מוכנים לפעולה?
משאבים
משאבים פיזיים
חומרים לבדיקת תכונות בידוד והולכה של חום, שעוני עצר, מדחומים, קוביות קרח, כוסות כימיות, קומקום, חמאה, חרוזים, מגבות נייר
משאבים אנושיים
הורים לעזור לתלמידים למצוא חומרים בבית ולהביא אותם לכיתה
הכנה מראש
הכינו את תחנות העבודה לבדיקת החומרים.
מטרות, מסרים ומושגים מרכזיים
מטרות ספציפיות
- 1. לחקור אילו חומרים מוליכים חום.
- 2. לעבוד בצוות.
מסרים ספציפיים
- 1. חומרים המאפשרים מעבר חום דרכם בקלות נקראים מוליכי חום.
- 2. מבודדי חום אינם מוליכים חום בצורה טובה.
מושגים מרכזיים
- תכונות חומרים
- חום
- טמפרטורה
- מוליך
- מבודד
מיומנויות וכישורים
מיומנויות STEM
- הסבר מדעי של תופעות ופיתוח פתרונות לבעיות
- שימוש בטיעונים מבוססי נתונים (טיעון)
- שאילת שאלות והגדרת בעיות
- תכנון ביצוע והערכת מחקר
מיומנויות רכות
- התמודדות עם חוסר ודאות
- הבנה שכישלון הוא חלק מתהליך הלמידה
- עבודת צוות
כישורים ניהוליים
- תכנון
- שימוש במשאבים
מהלך הפעילות
step 1
בחלק הראשון של יחידת לימוד זו, התלמידים יחשבו אודות החלל הפנימי של הכיתה בחוץ, ויזכרו שלא מדובר במבנה סגור אלא במעין מחסה שיאפשר להם להיות בחוץ בכל מזג אוויר. הם ישוחחו על התחושות שהיו רוצים לחוות בעת הלמידה ב"מחסה" שמחוץ לכתה.
step 2
התלמידים יצאו החוצה כדי לחוות את מזג האוויר ויחשבו כיצד הם מרגישים כשחם מידי, כשקר מידי או כשרטוב. הם יגלו מהו כיוון הרוח שקיים רוב הזמן, ויחפשו אזור מוגן יחסית בשטח בית הספר, כגון עצים או צד הבניין.
step 3
התלמידים ילמדו על חומרים שמבודדים מחום וכאלו שמוליכים חום, ויחשבו איך ניתן ליישם את מה שלמדו בבניית ה"מחסה". הם יעלו חוויות שקשורות בחומרים מוליכים/מבודדי חום כגון: האם הם ישבו פעם על ספסל מתכת בחורף, ואם כן מה הרגישו? האם הם נכוו פעם ברגליהם היחפות מאספלט ביום חם?
step 4
בחלק השני של יחידת לימוד זו, התלמידים יתבקשו להביא מהבית חפצים שלדעתם יכולים לבודד או להוליך חום.
step 5
התלמידים יבדקו את החומרים באמצעות הנחת קרח על החומר ובדיקה כמה זמן לוקח להתיך קוביות קרח (ראו סרטון בחלק של המשאבים). החומרים שמוליכים טוב חום יתיכו את הקרח באמצעות העברת החום מהחומר אל הקרח. התלמידים ידונו בשאלה: האם החומר שראו בסרטון הוא בחירה טובה לחומר עבור בניית המחסה/הכיתה בחוץ או לציוד שיהיה בו?
step 6
התלמידים יכולים לבחון את החומרים גם באמצעות חימום. ניתן להניח גוש חמאה בגודל של אפונה בקצה אחד של החומר ולנעוץ בתוכו חרוז. להניח את הקצה השני של החומר בכוס כימית שמחציתה מלאה במים רותחים ולמדוד כמה זמן לוקח לחמאה להינתך ולחרוז ליפול ממנה (ראו סרטון בחלק של המשאבים). החומרים שמוליכים חום טוב יתיכו את החמאה מהר יותר באמצעות העברת החום מהמים.
step 7
שני הניסויים מדגימים כי הולכת חום מעבירה את החום מהאזור החם יותר אל המקום הפחות חם. שוחחו על האופן בו מבודדים ומוליכים יכולים לשמש ביצירת הכיתה בחוץ. דונו בשאלות הבאות:
· איפה כדאי להשתמש בחומרים מבודדים?
· איפה כדאי להשתמש בחומרים שמוליכים חום?
· האם הבידוד חשוב גם בקיץ וגם בחורף? מדוע?
· אילו חומרים מבודדים הם ידידותיים לסביבה?