מדריך למורה -ואמצעי הגנה ()סכנות בחשיפה ממושכת לקרינת על סגול

imagine • explore • learn

נושא

ודרכי התגוננות uvהגברת המודעות לנזקי קרינת

שכבת גיל

בשילוב ללימודי קרינת אור( ו' )אפשר ללמד גם בכיתה 'דכיתה

דקות 50 זמן

ונלמדת באמצעי ההגנה מפני קרינת שמש מזיקה יחידה זו עוסקת רציונאל

במהלך היחידה .ביולוגיה-מדעי החיים -במסגרת תחום התוכן

התלמידים בוחנים את השפעת החשיפה לקרני השמש באמצעות מדידת

עם וללא שימוש באמצעי הגנה שונים. הלמידה מתבצעת UVקרינת

באופן שיתופי כאשר כל קבוצה חוקרת אחד מאמצעי ההגנה ומעלה את

המסייעת לתלמידים להסיק מסקנות ולנסח ממצאיה לטבלה שיתופית

קרינת השמש חיונית לקיומם של יצורים כללי התנהגות מקדמות בריאות.

לייצור חומרי מזון לצמחיםו חיים, האור והחום מהשמש תורמים

)פוטוסינתיזה( ובעקיפין תורמים לבעלי החיים ולבני האדם הניזונים

גלים קרינת השמש נקראת קרינה אלקטרומגנטית והיא כוללת מצמחים.

שונים הנבדלים זה מזה בתדירותם או באורכי הגל. קרינת האור הנראה

visible light)) ננומטרים מאפשרת לנו לראות את צבעי 400-780בין

100-400באורכי גל קצרים יותר ביו ( UV)היסוד. קרינת העל סגול

כדי להקל על זכירת .UVA,UVB,UVC לשלושה איזורים מתחלקת

( C=Cazar)הקצרה UVשהיא קרינת ה UVC: השמות ניתן לתארם כ

בעל אורך הגל UVשהוא ה UVB -ה, ביותר והאנרגטית ביותר

בעלת אורך הגל הארוך UVהוא קרינת ה UVAה(. B=Beinoni) הבינוני

דרך השמש קרינת מעבר .ביותר והאנרגיה הנמוכה A=Aroch ביותר

בעל גז הוא אוזון), האוזון שכבת דרך ובעיקר האטמוספירה שכבות

גורם(, בסטרטוספירה. O3 - חמצן אטומי משלושה הבנויות מולקולות

מהקרינה וחלק UVC -ה בתחום סגולה-העל הקרינה כל של לבליעה

החור). UV לקרינת הביוספירה חשיפת את מפחית וכך UVB -ה בתחום

שימוש עקב נוצר, הארץ כדור של הקטבים מעל המתרכז, האוזון בשכבת

אותן ומפרקים האוזון מולקולות עם המגיבים בגזים מוגבר

.(פריאוניםלמשל,

המלנין . נוצר בעור צבען בשם מלנין, חשופים לקרינת השמשכאשר אנו

הוא קולט את הקרינה המזיקה של השמש ומונע ממנה , מגן על הגוף

, המלנין החדש לא נוצר מיד, עם החשיפה לשמש. לחדור לתוך הגוף

עד . עובר זמן עד שנוצר בעור די מלנין כדי להתגונן מקרינת שמש חזקה

כדי למנוע נזק עלינו להגן . להיפגע מהקרינה יכול העור, שהמלנין נוצר

עות מזיקות על העור, העיניים והיא יש השפ UVלקרינת . על העור

נחשבת לגורם סיכון משמעותי בגרימת סוגי סרטן העור.

, בעונה, שביום בשעה תלויה מהשמש שמקורה UV קרינת עוצמת

שכבת בעובי, הטופוגרפי הגובה, אורך וקו רוחב קו - הגיאוגרפי במיקום

. נוספים ובפרמטרים האוזון

UV- Index :הבינלאומי הבריאות ארגון WHO – World Health

Organization ,הבינלאומי המטרולוגיה וארגון WMO – World

Meteorology Organization רמת את חילקו, נוספים ארגונים עם ביחד

קבוע באופן המפורסמים קרינה של לאינדקסים מהשמש UV – ה קרינת

האינדקסים. העולם רחבי בכל האוויר מזג תחזיות לצד בעיתונות

קיימים. הביולוגים לנזקים הגורמת קרינה עוצמת משך י"עפ מחולקים

עור לסוגי בהתאם וזאת, UV מקרינת לפגיעה העור ברגישות הבדלים

פחות) יותר בהיר האדם שעור ככול. האדם גוף של נוספות ותכונות שונים

.UV לקרינת רגישותו רמת עולה כך(, בעור פיגמנטים

מטרות תוכן

וציוני דרך

מערכות ותהליכים ביצורים חיים

בריאות האדם,איכות החיים ודרכים לשמירתןתת נושא:

:ציוני דרך

:בריאות העור

( כוויה, יובש, קרינת שמש)גורמים שפוגעים בעור

חשיפה מבוקרת לשמש)אמצעים להגנה על העור ,

(.ניקיון העור, שימוש במסנני קרינה

:מטרות תוכן

התלמידים יכירו את הנזקים הנגרמים לעור ולגוף כתוצאה .מחשיפה ממושכת לשמש

התלמידים יכירו אמצעים להגנה על העור מפני קרינת השמש.

שמקדמות אורח התלמידים יפתחו מודעות ויאמצו התנהגויות .חיים בריא

קרינת שמש, יובש, מסנני קרינה, קרינת על סגול, אמצעי הגנה, חשיפה מושגים עיקריים .UVאינדקס ,UVנזק בריאות, מסנני קרינה, מבוקרת לשמש,

:ידע תחום התוכן ידע קודם נדרש חשיבות העור ותפקודו

התאמת מבנה העור לתפקודיו

:למידהמיומנויות .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

גם בצל ישנה קרינת האם :שמעורר לחשיבההפעילות נפתחת בהיגד

UV ? בו קרינה שאין עשויים לחשוב שבמקום אינטואיטיבית התלמידים

החודרים לכדור UV, אך קרני UVשל ישירה של שמש אין גם קרינה

הארץ פוגעים במשטחים מוחזרים, מתפזרים ואו נבלעים ואם החומר או

)למשל זכוכית( אז הקרניים יחדרו UVהמשטח אינו חוסם קרינת

גם בצל , UVפתיחה מציגה את הסכנה שבחשיפה לקרינת הלמשטח.

קרינת קים את תשובתם באמצעות התנסות של מדידת דבוהתלמידים

UV כדי לגלות שגם בצל ישנה קרינת בשמש ובצלUV ויש להשמר מפני

.הקרינה גם בצל

ועד כמה , UV בהמשך התלמידים מתבקשים לחקור את השפעת קרינת

כל קבוצה .(UVקרני )יעילים אמצעי הגנה בחסימת קרינת על סגול

בודקת אמצעי הגנה אחד ומעלה את ממצאיה לטבלה שיתופית שם

נאספים כל הנתונים שמתוכם התלמידים מסיקים מסקנות ומנסחים

כללים או סרטון הסברה להתנהגות מקדמת בריאות.

מי צודק ראו את ההתכתבות ששלח אוהד לנועה והביעו את דעתכם, ק

? UVהאם כשיושבים במקום מוצל אכן אננו חשופים לקרני אוהד? נועה?

הסבירו את בחירתכם.

צאו לחצר בית הספר ומדדו את עוצמת קרינת העל סגולה :התנסות

פעם בשמש ופעם בצל .

?האם הופתעתם מהתוצאות

?מה אתם למדים מהתוצאות של המדידות

מה נחקור?

ועד כמה יעילים , השפעת החשיפה לקרני השמשבניסוי זה נבחן את

כל קבוצה תחקור (. UVקרני )אמצעי הגנה בחסימת קרינת על סגול

בתום . אחד מאמצעי הגנה ותעלה את ממצאיה לטבלה שיתופית

נצלם ו תופית כללים להתנהגות נבונה בשמשננסח בעבודה שי הניסוי

.התנהגות נבונה בחשיפה לקרינת שמשסרטון הסברה על

ציוד

+טאבלט אינשטיין+ או לאבמייט איינשטיין

משקפי שמש

בד טריקו לבן(פיסת )או חולצת טריקו לבנה

כובע

שקית אוכל מפלסטיק שאינה חוסמת קרינתUV

)קרם הגנה )כל מקדם הגנה

נועה בואי :אוהד

, שבי איתי בצל

עלולה את

קרינת להפגע מ

.בשמש על סגול

גם בצל אוהד : נועה

אתה חשוף לקרני על

? לא ידעת. סגול

העמדת הניסוי

של פני המגיעה לקרקע נמדד ביחידות של ואט למטר שטף הקרינה

בימים בהם יש שמש חזקה יש לבחור UVבמדידות קרינת הגוף.

( בימים מעונניםUV - 200 W/m²)טווח של UV -בהגדרות החיישן של ה

(.במידה ובחרתם טווח זה UV - 10 W/m² ניתן לבחור טווח של )

כשבפועל עוצמת קרינת W/m² 10 כשהשמש חזקה תקבלו מקסימום

גבוהה יותר. UV-ה

אינשטיין+ או לאבמייט איינשטיין+הפעילו את טאבלט .1

(( MiLAB-ה לחצו על תוכנת

הגדירו את מערך אוגר הנתונים

מערך אוגר הנתונים

(UV - 200 W/m²חיישן קרינת על סגול )

בשנייה 25 קצב הדגימה:

שניות 30 משך הדגימה:

רגע לפני...

UV-קרינת ההתלמידים מדדו את עוצמת שלב האתגר בהתנסות ב

וראו שעוצמת הקרינה ירדה בצל אך עדיין בחשיפה מלאה לשמש ובצל

אם עוצמת האור מבעד לאמצעי ההגנה תשנה את קיימת. ההשערה

כל משקפי השמש המיוצרים ) זו. מתבססת על התנסותעוצמת הקרינה

כולל משקפיים שאינם ממותגים( UVהיום מונעים קרינת

שתנה במדידת קרני האור מבעד לאמצעי תUV -האם קרינת השערו

:תחקרוההגנה ש

לא תשתנה/ עלהתרד/ת

-כובע

-משקפי שמש

-חולצת טריקו לבנה

-קרם הגנה

ביצוע הניסוי

צתית עבודה קבו

עוצמת הקרינה העל התלמידים מבצעים שתי מדידות מדידה אחת של

עוצמת הקרינה מבעד של ומדידה שנייה ,בחשיפה ישירה לשמש סגולית

לאחד מאמצעי ההגנה שהתלמידים בחרו. בכל אחת מהמדידות יש לבצע

חזרות להגדלת מהימנות המדידות וכן להשתדל לשמור על תנאים שווים

את כמו הזווית והכוון של החיישן לעבר השמש. המיקום של המדידה.

התוצאות התלמידים מעלים לטבלה שיתופית כיתתית מתוכה יסיקו

סקנות על כל אמצעי ההגנה. )מומלץ ליצור טבלה שיתופית לשימוש מ

בשלב עיבוד הנתונים(.לטבלה קבוצתית הכיתה מצורפת דוגמא

לכל הקבוצות: הוראות כלליות למדידות

כדי להגיע לתוצאות מדויקות עליכם לבצע את הניסוי ביום של .1

שמש מלאה בשעות

הצהריים.

משקפי : אמצעי ההגנה הבאיםמ תבחר לחקור אחדכל קבוצה .2

.כובע, חולצת טריקו לבנה , משחת הגנה, שמש

:שונות מדידות שתיעליכם לבצע .3

עוצמת קרינת המדידת-UV בחשיפה לאור השמש.

עוצמת קרינת המדידת-UV אחד מאמצעי מבעד ל

.ההגנה שבחרתם

פעמים 3חזרו על המדידות.

לביצוע הניסויים הקפידו לשמור על אותם בחרו מקום אחד .4

: תנאים בכל הקבוצות

.מקום הניסוי, זווית וכוון החיישן המופנה לשמש

UVהוראות למדידות בחשיפה מלאה לקרני

מופנה ישירות אל UV -כוונו את טאבלט איינשטיין כשחיישן ה .1

.השמש

) התחללחצו על .2 . של הנתוניםכדי להתחיל רישום (

) לחצו עצור .3 .בתום הניסוי(

.פעמים 3חזרו על המדידות .4

שמרו את הנתונים תנו שם לפרויקט ולאחר שהתהליך הסתיים .5

()ידי לחיצה על צלמית שמור -על

.בסרגל הכלים העליון

מבעד לאחד מאמצעי ההגנה UVהוראות למדידת קרני

, משקפי שמש: שברצונכם לחקור הבאיםאמצעי ההגנה בחרו אחד מ

וקראו את הוראות ביצוע . כובע, חולצת טריקו לבנה , משחת הגנה

.המדידה בהתאם לאמצעי ההגנה שבחרתם

:הוראות לאמצעי הגנה כובע

עליכם למדוד את קרינת ה-UV העוברת דרך הכובע .

מקום שבו מדדתם קרינה בחשיפה אותו העמדו בחצר ב

.מלאה לשמש

כשהוא ( אבל בלי לגעת בו)החזיקו את הכובע מעל החיישן

. פונה לכיוון השמש

:לבנה ת טריקוהוראות לאמצעי הגנה חולצ

עליכם למדוד את קרינת ה-UV העוברת דרך חולצה לבנה.

מקום שבו מדדתם קרינה בחשיפה אותו העמדו בחצר ב

.מלאה לשמש

( לגעת בואבל בלי )מעל לחיישן החולצה החזיקו את

.כשהוא פונה לכיוון השמש

:הוראות לאמצעי משקפי שמש

עליכם למדוד את קרינת ה-UV מבעד למשקפי השמש.

מקום שבו מדדתם קרינה בחשיפה אותו העמדו בחצר ב

. מלאה לשמש

( ואבל בלי לגעת ב)החזיקו את משקפי השמש מעל החיישן

.כשהם פונים לכיוון השמש

:משחת הגנההוראות לאמצעי הגנה

עליכם למדוד את קרינת ה-UV שקית פלסטיק העוברת דרך

.המרוחה בקרם הגנה

עמדו בחצר במקום שבו מדדתם קרינה בחשיפה מלאה

.לשמש

שקית הניילון קרם הגנהמרחו על.

אבל בלי )מתחת לשקית הפלסטיק החזיקו את החיישן

.כשהוא פונה לכוון השמש( לגעת בשקית

) התחללחצו על .1 כדי להתחיל רישום של הנתונים. (

) לחצו עצור .2 .בתום הניסוי(

.פעמים 3חזרו על המדידות .3

ידי -שמרו את הנתונים עלתנו שם לפרויקט ולאחר שהתהליך הסתיים .4

.סרגל הכלים העליוןב ()שמור צלמית לחיצה על

עיבוד נתונים

עבודה קבוצתית

להעלות גם לטבלה כיתתית שתכלול את המידע שהתקבל בכל קבוצה יש

. טבלה את ממוצע המדידות בשמש ומבעד לכל אחד מאמצעי ההגנה

לדוגמה:שיתופית

מדידת ממוצע אמצעי הגנה

UV -קרינת

ואט למטר בריבוע

(W/M²)

בחשיפה מלאה

לשמש

מדידת ממוצע

-UV קרינת

ואט למטר בריבוע

(W/M²)

אחד מבעד ל

:הגנההאמצעי מ

, משקפי שמש

חולצת,משחת הגנה

.כובע, טריקו לבנה

כובע

משחת הגנה

משקפי שמש

חולצת טריקו לבנה

את השלימו את הטבלה השיתופית בהתאם לתוצאות המדידות והעלו

:Google Doc-הממצאים לטבלה שיתופית כיתתית ב

UV -מדידת קרינת מדידות

ואט למטר בריבוע

(W/M²)

בחשיפה מלאה

לשמש

-UV מדידת קרינת

ואט למטר בריבוע

(W/M²)

אחד מבעד ל

:הגנההאמצעי מ

, משקפי שמש

חולצת,משחת הגנה

.כובע, טריקו לבנה

1מדידה

2מדידה

3מדידה

ממוצע:

תוצאות ומסקנות

המסקנות אליהן מגיעים התלמידים בפעילות זו:

מאמצעי ההגנה הפחית את עוצמת קרינת ה אחד כל-UV

להגנה יעילה מפני קרינת על סגול יש להשתמש בכל אמצעי

ההגנה יחד אחד מאמצעי ההגנה או חלק מהם אינם נותנים

.בטווח הזמן וההגנה על כל האיברים UVפיתרון מלא לקרינת

הגנה על כל הגוף

הגנה לכל היום

חולצת טריקו לבנה

להוסיף לכאן גם )אפשר

משקפיים וכובע ולציין שזה

בהנחה שחובשים כל זמן

החשיפה(

הגנה על איבר מסויים

כובע

משקפיים

חולצת טריקו לבנה

קרם הגנה

הגנה למספר שעות

קרם הגנה

כובע

משקפיים

צפו בממצאים שהעליתם לטבלה השיתופית ודונו בשאלות

:הבאות

דיון במליאה

ללא אמצעי הגנה ועם אמצעי הגנה ורשמו את השוו את המדידות .1

בכל אחד מהאמצעי. מסקנותכם לגבי מידת חסימת קרינת העל סגול

קרי כל אחד . UV-שנמדדו נצפה לירידה בעוצמת קרינת ה ההגנה

את קרינת העל סגול. במידה רבה מאמצעי ההגנה חוסם

להגנה מהי הדרך הטובה אמצעי ההגנה ורשמו יעילותלהתייחסו .2

מפני קרינת העל סגול. התייחסו בתשובתכם לנקודות הבאות:

( מגן על איבר מסויים או על כל הגוף איזור ההגנה).

(היום או למספר שעות)כל טווח זמן ההגנה .

אמנם כל אחד מאמצעי ההגנה חוסם את קרינת העל סגול

במידה רבה, אבל כל אחד מאמצעי ההגנה נותן חסימה

מסויים בגוף האדם למשל אם נחבוש כובע נחסום לאיבר

את קרינת העל סגול מאיזור הראש והכתפיים אך עדיין

נהיה חשופים לקרינת על סגול בשאר איברי הגוף.

לא נמרח קרם הגנה אםבהתייחס לטווח זמן ההגנה כמו כן

כל מספר שעות על הגוף )או שנוריד את הכובע מראשינו(,

נת העל סגול.שוב נהיה חשופים לקרי

לטווח /לטווח קצראמצעי ההגנה שחקרנו יעילים בחרו : חלק מ .3

סגולה המסוכנת חשוב -על מנת להגן עלינו מפני הקרינה העל .ארוך

בכל אמצעי ההגנה / בחלק מאמצעי ההגנהאחד להשתמש ב

. יחד

יישום

חקירת המשך

כמה זמן עובר עד בודקים , כדי לבדוק את השפעת הקרינה על העור

מידת -המדד הזה נקרא .שהעור מאדים בחשיפה לעוצמות קרינה שונות

סגולה -כשיודעים מה הנזק שהקרינה העל .הנזק הביולוגי של הקרינה

.אפשר לדעת איך עלינו לנהוג כדי להגן על עצמנו, גורמת לגופנו

לקו והמטאורולוגיה הבינלאומיים ח הבריאות ארגוני ?UV-מהו אינדקס ה

לנזקים הגורמת קרינה עוצמת משך י"עפ UV-את רמות הקרינה של ה

ברגישות הבדלים קיימים . שונים עור לסוגי בהתאם וזאת הביולוגים

ותכונות שונים עור לסוגי בהתאם וזאת, UV מקרינת לפגיעה העור

פיגמנטים פחות) יותר בהיר האדם שעור ככול. האדם גוף של נוספות

.UV לקרינת רמת רגישותו עולה כך(, בעור

השעה: מהשמש שמקורה UV קרינת עוצמתגורמים המשפיעים על

, הטופוגרפי הגובה, וקו אורך רוחב קו - הגיאוגרפי המיקום, העונה, ביום

.ועוד האוזון שכבת עובי

http://www.who.int/uv/publications/en/UVIGuide.pdf

UV-ה סאינדק תלהבנעזר נוסף חומר

סגולה וכיצד אמצעים -בניסוי מדדנו בעזרת חיישן את עוצמת הקרינה העל

לא יודעים מהו הנזק אבל אנחנו שונים עוזרים להפחית את עוצמתה.

סגולה גורמת לגוף.-שקרינה על

כדי לבדוק את השפעת הקרינה על העור, בודקים כמה זמן עובר עד

שהעור מאדים בחשיפה לעוצמות קרינה שונות.

מידת הנזק הביולוגי של הקרינה. -המדד הזה נקרא

סגולה גורמת לגופנו, אפשר לדעת -כשיודעים מה הנזק שהקרינה העל

איך עלינו לנהוג כדי להגן על עצמנו.

( EPA-של הסוכנות האמריקאית להגנת הסביבה )ה uv -אינדקס ה

המגיעה לקרקע בזמן מדידה. UVמידת עוצמת הקרינה של קובע את

ו את כל הגורמים ורשמ UV-חפשו באינטרנט מידע נוסף על אינדקס ה

המשפיעים על העור.

רקע מדעי

רקע מדעי

קרינת השמש חשובה לקיומם של כל היצורים החיים: צמחים, בעלי

חיים ובני אדם. היא נותנת אור וחום שבלעדיהם לא יכולים

להתקיים חיים. הצמחים מייצרים חומרי מזון בעזרת קרינת השמש.

.חומרי המזון שהם מייצריםהצמחים גדלים ומתפתחים בעזרת בעלי החיים והאדם אוכלים את הצמחים או חלקים מהם, וכך הם

. קרינת על סגול שהיא חלק יכולים להתקיים, לגדול ולהתפתח

מקרינת השמש עלולה להזיק לאדם אם נחשפים לקרניים זמן

כאשר אנו חשופים לקרינת השמש, נוצר בעור, בהשפעת ממושך.

צבען בשם מלנין. המלנין מגן על הגוף, הוא סגולה,-הקרינה העל

קולט את הקרינה המזיקה של השמש ומונע ממנה לחדור לתוך

הגוף. עם החשיפה לשמש, המלנין החדש לא נוצר מיד, עובר זמן

עד עד שנוצר בעור די מלנין כדי להתגונן מקרינת שמש חזקה.

לכן עלינו שהמלנין נוצר, יכול להיגרם נזק לעור מקרינת העל סגול.

ולהתנהג סכנה בחשיפה ממושכת לקרינת השמשלהיות מודעים ל

בהתאם.