מהות המדע בהוראת הביולוגיה
חיה בן סימון וד"ר דינה ציבולסקי
קבוצת הוראת הביולוגיה, הטכניון
שעת סיפור...���ג'יימס ווטסון נשען לאחור ופלט אנחה עמוקה. גזרי הקרטונים שחתכו הוא וחברו פרנסיס קריק היו פזורים ברחבי החדר. אחרי שעות רבות של אינספור דיונים וויכוחים הוא הרגיש מותש וניסה לעשות סדר במחשבותיו.�"מה אנו יודעים בוודאות?" הוא מלמל לעצמו, "אני אחזור לראיות שכבר יש לנו..."�ווטסון ידע שהחומר התורשתי הוא ככל הנראה ה- DNA, חומצות גרעין המכילות 4 סוגי בסיסים חנקניים שונים. גם תגליתו של ארווין שרגף, מס' שנים קודם לכן עמדה לנגד עיניו, ביודעו שהבסיסים תימין ואדנין באים יחד כזוגות וכך גם גואנין וציטוזין. מכאן הכל מתחיל להסתבך... יש סוכר, זרחה ובסיס החוזרים על עצמם במבנה הגדילי אבל איך הם מסודרים? וכמה גדילים יש? פאולינג, אחד המתחרים הראשיים שלהם, סובר כי יש שלושה גדילים. �
��פאולינג הזה, כבר השיג אותם פעם אחת כשפיצח לפניהם את מבנה החלבון. הפעם הם מוכרחים לעלות על מבנה ה- DNA לפניו. מזל שפעילותו הפוליטית הצרה את צעדיו ולא הורשה להשתתף בכנס הבינלאומי באנגליה. ללא ספק השיחה עם וילקינס ותצלומה של פרנקלין היו מקדמים אותו...�המחשבה אודות התצלום העירה את ווטסון מהרהוריו. הוא בחן שוב את הכתמים המושחרים שהתקבלו על הנייר. פרנקלין יודעת לצלם טוב בקרני רנטגן... לפי דפוס הכתמים נראה שמדובר במולקולה דו גדילית... לא, אין כאן שלושה גדילים. מחר בבוקר הוא וקריק מוכרחים לדון שוב במה שמשתמע מהתצלום הזה. נראה שקבוצות הזרחה והסוכר פונות כלפי חוץ בשני הגדילים. יכול להיות שכיווניות גדילי ה- DNA הפוכה? הוא יחשוב על הכל שוב מחר, וינסה לבנות מחתיכות הקרטון דגם חדש. עכשיו הוא עייף מידי...
שעת סיפור...�ג'יימס ווטסון נשען לאחור ופלט אנחה עמוקה. גזרי הקרטונים שחתכו הוא וחברו פרנסיס קריק היו פזורים ברחבי החדר. אחרי שעות רבות של אינספור דיונים וויכוחים הוא הרגיש מותש וניסה לעשות סדר במחשבותיו.�"מה אנו יודעים בוודאות?" הוא מלמל לעצמו, "אני אחזור לראיות שכבר יש לנו..."�ווטסון ידע שהחומר התורשתי הוא ככל הנראה ה- DNA, חומצות גרעין המכילות 4 סוגי בסיסים חנקניים שונים. גם תגליתו של ארווין שרגף, מס' שנים קודם לכן עמדה לנגד עיניו, ביודעו שהבסיסים תימין ואדנין באים יחד כזוגות וכך גם גואנין וציטוזין. מכאן הכל מתחיל להסתבך... יש סוכר, זרחה ובסיס החוזרים על עצמם במבנה הגדילי אבל איך הם מסודרים? וכמה גדילים יש? פאולינג, אחד המתחרים הראשיים שלהם, סובר כי יש שלושה גדילים. �פאולינג הזה, כבר השיג אותם פעם אחת כשפיצח לפניהם את מבנה החלבון. הפעם הם מוכרחים לעלות על מבנה ה- DNA לפניו. מזל שפעילותו הפוליטית הצרה את צעדיו ולא הורשה להשתתף בכנס הבינלאומי באנגליה. ללא ספק השיחה עם וילקינס ותצלומה של פרנקלין היו מקדמים אותו...�המחשבה אודות התצלום העירה את ווטסון מהרהוריו. הוא בחן שוב את הכתמים המושחרים שהתקבלו על הנייר. פרנקלין יודעת לצלם טוב בקרני רנטגן... לפי דפוס הכתמים נראה שמדובר במולקולה דו גדילית... לא, אין כאן שלושה גדילים. מחר בבוקר הוא וקריק מוכרחים לדון שוב במה שמשתמע מהתצלום הזה. נראה שקבוצות הזרחה והסוכר פונות כלפי חוץ בשני הגדילים. יכול להיות שכיווניות גדילי ה- DNA הפוכה? הוא יחשוב על הכל שוב מחר, וינסה לבנות מחתיכות הקרטון דגם חדש. עכשיו הוא עייף מידי...�
המדע מבוסס על ראיות
שיתופיות בין מדענים
יחסי גומלין מדע- חברה
מגוון השיטות המדעיות
הבנת מהות המדע
מעודדת ומשפרת את הבנת התוכן המדעי
מגבירה את רמת העניין
מעודדת חשיבה ביקורתית וחשיבה מסדר גבוה
מקנה כלים להתמודדות עם מידע מדעי והערכתו
הבנת מהות המדע ודרכי יצירת הידע המדעי
תושג באמצעות הדגשת:
(McComas, 2020)
גישת הקונצנזוס
(Dagher & Erduran, 2014)
גישת ה- FRA
מסיבה את תשומת הלב אל היבטי מהות המדע
מתכוננת מראש
לתוכן המדעי
לחקר
לפעילות מדעית
מתוך הקשר
התבוננות פנימית
הסקת מסקנות אישיות לגבי מהות המדע
רפלקטיבית
מפורשת
קווים מנחים להוראת מהות המדע
פרקטיקות פדגוגיות
לקידום הבנת מהות המדע
היסטוריה של המדע
נרטיבים היסטוריים
ניתוח סיפורי מחקר
ניתוח סיפור מחקר: פענוח מבנה ה- DNA
קראו את הפסקה וענו על השאלות שאחריה.
המדענים ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק הצליחו להציג מודל של מבנה ה- DNA בשנת 1953. פענוח המבנה התאפשר לאחר עבודה מאומצת של השניים, במקביל למדענים נוספים שעמלו על הנושא. חרף העובדה כי יחידות המבנה של ה-DNA – בסיס חנקני, סוכר וזרחה – היו ידועות לווטסון וקריק, הדרך שבה הם מסודרים במולקולת ה-DNA לא הייתה ידועה. לאחר שהגיע לידיהם תצלום רנטגן של גבישי DNA, שצולם בידי החוקרת רוזלין פרנקלין, הצליחו ווטסון וקריק להגיע למודל הנכון, תוך שהם מתבססים על התצלום.
דרמות וסיפורים
סרטי מדע
Story telling
המחזות
קריאה מדעית
מאמרים מעובדים
כתבות פופולאריות
ביקור במעבדות מחקר אותנטיות
מדע אזרחי
אוצרות דיגיטלית
חיפוש, סינון ובחירת מקורות
בחירת נושא
עריכה
שיתוף
תודה רבה!
shayak@campus.technion.ac.il