עבודות גמר במדעי הסביבה

בהיותה עבודה מחקרית, לעבודת הגמר מרכיב ניסויי או תצפיתי (במעבדה או בשדה) לבחינת ההשערות הנגזרות משאלת המחקר. במחקר בתחום זה מושם דגש על נקודת הראייה הכוללת ועל הקשר שבין הממצאים והשלכותיהם לבין היבטים סביבתיים.
הכנת העבודה מאפשרת לתלמידים לעשות מחקר בהנחייתו של מנחה אקדמאי, חוקר בתחום הנבחר ומתמחה בו. התלמידים יעמדו בקשר עם המומחה שהוא על פי רוב אחד מצוות חוקרים. כך ייטיבו ללמוד על דרכי העבודה והעולם המדעי מחקרי של תחום התוכן. הכנת העבודה תהיה במכון אקדמאי או במוסד מחקרי (אוניברסיטה, מכוני מחקר, מעבדות מתקדמות בתעשייה, מחקר ופיתוח וכיוצא בזה) המאפשרים תנאים מתאימים לביצוע המחקר.

הנושאים המתאימים לעבודות גמר הם נושאים מכל התחומים שבהם עוסקים מדעי הסביבה.
את נושאי המחקר אפשר יהיה לחקור במעבדה אקדמית באוניברסיטה, במכוני מחקר, בתעשייה, במרכזים מדעיים או בשדה – בשדה החקלאי, בשטחים פתוחים, בבתי חולים וכיוצא באלה. נושאי המחקר ושיטות המחקר המקובלות בהם יהלמו את רמת ידיעותיהם של התלמידים ויכולתם הן מבחינת התוכן הן מבחינת המורכבות ודרכי הביצוע.
בחירת הנושא תיעשה לאחר איתור המנחה המתאים ומוסד המחקר, בתיאום עם התלמיד, המורה למדעי הסביבה ורכז עבודות הגמר בבית הספר.
הנושא הנבחר לא יהיה נושא הנלמד בכיתה או הנכלל בתוכנית הלימודים. הוא יכול להיות הרחבה והעמקה של נושא נלמד ופיתוח של היבטים שלא טופלו בלמידה הרגילה בכיתה או נושא שאינו מופיע בתוכנית הלימודים אך בעל היבטים סביבתיים בולטים.

נושא לעבודת גמר במדעי הסביבה מחייב ידע בסיסי במקצוע, כנלמד במקצוע במתכונתו המורחבת. כלומר, התלמידים יידרשו לדעת את הנושא ברמת העמקה בעבודה. על התלמידים לבטא שימוש בשפה המדעית המקובלת במקצוע מדעי הסביבה ולהשתמש בנוסחאות (של החומרים והתהליכים), במודלים, בתאוריות ובהשערות שהם בסיס לעבודות מחקר במקצוע זה ומסייעים לקיום המחקר. כמו כן, עליהם לשלב היבטים כמותיים ולעשות ניתוחים סטטיסטיים מתאימים על פי הנושא הנבחר (ממוצע, סטיית תקן, אחוזים, מבחן X2 וכדומה).
העבודה המחקרית במדעי הסביבה מסתמכת על בסיס מדעי מתאים הכולל ספרות מקצועית מעמיקה ופרסומים מדעיים מעודכנים לרבות בשפות זרות.

עבודת חקר תתבסס על איסוף נתונים באחת מהדרכים האלה לפחות:
1. עריכת ניסוי מבוקר
2. תצפיות מכוונות
בכל אחת מהדרכים האלה על התלמיד לקשר בין הידע המקצועי המדעי לתופעה הסביבתית הנחקרת, לממצאי המחקר, למסקנות המחקר ולהשלכותיו.
לצורך ניתוח משווה של התופעות הנחקרות אפשר גם לשלב בעבודה ניתוח נתונים שנאספו על ידי גורמים מקצועיים שונים כגון הלשכה המרכזית לסטטיסטיקה (למ"ס), השירות המטאורולוגי, המשרד להגנת הסביבה, בתי חולים, תחנות ניטור.
לדוגמה, בעבודה העוסקת בהשפעתו של מחלף כבישים על זיהום האוויר באזורו, יש להסתייע בנתונים דומים שנאספו בתקופות שקדמו לבניית המחלף.
מרכיב עיוני-מחקרי
בשל רבגוניותו של תחום מדעי הסביבה, אפשר לעסוק במחקר גם בנושאים העוסקים במדיניות סביבתית, באתיקה סביבתית, בגישות אל הסביבה ושימורה – תחומים שאינם מאפשרים עשיית ניסויים אלא דיון בבעיות מתוך גישה מדעית מקצועית, כמקובל בדיסציפלינה המדעית שממנה נגזר הנושא.
בעבודה מסוג זה, ההנחיה המקצועית תהיה של חוקר מומחה שזה תחום מחקרו. לעבודה יהיה מרכיב עיוני מחקרי כגון השוואה בין גישות, בחינה של פתרונות אפשריים וכדומה.

שאלת חקר כמותית
מערך החקר ייבנה על בסיס המטרות והשאלות שיוצגו, ומהן ייגזרו ההשערות. ההשערות ייבדקו באמצעות איסוף נתונים על ידי תצפית או ניסוי. כמו כן יוצגו הגדרות אופרטיביות למשתנים התלויים והבלתי תלויים.
עבודת הגמר במדעי הסביבה תתבסס על חלק מעשי של איסוף נתונים באמצעות תצפיות או ניסויים שיעשו התלמידים. אפשר ואף רצוי לשלב כלֵי מחקר נוספים כגון ראיונות, סקרים, השוואה למידע ספרותי ומאגרי נתונים (מהארץ או מחו"ל), כל עוד כלים אלו מסייעים.
משך הזמן – משך זמן המחקר ייגזר מנושא החקר, הזמן הנדרש לתהליכים הנבדקים או מספר החזרות, הקשר לעונתיות וכדומה שיאפשרו התייחסות מהימנה וניתוח סטטיסטי של הממצאים.
המקום – החקר יכול להיעשות במעבדה, בחממה המצוידת במכשירים הנדרשים או בשדה. ברוב המקרים אין בבתי הספר הציוד הנדרש לעבודות חקר ברמה של עבודות גמר. לכן אם העבודה אינה נעשית במכון מחקר מוכר, יינתן אישור רק אחרי שיימצא שלבית הספר האמצעים המתאימים להכנת עבודת גמר.

רשימת המקורות תכלול ספרות מקצועית. על הרשימה לכלול מקורות ראויים, לפחות קצתם עדכניים.
חובה לכלול ברשימה מקורות מדעיים עדכניים, לפחות אחד המקורות יהיה מאמר שפורסם בעת האחרונה (לכל היותר עד ארבע שנים קודם למועד הגשת ההצעה).
הרשימה תהיה כתובה במדויק, כמקובל בעבודות מדעיות ותכלול פריטים רלוונטיים לנושא העבודה והמחקר.
הרשימה תכלול פריטים שהתלמידים קראו והבינו (אם הפריטים בשפה זרה כגון אנגלית, יש לבדוק את יכולתם להתמודד עם קריאה והבנה בשפה זו).
אין לכלול פרקים מספרי לימוד, ערכים מאנציקלופדיות ומקורות בלתי מזוהים מהאינטרנט.
על התלמידים לקרוא את המקורות בעצמם.

שימוש במכשירים הזמינים במעבדות אוניברסיטאיות ובמכוני מחקר

אפשר להיעזר בשאלונים שיסייעו בבדיקת שאלת החקר.
גודל המדגם צריך להיות לפי מספר קבוצות האפיון הנבדקות, לפחות 25 עונים בכל תת קבוצה ולא פחות מ-50 עונים לשאלון. כך נבטיח שאפשר יהיה להפיק מהשאלונים מידע נוסף לאפיון תופעה ולהשוואה בין תת קבוצות.
יש להתייחס לתוצאות השאלונים בגוף העבודה ולהציגן בטבלאות מסכמות ובגרפים.
את השאלונים יש למקם בנספחים בעבודה, בתנאי שיש אליהם התייחסות ישירה בעבודה.

התייחסות לבעיה הנחקרת והרקע למחקר: הרקע התאורטי שממנו עולות שאלות המחקר.
יודגשו הנקודות האלה:

• הגדרת מטרות העבודה ושאלות החקר מתוך התייחסות להשערות המחקר
  
• סיכום קצר של הרקע התאורטי הנדרש להבנת המחקר (כולל הגדרת מושגי מפתח המשמשים בעבודה זו)
  
• הסיבות שהובילו לבחירת הנושא

סקירת הגישות התאורטיות והממצאים המחקריים העוסקים בבעיה הנחקרת. בסקירה תהיה התייחסות למחקרים שנעשו בנושאים קרובים לנושא הנחקר או דומים לו. גם אם שאלת המחקר חלוצית, יש להתייחס בסקר הספרות למחקרים שבהם נבדקו שאלות דומות ולהפנות לרשימת מקורות. סקר הספרות חייב להיות ענייני ומנוסח בקצרה ובתמציתיות.

יפורטו הדרכים והניסיונות לבדיקת שאלות המחקר.
כל שאלת מחקר תלווה בתיאור קצר של מערך הניסוי המתאים לבדיקתה.
הניסוי ייבנה על בסיס המטרות והשאלות שיוצגו, ומהן ייגזרו ההשערות, איכותיות או כמותיות, שהניסוי בא לבדוק.
בחלק זה יהיה תיאור מדויק של מערך הניסויים או התצפיות, כולל פירוט של חומרים, שיטות העבודה (הדרכים) וכלי המחקר להשגת המטרות. יוצגו הגדרות אופרטיביות למשתנים (משתנים תלויים ומשתנים בלתי תלויים), דרכי מדידה, טיפולים, מספר המדגמים, גודל המדגם, מספר החזרות, לוח זמנים משוער, דרכי בקרה.
בחלק זה יש להתייחס למהימנות המדידה ולגבולות השגיאה.
על התלמידים להיות שותפים בתהליך המחקרי ולהשתתף בתכנון המחקר ובביצועו. התלמידים אינם מורשים לשמש בתפקיד עוזרים טכניים או משקיפים על עבודתם של אחרים.

יוצג תיאור מדויק של הניסויים, לפי סדר ביצועם, לרבות חזרות, אירועים בלתי צפויים (אם היו) ושינויים שנעשו בעקבותיהם במהלך המחקר.

התוצאות יוצגו בדרך מקובלת בעבודות מחקר באמצעות טבלאות או גרפים שילוּוו בתיאור ובהסבר מילולי קצר. אפשר להציג ממצאים גם בדרכים נוספות כגון צילומים, תרשימים או דגם.
כל טבלה וגרף יקבלו מספר וכותרת. ההפניה לתוצאות בגוף העבודה תהיה באזכור מספר הגרף וכיו"ב.
עיבוד התוצאות ייעשה לפי טיבם של הנתונים שנאספו במחקר. המחקר יכלול ניתוח סטטיסטי של התוצאות לפי הצורך. במרבית המקרים חובה לחשב ממוצעים וסטיות תקן. לעיתים יש צורך לחשב חישובים נוספים כמו אחוזים. יש לפרט מהו העיבוד שנעשה בנתונים ומהם השיקולים לשימוש בדרך העיבוד שנבחרה. עיבוד התוצאות יאפשר להעריך את תוקף ההשערות שהוצגו במבוא לעבודה ועומדות בבסיס המחקר והבדיקה שבעבודה זו.
התוצאות הגולמיות של הניסוי או התצפית יובאו בנספח לעבודה.

דיון
1. תמצית התוצאות שהושגו לשאלות המחקר.
2. התייחסות לרקע התאורטי ולסקר ספרות שבמבוא והסבר הממצאים לאורם.
3. הסבר התוצאות מתוך התייחסות להשערות ולמצופה. אם התוצאות שונות מהצפוי או מן הדיווחים בספרות, יש לנסות ולהסביר את מקור ההבדל. כל תוצאה חשובה משום שאין תוצאות נכונות או לא נכונות. ההסבר הוא החלק החשוב בדיון. חשוב לשלב חשיבה ביקורתית רלוונטית בין שהממצאים עולים בקנה אחד עם ההשערות בין שאינם.

מסקנות
1. יוצגו המסקנות שהוסקו מהדיון בתוצאות ובתאוריה העומדת ברקע המחקר. ינוסחו מסקנות ותשולב התייחסות להיבטים סביבתיים כוללים.
2. זיקה בין התוצאות לסוגיות סביבתיות חברתיות סביב הנושא הנחקר.

פרק הסיכום נותן מענה לשאלות שהוצגו במבוא. הוא מתאר תמציתית את שאלת המחקר, את מטרות העבודה ומסקנותיה. זה המקום להמליץ על יישומים אפשריים של המסקנות ולהציע עוד נושאים למחקר. הסיכום יאפשר לקורא העבודה לשבץ אותה בתחום הידע המתאים. בסיכום תשולב רפלקציה.
הסיכום יהיה בהיקף של 200-150 מילים.

רשימת המקורות שתוצג בסוף העבודה תכלול את כל המקורות שהוזכרו בגוף העבודה בחלקיה השונים (בציון שם המחבר ושנת הפרסום). עליה להיות כתובה באחידות ובמדויק כמקובל בעבודות מדעיות.
לאורך העבודה יהיה אזכור של המקורות, כתוב כמקובל בחיבורים מדעיים.
אין לכתוב מקורות שלא הוזכרו בעבודה גם אם שימשו חומר רקע להבנת הנושא הנחקר.
מקורות מהאינטרנט צריכים להיות מקורות מדעיים מהימנים ובהם פרטים על כותב המידע באתר.
לפחות אחד המקורות יהיה מאמר מדעי עדכני העוסק בנושא העבודה שיצא לאור בעת האחרונה (לכל היותר עד ארבע שנים לפני ביצוע העבודה).

אפשר לכלול נספחים בעבודה בתנאי שיש אליהם התייחסות ישירה בעבודה (כגון תמונות, נתונים גולמיים, שאלונים וכדומה). יש ללוות את הנספח בהסבר או בהפניה מגוף העבודה כדי לבאר את הסיבה להוספתו.
על הנספחים להיות ממוספרים בשיטתיות ובאחידות.
הערות כלליות
1. חובה לשלב תמונות שצילמו התלמידים בגוף העבודה או בנספחיה.
2. כתיבת העבודה וניסוחה יהיו כמקובל בכתיבה מדעית.

ראשי הפרקים של כתיבת העבודה מאפיינים גם את התהליך שאמורים לעבור תלמידים הכותבים עבודת גמר במדעי הסביבה.

הסביבה שבה אנו חיים משתנה כהרף עין, מציאויות חדשות נוצרות השכם והערב, חומרים חדשים נכנסים למעגל החומרים בטבע ומשנים את הסביבה, תשתיות מתפתחות ומגוון מינים נפגע. משום כך על העבודה להיות עדכנית ורלוונטית על כל שלביה: סקירתה הספרותית, התופעות והתהליכים הנחקרים, שאלת החקר, שיטות העבודה לבדיקת השאלה, עיבוד הנתונים והצגתם ורשימת הספרות המקצועית.

חלוקת הזמן תהיה לפי נושא החקר הנבחר, התהליכים שאחריהם עוקבים התלמידים והכלים שבחרו להשתמש בהם.

מקצוע מדעי הסביבה רב תחומי ונשען על תחומים מדעיים אחרים כגון ביולוגיה, כימיה, פיזיקה ומדעי החברה. להבנה ראויה של הדברים אין להסתפק בתחום אחד בלבד. הכרת המערכת האקולוגית מחייבת הבנת מושגים מתחומי הביולוגיה, הכימיה, הפיזיקה והמתמטיקה בד בבד עם מושגים והיבטים כלכליים וחברתיים.
ככזה, המחקר במדעי הסביבה מבוסס על ידע מתחומים מדעיים שונים.
לדוגמה: בדיקה של שינויים במערכות אקולוגיות מבוססת בעיקרה על ידע מתחום הביולוגיה; חקר זיהומים במקורות מים מבוסס בעיקרו על ידע מתחום הכימיה; חקר השפעות הקרינה מצריך ידע מתחום הפיזיקה.
המחקר בתחומים השונים של מדעי הסביבה עוסק גם בהיבטים חברתיים וכלכליים של התופעות הנחקרות השונות ועושה שימוש בכלים טכנולוגיים מתקדמים ובממצאים ממחקרים מדעיים מתקדמים בתחום הביוטכנולוגיה וההנדסה הגנטית.

אפשר להשוות בין התוצאות של עבודת המחקר של התלמידים לבין ניתוח נתונים שנאספו בידי גורמים מקצועיים שונים כגון הלשכה המרכזית לסטטיסטיקה (למ"ס), השירות המטאורולוגי, המשרד להגנת הסביבה, בתי חולים, תחנות ניטור וכדומה.