מדע, יצירה ומילים: מסע בין טכנולוגיה, השראה ודיאלוג

נושא מפגש הלמידה: פוטוסינתזה – בהיבט מיקרו ומקרו
משך השיעור: 60 דקות
כיתה: ט

הרקע: מפגש הלמידה הנוכחי הוא לאחר מפגשי למידה של הקנייה תוכן מדעי בנושא פוטוסינתיזה
מטרות השיעור:
1. לפתח חשיבה יצירתית וביקורתית בשימוש בבינה מלאכותית.
2. לאפשר לתלמידות ליצור ויזואליזציות של תהליך הפוטוסינתזה ברמות שונות (מקרו ומיקרו).
3. להעמיק בהבנה המדעית של הפוטוסינתזה בעזרת כלים טכנולוגיים.
4. לפתח יכולת לטעון טענה ולהציג תוצר בצורה מסודרת.
5. לעודד רפלקציה על תהליך הלמידה, הכלים שבהם השתמשו והאתגרים שעמדו בפניהם.
________________________________________
חלק א' – פתיחה וסקירה של הנושא (5 דקות) 
1. חזרה קצרה על נושא הפוטוסינתיזה
המורה תרענן את הנושא של השיעור: הפוטוסינתזה, ותזכיר לתלמידות את עיקרי הדברים שנלמדו במפגשי הלמידה הקודמים.
השאלות שיכולות להנחות את השיחה:
• מהו תהליך הפוטוסינתזה?
• מה התפקיד של השמש, המים, פחמן דו-חמצני וכלורופיל בתהליך?
2. הצגת מטרות הפעילות
• המורה תסביר את מטרות הפעילות: איך בינה מלאכותית יכולה לשמש להמחיש את תהליך הפוטוסינתזה בצורה ויזואלית, ותציג את שני שלבי המשימה.
________________________________________
חלק ב' –יצירת התמונות (30 דקות)
.1 הסבר על שלב א' (5 דקות)
המורה תסביר לתלמידות את המשימה הראשונה בליווי דף הסבר לפעילות:
• יש ליצור שתי תמונות בעזרת בינה מלאכותית – אחת ברמת המקרו של הפוטוסינתזה (תמונה המציגה את התהליך בטבע, כמו צמחים משתמשים באור השמש) ואחת ברמת המיקרו (תמונה המציגה את התהליך בתוך התאים, כמו הכלורופלסטים בתאים).
•  המורה תסביר איך להשתמש ב-ChatGPT ליצירת רעיונות לתמונות וליצור פרומפטים לתמונות באמצעות MagicSchool או כלי בינה מלאכותית אחר.
2.התלמידות יתחילו לעבוד על המשימה (15 דקות)
• כל תלמידה תבחר שני פרומפטים ותיצור את התמונות המבוקשות.
• ניתן להיעזר בכלי "עשרת הדיברות" לכתיבת פרומפט לתמונה" כדי לטייב את התמונה
• המורה תעבור בין התלמידות ותסייע במקרה הצורך.
3.כל תלמידה תעלה את התמונות למצגת השיתופית יחד עם כותרות המתארות את התמונות. המורה תזכיר את החשיבות של שמירת הפרומפטים לכל תמונה.

חלק ג' –העלאת התמונות למצגת השיתופית (10 דקות)
1. העלאת תמונות למצגת (5 דקות)
• המורה תסביר כיצד להעלות את התמונות למצגת השיתופית, להוסיף את הכותרות ולוודא שכל תלמידה מצרפת את התמונות בצורה מסודרת.
• המורה תדגיש את החשיבות של הצגת כותרת ברורה ומפורטת לכל תמונה.
2. העלאת התמונות למצגת השיתופית (5 דקות)
• כל תלמידה תעלה את התמונות שנוצרו יחד עם הכותרות למצגת.
• התלמידות צריכות לבקר את התמונות שהן יצרו ולתעד במחברת אילו שגיאות מדעיות הן מצאו בתמונות ואילו מאפיינים בתמונות היו לדעתן נכונות מבחינה מדעית.
________________________________________
חלק ד' – דיון רפלקטיבי (10 דקות)
לאחר שהשיעור התנהל והיו על הלוח את התמונות עם הכותרות, יתחיל דיון קבוצתי:
שאלות לדיון:
1.היבט מדעי: איך התמונות שיצרתם מייצגות את תהליך הפוטוסינתזה ברמות המקרו והמיקרו? האם יש הבדל ברור בין האופן שבו תהליך הפוטוסינתזה מוצג ברמה הגדולה של הצמח ובין הדרך שבה הוא מוצג ברמה החלקיקית?
2. מגבלות השימוש בוויזואליזציה בבינה מלאכותית: מהן המגבלות של שימוש בכלי בינה מלאכותית ליצירת ויזואליזציה של תהליכים מדעיים? האם יש משהו שציפיתן לראות בתמונה ולא הצלחתן לקבל בעזרת הכלים הללו? כיצד זה יכול להשפיע על הבנתנו את התהליך המדעי?
3. היבט מטאקוגניטיבי:  במהלך הפעילות, איך הרגשתן כשעבדתן עם כלי הבינה המלאכותית? אילו אתגרים נתקלתן בהם בשיפור הפרומפטים והפקת התוצאות? מה למדתן על התהליך של יצירת תמונות מדעיות בעזרת AI?
סיכום במליאה
המורה מסכמת את הדיון, מחברת את התובנות שהעלו התלמידות ומדגישה את המהות של השימוש בכלים טכנולוגיים בהבנה מדעית. חשוב לציין בפני התלמידות את החשיבות של הביקורת כלפי תוצרי הבינה, כדאי לעודד את הבנות לכתוב פרומפט חדש מדויק יותר כדי לקבל תמונה מדויקת יותר מדעית.

נושא מפגש הלמידה: תרגול, חזרה והעמקה בתהליך הפוטוסינתזה
משך השיעור: 60 דקות
סוג הערכה: הערכה מעצבת + מסכמת
כלים טכנולוגיים: בוטים חכמים, מחשבים/טלפונים חכמים
________________________________________

רקע מדעי: תהליך הפוטוסינתזה הוא התהליך שבו צמחים, אצות ופתרנים משתמשים באנרגיית השמש כדי לייצר חומר אורגני (סוכר) מתוך מים ופחמן דו-חמצני, תוך שחרור חמצן. ברמת המיקרו, הפוטוסינתזה מתרחשת בתוך כלורופלסטים בתאי הצמח, במיוחד בגרנומים, שם ממוקמים הפיגמנטים כמו כלורופיל, הסופגים את אור השמש ומתחילים את שרשרת התגובות הכימיות. ברמת המקרו, הפוטוסינתזה חשוב לייצור המזון בצמחים ולהפיכתו למקורות אנרגיה עבור אורגניזמים אחרים, כמו בעלי חיים. ייצוג ברמות הבנה שונות מאפשר לתלמידות להבין את התהליך לעומק, מה שמחזק את כישוריהם להבין תהליכים ביולוגיים מורכבים.

מטרות השיעור:
1. הבנת תהליך הפוטוסינתזה: להבין ולהעמיק את הידע בנושא הפוטוסינתזה, הן ברמת המקרו והן ברמת המיקרו.
2. הערכה מעצבת: תהליך הלמידה עם הבוט מהווה הערכה מעצבת, שבה התלמידות מקבלות משוב מיידי על כל תשובה. הבוט מאפשר למידה מותאמת אישית על ידי אפשרות להתאים את דרגת הקושי של השאלות.
3. פיתוח חשיבה ביקורתית ויצירתית: פיתוח חשיבה ביקורתית ויצירתית באמצעות עבודה עם שאלות פתוחות וסגורות, תוך כדי ניתוח המשוב שמתקבל והבנת טעויות.
4. פיתוח כישורי עבודה קבוצתית: פיתוח כישורים חברתיים ויכולת לעבוד בצוות תוך כדי דיון והגעה להסכמה על תשובה נכונה או מלאה.
5. פיתוח עצמאות ולמידה עצמית: המטרה היא לעודד את התלמידות לקחת אחריות על תהליך הלמידה שלהן, להשתמש בטכנולוגיה כדי לשפר את הבנתן ולהרגיש בטוחות יותר בנוגע למידע.
________________________________________
מהלך מפגש הלמידה:
שלב 1: התנסות אישית עם הבוט (20 דקות)
1. הסבר כללי: התלמידות יקבלו הסבר קצר על הבוט והיכולות שלו. הבוט מספק שאלות סגורות ופתוחות על תהליך הפוטוסינתזה ומספק משוב מיידי על התשובות.
2. התחלת עבודה עם הבוט: כל תלמידה תיכנס לקישור שקיבלה, תקליד את שמה ותיכנס ישירות לחדר הכיתה בMagicschool, לאחר הכניסה לחדר יש לבחור בכלי "בוט אישי פוטוסינתיזה". יש להנחות את התלמידות לקרוא את ההסבר בפתיח הבוט. התלמידה צריכה לתעד את מה שלמדה על היכולות של הבוט בדף הניווט.
3. תרגול אישי: כל תלמידה תבחר שאלה מהבוט ותענה עליה . לאחר מכן, היא תעשה את הצעד הבא ותשיב על שאלה נוספת עד שתסיים לפחות 3 שאלות. היא תתעד את הטעויות שלה ואת המשוב שהבוט נתן לה על כל שאלה בה טעתה.
4. הזמנת מבחן סימולציה:
תלמידה שמעוניינת יכולה לבקש מבחן סימולציה מהבוט ולבצע אותו כדי לבדוק את רמת ההבנה שלה בנושא הפוטוסינתזה.
5. הערכה מעצבת: המשוב המיידי מהבוט במהלך תהליך הלמידה יעזור לתלמידות לזהות את טעויותיהן ולשפר את התשובות. הבוט מספק תמיכה ולמידה מותאמת אישית, כך שכל תלמידה יכולה לבקש תוך כדי העבודה עם הבוט לווסת את רמת הקושי של השאלות.
שלב 2: עבודה קבוצתית עם הבוט (25 דקות)
1. חלוקה לקבוצות: הכיתה תתחלק לקבוצות הטרוגניות של 3 תלמידות. בכל קבוצה, כל תלמידה תעבוד עם הבוט ותענה על שאלה אחת. המטרה היא לשתף פעולה ולהגיע לתשובה קבוצתית.
2. המשימה הקבוצתית: כל קבוצה תקבל שאלה אחת מהבוט, כל אחת תענה עליה במחברת שלה באופן עצמאי, ולאחר מכן כל תלמידה תציג את תשובתה לשאר חברי הקבוצה.
הקבוצה תדון יחד ותחפש תשובה מלאה ומדויקת ככל האפשר, תוך התחשבות בתשובות של כל אחת. סה"כ יש לענות על 5 שאלות כשמתוכן שתי שאלות פתוחות.
3. תיעוד התשובות: כל תלמידה תתעד את התשובות האישיות שלה במחברת, ואז תתעד גם את התשובה הקבוצתית שהתקבלה בדיון הקבוצתי.
4. בדיקה עם הבוט: בסיום העבודה הקבוצתית, הקבוצה תבדוק את התשובה שלה עם הבוט. האם התשובה נכונה ומלאה? האם יש משהו שפספסו?

שלב 3: הערכה מסכמת (15 דקות)
שאלון מקוון: כל תלמידה תקבל שאלון מקוון קצר שמטרתו לבדוק את הבנתה בנושא הפוטוסינתזה, מטרת השאלון לודא את הסטטוס של רמת הכיתה ולבחון דרכים להעלאת ההישגים של כל תלמידה. השאלון יכיל שאלות על התהליך ברמת המקרו והמיקרו ויכלול גם שאלה שמסכמת את תהליך העבודה עם הבוט.
לשיקול המורה, ניתן לאפשר לתלמידים לענות על השאלון יותר מפעם אחת זאת על מנת לגרום להם לתחושת הצלחה ומסוגלות. 
________________________________________
מטרות פדגוגיות, חינוכיות ורגשיות של המפגש:
1. הבנה מעמיקה של הפוטוסינתזה: תהליך הלמידה אישי וקבוצתי, כך שכל תלמידה יכולה להבין את התהליך באופן אישי ולהשיג הבנה עמוקה יותר על תהליך הפוטוסינתזה.
2. פיתוח יכולות חשיבה ביקורתית: התלמידות לומדות לחשוב בצורה ביקורתית על תשובותיהן ולדון בהן בקבוצה, תוך כדי ניתוח והבנת טעויות.
3. למידה מותאמת אישית: הבוט מאפשר לכל תלמידה לבחור את דרגת הקושי שמתאימה לה, כך שכל אחת יכולה לעבוד בקצב שלה ולקבל את התמיכה הדרושה לה.
4. עבודת צוות ויכולת להקשיב ולהביע דעה: העבודה הקבוצתית מחזקת את היכולת לשתף פעולה, להקשיב ולכבד דעות שונות, ולבנות תשובות מדויקות בשיתוף פעולה.
5. תחושת הצלחה וביטחון עצמי: באמצעות המשוב המידי מהבוט בתהליך הערכה המעצבת, התלמידות יכולות להרגיש שיפור בהבנתן ולהגביר את תחושת הביטחון שלהן בנוגע לנושא. בנוסף, שאלות המשוב רגשיות מאפשרות לתלמידות להבין את החוויות האישיות שלהן עם הכלי ולקבל תובנות נוספות על תהליך הלמידה.

פעילות מקדימה לדיבייט: ראיון וירטואלי עם פרופ' עדה יונת
________________________________________
מטרה:
במהלך הפעילות הזו, התלמידות יכינו שאלות לשיחה עם פרופ' עדה יונת, זוכת פרס נובל לכימיה לשנת 2009, במטרה להכיר אותה יותר טוב, ללמוד על הדרך שלה במדע, ולהבין כיצד היא מצליחה לשלב בין קריירה אישית לקריירה מקצועית.
הפעילות תכין את התלמידות לפתח חשיבה מעמיקה על הדילמה בין קריירה לחיים אישיים, נושא שיידון בדיבייט בהמשך.
________________________________________
הצגת המדענית: (2 דקות)
פרופ' עדה יונת היא מדענית בתחום הביולוגיה המולקולרית ויצרה מהפכה בתחום של חקר מבנה הריבוזום, שהוא חלק חשוב בתהליך ייצור החלבונים בתא. בזכות עבודתה זו, היא זכתה בפרס נובל לכימיה בשנת 2009. פרופ' יונת היא גם מודל להצלחה עבור נשים בתחום המדע, תוך שילוב של עבודה קשה, יצירתיות והתמדה. היא מדגימה כיצד ניתן לשלב בין קריירה מדעית מצליחה לבין חיים אישיים מלאים.
________________________________________
המשימה: (10 דקות)
לפני הפגישה הווירטואלית עם פרופ' יונת, התלמידות יכינו 2-3 שאלות שיכולות לעזור להן להכיר אותה יותר לעומק ולהבין את הדרך שלה בתחום המדע ובחיים האישיים. השאלות יכולות להתמקד בנושאים כמו:

• תחומי המחקר שלה

• הדרך שלה להיות מדענית מצליחה
• ההתמודדות עם אתגרים במדע ובחיים האישיים
• העצות שלה לנשים שרוצות לעסוק במקצועות תובעניים כמו מדע, רפואה, הייטק ועוד
________________________________________
הוראות לתלמידות: ההוראות במצגת מלווה מפגש. מהלך הראיון :15 דקות.
1. כתיבת השאלות:
o רשמי במחברת 2-3 שאלות שתרצי לשאול את פרופ' עדה יונת. השאלות צריכות להיות ממוקדות ומעניינות, ויכולות להתמקד במגוון נושאים שקשורים לקריירה שלה, לנשים בתחום המדע ולשילוב בין קריירה לחיים אישיים.
o שאלות לדוגמה:
 "איך הצלחת לשלב בין הקריירה המדעית לבין חיי המשפחה שלך?"
 "מה היו האתגרים המרכזיים בדרך שלך להיות מדענית מוכרת בעולם?"
 "איזה טיפים יש לך עבור נערות שרוצות לעסוק במדע ובתחומים טכנולוגיים?"
2. השתמשי ב-ChatGPT:
o אם את צריכה רעיונות לשאלות נוספות, השתמשי ב-ChatGPT כדי לחשוב על שאלות. את יכולה לשאול אותו את השאלות הבאות:
 "איזה שאלות כדאי לשאול מדענית מצליחה בתחום הביולוגיה המולקולרית?"
 "מהם האתגרים שנשים מדעניות נתקלות בהם, ואילו שאלות כדאי לשאול אותן כדי ללמוד יותר?"
הערה: חשוב שהתלמידות ישתמשו ב-ChatGPT כדי להרחיב את אפשרויות השאלות שלהן, כדאי לוודא שהשאלות נוגעות גם לתחום המדעי וגם לחיים האישיים של פרופ' יונת.

4. מהראיון הוירטואלי – יש להיכנס לחדר הכיתה בMagic School ולבחור בכלי ראיון עם דמויות
במהלך הראיון תשמעו את פרופ' יונת מדברת על הדרך שלה בתחום המדע, על ההתמודדות שלה עם האתגרים האישיים והמקצועיים, ואם תרצו תקבלו ממנה עצות על איך לשלב קריירה עם חיים אישיים.
________________________________________
סיום הפעילות:
לאחר הראיון, התלמידות יעבדו על חיבור השאלות והתשובות לדיבייט שייערך בשלב הבא, בו יתמודדו עם הדילמה של שילוב קריירה עם חיים אישיים.

מהלך הדיבייט – הוראות למורה
שלב 1 – הקדמה והצגת הנושא (10 דקות) באמצעות המצגת
1. הצגת הנושא לתלמידות:
"האם קריירות כמו מדע, רפואה, הייטק והנדסה דורשות פשרה בין קריירה מצליחה לחיי משפחה מאוזנים?"
הסבר על הדילמה שמציבה השאלה, תוך הצגת העובדה שבתחומים אלו ישנם אתגרים ייחודיים שמעמידים בפני נשים צורך לבחור לעיתים בין קריירה מרשימה לבין חיי משפחה מאוזנים.
2. הסבר על מטרת הדיבייט – להציג טיעונים בעד ונגד הדילמה, תוך שימוש במידע שמצאו במהלך העבודה עם ChatGPT.
3. הצגת ההנחיות לדיבייט – כל קבוצה תצטרך להציג את עמדותיה ולהגיב לעמדות הקבוצה השנייה, תוך שמירה על סגנון של דיון מכבד והקשבה לטיעונים השונים.
שלב 2 – עבודה עם ChatGPT (10 דקות)
1. הנחיית התלמידות לעבוד עם ChatGPT על מנת לאסוף טיעונים, דוגמאות וסטטיסטיקות שיכולות לתמוך בעמדות שלהן (בעד ונגד הדילמה).
2. הנחיית התלמידות לשאול את ChatGPT שאלות כמו:
• "מהן ההתמודדויות של נשים במדע וברפואה בהיבט של איזון עבודה-משפחה?"
• "מהם היתרונות והחסרונות של קריירות תובעניות (כמו מדע, רפואה, הייטק) כשמדובר בהשגת איזון משפחתי?"
• "האם יש פתרונות שיכולים לעזור לאזן בין קריירה משפחתית לקריירה מקצועית?"
3. כל תלמידה תעבוד על תיעוד התשובות שהתקבלו מ- ChatGPT בטבלה או דף רישום, תוך שימת דגש על טיעונים ודוגמאות רלוונטיות.
שלב 3 – הכנה לדיבייט (10 דקות)
1. חלוקה לקבוצות:
קבוצה 1: בעד הדילמה – טוענת כי קריירות אלו דורשות פשרה בין קריירה מצליחה לחיי משפחה מאוזנים.
קבוצה 2: נגד הדילמה – טוענת שניתן למצוא איזון בין קריירה מצליחה לחיי משפחה, גם במקצועות תובעניים.
2. הנחיית התלמידות להשתמש בטיעונים ובמידע שנמצא בעבודה עם ChatGPT כדי לגבש את עמדתן ולהכין את הצגת הטיעונים שלהן. כדאי לבקש מהקבוצות לתעד את הטיעונים המרכזיים על פלקט/בריסטול
3. כל קבוצה תשתף רעיונות בתוך הקבוצה כדי למקד את הטיעונים ולוודא שיש מענה לכל אחת מהנקודות המרכזיות של הדילמה.
שלב 4 – הדיבייט (15 דקות)
1. הצגת השאלה לדיבייט: "האם קריירות כמו מדע, רפואה, הייטק והנדסה דורשות פשרה בין קריירה מצליחה לחיי משפחה מאוזנים?"
2. כל קבוצה תציג את עמדתה, כאשר כל חבר קבוצה יציג טיעונים מרכזיים מתוך המידע שנמצא ב- ChatGPT.
3. לאחר הצגת הטיעונים הראשוניים, הקבוצות יתחילו בתשובות ובתגובה אחת לשנייה, תוך שמירה על סגנון מכבד.
4. מתן זמן לתלמידות לשאול אחת את השנייה שאלות על בסיס הטיעונים שהוצגו, ולהציע פתרונות יצירתיים או לחשוב על גישות חלופיות.
5. הנחיית התלמידות להתייחס לטיעונים שהציגו, ולבצע גם הערכה עצמית על טיבם, כדי לעזור להן להפיק את המיטב מהדיבייט.
שלב 5 – סיכום הדיבייט (5 דקות)
1. בסיום הדיבייט, הנחיית התלמידות לסכם את עמדותיהן האישיות בנוגע לדילמה. האם הן חושבות שניתן למצוא איזון בין קריירה לחיי משפחה במקצועות תובעניים?
2. הנחיית התלמידות לשתף את תחושותיהן לגבי השימוש ב- ChatGPT במהלך הכנת הטיעונים.
• האם המידע שהן קיבלו עזר להן להבין את הדילמה טוב יותר?
• אילו טיעונים ומידע מתוך ChatGPT היו הכי מועילים?
3. סיום השיעור בהדגשה על החשיבות של שמירה על איזון בין קריירה לבין חיים אישיים, במיוחד במקצועות שמחייבים השקעה רבה, וכן על האפשרות למצוא פתרונות יצירתיים להתמודדות עם הדילמה. כדאי לבקש שכל משתתפת תסכם במילה אחת את הפעילות שהיא עברה היום.

היבטים פדגוגיים של המשימה:
• למידה מותאמת אישית: המורה יכולה לפקח על כל תלמידה בזמן העבודה עם ChatGPT, ולוודא שכל אחת מקבלת את המידע המותאם ביותר לרמתה.
• פיתוח מיומנויות אקדמיות: הדיבייט עוזר לתלמידות לפתח כישורים של חיפוש מידע, סינתזה של טיעונים ויכולת ביטוי משכנע.
• פיתוח כישורים חברתיים: העבודה הקבוצתית והדיבייט משפרים את כישורי השיח, השיתוף וההקשבה לאחרים.
היבטים רגשיים של המשימה:
• העצמת תלמידות: הפעילות עוסקת בהעצמה של נשים בתחום המדע, הרפואה וההייטק, ומדגימה כיצד ניתן לשלב קריירה מצליחה עם חיים אישיים.
• ביטחון עצמי: התלמידות עשויות להרגיש יותר בטוחות בכישוריהם בתהליך של חיפוש מידע עצמאי, שימוש בבינה מלאכותית, והצגת עמדות בצורה מסודרת ומנומקת.