הוראת נושא המיקרואורגניזמים בשיטת STS בכיתות ט', י'
מאת: מחמוד חליל* 

הקדמה
בישראל, כמו בארצות אחרות, הולך וכובש את מקומו עידן ה-STS בהוראת המדעים. במסגרתו  פותחו תוכניות לימודים לבתי ספר היסודיים ולחטיבות הביניים, שנועדו לענות על צורכי תלמידים אשר לא בחרו להתמקד בלימודי המדעים. כיום שוקדים על פיתוח תוכניות לימודים באותה הגישה גם לחטיבה העליונה בבתי הספר העל-יסודיים.
בספרות המחקר מדווח על ירידה במוטיבציה של התלמידים ללמוד מתוך ספר, העמוס בחומר מילולי שיש לשננו, לזכור אותו ולהוכיח שליטה בו. בשלוש השנים האחרונות - תקופת לימודי בטכניון – התמקדתי בשיטות הוראה מגוונות ומעניינות. אט אט התחלתי לשנות את צורת ההוראה הפרונטלית שלי ועברתי להורות בשיטות אלו. מדי שליש במשך שנת הלימודים אני מקבל משוב בכתב מתלמידי. הם מציינים לשבח את הגיוון בשיטות ההוראה. בזכות מורי הפכתי להיות מורה מוצלח בעיני התלמידים, ההורים וצוות המורים.
במסגרת עבודת הגמר לתואר שני בהוראת המדעים בטכניון עסקתי בתכנון ובפיתוח של יחידת לימודים לכיתות ט', י' בנושא מיקרואורגניזמים. היחידה כוללת 13 משימות לימודיות יחידניות ושיתופיות, עם דגש על גיוון בשיטות ההוראה-למידה. מטרת היחידה היא להקנות לתלמידים אוריינות מדעית, כפי שנדרש בחברה המודרנית. 
היחידה עוסקת בלימוד עקרונות ומושגים ביולוגיים: האחידות בעולם החי, ההתאמה בין המבנה לתפקוד, תהליכים בסיסיים המתרחשים במיקרואורגניזמים, תפקיד המיקרואורגניזמים במחזורי חומרים בטבע, בתעשיית מזון ובבריאות האדם. כמו כן עוזרת היחידה לתלמיד לפתח מיומנויות עבודה במעבדה, בחשיבה מדעית ובפתרון בעיות ומעודדת טיפוח עמדות וכושר שפיטה, המתבססים על ידע ועל ערכים.
  היחידה כוללת את שיטות ההוראה/למידה הבאות: עבודת מעבדה בקבוצות, קריאת קטעים    מדעיים, צפייה בסרטי וידיאו, סיור לימודי, משחק תפקידים, למידה בקבוצות ג'יקגו וחיפוש מידע במאגרי מידע. נוסף על כך, מציעה היחידה הערכה באמצעות תיק עבודות (portfolio)  שמנהל התלמיד.
חומר הלימוד ביחידה מוצג בצורה מעניינת, שימושית, שזור בחיי היומיום ומקיף נושאים חברתיים, תוך כדי הדגשת היחס שבין מדע, לחברה, לטכנולוגיה ולסביבה ואף ליחסי העמים באזור.
פשטותה של היחידה מאפשרת לה להיות לנחלת כלל התלמידים, גם אלה שלא יבחרו בעתיד ברמת לימוד מוגברת בביולוגיה, ותהיה זו עבורם ההזדמנות האחרונה ללמוד על היצורים, הבאים איתם במגע בחיי היומיום. במקרים מסוימים מהווים היצורים סכנה;  אך במקרים אחרים הם חשובים להפליא.

הוראת הנושא "מיקרואורגניזמים" כפי שהוא מוצג ביחידה זו נחוצה ממספר היבטים:
·	בקרב תלמידים קיימת תפיסה שמיקרואורגניזמים (לרבות חיידקים ופטריות) הם יצורים   מזיקים. זוהי תפיסה מוטעית, ולימוד היחידה יאפשר לתלמיד לעמוד לא רק על הסיכון שביצורים זעירים אלה, אלא גם על תרומתם לחיינו.
·	למעשה יש לנו מגע יומיומי עם מיקרואורגניזמים - דרך העור, האוויר שאנו נושמים, האוכל והמים שאנו צורכים וכדומה.
·	למיקרואורגניזמים תפקיד חשוב בעולמנו בתחומי המזון, הבריאות, הרפואה, החקלאות, הסביבה, מחזור החומרים, התעשייה ועוד.
·	מיקרואורגניזמים נפוצים מאוד באוויר, במים ובקרקע, גם בתנאים קשים: חום גבוה, קור עז, מליחות גבוהה ואפילו העדר חמצן.
·	מיקרואורגניזמים הם גם גורמי מחלות, ובהן מחלות ידועות ומחלות חדשות. הם אחראים בין השאר לקלקול מזון, ומגייסים אותם גם למלחמה ביולוגית.

להלן תובא סקירה קצרה על תולדות הנושא והשתלבותו בהוראת המדעים בבית הספר. 
  
גישת ה-STS
בתחילת שנות השמונים הכריזה NSTA - האגודה הלאומית למורים למדע בארה"ב (National Science Teachers Association) על גישה חדשה בהוראת המדעים STS (Science - Technology - Society) -  מדע - טכנולוגיה - חברה - כמטרה העיקרית בחינוך המדעי לאותו עשור (Yager , 1990a). המושג STS הוא מושג הוליסטי, אינטגרטיבי, המדבר על יחסי הגומלין בין ההתפתחויות המדעיות- הטכנולוגיות ובין הפעילויות החברתיות (Yager, 1984).

גישה זו מיועדת בראש ובראשונה להקנות לתלמיד אוריינות מדעית. היא יוצאת מתוך ההנחה, שהתמקדות בנושאים מתחום המדע שהם עכשוויים, מוכרים ובעלי חשיבות בחיי היומיום לא רק תאפשר לתלמיד לרכוש ידע, אלא אף תגביר את המעורבות שלו בסביבה ותאפשר לו  להיות  אזרח פעיל ומועיל, לקבל אחריות ולהיות מסוגל לקבל החלטות על בסיס ערכי (Aikenhead, 1994; Bybee & Ben-Zvi, 1994; McGarth, 1994; Tamir & Yager, 1993 ).
אחת ההנחות של הגישה היא שעל הוראת המדעים להתאים את עצמה לשינויים בחברה (Yager & Hofshtein, 1982). תוכניות לימודים ברוח STS שייכללו בהוראת המדעים  עשויות, לפי גישה זו, לתרום לבניית חברה מודרנית ודמוקרטית, המתייחסת לצורכי הפרט והחברה (Bybee, 1987). במילים אחרות, הוראת המדעים כמפגש בין מדע וחברה תהיה בעלת השפעה אם תכלול  פעילויות גומלין בין המדע והחברה (Yager, 1984).
מנקודת המוצא של גישת ה-STS נובע שתוכניות הלימודים חייבות להיות עדכניות ולשקף את השינויים המהירים החלים בחברה (Rosenthal, 1989). המשימה לחדש ולשנות במשך פרקי זמן מתקצרים והולכים את המטרות, את גופי הידע ואת המדיניות החינוכית, תוך תכנון מחדש של תוכניות הלימודים, מוטלת על אנשי הוראת המדעים (Bybee, 1985). אחת הדרכים לכך היא לשלב בתוכנית נושאים חדשים ללימוד בכיתה (Yager, 1990b). ההתחדשות וההתעדכנות המתמידות חשובות גם למורים וגם לתלמידים (Pearson, 1990). 
דגש מיוחד בגישה החדשה מושם על חידושים בדרך ההוראה (Yager & Tamir, 1993). נושאי STS אינם יכולים להילמד בדרך של הרצאה, כפי שנלמד המדע במידה רבה עד כה. על התלמיד להיות מעורב בזיהוי הבעיה, בהבנתה ובתכנון דרכים לפתרונה. כדי להתמודד עם פתרונות אפשריים ועם השלכותיהם עדיף לבחור בבעיות בעלות עניין מקומי, המכילות גם מרכיבים מדעיים וטכנולוגיים   (Yager,1990b, 1991-1992).

הוראת המדעים בגישת ה-STS בישראל
הגישה החדשה נכנסה למערכת החינוך בישראל בשלושה שלבים. כבר בסוף שנות השמונים החלו להופיע תוכניות לימודים במדעים שהיו מבוססות על שילוב של מדע, טכנולוגיה וחברה. בכיתות היסוד הוכנסה תוכנית מב"ט (מדע בחברה טכנולוגית), המבוססת על עקרונות STS. בהקדמה לספר הלימוד ("מתנות מן הטבע" למורה, תשנ"ה) כתוב: "תוכנית מב"ט נועדה להקנות השכלה מדעית לכלל האוכלוסייה, במסגרת לימודי החובה של כל תלמידי בית-הספר היסודי. בתוכנית באים לידי ביטוי שלושה עקרונות מרכזיים: מיקוד בהוראת המדעים; הרחבה של הוראת המדעים לתכנים ולמושגים הקשורים להיבטים יישומיים של מדע וטכנולוגיה; עיסוק במשמעות החברתית של המדע והטכנולוגיה".
בשנות התשעים, בעקבות דוח ועדת הררי (1992) הוכנסה התוכנית "מדע וטכנולוגיה לחטיבות הביניים" (1966). במבוא לתוכנית זו נכתב: "הסילבוס שנבנה בראייה ספירלית, על בסיס הסילבוס בביה"ס היסודי, נועד להקנות מושגי יסוד, דרכי חשיבה ופתרון בעיות במדע ובטכנולוגיה לכלל אוכלוסיית התלמידים. עם זאת, הסילבוס כולל תשתית, המשתלבת בהמשך לימודי מדע וטכנולוגיה בחטיבה העליונה". כמו כן הודגש במבוא שההוראה על פי הסילבוס מחייבת עבודת צוות של כל המורים המלמדים את תחומי המדע והטכנולוגיה בחטיבת הביניים. הדבר מצריך  "הכשרה והכנה של כל צוות המורים, הן בתחומי הדעת המדעיים והטכנולוגיים, הן בתחום ההיבטים הפדגוגיים והדידקטיים, הנוגעים לשיטות ולדרכי ההוראה-הלמידה והן בתחום הארגוני, הכולל תכנון הוראה במסגרת פעילות צוות מורים בית ספרי".
כיום, בהמשך לראייה הספירלית, שוקדת מערכת החינוך על הוצאתה לאור של התוכנית "מדע וטכנולוגיה לכל", המיועדת לחטיבה העליונה. בכך מגיעים למעשה להשלמת העדכון של מערכת החינוך בארץ והתאמתה לנוסחה החדשה בהוראת המדעים בעולם. 

מעמדה של היחידה "מיקרואורגניזמים" בתוכנית החדשה "מדע וטכנולוגיה לחט"ב"
בתוכנית הלימודים "מדע וטכנולוגיה לחט"ב" ישנו מפרט של שמונה נושאים מרכזיים, שבעה מהם חובה והשמיני רשות (במסגרת הרשות מציעה התוכנית 21 נושאים). טבלה 1 מציגה את שמונה הנושאים, כולל מספר שעות ההוראה המוקצות ללימוד תוכני גרעין החומר ולתכנים שמעבר לגרעין. 

טבלה 1: הנושאים המרכזיים ומספר השעות המוקצות להוראתם במסגרת לימודי חובה ורשות 

סה"כ	היקף שעות הוראה*
ביסוס/העמקה והרחבה	
לתוכני גרעין החומר	נושא מרכזי	נושא מס.	
105	30	75	חומרים: מבנה, תכונות ותהליכים	1	
90	30	60	אנרגיה ואינטראקציה	2	
90	30	60	מערכות טכנולוגיות ומוצרים	3	
30	10	20	מידע ותקשורת	4	
45	15	30	כדור הארץ והיקום	5	
150	30	120	תופעות, מבנים ותהליכים ביצורים חיים 	6	
30	10	20	מערכות אקולוגיות 	7	
540	155	385	סה"כ		
60			מערכות במדע וטכנולוגיה	8	
600			סה"כ		
* היקף השעות מתייחס לתכנון כולל של הוראה (בכיתות ז'-ט').

הערה: הנושאים 7-1 הם לימודי חובה ונושא 8 הוא רשות.
כדי לסייע בהבנת התכנים הביולוגיים המודגשים במסגרת לימודי החובה מוצג להלן מפרט הנושאים הכלול בנושא המרכזי "תופעות, מבנים ותהליכים ביצורים חיים - צמחים ובעלי-חיים", שהוא הנושא הביולוגי העיקרי בתוכנית: 
1. התא.
2. משק המים בגופם של יצורים חיים.  
3. רבייה, תורשה והתפתחות ביצורים חיים.
4. הזנה ואנרגיה ביצורים חיים.
5. מערכות הובלה, תיווך ותיאום ביצורים חיים.
6. החושים.

נשאלת השאלה אם מעמד זה שניתן ליחידה הוא מוצדק. בהקדמה לתוכנית הלימודים "מדע וטכנולוגיה לחט"ב" (1996) נאמר בין השאר: "הוראת המקצוע לפי גישה בין-תחומית זו, המאפיינת את התפיסה העכשווית של לימודי מדע וטכנולוגיה, תחשוף את התלמידים לתכנים מדעיים וטכנולוגיים ותציג את ההקשרים החברתיים, תוך הדגשת השילוב שביניהם. שילוב זה מתבטא הן במישור של יישום עקרונות והן במישור של הגדרת צרכים אנושיים-חברתיים ופתרון בעיות במגמה לשפר את איכות החיים" (עמ' 5).
ואולם יחידת הלימוד "מיקרואורגניזמים"  ("יצורונים", כפי שהם נקראים בתוכנית הלימודים) היא כאמור רק אחת מבין 21 הצעות במסגרת לימודי הרשות, שעל פי התוכנית מוקצות להם 60 שעות. המתכננים מדגישים שזו תוכנית דינמית ושלימודי הרשות ניתנים לבחירת המורה הן מבחינת משך הזמן והן מבחינת התכנים.
מאחר שיחידת הלימוד מוצעת לכיתות ט', י', הנושאים הנלמדים הם ברמה כללית, שבה מוזכרים העובדות והעקרונות ולא הרמה המולקולרית, המצריכה ידע רב בכימיה. ואולם מיקרואורגניזמים  שזורים בכל התחומים של חיי האדם, כפי שיפורט להלן:
1. בתעשיית המזון והמשקאות ובמשק הבית:
- בתעשיית מוצרי חלב - גבינות למיניהן, יוגורט, לבן וכדומה
- בכבישת ירקות - מלפפונים, כרוב, זיתים ועוד
- בהתפחת בצק - להכנת לחם ועוגות למיניהן
2. על גופו של האדם ובתוכו: 
המיקרואורגניזמים חיים איתנו, לעיתים בשלום (על העור, למשל), לעיתים בסימביוזה מעניינת (במעיים, שם הם מייצרים עבורנו ויטמינים). אך אם החיידקים נכנסו דרך העור, למשל דרך פצע,  או חדרו מהמעיים לנוזל הדם, הם עלולים לגרום למחלות. מיקרואורגניזמים מסוימים הם גורמי מחלות בלבד  (טטנוס, טיפוס, הרעלת מזון, עששת שיניים ועוד).
3. במחזורי חומרים בטבע: 
מיקרואורגניזמים (בעיקר חיידקים ופטריות) משתתפים במחזורי החנקן, הפחמן, הגופרית, הברזל ואחרים. כמפרקים של חומרים אורגניים, המיקרואורגניזמים הם המאפשרים את מיחזור החומרים והיסודות הטבעיים. בלעדיהם לא יתאפשרו חיים עלי אדמות. 
4. בהנדסה גנטית: 
בשנים האחרונות התחילו לנצל את החומר התורשתי של החיידק  (הפלסמיד) בשיטות של הנדסה גנטית לייצור חומרים רבים למטרות חיוביות  (ייצור אינסולין ותרופות), אך גם  למטרות שליליות (לוחמה ביולוגית). הנדסה גנטית הינה כלי בעל פוטנציאל אדיר. הדבר מחייב לחנך את התלמידים, מקבלי ההחלטות בעתיד, לנצלו לטובת האנושות בלבד.
5. באנטיביוטיקה ותרופות: 
המדענים למדו לנצל את תכונותיהם של המיקרואורגניזמים כדי לייצר סוגי אנטיביוטיקה ותרופות אחרות (פניצילין לסוגיו, סטרפטומיצין ועוד). הדבר סייע מאוד בהארכת תוחלת החיים של האדם.

מגוון כה רחב של תחומים מוביל למסקנה, שמן הראוי היה לכלול נושא זה כאחד מתת-נושאי החובה של נושא החובה "תופעות, מבנים ותהליכים ביצורים חיים", ולא כתת-נושא רשות בנושא הרשות "מערכות במדע וטכנולוגיה". כמו כן, ראוי ללמד יחידה זו בכיתה ט' או י' לאחר שהתלמידים למדו את נושאי החובה "התא והתזונה".

טבלה 2 מתארת את המשימות הלימודיות שמוצע בזה לכלול בתוכנית לימודים ליחידת הלימוד "מיקרואורגניזמים". ההצעה כוללת המלצות לגבי שיטת הלימוד ומשך הזמן של כל משימה ומשימה.

דוגמה למשימה לימודית אחת ראו בנספח.

טבלה 2: הצעה למערך המשימות הלימודיות ביחידה, שיטת הלימוד והזמן המומלץ לכל משימה 
הערות	הזמן 
(בשעות)	תיאור המשימה	שם המשימה הלימודית	משימה מס'	
התלמיד מבצע תצפית בניסוי פעם בשבוע, במשך חודש 	3	ניסוי בקבוצות –מעבדה	"גן" של מיקרואורגניזמים	1	
עלון למורי הביולוגיה, 1984
	1	קריאת קטע מדעי	ייצור מזון ומשקה על ידי  מיקרואורגניזמים	2	
ביצוע הניסוי בבית, סיכום ודיון בכיתה	2	ניסוי בקבוצות מעבדה	תחרות "מה הטעים ביותר?"	3	
הטלוויזיה החינוכית	1	צפייה בסרט וידיאו	חיידקים בשירות האדם	4	
הקטע נכתב בידי  המחבר	1	קריאת קטע מדעי	סיפורו של מפעל לעיבוד מוצרי מזון	5	
המפעל נמצא באזור התעשייה לביא, טבריה	יום שלם	סיור כיתתי	ביקור במפעל לעיבוד מוצרי המזון "פרי-ניר"	6	
הכנת התפקידים תיעשה בבית	2	משחק תפקידים	מפעלים, שפכים וזיהומים	7	
מתוך: "חשיבה במדע", 1995 .	3	קריאת קטע בקבוצות	מדוע מתות היולדות 	8	
ביצוע תצפית על התוצאות, בשיעור שלאחר ביצוע הניסוי.	2	ניסוי במעבדה	מבחן אנטיביוטי לעיכוב ותמותת חיידקים	9	
חומר שהוכן ע"י המורה	2	לימוד בקבוצות ג'יגסו (קבוצות קטנות)	מחלות הנגרמות ע"י מיקרואורגניזמים	10 	
הטלוויזיה החינוכית	1	צפייה בסרט וידיאו	חשיבות  המיקרואורגניזמים במחזורי החומרים בטבע	11	
הקטע נכתב ע"י המורה	1	קריאת קטע מדעי	הנדסה גנטית אחת - שתי פנים למטבע 	12	
שימוש במאגרי מידע ממוחשבים ובלתי ממוחשבים	2	חקר נושא במאגרי מידע	מיקרואורגניזמים במאגרי מידע	13	
אפשר להוסיף סיור למרכז מבקרים, תנובה	2	דיון בעקבות קריאת מאמרים 	אנטיביוטקיה או פרוביוטיקה	14 	
הערה : תיק עבודות  (פורטפוליו) ילווה את לימוד היחידה כולה	

חשיבותה של היחידה 
יחידת הלימוד המוצעת עשויה לתרום לתלמידים במישורים הבאים:
1. הכרת רעיונות ועקרונות ביולוגיים (התחום הקוגניטיבי):
- האחידות בעולם החי
- ההתאמה בין המבנה לתפקוד
- הצרכים החיוניים של האורגניזמים
- התהליכים הבסיסיים שמתרחשים באורגניזמים
- מחזורי החומרים בטבע   
- התועלת והנזק שמביאים  אורגניזמים
- הקשר בין  אורגניזמים ובין השמירה על הבריאות וההיגיינה 
2. רכישת מיומנויות של עבודה וחשיבה מדעית (התחום הקוגניטיבי-הכרתי):
- קריאה, הבנה ויכולת לסכם טקסטים מדעיים
- ביצוע ניסוי מבוקר ויכולת להסיק מסקנות תקפות מאותו ניסוי
- קריאת והכנת טבלאות וגרפים להבנה ולעיבוד נתונים
- פיתוח מיומנות צפייה יעילה בסרט
- פיתוח מיומנות לתיעול יעיל של הסיור הלימודי
- עבודה קבוצתית ושיתופית ודיון בעבודה ובפתרון בעיות
3. אימוץ עמדות וכושר שפיטה (התחום האָפקטיבי):
- פיתוח יכולת לנקיטת עמדות ביחס לאורגניזמים על סמך ידע מדעי אובייקטיבי, תוך הבחנה בחיוב ובשלילה שבהם
- הנעה להמשך ההתעניינות במדע ובטכנולוגיה ובהשלכותיהם על החברה
- הקניית עמדה חיובית למדע

מה מיוחד ביחידה זו?
בספרות המחקר קיים חומר רב על מיקרואורגניזמים. אם כן, מה אני מחדש?
1. הפעילות:  היחידה בנויה ממשימות המפעילות את הלומד. לכל אורך היחידה נתפס הלומד כישות דינמית פעילה, הנמצאת במרכז תהליך הלמידה, תוך שחרור מהגישה המקובלת, שבה המורה נמצא במרכז והתלמיד בשוליים, ועל ידי מעבר מהיותו של הלומד סביל, כמקבל ידע, להיותו אקטיבי  בתהליך הלמידה.  כך למשל עורכים התלמידים ניסוי במעבדה (הם עוקבים אחר המתרחש, מדווחים ומסכמים), קוראים קטע מדעי ומביעים את דעתם עליו, צופים בסרט וידיאו ועונים על שאלות שנובעות ממנו,  יוצאים לסיור לימודי מובנה, משחקים תפקיד במשחק תפקידים בנושא בעייתי שמצריך נקיטת עמדה ושפיטה, לומדים בקבוצת ג'יגסו ונדרשים לשיתוף פעולה קבוצתי, או גולשים באינטרנט או במאגר מידע אחר לשם שליפת חומר רלוונטי.
2. הסגנון: יחידה זו בנויה בצורת משימות מודולריות, נפרדות ובלתי תלויות זו בזו ואיננה בסגנון של ספר.  המשימות הנפרדות והקצרות מאפשרות התמדה של התלמידים, ותלמידים המוגדרים כבינוניים וכחלשים לא "הולכים לאיבוד" בדרך הארוכה של הספר אלא מטיילים כל הזמן  בדרכים חדשות ומעניינות, אך קצרות.
3. גיוון: בפעילויות הלימודיות יש מעבר מתמיד ממשימה אחת למשימה אחרת, השונה ממנה מבחינת התוכן, ההבניה והמערך הכיתתי שלה; כך למשל עובר התלמיד מקריאת קטע מדעי לניסוי במעבדה, לסיור במפעל, לביקור במרפאה, לבישול במטבח, לצפיה בסרט, לשיוט באינטרנט וכן הלאה. הוא קורא בפעם הראשונה לבדו, בפעם השניה עם קבוצה, בפעם השלישית הוא משחק תפקיד, וכך  משתנה כל הזמן האינטראקציה עם הסביבה הלימודית. כל אלה מושכים את הלומד ללמוד מתוך עניין והנאה ולא לסבול עוד מהשגרה של השיעורים האקספוזיטוריים. שיטה זו מכונה כיום "למידה בכיף" (Fun  Learning). למידה כזאת גורמת לא רק לרכישת ידע ולפיתוח מיומנויות קוגניטיביות, אלא לרכישת מיומנויות חברתיות הודות לאינטראקציה בין התלמידים המתרחשת בשעת הלימוד. התלמידים מחליפים מידע, התרשמויות, שואלים ומקשיבים, משיבים זה לזה ועוזרים זה לזה.
4. רלוונטיות:  בהוראת היחידה יש רלוונטיות לחיי היום-יום של התלמיד במישור האישי ובמישור החברתי. 
במישור האישי: במשימות המוצעות יודגשו תוכני הידע הרלוונטיים לחיי הלומד - עששת שיניים, ייצור מזון ביתי, היגיינה אישית ועוד. היחידה אף מסייעת בפיתוח יכולת הלומד להשתמש במאגרי ידע.
במישור החברתי: חלק מתכני הידע שמוקנים ביחידה הם תכנים רלוונטיים לחברה שבה חיים התלמידים ועליה הם משפיעים. כדי שהשפעתם תהיה חיובית, אם כאזרחים רגילים ואם כמקבלי החלטות בעתיד, עליהם לעסוק מגיל צעיר בנושאים כמו בריאות, היגיינה, איכות הסביבה והאפשרויות היישומיות שבהנדסה גנטית.
5. חינוך לערכים:  שנים רבות הוצג המדע בבתי הספר כמדע "טהור" וניטרלי, ואת החינוך השאירו  לשעת המחנך. יחידת הלימוד המוצעת מנסה להראות כיצד ניתן לשלב מדע בחינוך לערכים  ולאזרחות טובה; שכן, ערכים מפנימים לאט ולא מקבלים אותם כ"הזרקות וריד" שעה בשבוע.
מבין הנושאים הערכיים מדגישה היחידה:
* הנדסה גנטית לעזרת האנושות
* ייצור מזון לפתרון בעיית הרעב 
* אזרחות טובה 
* עזרה הדדית ושיתוף 
* שלום בין מדינות שכנות 
7. הערכה:  הערכת הלומד באמצעות תיק עבודות (פורטפוליו) משחררת את הלומד מלחץ ומחרדת בחינות ומאפשרת לו עבודה ב"כיף" כי הוא עובד בזמן המתאים לו. כמו כן יש לו תמיד אפשרות לתקן ולהוסיף חומר ועל ידי כך לזכות בהערכה טובה יותר.
ההורים הם חלק מהתהליך, שכן הם מעיינים בתיק וחותמים עליו מספר פעמים במשך לימוד היחידה, ואגב כך רואים מה עושים ילדיהם בנושא. הערכה זו מעודדת גם יצירתיות והרחבת הידע מעבר לבית הספר ולספר הלימוד.
8. מוטיבציה:  הסגנון של משימות לימודיות, הגיוון, האקטיביות של הלומד, הרלוונטיות של החומר לחיי היומיום, ההצעות המעניינות ודרך ההערכה הבונה והפתוחה עשויים לגרום להגברת המוטיבציה של הלומד ובכך להביאו להישגים לימודיים גבוהים יותר. 

תיק העבודות (פורטפוליו) להערכת היחידה הלימודית "מיקרואורגניזמים"
הערכה באמצעות תיק עבודות היא הערכה הנמשכת לכל אורך תהליך הלמידה. חשוב מאוד אפוא  שהמורה יציג את השיטה בבהירות לפני התחלת לימוד היחידה. להלן אבני היסוד של השיטה (כפי שהן מופיעות ביחידה שבה מדובר): 
1. התלמיד יצרף לתיק העבודות את מיטב המשימות שביצע כדי להיות מוערך על פיהן. הוא רשאי שלא לכלול בתיק משימות שביצע שאינן מוצאות חן בעיניו.
2. מינימום העבודות שעל התלמיד להכניס לתיק הוא חצי ממספר המשימות (דהיינו שבע עבודות); המוסיף ייצא נשכר. לדוגמה, התלמיד יכול לצרף לתיק העבודות חומר הרחבה שמחוץ לחומר הלימודי. מקורות אפשריים: 
    - מאגרי מידע (ממוחשבים ובלתי-ממוחשבים)
    - קטעי עיתונים
- אמצעים אור-קוליים (סיכום סרטים, סרטונים וכו')
- ניסויים על פי ספרי לימוד אחרים או ביוזמה עצמית         
- הצעות שהן פרי דמיונו של התלמיד ודעותיו האישיות על חומרי הלמידה ועל דרכי ההוראה-למידה.
3. הכנסת חומר לתיק תיעשה במשך כל  תהליך הלמידה.
4. מדי שבוע (או מספר מפגשים) יוחתם תיק העבודות על ידי ההורים, שעיינו בו, ויוגש להערכת המורה.
5. המורה יעריך את התיק במילים (או בציון).
6. התלמיד רשאי להכניס כל הזמן שינויים לתיק, כגון החלפת עבודות שלדעתו לא טובות דיין באחרות. כך נשמרת עד סוף התהליך האפשרות לזכות בהערכה  טובה יותר.

הצעת עדכון לגישת ה-STS: PSTS
צולר (Zoller, 1990)  הציע לצרף את המושג "סביבה" (environment) לראשי התיבות STS, וכך נוצרה גישת STES (Science, Technology, Environment,  Society) - גישה המדגישה את חשיבות הסביבה. אחד הנושאים החברתיים המודגשים ביחידה הוא נושא השלום - שלום בינינו לבין הסביבה שבה חיים כולנו, שלום של האדם עם עצמו (גופו) ושלום בין בני האדם. אני מציע אפוא לצרף לכך את רעיון השלום  (peace) ולקרוא לגישה PSTES . ראשי התיבות שלה מייצגים גישה שאחד ממרכיביה  הוא שלום, שכן ללא שלום סובל האדם וסובלת גם הסביבה.

נספח : משימה לדוגמה

משימה לימודית 7                             
משחק תפקידים

מפעלים, שפכים וזיהומים
הכנה מוקדמת למשחק
1.	שבועיים לפני מועד ביצוע משחק התפקידים מקבלים לידם התלמידים את תיאור הבעיה הנדונה עם רשימת התפקידים המוצעים למשחק, ולאחר התייעצות עם המורה עליהם לבחור את אחד התפקידים. הם נדרשים להתחיל להתכונן למלא את התפקיד ברצינות, על ידי   התייעצות עם מומחים ואיסוף מידע ממקורות מגוונים, ועדויות וראיות שיתמכו בעמדתם.
2.	שבוע לפני עריכת הדיון במסגרת משחק התפקידים נוסעים התלמידים עם המורה למפעל,  מצוידים במצלמות לתיעוד ראיות וברשימת שאלות לראיונות עם מנהל המפעל ומנהל המעבדה. יצוין שהשמות שלהלן – בדויים.

תיאור הבעיה
איגוד דייגי הכינרת הגיש תלונה למשרד לאיכות הסביבה ולרשות המקומית האזורית נגד המפעל "פרי בריא" (שם בדוי) ומפעלים הסמוכים לו, בטענה שהם מובילים לכינרת שפכים תעשייתיים  מזהמים ורעילים. בתלונה נכתב: "אנשים לא מוכנים לקנות דגים מזוהמים ומורעלים, וכך נפגעת הפרנסה שלנו". הם תובעים למצוא פתרון מיידי לבעיית השפכים או לסגור את המפעל לאלתר. במועצה האזורית החליטו לקיים דיון מקיף כדי להביא לפתרון הבעיה, בהשתתפות כל הנוגעים בדבר.

חלוקת התפקידים 
 כל תלמיד יבחר בתפקיד שהוא מעוניין בו. אם יש בכיתה יותר תלמידים מהמספר המוצע כאן, אפשר לשתפם במשימות השונות ואז הם יחלקו את התפקידים ביניהם כראות עיניהם, או "להמציא" תפקידים נוספים כראות עיניו של המורה. ולחילופין, אם מספר התלמידים  פחות מן הדרוש, יצמצם המורה את מספר התלמידים שיבצעו את המשימות השונות או יבטל תפקידים שנראים לו פחות חשובים.

בזמן הדיון בכיתה יועמדו לרשות התלמידים: מקרן שקפים, טלוויזיה עם וידיאו ומפת האזור. ניתן לבקש מהמורה עזרים אחרים במידת הצורך. 

להלן מספר התלמידים הדרושים לכל תפקיד ותפקיד וקווים מנחים ורעיונות מרכזיים לכל בעל תפקיד (אין להסתפק בזה; יש לחשוב, לשאול, לחפש מידע במקורות ובאינטרנט, לבקש דעת מומחים ולפנות למשרדים ולבעלי עניין):

מנחה הדיון (תלמיד אחד): 
* מציג את הבעיה,  כולל טענות הדייגים וטענות המפעל.
* מקציב זמן שווה למשתתפים, ואינו מרשה למשתתף כלשהו "לגזול" את זמנו של משתתף אחר.
* מוודא שהדיון לא יגלוש אל מעבר לזמן (45 דקות).
* מאפשר  לתלמידים המשתתפים בדיון לשאול שאלות ומפתח אותן.
* שואל שאלות להבהרה או לשם פיתוח הדיון.
* נותן תחושה של דיון חשוב, אמיתי שאנשים רבים מחכים לתוצאותיו.
* מסכם את הדברים (מסקנות ביניים ובסיום הדיון).

ראש הרשות האזורית  ושני סגניו (שלושה תלמידים):
* לעיר אינטרסים כלכליים וחברתיים בקיום המפעל: המפעל מספק מקומות עבודה לתושבים; המפעל משלם מיסים ותורם בכך לפיתוח העיר.
* גם לעיר חשוב שהאגם לא יזדהם, למען הדיג ולמען התיירות.
* העיר תסייע בייבוא טכנולוגיות מתקדמות לספיחת כימיקלים רעילים.
* העיר תשתתף בעלויות של פרוייקט שיטהר את השפכים מחיידקים לפני כניסתם לכינרת.

נציגי איגוד דייגי הכינרת (שלושה תלמידים):
* באמצעי התקשורת דיברו על כך שהדגים הורעלו והזדהמו במחלות זיהומיות שעלולות להגיע לבני אדם. לכן יש ירידה חדה בצריכת דגים.
* זהו מקור הפרנסה היחיד שלנו ושל משפחותינו.
* אנו תובעים למצוא פתרון מיידי או לסגור את המפעל לאלתר.
* אנו תובעים פיצויים על הנזק שנגרם לנו.
* מבקשים מסע הסברה באמצעי התקשורת שיתרום לקידום צריכת דגים.

מנכ"ל "פרי בריא" ומנהל המעבדה (שני תלמידים):
* מציגים את הצד החיובי של המפעל.
* מציינים שאין זה המפעל היחיד באזור שמזרים שפכים לכינרת.
* מדגישים שעושים כמיטב יכולתם לשמור על איכות הסביבה הן באוויר והן במים.
* בוחנים אפשרות לעבור לשימוש בחומרים נטולי עופרת כמספקי אנרגיה להקטנת זיהום האוויר. 
* מוכנים לשתף פעולה בעניין טכנולוגיות להשמדת חיידקים ולסיפוח כימיקלים רעילים, אך זקוקים לסיוע כי זה יקר.
* בוחנים אפשרות למיחזור מים, לטיהורם ולהעמדתם לשימוש חקלאים באזור.

מדענים בתחום חקר הימים והאגמים (שלושה תלמידים):
* ישראל מדינה ענייה במקורות מים.
* הכינרת היא האגם היחיד בישראל של מים מתוקים.
* זיהום הכינרת מורגש משנה לשנה יותר, ועלול להקטין את שלל הדגים ואת ביקורי התיירים.
* יש להטיל איסור מוחלט על הזרמת שפכים מכל סוג שהוא לכינרת.
* יש לחייב את המפעלים לשאת בהוצאות לשיקום הכינרת.
* לחשוב על יישום הרעיון שמשתמשים בו חלק מהבתים להשמדת חיידקים הנמצאים במי השתייה  ע"י מכשיר שפולט קרינה אולטרא-סגול.

מדענים בתחום חקר הדגה - הטכניון (שלושה תלמידים):
* חלק מדגי הכינרת ייחודיים למים מתוקים.
* מחלות זיהומיות מועברות מהר מאוד במים ופוגעות בכל מסכת המזון.
* האמנון, המבוקש ביותר מבין הדגים לאכילה, רגיש מאוד לעופרת.
* דג מורעל הוא זריז פחות, ולכן נתפס ביתר קלות.
* דג מורעל הוא רזה מאוד.
* מארג המזון עלול להשתבש ועלולה להופיע עכירות מים בגלל התרבות עצומה של פלנקטון.

רופא (תלמיד אחד) ותברואן הרשות האזורית (תלמיד אחד):
* אכילת דג נגוע במחלה זיהומית או מורעל בעופרת מסוכנת מאוד, בעיקר לילדים. בדרך כלל היא 
   גורמת לכאבי בטן ולשלשולים. במקרים חמורים יותר, בעיקר אצל ילדים או עקב אכילה מרובה,  
   היא עלולה לגרום למוות, כפי שקרה בכפרי דייגים ביפן לפני מספר שנים.
* אם הופיעו כאבי בטן ושלשולים אחרי ארוחת דגים, יש להעביר את החולה  לבית החולים מיד. 
* אם התברר בבית החולים שאכן ישנה מחלה זיהומית או הרעלת דגים, יש להודיע על כך לציבור  
   באמצעי התקשורת. 

נציגי האגף לאיכות המים מהמשרד לאיכות הסביבה (שלושה תלמידים):
* הזרמת עופרת לכינרת אינה חוקית.
* על המפעלים להפסיק לאלתר את הזרמת השפכים לכינרת באופן שבו הם עושים זאת עתה. 
* אם לא תהיה היענות מיידית, ניאלץ לנקוט צעדים.
* אנו מעוניינים בכינרת נקייה, זה האגם היחיד שלנו.
* אנו מוכנים לסייע בעניין הטכנולוגיות החדישות להשמדת גורמי מחלות ולסיפוח רעלנים.

נציג ארגון ה"ירוקים" (תלמיד אחד):
* אפתח בכמה מילים על הארגון ועל תרומתו למאבק למען הסביבה.
* הירוקים יטפלו בנושא עד שיושג פתרון מלא לכל הבעיה. 
* הכינרת אינה הפקר.
* נפעל בכל דרך  חוקית ואפשרית: הפגנות, צעדות, בעזרת אמצעי התקשורת ועוד.

צלם ועוזר צלם (שני תלמידים): 
* מצלמים את הדיון תוך התמקדות בדובר.
רצוי להתחבר לטלוויזיה, כך שתיווצר אווירה של דיון רציני ואמיתי.

הנחיות דידקטיות למורה 
להלן הצעות לפעילות במשחק התפקידים. לכם, המורים, יש חופש פעולה להוריד, להוסיף או לשנות לפי הצרכים, האילוצים והשיקולים שלכם. 
1. זמן: הזמן המתאים לפעילות זו הוא כשעתיים.
2. מקום: רצוי לקיים את המשימה בחדר כיתה גדול (מעבדה, אולם הרצאות).
3. אמצעים ועזרים: טלוויזיה, וידיאו, מקרן שקפים, כרטיסי פוליגל שעליהם רשומים השמות והתפקידים של המשתתפים במשחק.
4. אופן הישיבה: כל קבוצת תפקיד תשב סביב שולחן שעליו מוצגים השמות והתפקידים. השולחנות ערוכים בחצי מעגל (כמו בדיונים בטלוויזיה).
5. חלוקת התפקידים:
•	יש להעסיק את הכיתה כולה, אסור להתעלם משום תלמיד! חשוב שהמורה יעקוב אחר אופן ההכנה של התלמידים את תפקידיהם, ינחה אותם ויעודד אותם לבצע את תפקידם היטב.
•	תפקיד המנחה חשוב במיוחד; בחירה מוצלחת לתפקיד הזה היא גורם חשוב להצלחת הפעילות. יש לתת לתלמיד את כל הניירת הקשורה בפעילות שבוע מראש, כדי שיוכל להתכונן כיאות. 
•	רצוי לבחור אחראי על כל קבוצה וקבוצה. האחראי, בהתייעצות עם קבוצתו, יחלק את התפקידים לתת-נושאים, כך שכל אחד יציג תת-נושא אחר.
•	התלמידים רשאים לכנות את עצמם בשמות בדויים ולציין תואר ומקום עבודה כרצונם. דוגמה: פרופ' חיים דג, הפקולטה לביולוגיה, הטכניון. מוצע שלשמות תהיה משמעות מתאימה להקשר ושיהיו משעשעים.

המורה יפנה את התלמידים לאיסוף חומר וראיות ממקורות שונים: מהספרייה, מהמפעל, מגופים לאיכות הסביבה, מעיתונים, מרופאים, מתברואנים, מביולוגים, מדייגים וממקורות אחרים.
נוסף על כך ידרבן המורה את תלמידיו להביא ראיות וממצאים בשיטות שונות, כגון שקפים, מפות, סרטים, כתבות מעיתונים וטבלאות.
חשוב במיוחד לאפשר לתלמידים להתבטא, להציע הצעות ולחשוב. אין לכפות עליהם דרך חשיבה או פעולה מסוימת אחת; התנאי היחיד הוא שכל הצעה או ביקורת יהיו מבוססות על עובדות.
תפקיד המורה בדיון: המורה יתקן חריגות מן המצב הנורמלי הדרוש, תוך התערבות מינימלית ובדרך נעימה.

בתום הדיון יתבקש כל תלמיד להכין דוח המסכם את המשימה הלימודית על כל חלקיה.

מקורות

"דו"ח הועדה העליונה לחינוך מדעי וטכנולוגי" (1992). "מחר 98", משרד החינוך והתרבות.

"מדע וטכנולוגיה בחטיבת הביניים" (1996). המרכז הישראלי להוראת המדעים  משרד החינוך והתרבות.

Aikenhead, G. S., (1994). “A Review of Research into the Outcomes of STS Teaching Papers, 7th IOSTE Symposium Science and Technology and Education in a Demanding Society” The Netherlands 13-24.               

Bybee, R. W., (1985) “The Sisyphean question in science education: what should the scientifically and technologically literate person know, value and do - as a citizen?”
 N. S. T. A. Year book, Washington, 79 -93.

Bybee, R. W. (1987). “Science Education and the Science -Technology – Society
 ( S-T-S ) Theme, Science Education, 71(5), 667-83.

Bybee, R. w. & Ben - Zvi, N., (1994) “Science Education programs in developing and Developed Countries: from Theory to Practice”. a Symposium Presentation for The Annual Meeting of The National Association for Research in Science Teaching and Learning, California, U.S.A.

Hofstein, A., Yager, R. E. (1982). “Societal Issues Organizers for Science Education in the 80s, School Science and Mathematics”. 82 (7), 539 - 547.

McGarth, C., (1994) “Science Technology Society Changing Teachers - Changing Cultures”, Papers 7th IOSTE Symposium Science and Technology in a Demanding Society, The Netherland, 559-566.

Pearson, E. (1990). Scientific Literacy: What is the Role of the Science teacher? Journal of Negro Education, 59(3), 316-319.

Rosenthal, D. B. (1989). “Two Approaches to Science - Technology – Society                      (STS) Education”, Science Education, 73 (5), 581-589.        

Yager, R.E. (1984). “Defining the Discipline of Science Education, Science Education, 68 (1), 35-37.

Yager, R.E. (1990a). The Science - Technology - Society Movement in the United States: Its origin, Evolution and Rational, Social Education,  54(4), 198-201.

Yager, R.E. (1990b). STS: Thinking over the Years, The Science Teacher, 57(3), 52-55.

Yager, R.E., (1991-92" Basic Science or STS: Which is Better for Science Learning? The case for STS as Reform in NSTA”, Handbook of STS, 1, 8-13.

Yager, R.E. & Tamir, P., (1993) “STS Approach: Reasons, Accomplishments, and Outcomes”, Science Education, 77 (6), 637 - 658.    
 
Zoller,U. (1990). The IEE - An STS Approach, Journal of College Science - Teaching, 19(5), 289-291.