איך מייצרים מצוינות ישראלית? התוכניות שמעצבות את עתיד האקדמיה

בכל שנה מצטרפים מאות תלמידות ותלמידים לתוכניות המצוינות של משרד החינוך ו"מרכז מדעני העתיד" - לא כדי להעשיר את הידע, אלא כדי לעשות מדע אמיתי, מחקר, עבודה במעבדות והתמודדות עם שאלות שאין להן תשובות מוכנות. בזמנים שבהם מזג האוויר הופך קיצוני, סופות מגיעות בעוצמות לא צפויות ותקופות יובש מתארכות, מתברר שהתוכניות האלה לא רק מטפחות מצוינות - אלא נוגעות גם בסוגיות המעסיקות את ישראל והעולם.

התוכניות אלפא, אודיסיאה, אידיאה ומצוינות למדע פועלות במוסדות אקדמיים ברחבי הארץ, ומאפשרות לתלמידות ותלמידים כבר מגיל חטיבת הביניים והתיכון להשתלב בעולם המחקר והאקדמיה. הם לא לומדים על מדע, אלא עושים אותו. הם עובדים עם חוקרים, כותבים עבודות ברמה אקדמית, מתנסים בשיטות מחקר מתקדמות,ומקבלים כלים שיעזרו להם לפרוץ גבולות ולהשפיע על העתיד של כולנו.

כשהוריקנים מגיעים לים התיכון: כך חוקרים סופות מדיקיין כבר בתיכון

יאיר בליי (י"ב), תלמיד בתוכנית אלפא באוניברסיטה העברית, חקר תופעה אקלימית שרוב הציבור כלל לא מכיר: סופות מדיקיין. "מדובר בסוג של סופות שמזכירות הוריקנים, אבל מתרחשות בים התיכון" הוא מסביר. "הן מתנהגות אחרת, נוצרות בתנאים שונים ומשפיעות בעיקר על האזור שלנו. בגלל זה חשוב להבין אותן לעומק".

בליי מספר שהמטרה במחקר הייתה לזהות סימנים מוקדמים להיווצרות סופות כאלה. "חיפשנו תופעות שמתרחשות לפני שהסופה מתחילה - פיצול רוחות, שינויים בלחצי אוויר, דפוסים שחוזרים על עצמם שעות או ימים קודם. המטרה היא להבין את המנגנון. היום מדיקיינים פחות מאופיינים מהוריקנים, ויש פער ידע אמיתי".

לדבריו, העבודה במסגרת אלפא שונה לחלוטין מלימודים רגילים. "אתה עובד ברמה אקדמית גבוהה מאוד. יש ליווי צמוד, מצמידים אותך לדוקטורנטים, עובדים בקבוצות קטנות. זה סטנדרט אחר לגמרי. לשבת עם חוקר שעוסק בזה שנים ולבנות יחד מחקר – זו חוויה מעצבת".

באותה הזדמנות יאיר מודה לראש מעבדה ד"ר אסף הוכמן ומנחה אישית דוקטורנטית תאיר פלוטניק ומספר כי החוויה בתוכנית הובילה גם להישג יוצא דופן - זכייה בפרס מדעי כדור הארץ. "האמת? הופתעתי. ועדת הבחינה התרשמה מהעבודה והגישה אותה לפרס. אבל זה לא מקרי - הסטנדרט באלפא פשוט מאפשר להגיע לרמות כאלה".

היצורים הזעירים מהים שחושפים את עומק משבר האקלים

תמרה נדב (י"ב), תלמידת תוכנית אלפא באוניברסיטת בן־גוריון, חוקרת יצורים זעירים מהים - פורמיניפרות - כדי להבין את שינויי האקלים. "אלה מיקרואורגניזמים ימיים נפוצים מאוד, במיוחד בים התיכון", היא מסבירה. "בגלל הגודל הקטן והרגישות שלהם, הם אינדיקטור מצוין לשינויים סביבתיים".

המחקר שלה עוסק בסבילות תרמית - היכולת של היצורים להתמודד עם עליית טמפרטורת המים. "בדקנו איך הם מגיבים לחום: האם הם ממשיכים בפוטוסינתזה, האם השלד שלהם גדל, מתי הם מפסיקים לתפקד. כשפורמיניפרה מתה, היא מלבינה - וזה סימן ברור". לדבריה, עליית טמפרטורת המים מדאיגה מאוד. "גם עלייה של מעלה או שתיים משנה את כל המערכת הימית. זה לא תהליך טבעי בקצב כזה, וזה משפיע על כל שרשרת המזון".

אבל אולי החלק המשמעותי ביותר מבחינתה הוא עצם החוויה. "הגעתי למעבדה בראשות פרופ' סיגל אברמוביץ' כבר אחרי כיתה י’. בליווי צמוד של מנחה אישית ד"ר סנאה מנדה עבדתי עם מיקרוסקופ, מדדתי נתונים, כתבתי עבודה מחקר מדעית אמיתית. זה לא משהו שחשבתי שאעשה בגיל כזה. האתגר הגדול היה הכתיבה האקדמית - ללמוד לנסח, להציג נתונים, לציין מקורות. זה שינוי תפיסתי".

כשאין גשם: מה תקופות יובש בחורף מלמדות אותנו על העתיד של ישראל

גם נטע אליצור, תלמיד בתוכנית אלפא באוניברסיטה העברית, בחר לחקור תופעה שמוכרת היטב לישראלים: תקופות יובש בחורף. “החורף הוא הבסיס של משק המים בישראל", הוא אומר. "יובש ארוך משפיע על חקלאות, על מים ועל סכנת שריפות. רציתי להבין מה מאפיין את האירועים האלה".

המחקר שנעשה במעבדה בראשות ד"ר אסף הוכמן ובליווי של מנחה אישית דוקטורנטית תאיר פלוטניק סיווג תקופות יובש לארבעה סוגים שונים, לפי מצבים אטמוספיריים. "זה מחקר מקדים, אבל הוא יוצר בסיס להבנה עתידית. לדעת מאיפה מגיע האוויר, מה קורה לפני ואחרי - זה ידע קריטי". אליצור מדגיש שגם כאן, מעבר למדע, יש שינוי אישי. “אתה לומד להתמודד עם מורכבות, עם הצגת מחקר, עם פחד קהל. זו לא רק מצוינות לימודית - זו בניית ביטחון עצמי".

מתוכנית מצוינות לדוקטורט במכון ויצמן: להבין איך סופות מעצבות את החיים של כולנו

מי שמדגים לאן הדרך יכולה להמשיך הוא אור הדס, בן 29, בוגר תוכנית אודיסיאה, שמסיים כיום דוקטורט במכון ויצמן למדע בתחום הפיזיקה של מזג האוויר הנתמך על ידי קרן עזריאלי. "אני חוקר את הבסיס הפיזיקלי של האופן שבו מזג האוויר מתנהג", הוא אומר. "ובפרט - סופות חורף, אלה שמעצבות את האקלים באזורי הרוחב שבהם חיים מיליארדי בני אדם".

הדס מספר שהייחוד במחקר שלו הוא חיבור בין שתי גישות. "אפשר לחקור מזג אוויר דרך ממוצעים ארוכי טווח, למשל כמה גשם יורד בתל אביב בשנה. ואפשר לחקור אירועים בודדים - סופה מסוימת ולמה היא הייתה חזקה. אני מחבר בין השיטות. בניתי מאגר נתונים של כ-100 אלף סופות, ובדקתי איך שינויים סטטיסטיים בהתנהגות שלהן משפיעים על המציאות המקומית. מזג האוויר משפיע על הכל - חקלאות, תעופה, כלכלה, חיי היומיום. התחזית שאנחנו רואים בטלפון מבוססת על הבנה עמוקה מאוד של האטמוספירה. מחקר בסיסי משפר גם את תחזיות מזג האוויר וגם את תחזיות האקלים".

הדס מספר שהייחוד במחקר שלו הוא חיבור בין שתי גישות. "אפשר לחקור מזג אוויר דרך ממוצעים ארוכי טווח, למשל כמה גשם יורד בתל אביב בשנה. ואפשר לחקור אירועים בודדים - סופה מסוימת ולמה היא הייתה חזקה. אני מחבר בין השיטות. בניתי מאגר נתונים של כ-100 אלף סופות, ובדקתי איך שינויים סטטיסטיים בהתנהגות שלהן משפיעים על המציאות המקומית. מזג האוויר משפיע על הכל - חקלאות, תעופה, כלכלה, חיי היומיום. התחזית שאנחנו רואים בטלפון מבוססת על הבנה עמוקה מאוד של האטמוספירה. מחקר בסיסי משפר גם את תחזיות מזג האוויר וגם את תחזיות האקלים".

הוא מדגיש שגם מקבלי החלטות נשענים על המחקר הזה. "ועידות אקלים, דוחות בינלאומיים, החלטות על השקעות והתמודדות עם משבר האקלים - הכול מבוסס על מדע בסיסי. בלי ההבנה הזו, אי אפשר לקבל החלטות אחראיות".

אבל לצד המדע, הדס מדבר גם על ההשפעה האישית של התוכנית. "גדלתי בפריפריה. הייתי ילד סקרן, אבל לא הייתה סביבי מסגרת שדחפה אותי באמת. תוכנית המצוינות הייתה הפעם הראשונה שפגשתי לימודים ברמה גבוהה באמת, וגם אנשים עם דרייב כמו שלי. זה שינה לי את החיים. החברים הכי טובים שלי עד היום הם מהתוכנית".

כל המרואיינים חוזרים שוב ושוב לאותה נקודה: תוכניות המצוינות אינן רק מקפצה אקדמית. הן יוצרות קהילה של סקרנות, אחריות והשפעה. הן מחברות בין מדע למציאות, בין תלמידים צעירים לשאלות הגדולות של העתיד. ההרשמה לתוכניות המצוינות של משרד החינוך ומרכז מדעני העתיד בעיצומה ותסתיים ב־18.1.26. לפרטים ולהרשמה היכנסו לאתר.