תיאור ההיבט המחקרי של הפרוייקט ​

במסגרת מחקר זה, החוקרות פיתחו את הסביבה אֵלִי-כֶּם ELI-Chem, Embodied Learning Interactive Chemistry. סביבה זו מתמקדת בלמידה של מושגים מרכזיים בכימיה ברמה של תיכון – קישור כימי, כוחות חשמליים ואנרגיה כימית. הלמידה בסביבה מתבססת על תיאוריית "למידה מעוגנת-גוף" המדגישה את הקשר בין פעולה וחשיבה. 

ההתנסות בסביבה כוללת התנסות פיזית עם העולם המולקולרי: התלמידים מגלמים בצורה פיזית את תנועתו של אטום אחד לקראת אטום אחר וחווים את כוחות המשיכה והדחייה החשמליים. בנוסף, תנועה זו של האטום מייצרת גרף המתאר את שינויי האנרגיה כתלות במרחק בין שני האטומים. הסביבה מאפשרת ארבעה סוגים של מעורבות פיזית הנבדלים זה מזה בטווח התנועה והכוחות (ראו תמונה): צפייה בסרט ווידאו (ללא תנועה), הזזת אטום עם עכבר (טווח קטן, כוח קטן), הזזת אטום עם ג'ויסטיק (טווח בינוני, כוח קטן) והזזת אטום באמצעות התקן האפטי, המאפשר להרגיש את כוחות המשיכה והדחייה (טווח גדול, כוח גדול).

ממצאי המחקר הראו כיצד ההתנסות הפיזית, ובמיוחד היכולת להרגיש את הכוחות, סייעה בהבנת מודל הכוחות של הקישור הכימי וביכולת לנמק את שינויי האנרגיה בהתבסס על מודל זה. סביבה זו יכולה גם לתרום להוראת הקשר הכימי שכן היא כלי ייחודי לייצוג חזותי דינמי של תהליך הקישור.

מחקר זה נתמך על ידי מלגה ע"ש יובל נאמן מטעם משרד המדע, הטכנולוגיה והחלל.