למידה של מערכות מורכבות כמו גוף האדם היא עניין מאתגר במיוחד שדורש מתלמידים חשיבה שאינה אינטואיטיבית ומחייב אותם להתמודד עם מגוון של קשיים נוספים בתהליכי החשיבה שלהם. למידה המחייבת חשיבה מערכתית מאתגרת תלמידים מכיוון שהיא עוסקת בסביבות מורכבות הבנויות מרכיבים רבים שמקיימים זה עם זה יחסי גומלין סבוכים. על מנת להתמודד עם אתגר למידה מסוג זה בהצלחה, תלמידים זקוקים לתמיכה פדגוגית. המחקר שלי מבקש לחזק את התמיכה הזאת באמצעות הרחבת הידע שלנו כמחנכים על האופן שבו מתפתחת החשיבה המערכתית של תלמידים לאורך שנות לימודיהם. מטרת המחקר שלי הייתה לבחון את האופן שבו תלמידים מבינים את גוף האדם – דוגמה מובהקת למערכת מורכבת – לאורך שלוש שנות לימודי הביולוגיה לבגרות, מכיתה י׳ עד י״ב. מטרתי הסופית הייתה לקבל תמונה ברורה של התפתחות החשיבה המערכתית של כל אחד מהתלמידים שהשתתפו במחקר, ובמקביל לזהות דפוסי חשיבה ולמידה כלליים החוזרים על עצמם. כדי לבחון את התפתחות רמת החשיבה המערכתית של התלמידים, השתמשתי במודל הנקרא היררכיית חשיבה מערכתית (System Thinking Hierarchy), או בקיצור STH. במודל זה, חשיבה מערכתית מבוססת על לא פחות משמונה תהליכי חשיבה שונים, בסדר עולה של מורכבות. תהליך החשיבה הראשון והפשוט ביותר הוא היכולת לזהות את הגורמים השונים המרכיבים את המערכת שאותה אנו לומדים, כמו למשל הלב, הכליות והריאות בגוף האדם; תהליך החשיבה השני בדרגת המורכבות שלו הוא היכולת לזהות יחסים פשוטים בין המרכיבים במערכת; תהליך החשיבה השלישי הוא היכולת לזהות יחסים דינמיים בתוך המערכת, וכן הלאה. ככל שאדם עולה בשמונה הדרגות השונות שמודל ה-STH מתאר, כך ניתן לומר שחשיבתו המערכתית מתפתחת. המחקר שלי השתמש במודל ה-STH כדי לזהות את תהליך ההתפתחות של החשיבה מערכתית של התלמידים לאורך לאורך שלוש שנות הלימודים שלהם לבגרות. הפניתי אליהם שלוש שאלות ממוקדות, שנועדו לזהות עד כמה הם מצליחים להתקדם בדרגות השונות של היררכיית הלמידה שמודל ה-STH מתאר. השאלה הראשונה התייחסה לדרגת הקושי הבסיסית ביותר של חשיבה מערכתית: האם התלמידים מצליחים לזהות את הרכיבים והתהליכים במערכת גוף אדם? השאלה השנייה התייחסה לדרגת קושי גבוהה יותר: האם הם גם מסוגלים לזהות יחסי גומלין דינמיים במערכת גוף האדם? והשאלה השלישית התייחסה לדרגת קושי אף מתקדמת יותר: באיזה אופן ובאיזו מידה מבצעים התלמידים הכללות, ומסוגלים לזהות את הדפוסים, את הממדים הסמויים ואת ממד הזמן במערכת שאותה הם לומדים? המחקר החל ב"זום אין" על כל אחד מהתלמידים בנפרד, במטרה לאסוף עליהם כמה שיותר מידע, ואז המשיך ב"זום אאוט" שנועד לזהות במידע המפורט הזה דפוסי למידה כלליים. לכן המחקר התבסס בראש ובראשונה על סדרה של ראיונות אישיים עם כל אחד מהתלמידים שהשתתפו במחקר. במהלך הראיונות הללו נתבקשו התלמידים להשלים סדרה של פעילויות לארגון ידע כגון מיפוי מושגים שסיפקו לי נתונים נוספים. המחקר שלי הראה כי סביבת הלמידה בה למדו התלמידים ביולוגיה אכן סייעה להם לפתח הבנה מערכתית של גוף האדם. כמו כן, ניתוח התוצרים של הפעילויות לארגון ידע שערכו התלמידים חשף שבעה דפוסים שונים באופן התפתחות החשיבה המערכתית של התלמידים – שכולם משקפים מעבר ממבנים פשוטים של הבנת המערכת להבנה מערכתית מורכבת יותר של גוף האדם. בתוך כך, המחקר גם הראה שהתפיסה המערכתית של התלמידים אינה משקפת את כל ממדי מורכבות המערכת, במיוחד בכל הנוגע לזיהוי יחסי גומלין בין מערכות שונות בגוף האדם. התובנות השונות הללו שופכות אור על תהליכי החשיבה המערכתית של תלמידים, ויוכלו לשמש לחיזוק התמיכה של מורים בתהליך הלמידה של מערכות מורכבות.