הספר מדע במחשבה תחילה נכתב על יסוד ניסיונן העשיר של מחברות הספר בהוראת תכנים בתחומי מדעי החומר, פיזיקה וכימיה ובהכשרת פרחי הוראה. מטרת הספר היא לעודד למידה משמעותית של מושגים מדעיים בסיסיים בד בבד עם טיפוח מיומנויות למידה וחשיבה. במרכזו של כל פרק בספר מוצגים מושגים ועקרונות מתחום תוכן נבחר, שלימודם מתבסס על סדרת פעילויות המשלבות פתרון בעיות רלוונטיות מחיי היום-יום. ייחודו של הספר הוא במבנה המודולרי שלו, המאפשר למורי המורים לבחור מתוך מגוון הפעילויות והנושאים המוצעים את אלה הקשורים במושגים הנלמדים ומשתלבים ברצף ההוראה שלהם. קהל היעד של הספר הוא מורי מורים, מורים בבתי הספר היסודי והעל-יסודי, סטודנטים מתכשרים להוראה ותלמידים.
To the book