אליפות "מדעני המחר בהשראת הטבע"

ביומימיקרי בגישת ה- STEM

​

​

​

​

​

​

יתקיים ביום חמישי 14 / 12 מאי 2026

אגף מדעים א – הפיקוח על המדע והטכנולוגיה

אליפות היי-דרוז�מדעני המחר בהשראת הטבע

• במסגרת תוכנית החומ״ש האגף לחינוך דרוזי צ׳רקסי מקדם תהליכי חינוך ליזמות וחדשנות בשיתוף המחוזות צפון וחיפה ומינהל חדשנות וטכנולוגיה
• גם השנה נמשיך לפעול ולקדם ציר משמעותי בתפיסת חינוך לקריירה ״יזמות וחדשנות״ בהובלת הפיקוח על החינוך המדעי והטכנולוגי בחברה הדרוזית.
• התהליך ממומן במסגרת הקולקורא 18667

​

מה מקבלים

• מנחה מקצועי בתחום ביומיומיקרי. מטעם תעשיידע
• מנטור להתייעצות לאורך כל שלבי התהליך.
• יום שיא להצגת התוצרים לרבות העזרים הנלווים עיצוב והדפסה.
• תעודת השתתפות עבור כל יזם.
• המשך ליווי ופיתוח לרעיונות המובילים.

​

​

​

ביומימקרי

סרטון 1 תת ימי

סרטון שני

עלון ביומימקרי – מפמ"ר מדע וטכנולוגיה

ביומימקרי

•  הוא תחום שמחפש פתרונות לבעיות אנושיות בהשראת הטבע – כלומר לומדים איך בעלי חיים, צמחים ומערכות טבעיות פועלים, ומעתיקים את הרעיונות או המנגנונים שלהם לתחומים כמו טכנולוגיה, עיצוב, הנדסה ורפואה.��
• עקרונות מרכזיים:
• למידה מהטבע – הטבע כמקור השראה.
• חיקוי של תהליכים ומבנים טבעיים – לא רק צורה, אלא גם פונקציה.
• שילוב קיימות – פתרונות ידידותיים לסביבה ולמחזור החיים.

�דוגמה: פיתוח בדים דוחי מים בהשראת עלי הלוטוס.

​

רציונל האליפות

• אליפות הביומימיקרי בגישת ה- STEM מהווה פלטפורמה פדגוגית חדשנית המקדמת למידה מבוססת חקר, המשלבת באופן אינטגרטיבי עולמות תוכן מדעיים, הנדסיים, טכנולוגיים ומתמטיים.

​

• התהליך הלימודי נפתח בהתבוננות וניתוח של תופעות טבע, ובאיתור עקרונות מדעיים-ט המשמשים בסיס לפתרון בעיות בעולם החי והצומח.

​

• עקרונות אלו מתורגמים לרעיונות הנדסיים ולפתרונות טכנולוגיים בני-קיימא, הנשענים על תכנון, יצירה, תכנות וחשיבה חישובית.

​

• באמצעות חיבור בין חקר מדעי ויישום טכנולוגי, הלמידה הופכת למשמעותית ומצמיחה לומדים חוקרים ויוצרים השואבים השראה מן הטבע לפתרון אתגרי חיים אמיתיים.

​

• האליפות מטפחת את דור “מדעני המחר בהשראת הטבע” - דור חדש של יזמים, מהנדסים וחוקרים הפועלים מתוך סקרנות, חשיבה ביקורתית וראייה מערכתית.

🎯 מטרות האליפות

• קידום למידה חווייתית, חדשנית ורלוונטית במסגרת לימודי - STEM

​

• טיפוח מיומנויות חשיבה מדעית, חקר, פתרון בעיות ויזמות.

​

• עידוד התבוננות בטבע כמקור השראה לחדשנות מדעית-טכנולוגית.

​

• חיזוק אחריות סביבתית, קיימות וראייה מערכתית בקרב לומדים צעירים.

🎯 אוכלוסיית היעד

• מורים :
• רכז מדע וטכנולוגיה , מורים מלמדים בכיתות ט' מדע וטכנולוגיה
• רכז התקשוב ומורים המלמדים מדעי מחשב בכיתות ט'
• רכזי חינוך לקריירה
• רכזי מצויינות ורכזים פדגוגיים

​

• תלמידים :
• 6 תלמידים מכיתה ט'

🔬 עקרון הביומימיקרי בגישת ה- STEM

מדע :

• חקר תופעות, מבנים ותהליכים בטבע להבנת עקרונות פעולה.�

טכנולוגיה :

• יישום כלים דיגיטליים, חיישנים, Micro:bit ותכנות.

​

הנדסה

• תכנון, בנייה ובדיקה של דגמים ואבות-טיפוס.

​

מתמטיקה :

• מדידות, חישובים וניתוח נתונים להערכת יעילות הפתרון.

​

💡 החיבור בין מדע לטכנולוגיה:

• העיקרון המדעי הופך לעיקרון טכנולוגי באמצעות חיישנים, קוד וחשיבה חישובית.

​

לדוגמה:

• מבנה עלה הלוטוס מדע) → פיתוח משטח דוחה מים באמצעות חיישן לחות ותכנות בעזרת מייקרובייט)

🔬 שלבי התהליך לפתרון אתגר / צורך באמצעות פתרון טכנולוגי־הנדסי

🌱 שלב 1: התבוננות בטבע והגדרת אתגר או צורך אנושי:

מטרה : לעורר סקרנות ולזהות קשר בין בעיה אנושית לבין פתרונות הקיימים בטבע.

�מה עושים:

• מתחילים מאתגר צורך אמיתי מחיי היומיום (למשל, שמירה על אנרגיה, מניעת בזבוז מים, שמירה על ניקיון, תנועה יעילה).�
• שואלים: איך הטבע מתמודד עם בעיה דומה? �
• מזהים יצורים, תהליכים או מבנים בטבע הפותרים בעיות דומות. �
• מגדירים את הצורך, הדרישות והאילוצים לפתרון.

​

​

תוצר ביניים: ניסוח אתגר ביומימיקרי כגון:

​

“כיצד ניתן לפתח מערכת ניקוי עצמית למשטחים, בהשראת עלה הלוטוס?”

🔬 שלבי התהליך לפתרון אתגר / צורך באמצעות פתרון טכנולוגי־הנדסי

🌱 שלב 2: חקירה ביומימיקרית :

מטרה: להבין לעומק את הפתרונות הטבעיים ולגלות מהם עקרונות פעולה ניתנים ליישום טכנולוגי.

​

מה עושים ?

• חוקרים תופעות, מבנים ותהליכים בטבע בעזרת מקורות מידע, ניסויים ותצפיות.�
• מנתחים את דרך הפעולה של הטבע – איך זה עובד?�
• מזהים עקרונות הניתנים לתרגום לפתרון הנדסי (לדוגמה: דחיית מים, גמישות, ויסות טמפרטורה, עמידות בלחץ).�
• אוספים נתונים מדעיים ומבצעים מדידות והערכות.

​

🔬 שלבי התהליך לפתרון אתגר / צורך באמצעות פתרון טכנולוגי־הנדסי

🌱 שלב 3: העלאת רעיונות לפתרון בהשראת הטבע

�מטרה: לפתח חשיבה יצירתית ויכולת ליישם עקרונות טבעיים לפתרונות טכנולוגיים.

​

מה עושים ?

• מציעים מגוון פתרונות המבוססים על עקרונות ביומימיקריים.
• משלבים בין רעיונות שונים (טכנולוגיה, חומרים, מנגנונים).
• דנים ביתרונות ובחסרונות של כל רעיון.
• בוחרים את הפתרון הישים והחדשני ביותר.

​

​

• תוצר ביניים: רעיון נבחר לפתרון ביומימיקרי עם שרטוט, תרשים או הסבר כתוב.

​

​

🔬 שלבי התהליך לפתרון אתגר / צורך באמצעות פתרון טכנולוגי־הנדסי

⚙️ שלב 4: תכנון ובניית אב־טיפוס�מטרה: לתכנן וליצור דגם המדגים את העיקרון הביומימיקרי שבבסיס הפתרון.�

מה עושים ?

• מבצעים ניסויים ובדיקות מדעיות לבחינת יעילות הפתרון.
• משווים בין ביצועי הדגם לדרישות שהוגדרו בשלב הראשון.
• משפרים את הדגם בהתאם לממצאים.
• מסיקים מסקנות ומנסחים תובנות חדשות על תהליך הפתרון.

​

תוצר ביניים:

פתרון ביומימיקרי הנדסי מתועד ומוערך, הכולל הסבר על הקשר לטבע ולמדע שמאחוריו.

🔬 שלבי התהליך לפתרון אתגר / צורך באמצעות פתרון טכנולוגי־הנדסי

⚙️ שלב 4: תכנון ובניית אב־טיפוס�מטרה: לתכנן וליצור דגם המדגים את העיקרון הביומימיקרי שבבסיס הפתרון.�

מה עושים ?

• מתכננים מבנה, רכיבים וחומרים.
• מכינים שרטוטים, תרשימי זרימה ותוכניות בנייה.
• בונים אב־טיפוס פשוט
• שומרים על כללי בטיחות וניסוי תקין.

​

תוצר ביניים:

דגם או אב־טיפוס המדגים את עקרון הפעולה של הפתרון.

🔬 שלבי התהליך לפתרון אתגר / צורך באמצעות פתרון טכנולוגי־הנדסי

🔄 משימות מלוות לאורך כל התהליך�

👩‍🏫 �תפקיד המורה בכל תחום STEM

מה מציגים בית הספר

מבנה ספר הפרויקט

• פרטים כלליים וזיהוי הצוות.
• שם המיזם, שאלת החקר והצורך ההנדסי.
• ההשראה מן הטבע והעיקרון המדעי-טכנולוגי.
• תהליך התכנון, הפיתוח והניסוי.
• הדגם או אב-הטיפוס – חדשנות וערך מוסף.
• מסקנות, תובנות ועתידי שיפור.

דגם/אב טיפוס:

כל בית ספר המשתתף באליפות נדרש להגיש דגם או אב־טיפוס Prototype) ) המבטא פתרון הנדסי־טכנולוגי בהשראת תופעה מן הטבע.

�הדגם צריך לשקף את יישום עקרונות הביומימיקרי בגישת ה־ STEM ולשלב בתוכו מרכיבים של חקר מדעי, תכנון הנדסי, תכנות ובקרה באמצעות חיישנים או כרטיסי Micro:bit.

�הדגם ילווה ב־ספר פרויקט מתועד, המתאר את שלבי הפיתוח, ההשראה מן הטבע, העיקרון המדעי־טכנולוגי, ותרומתו של הפתרון לעולם האמיתי.

תהליך העבודה הבית-ספרי

1. בחירת תופעה מהטבע - אתגר

​

• הזמנת הרצאת השראה לתלמידים לחשיפה לעולם הביומימיקרי ולדוגמאות עולמיות.

​

• למידת עקרונות מדעיים-טבעיים וחיבורם לעקרונות טכנולוגיים.

​

• ניסוח שאלת חקר או אתגר הנדסי.

​

• תכנון פתרון בהשראת הטבע: שרטוטים, קוד ותכנון מערכת מבוססת Micro:bit וחיישנים.

​

• פיתוח דגם / אב-טיפוס – בדיקה, ניסוי ומדידה.

​

• תיעוד תהליך הלמידה וכתיבת ספר הפרויקט.

​

• הצגת התוצר ביום האליפות.

מחוונים והערכת הלמידה

הדגשה מרכזית:

ניקוד :

• 35 נקודות - כל בית ספר יקבל ניקוד על התהליך (ספר הפרוייקט) – כל ספר יעריך אותו שני שופטים

​

• 65 נקודות – הצגת התלמידים – כל בית ספר יוערך על ידי 3 שופטים

​

• מחוון ספר הפרויקט: בהירות מדעית, שילוב תחומי STEM, תיעוד שיטתי.

​

• מחוון שופטים: חדשנות, יצירתיות, עבודת צוות, תקשורת מדעית.

לוח זמנים מומלץ

השראה וסיכום

“הטבע הוא המורה הגדול ביותר – אנחנו רק צריכים ללמוד להקשיב לו.”

אליפות הביומימיקרי מעצימה את דור:

​

"מדעני המחר בהשראת הטבע "

​

לומדים סקרנים ויצירתיים, החוקרים את עולמם ומפתחים פתרונות חדשניים בהשראת עקרונות מדעיים מן הטבע, תוך שימוש בחשיבה טכנולוגית מתקדמת וביכולת לשלב בין חקר, הנדסה וחדשנות.