך שיווק ומכירות ועד שלבי הניהול הגבוהים כסמנכ"ל, אני חייב להודות שלא פתרתי משוואות מסדר גבוה או בעיות של מצולע בתוך עיגול", אומר שפריר, "אבל בכל התפקידים שמילאתי הרקע המתמטי שבו צוידתי במהלך לימודי בתיכון ולאחר מכן באקדמיה שימש אותי ביומיום ועזר לי לפתור בעיות הנדסיות שונות, כמו גם בעיות ניהול מסובכות".

"זה מתחיל מהשפה", הוא מסביר, "שפת המתמטיקה היא שפה מדויקת ונצמדת להגדרות. זה נכון בפיתוח, במכירות ובטח שבשיווק. בכל אחד מהתחומים הללו תמיד עדיף שתכיר את החומר ותדע להסביר את עצמך במספרים, חישובים וכלים לוגיים. ללא שנים של חשיבה ותירגול – לא תוכל לעשות זאת. ולכן, שפת המתמטיקה חייבת להיות חלק מבסיס הידע שלך, מצורת החשיבה שלך, ומארגז הכלים שאתה נושא לעולם".

שילוב מנצח

מעבר לכך, אחת ממטרותיה של מערכת החינוך היא לתמוך בהתפתחות התלמיד ולהכין אותו לעולם העבודה שמשתנה בקצב מסחרר. "אנחנו צריכים לשאול את עצמנו מהי המתמטיקה שצריך ללמד בבית ספר, מיהם אנשי הצוות שיכולים לתת מענה לאתגר, מהם חומרי לימוד שנשתמש בהם ואיך מאפשרים גם לתלמידים בפריפריות חברתיות וגאוגרפיות להיות חלק מהתהליך", אומרת ד"ר נפתלייב ומוסיפה, "שילוב של אנשי תעשיות מתקדמות ושל מחנכים, או הכשרת אנשי תעשייה כחלק מצוות של מחנכים בבתי הספר יכול לתת מענה לאתגר".

הגר שושן, מורה למתמטיקה שעשתה הסבה מתחום הנדסת חומרה, מחדדת: "הניסיון שלי בהנדסת חומרה יחד עם לימודי הוראת המתמטיקה במכללה האקדמית אחוה מאפשרים לי לתת לתלמידים דוגמאות פרקטיות מהעולם האמיתי לפעולות בסיסיות במתמטיקה וכך אני מצליחה לשכנע אותם ללמוד".

חינוך מתמטי, יצירתיות והייטק: מה שביניהם

מור פרייברון ממכון ויצמן למדע הרצתה אודות מחקר שנעשה במחלקה להוראת המדעים במכון ויצמן ובו נחשפו תלמידים בגילאים צעירים (7-8) לתכנית לימודים המשלבת תכנים ממדעי המחשב עם פעילויות ברובוטיקה. "התלמידים התלהבו מהעיסוק ברובוטיקה, ועל אף גילם הצעיר הבינו מושגים במדעי המחשב אך התקשו ביצירת תכניות מחוץ למסגרת העבודה עם הרובוט", מספרת פרייברון.

אם החמצתם את ההזדמנות לשמוע על כל מה שחדש, מעניין ופורץ דרך בתחום המתמטיקה וההייטק – כנסו לדף הפייסבוק של המכללה האקדמית אחוה ותוכלו לצפות בסרטים מהכנס שהועבר בשידור לייב.