בריינפופ - מערך שיעור ` ז- אור : הנושא מדעים : תחום דעת אור : סרטוני בריינפ

‫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.‬‬