מדריך למורה -אפקט החממה

imagine • explore • learn

נושא

אפקט החממה כתהליך טבעי

שכבת גיל

ו'-ה'כיתה

דקות 50 זמן

השפעת האדם על האטמוספירה שיעור זה מהווה פתיחה לנושא רציונאל

מערכות אקולוגיות ואיכות -הנלמד במסגרת תחום התוכן והסביבה

.הסביבה

המאפשר את יחידה זו מתמקדת בתהליך הטבעי של אפקט החממה

בין היא שהתלמידים יבחינו מטרהקיומם של יצורים חיים בכדור הארץ. ה

חיים בכדור הארץאת ההמאפשר ההשפעה החיובית של התהליך הטבעי

פליטת גזי בין ההשפעה השלילית של התהליך הנגרם מעודף של ל

חממה כתוצאה מפעילותו של האדם.

בגופים בכדור הארץ, תפוגע אנרגיית קרינה )אור( ? החממה אפקטמהו

גזי ,אדום(-אדומה )אינפרא-כקרינה תת לחלל חלק מהקרינה מוחזר

בולעים את קרינת האינפרא אדום העוטפים את האטמוספירה החממה

שנפלטת וגורמים לעלייה של הטמפרטורה בכדור הארץ.

אפקט החממה מאפשר את קיומם של כל היצורים חיים בכדוה"א.

15 -עומדת על כ כדור הארץבהטמפרטורה הממוצעת של פני השטח

פני כדור הארץ -אפקט החממה הטמפרטורה עלבהעדר .מעלות צלזיוס

מתחת לנקודת , כלומר –מעלות צלזיוס 33 -ותר בכהייתה קרה י

.הקיפאון של המים

יחד עם זאת יש גם , לאפקט החממה השפעות חיוביות המאפשרות חיים

מדי שנה בשנה נפלטים אל האטמוספירה של כדור , השפעות שליליות

: מוכ, וגזי חממה אחריםCO) 2)חמצני-דו-פחמן: הארץ מיליוני טונות של

ותוצרים אחרים (CO) חמצני -חד-פחמן, (CFC)פריאונים , CH)4)מתאן

גזים אלה נלכדים בתוך האטמוספירה ויוצרים מחסום . של פעילות האדם

אולם החום הנפלט , קרני האור של השמש יכולות לחדור דרכו: כיווני-חד

שריכוז גזי החממה ככל .מהקרקע אל האטמוספירה אינו מתפוגג בחלל

דול יותר מהקרינה נשאר באטמוספירה גחלק , יותרבאטמוספירה גבוה

עליית הטמפרטורה בכדור הארץ. : התוצאהו ולא נפלט לחלל החיצון

.לנזקים סביבתיים אדירים הגורמתהתחממות

רוב החוקרים טוענים כי אפקט החממה הוא אחד הגורמים המרכזיים

להתכת אשר עלולה לגרום ,לשינויים במזג האוויר ולהתחממות הגלובלית

הפיכת אזורים נרחבים על , גובה פני הים עליית ,קטביםהקרחונים ב

זרם קירורה של צפון אירופה בשל שיבוש ב ,תמדבריוכדור הארץ ל

לטענתם ההתחממות .ולמהפכה שלמה באקלים כדור הארץ, הגולף

הגורמת לפליטה מוגברת , המוגזמת נובעת מפעילות אנושית ותעשייתית

כי המערכות הטבעיות ידעו . בעוד חוקרים מועטים סבורים גזי חממה של

.לאזן את ההפרה שנגרמה במידת החום

מטרות תוכן

וציוני דרך

מערכות אקולוגיות ואיכות הסביבה

תת נושא: התערבות האדם בטבע

:ציוני דרך

האדם כדי לפתח התלמידים יציעו דרכים לנצל את ייחודו של

.אמצעים והתנהגויות שתורמות לצמצום הנזקים לסביבה

התלמידים יסבירו את חשיבות מעורבותו של האדם בטבע–

.לקיחת אחריות והתנהגות התורמת לשמירת הטבע

התלמידים יציעו דרכים לשמירה על הטבע ועל איכות הסביבה

טכנולוגיה

והסביבההשפעת הטכנולוגיה על החברה : תת נושא

:ציוני דרך

השפעת התפתחות הייצור התעשייתי על החברה

המחיר הסביבתי כתוצאה מתהליכי הפקה וייצור תעשייתיים

(, אטמוספירה,(CO2חמצני -גזי חממה, אפקט חממה, פחמן דו מושגים עיקריים

:ידע תחום התוכן ידע קודם נדרש מבנה האטמוספריה

הרכב האוויר

:מיומנויות למידה .איסוף נתונים והסקת מסקנות ניסויעריכת

21-מיומנויות המאה

:מיומנויות חקר וגילוי

כתיבת קריאת נתונים מגרף, , עריכת ניסוי, העלאת השערה .הסקת מסקנות, תוצאות

חשיבה ביקורתית

פעילותמהלך ה

אתגר

שנלקחה מחיי בהצגת תופעה של אפקט החממה הפעילות פותחת

. מדוע הטמפרטורה בתוכו יום חםשחלונותיו סגורים ברכב חונה :היומיום

גבוהה הרבה יותר מאשר הטמפרטורה מחוץ למכונית? )גם אם המכונית

חנתה בצל(. התופעה הזו מוחשית וקל להסביר דרכה את אפקט החממה

ב כיוון שניתן לצפות שילדים חוו התנסות של כניסה לרכ, בכדור הארץ

שמשות המכונית העשויות זכוכית מה קורה לאוויר בתוך הרכב? .'חם'

הגורמות להתחממות , מאפשרות חדירת קרני שמש לתוך המכונית

לאוויר החם אין פתח יציאה ולכן האוויר במכונית הולך . האוויר בתוכה

אפקט "קיים קשר בין התחממות האוויר בתוך המכונית לבין . ומתחמם

בדומה לשמשות המכונית גם גזי החממה המצויים ": החממה

מאפשרים חדירה ( וביניהם פחמן דו חמצני)באטמוספרה של כדור הארץ

קרני השמש מגיעים לכדור הארץ ומחממים את . של קרני השמש דרכם

אינם מאפשרים , כמו שמשות המכונית, אך גזי החממה, האטמוספרה

ידים עוברים לחקור את לאחר הצגת התופעה התלמ .לחום להפלט לחלל

התופעה על ידי בניית מודל של חממה המדמה את אפקט החממה.

!חם לי באוטו, אוף

באחד מימי חופשת הקיץ נסעה משפחת ספיר במכונית המשפחתית

אמא החנתה את המכונית בחניון ובני המשפחה ירדו אל . לחוף הים

משנכנסו . לאחר שבילו כשעתיים בים החליטו לחזור הביתה. החוף

למכונית החונה בשמש חשו כי טמפרטורת האוויר בתוכה גבוהה

התלוננה שהיא חשה ברע ועיכבה , הדס, הבת. משמעותית מזו שבחוץ

השתנות את הביןלמשפחת ספיר ל זרוע .את הנסיעה הביתה

, מהם הגורמים לשינויי הטמפרטורה)הטמפרטורה בתוך המכונית

?(כםלדעת

.

נחקור?מה

של מודל בניית מאפיינים של אפקט החממה באמצעותנחקור את ה

.חממה, המדמה את כדור הארץ

השפעת אפקט החממה על החיים בכדור הארץ. נחקור את

ציוד

+טאבלט אינשטיין+ או לאבמייט איינשטיין

2 חיישני טמפרטורה

2 כדי לעזור לייצב את חיישני הטמפרטורה ) מקלות בחישה מזכוכית

באוויר(

2 גומיות

2 מ"ל 400 –כוסות כימיות

ס"מ בכל אחת מהכוסות 2בגובה –מעט אדמה יבשה

המשמשת לאריזת מזון( השקופ פלסטיקשקית(

75/100 –מנורת שולחן W

העמדת הניסוי

טאבלט אינשטיין+ או לאבמייט איינשטיין+הפעילו את .1

(( MiLAB-ה לחצו על תוכנת

הגדירו את מערך אוגר הנתונים

מערך אוגר הנתונים

(חיצוני) -40-140טמפרטורה ( 2)

שניות 10כל קצב הדגימה:

שניות 200 משך הדגימה:

רגע לפני...

גם כאן !"באוטוחם לי , אוף"הצגת התופעה ההשערה מסתמכת על

בכוסאין פתח יציאה ולכן האוויר לאוויר החםבכוס הפלסטיק עם הכיסוי,

.הולך ומתחמם

?הטמפרטורה תהיה גבוהה יותר כוס ובאיזשערו

הסבירו? כוס עם כיסוי הפלסטיק לעומת הכוס ללא כיסוי הפלסטיקב

ביצוע הניסוי

צתית עבודה קבו

חברו את חיישני הטמפרטורה לכל אחת מהיציאות הממוספרות של .1

, בחלקו העליון של הטאבלט.USBכבל המיני

ברתם לטאבלט נבחרו.יוודאו שחיישני הטמפרטורה שאותם ח .2

במרחק יהיה שהחיישן כך, זכוכית למקל טמפרטורה חיישן כל חברו .3

יחד והמקל החיישן על הגומייה את גלגלו. המקל מקצה מ"ס 3 של

.במקום אותם לקבע כדי

( והעמידו אותן על השולחן. 1,2מספרו את הכוסות ) .4

סמ. 2מלאו את הכוסות באדמה עד לגובה של .5

כסו רק אחת מהכוסות בשקית וקשרו בגומייה. .6

, שימו לב שמקל הזכוכית נוגע הכניסו כל אחד מהחיישנים לכוסות .7

באדמה וחיישן הטמפרטורה נמצא באוויר.

ס"מ מעל הכוסות ובמרחק 30מנורת השולחן בגובה של הניחו את .8

. את המנורה שווה בין הכוסות, והדליקו

, כדי להתחיל רישום של הנתונים. () התחללחצו על צלמית .9

מדדו את הטמפרטורה בשתי הכוסות עד להתייצבות.

צפו בגרפים המתקבלים ממדידת הטמפרטורות בשתי הכוסות. .10

ידי לחיצה על -את הנתונים על לאחר שהתהליך הסתיים שמרו .11

בסרגל הכלים העליון. () שמורצלמית

עיבוד נתונים

עבודה קבוצתית

שנמדדה.הטמפרטורה הסופית על 1בגרף הקישו .1

. שנמדדהפרטורה הסופית על הטמ 2בגרף הקישו .2

בכוס עם מה הפרש הטמפרטורות שהתקבל בין שתי הכוסות? .3

שקית הניילון תתקבל טמפרטורה גבוהה יותר מהכוס ללא שקית

.c2-3°בין

Google-לטבלה שיתופית ב של הקבוצה העלו את הממצאים .4

Doc.

תוצאות ומסקנות

סוג וגודל הכוסות, סוג השווים בשתי הכוסות?גורמים מהם ה .1

הטמפרטורה , עוצמת האור, מרחק חיישן וכמות האדמה בכוסות

מקצה כל כוס, מרחק הנורה מהכוסות.

שקית הניילון שכסתה את אחת השונה שנבדק? גורםמהו ה .2

הכוסות

.השפעת האמטמוספירה )שקית הניילון(מי הגורם המשפיע? .3

טמפרטורת האוויר. מי הגורם המושפע?

מדוע היה חשוב להקפיד על תנאים שווים בשתי הכוסות, פרט .4

חשוב לשמור על גורמים קבועים הכוס?לשקית שעטפה את

שווים במהלך הניסוי כדי שנדע בוודאות מהו הגורם האחד

.שהשפיע על התוצאות שהתקבלו

הפלסטיק שקית ?במערכת הניסוי פלסטיקמה מדמה שקית ה .5

ששמנו על הכוס הכימית מדמה את האטמוספרה שנמצאת סביב

. כדור הארץ

התופעה של אפקט מה בתוצאות הניסוי מלמד אותנו על .6

בכוס שהייתה מכוסה בשקית הניילון הטמפרטורה ?החממה

.הייתה יותר גבוהה מאשר בכוס ללא כיסוי

האטמוספרה העוטפת את כדור הארץ ?מהי המסקנה מהניסוי .7

גורמת לאפקט החממה ומעלה את הטמפרטורה של האוויר סביב

העלתה הכוס עם הכיסוי בדיוק כפי שהתרחש בניסוי: .כדור הארץ

החום שהגיע מהמנורה נכנס לכוס .את הטמפרטורה בתוך הכוס

לכן החום הצטבר בתוך ,עם השקית ולא יכול לצאת מהשקית

. גרם לעלייה בטמפרטורה של האוויר שבתוכההכוס

רקע מדעי

רקע מדעי

אנרגיית קרינה )אור( מהשמש פוגעת בגופים ? החממה אפקטמהו

-אדומה )אינפרא-מהקרינה מוחזר לחלל כקרינה תתבכדור הארץ, חלק

אדום(, גזי החממה העוטפים את האטמוספירה בולעים את קרינת

שנפלטת וגורמים לעלייה של הטמפרטורה )אנרגית חום( האינפרא אדום

בכדור הארץ.

. א"אפקט החממה מאפשר את קיומם של כל היצורים חיים בכדוה

15 -עומדת על כ בכדור הארץהטמפרטורה הממוצעת של פני השטח

פני כדור הארץ -בהעדר אפקט החממה הטמפרטורה על. מעלות צלזיוס

מתחת לנקודת הקיפאון , כלומר –מעלות צלזיוס 33 -הייתה קרה יותר בכ

יחד עם , לאפקט החממה השפעות חיוביות המאפשרות חיים .של המים

לגרום לנזקים פקט החממה גורם ועלול א. זאת יש גם השפעות שליליות

רוב החוקרים טוענים כי אפקט החממה הוא אחד . סביבתיים אדירים

אשר ,הגורמים המרכזיים לשינויים במזג האוויר ולהתחממות הגלובלית

הפיכת , גובה פני הים עליית ,קטביםעלולה לגרום להתכת הקרחונים ב

קירורה של צפון אירופה בשל ,מדבריותאזורים נרחבים על כדור הארץ ל

רים רבים חוק .למהפכה שלמה באקלים כדור הארץו, זרם הגולףשיבוש ב

נובעת מפעילות אנושית המוגזמת בתאוריה שלפיה ההתחממות תומכים

ההסכמה המדעית .גזי חממה הגורמת לפליטה מוגברת של, ותעשייתית

הובילה את המדינות ,בקשר להשפעת התגברות אפקט החממה

תמיכה זו . בעיה זוההכריז על תמיכתן בפתרון להמפותחות המובילות

בה התחייבו מדינות רבות ,ועידת קיוטווהתקבלו בהתבטאה בהחלטות ש

. להפחית את כמות גזי החממה אשר הן פולטות

יישום

במליאה את המידע שאספתם חשבו על דרך מעניינת ומקורית להציג

והחקירה. בשלבי הניסוי

ראיון, משחק, שיר, קומיקס לדוגמא הכנת כרזה, הרצאה, הצגה,)

.(זרימה ועודתרשים