פרופ' פנחס תמיר נפטר בספטמבר 2012 בגיל 92. פרופ' תמיר תרם רבות למחקר בתחום הוראת הביולוגיה, הוראה ולמידה בדרך החקר ולמדיניות בהוראת הביולוגיה בארץ. המשפחה תרמה מספרי הספרייה שלו לבית הספר לחינוך באוניברסיטה העברית בירושלים. בין הספרים שנתרמו ישנן פנינים שתמיר כתב או השתתף בכתיבתן וספרים שקיבל עם הקדשות אישיות. לדוגמה חוברת בהוצאת ביה"ס לחינוך האוניברסיטה העברית בירושלים ומשרד החינוך והתרבות, מ- 1974 המוקדשת למאמרים מתורגמים בנושא "ייחודה של המעבדה בהוראת מדעי הטבע". חשבתי שיהיה נחמד לחזור ולשמוע שוב את קולו של תמיר ולכן אפרסם מידי פעם תקצירים מהמאמרים שבחוברת. הנה המאמר הראשון:

פנחס תמיר. מקומה של המעבדה בהוראת מדעי הטבע, 1974. עמ' 7-22 בקובץ המאמרים המתורגמים: ייחודה של המעבדה בהוראת מדעי הטבע, בעריכת פנחס תמיר. ביה"ס לחינוך האוניברסיטה העברית בירושלים ומשרד החינוך והתרבות.

המאמר פותח בציטוט של פריסטלי משנת 1790: "מן הראוי שילדים יורגלו לניסויים ויעסקו בתיאוריה ובמעשה של החקירה כבר בגיל צעיר. בעשותם כך עשויים הם לרכוש את הידע הדרוש להתקדמות בדרכים מקוריות משלהם." 

קיים ויכוח בנוגע למקומה של המעבדה: ממעבדה, להדגמה ולשיעור מילולי. מאז סוף המאה ה-19 התגבשה ההבנה שלניסוי יש ערך מועט אם לא מבצעים אותו בעצמנו, שואלים עליו שאלות או משנים אותו מעט כדי להשיב על שאלות שמתעוררות (Kingseley, C., 1890)

דיואי המליץ בתחילת המאה על למידה בדרך העשייה וההתנסות. חשיבותה של ההתנסות האישית: "קילוגרם אחד של נסיון עדיף מטון של תיאוריה שכן רק באמצעות הנסיון מקבלת התיאוריה משמעות וחיוניות" ג'ון דיואי 1916

עם זאת התעוררה ביקורת על הגישה של הוראה במעבדה:

1. אי אפשר להתייחס למדע רק באמצעות מדידות. העבודה במעבדה נעשתה חסרת גמישות, רצופת חזרות, מיושנת ולעיתים מנותקת מהתיאוריה.
2. לוקח הרבה זמן – במקום לעסוק בעקרונות.
3. הניסויים שילדים יכולים לבצע לא משקפים את המחקר שעושה מדען והילדים עלולים לחשוב שכך נראים המחקרים באקדמיה.
4. הקצאת שיעור כפול למעבדה לשם ביצוע ניסויים הבאים לאשר עובדות מדעיות ידועות או מדידות שגרתיות
5. שיעור הדגמה – דוקא עוזר לתלמידים איטיים
6. תלמידים בדרך כלל מעדיפים לעשות בעצמם ותלמידות מעדיפות הדגמה
7. לעיתים התלמידים מגלים בורות גמורה בכל הנוגע לתהליך שביצעו בעצמם במעבדה. קל לבצע עבודה מעשית ללא פעילות שכלית כלשהי

בעיקר התעוררה ביקורת על המעבדה המאשרת, המכונה לעיתים קרובות כיום "מעבדת מתכון". זהו שיעור שבו התלמידים מקבלים הנחיות מדוייקות לפעולה ולעיתים גם מקבלים את התוצאות מהמורה. הם מצופים לעבוד לפי ההנחיות ולענות על שאלות. 

עם התקדמות הגילויים במאה ה-20 הצטברו גופי ידע גדולים והמעבדה נדחקה. לאחר בהלת הספוטניק, ההישג של ברה"מ בהגעה לירח, עורר את האמריקאים לפיתוח תכניות חדשות ולרפורמה בחינוך בארה"ב. למידת החקר הוכנסה שוב ואיתה המעבדה. הפעם הושם דגש על שיעורים בדרך החקר ומעבדות חקרניות. לדוגמה בתחום הביולוגיה,  BSCS :  Engage, Explore, explain, elaborate, evaluate

לאחר שנות ה-70 התפתחה המגמה להנהגת מעבדות חקרניות בתארים במדעים וברפואה, ובבתי ספר היסודיים והתיכוניים.

יעדי המעבדה החקרנית

1. תפעול: שמוש במכשירים, הדגמה, ביצוע ניסויים
2. חקירה: בחירת בעיה למחקר וניסוחה, ניסוח היפותזה רלוונטית הניתנת לבדיקה על ידי ניסוי, תכנון מערך ניסוי : משתנים, בקרות, חזרות, מכשירים, תהליכי ביצוע, דרך ניתוח ורישום תוצאות.
3. ארגון ותקשור: רישום, השוואה, מיון, סקירה, ניתוח, גרפים, הסברה, כתיבה
4. חשיבה: חשיבה ביקורתית, העלאת הסברים רבים ואלטרנטיביים, ניסוח הכללות, פרשנות, יישום הידע במצבים חדשים, מציאת קשרים, יצירתיות

מעניין כי פנחס תמיר מציין כי לא בכל נושאי המדע משמש הניסוי המבוקר כדרך החקירה הבלעדית. הוא מוסיף את התצפית כדרך חקירה נוספת. פתיחת האפשרויות לדרכים מגוונות לעשות מדע – מאפשרת לקיים מהלך של התפתחות למידה – learning progression מבית הספר היסודי שבו מתאים להשתמש בתצפית ובמדידות – במיוחד בשכבות הגיל הנמוכות , דרך חט"ב ועד לתיכון.

(ניתן לקרוא עוד בבלוג זה: "שיטה מדעית אחת, האמנם?")

יחס התלמידים למעבדה.  במחקרים מסוימים נמצא כי כמחצית מהתלמידים מעדיפים מעבדות על פני הרצאות. עם זאת, רוב המחקרים הראו העדפה של המעבדה על פני הדגמה. תמיר מעלה את האפשרות שהיחס למעבדה תלוי הן בטיב המעבדות והן באישיותם של התלמידים. העבודה במעבדה מחייבת בין השאר ריכוז, התמדה, חשיבה ביקורתית, חשיבה רב כיוונית, אלתור, הסתגלות לצוות, פעילות, עבודה במכשירים, לא תמיד זו עבודה נקייה ולעיתים היא מלווה אי הצלחות. עבור חלק מהתלמידים עשויה העבודה במעבדה לשמש אתגר ולהגביר את ההנעה. אולם אחרים עלולים להציץ ולהפגע. פיגור אחרי החברים, כשלונות ביצוע, עיסוק ממושך במדידות שגרתיות, הם רק אחדים מהגורמים העלולים להפוך את המעבדה לחויה מתסכלת ובלתי אהודה. תמיר מוסיף את היתרון שבמעבדה בביולוגיה שהתלמידים מסוגלים לחוש באורח ישיר בתופעות עצמן ולא רק באמצעות מכשיר. מצד שני השימוש במכשירים מאפשר איסוף נתונים ללא הטייה.

תמיר מעלה שאלות מעניינות ואינני בטוחה שמאז כתיבת המאמר הופיעו תשובות עליהן במחקר האמפירי:

1. מהי ההשפעה של מעבדות מסוגים שונים (מאשרת, חקר, הדגמה, סימולציה) על הבנת מושגים? על הישגי התלמידים? על יחסם של תלמידים לתחום החקר?
2. מהי השפעת מעבדות החקר על תלמידים מאוכלוסיות מיוחדות (פה כדאי לקרוא את המאמר המצוטט של ענת זוהר ופלורה נמט על ארגומנטציה באוכלוסיות שונות  JRST 2002)
3. מהם ההבדלים בין המעבדות במדעי הטבע השונים? האם הבדלים אלה מצדיקים קיום מעבדות בכל המקצועות?
4. האם ניתן להתאים טיפוסי מעבדות לטיפוסי תלמידים? לנושאים מסויימים? מה מספר השעות המיטבי שכדאי להקדיש מעבדה בכל נושא?

אודה על כל תגובה ושאלה שמתעוררת