מתמטיקה היא שפת המדע, ההנדסה והטכנולוגיה. חוסר שליטה בה עלול ליצור רתיעה מתחומים אלו כבר בגיל צעיר. הנתונים מלמדים כי הישגיהם של תלמידי ישראל במתמטיקה ומדעים מדורגים בתחתית רשימת מדינות המערב. כדי להנגיש לתלמידים את המתמטיקה באופן חדשני ובאמצעים הקרובים לליבם פותחה תוכנית המח"ר שבמסגרתה לומדים התלמידים מתמטיקה בסביבה רובוטית.
שיטת הלמידה מבוססת על הגישה הקונסטרוקטיביסטית הרואה בלומד עצמאי ואקטיבי, כלומר התלמידים לומדים בכוחות עצמם ולא באופן פרונטלי מסורתי. בתחילת כל שיעור מוצג הנושא בקצרה במליאה ולאחר מכן התלמידים מצטוותים לזוגות ולומדים על פי הנחיות שהם מקבלים בלומדה ייעודית לכל נושא. כל אחד מהצוותים יכול להתקדם על פי הקצב המתאים לו, כאשר המדריך מסייע ומנהל דיונים עם חברי הצוות על התובנות אליהם הגיעו.
כשהתלמידים לומדים מתמטיקה עם הרובוטים הם פותרים בעיות באופן מוחשי, כאשר כל שינוי בתכנות הרובוט גורר בעקבותיו שינוי מידי בפעולתו ונותן משוב מיידי. השימוש ברובוטים לימודיים הוכח, כמפתח חשיבה מטה קוגניטיבית, השוואתית, מתמטית-לוגית וכישורים של פתרון בעיות.
התוכנית שואפת לפתח את מיומנויות המאה ה־21 בקרב תלמידים, תוך שימת דגש על למידה שיתופית, עבודה בצוות, חשיבה ביקורתית ויכולת פתרון בעיות. היא נועדה לעודד סקרנות, יצירתיות ויוזמה, לצד טיפוח לומדים עצמאיים ומעורבים. מטרותיה כוללות שיפור הישגים במתמטיקה ובמדעים, הפחתת חרדת מתמטיקה, העלאת המוטיבציה ללימודי STEM, והרחבת שיעור הלומדים במסלולים מדעיים.
בנוסף, היא מקדמת פיתוח חשיבה מתמטית והנדסית מתקדמת, מחזקת כלים ללמידה עצמית, משפרת את יכולות העבודה בצוות, ומעמיקה את הכשרת המורים בסביבות למידה חדשניות.
הערכת התקדמות התלמידים מתבצעת באופן רציף ובזמן אמת באמצעות מערכת ממוחשבת שמעבירה את הנתונים לצוות Ytek.
מדידה זו כוללת מבחני "לפני ואחרי" (Pre & Post) ומאפשרת הערכה מדויקת של הישגי התלמידים. הערכת תלמידים רציפה ובזמן אמת מאפשרת שיפור וקידום התכנים והאירגון, בהתבסס על נתונים ולא על אינטואיציה ותחושה פנימית.
התכנית מגובה במחקר אקדמי עדכני, הבוחן את תרומתה של סביבת למידה טכנולוגית מבוססת רובוטיקה ופתרון בעיות לפיתוח חשיבה גיאומטרית ודפוסי חשיבה הנדסיים בקרב תלמידים.
הצוות האקדמי המלווה כולל את פרופ’ משה שהם, ד"ר ניר בן דוד, פרופ’ שי שהם, ד"ר יבגני קורצ'נוי, ד"ר פארלי סתר.
התוכנית, שתכניה מפותחים ומוגשים בהלימה לתכנית הלימודים, ניתנת לתלמידים במסגרת שעות הלימוד. כדי להטמיע את התוכנית ולבססה ניתנות השתלמויות למורים שכוללות היכרות עם סביבת ההוראה הייחודית ועם התכנים שמשלבים פתרון בעיות במתמטיקה עם תכנות והפעלת הרובוט.
התכנית מלווה במחקר אקדמי עדכני, הבוחן כיצד סביבה משלבת רובוטיקה (Robotic Based Learning – RBL) ולמידה מבוססת בעיות (Problem Based Learning – PBL) תורמת לפיתוח חשיבה מתמטית והרגלי חשיבה של מהנדסים (Engineering Habits of Mind – EHoM) בקרב תלמידים.
