תוכנית חשיבה מחשובית ורובוטיקה פועלת �בכיתות א'-ג' בבתי ספר ברחבי הארץ החל משנה"ל תשפ"ב.
מטרת התוכנית היא לחשוף את הלומדים הצעירים ליסודות �התכנות, לפתח יכולות חשיבה להתמודדות עם פתרון בעיות, �לעודד ביטוי עצמי ויצירתיות בקרב הלומדים הצעירים.
בשקופיות הבאות נציג את רציונל תוכנית חשיבה מחשובית �עבר הלומדים הצעירים.
העולם הדיגיטלי מהווה חלק משמעותי מעולמם של הילדים. הילדים גולשים, משחקים, מתכתבים בצ'אט. הילדים משתמשים בטכנולוגיה כצרכנים ולא כיוצרים.
הילדים אוהבים משחקי מחשב, אפליקציות,�אבל... האם הילדים מסוגלים ליצור �משחק דיגיטלי בעצמם?
סטיב ג'ובס, מייסד חברת Apple, אמר:�"כל אחד במדינה הזו חייב לדעת לתכנת, �כי תכנות מלמד אותך איך לחשוב".
החשיבה המחשובית, המתפתחת במהלך משימות התכנות, מאפשרת לנו להתמודד עם בעיה מורכבת, לפרק אותה לסדרת בעיות קטנות, לזהות בעיות דומות שנפתרו בעבר וליצור אלגוריתם – הוראות מפורטות לפתרון הבעיה.
תהליך פתרון הבעיות מפתח מיומנויות של תכנון, שימוש בידע קודם, ניבוי התנהגות, ניסוי וטעיה, הצעת פתרונות חלופיים, רפלקציה ובקרה.
במציאות הטכנולוגית המתפתחת והמשתנה בה אנו חיים, �החשיבה המחשובית מאפשרת להתמודד עם משימות מורכבות, �להבין רעיונות מורכבים ולפתור בעיות באמצעות מיומנויות חשיבה.
קישור למרחב פדגוגי – פרקטיקות להוראה איכותית
תחום התכנות מעניק לילדים דרך חשיבה חדשה המפתחת את כישורי פתרון הבעיות, �החשיבה הביקורתית והיצירתיות שלהם. �החשיבה מתפתחת בזמן שהם לומדים כלי יצירה טכנולוגי המתחיל מרעיון פשוט שהם חושבים עליו בעצמם ומביעים עצמם באמצעותו ומסתיים בפיתוח מדיה ויזואלית אינטראקטיבית.
מטרות התוכנית ללימוד תחום החשיבה המחשובית ללומדים בגילאי בית הספר היסודי הן:
באוגוסט 2019, רגוניס, חזן ורוזנברג-קימה ערכו סקירת מחקר וספרות לתחום התכנות במערכות החינוך. מתוך סקירתן העלו:
תלמידי ההווה יחיו את חייהם הבוגרים בסביבה רבת משימות, סביבה טכנולוגית מגוונת מאוד. �בשנים האחרונות קיימת התעוררות משמעותית במערכות חינוך בכל העולם בנושא הוראת תכנות בבתי הספר מגיל צעיר, מתוך הכרה שמקצוע התכנות והקידוד כולל מגוון מיומנויות וכישורים הנדרשים לבוגרי מערכת החינוך במאה ה-21. �בנוסף, קיימת הכרה בכך שרכישת מיומנויות אלו מקנה לתלמידים יתרונות חברתיים-כלכליים המאפשרים צמצום פערים וניעות חברתית.
כדי לפתח בקרב ילדים את מיומנויות החשיבה המחשובית, נדרש להפוך את התכנות ממושג מופשט למוחשי, באופן שיסייע לילדים לקלוט את עקרונות התכנות כבר בגיל צעיר.
המטרה היא לפשט את עולם התכנות עבור הילדים הצעירים בדרך שתהיה אינטואיטיבית ופשוטה.
קיימים יישומי מחשב רבים המבוססים על עקרונות התכנות �המותאמים לילדים צעירים. תוכנת Scratch היא אחת מהן. �תוכנת הScratch פותחת דלת לילדים צעירים �לעולם של יצירה טכנולוגית. היא מביאה את הילדים �לחשוב באופן יצירתי ולבטא את עצמם במקביל �ללימוד של עקרונות התכנות.
תכנות הוא סוג של אוריינות. �בדומה לכתיבה, �תכנות מסייע ללומדים �לארגן את מחשבותיהם �ולבטא את רעיונותיהם.
מיטש רזניק מאוניברסיטת MIT הוא ממפתחי תוכנת הScratch .
בספרו Lifelong Kindergarten הוא מציין שלמידה מהתנסות היא הלמידה המשמעותית ביותר. כדי להצליח בעולם המשתנה במהירות, אנשים בכל הגילאים חייבים ללמוד לחשוב ולפעול ביצירתיות, והדרך הטובה ביותר לעשות זאת היא על ידי התמקדות בדמיון, ביצירה, במשחק ובשיתוף.
התכנות בסקראץ' הוא מבוסס אובייקטים. נעשה שימוש בכלים ויזואליים כמו: רקע, תמונות ואנימציה כדי להסביר מושגים מורכבים באופן פשוט ואינטואיטיבי לכל ילד.
סביבת הסקראץ' מאפשרת פיתוח משחקים, סיפורים אינטראקטיביים ואנימציות. בסביבה זו לא כותבים קוד כדי לתכנת, אלא גוררים פקודות ויזואליות. �כל פקודה (בלוק) מייצגת הוראה או פעולה שתפעיל את הדמות, רצף של פקודות יוצר תסריט של הנפשות או משחקים. �בכדי ליצור תסריט הילד מניח פקודות זו אחר/לצד זו, בדומה לאבני לגו. �יצירת התסריט מאפשרת הבנה והטמעה של הלוגיקה הייחודית לתכנות.
הילד גורם לדמויות לזוז, לקפוץ, לרקוד ולשיר. ילדים יכולים לשנות דמויות, להוסיף קולות וצלילים משלהם - ואז לגרום לדמויות שלהם להתעורר לחיים.
בשנת 2014 ברק אובמה, נשיא ארה"ב לשעבר, פנה לילדים הצעירים ועודד אותם ללמוד תכנות. הוא אמר:
"אל תקנו משחק וידאו, תכינו אחד.
אל תורידו את האפליקציה הכי חדשה, תעזרו לתכנן אותה.
אל תשחקו בטלפון שלכם בלבד, תתכנתו אותו".
Scratch Junior סקראץ' ג'וניור
היא סביבת תכנות לילדים צעירים (החל מגיל 5).
באמצעות הסביבה ילדים יכולים לתכנת סיפורים ומשחקים אינטראקטיביים משלהם.
בשקופיות הבאות מוצגות הצעות לפעילויות עם התלמידים�כהכנה לסביבת Scratch ג'וניור.
ביחידה הבאה נכיר את הסביבה וניצור באמצעותה.
אז בואו נתחיל לשחק...
תפזורת שמות
מטרת המשחק: כל תלמיד ישבץ בתפזורת הריקה את שמו.�התלמיד יאתר אות משמו וישתמש באות זו לכתיבת שמו בתפזורת.�במידה ולתלמיד אין אות שיוכל להשתבץ באמצעותה, הוא יוכל לכתוב את שמו במשבצות ריקות בתפזורת.
כל תלמיד שישבץ את שמו בתפזורת ישתף – "מה מיוחד בי?"�תכונה או פרט שמייחד אותו (מצייר יפה, ספורטאי, עוזר בבית וכו'). �אפשרויות נוספות: שיתוף בתחביב, מידע על עצמו שרוצה לשתף את חבריו.
כיצד המורה יצור תפזורת?�ניתן להסיר את המסך הלבן המוצג על לוח הכיתה, להקרין את התפזורת (קישור) על הלוח ולכתוב על הלוח את השמות (בכניסה לקובץ הקפידו לעבור למסך מלא על ידי בחירה ב: הצגה –מצב-הצגה). �אפשרות אחרת היא להשתמש בלוח ללא הקרנת התפזורת (ללא קווי התפזורת או עם קווים שהמורה תשרטט על גבי הלוח). כמו כן, ניתן להשתמש בבריסטול A1 גדול.
תפזורת שמות
עבודה על תפיסה חזותית מרחבית: כיוונים במרחב, יחסים במרחב.�1. זיהוי הכיוונים ימין ושמאל:�פניה לתלמידים: כתבו את שמכם באוויר. באיזו יד אתם כותבים? �הרימו את יד ימין מעלה, הרימו את יד שמאל מעלה.�הרימו את רגל ימין/שמאל, הניחו את יד ימין על רגל שמאל וכן הלאה.
2. שתי אפשרויות מוצעות:�- משחק "נזוז לצדדים" - היכנסו למשחק. בצעו את הפעולה המוצגת בקלף: �תנועה מספר פעמים המשלבת צד מסוים – ימין או שמאל.
�- קוביה וירטואלית – היכנסו לקישור הקוביה. המורה או התלמידים �יתנו הוראה המשלבת את הכיוונים ימין/שמאל, הטלת הקוביה תיקבע �את מספר הפעמים שהפעולה תבוצע. לחצו על הקוביה כדי להטילה.
נזוז לצדדים
מטריצה היא מערך של סמלים שערוכים בשורות ועמודות.
המטריצה משמשת להסקה חזותית מופשטת.
פעילויות המטריצה מפתחות מיומנויות של מיון, הבחנה, זיהוי והתאמה.�הפעילויות הראשונות במצגת זו יתמקדו בזיהוי והתאמה. �הפעילויות הבאות יתמקדו ביצירת רצף הוראות, �שהינן הבסיס למיומנות פתרון בעיות.
* בפעילויות הבאות מומלץ להרים את המסך הלבן שעל הלוח, �כך שהשקופית תוקרן על גבי לוח הכיתה.�בדרך זו תהיה אפשרות למורה להדגים ולכתוב על השקופית �המוצגת.
אות
מספר
א ב ג ד ה
5 4 3 2 1
ציוד נדרש לתלמיד:
לוח מחיק + טוש�
* התלמידים יציגו את תשובותיהם � על גבי הלוחות האישיים.
ב
3
באיזו משבצת נמצא הפינגווין?
אות
מספר
א ב ג ד ה
5 4 3 2 1
באיזו משבצת נמצא הטלפון החכם?
אות
מספר
א ב ג ד ה
5 4 3 2 1
Mincraft
באיזו משבצת נמצא ה"מיינקראפט"?
אות
מספר
דק
צר
יבשה
שקט
1. באיזו משבצת נמצאת המילה � שהיא ההיפך מהמילה רעש?
2. באיזו משבצת נמצאת המילה � שהיא ההיפך מהמילה עבה?
3. באיזו משבצת נמצאת המילה � שהיא ההיפך מהמילה רחב?
אות
מספר
אות
מספר
4. באיזו משבצת נמצאת המילה � שהיא ההיפך מהמילה ים?
אות
מספר
9
20
56
71
אות
מספר
1. באיזו משבצת נמצא מספר אי זוגי � חד ספרתי?
2. באיזו משבצת נמצא מספר � שהוא המכפלה של 2 ו-10?
3. באיזו משבצת נמצא מספר אי זוגי � גדול מ-30?
אות
מספר
אות
מספר
4. באיזו משבצת נמצא מספר זוגי � גדול מ-20?
אות
מספר
ממשיכים לשחק...
לקראת המשחק הבא, תרגלו עם התלמידים שרטוט חץ �על גבי לוח מחיק – חץ למעלה, חץ למטה, חץ ימינה וחץ שמאלה.
לחילופין, ניתן לצייר חיצים על דף.
* בכל אחת מהמטריצות המוצגות בהמשך, תוכלו להזיז את הדמויות ולשנות את מיקומם וכך לאפשר לתלמידים תרגול נוסף.
הקוף רוצה להגיע אל הבננה,�לאיזה כיוון יפנה? כמה משבצות ינוע?
שרטטו את החיצים המתאימים לתנועת הקוף
לחצו לדוגמה
שרטטו את החיצים המתאימים לתנועת הקוף
שם הגוף "אני" צריך להגיע לפועל המתאים לו.
מה המסלול שעליו לעשות?
שרטטו את החיצים המתאימים
אני
כתב
כתבתי
שם הגוף "אתם" צריך להגיע לפועל המתאים לו.
מה המסלול שעליו לעשות?
שרטטו את החיצים המתאימים
אתם
ישבו
ישבתם
המילה המכלילה "רהיטים" צריכה לאסוף את כל הפריטים השייכים�לקבוצה שלה. מה המסלול לאיסוף כל הפריטים?
שרטטו את החיצים המתאימים למסלול האוסף את כל הרהיטים.
רהיטים
כיסא
תפוח
שולחן
עיפרון
ארון
* לאחר שהתלמידים ישרטטו את החיצים, ניתן לבקש �מהם "להקריא" את המסלול: חץ ימינה X2 – חץ מטה וכו'.
הספרה 2 רוצה לאסוף את כל הכפולות שלה.�מה המסלול שתעשה? *מהן הכפולות של 2?
שרטטו את החיצים המתאימים �למסלול של כפולות 2
��
המלצות לפעילויות נוספות
צרו לוח מטריצה:��על רצפת הכיתה - באמצעות סרט הדבקה עבה
�בחצר בית הספר – שרטטו באמצעות גיר �או השתמשו במשחקי רצפה (אם קיימים).�
השתמשו בחפצים או כרטיסיות התלויות בכיתה – כרטיסיות אותיות, מספרים, סמלי חג ועוד.
התלמידים יתנו הוראות לחבריהם לתזוזה במטריצה תוך שימוש במושגי הכיוונים בהם התנסו.
תרגול מושגים במרחב:�טור, שורה�אמצעי, שמאלי, ימני�עליון, תחתון
אילו חיות אתם רואים בלוח?�איזו חיה נמצאת בשורה העליונה, במשבצת השמאלית?�איזו חיה נמצאת בטור האמצעי במשבצת התחתונה?�* כדי לסייע לתלמידים, �ניתן להזמין תלמיד שיצביע על גבי הלוח על השורה/הטור הרלוונטיים
תשע בריבוע
טור
שורה
תרגול מושגים במרחב:�טור, שורה�אמצעי, שמאלי, ימני�עליון, תחתון
1. חלקו לתלמידים דף ריבוע ריק.�2. בקשו מהתלמידים לשרטט שני קוים מלמעלה למטה (אנכיים) ושני קווים משמאל לימין (אופקיים).�3. המורה ישיים את המושגים והתלמידים יצביעו על גבי הלוח:�השורה העליונה/האמצעית/התחתון�הטור העליון/אמצעי/התחתון
תשע בריבוע
טור
שורה
ירושלים
התלמידים יפעלו על פי הוראות המורה על גבי המשבצות בלוח.�לדוגמה:�צבעו בירוק את המשבצת האמצעית בשורה התחתונה,�כתבו במשבצת השמאלית בשורה העליונה את עיר הבירה של ישראל,�כתבו במשבצת העליונה בטור הימני את המכפלה של 5 ו-6,�שרטטו כוכב במשבצת האמצעית בלוח. צבעו את הכוכב בצבע לבחירתכם.
יהונתן
30
תשע בריבוע
1948
דוגמה לתוצר
תשע בריבוע – דוגמה:
לוח הכפל
לוח כפל זה מציג את כפולות 1 עד 5.�למציאת המכפלה יש לאתר טור ושורה מתאימות.�באמצעות לוח הכפל ניתן לתרגל את מיקום השורה והטור, ובהצלבתם להגיע למכפלת שני מספרים.
פעילות אפשרית:�- אני עומדת בטור על המספר 3 ובשורה על המספר 4 – מה המכפלה המתקבלת?�- המכפלה 15 – מהם הגורמים? מהו המספר בטור? בשורה?�* מכפלה – תוצאה של פעולת כפל
לוח הכפל
מהם הגורמים למכפלה 8?
מהו המספר בטור? בשורה?�מהו תרגיל הכפל המתאים?�מהו תרגיל החילוק המתאים?
מהי המכפלה של 5 ו-4?�מהו תרגיל הכפל המתאים?�מהו תרגיל החילוק המתאים?
לוח הכפל
במהלך לימודי חשיבה מחשובית ורובוטיקה, התלמידים יצרו סיפורים מונפשים בתוכנת Scratch Junior.
בפעילות זו נתרגל הוספת בועיות דיבור לתמונה. צפו בפתיח:
דמויות מדברות
לפני שמתחילים....
בשקופיות הבאות יופיעו מדרשי תמונה.�התלמידים יכתבו בבועיות דיבור את דברי הדמות.�ניתן לעשות זאת במספר דרכים:
* תלמיד שמתקשה להביע עצמו בכתב, יכול לכתוב מילה אחת או להביע עצמו בעל-פה והמורה תכתוב את דבריו.
דוגמה לתוצר
דוגמאות לתוצר כיתתי:
ד"ר פוּקְס הוֹדִיעָה הוֹדָעָה חֲשׁוּבָה:
רקְסֵי הַכֶּלֶב רָץ וּמָשַׁךְ אַחֲרָיו אֶת אוֹרִית. אוֹרִית קָרְאָה:
הַשֵּׁפִית יָצְאָה מֵהַמִּטְבָּח וְהוֹדִיעָה לַסּוֹעֲדִים:
יֵשׁ לִי מַשֶּׁהוּ חָשׁוּב לוֹמַר לְאִמָּא.....
הִצִּיעוּ רַעֲיוֹנוֹת מִשֶּׁלָּכֶם:
נתראה ביחידה הבאה