בריינפופ - מערך שיעור ` ז- חום וטמפרטורה : הנושא מדעים : תחום דעת חום וטמפ

Comments

Transcription

בריינפופ - מערך שיעור ` ז- חום וטמפרטורה : הנושא מדעים : תחום דעת חום וטמפ
‫מערך שיעור ‪ -‬בריינפופ‬
‫הנושא‪ :‬חום וטמפרטורה ‪ -‬ז'‬
‫תחום דעת‪ :‬מדעים‬
‫סרטוני בריינפופ‪ :‬חום וטמפרטורה‬
‫נושא השיעור‬
‫חום וטמפרטורה‪.‬‬
‫מתוך נושא מרכזי‪ :‬אנרגיה‪.‬‬
‫רצף‬
‫תוכנית הלימודים נושא משנה‪ :‬סוגי אנרגיה‪.‬‬
‫רעיונות והדגשים‪ :‬המרות אנרגיה‪ ,‬מעברי אנרגיה וחוק שימור האנרגיה‪.‬‬
‫בין גופים בעלי טמפרטורות שונות הנמצאים במגע יש מעבר אנרגיה‪,‬‬
‫עד למצב יציב שבו הטמפרטורה של הגופים שווה‪.‬‬
‫ציוני דרך בכיתה ז'‪ :‬הטמפרטורה היא מדד מַ קרוסקופי לאנרגיה‬
‫התרמית שהיא גודל מיקרוסקופי‪ .‬הטמפרטורה היא גודל שאינו תלוי‬
‫במסת הגוף‪ .‬האנרגיה התרמית הכוללת של גוף היא גודל התלוי במסת‬
‫הגוף‪ .‬האנרגיה העוברת בין גופים בטמפרטורות שונות מכונה חום‪.‬‬
‫ז'‬
‫שכבות גיל‬
‫משך‬
‫יחידת הלימוד‬
‫רציונל למורה‬
‫מטרות תוכן‬
‫מושגים‬
‫מיומנויות‬
‫רצף השיעור‬
‫היענות לשונות‬
‫שיעור אחד‪ ,‬כ‪ 05-‬דקות‪.‬‬
‫חום וטמפרטורה הם שני מושגים הקשורים זה בזה‪ ,‬ומבלבלים מאוד‬
‫את התלמידים‪.‬‬
‫אל לנו להיתפס לסמנטיקה‪ ,‬ותלמיד שימשיך לומר מדחום ולא מד‬
‫טמפרטורה‪ ,‬לא בהכרח אינו מבין את החומר‪ .‬חשוב להבין את המהויות‬
‫שבהבדל בין חום לטמפרטורה‪.‬‬
‫‪ .1‬הכרת המושג חום‪.‬‬
‫‪ .2‬הכרת המושג טמפרטורה‪.‬‬
‫‪ .3‬הבחנה בהבדל בין חום לטמפרטורה‪.‬‬
‫חום‪ ,‬טמפרטורה‪ ,‬אנרגיה‪ ,‬מעלות צלזיוס‪ ,‬מחקר מדעי‪ ,‬משתנה תלוי‪,‬‬
‫משתנה בלתי תלוי‪.‬‬
‫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.‬‬
‫‪ .1‬דיון בנושא חום וטמפרטורה‪.‬‬
‫‪ .2‬ניסוי בנושא חום וטמפרטורה‪.‬‬
‫‪ .3‬צפייה בסרטון‪.‬‬
‫‪ .4‬בחן את עצמך‪.‬‬
‫למידה בקבוצות‪ ,‬ביצוע מחקר מדעי‪.‬‬
‫מהלך השיעור‬
‫מהלך ההוראה‬
‫פתיחה‬
‫תיאור הפעילות‬
‫זמן‬
‫נביא לכיתה מבחנה עם מים בטמפרטורה של ‪ 05‬מעלות צלזיוס‪ ,‬וכוס ‪ 01‬דק'‬
‫עם מים בטמפרטורה של ‪ 35‬מעלות צלסיוס‪.‬‬
‫נדון עם התלמידים היכן יש יותר חום‪ ,‬והיכן הטמפרטורה גבוהה‬
‫יותר‪.‬‬
‫נבקש מהתלמידים לכתוב את התשובות במחברת‪ .‬נחזור אליהן‬
‫בהמשך‪.‬‬
‫גוף השיעור‬
‫נחלק את התלמידים לשבע קבוצות‪.‬‬
‫‪ 01‬דק'‬
‫נבצע את הניסוי בדף המצורף‪ .‬נבקש מהתלמידים לתכנן טבלה‬
‫לאיסוף הנתונים של כל הקבוצות‪.‬‬
‫נשרטט טבלה על הלוח‪.‬‬
‫לאחר ביצוע הניסוי נבקש מהתלמידים לענות על השאלות בדף‬
‫העבודה‪.‬‬
‫נדון עם התלמידים בתוצאות הניסוי‪.‬‬
‫בניסוי זה מדדו התלמידים את הזמן הדרוש לחימום כמויות שונות של‬
‫מים‪.‬‬
‫בכל הניסויים הייתה הטמפרטורה בסיום הניסוי זהה‪ ,‬אבל כמות‬
‫החום הדרושה לתהליך הייתה שונה‪.‬‬
‫נבקש מהתלמידים להציג דוגמה לניסוי שתוצאותיו הפוכות‪:‬‬
‫הטמפרטורה שונה‪ ,‬אבל כמות החום זהה‬
‫(חימום של כמויות שונות של מים בזמן שווה)‪.‬‬
‫סיכום‬
‫נקרין את הסרטון חום וטמפרטורה‪ ,‬ונענה על שאלות בחן את עצמך‪.‬‬
‫המשגה‬
‫דיון כיתתי‪ ,‬ניסוי‪ ,‬צפייה בסרטון‪.‬‬
‫יישום‬
‫"בחן את עצמך"‪ ,‬שאלות בדף עבודה‪.‬‬
‫העשרה‬
‫במאה ה‪ 11-‬סברו אנשי המדע כי החום הוא מין נוזל‪ ,‬שזורם מגוף‬
‫חם לגוף קר כאשר הם באים במגע‪ .‬הנוזל הזה כונה קָ לֹוריק‪ ,‬ויחידת‬
‫החום נקראה קָ לֹוריה‪ .‬ההגדרה של קלוריה אחת היא‪ :‬כמות החום‬
‫הדרושה כדי להעלות את הטמפרטורה של גרם מים במעלת צלזיוס‬
‫אחת‪.‬‬
‫בשנת ‪ 1445‬הוכיח ג'יימס ג'אול (‪ )Joule‬מאנגליה (שעל שמו נקראת‬
‫‪ 01‬דק'‬
‫יחידת האנרגיה‪ ,‬הג'אול) כי החום הוא צורה של אנרגיה‪ .‬הוא הראה‬
‫כי אפשר להפוך עבודה לחום וחום לעבודה‪ ,‬וקלוריה אחת שווה ‪4.14‬‬
‫ג'אול‪ .‬בעקבות זאת ננטשה תורת הקלוריק‪ ,‬והתפתחה‬
‫התרמודינמיקה‪ ,‬שהיא התיאוריה הפיזיקלית שחוקרת את הקשר בין‬
‫עבודה‪ ,‬אנרגיה‪ ,‬חום וטמפרטורה במערכות פיזיקליות כלליות‪.‬‬
‫סיכום ורפלקציה‬
‫נסכם‪:‬‬
‫‪‬‬
‫טמפרטורה היא ביטוי מַ קרוסקופי (גדול‪ ,‬נראה לעין)‬
‫לאנרגיית התנועה הממוצעת של חלקיקי החומר‪.‬‬
‫‪‬‬
‫חום‪ :‬אנרגיה הזורמת או עוברת מגוף בעל טמפרטורה גבוהה‬
‫יותר לגוף בעל טמפרטורה נמוכה יותר‪ .‬באופן כזה‪,‬‬
‫טמפרטורת הגוף שאליו עוברת אנרגיית החום גדלה‪ ,‬ואילו‬
‫הטמפרטורה של הגוף שממנו עברה אנרגיית החום פוחתת‪.‬‬