חומר רקע
תמצית
מסמך זה נכתב לקראת דיון בוועדת המדע והטכנולוגיה של הכנסת ב- 19 בינואר 2010 בנושא "החינוך למדעים ולטכנולוגיה". המסמך מציג תמונת מצב תמציתית של לימודי המדעים בבתי הספר העיוניים,1 תוך התייחסות למספר שעות הלימוד, תכני הלימוד, שיעור הלומדים, הישגיהם וכוח ההוראה. נושא לימודי המדעים הוא נושא רחב היקף, לצורך מסמך זה התמקדנו בלימודי פיזיקה, כימיה, ביולוגיה, מדע וטכנולוגיה בחברה (מוט"ב) ומדעים וטכנולוגיה, זאת למרות שבמשרד החינוך קיימות עוד מספר תוכניות ומגמות לימוד הקשורות לתחומי המדעים.
מהמסמך עולים, בין היתר, הממצאים האלה:
• מסגרת השעות המומלצת ללימודי מדעים וטכנולוגיה בבתי הספר היסודיים על פי תוכנית הלימודים היא: 3 -4 שעות שבועיות (להלן ש"ש) בכיתות א' ו-ב'; 4-5 ש"ש בכיתות ג' ו-ד'; ו- 5- 6 ש"ש בכיתות ה' ו- ו'. על פי תוכנית הליבה, תלמידי בתי הספר היסודיים בכל המגזרים אמורים ללמוד לא פחות מ-3 ש"ש, בכל כיתה מכיתות א' – ו'. היקפי הלימודים בפועל משתנים בין מגזרים ובין חינוך דתי לחילוני ובחלק מן המקרים היקף השעות איננו הולם אף לא את תוכנית הליבה, בין השאר בשל מחסור בשעות הוראה. על פי תוכנית הלימודים שיעורי מדע וטכנולוגיה אמורים להתקיים, החל מכיתה ג', בחדר מעבדה. לא נתקבלו ממשרד החינוך נתונים אודות מידת יישום הדבר בפועל.
• ועדת הררי המליצה כי היקף לימודי מדע וטכנולוגיה (מו"ט) בחטיבות הביניים יעמוד על כ- 6 ש"ש וכך גם הוגדר בתוכנית הלימודים. על פי חוזר מנכ"ל מכסת השעות המינימלית המחייבת בלימודי מדע וטכנולוגיה בחטיבות הביניים היא 4 ש"ש בכיתה ז' ו-5 ש"ש בכל שנה בכיתות ח'–ט'. כיום במקום 6 השעות השבועיות שיועדו למקצוע זה, נלמדות לכל היותר 4 שעות שבועיות בכל אחת מהכיתות ז'–ט' ובמקרים רבים אף הרבה פחות.
• לפי תוכנית הלימודים אמורים כלל תלמידי התיכון ללמוד בכיתה י' כחלק מלימודי החובה 9 שעות שבועיות בתחומי המדעים (פיזיקה, כימיה וביולוגיה). בפועל בחלק ניכר מבתי הספר לא נלמדים לימודי מדעים בכיתות י', למעט תלמידי המגמות המדעיות.
• בניגוד להמלצות דוח הררי כי כל תלמיד שאינו לומד במגמת מדעים ילמד בתיכון לימודי מדע וטכנולוגיה בחברה (מוט"ב) בפועל אין כיום חובת לימודי מוט"ב.
• כיום, אין חובת לימודי מעבדה בכימיה, עקב בעיה של תגמול על העבודה הנוספת של המורים. זאת בניגוד לחובת מעבדה בפיזיקה ובביולוגיה.
• בין 10% ל- 15% מכלל הניגשים לבגרות ניגשים לבגרות בכל אחד מתחומי המדעים (פיזיקה, כימיה וביולוגיה). רוב הניגשים בוחרים ברמה הגבוהה (5 יח"ל).
• שיעור העוברים בהצלחה את בחינות הבגרות במדעים, מכלל הניגשים אליהן, גבוה ושמר על יציבות בשנים תשס"ו-תשס"ח: 99% בביולוגיה; 97%-98% בפיזיקה וכ- 97% בכימיה.
• ציוני בחינות המיצ"ב ומבחנים בינלאומיים משקפים פערים עמוקים במערכת החינוך בין תלמידים ממגזרים שונים ובין תלמידים מרקע חברתי-כלכלי שונה.
• היקף לימודי המדעים באחוזים מכלל שעות החובה בישראל בהשוואה למדינות נבחרות, בגילאי 9-11, גבוה במעט מממוצע מדינות ה- OECD ודומה למדינות אחרות, אך נמוך מן המקובל באותן מדינות בגילאי 12-14.
• מספר המורים במקצועות המדעיים פיזיקה, כימיה וביולוגיה, בחטיבה העליונה, ירד לאורך השנים: בפיזיקה מ-967 מורים בשנת 1996 ל- 827 מורים ב- 2008; בכימיה מ- 794 ב- 1996 ל- 660 ב- 2008 ובביולוגיה מ- 1,141 ב-1996 ל- 1,117 ב-2008. גילם הממוצע של המורים למדעים בחטיבה העליונה עלה. בשנת 2008 היה הגיל הממוצע של מורי הפיזיקה 47.6; של מורי הכימיה 46.2 ושל מורי הביולוגיה 44.8; בשנת 2006 היה גילם הממוצע: 43.2 בפיזיקה; 41.5 בכימיה ו- 41 בביולוגיה.
1. רקע
ניתן לסמן שתי מטרות מרכזיות ללימודי מדעים בבתי הספר. הראשונה, הבסיסית והכללית ביותר, רואה בחינוך מדעי אמצעי לאספקת ידע וכלים הכרחיים לאזרח במאה ה-21. לימודי המדע בבתי הספר על פי גישה זו הינם צורך בסיסי, ללא קשר הכרחי לעיסוק האקדמי או המקצועי העתידי של התלמיד. השנייה רואה בחינוך מדעי בבתי הספר הכנה לעתיד בצבא, באוניברסיטה ובתעשייה. הצבא שעושה כיום, עוד יותר מבעבר, שימוש בטכנולוגיות עתירות ידע, נזקק לחיילים בעלי ידע בסיסי במקצועות המדעיים. ככל שרמת הידע של המתגייסים לצבא נמוכה יותר, נזקק הצבא למשאבים גדולים יותר ולזמן רב יותר בהליך ההכשרה של המתגייסים. בדומה, תלמידי המדעים באוניברסיטאות, נדרשים גם כן לידע שיהווה בסיס לידע המתקדם שהם עתידים לרכוש באוניברסיטה. נוסף על כך במקרה של האוניברסיטאות, היעדר ידע כזה עשוי להגביל מראש את תחום העניין של הסטודנטים ולכן להקטין את מספר הלומדים מקצועות אלה, אשר מהווים כולם את בסיסי הידע של מחקר בתחומי המדעים המדויקים.
השכלה איננה מתחילה באוניברסיטאות אלא בבתי הספר. שיפור רמת ההישגים בבתי הספר ועידוד רכישת ידע מדעי בסיסי באמצעות לימודים במגמות מדעיות צפוי להשפיע לחיוב הן על המשך המצוינות האקדמית והן על הכלכלה הישראלית התלויה רבות בכוח אדם איכותי, עתיר ידע. מחקרים שונים מצביעים על קשר ברור בין השכלה ומוביליות חברתית ומכאן עוד היבט בחשיבותם של לימודים בית ספריים ברמה נאותה. אלה ידגישו את המסוגלות של התלמיד ויובילו אותו לבחור להמשיך ולהעשיר את ידיעותיו על ידי לימודים מתקדמים.
בנובמבר 1990 מונתה על-ידי שר החינוך והתרבות דאז, זבולון המר ז"ל, ועדה לבדיקת מצב לימודי המדעים. דוח הוועדה העליונה לחינוך מדעי וטכנולוגי – "מחר 98" (המכונה גם "דוח הררי", על שם יו"ר הוועדה, פרופ' חיים הררי, שהיה אז נשיא מכון ויצמן למדע) הוגש באוגוסט 1992 לשרת החינוך דאז שולמית אלוני. בין ההמלצות המרכזיות בדוח זה:
• מדע וטכנולוגיה לכול: יש להקנות חינוך מדעי ודרכי חשיבה מדעית לכל התלמידים מגן הילדים ועד החטיבה העליונה, ובכלל זה תלמידים שאינם ניגשים לבחינות הבגרות במדעים ותלמידים בנתיב הטכנולוגי.
• יש להנהיג מקצוע משולב של מדע וטכנולוגיה בהיקף רחב של 6 שעות שבועיות (להלן ש"ש) לתלמיד, בכל אחת מכיתות חטיבת-הביניים.
בעקבות המלצות הוועדה הוכנה תוכנית חדשה למקצוע המשולב בחטיבת-הביניים, מדע וטכנולוגיה. תוכנית זו נשענה ביסודה על התוכניות בביולוגיה ובפיזיקה-כימיה שגובשו בשנות ה- 80 אך נוספו לה נושאים נוספים וכן פרקים בטכנולוגיה. תוכנית זו היא בין-תחומית, כלומר היא מאפשרת למורה חופש ליצור רצף בין מקצועות הלימוד המדעיים (כנגד מאפיין זה של התוכנית מושמעת כיום ביקורת מצד אנשי מדע, כפי שיפורט להלן).
בחטיבה העליונה השינוי העיקרי היה בהנהגת מקצוע חדש: מוט"ב – מדע וטכנולוגיה בחברה המודרנית. הכוונה הייתה למקצוע שילמדו בכל בתי-הספר בנתיבים העיוניים והטכנולוגיים התלמידים שאין בכוונתם להמשיך בלימודים בכיוון מדעי-טכנולוגי, ואשר יקנה לתלמידים אלה מיומנויות בסיסיות של חשיבה מדעית.
2. תכנית הלימודים ושעות הלימוד
על פי מבנה לימודי המדעים כיום מגיל הגן ועד לסיום חטיבת הביניים לומדים התלמידים מקצוע מאוחד הנקרא "מדע וטכנולוגיה" ובגילאי התיכון יכולים התלמידים לבחור בין מגמות שונות והיקפי התמחות שונים, כפי שיובהר להלן.
2.1. לימודי מדע וטכנולוגיה בבית הספר היסודי2
תכנית הלימודים בבתי הספר היסודיים "לימודי מדע וטכנולוגיה" אמורה לספק לתלמידי בתי הספר ידע בסיסי ואינטגרטיבי בנושאי מדע טכנולוגיה וחברה. לבד מן הידע הנדרש אמורים הלימודים לפתח מיומנויות חשיבה ולמידה. אופי הלימודים הוא כזה שנושאים חוזרים ונלמדים יותר מפעם אחת במסגרת הרב שנתית מתוך דגשים שונים בהתאם לתחום הספציפי בו עוסקים תוך הדגשת הרלבנטיות של הנושא לחיי התלמידים ולמציאות כיום.
תכנית הלימודים מעוגנת במסמך סטנדרטים שמגדיר את היעדים והמטרות של הלמידה: מה על התלמידים לדעת ומה הם אמורים להיות מסוגלים לבצע.
מסגרת השעות המומלצת על פי תוכנית הלימודים היא 3 -4 ש"ש בכיתות א' ו-ב'; 4-5 ש"ש בכיתות ג' ו-ד'; ו- 5- 6 ש"ש בכיתות ה' ו- ו'. על פי תוכנית הליבה, תלמידי בתי הספר היסודיים בכל המגזרים אמורים ללמוד לא פחות מ-3 ש"ש, בכל כיתה מכיתות א' – ו'.
מבדיקה אקראית ולא מייצגת עולה כי היקפי הלימודים בפועל משתנים בין מגזרים ובין חינוך דתי לחילוני ובחלק מן המקרים היקף השעות איננו הולם את תוכנית הליבה, בין השאר בשל מחסור בשעות הוראה. לדברי מפמ"רית מדע וטכנולוגיה, הגב' שושי כהן, אכן חלק מבתי הספר אינם מקיימים את הנחיות משרד החינוך והנושא מצוי בטיפול.
יצוין כי על פי תוכנית הלימודים, בכיתות א' ו- ב' אין חובה כי מורי מדע וטכנולוגיה יהיו בעלי הכשרה ספציפית בתחום. לעיתים קרובות מורים אלו הם מחנכי הכיתה שלהם מעט הכשרה ייעודית בתחום המדעים.
על פי תוכנית הלימודים שיעורי מדע וטכנולוגיה אמורים להתקיים החל מכיתה ג' בחדר ייעודי למטרה זו (מעבדה). לא נתקבלו ממשרד החינוך נתונים אודות מידת יישום הדבר בפועל.
2.2. לימודי מדע וטכנולוגיה בחטיבות הביניים
כאמור, לימודי המדע והטכנולוגיה (מו"ט) המונהגים כיום בחטיבות הביניים הם פועל יוצא של המלצות דוח ועדת הררי. שהמליצו על "איגום כל שעות המדע, האומנויות ומלאכות בחטיבת הביניים לכלל מקצוע משולב אחד שייקרא מדע וטכנולוגיה". ועדת הררי המליצה כי היקף הלימודים יעמוד על כ- 6 ש"ש וכך גם הוגדר בתוכנית הלימודים.3
בפועל תכנית זו איננה מיושמת ולא יושמה גם בעבר. על פי מחקר שפורסם בהד החינוך4 כבר בעת יישום הפרויקט הוקצו 3 ש"ש בלבד בכיתה ז', 3 בכיתה ח' ו- 5 ש"ש בכיתה ט'. על פי חוזר מנכ"ל מאפריל 2009,5 מכסת השעות המינימלית המחייבת בלימודי מדע וטכנולוגיה בחטיבות הביניים היא 4 ש"ש בכיתה ז' ו-5 ש"ש בכל שנה בכיתות ח'–ט' – כפי שנקבע במפורש בתוכנית הליבה לחטיבות-הביניים. כיום במקום 6 השעות השבועיות עליהם המליצה ועדת הררי ועל אף היקף השעות שנקבע בחוזר מנכ"ל, נלמדות לכל היותר 4 שעות שבועיות בכל אחת מהכיתות ז'–ט' ובמקרים רבים אף הרבה פחות.
יש לציין כי מבקר המדינה התייחס לנושא בדוח שפורסם במאי 2009 בציינו כי מקצוע המדעים והטכנולוגיה אינו נלמד בבתי-הספר היסודיים ובחטיבות-הביניים בהיקף השעות שקבע משרד החינוך (זהו אחד מ-26 המקצועות שלגביהם מצא המבקר ממצא כזה).6
בתשובת ד"ר ויניק, עד לאחרונה מנהלת מינהל מדע וטכנולוגיה במשרד החינוך, לפניית מרכז המחקר והמידע של הכנסת ביוני 2009, נאמר כי במסגרת הגדרת היעדים הנוכחיים של משרד החינוך נקבע כי תתוגבר הקצאת שעות הלימוד למקצועות היסוד, ובתוך כך למקצוע המדעים בחטיבות-הביניים. על-פי החלטה זו, משנת הלימודים הנוכחית, תש"ע (2009/10), יוקצו בהדרגה שעות לימוד לתגבור לימודי המדע והטכנולוגיה בכיתות ז'–ט': תחילה יוקצו שעות לשם הבטחת לימודים בהיקף של 4 ש"ש בכל כיתות ז' במערכת החינוך, ולאחר מכן, בשנים תשע"א–תשע"ב, יוקצו שעות לשם הבטחת לימודים בהיקף של 5 ש"ש בכיתות ח' ובכיתות ט'.7
כל שיעורי מו"ט בחטיבה אמורים, על פי תוכנית הלימודים, להתקיים בחדר מדע וטכנולוגיה (מעבדה). לא ברור מהי מידת היישום בפועל של הנחייה זו.
לבד מסוגיית היקפי השעות, הועלו ביקורות שונות על תכנית הלימודים ואופן יישומה. לטענתו של פרופ' גלילי, יו"ר ועדת המקצוע בפיזיקה, מקצוע המדע והטכנולוגיה הנלמד כיום בחטיבות-הביניים אינו מיושם באופן אינטגרטיבי כפי שתוכנן, בין היתר משום שרבים מהמורים המלמדים אותו הוכשרו כמורים לביולוגיה ונטייתם הטבעית היא ללמד את התחום שבו הם בקיאים יותר, על חשבון תחומים אחרים.8
במחקר שפורסם ביוני 2009 בהד החינוך9, ואוזכר לעיל צוין כי תמונת המצב היום היא ש"ההוראה ברוב המקרים דיסציפלינארית ומתמקדת בידע מדעי ולא במו"ט". בין הסיבות שמונים מחברי המחקר ליישום החלקי מאוד של המלצות הררי בנושא: עמימות המושג טכנולוגיה ודגשים שונים שניתנו ליישומו בלימודים; מחסור בשעות לימוד; סגירת מרכזי התמיכה האזוריים שעסקו בהכשרת מורים והסבתם למרכזי פסג"ה (פיתוח סגלי הוראה) שלהם אפקטיביות נמוכה יותר וקיצוצים בשעות ההשתלמות למורים.
בסוף המאמר כותבים מחבריו כך: אם משתמשים בהמלצות של ועדת הררי כמדדים להערכת המשקעים שנותרו מפרויקט "מחר 98" במסגרת הוראת מו"ט בחטיבת הביניים, המסקנה קשה: מעט מאוד נשאר בשטח. בין הסיבות שמונים מחברי הדוח לכך: היעדר תוכניות לטווח ארוך: ניסיונות להוביל שינוי באמצעות רפורמות תכופות אשר לעיתים קרובות סותרות זו את זו וציפייה לשינוי ללא אורך הרוח הנדרש; משרד החינוך אינו ארגון לומד: משרד החינוך אינו יוזם תהליכי הפקת לקחים ביחס לפרויקטים קודמים שלו (דוגמת מחר 98); בניגוד לשינוי התכוף בהנהלת המשרד (שר ומנכ"ל) חל שינוי מועט יחסית בדרג מנהלי הביניים.10
2.3. לימודי המדעים פיזיקה, כימיה, ביולוגיה ומוט"ב בתיכונים
לפי תוכנית הלימודים אמורים כלל תלמידי התיכון ללמוד בכיתה י' כחלק מלימודי החובה 9 ש"ש (שעות שבועיות) בתחומי המדעים (פיזיקה, כימיה וביולוגיה); בפועל בחלק ניכר מבתי הספר לא נלמדים לימודי מדעים בכיתות י'.11
לדברי מפמ"רית כימיה, ד"ר ניצה ברנע, למרות החלטה לחייב לימודי מדעים בהיקף של לפחות 6 ש"ש בכיתה י', אין כיום חובת לימודי מדעים בכיתה י' ורוב התלמידים אינם לומדים מדעים בכיתה י'. תלמידים הבוחרים מגמת לימוד מדעית לבגרות, מתחילים את לימודי המגמה בכיתה י' ומי שאינם לומדים מגמת מדעים או מוט"ב (ראו בהמשך) לרוב אינם לומדים כלל מקצועות מדעיים בתיכון.12
המגמות המדעיות בנויות באופן מודולארי כך שניתן לסיים יחידת לימוד 1 (להלן יח"ל), בכיתה' י' – יחידה המספקת ידע בסיסי בתחום הנלמד; 3 יח"ל ו- 5 יח"ל ב-3 שנות לימוד. כמפורט בטבלה להלן:
היקף שעות הלימוד במגמת מדעים (פיזיקה או כימיה או ביולוגיה) במסלול עיוני
5 יחידות לימוד
3 יחידות לימוד
1 יחידת לימוד
שעות
שנתיות
שעות
שבועיות
שעות
שנתיות
שעות
שבועיות
שעות
שנתיות
שעות
שבועיות
שעות
הכיתה
90
3
90
3
90
3
י'
360
12
180
6
י"א-י"ב
450
15
270
9
90
3
סה"כ
יו"ר ועדת המקצוע בפיזיקה, הפרופ' יגאל גלילי, ציין בדיון בוועדת החינוך כי בניגוד להגדרות הרשמיות היקף הלימודים בפועל קטן בכ- 100 – 150 שעות שנתיות כך שבמקום ללמוד 450 שעות לומדים התלמידים בפועל כ- 300 – 350 שעות בכלל לימודי המגמה המדעית.13
לשאלת מרכז המחקר והמידע באשר למס' שעות המעבדה ולשאלה האם קיימת חובה לבצע לימודי מעבדה כחלק מלימודי המגמות המדעיות (פיזיקה, כימיה וביולוגיה). השיבה מפמ"רית כימיה, ד"ר ניצה ברנע, כי כיום לימודי המעבדה בכימיה אינם חובה עקב בעיה של תגמול על העבודה הנוספת של המורים. למרות האמור מרביתם של תלמידי הכימיה הניגשים לבגרות מבצעים בין חצי יח"ל ליח"ל אחת במעבדה. ברנע גם ציינה כי עקב גודלן המוגבל של המעבדות ניתן ללמד בהן עד 20 תלמידים בלבד בשיעור ולכן בכיתות רבות יש צורך לפצל את הכיתה כדי לקיים שיעור במעבדה.14
לא ברור כיצד מקצוע מדעי ניסויי דוגמת כימיה אמור להילמד ללא חובת לימודי מעבדה.
לדברי מפמ"רית ביולוגיה, הגב' רותי מנדלוביץ, לימודי המעבדה בביולוגיה הינם חובה עבור תלמידי המגמה והם נלמדים בהיקף של כ- 2 ש"ש בכיתה י"א ו- 2 ש"ש בכיתה י"ב.15
לדברי מפמ"ר פיזיקה, מר צביקה אריכא, לימודי המעבדה בפיזיקה הם חובה בהיקף של יח"ל 1 מתוך 5 יח"ל, המהוות 90 שעות שנתיות על פני 3 שנות הלימודים. גם תלמידי 3 יח"ל חייבים בלימודי מעבדה.16
נוסף על לימודי הפיזיקה, הכימיה והביולוגיה קיימים לימודי מדע וטכנולוגיה בחברה (מוט"ב) שמטרתם להעניק מיומנויות בסיסיות של חשיבה מדעית עבור תלמידים שאינם בוחרים במגמה מדעית- עיונית או טכנולוגית. גם תלמידי מוט"ב מתחילים את לימודי המוט"ב בכיתה י'. תוכנית לימודים זו הוקמה כחלק מיישום מסקנות דוח מחר 98 (דוח הררי). תלמידי מוט"ב לומדים בין 2 ל- 3 יח"ל לבגרות ובהתאמה בין 6 ל- 9 ש"ש בכל שנה משנות התיכון. לדברי מפמ"רית המקצוע, ד"ר מיכל נחשון, בשנת תשס"ט נבחנו במקצוע 2,424 תלמידים. לדבריה תכנית מוט"ב שהוקמה בעקבות דוח הררי היא המסגרת המערכתית הראשונה מאז קום המדינה שנותנת מענה ללימודי מדעים בתיכון עבור תלמידים שאינם לומדים מגמת מדעים. לדבריה בניגוד להמלצות דוח הררי כי כל תלמיד שאינו לומד במגמת מדעים ילמד לימודי מוט"ב בפועל אין כיום חובת לימודי מוט"ב. עוד ציינה נחשון, כי בניגוד להתחייבות של המזכירות הפדגוגית לבצע מבחן חיצוני לתלמידי מוט"ב את המבחן כיום מחבר המפמ"ר ואין חובת בחינה במוט"ב למי שאינו ניגש לבגרות בתחום.17
2.4. שעות לימודי מדעים השוואה בינלאומית
שעות הוראה לפי נושא וגיל - אחוזים מכלל שעות החובה (2007)18
גילאים 9-11
גילאים 12-14
קריאה*
מתמטיקה
מדעים
שפה זרה
אחר
קריאה*
מתמטיקה
מדעים
שפה זרה
אחר
ישראל
19%
18%
9%
11%
43%
14%
14%
9%
15%
48%
OECD
23%
16%
8%
8%
45%
16%
13%
12%
13%
46%
דנמרק
26%
17%
8%
9%
40%
20%
13%
14%
18%
35%
פינלנד
21%
18%
10%
9%
42%
13%
13%
17%
14%
43%
קוריאה
19%
13%
10%
5%
53%
13%
11%
11%
10%
55%
ספרד
22%
17%
9%
13%
39%
16%
11%
11%
10%
52%
*קריאה כתיבה וספרות
כפי שניתן לראות בטבלה, היקף לימודי המדעים באחוזים מכלל שעות החובה בישראל בהשוואה למדינות נבחרות, גבוה במעט מממוצע מדינות ה- OECD ודומה למדינות אחרות בגילאי 9-11 אך נמוך מן המקובל במדינות המוצגות בגילאי 12-14. עם זאת, יש לסייג השוואה זו, כיוון שכפי שעולה מן המסמך, בישראל קיים פער ניכר בין שעות הלימוד כפי שהן מוגדרות בתוכנית הלימודים לשעות הלימוד בפועל.
3. נתונים על תלמידי המדעים
הנתונים על שיעור הניגשים לבגרות כפי שיוצגו להלן מספקים אינדיקציה מרכזית באשר להיקף הלומדים ורמת ההישגים שלהם.
3.1. שיעור הניגשים לבגרות בפיזיקה, כימיה וביולוגיה19
על פי משרד החינוך, שיעורם של הניגשים לבגרות במקצועות הבחירה המדעיים הוא נמוך. להלן נתונים אודות השנים האחרונות.20
ניגשים לבגרות בפיזיקה כימיה וביולוגיה ושיעורם מכלל הניגשים לבגרות, תשס"ו- תשס"ח
פיזיקה
כימיה
ביולוגיה
תשס"ו
10,637
13%
8,689
10%
12,344
15%
תשס"ז
11,067
13%
9,100
11%
12,756
15%
תשס"ח
11,273
13%
9,362
11%
13,021
15.5%
כפי שניתן לראות בטבלה לעיל, בין השנים תשס"ו- תשס"ח לא חל שינוי ניכר במספר הניגשים לבגרות בתחומי המדעים (כימיה; פיזיקה וביולוגיה) ובשיעורם מתוך כלל הניגשים לבגרות. כיון שבנתונים המפורסמים על ידי משרד החינוך לא מצוין מהו שיעורם של הלומדים יותר ממגמה מדעית אחת, לא ניתן לחבר את שיעורי הניגשים לבגרות כך שתהיה תמונה כוללת של שיעור הניגשים לבגרות במדעים. עם זאת, ניתן לומר כי שיעור כלל הניגשים לבגרות בתחום המדעים דלעיל אינו עולה על 38% מכלל הניגשים.
לדברי ד"ר ניצה ברנע, מפמ"רית כימיה לימודי הכימיה הפכו לפופולאריים בקרב תלמידים דוברי ערבית. לדבריה כ-50% מתלמידי הכימיה לבגרות הם מהמגזרים הערבי, דרוזי ובדואי. למרות שלא ניכר שינוי במספרם הכולל של הלומדים, ניתן לסמן שינוי שלילי ביחס למקצוע בקרב דוברי עברית ולעומת זאת שינוי חיובי בקרב האוכלוסייה הערבית.21
מתוך כלל הניגשים לבגרות בתחומי המדעים רוב הניגשים בוחרים ברמה הגבוהה (5 יח"ל): 87%- 85 בביולוגיה; 73% - 69% בפיזיקה ו- 79%- 74% בכימיה. על אף שיעורים גבוהים אלו מדובר במספר נמוך של תלמידים. לדברי הפרופ' בת שבע אלון ממכון וייצמן, אם מתייחסים אך ורק למסיימי 5 יחידות פיזיקה לדוגמא, אשר מהווה תנאי סף ללימודים גבוהים במקצועות ההנדסה, הרי שבשנת תשס"ח סיימו רק כ- 7,700 תלמידים העומדים בתנאי הסף. אלה אמורים להוות את תשתית ההון האנושי לפיזיקה ולמקצועות ההנדסה.22
3.2. הישגים23
• שיעור העוברים בהצלחה את בחינות הבגרות במדעים, מכלל הניגשים אליהן, גבוה ושמר על יציבות בשנים תשס"ו-תשס"ח: 99% בביולוגיה; 97%-98% בפיזיקה וכ- 97% בכימיה.
• מבין הניגשים לבגרות במדעים ברמה הגבוהה (5 יח"ל) כמחצית או יותר מצטיינים (ציון של 85 ומעלה) בבחינה (49% בביולוגיה; 57% בפיזיקה ו- 58% בכימיה); מבין הניגשים ברמה הרגילה (1 ו- 3 יח"ל) כשליש מצטיינים בבחינה (29% בביולוגיה; 28% בכימיה ו- 36% בפיזיקה).
4. כוח ההוראה
מלבד היקף השעות שניתן במערכת החינוך להוראת מדעים, על מנת לעמוד על מצב לימודי המדעים חשוב לבחון את היקפו של כוח ההוראה הקיים והאם היקף זה עונה על צרכי המערכת.
לדברי ד"ר עופר רימון, מנהל המינהל למדע ולטכנולוגיה במשרד החינוך, בסיס המידע של משרד החינוך בנושא כוח ההוראה חסר.24 למרות בקשת מידע של מרכז המחקר והמידע בכנסת, עד מועד סיום כתיבת מסמך זה לא נתקבלו נתונים סדורים ממשרד החינוך על היקף כוח האדם העוסק בהוראת מדעים, גילו והכשרתו.
בהקשר זה יש לציין כי בדוח מבקר המדינה ממאי 2009 שבחן את נושא עבודת המפמ"רים נכתב כך: "מהתשובות לשאלונים עולה, כי לא אחת "יש קושי בקבלת נתונים של המשרד", "המידע איננו עובר למפמ"רים באופן רוטיני", ו"יש חוסר נגישות למידע שקיים במשרד ואינו זמין" למפמ"רים. המפמ"רים הביאו לדוגמה חוסר במידע על כוח האדם בהוראה, או נתונים סטטיסטיים על התלמידים הלומדים את המקצוע שעל הוראתו הם מפקחים או מקצועות דומים".25 (ההדגשות שלי, ר.ג).
ד"ר רימון ציין כי מאז החודש האחרון, לומדים 380 מורים בתחומי המתמטיקה והמדעים המיועדים ללמד בחטיבות הביניים ובתיכונים, החל משנת הלימודים הבאה.26
מורים למדע וטכנולוגיה בחטיבות העליונות, 2008-199527
תחומי המדע והטכנולוגיה
ביולוגיה
כימיה
מתמטיקה
פיזיקה
מדעי המחשב
1,141
794
2,525
967
654
1995
1,181
801
2,619
944
734
1996
1,190
799
2,772
929
828
1997
1,202
796
2,843
930
918
1998
1,248
827
3,173
905
1,059
1999
1,264
791
3,312
899
1,155
2000
1,205
783
3,496
891
1,233
2001
1,104
734
3,591
831
1,176
2002
1,043
697
3,599
810
1,162
2003
1,044
707
3,733
793
1,094
2004
1,035
667
3,848
824
988
2005
1,058
658
3,856
812
895
2006
1,013
659
3,861
801
801
2007
1,117
660
4,107
842
827
2008
כפי שניתן לראות בטבלה לעיל שנתקבלה מהלשכה המרכזית לסטטיסטיקה, מספר המורים במקצועות המדעיים הנידונים במסמך (פיזיקה, כימיה וביולוגיה) בחטיבה העליונה, ירד לאורך השנים. בפיזיקה מ-967 מורים בשנת 1996 ל- 827 מורים ב- 2008; בכימיה מ- 794 ב- 1996 ל- 660 ב- 2008 ובביולוגיה מ- 1,141 ב-1996 ל-1,117. נתונים אלה אף חמורים יותר בהינתן הגידול הטבעי במספר תלמידי בתי הספר בתקופה הנידונה.
גיל ממוצע, בקרב מורים למדע וטכנולוגיה בחטיבות העליונות, 2008-199528
תחומי המדע והטכנולוגיה
ביולוגיה
כימיה
מתמטיקה
פיסיקה
מדעי המחשב
41.0
41.5
41.7
43.2
37.9
1995
41.5
42.2
42.3
43.7
38.5
1996
41.4
42.4
42.6
44.1
38.9
1997
42.1
42.6
42.9
44.2
39.0
1998
42.2
43.1
43.0
44.9
39.2
1999
42.6
43.1
43.2
45.5
39.6
2000
42.8
43.7
43.3
45.9
40.3
2001
43.3
43.9
43.4
46.6
40.8
2002
43.8
44.9
43.5
46.8
41.1
2003
43.7
44.6
43.6
46.8
41.5
2004
44.0
45.2
43.9
46.8
42.6
2005
44.5
45.8
43.9
46.9
43.0
2006
44.9
45.9
44.2
47.0
43.5
2007
44.8
46.2
44.5
47.6
44.3
2008
כפי שניתן לראות בטבלה לעיל, שנתקבלה מהלשכה המרכזית לסטטיסטיקה. לבד מן הקיטון בגודל סגל הוראת המדעים דנן, חלה הזדקנות של המורים, הבאה לידי ביטוי בעלייה בגיל הממוצע של המורים בכל תחומי המדעים. בשנת 2008 היה הגיל הממוצע של מורי הפיזיקה 47.6; של מורי הכימיה 46.2 ושל מורי הביולוגיה 44.8.
לדברי ד"ר ניצה ברנע, מפמ"רית כימיה, הגיל הממוצע של מורי הכימיה משתנה בין מגזרים: 49 במגזר היהודי; 40 במגזר הערבי; 35-36 במגזר הבדואי והדרוזי.29
לדברי מר צביקה אריכא, מפמ"ר פיזיקה30, משרד החינוך נתקל בקשיים עצומים למשוך מועמדים איכותיים להוראת מדעים בכלל ופיזיקה בפרט, אף-על-פי שתוכנית הלימודים בפיזיקה מאפשרת חופש פעולה נרחב יחסית למורה וכן עצמאות ויצירתיות בהעברת התכנים. להערכת המפמ"ר, כמחצית ממורי הפיזיקה המלמדים במערכת החינוך כיום יגיעו לגיל פרישה בתוך 10 שנים, וכ-300 מהם יגיעו לגיל פרישה בתוך 6 שנים. משמעות הדבר היא כי משרד החינוך אמור לגייס כ-50 מורים חדשים בשנה ב-6 השנים הקרובות, אך בפועל משתלבים כיום במערכת החינוך רק כ-10–15 מורים חדשים לפיזיקה מדי שנה בשנה. נוסף על כך, ידוע ששיעור הנשירה בקרב מורים חדשים הנכנסים למערכת הוא גבוה, ומגיע ליותר מ-40% בחמש השנים הראשונות להוראה. מר אריכא מוסיף כי לפני כשנתיים הקצה משרד החינוך מספר רב של מלגות לימוד מלאות להכשרת מורים לתחום הפיזיקה, אולם עקב היענות מועטה הוחזרו למשרד כחצי מהמלגות שהוצעו. בהקשר של כניסת מורים חדשים למערכת החינוך וליווי שלהם בשנות עבודתם הראשונות, מר אריכא מזכיר גם את הקיצוץ הנרחב בתקציב מל"מ, המרכז להוראת המדעים, שאחראי על הכשרתם של מורי המדעים.
4.1. בחינות המיצ"ב31
מבחני ההישגים במיצ"ב (מדדי יעילות וצמיחה בית ספרית) שנערכים על ידי הרשות הלאומית למדידה והערכה בחינוך (ראמ"ה) נועדו לבחון באיזו מידה עומדים תלמידי בית הספר היסודי ותלמידי חטיבת הביניים ברמת הדרישות המצופה על פי תכנית הלימודים בארבעת מקצועות הליבה: מדע וטכנולוגיה, אנגלית, שפת-אם (עברית/ערבית), ומתמטיקה, בשתי דרגות כיתה: ה' ו-ח'.
להלן הציונים הממוצעים בבחינות המיצ"ב שנערכו בשנת תשס"ט (2008/09). הציונים הם בסולם של 0–100, אולם חשוב לציין שלא הוגדרה מראש רמת ביצוע נדרשת, ולכן אי-אפשר לייחס ערך של "עבר" או "נכשל" לציון מסוים. עוד יש לציין, כי אין לערוך השוואות ישירות בין הציונים במקצועות השונים, בשל העובדה שמדובר בתכנים שונים ומבחנים בעלי רמת דרישות שונה.
ציון ממוצע בבחינות המיצ"ב בכיתות ה', תשס"ט
אנגלית
מתמטיקה
מדע וטכנולוגיה
כלל התלמידים
71.9
56.5
61.0
דוברי עברית
74.1
60.9
63.6
דוברי ערבית
66.9
46.4
55.2
ציון ממוצע בבחינות המיצ"ב בכיתות ח', תשס"ט
אנגלית
מתמטיקה
מדע וטכנולוגיה
כלל התלמידים
59.1
44.1
53.4
דוברי עברית
66.3
50.4
57.5
דוברי ערבית
42.1
42.1
43.8
כפי שניתן לראות בטבלאות דלעיל ובנתונים שלהלן, ציוני בחינות המיצ"ב משקפים פערים עמוקים במערכת החינוך בין תלמידים ממגזרים שונים ובין תלמידים מרקע חברתי-כלכלי שונה. כפי שניתן לראות לעיל, הישגיהם הממוצעים של תלמידים דוברי עברית גבוהים מאלה של תלמידים דוברי ערבית בשלושת תחומי הדעת המוצגים: אנגלית, מתמטיקה ומדעים.
התרשימים שלהלן, מתוך דוח על מבחני ההישגים במיצ"ב תשס"ט מציגים את ציוני בחינות המיצ"ב בתחומי מדע וטכנולוגיה בשלוש השנים האחרונות. הציונים הנקובים הם בסולם רב שנתי המאפשר השוואה.
ממוצעי הציון הכולל במדע וטכנולוגיה לכיתות ה' בכלל בתי הספר ולפי מגזרי שפה
דוברי עברית ודוברי ערבית - כיתות ה'
כלל בתיה"ס - כיתות ה'
כפי שניתן לראות לעיל, בין שנת תשס"ח לשנת תשס"ט חלה עלייה בממוצע הציונים במדע וטכנולוגיה בכיתות ה'. בקרב תלמידים דוברי ערבית ב- 52 נק' ובקרב תלמידים דוברי עברית ב- 12 נק'. כפועל יוצא, עלה הציון לכלל בתי הספר ב 24 נק' משנת תשס"ח לשנת תשס"ט.
ממוצעי הציון הכולל במדע וטכנולוגיה לכיתות ח' בכלל בתי הספר ולפי מגזרי שפה
דוברי עברית ודוברי ערבית - כיתות ח'
כלל בתיה"ס - כיתות ח'
כפי שניתן לראות לעיל, בניגוד לעלייה בציונים בכיתות ה', ניכר ציון כמעט זהה בכלל תלמידי כיתות ח' בין השנים תשס"ח- תשס"ט. זאת בשל עלייה של 12 נק' בממוצע בקרב תלמידים דוברי עברית מחד, וירידה של 7 נק' בממוצע בקרב תלמידים דוברי ערבית.
יש לציין, כי הפער המשתקף במבחני המיצ"ב בין תלמידים דוברי ערבית ודוברי עברית, הינו רק אחד מן הפערים בין קבוצות שונות באוכלוסייה. כך, מצביעים ממצאי המיצ"ב על מתאם בין המעמד החברתי- כלכלי לציוני המיצ"ב. ככל שהמעמד החברתי-כלכלי נמוך יותר ההישגים נמוכים יותר. כאשר מביאים בחשבון את הרקע החברתי-כלכלי של התלמידים, במרבית המבחנים הפערים בין דוברי העברית לדוברי הערבית מצטמצמים במידה ניכרת ובמקצתם אף נעלמים ומכאן כי כפי הנראה הפער החברתי- כלכלי מעצים את הפער בין דוברי העברית ודוברי הערבית.
4.2. מבחנים בין-לאומיים32
4.2.1. מחקר פיזה: PISA – OECD Program for International Student Assessment
מחקרPISA הוא מחקר בין-לאומי שעורך ארגון ה-OECD (הארגון לשיתוף פעולה כלכלי ולפיתוח) שנבדקת בו רמת האוריינות של תלמידים בני 15 בשלושה תחומים: קריאה, מתמטיקה ומדעים. מבחני PISA נערכים אחת לשלוש שנים. בכל מועד נבחנים התלמידים בשלושת הנושאים ומושם דגש באחד מהם. המחקר האחרון נערך בשנת 2006 בקרב תלמידים מ-57 מדינות (חלקן חברות ב-OECD), ובהן ישראל, והתחום שהושם בו דגש היה המדעים. מממצאי המחקר עלה כי בכל שלושת המקצועות הישגיהם של תלמידי ישראל היו נמוכים מהממוצע במדינות הנבחנות, ונמוכים הרבה יותר מהציונים הממוצעים במדינות ה-OECD. להלן מקומה של ישראל במדרג המדינות במחקר זה ובמחקר שקדם לו (מספר המדינות שהשתתפו בכל מחקר שונה):
תחום הדעת הנבדק
מקום ישראל בשנת 2006
בין 57 המדינות שהשתתפו
מקום ישראל בשנת 2002
בין 41 המדינות שהשתתפו
מקום ישראל בין 38 המדינות שהשתתפו
בשני המחזורים
שנת 2006
שנת 2002
שינוי במדרג
מדעים
39
33
31
33
עלייה של שני מקומות
קריאה
40
30
31
29
ירידה של שני מקומות
מתמטיקה
40
31
31
31
ללא שינוי
מלבד הציון הממוצע הנמוך, ממצאי המחקר מלמדים כי בישראל יש שיעור גבוה מאוד של תלמידים ברמות הבקיאות הנמוכות ועל שיעור נמוך מאוד של תלמידים ברמות הבקיאות הגבוהות, כפי שניתן לראות בתרשים להלן.
התפלגות התלמידים לפי 6 רמות בקיאות באוריינות במדעים, פיזה 2006, בישראל, ב-OECD ובפינלנד
כפי שניתן לראות בתרשים, שיעורם של התלמידים המצויים מתחת לרמה הנמוכה בישראל (14.9%) גבוה בכמעט פי שלוש מן הממוצע במדינות ה- OECD (5.2%); גם שיעורם של התלמידים ברמות הגבוהות באוריינות במדעים נמוך מן הממוצע במדינות ה- OECD.
נוסף על כך, הפערים בציונים בישראל הם מן הרחבים ביותר בקרב המדינות המשתתפות. השונות גדולה בין בתי-הספר, וגדולה אף יותר בתוך בתי-הספר. כמו ציוני בחינות המיצ"ב, גם ממצאים אלו מעידים על פערים עמוקים בין קבוצות ומגזרים בחברה, בעיקר בין דוברי עברית לדוברי ערבית ובין תלמידים מרקע חברתי-כלכלי שונה, כפי שניתן לראות בטבלה להלן.
ממוצע ציונים באוריינות במדעים, בקריאה ובמתמטיקה על פי מגזרים, פיזה 2006
עניין ומעורבות בלימודי המדעים
נוסף על נתוני ההישגים, כפי שפורטו לעיל, בדוחות על מחקרי פיזה יש מידע המבוסס על שאלונים שהועברו לתלמידים, למורים ולמנהלים. מן התשובות על שאלוני התלמידים במחקר פיזה 2006 עולה כי בהשוואה לממוצע מדינות ה-OECD, תלמידי ישראל מדווחים על תמיכה רבה בצורך הכללי לקדם מחקר מדעי, ובו בזמן הם מדווחים על עניין כללי מועט בתחום המדעים, על מוטיבציה נמוכה ללמוד לימודי מדעים ועל הנאה מועטה מלימודים אלה (בקרב תלמידים דוברי ערבית נרשמו עמדות חיוביות יותר כלפי המדע מאשר בקרב תלמידים דוברי עברית).
4.2.2. מחקר טימס: TIMSS Trends in International Mathematics and Science Study –
TIMMS הוא מחקר בין-לאומי שעורך ארגון IEA (International Association for Evaluation of Educational Achievement), הבוחן את רמת הידע של תלמידים במתמטיקה ובמדעים ואת ההקשר החינוכי של הוראת מקצועות אלו בכיתות ד' ו-ח'; בישראל המחקר נערך בכיתות ח' בלבד ובחינוך הרשמי בלבד.33 זהו מחקר אורך מחזורי הנערך פעם בארבע שנים. הרכב המדינות המשתתפות במחקר זה שונה במידה ניכרת מהרכב המדינות המשתתפות במחקר פיזה; ישראל השתתפה בו בשנים 1995, 1999, 2003 ו-2007. ציוני המבחנים של המחקרים כוילו והוצבו על סולם אחיד, שנקבע על-פי התוצאות ב-1995. סולם זה מאפשר השוואה בין מדינה למדינה ובין מחזורים במדינות עצמן ואף בחינה של השינוי בהישגים לאורך זמן. לגבי ישראל, הנתונים הם בני השוואה רק בשלושת המחזורים האחרונים: 1999, 2003 ו-2007.
תוצאות מבחני TIMSS לשנת 200734
מתמטיקה
מדעים
ממוצע תקן (על-פי תוצאות 1995)
500
500
הממוצע במדינות המשתתפות במבחנים
451
466
תוצאת המבחנים של תלמידי ישראל
461
468
מקום (מתוך 49)
24
25
יש לציין כי על-פי פרסומי ראמ"ה (הרשות הארצית למדידה והערכה בחינוך), העיצומים שנקט ארגון המורים העל-יסודיים בשנת תשס"ז (שנת הבחינה) גרמו ככל הנראה לפגיעה בהוראת תחומי הדעת הנחקרים וכן לקשיים בעריכת המחקר.
מקומה של ישראל במבחן TIMSS במדעים, בשנים 1999, 2003, 2007
1999
2003
2007
בין כלל המדינות המשתתפות
26 מתוך 38
23 מתוך 45
25 מתוך 49
בין 20 המדינות שהשתתפו בכל שלושת המחזורים
15
13
15
מן הטבלה עולה כי ההישגים של תלמידי ישראל ב-2007 דומים לאלו של שנת 1999, אך נמוכים מאלה של שנת 2003.35 ככלל, מהמחקר עולה כי רמת ההישגים של תלמידי ישראל נמוכה יחסית למדינות המפותחות וטעונה שיפור – בעיקר לעניין צמצום שיעור הנכשלים והגדלת שיעור המצטיינים. גם במחקר זה העידו הממצאים על פערים עמוקים בין תלמידים ממגזרים שונים ובין תלמידים מרקע חברתי-כלכלי שונה בישראל.36
ממצאים נוספים העולים מניתוח עומק של מחקר TIMSS200337
• בכל המדינות תוכנית הלימודים במדעים בנויה על-פי אחת משתי הגישות הבסיסיות האלה:
א. תוכנית שמשולבים בה תחומי תוכן שונים במדע – נהוגה ב-24 מדינות שהשתתפו במחקר, ובהן ישראל;
ב. תוכנית שבה נלמדים תחומי התוכן השונים במדע בנפרד, לעתים אף בפערי זמן ניכרים – נהוגה ב-23 מדינות שהשתתפו במחקר.
• בקרב המדינות שהשתתפו במחקר נמצא כי הזמן המוקצב להוראת תוכנית הלימודים המיועדת במדעים בכיתות ח', מזמן הלימודים השבועי הכולל, הוא בין 7% ל-30%. בישראל שיעור זה הוא כ-10%.
• בבדיקת הזמן המוקדש להוראת תחומי התוכן במדעים נמצא כי בהשוואה לממוצעים הבין-לאומיים, בישראל הושם דגש על לימודי מדעי החיים וכימיה והוקדש זמן מועט יותר ללימודי פיזיקה.
מדעי החיים
כימיה
פיזיקה
מדעי כדור הארץ
מדעי הסביבה
אחר
ישראל
34%
28%
19%
8%
8%
4%
ממוצע בין-לאומי
27%
21%
24%
13%
9%
5%
• בנוגע לדגשים המושמים בהוראת המדעים, ברוב המדינות יש חזרה מתוכניות לימודים שהתבססו על גישת החקר ומתוכניות אינטגרטיביות המתמקדות בשילובים של מדע, טכנולוגיה וחברה – אל תוכניות לימודים מסורתיות, המדגישות ידע, הבנה ויכולת לתת הסברים ולהציג טיעונים.
• ישראל נמנית עם המדינות שבהן שיעור התלמידים שלמדו בפועל, עד למועד המבחן, את רוב נושאי המבחן במדעים הוא נמוך מהממוצע הבין-לאומי, ואילו הישגיהן עולים (במעט) על הממוצע הבין-לאומי. סינגפור – אשר תלמידיה השיגו את ההישגים הגבוהים ביותר במדעים, וקפריסין – אשר תלמידיה השיגו הישגים נמוכים מאלה של ישראל, דומות לישראל מבחינת שיעור התלמידים שלמדו בפועל עד למועד המבחן את רוב הנושאים המדעיים, אך כאמור ההישגים של תלמידיהן שונים מאוד מההישגים בישראל. נתון זה מעיד כי הקשר בין ההישגים הלימודיים ובין תוכנית הלימודים המופעלת אינו בהכרח חזק.
• ביולוגיה, כימיה וחינוך מדעי הם מקצועות ההתמחות העיקריים של מורי המדעים, בארץ וביתר המדינות שהשתתפו במחקר. על-פי נתוני המחקר, המבוססים בעניין זה על דיווחי מורים, כ-75% מהתלמידים לומדים מדעים עם מורים שהתמחו בביולוגיה, כ-50% מהם לומדים עם מורים שהתמחו בכימיה וכ-60% מהם לומדים עם מורים שהתמחו בחינוך מדעי. כפי שעולה מהנתונים, מורים רבים בארץ וגם בארצות אחרות מדווחים כי למדו יותר מתחום אחד.
לגבי מורים שהתמחו בתחום הפיזיקה – כ-30% מהתלמידים בישראל לומדים עם מורים שהתמחו בתחום זה; הממוצע הבין-לאומי הוא 32%.
הן על-פי הנתונים הבין-לאומיים והן על-פי הנתונים הישראליים, אין הבדלים גדולים בהישגי התלמידים בין הלומדים מדעים עם מורים המתמחים בתחום אחד ובין הלומדים עם מורים שציינו כמה תחומי התמחות.