מחקר בגובה העיניים

מחקר בגובה העיניים

מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממומנים על ידה לציבור הרחב.

עובדות ומספרים

< חזרה למחקרים
פרופ' רוחמה אבן
הוראת המדעים
מכון ויצמן למדע
מדעי החברה
תקופת המחקר
2012-2016

מהלכי הצדקה של טענות מתמטיות בספרי לימוד בישראל

מתן הסברים והצדקות הינו מרכיב מרכזי בלימוד מתמטיקה, אך חסרים מחקרים הבוחנים את ההזדמנויות ללמוד להסביר ולהצדיק המוצעות לתלמידים בספרי הלימוד במתמטיקה בישראל. מטרת מחקר זה היא לאפיין את מהלכי ההצדקה של טענות מתמטיות המופיעים בספרים אלה

נכתב ע''י רוחמה אבן, 15 אוק 2016

מתן הסברים והצדקות הינו מרכיב מרכזי בעשיית מתמטיקה ובלמידתה. בהתאם לכך, בתוכנית הלימודים במתמטיקה בישראל (כמו גם בתוכניות אחרות בעולם) מושם דגש על פיתוח היכולות של תלמידים להסביר ולהצדיק. הספרות המחקרית מלמדת כי לספרי הלימוד המשמשים בכיתות תפקיד מרכזי בעיצוב הזדמנויות התלמידים ללמוד מתמטיקה. יחד עם זאת, חסרים מחקרים הבוחנים את ההזדמנויות ללמוד כיצד להסביר ולהצדיק המוצעות לתלמידים בספרי הלימוד במתמטיקה בישראל. יתר על כן, חסרים מחקרים המתייחסים להצדקות ולהסברים בודדים כרכיבים במהלך הצדקה מתמטי שלם. מטרת מחקר זה היא לאפיין את מהלכי ההצדקה של טענות מתמטיות המופיעים בספרי לימוד במתמטיקה בישראל. המחקר התמקד בספרי הלימוד לכיתה ז', לאור הדגש הניתן בתוכנית הלימודים של חטיבת הביניים לנושא של הסברים והצדקות. המחקר כלל את כל שמונת ספרי הלימוד במתמטיקה לכיתה ז' בשפה העברית המאושרים על ידי משרד החינוך. הניתוח התמקד בהצדקות שמספקים ספרי הלימוד לעשר טענות מתמטיות מרכזיות מתוך תוכנית הלימודים לכיתות ז' (למשל, סכום הזוויות הפנימיות במשולש הוא 180 מעלות, חילוק באפס אינו מוגדר). הניתוח כלל ארבעה שלבים: (1) זיהוי המופעים של הצדקות לכל טענה, בכל ספר; (2) סיווג כל מופע; (3) בניית מהלכים של הצדקה על ידי איגוד המופעים לפי סדר הופעתם (סה"כ 80 מהלכים) לכל טענה, בכל ספר; ו-(4) ניתוח השוואתי של מהלכי ההצדקה, בין טענות שונות ובין ספרים שונים. ממצאי המחקר הראו כי כל ספרי הלימוד במתמטיקה לכיתה ז׳ בישראל, בשפה העברית, מספקים הצדקות לטענות שנבדקו (פרט למקרה אחד). כמעט כל ההצדקות הן דדוקטיביות (כלומר, מתבססות על הסקה לוגית פורמאלית מן הנתון – בעזרת מודל, בעזרת מקרה פרטי או בעזרת מקרה כללי) או אמפיריות (כלומר, מתבססות על בחינה של מקרים פרטיים – התאמה של כלל למודל או המחשה בהתנסות) – סוגי הצדקות הנחשבים רצויים בהוראת המתמטיקה. יחד עם זאת, סוג ההצדקה הקרוב ביותר להוכחה פורמלית (מתבססת על הסקה לוגית פורמאלית בעזרת מקרה כללי) שכיח בעיקר בגיאומטריה, בעוד שגירסה דדוקטיבית ״רכה״ יותר (מתבססת על הסקה לוגית פורמאלית בעזרת מקרה פרטי) שכיחה בעיקר באלגברה. הבדל זה עשוי מחד גיסא לשדר לתלמידים כי מקומן של הוכחות הוא בעיקר בגיאומטריה, ומאידך גיסא לאפשר "נחיתה רכה" לתלמידים חסרי ניסיון בטכניקה אלגברית. בחינה של ״מהלכי ההצדקה״ בספרים העלתה שחלק מספרי הלימוד מציגים מהלכי הצדקה ארוכים, הכוללים מגוון סוגי הצדקה – ובכך מציעים לתלמידים מגוון הזדמנויות ללמוד להצדיק, שעשויות להיות בעלות השפעה מצטברת. לעומתם, ספרים אחרים מציעים מהלכי הצדקה קצרים לאותה טענה מתמטית. הבדל זה מלמד על שוני גדול בהזדמנויות ללמוד להצדיק שמציעים ספרי לימוד שונים לתלמידים. עם זאת, בספרי לימוד שכוללים גם הצדקות אמפיריות וגם דדוקטיביות לאותה הטענה, ההצדקות האמפיריות מופיעות בדרך כלל לפני ההצדקות הדדוקטיביות. בדומה לכך, בספרי לימוד שכוללים לאותה הטענה גם הצדקות דדוקטיביות קרובות להוכחה פורמלית וגם סוג ״רך״ יותר, הסוג ״הרך״ מופיע בדרך כלל לפני ההצדקה הקרובה להוכחה פורמלית. דפוס זה מרמז על תפישה דומה בקרב מחברי הספרים לגבי האופן בו כדאי ללמד תלמידים להצדיק.

פורסם בתאריך - 25-פברואר-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום

מילות מפתח

מתמטיקה
mathematics
Justifications
הסברים
הצדקות
ספרי לימוד
textbook analysis
explanations
פורסם בתאריך - 25-פברואר-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום