‫מערך שיעור ‪ -‬בריינפופ‬ ‫הנושא‪ :‬אור ‪ -‬ז'‬ ‫תחום דעת‪ :‬מדעים‬ ‫סרטוני בריינפופ‪ :‬אור‬ ‫נושא השיעור‬ ‫אור‪.‬‬ ‫מתוך נושא מרכזי‪ :‬אנרגיה‪.‬‬ ‫רצף‬ ‫תוכנית הלימודים נושא משנה‪ :‬סוגי אנרגיה‪.‬‬ ‫רעיונות והדגשים‪ :‬המרות אנרגיה‪ ,‬מעברי אנרגיה וחוק שימור האנרגיה‪.‬‬ ‫לאנרגיה יש מופעים שונים‪.‬‬ ‫ציוני דרך בכיתה ז'‪ :‬סוגי אנרגיה‪ ,‬גובה‪ ,‬תנועה‪ ,‬תרמית‪ ,‬חשמלית‪,‬‬ ‫קרינה‪ ,‬אלסטית‪ ,‬כימית‪ ,‬גרעינית‪.‬‬ ‫ז'‬ ‫שכבות גיל‬ ‫משך‬ ‫יחידת הלימוד‬ ‫רציונל למורה‬ ‫מטרות תוכן‬ ‫מושגים‬ ‫מיומנויות‬ ‫רצף השיעור‬ ‫היענות לשונות‬ ‫שיעור אחד‪ ,‬כ‪ 05-‬דקות‪.‬‬ ‫אור הוא צורה של אנרגיה‪ ,‬לכן תכונות האנרגיה מתקיימות באור (גלגולי‬ ‫אנרגיה‪ ,‬שימור אנרגיה)‪ .‬במקורות האור הטבעיים המוכרים לנו‬ ‫מתרחשים גלגולי האנרגיה הבאים‪ :‬אנרגיה גרעינית‪ ,‬אנרגיה כימית‬ ‫ואנרגיית חום‪.‬‬ ‫בשיעור היום נלמד על אור ועל גלגולי אנרגיה‪.‬‬ ‫‪ .1‬הכרת המושג "אור"‪.‬‬ ‫‪ .2‬הכרת תופעות הקשורות לאנרגיית אור‪.‬‬ ‫‪ .3‬הכרת הקשר בין אנרגיית אור לאנרגיית חום‪.‬‬ ‫אור‪ ,‬אנרגיה‪ ,‬אנרגיית אור‪ ,‬אנרגיה כימית‪ ,‬אנרגיית תנועה‪ ,‬אנרגיית‬ ‫חום‪ ,‬גלגולי אנרגיה‪.‬‬ ‫חשיבה‪ :‬השוואה‪ ,‬פתרון בעיות‪ ,‬העלאת אפשרויות‪ ,‬טיעון‪ ,‬מיון‪ ,‬ניתוח‬ ‫והסקת מסקנות‪ ,‬בחירה בין חלופות‪.‬‬ ‫אוריינות‪ :‬ייצוג מידע‪ ,‬עיבוד מידע‪ ,‬ניתוח נתונים‪ ,‬הצלבת נתונים‪ ,‬הצגת‬ ‫ממצאים‪.‬‬ ‫כישורי עבודה בצוות‪ :‬האזנה‪ ,‬הקשבה‪ ,‬מתן משוב לעמית‪ ,‬ביקורת‪,‬‬ ‫שכנוע‪ ,‬קבלת תפקיד‪.‬‬ ‫‪ .1‬פירוק אור במנסרה או בדיסק‪.‬‬ ‫‪ .2‬צפייה בסרטון‪.‬‬ ‫‪ .3‬ניסויים בנושא אור כמקור אנרגיה‪.‬‬ ‫‪ .4‬מענה על שאלות "בחן את עצמך"‪.‬‬ ‫למידה בקבוצות‪ ,‬ניסויים‪ ,‬חקר‪.‬‬ ‫מהלך השיעור‬ ‫מהלך ההוראה‬ ‫פתיחה‬ ‫תיאור הפעילות‬ ‫נשאל את התלמידים‪ :‬מה החשיבות של אור בחיינו?‬ ‫זמן‬ ‫‪ 5‬דק'‬ ‫נשמע את התשובות‪ ,‬ונסביר כי קודם כול בלעדי האור לא היינו רואים‬ ‫דבר‪ ,‬הרי קרני האור המשתקפות הן שמאפשרות לנו לראות את מה‬ ‫שסביבנו!‬ ‫הראייה שלנו היא חוש חשוב מאוד‪ ,‬אבל לאור יש תפקיד משמעותי‬ ‫יותר מזה בהרבה‪ ,‬והוא‪ :‬מקור אנרגיה המניע את כל החיים בכדור‬ ‫הארץ‪ .‬הצמחים משתמשים באור המגיע מן השמש‪ ,‬כדי לייצר סוכר‬ ‫בתהליך שנקרא "פוטוסינתזה"‪ .‬הסוכרים המיוצרים בתהליך‬ ‫הפוטוסינתזה הופכים את הצמחים למזון נדרש לחיות רבות‪ ,‬כמו בני‬ ‫אדם או יונקים‪ ,‬כגון קופים‪ ,‬פרות‪ ,‬כבשים‪ ,‬עופות וחרקים‪ ,‬ובעצם מי‬ ‫לא?!‬ ‫נוסף על כך‪ ,‬האור המגיע מן השמש מחמם את כדור הארץ‪ ,‬ומאפשר‬ ‫את הטמפרטורה החיונית לחיים שלנו‪ .‬בכוכבים שרחוקים מן השמש‬ ‫לא ייתכנו חיים‪ ,‬כי האור המגיע הוא מעט מדי והטמפרטורה נמוכה‬ ‫מדי‪ ,‬כדי שחיים יתקיימו עליהם‪.‬‬ ‫גוף השיעור‬ ‫נתחיל את השיעור בצפייה בסרטון אור‪.‬‬ ‫נענה על שאלות בחן את עצמך‪.‬‬ ‫מה למדנו על האור? אור הוא סוג של גל אלקטרומגנטי‪ ,‬כזה שאנחנו‬ ‫מסוגלים לראות ולהבחין בו‪ .‬יש המון סוגים של גלים אלקטרומגנטיים‪,‬‬ ‫ובחלקם‪ ,‬אפילו שאנחנו לא מסוגלים לראות‪ ,‬אנחנו משתמשים‬ ‫לצרכינו‪ ,‬כמו גלי רדיו שמאפשרים לנו לשדר ולקלוט רדיו‪ ,‬או גלי‬ ‫מיקרו שמשמשים במכשיר מיקרוגל‪.‬‬ ‫אנרגיה מופיעה בצורות שונות‪ ,‬וגלים אלקטרומגנטיים הם אחת‬ ‫מהצורות הללו‪ ,‬כמו האור‪.‬‬ ‫נערוך ניסוי הממחיש גלגולי אנרגיה הקשורים לאור‪.‬‬ ‫אנרגיה כימית ההופכת לאנרגיית אור‪ :‬שרפת מגנזיום‪.‬‬ ‫הוראות למורה‪:‬‬ ‫ציוד וחומרים‬ ‫‪35‬דק'‬ ‫‪‬‬ ‫פס מגנזיום מתכתי ‪Mg(S) -‬‬ ‫‪‬‬ ‫מלקחיים‬ ‫‪‬‬ ‫כוהלייה‬ ‫‪‬‬ ‫נייר זכוכית לניקוי‬ ‫מהלך הניסוי‬ ‫א‪ .‬נקו היטב את פס המגנזיום‪.‬‬ ‫ב‪ .‬תפסו את הפס בקצהו במלקחיים‪.‬‬ ‫ג‪ .‬הדליקו את הכוהלייה‪ ,‬וחממו את הפס עד להתלקחותו‪.‬‬ ‫ד‪ .‬הרחיקו מיד מהכוהלייה‪ ,‬ותנו לפס לבעור‪.‬‬ ‫מומלץ לשרוף מעל כיור או קערית מים‪.‬‬ ‫נשאל את התלמידים‪:‬‬ ‫מה ראינו בניסוי? אילו גלגולי אנרגיה התרחשו בניסוי זה?‬ ‫נמקו‪.‬‬ ‫נחלק לתלמידים דף עבודה‪ ,‬ונבקש שיענו על השאלות‪.‬‬ ‫כדי לבצע את המשימה בשאלה ‪ 3‬בדף העבודה‪ ,‬על‬ ‫התלמידים להתחלק לקבוצות‪.‬‬ ‫סיכום‬ ‫נציג את תשובות הקבוצות לשאלה ‪.3‬‬ ‫נסכם‪:‬‬ ‫חוק שימור אנרגיה קובע שכמות האנרגיה הכללית חייבת להישמר‪,‬‬ ‫והיא לא נעלמת או הופכת למשהו אחר‪ .‬אנרגיה יכולה להופיע בצורות‬ ‫שונות‪ :‬אנרגיה של חום‪ ,‬אנרגיה של תנועה‪ ,‬אנרגיה חשמלית ואפילו‬ ‫אנרגיה כימית בגופנו או במזון שאנו אוכלים‪.‬‬ ‫בשיעור זה למדנו על גלגולי אנרגיה שבהם מופיעה אנרגיית אור‪.‬‬ ‫המשגה‬ ‫צפייה בסרטון‪ ,‬דף עבודה‪.‬‬ ‫יישום‬ ‫"בחן את עצמך"‪ ,‬תכנון יישום טכנולוגי הקשור באור‪.‬‬ ‫העשרה‬ ‫מהירות האור בריק היא בערך ‪ 355,555‬קילומטר בשנייה‪ ,‬והיא‬ ‫המהירות הגבוהה ביותר הקיימת בטבע‪.‬‬ ‫במהירות כזו אפשר להקיף את כדור הארץ יותר משבע פעמים‬ ‫‪ 01‬דק'‬ ‫בשנייה! אבל כאשר האור עובר באוויר של כדור הארץ‪ ,‬הוא אינו‬ ‫נמצא יותר בריק (האוויר מורכב מחנקן‪ ,‬מחמצן ומגזים נוספים)‪ ,‬לכן‬ ‫מהירותו נמוכה מעט יותר‪.‬‬ ‫הדבר דומה למכונית שנסעה במהירות גבוהה בכביש פנוי‪ ,‬ואז עברה‬ ‫לכביש שיש בו עוד מכוניות‪ ,‬לכן היא חייבת להאט‪.‬‬ ‫סיכום ורפלקציה‬ ‫לפי חוק שימור האנרגיה‪ ,‬אנרגיה יכולה להתגלגל מצורה לצורה‪ ,‬אבל‬ ‫היא תמיד נשמרת‪ .‬למשל‪ ,‬כאשר מכונית בולמת‪ ,‬האנרגיה של‬ ‫התנועה שלה הופכת לאנרגיה של חום בבלמים שלה‪ ,‬בצמיגים‬ ‫ובכביש שבו היא נוסעת‪ .‬גם אי אפשר לייצר אנרגיה‪ ,‬אלא רק להפיק‬ ‫אותה על ידי גלגולה מצורות אנרגיה אחרות‪ .‬רק בתגובות גרעיניות‬ ‫כמו בפצצת אטום או בכורים גרעיניים נוצרת אנרגיה‪.‬‬