docחוברת משימות לתרגול כולל מחוונים
download 
Report Transcription
חוברת משימות לתרגול כולל מחוונים
הזכויות שמורות למשרד החינוך חוברת אנסינים למורה במד"ט לא למכירה 1 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך עמוד המשימה פופקרן 3 ........................ ....................................................... ממה עשויה פחית שתיה 6 ........................ ............................... התפלת מים 10 ………………………. ............................................... על פרי הגפן 16 ……………………… .............................................. הגנה מפני חלודה ...................................... ……………………… 21 תנור נפט ................................................. 26 …………………….. צועדים ושותים 32 ……………………… ............................................ 37 הסתגלותם של מטפסי הרים …………………….. ........................ 42 מי תורם למי? …………………….. ............................................ 48 חקר האטמוספירה …………………….. ...................................... 54 זמינותם של מים מתוקים בכדור הארץ …………………….. ........... משבר המים בישראל 59 ……………………… .................................. ריסוס עש התפוח ...................................... ……………………… 66 שיטה להפחתת השימוש במתיל ברומיד ....... ……………………… 70 כמעט תאונה ............................................ ……………………… 75 פֶּ ְרפֶּ טּואּום מֹובִּי ֶּלה – "מכונת תנועה נצחית 80 ………………………. ....... רכבת הרים 84 ………………………. ................................................ נמרה ושמה ַּבבְתָ א 92 ………………………. ....................................... צריכת אנרגיה בעולם ……………………… ................................... תנור שמש ………………………. ................................................. דלדול משאבי טבע ………………………. ....................................... תחנת החלל הבינלאומית ………………………. .............................. דלק פוסילי ………………………. ................................................. אסון הצונאמי ………………………. .............................................. גלים סיסמיים ……………………… ............................................. דנ"א בשירות המשטרה ……………………… ................................ 96 103 108 114 119 124 133 138 הריאות של רועי ………………………. .......................................... חלב תינוק ………………………. ................................................. חשיבותה של ארוחת הבוקר ………………………. .......................... קליטת ברזל ממזונות ………………………. ................................... מחלת הסוכרת והרגלי החיים ……………………… ......................... אספירין תרופה מפתיעה ………………………. ............................... 150 156 159 164 170 177 חוברת אנסינים למורה במד"ט 2 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :פופקורן אין כמעט אדם שלא יזהה את קולות ההתבקעות של גרגרי הפופקורן ואת ריחם. את הפופקורן מכינים מזן של תירס אשר עובר תהליך ייבוש בשדה עוד לפני קטיפתו. לתהליך הייבוש יש קשר להתבקעות גרגרי התירס שהופכים לחטיף .ניתן ל ָב ֵק ַע את גרגרי התירס בדרכים שונות .כבר לפני כ 0555 -שנה הבעירו האינדיאנים מדורה ,בה התבקעו גרגרי התירס והתפזרו לכל עבר .כיום מכינים פופקורן במספר אופנים כגון :בסיר מכוסה המונח על הכיריים ,בשקית נייר אטומה המעוצבת במיוחד עבור הכנת פופקורן במיקרוגל, במתקן מיוחד המיועד לאח ובמכשיר חשמלי סגור ,שכולל גוף חימום המחמם את הגרגרים ומפוח המוציא אוויר מהמכשיר. שאלה 1 בקטע מצוינות דרכים אחדות המיועדות להכנת פופקורן .מהו המשותף לכל תהליכי ההתבקעות? שאלה 2 גרגר הפופקורן מכיל עמילן ומעט מים .קליפתו החיצונית קשה .כשמחממים את הגרגרים לכ , C2255 -המים הופכים לאדי מים היוצרים לחץ בתוך הגרגר .כאשר הלחץ בתוך הגרגר גובר, קליפת הגרגר נבקעת וליבת (תוך) הגרגר פורצת החוצה יחד עם אדי המים ונוצרת צורת הפופקורן המוכרת. בשעת הכנת הפופקורן נשארים גם גרגרים שלא התבקעו .בטבלה שלפניכם סיבות אפשריות לאי- התבקעותם של גרגרי התירס. סמנו נכון או לא נכון לגבי כל סיבה: סיבות אפשריות לאי-בקוע א .תכולת מים גבוהה מדי בגרגר ב .תכולת מים נמוכה מדי בגרגר ג .חימום הגרגר לכC2205 - ד .טמפרטורה נמוכה של מקור החימום נכון /לא נכון נכון /לא נכון נכון /לא נכון נכון /לא נכון שאלה 3 ישראל ודפנה החליטו לנסות ולהגדיל את מספר גרגרי הפופקורן המתבקעים .לשם כך ,בשלב הראשון הם ייבשו 05גרגרי פופקורן במשך מספר ימים בשמש .לאחר מכן ,חממו כמות שווה של שמן בשני כלים זהים ,לסיר אחד הכניסו את 05גרגרי הפופקורן שיובשו בשמש ולסיר שני הכניסו 05גרגרי פופקורן שלא יובשו ואשר נלקחו מאותה אריזה .הכלים חוממו במשך 05דקות באמצעות אותו מקור חימום. מה הייתה ההשערה בניסוי זה? חוברת אנסינים למורה במד"ט 3 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 לפניכם תוצאות הניסוי של ישראל ודפנה: אחוז הגרגרים שהתבקעו גרגרים שיובשו בשמש 05% גרגרים שלא יובשו 05% לפניכם משפטים המתארים את הניסוי שביצעו ישראל ודפנה ותוצאותיו. סמנו את המשפטים הנכונים: א .שאלת המחקר בניסוי זה היא ,האם ייבוש גרגרי פופקורן בשמש לפני הכנתם ישפיע על מספר הגרגרים שיבקעו. ב .קבוצת הבקרה הייתה קבוצת הגרגרים שיובשו בשמש. ג .תוצאות הניסוי הראו ,כי רק גרגר אחד שיובש בשמש לא התבקע בהשוואה לשני גרגרים שלא יובשו. ד .תוצאות הניסוי מראות בודאות ,שייבוש גרגרים בשמש לפני הכנתם מגדיל את אחוז הגרגרים שמתבקעים. שאלה 5 מה אפשר לומר על חלקיקי המים בתהליך שבו נוצרים אדי מים בגרגר הפופקורן? א .החלקיקים נעים לאט יותר ומתרחקים זה מזה. ב .החלקיקים נעים מהר יותר ומתרחקים זה מזה. ג .החלקיקים נעים לאט יותר ומתקרבים זה לזה. ד .החלקיקים נעים מהר יותר ומתקרבים זה לזה. שאלה 6 נניח כי הנך מתכונן לערוך מסיבה ולהזמין את חבריך .לפניך מוצגות שתי אריזות פופקורן: חוברת אנסינים למורה במד"ט 4 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :פופקורן נושאים בתכנית הלימודים :חומרים מבנה תכונות ותהליכים -מצבי צבירה והמבנה החלקיקי; מערכות טכנולוגיות ההקשר :בריאות שאלה 1 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ללא ניקוד יכולות – לבדוק יכולת של הבנת-הנקרא והסקת מסקנות החום או שימוש באנרגית חום. תשובה אחרת ,או לא ענו. מטרת השאלה יכולות – לבדוק יכולת לפרש ראיות מדעיות ולהסיק מסקנות. ידע של מדע -לבדוק ידע על שינויי מצב צבירה של מים וגורמים המשפיעים עליהם. ד .נכון ג .לא נכון ב .נכון א .נכון על כל תשובה נכונה. כל התשובות אינן נכונות או לא ענו. בשאלה זו ובאחרות ,במקום לכתוב את המשפט "גרגר תירס המשמש להכנת פופקורן" נכתב בקצרה "גרגר פופקורן". שאלה 2 ניקוד מלא ()055% ניקוד חלקי ()20% ללא ניקוד הערה: שאלה 3 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ללא ניקוד ידע על מדע – חקר מדעי – מהי השערה. יכולות – יכולת של הבנת הנקרא וניסוח השערה. ייבוש הגרגרים יגדיל את מספר גרגרי הפופקורן המתבקעים לעומת אלה שאינם מתבקעים. תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ניקוד חלקי ()05% ללא ניקוד ידע על מדע – שאלת מחקר ,בקרה ,תוצאות ומסקנות יכולות – לזהות מאפיינים בולטים של חקירה מדעית ,לפרש ראיות מדעיות ולהסיק מסקנות .לבדוק את היכולת לדון בממצאים. א ו -ג. על כל תשובה נכונה. ב ו/או ד ,או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ללא ניקוד ידע של מדע -הבנה של שינויים במצבי הצבירה ברמה החלקיקית. ב כל תשובה אחרת ,או לא ענו חוברת אנסינים למורה במד"ט 5 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך ממה עשויה פחית שתייה? -משימה שאלה 1 פחיות שתייה מייצרים מברזל או מאלומיניום .בטבלה שלפניכם תכונות של שתי המתכות – אלומיניום וברזל. תכונות חוזק צפיפות (מסה של 1סמ"ק חומר) תגובה עם חמצן מחיר אלומיניום לא חזק במיוחד 7.9גרם לסמ"ק יש תגובה (אינו מחליד) יקר ברזל חזק מאוד 9.7גרם לסמ"ק יש תגובה (מחליד) זול רשמו נימוק אחד בעד ונימוק אחד נגד ייצור פחית שתייה מכל אחת משתי המתכות(.ציינו בכל נימוק את התכונה ומדוע היא מהווה יתרון או חסרון). שאלה 2 על סמך הבדיקות שערך יוסי ,האם תוכלו לקבוע איזו פחית עשויה מברזל? רשמו שני נימוקים לביסוס טענתכם. שאלה 3 בארצות מסוימות ממחזרים את האלומיניום שבפחיות השתייה .בישראל יוצרו עד עתה הפחיות משתי מתכות - מכסה מאלומיניום וגוף מפלדה (סגסוגת ברזל המכילה מעט פחמן) .למרות החשיבות הרבה של מיחזור פחיות השתייה ,אין ממחזרים אותן בארץ .הסיבה העיקרית לכך היא הקושי שבהפרדת האלומיניום מן הברזל. הציעו פתרון שיאפשר מיחזור הפחיות שמיוצרות בישראל למרות הקושי. חוברת אנסינים למורה במד"ט 6 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 לפניכם טבלה של נתונים על אלומיניום וברזל .השלימו את הפרטים החסרים בטבלה: סימן כימי מספר אטומי מספר פרוטונים בגרעין האטום מספר אלקטרונים באטום מספר פרוטונים ביון מספר אלקטרונים ביון מטענו החשמלי של היון אלומיניום Al ברזל Fe 72 11 72 +1 שאלה 5 בכפרים במלזיה יש לאנשים בעיה של חוסר בברזל בגופם ,הגורמת לרמות המוגלובין נמוכות בדם .במחקר שנעשה בשני כפרים כאלה ,בדקו שתי קבוצות אוכלוסיה :קבוצה אחת השתמשה רק בסירי בישול מברזל ,וקבוצה אחרת השתמשה רק בסירי אלומיניום .נניח ששתי הקבוצות בישלו מאכלים דומים .תוצאות המחקר הראו בוודאות כי רמת ההמוגלובין באנשים שבישלו בסירי ברזל עלתה ,בעוד שלא נצפה שינוי משמעותי באנשים שבישלו בסירי אלומיניום. מה ניתן ללמוד מתוצאות המחקר (סמנו נכון /לא נכון): נכון/לא נכון בישול בסירי ברזל עשוי לגרום לנוכחות ברזל בתבשיל א. נכון/לא נכון סירי ברזל מחלידים במשך הזמן. ב. נכון/לא נכון בישול בסירי אלומיניום אינו תורם לעליה בהמוגלובין. ג. נכון/לא נכון סירי אלומיניום קלים יותר מסירי ברזל. ד. נכון/לא נכון יש קשר בין ברזל ורמת ההמוגלובין בגוף. ה. חוברת אנסינים למורה במד"ט 7 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון הנושאים בתכנית הלימודים :חומרים – מבנה ,תכונות ותהליכים – תכונות מתכות, שימושים והשלכות חברתיות. ההקשר :משאבים – בהיבט גלובלי המקור:בשאלה ):http://www.tulane.edu/~trmd700/ebarth.pdf5 שאלה 1 מטרת השאלה ניקוד מלא ()111% ניקוד חלקי ()72% ללא ניקוד יכולות – קריאת טבלה הסקת מסקנות מהשוואת נתונים כל נימוק רלוונטי שכולל את התכונה והסבר האם התכונה מהווה יתרון או חסרון .דוגמאות: בעד פחית מברזל – א .פחית מברזל חזקה יותר ולכן עמידה יותר בלחצים .או :ב .פחית מברזל זולה יותר – זה מהווה יתרון כלכלי לצרכן. נגד פחית מברזל – א .הפחית כבדה יותר ולכן קיים קושי בשינוע .או :ב. פחית מברזל מחלידה ולכן אינה עמידה לאורך זמן. בעד פחית אלומיניום – א .הפחית אינה מחלידה ולכן עמידה לאורך זמן. או :ב .הפחית קלה ולכן השינוע קל יותר. נגד פחית אלומיניום – א .פחית אלומיניום יקרה – זה מהווה חסרון כלכלי לצרכן. או :ב .האלומיניום פחות חזק מהברזל ,לכן פחית אלומיניום פחות עמידה בלחצים. על כל נימוק נכון בעד או נגד. תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ניקוד מלא ()111% ניקוד חלקי ()21% ללא ניקוד ידע של מדע – תכונות של מתכות יכולות – שימוש בנתונים להסקת מסקנות הטענה :הפחית מתוצרת הארץ עשויה מברזל .נימוקים :א .היא נמשכת למגנט ב .צפיפות הברזל גדולה יותר מצפיפות האלומיניום ,לכן פחית ברזל מסתה גדולה יותר ממסת פחית אלומיניום באותם ממדים. רשמו נימוק נכון אחד בלבד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה ניקוד מלא ()111% ללא ניקוד חוברת אנסינים למורה במד"ט ידע של מדע – תכונות מתכות יכולות – הפקת מידע מטקסט וטבלה יצירתיות בפתרון בעיות תשובה המציעה פתרון הגיוני. דוגמאות :א .אפשר לנצל מובטלים או פנסיונרים לגזירת המכסים (היבט חברתי) ב .אפשר להתיך את הפחיות ולנצל את ההבדל בצפיפות לאיסוף האלומיניום הצף. ג .אפשר לגזור את הפחיות לחתיכות קטנטנות בעזרת מכונות ,ואז להפריד את הברזל עם מגנט. תשובה לא רלוונטית ,או לא ענו. 8 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 מטרת השאלה מטרת השאלה :ידע של מדע – הבנת מבנה האטום הבנת המבנה של יונים ומטענם החשמלי ניקוד מלא ()111% סימן כימי מספר אטומי מספר פרוטונים בגרעין האטום מספר אלקטרונים באטום מספר פרוטונים ביון מספר אלקטרונים ביון מטענו החשמלי של היון ניקוד חלקי ()17.2% ללא ניקוד אלומיניום Al 31 11 31 31 31 +1 ברזל Fe 72 62 62 62 72 +6 על כל תשובה נכונה. כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה ניקוד מלא ()111% ניקוד חלקי ()71% ללא ניקוד חוברת אנסינים למורה במד"ט יכולות – הבנת הנקרא פירוש עדויות מדעיות והסקת מסקנות ידע על מדע – מהי מסקנה א – נכון; ב – לא נכון; ג – נכון; ד – לא נכון; ה – לא נכון. על כל תשובה נכונה. תשובות לא נכונות ,או לא ענו 9 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך התפלת מים -משימה שאלה 1 מי מלח הם (סמנו את התשובה הנכונה): א .תערובת אחידה (הומוגנית) ב .תערובת לא אחידה (הטרוגנית) ג .תרכובת ד .יסוד חוברת אנסינים למורה במד"ט 11 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 2 לפניכם איור המתאר מערכת זיקוק .בהנחה שהחומר אותו מזקקים הוא תמיסת מי מלח , התאימו את המספרים בציור לחומרים הבאים: מים טהורים) ( תערובת מים ואדי מים) ( תמיסת מי מלח) ( אדי מים) ( שאלה 3 הסבירו מדוע הקרחונים עשויים ממים מתוקים בלבד ,על אף שהם נוצרים ממי אוקיינוסים מלוחים. שאלה 4 לפניכם טבלה המשווה בין התפלת מים על ידי זיקוק לבין התפלה על ידי הקפאה. סמנו את האפשרות המתאימה: חוברת אנסינים למורה במד"ט 11 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן הזכויות שמורות למשרד החינוך מאפיינים בתהליך ההתפלה לא למכירה על ידי זיקוק על ידי הקפאה שינוי טמפרטורה נגרם על ידי פעולת חימום/קירור חימום/קירור מצב צבירה של המים הנאספים בשלב מוצק/נוזל/גז מוצק/נוזל/גז ההפרדה מן המלחים מליחות המים הנאספים בסוף התהליך גבוהה /נמוכה גבוהה /נמוכה צורך בהשקעת אנרגיה לשינוי מצב הצבירה יש צורך /אין צורך יש צורך /אין צורך שאלה 2 בשנים האחרונות מתקיימים בעולם דיונים לגבי הצורך להשקיע כספים במחקר ובפיתוח מתקני התפלת מים .המים המותפלים יקרים יותר ממי השתייה המתקבלים משאיבת מי תהום או נהרות ואגמים מתוקים .כתבו מכתב קצר לוועדה שצריכה להחליט על ההשקעה בפיתוח מתקנים להתפלת מים .במכתב תציגו את עמדתכם לגבי פיתוח מתקנים כאלה בעולם .הביאו שני נימוקים לפחות לביסוס עמדתכם. שאלה 2 תהליך התפלה מקובל מאוד בישראל ובעולם הוא התפלה באמצעות אוסמוזה הפוכה .השיטה מבוססת על מעבר חומרים (פעפוע) דרך קרומים בררניים שמעבירים רק מולקולות בגודל מסוים ואינם מעבירים אחרות .בתהליך האוסמוזה מפעפעים מים דרך קרומים בררניים מתמיסה מהולה (מים מתוקים) לתמיסה מרוכזת (מי -ים) .בתהליך ההתפלה בשיטת האוסמוזה ההפוכה גורמים למים לעבור מתמיסה מרוכזת אל תמיסה מהולה .לשם כך מפעילים לחץ רב (כ 72 -אטמוספירות) על מי-ים הנמצאים בכלי בצידו האחד של קרום בררני .רק המים עוברים דרך הקרום הבררני לצידו השני של הכלי שמכיל מים מתוקים .ככל שריכוז המלחים במים גבוה יותר ,נדרש לתהליך לחץ גדול יותר ,שלהשגתו דרושה אנרגיה רבה יותר לתהליך ההתפלה. א .איזה סוג של מים כדאי ,לדעתכם ,להתפיל בתהליך של אוסמוזה הפוכה – מים מליחים (מים שכמות המלחים בהם קטנה יחסית למי-ים) או מי-ים? נמקו. ב .מהו עקרון הפעולה של קרום חדיר למחצה? מחוון הנושאים בתכנית הלימודים :חומרים – מבנה ,תכונות ותהליכים -הפרדת תערובות ההקשר :משאבים – בהיבט גלובלי ; היסטורי – שיטות התפלה בעבר וכיום המקור:אתר חוברת אנסינים למורה במד"ט 12 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מט"רhttp://www.matar.ac.il/month/desalination/page1.asp שאלה 1 מטרת השאלה ידע של מדע – תכונות של תערובת ידיעת ההבדל בין תערובת ,תרכובת ויסוד. ניקוד מלא ()111% תשובה א' ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – הפרדת תערובות בתהליך זיקוק יכולות – הבנת איור המתאר תהליך ניקוד מלא ()111% מים טהורים ( ,) 2תערובת מים ואדי מים ( ,) 1תמיסת מי מלח ( ,) 1 אדי מים ( ) 7 ניקוד חלקי ()72% על כל התאמה נכונה. ללא ניקוד כל ההתאמות שגויות או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה יכולות – הבנת הנקרא הסבר תופעות באופן מדעי ניקוד מלא ()111% מי הים הם תערובת של מים ומלחים .כאשר המים קופאים ,נוצרת שכבת קרח על פני המים – קרחונים .המלחים נותרים בשכבת המים ,ולכן הקרחונים אינם מלוחים. ללא ניקוד חוברת אנסינים למורה במד"ט כל תשובה אחרת או לא ענו. 13 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 מטרת השאלה ידע של מדע -הפרדת תערובות ; מצבי צבירה ומעברים ביניהם ניקוד מלא ()111% מאפיינים בתהליך ההתפלה על ידי הקפאה על ידי זיקוק שינוי טמפרטורה נגרם על ידי חימום קירור מצב צבירה של המים הנאספים בשלב ההפרדה מן המלחים גז מוצק מליחות המים בסוף התהליך נמוכה נמוכה צורך בהשקעת אנרגיה לשינוי מצב הצבירה יש צורך יש צורך ניקוד חלקי ()17.2% לכל תשובה נכונה ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה יכולות – הסקת מסקנות מעדויות מדעיות וחברתיות ובניית טיעון ניקוד מלא ()111% הציגו עמדה בעד פיתוח מתקני התפלה או עמדה נגד ,והביאו שני נימוקים לביסוס עמדתם. נימוקים בעד פיתוח מתקני התפלה :הצורך במים מתוקים ,מים מתוקים כמשאב מתכלה ,מי ים כמשאב זמין ובכמות גדולה ,שיקולי סביבה, שיקולים לטווח ארוך. נימוקים נגד פיתוח מתקני התפלה :שיקולים כלכליים ,שיקולי סביבה. ניקוד חלקי ()21% הציגו רק נימוק אחד נכון ללא ניקוד טענה ללא נימוקים ,או נימוקים שאינם נכונים ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 14 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 6 מטרת השאלה ניקוד מלא ()111% יכולות – הבנת הנקרא; יישום ידע מדעי במצב נתון א. במים מליחים ריכוז המלחים נמוך מזה שבמי-ים ,ולכן תידרש פחות אנרגיה לתהליך ההתפלה ממים מליחים ,והתהליך יהיה זול וכדאי יותר מהתפלת מי-ים. ב. קרום חצי חדיר הוא כמו מסננת – יש בו חללים המאפשרים מעבר של מולקולות בגודל מתאים ,והוא אינו מאפשר מעבר מולקולות גדולות יותר. ניקוד חלקי ()21% ענו נכון רק על אחד הסעיפים (א או ב). ללא ניקוד תשובות לא נכונות ,או לא ענו חוברת אנסינים למורה במד"ט 15 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :על פרי הגפן לפניכם איורים המתארים את השלבים העיקריים בתהליך הרגיל להכנת יין מענבים: .1סחיטה .3תסיסה .2איסוף סחיטת המיץ מן הענבים מיץ הענבים נאסף הוספת שמרים למיץ על ידי מכונה המפעילה בתחתית המיכל ,וזורם הענבים במיכלים ,גורמת לחץ למיכל שמתחתיו. לתהליך תסיסה שבו הופך מיץ הענבים ליין. בתהליך התסיסה הופך הסוכר לכוהל תוך שחרור גז (פחמן דו חמצני) במשך שנים רבות ידעו הכורמים באיזור פרנקוניה שבגרמניה שהכפור ,המקפיא את הענבים לפני הבציר ,גורם ליין המיוצר מהם להיות מתוק יותר מיין רגיל ,ובעל טעם משובח .התופעה התגלתה בצורה מקרית עוד בתקופת נאפוליאון ,כאשר המלחמות עיכבו את הבציר ,והענבים נבצרו בטמפרטורה של – . C211במשך כ 111 -שנים היה בציר כזה תלוי במזג האוויר ,ובלתי ניתן לתכנון .בשנות ה 21 -של המאה העשרים החלו חוברת אנסינים למורה במד"ט 16 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך לייצר יין כזה שנקרא "יין קרח" ( )Ice Wineבצורה מתוכננת ומבוקרת. כיצד מייצרים יין קרח בדרך תעשייתית בימינו? בשונה מתהליך הכנת היין הרגיל (המתואר באיורים) ,בוצרים את הענבים בטמפרטורה הנמוכה מ .c01 -מיד אחרי הבציר עוברים הענבים קירור נוסף לטמפרטורה של 1 -c7לפחות .היין המתקבל הוא מתוק במיוחד ובעל טעם עשיר ביותר. יש להקפיד על כך שהענבים יהיו בשלים מאוד ,וקפואים עד כדי הפיכתם ל"כדורים" מוצקים וקשים .קירור הענבים גורם לקיפאון מים שבתוך הענב ויצירת גבישי קרח ,ואז ניתן בעזרת אמצעים טכנולוגיים להפריד את גבישי הקרח ממיץ הענבים בתהליך הסחיטה .התהליך הזה איטי מאוד ,דורש זהירות ובקרה ,ואורך כמה שעות .זן הענבים המתא ים ביותר ליין כזה הוא הריזלינג .בבדיקות נמצא כי ככל שטמפרטורת הקירור של הענבים נמוכה יותר מתחת לאפס ,ריכוז הסוכר במיץ הנאסף עולה ובהתאם המיץ מתוק יותר( .שימו לב :ריכוז מוגדר ככמות החומר בנפח נתון). לחיים! שאלה 1 הכנת "יין קרח" מסוג ריזלינג מתבצעת בשלבים ובסדר הבאים: א .סחיטה ,תסיסה ,איסוף. ב .סחיטה ,איסוף ,תסיסה. ג .סחיטה ,הקפאה ,איסוף ,תסיסה. ד .הקפאה ,סחיטה ,איסוף ,תסיסה. שאלה 2 הסבירו כיצד הפרדת גבישי הקרח ממיץ הענבים משפיעה על מתיקות היין. חוברת אנסינים למורה במד"ט 17 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 בתוך הענב יש תערובת של מים ,סוכר וחומרים אחרים .על איזה עקרון מדעי מבוסס תהליך ההפרדה של המים מן התערובת? א .ההבדל בין אזורי אקלים ממוזגים לבין אזורי אקלים קרים מאוד. ב .ההבדל בין סחיטת הענבים הרגילים לבין סחיטת ענבים קפואים. ג .ההבדל בין נקודת הקיפאון של המים לבין זו של חומרים אחרים בתערובת. ד .ההבדל בין סוגים שונים של ענבים :בגודל ,בצבע ,בצורת הענב ,ועוד. שאלה 4 בגרפים הבאים מתואר ריכוז הסוכר במיץ הענבים בטמפרטורות שונות. אילו מהגרפים מתאימים למידע שבקטע? א .גרפים א ,ג בלבד ב .גרפים א ,ו -ד בלבד ג .גרפים א ,ג ,ו-ד בלבד ד .כל הגרפים מתאימים חוברת אנסינים למורה במד"ט 18 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 לפניכם טבלה המציגה נתונים שנאספו מבציר שנת .1971ריכוז הסוכר בטבלה נתון ביחידות אושל ( ,)Oeschleהנהוגות בתעשיית היין. תאריך הטמפרטורה בה נבצרו הענבים ריכוז הסוכר במיץ ביחידות אושל C0 72בנובמבר -9.2 111 79בנובמבר -12 111 79בנובמבר -71 117 77בנובמבר -19 177 11בנובמבר עד 2בדצמבר לא התקיים בציר בשל הקור - העז מה ,להערכתכם ,ריכוז הסוכר בטמפרטורה של ? C111- א .גבוה מ 111-יחידות אושל אך נמוך מ 177 -יחידות אושל ב .גבוה מ 111 -אך נמוך מ 111 -יחידות אושל ג ,נמוך מ 111 -יחידות אושל ד .גבוה מ 171 -יחידות אושל חוברת אנסינים למורה במד"ט 19 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :על פרי הגפן הנושאים בתכנית הלימודים: חומרים – מבנה ,תכונות ותהליכים -הפרדת תערובות ההקשר: משאבי טבע -משאבים לייצור מזון ,בחזית המדע והטכנולוגיה – ייצור יין וצרכנות בהיבט אישי וחברתי שאלה 1 מטרת השאלה יכולות – הבנת הנקרא ניקוד מלא ()055% תשובה ד' ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – ידע על תמיסות וריכוזי ממס ומומס. יכולות – לבדוק יכולת של יישום ידע של מדע. ניקוד מלא ()055% הפרדת גבישי הקרח מקטינה למעשה את כמות המים בתערובת, ולכן כמות הסוכר בתמיסה הנותרת גדולה יותר יחסית לכמות המים (ריכוז הסוכר גדל) ,והיין יהיה מתוק יותר. ניקוד חלקי ()05% ההסבר מתייחס להפרדת קרח או מים מן התערובת ,ללא התייחסות לעליה בריכוז הסוכר כתוצאה מכך. ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה ידע על תכונות המסייעות בהפרדת תערובות – נקודת קיפאון יכולות – לבדוק יכולת יישום ידע של המדע. ניקוד מלא ()055% תשובה ג' ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 21 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 מטרת השאלה הפקת מידע מטקסט ומגרפים והבנת הקשר בין מידע מילולי לבין מידע המוצג בגרפים. ניקוד מלא ()055% תשובה ב' ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה יכולות – בדיקת יכולת הפקת מידע מטבלה ניקוד מלא ()055% תשובה ב' ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 21 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך הגנה מפני חלודה -משימה שאלה 1 סמנו את התשובה הנכונה: א. חלודה היא תערובת של ברזל וחמצן. ב. חלודה היא תרכובת של ברזל וחמצן. ג. חלודה היא צורה שונה של היסוד חמצן. ד. חלודה היא תרכובת של ברזל ,חמצן ומימן. שאלה 2 אחת השיטות לצפות כלי העשוי ממתכת אחת במתכת אחרת היא על ידי מערכת אלקטרוליזה .לשם כך מחברים את כלי המתכת המיועד לציפוי להדק השלילי של מקור זרם (כלי המתכת מהווה אלקטרודה) .טובלים את הכלי בתמיסה המכילה יונים חיוביים של המתכת שבה רוצים לצפות את הכלי .יוני המתכת שבתמיסה נמשכים אל הכלי .אלקטרונים מכלי המתכת עוברים אל היונים החיוביים שבתמיסה ,ומתקבל ציפוי מתכתי על הכלי. במקרה של ציפוי באבץ ניתן לסכם את התגובה בצורה הבאה: e → Zn7 + +7Zn (אלקטרון – ; eאבץ – )Zn א .הסבירו את התגובה הכימית שמתרחשת בקצרה ,תוך שימוש במושגים :יון ,אטום ,אלקטרונים. ב .מדוע מחברים את הכלי להדק השלילי של מקור הזרם? חוברת אנסינים למורה במד"ט 22 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 מה צריך לשנות במערכת האלקטרוליזה אם רוצים לצפות את כלי הברזל בכסף? הסבירו מה צריך לעשות לשם כך. שאלה 4 לפניכם איור של מערכת אלקטרוליזה .המערכת כוללת כוס כימית שבה נוזל 2 ,אלקטרודות המחוברות למקור זרם חשמלי ומיועדות לטבילה בנוזל ,חוטי חיבור ומד זרם (אמפרמטר). בניסוי מדדו את הזרם במעגל ,בארבע מערכות אלקטרוליזה .בכל מערכת הוכנס לכוס נוזל שונה ,האלקטרודות הוטבלו בנוזל ,ואז נמדדה עוצמת הזרם. רשמו באילו מערכות הראה מד הזרם על קיומו של זרם חשמלי. הנוזלים הם: א .תמיסת מי סוכר ב .תמיסת מלח הבישול ג .תמיסת נחושת כלורית ד .מים מזוקקים שאלה 5 האם יראה האמפרמטר על זרימת זרם חשמלי אם במקום להכניס את האלקטרודות לנוזל ,נחבר בין האלקטרודות בחוט ברזל? הסבירו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 23 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון הנושאים בתכנית הלימודים :חומרים מבנה ,תכונות ותהליכים – תכונות של חומרים ,תרכובות ; מערכות טכנולוגיות – שימוש בחומרים ההקשר :משאבים שאלה 1 מטרת השאלה ידע של מדע – תרכובות יכולות – יישום ידע של המדע במצב נתון ניקוד מלא ()111% תשובה ב'. ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – מוליכות בתמיסות ,פירוק והרכבה של תרכובות, אלקטרוליזה ,אינטראקציות בין מטענים חשמליים יכולות – תיאור או פירוש תופעה באופן מדעי ניקוד מלא ()111% א .שני אלקטרונים עוברים מהאלקטרודה אל יון האבץ החיובי שהופך לאטום אבץ ניטרלי. ב .יש לחבר את הכלי המיועד לציפוי אל ההדק השלילי ,מכיוון שיוני האבץ הם חיוביים ,והם ימשכו לאלקטרודה השלילית. ניקוד חלקי ()21% ענו נכון על א או על ב ללא ניקוד תשובות אחרות ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 24 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 מטרת השאלה ידע של מדע – פירוק של תרכובות על ידי אלקטרוליזה יכולות – יישום ידע מדע במצב נתון ניקוד מלא ()111% כדי שיווצר ציפוי כסף יש להחליף את יוני האבץ ביוני כסף ,וזאת ניתן לעשות על ידי המסת תרכובת כסף בנוזל בו טבולות האלקטרודות( .על תרכובת הכסף להיות מסיסה בנוזל ,ולשחרר יוני כסף לתמיסה. ניקוד חלקי ()21% רשמו שיש להחליף את יוני האבץ ביוני כסף ללא הסבר. ללא ניקוד תשובות אחרות או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה ידע של מדע – הבחנה בין תמיסות מוליכות/לא מוליכות זרם חשמלי ניקוד מלא ()111% התשובות הבאות :א – אין ,ב – יש ,ג – יש ,ד – אין. ניקוד חלקי ()72% על כל תשובה נכונה ללא ניקוד תשובות לא נכונות או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה ידע של מדע – מעגל חשמלי סגור יכולות – יישום ידע מדעי למצב נתון – זיהוי מעגל חשמלי סגור ניקוד מלא ()111% אם נחבר חוט ברזל בין שתי האלקטרודות האמפרמטר יראה מעבר זרם כי חוט הברזל סגר את המעגל החשמלי. ללא ניקוד חוברת אנסינים למורה במד"ט תשובה לא נכונה או לא ענו. 25 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך תנור נפט -משימה שאלה 1 השוו בין תהליכי הבעירה המלאה והחלקית (ציינו שתי נקודות דימיון ושתי נקודות שוני) .השתמשו במילים "מגיבים" ו"תוצרים". חוברת אנסינים למורה במד"ט 26 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 2 אטומי היסודות המשתתפים בתהליכי הבעירה המלאה והחלקית הם אטומים של פחמן ,מימן וחמצן .השלימו בטבלה הבאה את הנתונים החסרים לגבי היסודות הללו: שם היסוד מצב צבירה בטמפרטורת סימול כימי מספר של אטום אטומי החדר מספר מספר פרוטונים אלקטרונים באטום באטום פחמן מימן 2 1 H חמצן 9 0 שאלה 1 בדיון שהתקיים בכיתה בשיעור מדע וטכנולוגיה ,טענה אלונה ,כי הפחמן הדו-חמצני והפחמן החד-חמצני הם חומרים שונים .אילו מבין המשפטים תומכים בטענתה של אלונה? א. שני החומרים מורכבים מאותם אטומים. ב. המגיבים היוצרים את שני החומרים זהים. ג. מרבית התכונות של שני החומרים שונות. ד. המבנה המולקולרי של שני החומרים שונה. שאלה 2 בתהליך הנשימה שמתרחש במרבית היצורים החיים נקלט חמצן ומשתחרר פחמן דו-חמצני .בגוף האדם החמצן נקשר אל מולקולת ההמוגלובין שבדם ,מובל אל תאי הגוף ומשתחרר שם (כל מולקולה של המוגלובין יכולה ליצור קשר עם ארבע מולקולות של חמצן) .כאשר שואפים פחמן חד-חמצני המולקולות שלו מתחרות עם מולקולות החמצן על הקישור להמוגלובין .הקשר בין הפחמן החד-חמצני לבין ההמוגלובין הוא קשר חזק ,ולכן מולקולת הפחמן החד-חמצני אינה משתחררת בקלות .כתוצאה מכך ,פחות מולקולות חמצן יכולות ליצור קשר עם מולקולת ההמוגלובין וקיימת סכנה של חנק ומוות. אלון ישב בחדר לא מאוורר והפעיל תנור נפט .לפניכם 1תרשימים המתארים מצבים אפשריים בהם ניתן למצוא מולקולות של המוגלובין בדמו של אלון במשך שהייתו הארוכה בחדר. חוברת אנסינים למורה במד"ט 27 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך א .דרגו את התרשימים מ 1 -עד ( 1תרשים מספר 1ייצג מולקולות המוגלובין בדמו של אלון כשהחל התנור לבעור ואילו תרשים 1ייצג מולקולות המוגלובין בדמו של אלון לאחר זמן ממושך בו ישב בחדר). ב .הסבירו לגבי כל תרשים מהו התהליך שמתרחש בדמו של אלון בעת שהייתו בחדר. שאלה 2 "יש להשאיר את החדר מאוורר בשעת הפעלת התנור" -אלו הן הוראות היצרן של חברת "חממי" המתמחה ביצור תנורי חימום ביתיים המופעלים על-ידי נפט. מדוע מסוכן להשאיר תנור בחדר סגור? (סמנו נכון או לא נכון) א. מכיוון שבחדר סגור בו בוער תנור קְ טֵ נה כמות החמצן. נכון /לא נכון ב. מכיוון שבחדר סגור בו בוער תנור קְ טֵ נה כמות הפחמן החד -חמצני. נכון /לא נכון ג. מכיוון שבחדר סגור בו בוער תנור גדֵ לה סכנת ההתלקחות. חוברת אנסינים למורה במד"ט 28 נכון /לא נכון ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון הנושאים בתכנית הלימודים :חומרים :מבנה ,תכונות ותהליכים – הכרת תכונות חומרים, המבנה החלקיקי של החומר ותגובות כימיות. ההקשר :בריאות בהיבט אישי ; סכנות בהיבט אישי מקור :וואלה חדשות, http://news.walla.co.il/?w=/90/667280/@@/item/printer שאלה 1 מטרת השאלה ידע של מדע – מגיבים ותוצרים בתהליך כימי יכולות – מיומנות השוואה ויכולת הפקת מידע מטקסט ומנוסחאות. ניקוד מלא ()111% הדומה :א .סוגי המגיבים של התהליך – פחמימנים וחמצן. ב .אחד התוצרים של התהליך – אדי מים. השונה :א .כמות החמצן שהגיבה עם הפחמימן. ב .בבעירה מלאה אחד התוצרים הוא פחמן דו-חמצני ואילו בבעירה חלקית אחד התוצרים הוא פחמן חד-חמצני. ניקוד חלקי ()72% לכל נקודת דימיון או שוני. ללא ניקוד תשובה אינה נכונה ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – יסודות – מצב צבירה ,סימול ומבנה האטום. יכולות – רישום נתונים בטבלה. ניקוד מלא ()111% חוברת אנסינים למורה במד"ט השלימו נכון את הטבלה. 29 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן הזכויות שמורות למשרד החינוך החומר מצב צבירה לא למכירה מספר מספר פרוטונים אלקטרונים באטום באטום פחמן מוצק C 2 6 2 מימן גז H 1 1 1 חמצן גז O 8 9 9 בטמפרטורת סימול כימי מספר של היסוד אטומי החדר ניקוד חלקי ()17% לכל רישום נכון בטבלה. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה ידע של מדע – המבנה החלקיקי ותכונות חומרים. ידע על מדע – ראיות שתומכות בטענה ניקוד מלא ()111% תשובות ג ו -ד. ניקוד חלקי ()21% ענו נכון רק על תשובה ג או רק על תשובה ד. ללא ניקוד תשובה אינה נכונה ,או לא ענו שאלה 2 מטרת השאלה יכולות – הפקת מידע מטקסט והבנת הקשר בין מידע מילולי לבין מידע המוצג בצורה חזותית ,כמודל. ניקוד מלא ()111% חוברת אנסינים למורה במד"ט 31 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן הזכויות שמורות למשרד החינוך ניקוד חלקי לא למכירה – 12%דרגו נכון את כל הייצוגים – 77%על כל הסבר נכון ללא ניקוד הדירוג וההסברים אינם נכונים ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – תהליך הבעירה יכולות – הפקת מידע מטקסט ניקוד מלא ()111% א– נכון ,ב– לא נכון ,ג– לא נכון ניקוד חלקי ()11% על כל תשובה נכונה ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו חוברת אנסינים למורה במד"ט 31 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :צועדים ושותים חיילים ומטיילים בארץ נאלצים לעתים להתמודד עם תנאי מזג אוויר קשים של טמפרטורות גבוהות בסביבה .על מנת ללמוד על הקשיים ולשפר את דרכי ההתמודדות של חיילים בעת מאמץ בתנאים אלה ערכו ניסוי עם שתי קבוצות חיילים .שתי הקבוצות יצאו למסע באזור אילת בקיץ ,כאשר טמפרטורת הסביבה הייתה גבוהה. שתי קבוצות החיילים נבדלו זו מזו בכך שלקבוצה א' נתנו לשתות מים ללא הגבלה ,בעוד שחיילי קבוצה ב' צעדו ללא שתייה .עורכי הניסוי הקפידו שרק חיילים בריאים ישתתפו בניסוי. כמו כן ,המסע נערך תוך הקפדה על בריאותם .במהלך המסע נערכו בדיקות רפואיות שכללו מדידת קצב לב ,טמפרטורת הגוף ונפח זיעה .צועד ,שקצב לבו או טמפרטורת גופו חרגו בהרבה מהרמה התקינה ,הופסקה צעידתו. בטבלה שלפניכם מוצגים ממצאי הבדיקות שנערכו בשתי קבוצות החיילים בתחילת המסע ולאחר 0שעות של צעידה. טמפרטורת הסביבה ,טמפרטורות הגוף הממוצעת ונפח הזיעה הממוצע בשתי קבוצות החיילים נתוני הסביבה ממצאי קבוצה א ממצאי קבוצה ב טמפרטורה ממוצעת 00.5 בתחילת המסע 0..3 0..3 ( )º <<C טמפרטורה ממוצעת 00.0 בסוף המסע 00.0 00.5 ( )º <<C השינוי הממוצע בטמפרטורה + 5.0 +2.0 +0.0 ( )º <<C הפרשת זיעה (ליטר) חוברת אנסינים למורה במד"ט 0 0 32 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 1 מה הייתה שאלת המחקר בניסוי? שאלה 2 סמנו ליד כל אחד מהמשפטים הבאים בטבלה האם הוא מסקנה מהניסוי או האם הוא הסבר לתוצאות הניסוי. מסקנה מהניסוי משפטים הסבר אפשרי לתוצאות הניסוי << .0כשטמפרטורת הסביבה גבוהה מטמפרטורת הגוף ,אנרגיית חום עוברת מהסביבה אל הגוף וטמפרטורת הגוף עולה. << .2כאשר טמפרטורת הסביבה גבוהה ,חיילים ששותים בעת מאמץ מפרישים כמות זיעה רבה יותר מאשר חיילים בעת מאמץ שאינם שותים. << .0בתנאים של מאמץ גופני וטמפרטורת סביבה גבוהה ,חוסר שתייה גורם לעלייה גדולה יותר של טמפרטורת הגוף בהשוואה לשתייה. << .4הזעה היא אחד הגורמים לעלייה המתונה יחסית בטמפרטורת הגוף של החיילים בקבוצה א. << .0במצב של חוסר שתייה לא יכלו החיילים מקבוצה ב להפריש די זיעה כדי לקרר את גופם. שאלה 3 בעבר הנהיגו בצה"ל "משמעת מים" :המפקד הוא שקבע מתי ישתו החיילים ואיזו כמות מים בכל פעם .בעקבות ניסוי זה וניסויים אחרים ,הוחלט בצה"ל להפסיק את הנוהג של "משמעת המים". במקום זה חוברו הנחיות להתנהגות חיילים בתנאי מאמץ בימים חמים במדבר. חברו שתי הנחיות כאלה ,והסבירו כיצד תורמת כל אחת מהן לשמירה על טמפרטורת גוף תקינה. חוברת אנסינים למורה במד"ט 33 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 הוחלט לקיים ניסוי דומה גם בתלמידי תיכון .התבקשת להצטרף לניסוי .רשום ליד כל משפט באיזו מידה אתה מסכים לו: מסכים מאד מסכים לא מסכים א .אצטרף כי חשוב לתרום למדע ב .אצטרף כי כך אוכל לבדוק את יכולת ההישרדות מסכים מאד מסכים לא מסכים שלי לא אצטרף כי אני נגד ניסויים בבני אדם מסכים מאד מסכים לא מסכים ג. ד .לא אצטרף כי הניסוי מסכן את בריאותי מסכים מאד מסכים לא מסכים שאלה 5 המשפטים הבאים מתייחסים למאזן החום בגוף .רשמו ליד כל משפט האם הוא נכון או לא נכון: א .אנרגיית חום נקלטת מהסביבה כל הזמן. ב .בתנאים בהם טמפרטורת הסביבה גבוהה ,פחות אנרגיית חום נפלטת לסביבה. ג .הזעה מרובה גורמת למחלה המכונה הצטננות. ד .שתייה מרובה מסייעת לפליטת חום לסביבה. ה .מאזן החום בגוף מושפע גם מתהליכים כימיים בגוף. ו .מערכת הדם מסייעת לשמירה על מאזן החום בגוף. חוברת אנסינים למורה במד"ט 34 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :צועדים ושותים הנושאים בתכנית הלימודים: משק המים בגופם של יצורים חיים ההקשר: בריאות בהיבט אישי שאלה 1 מטרת השאלה ידע על מדע – שאלת מחקר יכולות – ניסוח שאלת מחקר ניקוד מלא ()055% ניסוח מלא של שאלת מחקר המציגה שני משתנים ,משתנה בלתי תלוי ומשתנה תלוי .יתכנו מספר שאלות ,כגון :מהי השפעת חוסר שתייה על טמפרטורת הגוף של החיילים במסע במדבר? או :מהו הקשר בין שתייה לבין טמפרטורת גוף חיילים במסע? או :מה הקשר בין שתיית מים לבין נפח הזיעה של חיילים במסע במדבר? ניקוד חלקי ()05% השאלה מציגה רק משתנה אחד ,לדוגמה :איך משתנה טמפרטורת גוף חיילים במסע? ללא ניקוד השאלה אינה מנוסחת כשאלת מחקר למשל :למה צריך לשתות בעת מסע? או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע על מדע – הבדל בין הסבר לתוצאות לבין מסקנה הנובעת מהם. ניקוד מלא ()055% שיבוץ נכון של כל חמשת ההיגדים: – 0אינו מסקנה – 2 ,אינו מסקנה – 0מסקנה מהניסוי– 4 , הסבר לתוצאות – 0 ,הסבר לתוצאות. ניקוד חלקי ()25% על כל תשובה נכונה ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 35 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 מטרת השאלה ידע של מדע – שמירה על מאזן מים ומאזן חום יכולות – מתן הסבר המבוסס על ידע מדעי הנחיות לדוגמה: שתייה בלי הגבלה כדי לאפשר קירור הגוף באמצעות זיעה. ביגוד המכסה את הגוף וכן כיסוי ראש – לצמצום השפעת הקרינה על הגוף צעידה בשעות הפחות חמות של היום (בשעות בוקר מוקדמות או אחה"צ) – בשעות אלה הטמפרטורה החיצונית נמוכה יותר ,עומס החום נמוך יותר ניקוד מלא ()055% שתי הנחיות עם הסברים תואמים. ניקוד חלקי ()05% שתי הנחיות ללא הסברים או רק הנחיה אחת עם הסבר. ללא ניקוד ההנחיות אינן מתייחסות להתמודדות בתנאים של טמפטורות גבוהות בסביבה בעת מאמץ וההסברים להנחיות שגויים ,או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה עמדות – לגבי חקירה מדעית הכוללת ניסויים בבני-אדם. אין ניקוד שאלה 5 מטרת השאלה ידע של מדע – מאזן חום ניקוד מלא ()055% א – לא נכון ,ב – נכון ,ג – לא נכון ,ד – נכון ,ה – נכון ,ו – נכון ניקוד חלקי ()0.% על כל תשובה נכונה. ללא ניקוד כל התשובות שגויות ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 36 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :הסתגלותם של מטפסי הרים דן ברזילי הוא מטפס הרים צעיר .לפני יציאתו עם משלחת טיפוס לאירופה ,הוא נדרש ,כמו כל המשתתפים האחרים ,לעבור בדיקות דם שונות .אחת הבדיקות שביצע דן הייתה ספירת דם. בספירת דם לוקחים מהנבדק טיפת דם ושמים אותה על זכוכית נושאת מתחת לעדשת המיקרוסקופ. מוסיפים לטיפה חומר הצובע את גרעיני התאים .כך ניתן להבדיל בין תאי דם אדומים לבין תאי דם לבנים .ניתן גם לספור כמה תאים מכל סוג ,נמצאים בנפח מסוים של דם. בספירה התגלה כי מספר תאי הדם האדומים של דן קטן מהמספר התקין. רופא המשלחת לא אישר לדן לצאת לטיפוס .הרופא הציג בפניו של דן תוצאות של מחקר שנעשה במטפסי הרים. במחקר נלקחו דגימות דם מהמטפסים לפני הטיפוס (בגובה פני הים) ,ושוב בעת הטיפוס ,כשהיו בגובה של כ 4055 -מ' מעל פני הים .בדגימות הדם נבדק מספר תאי הדם האדומים וכן נבדק ריכוז ההמוגלובין בתאים. הממצאים מוצגים בטבלה: מספר תאי דם אדומים וריכוז ההמוגלובין בדמם של המטפסים בשני גבהים הגובה בו נערכה הבדיקה מספר תאי הדם האדומים ריכוז ההמוגלובין (במליונים למ"מ )3 (גרם לליטר ) ממוצע טווח* ממוצע טווח* פני הים 0.0 0.0-4.0 0.5 000-045 4055מ' מעל פני הים ..2 3..-0.5 250 204-000 * טווח – מבטא את תחום הערכים המתאים ל 00% -מכלל המטפסים שאלה 1 סמנו את המשפטים הנכונים: א .הגובה מעל פני הים הוא המשתנה הבלתי תלוי ומספר תאי הדם הוא המשתנה התלוי. ב .הגובה מעל פני הים הוא המשתנה התלוי ומספר תאי הדם הוא המשתנה הבלתי תלוי. ג .מספר תאי הדם וריכוז ההמוגלובין בתאים הם המשתנים הבלתי תלויים. ד .מספר תאי הדם וריכוז ההמוגלובין בתאים הם המשתנים התלויים. חוברת אנסינים למורה במד"ט 37 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 2 טווח התוצאות לגבי כל משתנה מבטא את תחום הערכים של מספר תאי הדם האדומים וריכוז ההמוגלובין ,המתאים ל 00% -מהמטפסים .על סמך נתוני הטווח בטבלת הממצאים שבקטע המידע ,סמנו ליד כל משפט אם הוא נכון או לא נכון: נכון /לא א. בגובה פני הים ל 00% -מהמטפסים 4.0מליוני תאי דם אדומים במ"מ 0 ב. בגובה פני הים לאחוז קטן (פחות מ )0% -מהמטפסים יש יותר מ 0.0 -מליון נכון /לא תאי דם אדומים במ"מ 0 נכון בגובה 4055מ' ,ריכוז ההמוגלובין בדמם של רוב המטפסים גבוה מ 005 -גרם נכון /לא לליטר נכון בגובה 4055מ' ל 00% -מהמטפסים יש ..2מליוני תאי דם אדומים במ"מ 0 נכון /לא נכון ג. ד. נכון שאלה 3 מדוע מספר קטן של תאי דם אדומים בספירת הדם של דן פסל את יציאתו לטיפוס? התייחסו בתשובתכם לכמות החמצן באטמוספרה ,למנגנון קליטת החמצן בגוף ולדרך ההובלה שלו לתאים. שאלה 4 לקראת ההעפלה לגובה ,קבלו מטפסי ההרים "דף למטפס" שכלל רשימה של המלצות .ברשימה אחרת הופיעו ,בסדר אחר ,הסברים להמלצות .התאימו כל המלצה להסבר שלה. המלצות .0 הסברים אל תטפס לגובה של יותר מ 0555 -מ' ביום א. כיוון שמאמץ מוגבר גורר איבוד מים אחד ושהה לפחות יממה לפני שתמשיך לטפס כיוון שהוא נחוץ לבניית ההמוגלובין .2 הצטייד בבלון חמצן ב. .0 אכול מזון עשיר בברזל ג. כיוון שהשינויים בהרכב הדם אורכים זמן .4 הקפד לשתות הרבה ד. כיוון שבמצב זה הגוף "צובר" חומרים ולקשירת החמצן המשמשים להפקת אנרגיה ה. חוברת אנסינים למורה במד"ט כיוון שבגבהים האוויר דליל יותר 38 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 לפניכם רשימה של מדדים לבדיקת תפקוד הגוף :נפח הריאות ,דופק ,נפח הזיעה המופרשת ,טמפרטורת הגוף ,טמפרטורת העור ,מספר תאי הדם הלבנים. כל המדדים נבדקו אצל מטפסי הרים במנוחה ומיד לאחר טיפוס מאומץ .שניים מבין המדדים לא השתנו בשתי הבדיקות שנערכו .מהם המדדים? הסבירו מדוע לא חל בהם שינוי. שאלה 6 לפניכם רשימה של שלבים בתהליך שמתרחש בגופם של המטפסים לגבהים .רשמו את השלבים בתוך המלבנים ,על פי הסדר הנכון :ייצור מוגבר של תאי דם אדומים ,שאיפת אוויר דליל ,הפעלת אנזימים בתאי מח העצם ,ריכוז נמוך של חמצן בדם. שאלה 7 נמצ א כי האינדיאנים החיים מזה דורות ברמות הגבוהות של אמריקה הדרומית ,מצטיינים בנפח גדול של בית החזה ובמספר גדול של תאי דם אדומים ,יחסית לאינדיאנים החיים בגובה פני הים .זוג אינדיאנים מהרמות הגבוהות עבר לגור בעיר לִימָה ,בגובה פני הים ושם נולדו ילדיהם. האם מספר תאי הדם האדומים של הילדים יהיה גבוה כמו של אינדיאנים שחיים בהרים? הסבירו את תשובתכם. חוברת אנסינים למורה במד"ט 39 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :הסתגלותם של מטפסי הרים הנושאים בתכנית הלימודים: :מערכות הובלה ,תיווך ותיאום ביצורים חיים ההקשר: :בריאות בהקשר אישי המקור: הטבלה נלקחה מהספר "לקט נתונים ביולוגיים" מאת חנן לב ,האוניברסיטה העברית ירושלים . שאלה 1 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ניקוד חלקי ()05% ללא ניקוד ידע על מדע – משתנה תלוי ובלתי תלוי בניסוי סומנו תשובות א ו-ד סומנה תשובה א או ד סומנו תשובות אחרות או לא ענו. מטרת השאלה יכולות – קריאת טבלה ופירוש ממצאים – משמעות טווח התוצאות. א.לא נכון ,ב .נכון ,ג .נכון ,ד .לא נכון על כל היגד נכון תשובות לא נכונות או לא ענו. שאלה 2 ניקוד מלא ()055% ניקוד חלקי ()00% ללא ניקוד שאלה 3 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ידע של מדע – תפקיד תאי הדם האדומים תשובה מלאה – בגבהים האטמוספרה דלילה ולכן פחות חמצן מגיע לריאות .מספר נמוך של תאי דם אדומים יקטינו את יכולתם של תאי הדם האדומים לקלוט ביעילות את החמצן שכמותו באוויר נמוכה .בתאי הגוף יהיה מחסור בחמצן הדרוש לנשימה. התשובה מתייחסת רק לחלק מהמרכיבים בשאלה. תשובה לא נכונה ,או לא ענו. מטרת השאלה ידע של מדע – הקשר בין המוגלובין לבין ברזל ובין הברזל לחמצן; דלילות האוויר בגבהים; איבוד מים במאמץ; הסתגלות יכולות -יישום ידע מדעי הוצמדו הסברים נכונים לכל ארבעת ההמלצות: המלצה – 0הסבר ג המלצה – 2הסבר ה המלצה – 0הסבר ב המלצה – 4הסבר א על כל צרוף נכון. תשובה לא נכונה ,או לא ענו. ניקוד חלקי ()05% ללא ניקוד שאלה 4 ניקוד מלא ()055% ניקוד חלקי ()20% ללא ניקוד חוברת אנסינים למורה במד"ט 41 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ניקוד חלקי ()35% ניקוד חלקי ()05% ניקוד חלקי ()05% ללא ניקוד ידע של מדע – מערכות ותהליכים בגוף תשובה מלאה – נפח הריאות לא משתנה במעבר ממצב מנוחה למצב של מאמץ (נפח הריאה תורשתי ויכול להשתנות כתוצאה מאימונים ופעילות לאורך זמן) .מספר תאי הדם הלבנים לא משתנה – אין לתאים אלו שייכות לנושא קליטת החמצן בגוף. נמנו שני המדדים שלא השתנו ,הוסבר כראוי רק אחד מהם. רק אחד משני המדדים צוין והוסבר. צוינו שני המדדים אך לא צורף הסבר תשובה לא נכונה ,או לא ענו שאלה 6 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ללא ניקוד ידע של מדע – הקשר בין מערכת הנשימה למערכת הדם יכולות – חשיבה לוגית לגבי רצף אירועים בגוף ארבעת השלבים מסודרים לפי הסדר הבא :נשימת אוויר דליל, ריכוז חמצן נמוך בדם ,הפעלת אנזים במח העצם ,ייצור מוגבר של תאי דם אדומים. כל רצף אחר ,או לא ענו. שאלה 7 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ללא ניקוד ידע של מדע -הקשר בין תורשה לסביבה. תשובה מלאה כגון: לא -מספר תאי הדם מושפע מתנאי הסביבה על אף שהנטייה נקבעת באופן תורשתי .יש להניח שתהייה ירידה במספר תאי הדם של הצאצאים הגדלים בגובה פני הים. ענו לא נכון או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 41 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מי תורם למי? -משימה שאלה 1 א .השלימו בטבלה את סוג הדם של כל פצוע . ב .אילו מנות דם נוספות אפשר לתת לכל אחד מארבעת הפצועים (השלימו בטבלה את כל האפשרויות ?) ג .הסבירו מה עלול לקרות אם בטעות יתנו לברוריה עירוי דם מסוג . A+ חוברת אנסינים למורה במד"ט 42 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 2 ברוריה היא אמו של גדעון .אחיו של גדעון הגיע לתרום דם .בבדיקת הדם נמצא שסוג הדם שלו .AB+רשמו את כל האפשרויות המתאימות לסוג דמו של האב: שאלה 3 כאשר מגיע תורם לבנק הדם הוא נשאל אם היה בשנים האחרונות חולה בצהבת ,במלריה או במחלה זיהומית אחרת .אם השיב בחיוב ,לא לוקחים ממנו תרומת דם לצורך עירוי .הסבירו מדוע. שאלה 4 לעיתים נמצא בנק הדם במצב של חוסר במנות דם .לפיכך ,נעשים ניסיונות לפתח תחליפי דם ובעיקר תחליף לתאי הדם האדומים. א .מהו הצורך שעליו יש לענות כאשר יוצרים תחליף לתאי דם אדומים? ב .ציינו מאפיין אחד של התחליף לתאי דם אדומים. חוברת אנסינים למורה במד"ט 43 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 תאי הדם האדומים מכילים חלבון שקרוי המוגלובין המשמש כנשא של חמצן בגוף .חמצן נקשר להמוגלובין בריאות והוא משתחרר מההמוגלובין בשאר חלקי הגוף .הקשירה והשחרור של חמצן מההמוגלובין תלויים בלחצו ֵ החלקי של החמצן (חלקו היחסי של לחץ החמצן בלחץ הכללי של הגזים) בגוף .הגרף הבא מתאר את הקשר הזה, ונקרא "עקומת רוויה" של המוגלובין בחמצן. היעזרו במידע המופיע בגרף וסמנו ליד כל משפט את האפשרות המתאימה: א .בלחץ חמצן חלקי של 45מ"מ כספית, כל ההמוגלובין אינו קשור לחמצן נכון /לא נכון ב .ככל שהלחץ החלקי של החמצן קטן ,פחות חמצן קשור להמוגלובין נכון /לא נכון ג .בלחץ חלקי של חמצן של 055מ"מ כספית, ההמוגלובין רווי בחמצן נכון /לא נכון חוברת אנסינים למורה במד"ט 44 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון הנושאים בתכנית הלימודים : מערכות הובלה ,תיאום וקשר בין מערכות; תורשה ההקשר: בריאות כללי מידע נוסף על תחליפי דם ניתן למצוא: א .דם אדום דם לבן -הדם ותחליפיו .עצמון צ .מדע לא' . ב:Blood alternative reduces risk of disease US today 28.9.04 in . www.medicalnewstoday.com הערה כללית :הידע המדעי בנושא התאמת סוגי דם מתבסס על עקרונות התאמת הרקמות וחיסון (תגובה בין אנטיגן ונוגדן) .על פי עקרונות אלו נקבע מי תורם למי .ניתן להבחין בשני סוגים של תגובות חיסוניות בין דם התורם לדם המקבל: א" .תגובת מאכסן נגד שתל" :נוגדנים בפלאזמה של המקבל יוצרים הצמתה עם תאי הדם של התורם .הצמתה כזו יוצרת קרישי דם ועלולה לסכן את מקבל הדם .סוג כזה של הצלבה בין תורם למקבל מעוניינים למנוע. ב" .תגובת שתל נגד מאכסן" :כאשר נוגדנים בפלאזמה של התורם יוצרים הצמתה עם תאי הדם של המקבל .זוהי תגובה פחות מסוכנת שכן נוגדני התורם נמהלים מאוד בפלאזמה של המקבל והסיכוי ליצירת קרישי דם בתגובה כזו הוא נמוך מאוד. מידע למורה :למעשה ,תרומת דם נעשית תמיד לאחר הצלבה בין דם התורם לדם המקבל ובדיקת רמת התגובה החיסונית ביניהם .ברוב המקרים מקפידים שסוג הדם שניתן בעירוי יהיה זהה לסוג דמו של המקבל .כך אדם שסוג דמו ,+Aיקבל רק דם מסוג ) .+Aרק במצבי חירום יקבל אדם עירוי של סוג דם אחר שמתאים לו(. שאלה 1 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ידע של מדע – קבוצות הדם. ענו נכון על כל סעיפי השאלה: א-ב .השלימו נכון את הטבלה: חוברת אנסינים למורה במד"ט 45 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך ג .בדמה של ברוריה יש נוגדנים מסוג אנטי A.אם יתרמו לה דם ,הנוגדנים שבדמה יגרמו להצמתה של תאי הדם האדומים מסוג Aיווצרו קרישי דם והיא עלולה למות . ניקוד חלקי סעיף א ( – 0% : )24%לכל סוג דם שנרשם נכון סעיף ב ( – 0% :)45%לכל תשובה נכונה לגבי סוג הדם שאפשר לתת לפצוע. ללא ניקוד סעיף ג ( :)0.%ציינו נוגדנים ,אנטי Aבדם של ברוריה וגם אנטיגנים A בעירוי )00%( .ציינו רק נוגדנים או רק אנטיגנים. כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ניקוד חלקי ()05% ללא ניקוד ידע של מדע – תורשה של קבוצות הדם סומנו תשובות א' ד' סומנה תשובה אחת נכונה א' או ד' לא סומנו תשובות נכונות ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ללא ניקוד ידע של מדע – דרך ההדבקה במחלות זיהומיות דם התורם עלול להכיל גורמי מחלה כגון נגיפים .עירויו לחולה עלול להדביקו תשובה לא נכונה ,או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ידע של מדע – כלי דם ותפקיד תאי דם אדומים סעיף א ( – )05%הצורך הוא אמצעי להובלת חמצן לכל הרקמות בגוף. סעיף ב ( – )05%ציינו מאפיין אחד מבין המאפיינים הבאים: ניקוד חלקי ()05% חוברת אנסינים למורה במד"ט עליו להיות קטן מספיק וגמיש כך שיוכל לעבור גם בנימי הדם הקטנים ביותר. בעל יכולת לקשור חמצן ולשחרר אותו לפי התנאים בסביבה. לא לעורר תגובה חיסונית. ענו נכון רק על סעיף א או רק על סעיף ב. 46 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן הזכויות שמורות למשרד החינוך ללא ניקוד לא למכירה כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה ניקוד מלא ()055% ניקוד חלקי ()00% ללא ניקוד חוברת אנסינים למורה במד"ט ידע על מדע – הסקת מסקנות מגרף סומנו תשובות לפי הסדר :לא נכון ,נכון ,נכון לכל תשובה נכונה שסומנה. לא סומנו תשובות נכונות או לא ענו. 47 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :חקר האטמוספרה טיסה STS107של המעבורת קולומביה בחודש ינואר 2550הסתיימה באסון ,בו נספו אנשי הצוות, וביניהם האסטרונאוט הישראלי אילן רמון .חלק מהמידע שנאסף במעבורת מהניסויים שבוצעו בה נשמר .אחד מהניסויים הוא Israeli Dust Experiment). MEIDEX MEIDEX (Mediterranean הוא ניסוי שפותח באוניברסיטת תל-אביב ,ומטרתו לחקור את השפעת חלקיקי האבק המדברי באזור הים התיכון על אקלים כדור הארץ .מדידות האבק המדברי ממעבורת החלל התמקדו במעקב אחר תנועתם של חלקיקי אבק (אווירוסולים) ,המגיעים בסופות אבק ממדבר סהרה לאזור הים התיכון והאוקיינוס האטלנטי .אווירוסולי ם הם חלקיקים זעירים ,שנמצאים בגבהים הנמוכים של האטמוספרה (בדרך כלל עד 0ק"מ) ,ונודעת להם חשיבות רבה במגוון רחב של תהליכים המשפיעים על מזג האוויר והאקלים .לכמות האבק באטמוספרה יש גם השפעות בריאותיות על האדם .בניסוי MEIDEXשולבו מדידות שנעשו בו-זמנית באמצעים שונים ,כפי שמתואר בתרשים: א .ממעבורת החלל ,שהקיפה את כדור הארץ בגובה 282ק"מ ,נעשו צילומים ומדידות במספר אורכי גל. ב. ממטוס מחקר ממוחשב אספו של דגימות אבק באטמוספרה ובצעו מדידות באמצעות גלאים של קרינת השמש. ג .מתחנות קרקעיות בוצעו תצפיות ומדידות מטאורולוגיות. תרשים של איסוף ואחסון מידע בניסוי מיידקס חוברת אנסינים למורה במד"ט 48 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 1 בניסוי MEIDEXשולבו מדידות שנעשו בו זמנית באמצעים שונים ,כפי שמתואר בקטע המידע ובאיור. א .מהם האמצעים השונים בהם השתמשו בניסוי? ב. מהו העיקרון הפיזיקלי המשותף לשיטות המדידה א ו-ב המתוארות בקטע המידע? שאלה 2 נהוג לחלק את האטמוספרה לארבע שכבות עיקריות :טרופוספרה ,סטרטוספרה ,מזוספרה ,תרמוספרה. בטבלה שלפניכם מפורט גובהן (בקירוב) של השכבות השונות המרכיבות את האטמוספרה. שכבה גובה (קילומטרים) תרמוספרה מעל 00 מזוספרה 05-00 סטרטוספרה 00-05 טרופוספרה 5-00 ציינו לגבי כל אחד מהפריטים הבאים באיזו שכבה אטמוספרית הוא ממוקם: א .סופת אבק _____________ ב .עננים ________________ ג .מטוס ניסוי _____________ ד .מעבורת החלל __________ שאלה 3 חלקיקי האבק הם סוג של אווירוסולים – חלקיקים מוצקים זעירים המרחפים באטמוספרה .חלקיקים אלה מהווים חלק קטן בלבד מן האטמוספרה ,שהיא תערובת של מספר סוגי גזים .מהו הרכב הגזים בחלקה התחתון של האטמוספרה? א 30% .חמצן 25% ,חנקן 0% ,פחמן דו-חמצני. ב 30% .חנקן 20% ,חמצן 5.500% ,פחמן דו-חמצני. ג 30% .חמצן 20% ,פחמן דו-חמצני 0% ,חנקן. ד 30% .פחמן דו-חמצני 25% ,חמצן 0% ,חנקן. חוברת אנסינים למורה במד"ט 49 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 מחקרים רפואיים שנערכו בארץ הראו ,שקיימת התאמה בין העלייה בשכיחות של מחלות כלי הנשימה בקרב ילדים וקשישים ,לבין העלייה בשכיחות סופות אבק במדבר סהרה שבאפריקה. מהי השערת המחקר ומהי ההנחה עליה היא מתבססת? שאלה 5 נושא שינוי האקלים העולמי והתחממות האטמוספרה נמצא בחזית המחקר האטמוספרי במוסדות מחקר רבים בעולם .להימצאותם של אווירוסולים באוויר יש השפעה ישירה על האקלים ,ששיעורה המדויק אינו ידוע עדיין .יש להם גם השפעה בלתי ישירה על האקלים ,משום שהם משפיעים על תהליכי היווצרות עננים ,אשר גם הם תורמים לוויסות הטמפרטורה הגלובלית. במהלך כנס בנושא התחממות כדור הארץ טען אחד המדענים: "אני צופה כי תרומתם של האווירוסולים תתבטא בקירור יחסי של האטמוספרה ,שיבלום את ההתחממות הצפויה עקב העלייה בריכוז גזי החממה". טענה זו היא: א .הנחה ב .מסקנה ג .השערה ד .תצפית חוברת אנסינים למורה במד"ט 51 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :חקר האטמוספרה הנושאים בתכנית הלימודים: כדור הארץ והיקום – אטמוספרה ההקשר : סביבה בהיבט גלובלי ,בריאות ,סכנות המקור: איור :אתר הניסוי http://geophysics.tau.ac.il/meidex/ מאמר של ד"ר יואב יאיר" :טיסה אל החלל בכחול לבן" ,קריאת ביניים ,פברואר . 2552 http://stwww.weizmann.ac.il/tech-center/mot-net/kriatbeinaim/gilayon2/cosmos.html גלגולים באטמוספרה ,מטמו"ן.7117 , אתר של מט"ח "ישראל בחלל" http://www.cet.ac.il/israspace/mission.asp לקראת התחזית ,ת"ל ,הוצאת מעלות>p .7117 , שאלה 1 מטרת השאלה ידע של מדע – אורכי גל והקשר לקרינה אלקטרומגנטית יכולות – הבנת הנקרא ויכולת זיהוי עקרון מדעי משותף ניקוד מלא ()111% א .תשובה נכונה אם ציינו לפחות שלושה אמצעים שונים : מעבורת חלל ,צילומים ומדידות במספר אורכי גל ,מטוס מחקר, דגימות אבק וחישה מרחוק של קרינת השמש ,תחנות קרקעיות, תצפיות ומדידות מטאורולוגיות. ב .העיקרון המשותף הוא החזרה של גלים אלקטרומגנטים (או- חישה מרחוק). ניקוד חלקי ()21% ענו רק על אחד הסעיפים (סעיף א – האמצעים ,או סעיף ב – העקרון הפיזיקלי המשותף). ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו חוברת אנסינים למורה במד"ט 51 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – שכבות האטמוספרה והתופעות המתרחשות בהן. יכולות – הבנת הנקרא ,יישום ידע של מדע במצב נתון. ניקוד מלא ()111% א .טרופוספרה ב .טרופוספרה ג .טרופוספרה ד .תרמוספרה ניקוד חלקי ()72% לכל תשובה נכונה. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה ידע של מדע – הרכב האוויר. ניקוד מלא ()111% ב ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה ידע על מדע – הנחות יכולות – זיהוי הנחות שנעשו בהסקת מסקנות. ניקוד מלא ()111% ניסוחים אפשריים להשערה – א .קיים קשר בין אבק באטמוספרה לבין מחלות כלי הנשימה ב .אם כמות האבק באטמוספרה גדלה ,עולה השכיחות של מחלות כלי הנשימה. ההנחה היא שהאבק שגורם למחלות כלי הנשימה בארץ הגיע בסופות אבק ממדבר סהרה שבאפריקה. ניקוד חלקי ()21% ציינו רק את ההשערה או רק את ההנחה. ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 52 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 מטרת השאלה ידע על מדע – הבחנה בין הנחה ,השערה ומסקנה. ניקוד מלא ()111% ג ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 53 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :זמינות מים מתוקים בכדור הארץ מעשה במשלחת חייזרים מכוכב הלכת אפסילון שבמערכת הכוכב אלפא קנטאורי ,שיצאה לחפש מים במערכות-כוכבים אחרות .החייזרים ניזונים ממים מתוקים ,ומקורות המים המתוקים בכוכב הלכת שלהם הולכים ומתכלים .לאחר שעברו מרחק של כארבע שנות אור הם הגיעו למערכת השמש שלנו .כאשר התקרבו לכדור הארץ החלו מכשירים רבים בחללית לסמן" :סבירות גבוהה להימצאות מים". "המרחק מהשמש והמסה של כדור הארץ מתאימים להימצאות מים נוזליים על פניו!" קרא החייזר איקס. "גם הצבעים מתאימים! יש אטמוספרה מתאימה" הכריז החייזר ווי" .ניתן להניח כי יש מים במצב נוזלי בכדור הארץ". חללית התקרבה והחלה בתהליך הנחיתה. שאלה 1 החייזרים טוענים שיש סבירות גדולה להימצאות מים נוזליים על פני כדור הארץ. א .ציינו שתי ראיות מדעיות עליהן הם התבססו. ב .הסבירו כיצד כל אחת מראיות אלו מבססת את הטענה. שאלה 2 לאחר הנחיתה החלו שלושת החייזרים בעיבוד המידע לגבי התפלגות המים בכדור הארץ והחליטו להציג את המידע בתרשימים. התבוננו בתרשימים שלפניכם .אילו מבין ההיגדים הבאים הם מסקנות מהתרשימים? א .פחות מ 0%-מכלל המים בכדור הארץ הם מים הזמינים לשתיה. ב .כמות המים באטמוספרה קטנה מזו שבכל הנהרות בכדור הארץ. ג .כמות המים המתוקים הקטנה ביותר נמצאת בקרחונים. ד .רוב המים בכדור הארץ מצויים באוקיינוסים כמים מלוחים. חוברת אנסינים למורה במד"ט 54 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 מדוע מוצגת התפלגות המים בכדור הארץ באמצעות שני תרשימים? א .אסור לשים בתרשים אחד מקורות מים בעלי תכונות שונות. ב .בתרשים משותף לא היינו מבחינים במרכיבי המים המלוחים. ג .בתרשים משותף לא היינו מבחינים במרכיבי המים המתוקים. ד .המים המתוקים חשובים יותר לכן צריך להציג אותם לחוד. שאלה 4 מהי ההגדרה המדעית של מים מתוקים? א .מים שיש להם טעם מתוק. ד .מים שראויים לשתייה. ג .מים ממי מעיינות בלבד. ד .מים שריכוז המלחים בהם נמוך. חוברת אנסינים למורה במד"ט 55 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 רוב המים המתוקים בכדור הארץ אינם זמינים לאדם .כאשר מתייחסים לזמינות המים יש לקחת בחשבון היבטים טכנולוגיים ,סביבתיים וכלכליים .לדוגמה ,מי תהום הם מקור מים זמין לכאורה ,משום שהם קיימים במקומות רבים בין שכבות הסלעים ,אולם מספר גורמים מקטינים את זמינותם: גורם בהיבט סביבתי – בעיית זיהום והמלחה של מי התהום על ידי האדם. גורם בהיבט כלכלי – מתחת לעומק 055מ' הקידוח יקר ואינו כדאי מבחינה כלכלית. בחרו שניים ממקורות המים הנוספים המופיעים בתרשים ( 2התפלגות המים המתוקים) .עבור כל אחד מהמקורות ציינו גורם שמגביר את זמינותו וגורם שמקטין את זמינותו. מקור א': גורם המגביר את זמינותו_______________________________________ : גורם המקטין את זמינותו_______________________________________ : מקור ב': גורם המגביר את זמינותו_______________________________________ : גורם המקטין את זמינותו_______________________________________ : חוברת אנסינים למורה במד"ט 56 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון שאלה 1 מטרת השאלה ידע על מדע – ראיות מדעיות ידע של מדע – תנאים לקיום מים נוזליים בכדור הארץ ניקוד מלא ()055% א .ציינו שתיים מהראיות הבאות :מרחק כוכב הלכת מהשמש ,מסה, צבעים ,לחץ אטמוספרי ,טמפרטורה ממוצעת ,הרכב האטמוספרה. ב .הובאו הסברים מתאימים לכל אחת מהראיות .להלן דוגמאות לראיות והסברים: הסברים ראיות .0מרחק כוכב הלכת טווח הטמפרטורות מתאים לקיום מים מהשמש נוזלים. .2מסתו של כוכב המאפשרת קיום מים. הלכת .0צבעים הצבע הכחול והלבן מעידים על הימצאות אוקיינוסים ,ענני מים וקרח. .4אטמוספרה הלחץ האטמוספרי והטמפרטורה הממוצעת מתאימה מאפשרים קיום מים במצב צבירה נוזל. ההרכב כולל אדי מים .אפקט החממה מאפשר שמירה על כוח המשיכה מתאים לקיום אטמוספרה ,טמפרטורה מתאימה. ניקוד חלקי ()05% ציינו ראיה אחת מלווה בהסבר. ניקוד חלקי ()00% לראיה ללא הסבר. ללא ניקוד תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה יכולות – היכולת לזהות ולפענח תרשים ולהסיק ממנו מסקנות ניקוד מלא ()055% א ,ד ניקוד חלקי ()05% ענו תשובה אחת נכונה (א או ד). ללא ניקוד ב ,ג או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 57 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 מטרת השאלה יכולות – היכולת לקשר בין ייצוגים שונים ולהסיק מסקנות ניקוד מלא ()055% ג ללא ניקוד כל תשובה אחרת או לא ענו שאלה 4 מטרת השאלה ידע של מדע – הגדרת מים מתוקים ניקוד מלא ()055% ד ללא ניקוד כל תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה :ידע של מדע -זמינות מקורות מים שונים. יכולות -הסבר תופעות באופן מדעי. ניקוד מלא ()055% ציינו שני מקורות מים ולכל אחד מהם גורם אחד המגביר זמינות ואחד המקטין זמינות. תשובות לדוגמה: מקור מים .0קרחונים גורמים המגבירים זמינות גורמים המקטינים זמינות מכילים כמות גדולה של מים עלות גבוהה של הובלה למרחקים מתוקים .מקור זמין למדינות ארוכים וצורך בשימוש באנרגיה סמוכות שעלול לגרום לזיהום הסביבה .2אוקיינוסים וימים מלוחים גישה נוחה למדינות סמוכות ההתפלה יקרה ,צורכת אנרגיה .0נהרות המים לרוב ראויים לשתייה זיהום על ידי האדם .4אגמים המים לרוב ראויים לשתייה זיהום על ידי האדם; ניצול מוגבר .0מים באוויר המים בדרך כלל ראויים לשתייה ..לחות בקרקע מצויה בשכבת הקרקע המצויה זיהום והמלחה על ידי האדם; בכל מקום וקולטת את מי עלות ההפקה יקרה ועלולה לגרום לזיהום הסביבה והמלחה יש צורך בטכנולוגיה יקרה להפקתם הגשמים ניקוד חלקי ()20% עבור כל גורם שצוין. ללא ניקוד תשובה אחרת או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 58 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משבר המים בישראל -משימה חוברת אנסינים למורה במד"ט 59 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 1 על פי גרפים 1ו 7-סמנו בטבלה אילו מההיגדים הבאים נכונים ואילו אינם נכונים: נכון היגדים לא נכון א .כמות המים בישראל עלתה באופן משמעותי בשנים .7111 – 1721 ב .אוכלוסיית מדינת ישראל גדלה בכל שנה במיליון תושבים. ג .כמות המים הזמינים במדינת ישראל בשנת 7111הייתה נמוכה מאוד בהשוואה לממוצע העולמי. ד .אוכלוסיית מדינת ישראל גדלה באופן משמעותי בשנים .7111 – 1721 ה .כל המדינות הגובלות בישראל עניות במים מכיוון שהאקלים באזור הוא מדברי. שאלה 7 התחזית של נציב המים היא" :בשנת 7171תצרוך מדינת ישראל קרוב ל 7911-מלמ"ק מים". על מה מתבסס נציב המים בדבריו אלה? פרטו את תשובתכם. חוברת אנסינים למורה במד"ט 61 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 קיימת הסכמה רחבה בין מדענים שחוקרים את אקלים כדור הארץ ,כי אנו נמצאים בעיצומו של שינוי אקלימי גלובלי, שאחד הביטויים שלו באזורינו הוא בתהליכי מידבור -מעבר לאקלים צחיח יותר. א.כיצד ישפיע תהליך המידבור על כמות המים הזמינה לנפש בישראל? ב .הסבירו את תשובתכם על סמך הנתונים שבגרפים. שאלה 4 לפניכם גרף המציג את סה"כ צריכת המים במגזרים שונים בישראל החל מ 00.5-עד ימינו וצפי לצריכת מים עד .2525 התבוננו בגרף וענו על השאלות הבאות: א .איזה מגזר צורך כיום את כמות המים הגדולה ביותר? ב .באיזה מגזר הייתה העלייה הגדולה ביותר בצריכה מאז ?00.5 ג .מהי התחזית לגבי השינויים הצפויים במהלך השנים" הבאות בצריכת המים של כל אחד מהמגזרים במדינת ישראל ? ד .על מה לדעתכם מבוססת התחזית לגבי צריכת המים בחקלאות ובתעשייה? ה .כיצד ישפיעו השינויים הצפויים בצריכת המים של כל שלושת המגזרים ביחד על צריכת המים הכללית ועל משבר המים בישראל? חוברת אנסינים למורה במד"ט 61 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 תרשים 4מתאר את התפלגות צריכת המים הביתית לשימושים שונים .היעזרו בתרשים זה כדי להסביר כיצד אתם יכולים לצמצם את צריכת המים האישית שלכם ובכך לסייע לצמצום צריכת המיםהכללית של מדינת ישראל. חוברת אנסינים למורה במד"ט 62 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון הנושאים בתכנית הלימודים: כדור הארץ והיקום –הידרוספרה ההקשר: משאבי טבע וסביבה בהיבט אישי וחברתי המקור: המקור ממנו עובדה המשימה :כוכב הלכת הכחול ,מטמו"ן ,המחלקה להוראת המדעים ,מכון ויצמן למדע, .1111 המקור לנתונים בגרפים :משאבים וסביבה ,המרכז להוראת המדעים ,האוניברסיטה העברית בירושלים, משרד החינוך .2224 שאלה 1 מטרת השאלה יכולות – זיהוי ופענוח ייצוגים גרפיים מסוגים שונים והסקת מסקנות. ניקוד מלא ()111% א -לא נכון ,ב -לא נכון ,ג -נכון ,ד -נכון ,ה -לא נכון. ניקוד חלקי ()71% לכל תשובה נכונה. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה יכולות – איתור מידע מגרפים ,עיבוד המידע והסקת מסקנות. ניקוד מלא ()111% נציב המים מתבסס בדבריו על גודל האוכלוסייה בישראל בשנת 7171 לפי גרף 9.2 – 1מיליון אנשים ,ועל כמות המים המתוקים הזמינים לשנה לאדם בישראל ,לפי גרף 117 – 7מ"ק (בהנחה שכמות זו לא תשתנה בשנת .)7171חישוב צריכת המים של כל האוכלוסייה: ללא ניקוד חוברת אנסינים למורה במד"ט תשובה אחרת ,או לא ענו. 63 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 מטרת השאלה ידע של מדע – הקשר בין אקלים מדברי לכמות המים הזמינים יכולות – הסבר תופעות באופן מדעי ,יישום ידע והסקת מסקנות. ניקוד מלא ()111% א .כמות המים הזמינה לנפש תקטן. ב .אקלים צחיח יותר משמעותו פחות מים זמינים לנפש ,זה יתבטא בירידת הערך בגרף . 7אם בנוסף לכך האוכלוסייה תמשיך לגדול לפי גרף ,1אזי כמות המים הזמינים לנפש תקטן עוד יותר. ניקוד חלקי ()21% ענו רק על א' ,ללא הסבר. ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ניקוד מלא ()111% יכולות – בדיקת היכולת לזהות ולפענח ייצוגים (גרף) ולהסיק מהם מסקנות. א) המגזר החקלאי ב) המגזר הביתי ג) התחזית היא שהמגזר הביתי והתעשייתי נמצאים במגמת עליה בעוד שהמגזר החקלאי במגמת ירידה. ד) התחזית לגבי המגזר התעשייתי מבוססת על ההנחה שצמיחה כלכלית תביא להגדלת הביקוש למים בתעשייה .במגזר החקלאי מניחים שיהיה ניתן לשמור על רמת צריכת המים ואולי אף להורידה בעקבות פעולות חסכון (כגון :הקטנת שטחי חקלאות, מעבר לגידולים הצורכים פחות מים ,הגדלת השימוש במי קולחין) ה) השינויים בצריכת המים של המגזרים השונים יגרמו לעליה בצריכת המים הכללית .בעקבות זאת יגדל המחסור במים ,משום שכמות המים הזמינים אינה גדלה. ניקוד חלקי –19%לכל אחד מהסעיפים א ,ב ,ג ,ה. – 79%לסעיף ד ללא ניקוד חוברת אנסינים למורה במד"ט כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. 64 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 מטרת השאלה ידע כללי – אמצעים לחסכון במים. יכולות – זיהוי ופענוח ייצוגים שונים והסקת מסקנות ; הסבר מדעי תוך פיתוח טיעון מבוסס. ניקוד מלא ()111% על כל תשובה שתדגים פעולה אישית לצמצום צריכת המים. ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 65 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :ריסוס עש התפוח יאיר הוא חקלאי בעל מטעי תפוחים .על מנת לקבל יבולים גדולים ואיכותיים ,עליו להלחם בחרקים הניזונים מהגידולים .אחד המזיקים התוקפים את התפוחים הוא עש התפוח .יאיר בדק ומצא ,כי השימוש בחומר הנקרא מונוקרוטופוס ,כנגד עש התפוח ,היא השיטה הזולה והנוחה ביותר לחסלו .המונוקרוטופוס הוא חומר רעיל אשר מפריע לפעילותם של אנזימים חשובים במערכת העצבים ,השפעתו דומה לגז העצבים. יעל היא המדריכה החקלאית ,המייעצת ליאיר בענייני מטעיו .בשיחה שניהלה עם יאיר היא מבהירה לו...." :השימוש שאתה עושה בקוטל החרקים מסוג מונוקרוטופוס הוא מסוכן לבעלי חיים הניזונים מתפוחים או מעש התפוח .כמו כן יש סיכון ששיירי החומר יחדרו למקורות המים ויצטברו בצמחים או בבעלי חיים .בעלי חיים (שחלקם משמשים למאכל אדם ,כמו בקר) עלולים לצבור בגופם את החומר הרעיל .החומר מונוקרוטופוס עלול לפגוע גם באדם האוכל תפוחים שרוססו או שניזון מבעלי חיים שהחומר נמצא בגופם. במעבדה כימית בוצעו בדיקות לחקר הרעילות של המונוקרוטופוס .נמצא כי החומר עובר תהליכים כימיים שבהם מתקבלים מספר תוצרים. שאלה 1 סמנו את המאפיינים של תהליך כימי (תתכן יותר מתשובה אחת נכונה): א .שינוי מצב הצבירה של החומרים. ב .התוצרים שונים מהחומרים המגיבים. ג .כמות החומר (מסה) של המגיבים שווה לכמות החומר של התוצרים. ד .סוגי האטומים הנמצאים במגיבים זהים לסוגי האטומים הנמצאים בתוצרים. שאלה 2 המונוקרוטופוס היא תרכובת שנוסחתה .P0NO04H3C :סמנו בטבלה את השורה המציינת את מספר היסודות המרכיבים את התרכובת מונוקרוטופוס ואת מספר האטומים במולקולה אחת של התרכובת. חוברת אנסינים למורה במד"ט 66 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מספר היסודות מספר האטומים המרכיבים המרכיבים את התרכובת מולקולה אחת מונוקרוטופוס 20 א. 20 ב. 2. ג. 2. ד. שאלה 3 בעולם נמכרים מידי שנה כ 05,555 -טון מן החומר מונוקרוטופוס בחלק ממדינות העולם נאסר השימוש בחומר. לפניכם טבלה המתארת את התפלגות השימוש במונוקרוטופוס בעולם: המדינות אחוז השימוש והאזורים במונוקרוטופוס הודו 40% דרום אמריקה 2.% סין 04% דרום מזרח אסיה 0% שאר המדינות 0% היעזרו בטבלה ורשמו בדיאגרמה שלפניכם ,בגזרה המתאימה ,את שמות המדינות /האזורים. חוברת אנסינים למורה במד"ט 67 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 מהו המשפט המתאים ביותר להיקף השימוש בחומר מונוקרוטופוס בגרמניה ,על-פי הנתונים בטבלה? א .גדול מ 0 -אחוזים ב .בין 5ל 0 -אחוזים ג .בין 5ל 0 -אחוז ד .קטן מ 0 -אחוז שאלה 5 יאיר השתכנע שעליו להפסיק להשתמש בקוטל החרקים מונוקרוטופוס וחיפש דרכים אחרות למלחמה בעש התפוח . א .הציעו ליאיר דרך חלופית באמצעותה יוכל להילחם בעש התפוח. ב .פרטו כיצד הדרך שהצעתם תסייע להדביר את עש התפוח. ג .הסבירו את היתרון שלה על פני השימוש בחומר מונוקרוטופוס חוברת אנסינים למורה במד"ט 68 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :ריסוס עש התפוח הנושאים בתכנית הלימודים :חומרים – מבנה ,תכונות ותהליכים -תהליך כימי. ההקשר :סביבה שאלה 1 מטרת השאלה ידע של מדע – ידע על תהליך כימי ניקוד מלא ()055% ב ,ג ו -ד. ניקוד חלקי ()00% על כל תשובה נכונה. ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה יכולות – יכולת לזהות מרכיבים של נוסחה כימית ידע של מדע – נוסחה כימית ניקוד מלא ()055% א ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה יכולות – יכולת קריאת נתונים מטבלה וייצוגם בדיאגרמה ניקוד מלא ()055% בכיוון סיבוב השעון :בפלח הגדול – הודו ,בשני -דרום אמריקה, בשלישי – סין ,ברביעי – ד"מ אסיה וחמישי – שאר המדינות. הערה :לקבל גם תשובה נכונה מי שהחליף בין גזרה רביעית לבין גזרה חמישית ,בגלל שההבדל לא ברור ( 0%לעומת .)0% ניקוד חלקי ()25% על כל תשובה נכונה. ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה יכולות – לבדוק יכולת פירוש נתונים מטבלה ניקוד מלא ()055% ב ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 69 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 מטרת השאלה ידע של מדע – ידע והבנה בהדברה ביולוגית ,רעלים. ידע על מדע – הבנה של השפעות המדע והטכנולוגיה על החברה. יכולות – יכולת בפתרון בעיות. ניקוד מלא ()055% א – 25% .ציינו פתרון ב – 45% .תארו כיצד הפתרון שהציעו מסייע ג – 45% .הסבירו את היתרון שיש לפתרון שהציעו על פני השימוש בחומר מונוקרוטופוס דוגמאות לפתרונות אפשריים: שימוש בהדברה ביולוגית או כל דוגמא לשימוש בהדברהביולוגית כמו :פיזור חרקים שיזונו מעש התפוח .היתרון – אין פגיעה של חומר רעל במערכת האקולוגית. חומרים כימיים חליפיים שמידת הרעילות שלהם קטנה יותרבהשוואה למונוקרוטופוס. היתרון :הפחתת כמות הרעל תפחית את הפגיעה במערכת האקולוגית. עטיפת התפוחים בנייר ,או כיסוי העצים ביריעות (שאינןאטומות) שימנעו חדירה של עש התפוח. היתרון :אין צורך בריסוס בחומרי הדברה רעילים ולכן הסביבה אינה נפגעת. ניקוד חלקי ענו על חלק מהשאלה. א – 25% .ציינו פתרון. ב – 45% .תארו את האופן בו הפתרון מסייע. ג – 45% .הסבירו את היתרון של הפתרון. ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו חוברת אנסינים למורה במד"ט 71 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :שיטה להפחתת השימוש במתיל ברומיד מתיל ברומיד משמש זה עשרות בשנים חומר הדברה לחיטוי קרקע .תכשיר הדברה זה פועל נגד חלק גדול מהמזיקים לחקלאות הנמצאים בקרקע כגון :חרקים ,פטריות ,חיידקים ,וצמחים טפילים .מתיל ברומיד יעיל גם בטמפרטורות נמוכות. התברר שמתיל ברומיד עלול לפגוע בשכבת האוזון שבאטמוספירה .שכבת האוזון מגינה על היצורים החיים בכדור-הארץ מפני הקרינה העל סגולה של השמש הפוגעת בחומר התורשתי בתא. בעקבות ממצאים אלה הוחלט להמליץ על דרכים שונות להפחתת השימוש במתיל ברומיד .בין השאר הוצע חיטוי סולרי של הקרקע. שיטת החיטוי הסולרי פותחה בישראל ב .003.-החיטוי הסולרי מבוסס על כיסוי הקרקע ביריעות פלסטיק שקוף וחימומה באמצעות קרינת השמש .משך הכיסוי הוא חודש אחד בקיץ. החימום גורם להעלאת טמפרטורת הקרקע עד ל 05-מעלות צלזיוס .בדרך כלל פועל החיטוי הסולרי באופן בררני ומשמיד את רוב המזיקים בלי לפגוע באוכלוסיית המיקרואורגניזמים החיוניים בקרקע .אולם ,ישנם מזיקים שהחיטוי הסולרי אינו יעיל נגדם. הטיפול בחיטוי סולרי מוגבל לקיץ ומונע שימוש בקרקע למשך חודש .עם זאת ,החיטוי הסולרי משפיע למשך 0-2שנים. שאלה 1 על פי קטע המידע ,ציינו: א .שני יתרונות של השימוש במתיל ברומיד לחיטוי הקרקע. ב .חיסרון אחד של השימוש במתיל ברומיד. ג .מהי הסכנה ,הנובעת מפגיעה באוזון ,ליצורים החיים בכדור-הארץ? שאלה 2 הועלתה טענה כי שיטת החיטוי הסולרי מוגבלת לפני הקרקע בלבד .הציעו ניסוי לבדיקת טענה זו. בהצעתכם התייחסו לנקודות הבאות: א .הגורמים המשתנים בניסוי (מהו הגורם המשפיע ומהו הגורם המושפע). ב .הבקרה בניסוי. ג .הגורמים הקבועים בניסוי. ד .אופן בדיקת תוצאות הניסוי. חוברת אנסינים למורה במד"ט 71 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 מי מבין שיטות החיטוי הבאות מבוססת על עיקרון דומה לזה של שיטת החיטוי הסולרי? א .פסטור חלב ב .אריזת מזון בואקום ג .ייבוש מזון ד .שימוש באקונומיקה לצורכי ניקוי שאלה 4 סמנו ליד כל אחד מהמשפטים את האפשרות הנכונה. נמקו את בחירתכם במשפט ג'. א .יצירת "החור באוזון" מסוכנת בגלל שאז מתאפשרת "בריחת" אוויר נכון /לא נכון מכדור הארץ לחלל ב .בהדברה כימית תתכן פגיעה באוכלוסיות בלתי מזיקות. נכון /לא נכון ג .הדברה כימית עלולה לפגוע בשיווי משקל של מערכות אקולוגיות. נכון /לא נכון ד .השימוש במתיל ברומיד אינו פעולת חיטוי מכיוון שלא משנים את נכון /לא נכון הטמפרטורה של הקרקע. ה .ריסוס כנגד יתושים בבית הוא הדברה כימית. חוברת אנסינים למורה במד"ט נכון /לא נכון 72 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון למשימה :שיטה להפחתת השימוש במתיל ברומיד הנושאים בתכנית הלימודים:מערכות אקולוגיות. ההקשר:סביבה ,סכנות ,בחזית המדע והטכנולוגיה . שאלה 1 מטרת השאלה בדיקת מיומנות – הבנת הנקרא ניקוד מלא ()055% צויינו שני יתרונות :פעיל נגד חלק גדול ממזיקי הקרקע; יעיל גם בטמפרטורות נמוכות)05%( . צויין חסרון – פגיעה בשכבת האוזון)20%( . צויינה סכנה -פגיעת קרינה על סגולה בחומר התורשתי בתאים. ()20% ניקוד חלקי ()30% מתוך ארבע התשובות המצופות צויינו רק שלוש תשובות נכונות. ניקוד חלקי ()05% מתוך ארבע התשובות המצופות צויינו רק שתי תשובות נכונות. ניקוד חלקי ()20% ארבע התשובות המצופות ענו רק על תשובה אחת נכונה. ללא ניקוד התשובות אינן נכונות או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה בדיקת הידע על המדע – מחקר מדעי ניקוד מלא ()055% הצעה לניסוי אפשרי :כיסוי הקרקע ביריעות פלסטיק שקוף למשך זמן נתון ולקיחת דגימות מעומקים שונים מהקרקע לצורך בדיקת נוכחות מזיקי קרקע.)20%( . א .צויין הגורם המשפיע – עומק הקרקע ,וצויין הגורם המושפע – כמות מזיקי הקרקע (.)25% ב .צויינה הבקרה -חלקת קרקע שלא כוסתה ביריעת פלסטיק שקוף ,אך דומה לקרקע בחלקת הניסוי (.)20% ג .הגורמים הקבועים – צויינו לפחות שני גורמים כגון :סוג הקרקע ,טופוגרפיה ,תכולת המים שבה (.)00% ד .בדיקת תוצאות הניסוי – צויין שיש לקחת מעומקים שונים ,נפח דגימה שווה ולספור את כמות מזיקי הקרקע (.)00% ניקוד חלקי בהתאם לתשובות הנכונות בסעיפים השונים. ללא ניקוד הציעו ניסוי שאינו מתאים למטרה ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 73 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 מטרת השאלה בדיקת ידע מדעי ניקוד מלא ()055% תשובה נכונה א' ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו שאלה 4 מטרת השאלה בדיקת ידע בנושא חומרים וסביבה ניקוד מלא ()055% בחרו באפשרויות הנכונות ,לפי הסדר :לא נכון ,נכון ,נכון ,לא נכון ,נכון ( )30%ובנימוק לסעיף ג' התייחסו להשפעת ההדברה הכימית על מארג המזון /יחסי גומלין בין יצורים חיים (.)20% ניקוד חלקי על כל בחירה נכונה ( )00%ונימוק לסעיף ג' נכון ()20% ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות והנימוק אינו נכון ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 74 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :כמעט תאונה נורית היא שוטרת חוקרת במשטרת התנועה .באחד המקרים הגיעה נורית ,זמן קצר לאחר המקרה ,למקום התרחשות של "כמעט תאונת דרכים" .מכונית פרטית נעצרה בפתאומיות כשהנהגת הבחינה בבעל חיים שחצה כביש בינעירוני .מכונית מסחרית שנסעה אחריה בלמה בחוזקה ונעצרה ממש ברגע האחרון מאחורי המכונית הפרטית .נהג המכונית המסחרית התלונן על כאבים בחזהו. בדו"ח שכתבה נורית על האירוע היא רשמה: נתונים :מכונית מסחרית נעצרה מאחורי מכונית פרטית .בשטח ניכרים סימני בלימה בולטים של המסחרית. מדידות :לפי סימני הצמיגים על הכביש מדדתי את מרחק הבלימה של המסחרית .מרחק הבלימה הוא 21מטר. עדויות :גביתי עדות מעד ראייה שנכח במקום" :הבחנתי במכוניות נוסעות במהירות סבירה לכביש בינעירוני. בעל חיים שחצה את הכביש לפתע גרם למכונית הפרטית לעצור בפתאומיות .לאחר מספר שניות ,נהג המכונית המסחרית ,שנסע אחרי המכונית הפרטית ,בלם בכוח ,והצליח לעצור ברגע האחרון ". תנאים סביבתיים :הכביש יבש ומזג האוויר נאה. בעת כתיבת הדו"ח נעזרה נורית בחוברת מידע לשוטרים .בחוברת מופיע האיור הבא: כמו כן מופיעה בחוברת הטבלה הבאה: מרחק תגובה ממוצע ומרחק בלימה לרכב פרטי ומסחרי חוברת אנסינים למורה במד"ט 75 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך המהירות המהירות ב- מרחק תגובה מרחק בלימה מרחק בלימה בקמ"ש מ'/ש' ב-מ' (בתנאים ב-מ' בכביש ב-מ' בכביש רגילים) יבש רטוב 21 11 9 11 71 21 19 17 72 29 91 77 12 21 97 111 79 71 22 179 177 12 72 72 177 שאלה 1 היעזרו בנתונים שבקטע ובטבלה כדי להעריך: א .מה הייתה מהירותה של המכונית המסחרית לפני הבלימה?_______ ב .מה היה מרחק העצירה של המכונית המסחרית?______________ (ציינו בתשובתכם את היחידות). שאלה 2 תארו את מהלך האירוע ,תוך שימוש בנתונים ובמושגים שבעמוד הקודם (מרחק עצירה ,מרחק תגובה ,מרחק בלימה ,מהירות) .הניחו כי התנאים במקרה המתואר היו רגילים (מכונית תקינה ,נהג ערני וכד'). שאלה 3 אילו מהאפשרויות הבאות יתקבלו כממצא מדעי בבית המשפט? א .איור מרחק העצירה שבחוברת של נורית ב .מדידת סימני הצמיגים על הכביש ג .העדות שגבתה נורית מעד ראייה ד .טבלת הנתונים של מרחקי בלימה ועצירה שאלה 4 סמנו נכון /לא נכון לגבי כל אחד מהמשפטים הבאים (היעזרו בטבלה ): א .מרחק העצירה גדול תמיד ממרחק הבלימה. נכון /לא נכון ב .מרחק התגובה תלוי במהירות המכונית בלבד. נכון /לא נכון ג .אילו מזג האוויר היה גשום מרחק הבלימה היה גדל. נכון /לא נכון ד .כאשר המהירות גדלה גם מרחק הבלימה גדל. נכון /לא נכון ה .בכביש רטוב כוח החיכוך בשעת הבלימה גדל. נכון /לא נכון חוברת אנסינים למורה במד"ט 76 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 באילו מן המצבים הבאים זמן התגובה של נהג המסחרית היה ארוך יותר? א .כביש רטוב לאחר הגשם הראשון ב .הנהג שתה משקאות אלכוהוליים ג .הנהג מסיע מטען כבד במכוניתו ד .הנהג נוסע במהירות 121קמ"ש ה .הנהג משוחח בטלפון סלולרי חוברת אנסינים למורה במד"ט 77 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :כמעט תאונה הנושאים בתוכנית הלימודים :אנרגיה ואינטראקציה -תנועה וכוחות. ההקשר :סכנות בידי אדם בהיבט אישי וחברתי. המקור :אנרגיה ושימורה ,מטמו"ן ,המחלקה להוראת המדעים מכון ויצמן למדע.2002 , שאלה 1 מטרת השאלה בתחום היכולות -לבדוק יכולת ניתוח ראיות מדעיות והסקת מסקנות מהן ,כולל קריאה וניתוח טבלה. ניקוד מלא ()111% א .כ 71 -קמ"ש (סטייה בטווח של )72-92 ב .כ 91 -מ' (סטייה בטווח של )91-29 ניקוד חלקי ()21% רק אחת התשובות נכונה. ללא ניקוד כל תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה בתחום היכולות -לבדוק יכולת תיאור סיטואציה באופן מדעי. ניקוד מלא ()111% יש לציין בתשובה מלאה את המושגים :מרחק עצירה ,מרחק בלימה ,מרחק (או זמן) תגובה ,מהירות. תשובה מלאה לדוגמה :מכונית מסחרית נסעה במהירות של כ- 71קמ"ש מאחורי מכונית פרטית .המכונית הפרטית בלמה בפתאומיות והמכונית המסחרית אחריה .מרחק התגובה של המכונית המסחרית היה כ 19-מ' ומרחק הבלימה 21מ' .לכן מרחק העצירה כ 29 -מ'. ניקוד חלקי ()72% על כל שימוש נכון במושג מהמושגים המבוקשים :מהירות, מרחק עצירה ,מרחק בלימה ,מרחק או זמן תגובה( .ניקוד ינתן גם אם היתה טעות בשאלה 1והערכים המספריים המופיעים בתאור אינם נכונים). ללא ניקוד כל המושגים חסרים או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה בדיקת ידע על המדע -לבדוק יכולת זיהוי ראיות מדעיות. ניקוד מלא ()111% ב ,ד ניקוד חלקי ()21% אחת מהתשובות הנ"ל. ללא ניקוד א ו/או ג ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 78 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 מטרת השאלה בדיקת ידע של מדע ,שאינו מצוי בקטע. בתחום היכולות :לבדוק יכולת יישום ידע מדעי. יכולת הפקת מידע מטבלה. ניקוד מלא ()111% א .נכון ב .לא נכון ג .נכון ד .נכון ה .לא נכון ניקוד חלקי ()71% על כל תשובה נכונה. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות או לא ענו שאלה 5 מטרת השאלה בדיקת ידע של מדע ,שאינו מצוי בקטע. בתחום היכולות :לבדוק יכולת יישום ידע מדעי במצב נתון. ניקוד מלא ()111% ב ,ה ניקוד חלקי ()21% על כל תשובה נכונה ללא ניקוד א ו/או ג ו/או ד ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 79 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :פ ְֶּרפֶּטּואּום מֹובִּילֶּה" – מכונת תנועה נצחית" מדריך החוג "המצאות מדעיות" סיפר לתלמידי החוג על הניסיונות שנעשו במהלך ההיסטוריה ליצור מכונה בעלת "תנועה נצחית" (פרפטואום מובילה; .)Perpetuum Mobileהרעיון הוא לבנות מכונה ,שלאחר שתופעל פעם אחת היא תמשיך בתנועתה לנצח ולא תיעצר לעולם .כלומר ,לא יהיה צורך למלאה בדלק, או לחברה למקור אנרגיה חשמלית או למתוח קפיצים. בעבר ניס ו אנשים לבנות מכונה כזו ,מלכים הציעו פרסים גדולים לממציאי מכונה שתוכל לפעול ולהפעיל מכשירים אחרים לנצח .עד היום ישנם אנשים המנסים ליצור מכונות מסוג זה ,ומגישים למשרד הפטנטים הצעות למכונות "מייצרות אנרגיה" ,בתקווה להתעשר מהמצאתם ,אך איש לא הצליח עד כה במשימה. שאלה 1 דני ומיכל משתתפים בחוג "המצאות מדעיות" .הם נזכרו בניסוי שערכו במעבדה במסגרת החוג .הניסוי כלל מערכת של עגלה ,מסילה וקפיץ .הקפיץ מתוח מעל המסילה ומוחזק משני צדדיו .בסדרת התמונות שלפניכם מתוארים ארבעה מצבים בניסוי: מצב א :העגלה נעה קדימה לקראת הקפיץ. מצב ב :העגלה מתנגשת בקפיץ ומותחת אותו (כלומר ,יוצרת אינטראקציה עם הקפיץ). מצב ג :הקפיץ מתארך במידה מרבית. מצב ד :הקפיץ מתרפה ודוחף את העגלה בחזרה ,והיא נעה לאחור. חוברת אנסינים למורה במד"ט 81 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מהי התשובה המתאימה ביותר לתיאור המהירות של העגלה במצב ד' בהשוואה למצב א'? א .המהירויות במצבים א ו-ד' שוות. ב .המהירות במצב ד' גדולה מהמהירות במצב א'. ג .המהירות במצב ד' קטנה מהמהירות במצב א'. ד .אי אפשר לדעת מה הקשר בין המהירויות במצב ד' ובמצב א'. שאלה 2 תארו את גלגולי (המרות) האנרגיה שהתרחשו במערכת הניסוי. שאלה 3 בעקבות הניסוי שערכו במעבדה החליטו דני ויעל לנסות לבנות בעצמם "מכונת תנועה נצחית". "הרעיון פשוט" ,אמר דני" .אם נציב קפיץ גם מצדו השני של המסלול ,העגלה תנוע מצד לצד ,ובכל פעם מהירותה תגדל .כך תיווצר "מכונת תנועה נצחית". "אני לא בטוחה שזה יפעל" ,השיבה יעל. מה יקרה במכונה שהציע דני? בחרו באפשרות המתאימה לדעתכם. א .העגלה תמשיך לנוע במהירות קבועה מצד לצד מבלי להיעצר. ב .העגלה תנוע מצד לצד במהירות גוברת והולכת. ג .העגלה תנוע מצד לצד ומהירותה תלך ותקטן עד שתיעצר. ד .העגלה תיעצר כאשר תפגע בקפיץ השני. שאלה 4 דני ויעל העלו מספר רעיונות כדי שהמכונה תפעל כפי שתכננו .אילו מבין הרעיונות יכולים להפחית את כמות האנרגיה "המבוזבזת" במערכת? א .שימון המסילה להקטנת החיכוך בין העגלה למסילה. ב .שינוי סוג הקפיץ לקפיץ "חזק" יותר ג .הכנסת המערכת למכל שנשאב ממנו האוויר (קיים בו ריק). ד .צביעת העגלה בצבע שחור. שאלה 5 א .הסבירו את הבעייתיות בניסיונות ליצור מכונה שתפעל ללא הפסקה על פני כדור הארץ. ב .האם חוק שימור האנרגיה תומך בעובדה שלא הצליחו ליצור מכונות הפועלות לנצח? הסבירו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 81 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :פ ְֶּרפֶּטּואּום מֹובִּילֶּה" – מכונת תנועה נצחית" הנושאים בתכנית הלימודים :אנרגיה ואינטראקציה -סוגי אנרגיה ,גלגולי אנרגיה ,חוק שימור האנרגיה. ההקשר :גבולות המדע והטכנולוגיה המקור :אנרגיה ושימורה ,מטמו"ן ,המחלקה להוראת המדעים מכון ויצמן למדע.2002 , שאלה 1 מטרת השאלה ידע של מדע – גלגולי אנרגיה ,אנרגיית תנועה ומהירות בתחום היכולות – הפקת מידע מטקסט ומתמונות ניקוד מלא ג ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. אלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – סוגי אנרגיה וגלגולי אנרגיה יכולות – תיאור תופעה באופן מדעי ניקוד מלא ()111% האנרגיה הקינטית (אנרגית תנועה) של העגלה מומרת (מתגלגלת) לאנרגיה אלסטית של הקפיץ ,האנרגיה האלסטית מומרת (מתגלגלת) חזרה לאנרגיה קינטית של העגלה .בכל שלב חלק מהאנרגיה הופך לחום בגלל החיכוך בין חלקי המערכת ועם האוויר. ניקוד חלקי ()72% על אזכור כל אחת מהמרות האנרגיה (קינטית ,אלסטית , קינטית ,חיכוך וחום) ללא ניקוד תשובה לא נכונה ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה ידע של מדע – גלגולי אנרגיה ,חיכוך וחוק שימור האנרגיה. יכולות – יישום ידע מדעי בנושא חוק שימור האנרגיה. ניקוד מלא ()111% ג ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 82 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 מטרת השאלה ידע של מדע – חיכוך וגלגול אנרגיה יכולות – יישום של ידע מדעי לתכנון ניסוי ניקוד מלא ()111% א,ג. ניקוד מלא ()21% על כל תשובה נכונה ללא ניקוד תשובות ב' ,ד' או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה ידע של מדע – המרת אנרגיה ,חיכוך ,חוק שימור האנרגיה יכולות – הסבר תופעות באופן מדעי ניקוד מלא ()111% שימוש במונחי אנרגיה :שימור אנרגיה ,גלגול או המרת אנרגיה. לדוגמה ניסוח בסגנון הבא: א .הבעייתיות בייצור מכונה שתפעל לנצח היא שבכל תהליך של המרת אנרגיה חלק מהאנרגיה הופך לחום (כתוצאה מחיכוך למשל) ולכן המכונה לא תוכל להמשיך לפעול ללא הפסקה בלי שתושקע אנרגיה מבחוץ. ב .חוק שימור האנרגיה תומך בעובדה שלא הצליחו ליצור מכונה הפועלת לנצח – אנרגיית התנועה התגלגלה לאנרגיית חום אך כמותה נשמרת. ניקוד מלא ()21% ענו נכון רק על סעיף א או רק על סעיף ב. ללא ניקוד תשובות אחרות או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 83 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :רכבת הרים משרד התיירות בשיתוף עם משרד המדע ומשרד החינוך החליטו להקים פארק-שעשועים חדש בארץ ,שבו ייבנו מתקנים ברמה בינלאומית .לאחר הביקור החווייתי בפארק התלמידים יתבקשו לנתח ולהסביר את פעולתו של כל אחד מהמתקנים. גולת הכותרת בפארק החדש תהיה רכבת הרים .במתקן זה קרון נע במסלול מפותל .הוא מתחיל בנקודה הגבוהה ביותר ויורד במסלול מתפתל .המסילה וגלגלי הקרון עשויים מחומרים המקטינים למינימום את כוח החיכוך ביניהם. המסלול המתוכנן של רכבת ההרים יהיה דומה למסלול זה: בתשובות לשאלות הבאות הניחו כי כוחות החיכוך בין הקרון לאוויר ובין הקרון והמסילה קטנים עד כי ניתן להתעלם מהם שאלה 1המשפטים הבאים מתייחסים לגלגולי (המרות) האנרגיה בשש הנקודות המסומנות במסלול .סמנו נכון/לא נכון לגבי כל משפט. נכון משפט לא נכון בנקודה ,1כאשר הקרון עומד ,יש לקרון רק אנרגית גובה (פוטנציאלית) ,ביחס לפני הקרקע. בנקודה 7כל אנרגית הגובה שהייתה לקרון ביחס לפני הקרקע בנקודה 1הפכה לאנרגית תנועה (קינטית). בנקודה 7האנרגיה הכוללת של הקרון גדולה יותר מאשר בנקודה .2 בנקודה 1יש לקרון רק אנרגית גובה ביחס לפני הקרקע. בנקודה 2יש לקרון גם אנרגית גובה ביחס לפני הקרקע וגם אנרגית תנועה. חוברת אנסינים למורה במד"ט 84 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 2 האם האנרגיה של הקרון בנקודה 2שווה לאנרגיה שלו בנקודה ,1גדולה ממנה ,או קטנה ממנה? הסבירו את תשובתכם. ---- ---- ---לצורך תכנון המסלול ביצעו מתכנני הפארק סדרת ניסויים בדגם מוקטן של מסלול רכבת ההרים .לפניכם צילום של הדגם: בניסוי ראשון בחרו גובה תחילי של 71ס"מ ,ולאחר מכן הגביהו אותו בהפרשים של 11ס"מ עד לגובה מטר אחד .בכל פעם מדדו את מהירות הקרון בנקודה א (בצילום הדגם) .במהלך כל הניסוי זווית השיפוע ומסת הקרון נשארו קבועים .תוצאות הניסוי מתוארות בגרף א'. חוברת אנסינים למורה במד"ט 85 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך בניסוי שני (באותו דגם של מסלול) בצעו את הניסוי עם מסות שונות של קרון ,כאשר בכל פעם הגדילו את מסת הקרון ב 2 -גרם ,ומדדו את מהירות הקרון בנקודה א .זווית השיפוע והגובה התחילי נותרו קבועים. תוצאות הניסוי מתוארות בגרף ב'. חוברת אנסינים למורה במד"ט 86 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 תנו כותרת לכל אחד מהגרפים: גרף א'___________________________________________ : גרף ב'___________________________________________ : שאלה 4 מתוך גרף א' ניתן להסיק על קשר בין שני סוגי אנרגיה .מהם? א .אנרגיית תנועה ואנרגיה חשמלית ב .אנרגיית גובה ואנרגיית קרינה ג .אנרגיה כימית ואנרגיית תנועה ד .אנרגיית תנועה ואנרגיית גובה שאלה 5 דני טען שאם נגדיל את הגובה התחילי ל 1.1-מטרים נקבל בנקודה א' מהירות של כ 2 -מטר לשנייה. האם הוא צודק? הסבירו את תשובתכם. שאלה 6 א .איזו עקומה מבין האפשרויות הבאות מתאימה ביותר לתיאור הקשר בגרף א'? 2 1 7 1 ב .איזו עקומה מבין האפשרויות הבאות מתאימה ביותר לתיאור הקשר בגרף ב'? 2 1 7 1 חוברת אנסינים למורה במד"ט 87 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 7 מהן המסקנות המתקבלות משני הניסויים ,לגבי השפעת הגובה התחילי והמסה של הקרון על מהירותו? שאלה 8 חברי הקבוצה שערכה את הניסויים סבורים ,כי תוצאות הניסוי השני אינן נכונות ,כיוון שאינן מתאימות למה שהם ציפו .הם מתלבטים בין כמה אפשרויות לפתרון הבעיה: א .לבחור רק את התוצאות שמתאימות לדעתם ,ולהתעלם מאלה שאינן מתאימות. ב .לחזור על הניסוי באותם תנאים התחלתיים ולראות אם מקבלים תוצאות אחרות. ג .לשנות את ציר הנתונים (הסקלה) של הגרף ,כך שיקבלו את התוצאות המתאימות. ד .להחליף את הקרון ,המסילה ומכשיר המדידה – משום שהם כנראה פגומים. באיזו מבין האפשרויות הייתם בוחרים? הסבירו את בחירתכם. חוברת אנסינים למורה במד"ט 88 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :נמרה ושמה ַּבבְתָ א שמורת עין גדי שוכנת במדבר יהודה לחופו של ים המלח .בשמורה עוברים שני נחלים :נחל דוד ונחל ערוגות. היעלים והשפנים השוכנים בשמורת עין גדי ניזונים מהצמחייה הירוקה במקום .בשנת 1797התגלה יעל מת בשמורה .בדיקת היעל המת העלתה את ההשערה שהיעל נטרף בידי טורף גדול .האפשרות שהיעל נטרף בידי נמר נשללה מכיוון שבאותו הזמן חשבו שאוכלוסיית הנמרים באזור הוכחדה .למרבה ההפתעה ,למחרת עם שחר נצפתה בשמורה נמרה שבאה להמשיך את סעודתה – היעל. הנמרה כונתה על-ידי החוקרים בשם בבתא (על שם בבתא בת שמעון שמכתביה האישיים נמצאו במערת האיגרו ת בנחל חבר ,אליו נמלטו אנשי עין גדי בתקופת מרד בר כוכבא .איגרות אלה תרמו רבות להבנת חיי היום-יום בתקופה זו). בשנת 1797נלכדה הנמרה בבתא והועברה למכלאה בחי בר יוטבתה ,שם מתה בשנת .1779 שאלה 1 תארו בעזרת תרשים שרשרת מזון שמתקיימת בשמורה ומוזכרת בקטע זה. שאלה 2 אנרגיה כימית מופקת ביצור חי בתהליך נשימה תאית בו גלוקוז מגיב עם חמצן ומתפרק למים ופחמן דו חמצני, שנפלטים מגופו של היצור החי .כ 22% -מהאנרגיה הכימית שמופקת משמשת לתהליכים בגוף .שאר האנרגיה נפלטת כאנרגית חום לסביבה. בדיקות העלו שהנמרה בבתא אכלה ביממה כ 2 -ק"ג מבשר היעל. תלמיד טוען כי מסתה של בבתא עלתה ב 2 -ק"ג לאחר שעיכלה את מזונה. האם טענה זו נכונה? כן /לא הציגו שני נימוקים לביסוס טענתכם. שאלה 3 לפניכם מספר משפטים המתייחסים להמרות (גלגולי) חומר ואנרגיה בגופה של הנמרה. סמנו נכון /לא נכון: א .כל האנרגיה שהתקבלה מפירוק המזון של הנמרה הומרה לאנרגיית נכון /לא נכון חום. ב. חלק מהמזון שאכלה הנמרה מגיב עם החמצן ובתהליך נוצרים חומרים נכון /לא נכון שנפלטים לסביבה. ג. חלק מהאנרגיה שהתקבלה מפירוק המזון הומרה לאנרגיה כימית. נכון /לא נכון ד. כל האנרגיה שהתקבלה מפירוק המזון הומרה לאנרגיית תנועה. נכון /לא נכון חוברת אנסינים למורה במד"ט 89 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 בבתא עברה מתחת לעץ השיזף כשהבחינה בשפן סלע יושב על ענף בגובה 7מ' מעליה ,ואוכל את פרי העץ. כהרף עין זינקה כלפי מעלה ,הממה והפילה אותו בכפתה ,וכשנפלו שניהם טרפה אותו .משקלה של בבתא הוא 721ניוטון. מה היה השינוי באנרגית הגובה של בבתא בקפיצה זו? א 211 .ג'ול. ב 172 .ג'ול. ג 721 .ג'ול. ד 21 .ג'ול. שאלה 5 על פי חישובי החוקרים כדי לבצע את הקפיצה לעבר הענף שעליו ישב שפן הסלע ,השקיעה בבתא 991ג'ול. א .גיא הביט בנתוני השינוי באנרגית הגובה ובנתוני האנרגיה שהשקיעה הנמרה ,והגיע למסקנה שחוק שימור האנרגיה מתקיים אינו במקרה זה. איזה מהטיעונים הבאים נכון? ב. גיא צודק, הנמרה השקיעה פחות אנרגיה כימית ממה שהוציאה לשינוי אנרגית הגובה ולכן חוק שימור האנרגיה אינו מתקיים במקרה זה. ג .גיא צודק ,הנמרה השקיעה יותר אנרגיה כימית ממה שהוציאה לשינוי אנרגית הגובה ולכן חוק שימור האנרגיה אינו מתקיים במקרה זה. ד .גיא טועה ,חוק שימור האנרגיה מתקיים כי הנמרה השקיעה אנרגיה כימית שהומרה לאנרגיית תנועה ,גובה וחום. שאלה 6 מערכת פתוחה היא מערכת שבה מתקיימים מעברי אנרגיה בין המערכת לבין הסביבה .מערכת סגורה היא מערכת שאין מעברי אנרגיה בינה לבין הסביבה .על פי הגדרות אלו האם הנמרה בבתא מהווה מערכת פתוחה או סגורה? הסבירו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 91 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :נמרה ושמה ַּבבְתָ א הנושאים בתכנית הלימודים :אנרגיה ואינטראקציה; מערכות אקולוגיות; הזנה – גלגולי חומר ואנרגיה ביצורים חיים ההקשר :סביבה בהיבט מקומי המקור :נוימן (אין תאריך) .תהליכים ביואנרגטיים בצמח ,פוטוסינתזה ונשימה .ישראל: מפעלים אוניברסיטאים להוצאה לאור. שאלה 1 מטרת השאלה ידע של מדע – שרשרת מזון יכולות – הפקת מידע מטקסט; ייצוג מידע באמצעות תרשים ניקוד מלא ()111% צמחים ירוקים ← יעל ← נמרה ,או צמחים ירוקים ← שפן ← נמרה ניקוד חלקי ()21% תארו בתרשים רק חלק מהשרשרת ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – אנרגיה והזנה יכולות – פירוש תופעה באופן מדעי; הצגת נימוקים לטענה ניקוד מלא ()111% הטענה אינה נכונה .הטענה הנכונה היא :עליית המסה קטנה מ- 2ק"ג .הנימוקים מתייחסים ל :א .הפרשות ממערכת העיכול והשתן .ב .פליטה מהגוף של חומרים המשתחררים בתהליך הנשימה התאית – פחמן דו-חמצני ומים. ניקוד חלקי ()21% הציגו נימוק נכון אחד בלבד ללא ניקוד התשובה אינה נכונה ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה ידע של מדע – המרות (גלגולי) אנרגיה וסוגי אנרגיה. יכולות – הפקת מידע מטקסט ניקוד מלא ()111% א' – לא נכון ,ב' – נכון ,ג' – נכון ,ד' – לא נכון ניקוד חלקי ()72% על כל סעיף נכון. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 91 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך . שאלה 4 מטרת השאלה ידע של מדע – חישוב אנרגיית גובה יכולות – יישום ידע של מדע במצב נתון; יכולת חישוב ניקוד מלא ()111% סעיף א' .אנרגית גובה = משקל Xגובה721 :נ' 7 Xמ' = 211ג'ול ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה ידע של מדע – חוק שימור האנרגיה יכולות – פירוש ראיות מדעיות והסקת מסקנות ניקוד מלא ()111% טיעון ג' ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 6 מטרת השאלה ידע של מדע – מעברי אנרגיה וחוק שימור האנרגיה יכולות – הבנת הנקרא ניקוד מלא ()111% תשובה הכוללת את המסקנה שהנמרה היא מערכת פתוחה, ואת ההסבר הכולל התייחסות לאנרגיה הנקלטת במערכת ולאנרגיה היוצאת ממנה. תשובה מלאה לדוגמה :הנמרה מהווה מערכת פתוחה כי הנמרה קולטת אנרגיה מהמזון שהוא מקור חיצוני ,ופולטת חלק מהאנרגיה כאנרגית חום אל הסביבה החיצונית. ניקוד חלקי ()11% הנמרה מהווה מערכת פתוחה. ניקוד חלקי ()12% על כל הסבר :אנרגיה נקלטת או אנרגיה נפלטת. ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 92 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן הזכויות שמורות למשרד החינוך חוברת אנסינים למורה במד"ט לא למכירה 93 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך צריכת אנרגיה בעולם -משימה שאלה 1 המשפטים הבאים מתייחסים לנתונים שמופיעים בטבלה ,בשנים .1777 -1791 סמנו נכון/לא נכון לגבי כל אחד מהמשפטים הבאים: א. בישראל צריכת האנרגיה הממוצעת לאדם בשנה השתנתה במידה מועטה .נכון/לא נכון. ב. בארה"ב ,בדנמרק ובשבדיה גדלה מאוד צריכת האנרגיה הממוצעת לאדם במשך שנה .נכון/לא נכון. ג. בהודו ובטורקיה קצב גידול צריכת האנרגיה הממוצעת לאדם בין השנים 1777 -1791היה הגדול ביותר .נכון/לא נכון. חוברת אנסינים למורה במד"ט 94 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 7 יוסי רוצה לדרג את המדינות בהתאם לצריכת האנרגיה הכוללת של כל אחת מהן .איזה נתון יעזור לו בביצוע המשימה? א. שטח הקרקע של כל מדינה. ב. המצב הכלכלי של התושבים בכל מדינה. ג. מספר התושבים בכל מדינה. ד. משאבי האנרגיה הטבעיים הנמצאים בשטחה של כל מדינה. שאלה 3 הנתונים על צריכת אנרגיה ממוצעת לאדם מאפשרים להעריך את מידת ההתפתחות של מדינות. א. ממה לדעתכם נובעת עלייה גדולה בקצב צריכת האנרגיה הממוצעת לאדם בשנה עם השנים? ב. ממה לדעתכם נובע ההבדל בין צריכת האנרגיה הממוצעת לאדם בין הודו לשבדיה? שאלה 4 בתרשים הבא ,שנערך על פי נתונים מתוך אתר הלשכה המרכזית לסטטיסטיקה בישראל ,מופיעה צריכת האנרגיה הכוללת של מדינת ישראל בשנים .7111 -1791 חוברת אנסינים למורה במד"ט 95 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך סמנו את ההיגדים הנכונים על פי התרשים: א. צריכת סך כל האנרגיה בישראל עולה בקצב אחיד במהלך כל השנים. ב. סך כל צריכת האנרגיה של מדינת ישראל קבועה במהלך השנים. ג. קצב הגידול של צריכת האנרגיה במדינת ישראל בין השנים 1791ועד 1792היה הגדול ביותר. ד. צריכת האנרגיה בין השנים 1797ועד 1797כמעט ולא השתנתה. ה. קיימת עלייה בצריכת האנרגיה הכוללת בישראל עם השנים. חוברת אנסינים למורה במד"ט 96 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 בתרשים הבא מופיע פירוט לגבי מקורות האנרגיה בהם השתמשו להפקת אנרגיה חשמלית בארצות הברית בשנת .7111 על פי המידע המופיע בתרשים ,האם לדעתכם ייצור החשמל בארה"ב בשנת 7111היה ממקורות אנרגיה מתחדשים או מתכלים? הסבירו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 97 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון הנושאים בתכנית הלימודים: אנרגיה ואינטראקציה – מקורות אנרגיה ,סוגי אנרגיה והמרה. ההקשר :משאבי -טבע בהיבט גלובלי המקור: משרד האנרגיה האמריקאי http://www.eia.doe.gov/ - הבית הלבן http://www.whitehouse.gov/energy - ארגון עולמי של מידע - http://www.worldbank.org/html/fpd/energy/subenergy/data_statistics.htm הלשכה המרכזית לסטטיסטיקה http://www.cbs.gov.il/ - מידע למורה: היחידה )British Thermal Units( BTUהיא כמות האנרגיה הדרושה להעלות את הטמפרטורה של 1.22 ק"ג ( 1פאונד) של מים ב Cº0.56 (1 -מעלת פרנהייט) בתנאי לחץ וטמפרטורה תקניים. ]1 [BTU] = 1055 [J] = 252 [cal שאלה 1 מטרת השאלה ידע של מדע – קצב גידול יכולות – הפקת מידע מטבלה ועיבוד מידע. ניקוד מלא ()111% משפטים לא נכונים :א' ,ב' ,משפט נכון :ג'. ניקוד חלקי ()11% לכל תשובה נכונה ללא ניקוד תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה יכולות – בדיקת יכולת ליישם ידע של המדע ולפרש תופעה. ניקוד מלא ()111% תשובה ג .באמצעות הכפלת צריכת האנרגיה הממוצעת לאדם במספר התושבים במדינה ,מקבלים את צריכת האנרגיה הכוללת של המדינה. חוברת אנסינים למורה במד"ט 98 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן הזכויות שמורות למשרד החינוך מידע למורה לא למכירה בפועל ,הטבלה של צריכת האנרגיה הממוצעת של אדם מחושבת על פי צריכת האנרגיה הכוללת של המדינה מחולקת במספר התושבים (אלו שני נתונים מדווחים על כל מדינה). ללא ניקוד תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה יכולות – בדיקת יכולת ליישם ידע של המדע ולפרש תופעה. ידע במדע – צריכת אנרגיה על ידי האדם. סעיף א' מתייחס לקצב גידול ,וסעיף ב' מתייחס לגודל של צריכת האנרגיה הממוצעת. ניקוד מלא ()111% תשובות מלאות על 7הסעיפים (כל סעיף .)21% א .עלייה גדולה בקצב צריכת האנרגיה לאדם נובעת מהגדלת השימוש במכשירים חשמליים ,מכוניות ,תעשייה וכו' שהפעלתם מבוססת על דלקים .שיפור ברמת החיים מושג באמצעות שימוש במערכות טכנולוגיות לביצוע העבודה ,והפעלתן גוררת הגדלה בצריכת אנרגיה. מידע למורה :במדינה מפותחת (לדוגמה שוודיה ,דנמרק וארה"ב המופיעות בטבלה) יש שימוש נרחב בטכנולוגיות ,ולכן הערך הגבוה של כמות האנרגיה שצורך אדם בממוצע .חלק מהמדינות הגיעו לערכי צריכה גבוהים מאוד ואין אצלם גידול בקצב צריכת האנרגיה .במדינות הנמצאות בשלבי התפתחות יש עלייה בצריכת האנרגיה הממוצעת לאדם. ב .בהודו רמת החיים הממוצעת נמוכה לעומת שבדיה ,ואין שימוש רב במכשירים ובמכונות .האיכרים בהודו עדיין מבססים חלק ניכר מפעולותיהם על שימוש בבהמות ,ולא במכשירים טכנולוגיים .התעשייה בהודו לעומת שבדיה אינה מפותחת ,ולכן גם רמת צריכת האנרגיה הממוצעת של אדם בשנה נמוכה. ניקוד חלקי ()21% ענו נכון רק על אחד הסעיפים. ללא ניקוד ענו תשובות לא נכונות או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 99 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 מטרת השאלה יכולות – קריאת גרפים והסקת מסקנות מהם. ניקוד מלא ()111% תשובות ד' ה' נכונות. ניקוד חלקי ()21% סומנה רק תשובה אחת נכונה ד' או ה'. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה יכולת קריאת גרפים והסקת מסקנות ידע של מדע – מקורות אנרגיה מתחדשים ומתכלים ניקוד מלא ()111% ייצור החשמל בארה"ב בשנת 7111היה מבוסס ברובו על שריפת חומרי דלק מתכלים :פחם ,גז טבעי ונפט (סה"כ .)91%למעשה ,גם הגרעין ( )71%הוא משאב מתכלה (אורניום) .רק 7%ממקורות האנרגיה היו של אנרגיה חלופית (מתחדשת) – כאשר את החלק העיקרי בה מהווה השימוש במקור הידרואלקטרי. ללא ניקוד חוברת אנסינים למורה במד"ט כל תשובה אחרת ,או לא ענו. 111 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :תנור שמש במשך מאות שנים השתמשו בני האדם בעצים כחומר לבעירה .עם הריבוי באוכלוסייה, נכרתו באפריקה יערות רבים ואזורים נרחבים הפכו שוממים .השימוש העיקרי בעצים לבעירה היה והינו למטרות בישול וחימום. כיום ,נאלצים תושבי שבטים מסוימים באפריקה לקושש עצים לבעירה במרחקים גדולים ממקום מושבם (שעות של הליכה בכל כיוון) .אחת החלופות לשימוש בעצים לבעירה ,הוא השימוש בתנור שמש .תנור שמש מבוסס על העיקרון של איסוף קרינת השמש הנופלת על שטח גדול יחסית לממדי הגוף המתחמם .איסוף הקרינה מבוצע באמצעות מראות, המשמשות להטיית הקרינה לכיוון בו נדרש חימום המזון .אחת המגבלות של תנור השמש היא שמשך הבישול בו אורך שעות. ארגון מתנדבים הפועל בחסות האו"ם ערך תחרות עולמית בה התבקשו ממציאים להציע דגמים של תנורי שמש .הדרישה הייתה לתנור זול ,מתקפל ,קל ושתפעולו פשוט. הדגמים שנבחרו על ידי הוועדה המארגנת דומים לתנורים המוצגים בציורים הבאים: שאלה 1 לפניכם תרשים המתאר את עקרון פעולתו של תנור שמש .לנוחיות ההסבר מופיעה בתרשים מראה מישורית (שטוחה) רק בצד אחד. א .מה תפקיד המראות המישוריות הנמצאות בתנור השמש? ב .תארו והסבירו את מסלול קרני השמש בתנור השמש (היעזרו באיור). חוברת אנסינים למורה במד"ט 111 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 2 כדי לייעל את השימוש בתנור שמש מציעה מיכל לצבוע את החלק בתנור שבו מתחמם המזון בצבע שחור. האם לדעתכם מיכל צודקת? נמקו. שאלה 3 בתנורי בישול מבודדים מהסביבה את האזור בו מתחמם המזון .הבידוד נעשה באמצעות חומר מבודד מבחינה תרמית (לא מעביר אנרגיית חום דרכו) .לפניכם רשימת חומרים ,בחרו מתוכם את החומרים המתאימים לביצוע מטרה זו. א .אלומיניום ב .קלקר ג .ברזל ד .שכבות נייר וביניהן אוויר ה .נחושת שאלה 4 קיימת ועדה של האו"ם שמטרתה לקבוע איזו מדינה זכאית לסיוע של תנורי שמש .לפניך רשימת היגדים המתייחסים למדינות אתיופיה ושבדיה .אתיופיה נמצאת ביבשת אפריקה, ושבדיה נמצאת בצפון אירופה .כנציג של אתיופיה ,סמנו את ההיגדים אשר יתמכו במתן הסיוע לאתיופיה ,ולא לשבדיה. א .תנורי שמש מתאימים לשימוש בכל מדינה בעולם. ב .תנורי שמש ישפרו את איכות חייהם של השבטים באתיופיה. ג .מספר ימי השמש באתיופיה גדול מאשר בצפון אירופה. ד .זווית השמש כלפי הקרקע באתיופיה גדולה מהזווית של השמש כלפי הקרקע בצפון אירופה. ה .תנור שמש מתאים לאוכלוסייה שאין לה אמצעים טכנולוגיים מתקדמים (כמו לדוגמה אמצעים מבוססי חשמל) לחימום מזון. ציינו אילו מהנימוקים המצוינים לעיל הם נימוקים מדעיים? חוברת אנסינים למורה במד"ט 112 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 תנור השמש הספק קרינת השמש הנופל בשעת צהריים (הקרינה בכיוון מאונך לקרקע בקירוב) על שטח של מטר מרובע הוא מסדר גודל של קילוואט 1111( .וואט שהם 1111ג'אול בשנייה). בהנחה שנצילות המערכת ( 21%כלומר אחוז זה מקרינת השמש נקלט בתנור והופך לחום), מהי סך כל כמות האנרגיה שניתן לנצל במשך שעה ,באמצעות תנור שמש ,ששטח המראות שלו יכול לקלוט את קרינת השמש המגיעה לשטח של 1מטר מרובע? בחרו את התשובה הנכונה: א 1111 .ג'אול. ב 211 .ג'אול. ג 7121111 .ג'אול. ד 1211111 .ג'אול. חוברת אנסינים למורה במד"ט 113 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :תנור שמש הנושאים בתכנית הלימודים :אנרגיה ואינטראקציה – סוגי אנרגיה והמרה. ההקשר :משאבי -טבע שאלה 1 מטרת השאלה יכולות – מיומנות של הבנת-הנקרא. יכולת להסביר תופעות באופן מדעי וליישם ידע מדעי. יכולת הפקת מידע מאיור. ניקוד מלא ()111% א .המראות המישוריות קולטות את קרינת השמש ומכוונות אותה למזון שבתנור.)21%( . ב .אלומת הקרינה מהשמש פוגעת במראות ומוחזרת מהמראות אל תוך חלל התנור .בנוסף ,יש קרינה ישירה שפוגעת במזון. (.)21% ניקוד חלקי ()71% ענו על סעיף א' נכון ובסעיף ב' לא ציינו את מסלול הקרינה הישירה. ניקוד חלקי ()21%-21% ענו נכון רק על סעיף א' או רק על סעיף ב' – (,)21% או ענו רק על סעיף ב' בלי לציין את מסלול הקרינה הישירה - (.)21% ללא ניקוד לא ענו נכון על שני הסעיפים ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה יכולות -בדיקת יכולת ליישם ידע של המדע ולפרש תופעה. ניקוד מלא ()111% מיכל צודקת בטענתה ,מכיוון ששחור הוא צבע הבולע את כל קרינת השמש הנופלת עליו ,כך שרוב אנרגיית הקרינה מתגלגלת לאנרגיית חום. ללא ניקוד תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה יכולות -בדיקת יכולת ליישם ידע של המדע ולפרש תופעה ידע במדע – תכונות חומרים.. ניקוד מלא ()111% :111%תשובות ב ו -ד. ניקוד חלקי ()21% ללא ניקוד סומנה רק אחת מהתשובות הנכונות ב או ד. סומנו תשובות לא נכונות או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 114 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 מטרת השאלה יכולות -בדיקת יכולת יישום של ידע מדעי. ידע על מדע -בדיקת ההבנה של תפקיד המדע והטכנולוגיה בחברה. ניקוד מלא ()111% על סימון נכון של כל אחד מהסעיפים ב ,ג ,ד ,ה – .71% צויינו הנימוקים המדעיים ג' ,ד' – 11%על כל אחד. ניקוד חלקי לפי מספר הסעיפים שסומנו נכון ולפי מספר הנימוקים המדעיים שצויינו. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה ידע במדע – נצילות וחישוב כמויות אנרגיה. ניקוד מלא ()111% סעיף ג'. ללא ניקוד סומנה כל תשובה אחרת,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 115 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך דילדול משאבי טבע -משימה שאלה 1 תנו דוגמה לשימוש במשאב מתכלה ופרטו את הנזקים (ישירים או עקיפים) לאדם ולסביבה. שאלה 2 הטבלה שלפניכם מתארת תחזית למועד התכלותם של משאבים מתכלים: א. אילו משאבים יתכלו עד שנת 7121לפי הטבלה? ב. ממה נובעים ההבדלים במועד הצפוי להתכלותם של משאבים שונים? ג. מה יכול לגרום לשינוי הערכים בטבלה? חוברת אנסינים למורה במד"ט 116 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלות 3,4מתבססות על הגרפים הבאים ,המתארים את השינויים בצריכת אלומיניום ,נחושת ,פוספטים וחומרי דלק (נפט)בעולם בשנים :1290 -1220 חוברת אנסינים למורה במד"ט 117 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 מה ניתן להסיק מהגרפים לגבי כמות המשאבים הטבעיים המתוארים בהם? א .כמות המשאבים הטבעיים עולה עם הזמן. ב .כמות המשאבים הטבעיים אינה משתנה. ג .כמות המשאבים הטבעיים יורדת עם הזמן. ד .חלק מהמשאבים פוחתים וחלקם קבועים. שאלה 4 סמנו נכון/לא נכון בהתבסס על המידע בגרפים ,בפתיח של המשימה ובטבלה שמוצגת בשאלה .7 נכון ההיגדים לא נכון א .צריכת הפוספטים בעולם גדולה יותר מצריכת נחושת ב .אלומיניום ,נחושת ,פוספטים ונפט הם משאבים מתחדשים ג .צריכת הנפט בשנת 1791הייתה יותר מכפולה לעומת 1721 ד .ניתן לחזות כי בעשרות השנים הקרובות מגמת הגרפים לא תשתנה שאלה 5 אילו מבין הפעולות הבאות יסייעו לאדם להתמודד עם בעיית דלדול המשאבים? א .להפחית את השימוש במשאבי כדור הארץ. ב .למחזר מוצרים שיוצרו ממשאבים מתכלים. ג .לייצר יותר משאבים. ד .להפיק יותר משאבים מכדה"א. ה .לפתח תחליפים למשאבים המדלדלים. חוברת אנסינים למורה במד"ט 118 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון הנושאים בתכנית הלימודים: כדור הארץ והיקום – גיאוספרה ההקשר: משאבים בהיבט גלובלי ; איכות סביבה בהיבט אישי וחברתי המקור: גרפים.matar.ac.ilhttp://www : טבלה" :משאבים וסביבה" ,האוניברסיטה העברית בירושלים ,המרכז להוראת המדעים ,2004 ,עמ' .231 מקורות לציטוט פסק הדין של השופט ברק: http://www.assif.co.il/bokertov/sviva9.htm atar.mscc.huji.ac.il/~geo/emppp/courses/sadna/Psika/5.doc שאלה 1 מטרת השאלה ידע של מדע – שימוש במשאב טבע והשפעתו על הסביבה יכולות – שימוש בראיות מדעיות ניקוד מלא ()111% תיאור פעולה אנושית המשתמשת במשאב טבע כלשהו והשפעתו על האדם ועל הסביבה .לדוגמה :שימוש בנפט בתעשייה ובתחבורה .עתודות הנפט בעולם מדלדלות .בתהליך השריפה של הדלק משתחררים פחמן דו-חמצני וגזים רעילים .הגזים הרעילים מזיקים לבריאות האדם ,ריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה גדל התוצאה התגברות "אפקט החממה" והתחממות הסביבה. ניקוד חלקי ()21% אזכור של משאב מדלדל והשפעתו רק על הסביבה או רק על האדם. ללא ניקוד תשובה שאינה נכונה ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 119 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 2 מטרת השאלה ידע על מדע – מאפייני התוצאות של חקירה מדעית יכולות – הפקת מידע מטבלה ניקוד מלא ()111% א – עופרת ,נחושת ,נפט ,אבץ ,גז טבעי .ב – ההבדלים נובעים מערך התחלתי שונה ומקצב צריכה שונה של כל משאב( .מספיק אם ציינו הבדל אחד) ג – הערכים ישתנו אם קצב הצריכה ישתנה ,או יתגלו מקורות נוספים להפקת משאבים אלה ,או ימצאו מקורות חלופיים למשאבים אלה. (אחת מהתשובות מספיקה). ניקוד חלקי סעיף א' – ,11%סעיף ב' – ,12%סעיף ג – 12% ללא ניקוד כל התשובות לא נכונות ,או לא ענו שאלה 3 מטרת השאלה יכולות – הפקת מידע מגרף ניקוד מלא ()111% ג ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה יכולות – ניתוח מידע מגרף ,טקסט וטבלה ניקוד מלא ()111% א – נכון ,ב – לא נכון ,ג – נכון ,ד – לא נכון ניקוד חלקי ()72% על כל תשובה נכונה. ללא ניקוד אף תשובה אינה נכונה ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – מיחזור ומשאבים חלופיים ניקוד מלא ()111% א -נכון ,ב -נכון ,ג -לא נכון ,ד -לא נכון ,ה -נכון. ניקוד חלקי ()71% לכל תשובה נכונה ללא ניקוד כל התשובות לא נכונות ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 111 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :תחנת החלל הבינלאומית תחנת החלל הבינלאומית תהיה החללית הגדולה ביותר שנבנתה עד היום .סוכנויות החלל של ארצות הברית ,רוסיה ,יפן ,אירופה קנדה וברזיל עובדות בשיתוף פעולה כדי לבנות אותה .מדובר בחללית שאורכה כ 91 -מ' .היא מקיפה את כדור הארץ כ 12 -הקפות ביממה בגובה 121ק"מ מעל פני כדור הארץ .עם סיום הבנייה צפויים לשהות בתחנת החלל עד 9אסטרונאוטים (כיום יש שניים בלבד). במעבדותיה של תחנת החלל ייערכו ניסויים ותצפיות בשיתוף פעולה בינלאומי בתחומים ביולוגיה ,כימיה, פיסיקה ואסטרונומיה. מקור האנרגיה העיקרי לתחנת החלל הוא אנרגיית השמש .אנרגיה זו נקלטת באמצעות שמונה משטחים סולריים ,המורכבים מיותר מ 721,111 -תאי שמש לייצור חשמל (תאים פוטו-וולטאים) .כמחצית מאנרגיה זו משמשת לטעינת הסוללות של תחנת החלל .המחצית השנייה של האנרגיה מועברת ישירות למעבדות ולחדרים של תחנת החלל ,ומשמשת להפעלת המערכות תומכות החיים (בקרת טמפרטורה וחמצן). חוברת אנסינים למורה במד"ט 111 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 1 ההספק הכולל של המשטחים הסולריים המרכיבים את תחנת החלל הוא 721קילוואט .מהו (בקירוב) ההספק של תא-שמש אחד (תא פוטו-וולטאי)? א 1 .קילוואט ב 11 .קילוואט ג 1 .וואט ד 1.1 .וואט שאלה 2 מנגנון מיוחד מאפשר לכוון את תאי השמש של תחנת החלל לכיוונים שונים .מדוע יש צורך במנגנון כזה? שאלה 3 בכנס בינלאומי של סוכנויות החלל השותפות בפרויקט תחנת החלל נדונו יתרונותיה וחסרונותיה של תחנת החלל הבינלאומית .סמנו לגבי כל אחד מההיגדים הבאים אם הוא מהווה יתרון או חסרון. היגד א חסרון יתרון בחלל האנרגיה הנקלטת בתאי השמש גדולה יותר ,מכיוון שאין איבודי אנרגיה על ידי בליעה ופיזור באטמוספרה. ב בחלל עוברים כל סוגי הקרינה ,כולל קרינה חזקה הפוגעת בעמידותם של תאי-שמש. ג בחלל אין סכנה של פגיעה באיכות הסביבה ובאיכות החיים של בני אדם. ד במרחבי החלל ניתן להציב משטחים סולריים גדולים ללא הפרעה. ה עלות אחזקת תחנת החלל גבוהה ,משום שלצורך הרכבת החלקים ותיקונם נדרשות מספר טיסות של מעבורת החלל. שאלה 4 מדוע יש צורך להעביר מחצית מהאנרגיה הנקלטת במשטחים הסולריים לטעינת סוללות? א .כדי לספק לתחנת החלל מספיק אנרגיה לטיסה ממושכת במרחבי החלל. ב .כדי לספק לתחנת החלל אנרגיה כאשר היא נמצאת באזור הצל של כדור הארץ. ג .כי אין בתחנת החלל אפשרות להשתמש בכמות גדולה של אנרגיה בבת אחת. ד .כדי שניתן יהיה להעביר חלק מהאנרגיה הנאגרת בסוללות לכדור הארץ. חוברת אנסינים למורה במד"ט 112 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 החומר הנפוץ ביותר עד כה לבניית תאי-שמש הוא צורן .מדענים בסוכנות החלל האמריקאית מעוניינים לבחון חומרים חדשים כדי לייצר תאי-שמש שיהיו עמידים לאורך זמן .בין החומרים החדשים שהוצעו :גליום-ארסניד ויהלום. החומרים החדשים ייבחנו בסדרה של ניסויים .לפניכם שתי הצעות לניסוי שנפסלו .הסבירו מהו החסרון של כל אחת מההצעות וכיצד אפשר לשפרן. הצעה א – 1תאי שמש (סולריים) ,בעלי ממדים זהים ,כל אחד מהם ייבנה מחומר אחר .התאים יוצבו באותו מקום למשך פרק זמן אחיד .תיבדק כמות האנרגיה הממוצעת המופקת בכל אחד מהתאים בפרק הזמן שנבחר. החיסרון: הצעה לשיפור: הצעה ב – 1קבוצות של 111תאי שמש (סולריים) ,כל קבוצת תאים בנויה מחומר אחר .התאים יהיו בעלי ממדים זהים 1 .הקבוצות יוצבו באותו מקום למשך פרק זמן אחיד .בכל שעה תימדד כמות האנרגיה הממוצעת המופקת מאחת הקבוצות. החיסרון: הצעה לשיפור: שאלה 6 בעקבות אסון המעבורת קולומביה בפברואר ,7111בו נספו כל אנשי הצוות ,וביניהם האסטרונאוט הישראלי אילן רמון ,הוחלט להקפיא זמנית את הטיסות של מעבורות החלל אל תחנת החלל .טיסות אלה נחוצות להמשך הבנייה של תחנת החלל ולאספקת מים ומזון לצוות התחנה. לפניך ארבע תשובות לשאלה "האם אתה תומך בחידוש הטיסות של מעבורות החלל אל תחנת החלל"? סמן את התשובה הקרובה ביותר לדעתך. א .לא .הסיכון בטיסות אלה גבוה מדי ולמעשה אין הצדקה ממשית לבניית תחנת החלל. ב .לא .יש אמנם חשיבות להקמת תחנת חלל ,אך עדיף להמתין עד שהטכנולוגיה בתחום זה תתקדם, הסיכונים לאסטרונאוטים יפחתו ועלות הטיסות לחלל תרד. ג .כן .חשוב להמשיך בהקמת תחנת החלל ובביצוע המחקרים במעבדותיה כדי לשפר את ידיעותינו בתחום מדעי כדור-הארץ והיקום ,גם אם המחיר הנדרש לשם כך גבוה והסיכונים קיימים. ד .כן .גם אם אחרים אינם תומכים בהמשך הבנייה של תחנת החלל ,אני אתמוך בחידוש הטיסות ואף אהיה מוכן להירתם לקידום מטרה זו בזמני החופשי. חוברת אנסינים למורה במד"ט 113 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :תחנת החלל הבינלאומית הנושאים בתכנית הלימודים :אנרגיה ואינטראקציה; כדור הארץ והיקום ההקשר :גבולות המדע והטכנולוגיה בהיבט גלובלי – חקר החלל ; משאבי טבע בהיבט גלובלי המקור: איורvesuvius.jsc.nasa.gov/ er/seh/color.html : תמונהhttp://www.shuttlepresskit.com/ISS_OVR/orbit_assembly.htm : אנרגיה בהיבט רב-תחומי (תקליטור ואתר מאת רמי אריאלי). עולם של אנרגיה .ת"ל ,הוצאת מעלות.2001 , מקורות אנרגיה חלופיים ,אתר אורט. אנרגיה ושימורה .מטמו"ן ,הוצאת תרבות לעם.2002 , שאלה 1 מטרת השאלה ידע של מדע – הספק ,יחידות וואט וקילוואט יכולות – הפקת מידע מטקסט ויכולת חישוב ניקוד מלא ()111% ג ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה יכולות – בדיקת היכולת להסביר תהליך באופן מדעי. ניקוד מלא ()111% מאחר שתחנת החלל מקיפה את כדור הארץ ומצבה מול השמש משתנה (איננה עומדת במקום אחד מול השמש) עליה לכוון את המשטחים הסולריים לכיוון השמש. ניקוד חלקי ()11% התייחסות לכיוון המשטחים כלפי השמש בלבד ללא הסבר. ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה יכולות – הבחנה בין יתרון לחסרון ניקוד מלא ()111% א -יתרון ,ב -חסרון ,ג -יתרון ,ד -יתרון ,ה -חסרון. חוברת אנסינים למורה במד"ט 114 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך ניקוד חלקי ()71% לכל תשובה נכונה. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה ידע של מדע – מיקום בחלל של שמש ,כדור הארץ ,תחנת חלל ומשמעות הקפה של תחנת חלל ניקוד מלא ()111% ב ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו שאלה 5 מטרת השאלה ידע על מדע – חקירה מדעית – תכנון ניסויים. יכולות – זיהוי מאפיינים של ניסוי מדעי. ניקוד מלא ()111% הצעה א :החיסרון – אין חזרות .הצעה לשיפור – להגדיל את מספר החזרות (את מספר התאים בכל קבוצה) הצעה ב :החיסרון – בכל פעם נמדדת האנרגיה המופקת רק באחת הקבוצות .המדידות לא מבוצעות באותם התנאים .הצעה לשיפור – למדוד את קבוצות התאים באותם פרקי זמן. ניקוד חלקי ()72% על כל ציון של חסרון ועל כל הצעה לשיפור. ללא ניקוד תשובה שאינה מבוססת ורלוונטית ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 115 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :דלק פוסילי שכבת כתות ט' של ביה"ס למדעים יצאה לסיור לימודי לאזור ים המלח .בנחל חימר ראו התלמידים תופעה מעניינת ,שכבות של חלוקים ובתוכן גושים של אספלט. "ובכן ,אמרה המורה ,מה שאתם רואים כאן זה דלק פוסילי". "מה זה פוסילי?" שאל אסף? "פוסיל באנגלית זה מאובן .כלומר ,מה שאנחנו רואים כאן זה דלק מאובן" ענתה המורה והמשיכה בהסבריה "המקור של גושי האספלט המצויים בתוך שכבת החלוקים זהה למקור הנפט .נפט ואספלט מורכבים מתרכובות פחמן שמקורן בביוספרה – הם חומרים אורגאניים של יצורים שחיו בעבר ,נקברו עם הסלעים בעומק קרום כדור הארץ והפכו לחלק מהגיאוספרה .ככל שיורדים לעומק קרום כדור הארץ כך עולות דרגות הלחץ והטמפרטורה .ברמה מסוימת של לחץ וטמפרטורה יעבור החומר האורגני שינוי בתוך קרום כדור הארץ ויהפוך לנפט .הנפט מכיל מרכיבים נדיפים ומרכיבים שאינם נדיפים .כאשר הסלע סדוק ,יפעפע המרכיב הנדיף כלפי מעלה ויתנדף לאטמוספרה .מה שיישאר בתוך הסלע הוא האספלט ,שהוא המרכיב הבלתי נדיף של הנפט". "אם יש כאן אספלט ,אז אולי יש באזור זה נפט?" שאל אסף. "נכון מאד" השיבה המורה והוסיפה "זאת הסיבה לכך שנערכו באזור ים המלח הרבה קידוחים לחיפושי נפט ,כי כידוע הנפט – הדלק המאובן – מהווה את המקור העיקרי להפקת אנרגיה על ידי האדם". שאלה 1 מדוע מכנים את הנפט "דלק פוסילי"? א .כי זהו המקור העיקרי להפקת אנרגיה על ידי האדם . ב .כי הוא חומר דלק שנוצר מיצורים שחיו בעבר והפכו לחלק מהגיאוספירה. ג .כי הוא נוצר בתוך קרום כדור הארץ בתנאים של לחץ וטמפרטורה גבוהים. ד .כי מפיקים אותו מסלעי משקע המכילים מאובנים. שאלה 2 מהו מקור האנרגיה הראשוני של הדלקים הפוסיליים? א .החום שנפלט בתוך קרום כדור הארץ. ב .הצמחים. ג .השמש. ד .הסלעים. חוברת אנסינים למורה במד"ט 116 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 שרטטו תרשים של גלגולי (המרות) האנרגיה שהתרחשו מתהליך היווצרות הנפט ועד השימוש שעושה בו האדם (מופיעה החוליה הראשונה בתרשים ,הוסיפו לפחות שלוש חוליות). שאלה 4 מהו החומר שעובר בכל השלבים מתהליך היווצרות הנפט ועד השימוש בו על ידי האדם? א .חמצן ב .סידן פחמני ג .פחמן ד .פחמן דו חמצני שאלה 5 לפניכם מספר תרשימי זרימה .איזה תרשים מסביר נכון יותר את מסלול מעברי החומר והאנרגיה הכרוכים בתהליך היווצרות הנפט ושימושו על ידי האדם? חוברת אנסינים למורה במד"ט 117 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 6 במהלך שנות התשעים נמדדה עלייה רצופה בטמפרטורה הממוצעת של האוויר קרוב לפני כדור הארץ .חוקרים רבים טוענים שעלייה זו מעידה על תהליך כללי של התחממות האטמוספרה קרוב לפני כדור הארץ .בנוסף לכך ,במהלך עשרות השנים האחרונות נרשמה תדירות גבוהה של אירועים אקלימיים חריגים (כגון שיטפונות ענק ,בצורות ,הפשרת קרחונים) .בעקבות התגברות החשש מפני שינויים אקלימיים העלולים להתרחש כתוצאה מתהליך ההתחממות ,נערכה ועידה בינלאומית בדצמבר 1779בעיר קיוטו שביפן ,במטרה לחפש פתרונות לבעיה סביבתית זו .בוועידה הוחלט ,כי על המדינות המתועשות לצמצם את כמות הצריכה של דלקים פוסיליים. מדוע עשוי צמצום השימוש בדלק פוסילי להאט את תהליך ההתחממות של אטמוספרת כדור הארץ? חוברת אנסינים למורה במד"ט 118 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוןן :דלק פוסילי הנושאים בתכנית הלימודים: כדור הארץ והיקום – גיאוספרה; אנרגיה ואינטראקציה – מקורות אנרגיה ההקשר: משאבי טבע בהיבט גלובלי – משאבים מתחדשים ומתכלים המקור: איורים -אתר אקלים גלובלי http://www.gcrio.org/ipcc/qa/02.html שאלה 1 מטרת השאלה יכולות – הבנת הנקרא ניקוד מלא ()055% ב ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – מקור אנרגיה ראשוני ניקוד מלא ()055% ג ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה בדיקת ידע של מדע – גלגולי אנרגיה בתהליך היווצרות הנפט והשימושים בו. יכולות – יישום ידע של המדע ושימוש בייצוגים. ניקוד מלא ()055% אזכור גלגולי האנרגיה הבאים: ניקוד חלקי ()00% לכל אחד מהגלגולים הנ"ל. ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 119 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 מטרת השאלה ידע של מדע – מחזור הפחמן ניקוד מלא ()055% ג ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה ידע של מדע – מעברי חומר ואנרגיה בכדור הארץ יכולות – זיהוי ייצוגים מתאימים למעברי חומר ואנרגיה בכדור הארץ ניקוד מלא ()055% ד ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 6 מטרת השאלה יכולות -פיתוח טיעון מדעי והסבר תופעות באופן מדעי ניקוד מלא ()055% בתשובה מופיעים המרכיבים הבאים :א .השימוש בדלק פוסילי משחרר פחמן דו חמצני לאטמוספרה ,ב .פחמן דו חמצני הוא הגורם העיקרי לאפקט החממה (להתחממות כדור-הארץ) ניקוד חלקי ()05% אם הוזכר בתשובה רק מרכיב א או רק מרכיב ב. ללא ניקוד תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 121 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :אסון הצונאמי גל צונאמי בדצמבר 2554ארעה רעידת אדמה חזקה באוקיינוס ההודי .כשלוש מאות אלף בני אדם נהרגו בעקבות גל צונאמי ששטף את חופי המדינות -סרי לנקה ,הודו ,אינדונזיה ,תאילנד ,מלזיה והאיים המלדיביים" .אנשים, חפצים ,מכוניות ,כולם פשוט נסחפו לתוך המים" סיפרו עדי ראייה .המים שטפו איים שלמים ,ואנשים רבים נותרו ללא קורת גג. צונאמי הוא גל הנוצר בגוף מים גדול (ים או אגם) על ידי הפרעה פתאומית .אחד הגורמים האפשריים להפרעה כזו הן רעידות אדמה .מקורן של רעידות האדמה הוא בתזוזת הלוחות המרכיבים את השכבה העליונה המוצקה של כדור הארץ -הליתוספרה .שכבה זו נחלקת לשני סוגים :ליתוספרה אוקיאנית וליתוספרה יבשתית .מתחת לשכבת הליתוספרה המוצקה נמצאת שכבת האסתנוספרה ,המורכבת מסלעים בעלי מאפיינים של נוזל צמיג מאוד (מגמה). הלוחות נמצאים בתנועה מתמדת (בקצב של עד כ 0 -ס"מ בשנה) זה ביחס לזה .הגבולות בין כל זוג לוחות מוגדרים על פי כיווני התנועה שלהם .מבחינים בין שלושה סוגי גבולות כאלה: א .שני הלוחות נעים זה לכיוונו של זה (גבול התכנסות ,שיכול להתבטא בהתנגשות יבשות, או בהתכופפות לוח אחד מתחת לשני – תופעה המכונה הפחתה). ב .שני הלוחות נעים בכיוונים מנוגדים ומתרחקים זה מזה (גבול פתיחה או גבול התרחקות). ג .שני הלוחות נעים זה במקביל לזה (גבול חילוף -טרנספורם). תנועת הלוח ההודי (לוח אוקיאני) אל מתחת ללוח אירואסיה (לוח יבשתי) היא זו שגרמה לרעידת האדמה בדצמבר .2554מוקד רעידת האדמה נמדד בעומק 05ק"מ מתחת לקרקעית הים ,ממערב לאי סומטרה שבאינדונזיה .כתוצאה מהתזוזה השתחררה כמות אנרגיה גדולה באוקיינוס ההודי ,ואנרגיה זו התפשטה בצורת גל הצונאמי שגרם לאסון. חוברת אנסינים למורה במד"ט 121 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 1 לפניכם שתי מפות :במפה העליונה נראים גבולות הלוחות הטקטוניים המרכיבים את הליתוספרה .במפה התחתונה נראים מוקדי רעידות האדמה שאירעו בשנים האחרונות בעולם (כל נקודה במפה היא מוקד של רעידת אדמה שהתרחשה בעבר). חוברת אנסינים למורה במד"ט 122 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך א .כיצד ניתן להסביר ,בעזרת המפות שלפניכם ,את מיקומן של רעידות האדמה בעולם? ב .היעזרו בחיצים שבמפה העליונה כדי לזהות סוגים שונים של גבולות בין לוחות .ציינו דוגמה אחת לגבול התכנסות ודוגמה אחת לגבול התרחקות( .בכל דוגמה רשמו את שמות הלוחות שמשני צידי הגבול). חוברת אנסינים למורה במד"ט 123 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 2 כיצד הגיעו גלי הצונאמי ממוקד רעידת האדמה (מסומן בחץ במפת מוקדי רעידות האדמה בעולם) למספר כה גדול של מדינות המרוחקות מאוד זו מזו? א .הגלים שנוצרו היו גבוהים מאוד ב .האנרגיה התפשטה לכל הכיוונים ג .כל הלוח של האוקיינוס ההודי זז ד .גלים סיסמיים העבירו את המים שאלה 3 גל צונאמי שונה מגלים רגילים הנוצרים בים .אורך הגל של צונאמי הוא מסדר גודל של מאות קילומטרים ,וזמן המחזור (הזמן בו הגל עובר מרחק של אורך גל אחד) נמדד בשעות .גלים רגילים נוצרים (מעוררים) על ידי הרוח .זמן המחזור שלהם נמדד בשניות ואורך הגל יכול להגיע ל 005 -מטר לכל היותר. אילו מההיגדים הבאים מציינים הבדלים בין גל צונאמי לגלי מים רגילים: א .גל צונאמי הוא תופעה שבה אנרגיה מתפשטת במים. ב .אורך הגל של הצונאמי יכול להגיע למאות קילומטרים. ג .גל צונאמי אינו נוצר על ידי הרוח. ד .גל צונאמי יכול להגיע אל החוף ולחזור ממנו אל הים. ה .זמן המחזור של גלי צונאמי יכול להגיע למספר שעות. שאלה 4 האיור מתאר את תהליך היווצרותו ותנועתו של גל צונאמי עד הגעתו לחוף. הגל נוצר בעומק הים כתוצאה מהפרעה ,כגון רעידת אדמה ,המשחררת הרבה אנרגיה (שלב ב). כאשר גל הצונאמי עובר מהמים העמוקים באוקיינוס הפתוח למים הרדודים ליד החוף ,האנרגיה שלו נשארת כמעט קבועה. לעומת זאת ,מהירות הגל יורדת כשהוא מגיע למים רדודים .מאחר שאנרגית הגל תלויה במהירות הגל ובגובה הגל ,אם מהירות הגל יורדת והאנרגיה שלו לא משתנה ,אזי גובה הגל גדל .לכן ,צונאמי שהיה כמעט בלתי מורגש בים הפתוח ,גדל לגבהים של מספר מטרים ויותר בקרבת החוף ,ועד 05מ' על החוף. חוברת אנסינים למורה במד"ט 124 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך כאשר הגל פוגע בחוף ,חלק מהאנרגיה מוחזר ,וחלק ממנה הופך לחום בחיכוך בקרקעית ויצירת מערבולות .למרות זאת, הצונאמי מגיע עם כמויות אנרגיה עצומות ,והוא מסוגל להציף מאות מטרים ביבשה ולסחוף כל דבר שנקרה בדרכו. לפניכם תיאור של גלגולי (המרות) האנרגיה במהלך מעבר הצונאמי מנקודת היווצרותו ועד לחוף .השלימו את החסר: אנרגיה בסלעים מומרת לאנרגיית _________ של הלוחות ,שמומרת לאנרגיית ______ של המים (גל צונאמי) .כשההפרעה מגיעה לחוף חלק מהאנרגיה הופך לאנרגיית _______ ,חלק לאנרגיית _______ וחלק לאנרגיית ________ של החפצים על החוף. שאלה 5 מדענים בארצות הברית קלטו בסיסמומ טרים (מכשיר לקליטת גלים סיסמיים הנוצרים בעקבות רעידות אדמה) את רעידת האדמה ושלחו התרעה לעמיתיהם בתחנה בהוואי שבאוקיינוס השקט כרבע שעה לאחר תחילת האירוע .אולם ,באזור האוקיינוס ההודי אין מערכת התרעה דומה ,ולכן האזורים שנפגעו מהאסון לא קבלו את המידע בזמן .בארה"ב נערך דיון בשאלה האם אפשר היה למנוע או לצמצם את ממדי האסון ,והועלו טיעונים שונים. מיינו את הטיעונים הבאים לפי ההיבטים שמאחוריהם (מדעיים ,חברתיים -כלכליים ,דתיים) .יתכנו מספר היבטים לאותו טיעון. חוברת אנסינים למורה במד"ט 125 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך היבטים טיעונים א .זמן המחזור של גלי צונאמי ארוך יחסית ,ולכן אפשר להתריע על התקרבותו לאזור מסוים. ב .אסונות טבע כמו הצונאמי הם רצון האל ,ולא ניתן לעשות דבר כנגדם. ג .במדינות עניות כמו אלה שלחופי האוקיינוס ההודי ,עדיף להשקיע כספים בצרכים מיידיים ולא במערכות שיפעלו לעתים רחוקות מאוד. ד .המדינות העשירות ,כמו ארה"ב ומדינות המערב ,צריכות להתגייס לטובת המדינות העניות ולהקים עבורן תחנות התרעה. ה .הטכנולוגיה הקיימת כיום אינה מאפשרת לחזות מראש מתי תתרחש רעידת אדמה ,ולכן יש צורך בהשקעת כספים נוספים למחקר בנושא. שאלה 6 ילדה בריטית בת , 05ששהתה עם הוריה באי פוקט שבתאילנד ,צפתה בתזוזת המים ,הבינה כי צונאמי עומד להגיע ,והזהירה את משפחתה .בעקבות זאת מאות אנשים פונו וניצלו מהאסון .הילדה סיפרה כי למדה בבית הספר על רעידות אדמה ועל הסימנים להופעת גלי צונאמי ,וכאשר זיהתה סימנים אלה בחוף בו שהתה הבינה מה עומד להתרחש. לפניך ארבעה משפטים .דרג/י את מידת העניין שלך בהיבטים הבאים: עניין רב מאוד עניין רב עניין מועט אין עניין א .לחפש מידע על רעידות אדמה וגלי צונאמי ב .ללמוד בבית הספר על העקרונות המדעיים שבתופעות טבע אלה ג .לחפש מידע לגבי אפשרות לרעידות אדמה וצונאמי בישראל ד .להבין טוב יותר כיצד ניתן לחזות ולהתריע מפני אסונות טבע ה .להיות בעתיד חוקר בתחום מדעי כדור הארץ חוברת אנסינים למורה במד"ט 126 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :אסון הצונאמי הנושאים בתכנית הלימודים: כדור הארץ והיקום – גיאוספרה ההקשר: סכנות בהיבט גלובלי המקור: תמונת גלי צונאמיThe photograph was taken by Sofwathulla Mohamed : תמונת "לפני ואחרי"http://www.digitalglobe.com/tsunami_gallery.html .)Credit: Digital Globe( : כל התמונות מופיעות באתרhttp://en.wikipedia.org/wiki/2004_Indian_Ocean_earthquake : מקור הסיפור על הילדה הבריטיתhttp://www.spacedaily.com/news/tectonics-04zf.html : מקור למפת רעידות אדמה בעולם :מט"ח מקור למפת הלוחות ולמידע נוסף :יבשות נעות ותיאוריות מתנגשות ,מטמו"ן ,המחלקה להוראת המדעים ,מכון ויצמן למדע.7111 , שאלה 1 מטרת השאלה יכולות – הפקת מידע מטקסט ,קריאת מפה ,שילוב שני ייצוגים והסקת מסקנות מהם. ניקוד מלא ()111% א .רעידות האדמה ממוקמות באזורי גבולות בין לוחות ,משום שהן נוצרות בעקבות שחרור אנרגיה בזמן תזוזת הלוחות. ב .צויינה דוגמה לגבול התכנסות ודוגמה לגבול פתיחה. דוגמאות לגבול התכנסות :לוח הודו ואירו-אסיה ,לוח האוקיינוס השקט ואוסטרליה, לוח אוסטרליה ואירו-אסיה ,לוח צפון אמריקה והאוקיינוס השקט. דוגמאות לגבול פתיחה :לוח אפריקה ודרום אמריקה ,לוח אנטארקטיקה והאוקיינוס השקט ,לוח אוסטרליה ואנטארקטיקה. ניקוד חלקי ()21% אחת מהתשובות נכונה (א או ב). ניקוד חלקי ()72% לכל דוגמה שציינו בסעיף ב'. ללא ניקוד תשובה אחרת או לא ענו חוברת אנסינים למורה במד"ט 127 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – העברת אנרגיה על ידי גלים ,גלי מים לעומת גלים סיסמיים. ניקוד מלא ()111% ב ללא ניקוד כל תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה יכולות – הבנת הנקרא והפקת מידע מטקסט ניקוד מלא ()111% ב ,ג ,ה ניקוד חלקי ()11% אחת מהתשובות הנכונות ללא ניקוד א ,ד שאלה 4 מטרת השאלה ידע של מדע – גלגולי (המרות) אנרגיה וסוגי אנרגיה יכולות – הבנת הנקרא ניקוד מלא ()111% אנרגיה בסלעים מומרת לאנרגיית תנועה של הלוחות ,שמומרת לאנרגיית תנועה של המים (גל צונאמי) .כשההפרעה מגיעה לחוף חלק מהאנרגיה הופך לאנרגיית גובה ,חלק לאנרגיית חום וחלק לאנרגיית תנועה של החפצים על החוף( .סה"כ 2 המרות) ניקוד חלקי ()71% לכל המרת אנרגיה נכונה. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה ידע על מדע – מדע וטכנולוגיה בחברה ,הסבר מדעי ולא-מדעי. ניקוד מלא ()111% א .מדעי ,ב .דתי ,ג .כלכלי (וחברתי) ,ד .חברתי (וכלכלי) ,ה .מדעי וכלכלי. ניקוד חלקי ()71% לכל תשובה נכונה (בסעיף ה – 11%על כל היבט). ללא ניקוד כל התשובות לא נכונות ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 128 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :גלים סיסמיים ב 2. -לדצמבר 2554התרחשה בדרום-מזרח אסיה רעידת אדמה בעוצמה רבה מאד .מוקד הרעש היה בלב האוקיינוס ההודי והזעזוע הורגש היטב באינדונזיה ,מלזיה ,תאילנד ,הודו ,סרי-לנקה ועוד. רעידות אדמה נוצרות משחרור פתאומי של אנרגיה בעקבות תזוזה של לוחות סלע הבונים את קרום כדור הארץ .האנרגיה המשתחררת בעת התזוזה כאנרגית תנועה (אנרגיה קינטית) ,מתפשטת בצורת גלים המכונים גלים סיסמיים .ניתוח משך זמן התפשטות הגלים ממוקד רעידת האדמה למרחקים שונים מסייע לפענוח המבנה הפנימי של כדור הארץ. גלים סיסמיים מסוג גלי Pוגלי Sהנוצרים במקום כלשהו בכדור הארץ נקלטים בסיסמוגרפים בעולם כולו .גלים אלה חוצים את כל כדור הארץ ומהירות התקדמותם נקבעת על פי תכונות החומר בפנים כדור הארץ ,כגון :הרכב החומר ,מצב הצבירה שלו וצפיפותו. מניתוח נתונים של מהירויות התפשטות הגלים הסיסמיים ברעידות אדמה רבות ,התקבלה תמונה של מבנה כדור הארץ ושל התנאים השוררים בתוכו. הגרף הבא מציג את המהירויות של גלי Pוגלי Sבעומקים שונים של כדור הארץ .מתחתיו נרשמו השכבות בעומק כדור הארץ ,שנקבעו לפי מהירויות אלה. חוברת אנסינים למורה במד"ט 129 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 1 לפניכם מספר היגדים .על סמך הנתונים מקטע המידע ומהגרף ,סמנו את ההיגדים הנחשבים ממצאים או מסקנות: כן א גלי Sאינם עוברים בגלעין החיצוני ב כדור הארץ מורכב משלושה חומרים שונים ג החומר המרכיב את גלעין כדור הארץ שונה בתכונותיו מחומר המעטפת ד גלי Pמהירים יותר במעטפת לעומת מהירותם גלעין לא שאלה 2 א .מה אפשר ללמוד מניתוח משך זמן ההתפשטות של הגלים למרחקים שונים? ב .על אילו תכונות של החומר בפנים כדור הארץ אפשר ללמוד מניתוח זה? שאלה 3 מדוע דרושים נתונים מרעידות אדמה רבות כדי לנתח את מבנה כדור הארץ? סמנו את התשובה הנכונה. א .בכל רעידת אדמה משתחרר רק סוג אחד של גלים. ב .דרושים נתונים רבים כדי לקבל תמונה מדויקת. ג .בכל רעידת אדמה לומדים על שכבה אחרת של כדור הארץ. ד .קיים ויכוח בין המדענים אם הנתונים נכונים. שאלה 4 באיור שלפניכם שרטוט סכמתי של מבנה פנים כדור הארץ .העזרו בגרף והשלימו את שמות השכבות השונות של כדור הארץ: חוברת אנסינים למורה במד"ט 131 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 גלים סיסמיים מאפשרים לחקור את הגיאוספרה .את האטמוספרה וההידרוספרה ניתן לחקור גם באמצעות סוגים אחרים של גלים ,כגון גלים אלקטרומגנטים וגלי קול. אילו מהאמצעים הבאים מבוססים על התפשטות גלים? א .סונאר ב .קידוחים ג .חישה מרחוק ד .אנליזה כימית שאלה 6 בחיפושי נפט נעזרים בגלים סיסמיים .כיצד אפשר ללמוד מהתפשטות גלים סיסמיים על הימצאות מאגר נפט בתוך הסלעים ? חוברת אנסינים למורה במד"ט 131 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :גלים סיסמיים הנושאים בתוכנית הלימודים: כדור הארץ והיקום -גיאוספרה הקשר: המשימהבחזית המדע והטכנולוגיה בהיבט גלובלי המקור: יבשות נעות ותיאוריות מתנגשות ,מטמו"ן ,המחלקה להוראת המדעים ,מכון ויצמן למדע. 2550 , שאלה 1 מטרת השאלה יכולות – בדיקת היכולת לזהות ולפענח ייצוגים (גרף) ולהסיק מהם מסקנות. ידע על מדע – ממצאים מדעיים ומסקנות. ניקוד מלא ()055% א– כן ,ב– לא ,ג– כן ,ד– כן ניקוד חלקי ()20% לכל תשובה נכונה. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה יכולות – בדיקת היכולת להסביר תופעות באופן מדעי; הבנת הנקרא ניקוד מלא ()055% דוגמת תשובה: א .מתוך משך הזמן והמרחק שעברו הגלים מחשבים את מהירותם. ב .מאחר שהמהירות תלויה בתכונות החומר ניתן ללמוד ממנה על הרכב החומר ,צפיפותו ומצב הצבירה שלו. ניקוד חלקי ()05% בתשובה הוסבר רק א או רק ב. ללא ניקוד התשובה אינה נכונה ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה ידע על מדע – מאפייני חקירה מדעית – הצורך בחזרה על מדידות. ניקוד מלא ()055% ב ללא ניקוד כל תשובה אחרת. חוברת אנסינים למורה במד"ט 132 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 מטרת השאלה יכולות – יכולת זיהוי ייצוגים מתאימים ויכולת מעבר בין ייצוגים שונים. ניקוד מלא ()055% –0גלעין פנימי –2 ,גלעין חיצוני –0 ,מעטפת –4 ,קרום. ניקוד חלקי ()20% לכל שכבה שסומנה נכון. ללא ניקוד אף שכבה לא זוהתה נכון ,או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה ידע של מדע – שיטות חקר באמצעות התפשטות גלים ידע על מדע – דרכי חקר ניקוד מלא ()055% א ,ג ניקוד חלקי ()05% רק תשובה אחת נכונה (א או ג). ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 6 מטרת השאלה יכולות – יכולת יישום של ידע בנושא התפשטות גלים סיסמיים. ניקוד מלא ()055% תשובה שתתייחס לקשר שבין מהירות הגלים לצפיפות החומר ,הרכבו ומצב צבירתו .במקרה הנוכחי הבדל הצפיפויות שבין מוצק (סלע) לבין נוזל (נפט). ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו משימה :דנ"א ) (D.N.Aבשרות המשטרה בזירת הרצח שהתרחש באפריל 0000נמצאו שערות השונות משיער ראשו של הנרצח .נערכו בדיקות דנ"א ))D.N.Aומהן נקבע סדר הבסיסים בדנ"א (אפיון גנטי). חלפו כשנתיים ,באפריל 2550עצרה המשטרה חשוד בפריצה לבית-מגורים. לצורך החקירה נלקחה מהחשוד דגימת רוק .בדיקת הדנ"א שבדגימה זו נתנה תוצאה של סדר בסיסים זהה לסדר הבסיסים של הדנ"א שהופק מתאי השערות שנמצאו בזירת הרצח. בית-המשפט קיבל את הבדיקה כראיה מהימנה והחשוד הורשע ברצח. חוברת אנסינים למורה במד"ט 133 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 1 מהו דנ"אD.N.A)): א .מולקולה המכילה את התכונות של היצור החי. ב .מולקולה המכילה את המידע לתכונות תורשתיות. ג .אברון בתא החי המכיל את החומר התורשתי. ד .מולקולת חלבון הקובעת תכונות תורשתיות. שאלה 2 לפניכם מספר היגדים .ליד כל היגד ציינו נכון או לא נכון . א .רק תאי שערות יכולים להיות מקור לדנ"א שישמש לזיהוי של החשוד נכון/לא נכון ב .ניתן להשוות בין תאי שערות לתאים ברוק מבחינת הרכב הדנ"א נכון/לא נכון ג .הרוק לא מכיל כלל תאים על כן לא ניתן להפיק ממנו דנ"א של נכון/לא נכון האדם. ד .סיכוי קטן שלשני חשודים יהיה סדר בסיסים זהה בדנ"א. נכון/לא נכון שאלה 3 רונית קראה בעיתון שחוקרי התורשה טוענים ש 00% -מהדנ"א של כל תושבי העולם זהה .לכן רונית טוענת שלא יכול להיות שבדיקות דנ"א ישמשו לזיהוי וודאי של חשודים בפשע. א .הציגו טענה מנוגדת לטענתה של רונית. ב .הציגו נימוק שיתמוך בטענה המנוגדת. שאלה 4 ציינו שני מקרים בהם נעשה שימוש בבדיקות דנ"א של אדם לצרכים שאינם בתחום הפשיעה (כגון צרכים רפואיים). שאלה 5 סמנו את סוג התא שנלקח מאדם ,ממנו לא ניתן להפיק דנ"א לצורך אפיון גנטי .הסבירו את בחירתכם. א .תאי זרע ב .תאי דם אדומים ג .תאי עור ד .תאי עצב חוברת אנסינים למורה במד"ט 134 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 6 בארצות רבות ואף בישראל נבנים מאגרי דגימות דנ"א .האגודה לזכויות האזרח טוענת כי אסוף הדגימות פוגע בזכויות היסוד לחירות פרטיות וכבוד . סמנו במשבצת המתאימה את מידת הסכמתכם לאיסוף ושימוש במידע שבמאגר הדנ"א בכל אחד מהמקרים שבטבלה .לגבי שני מקרים (מהטבלה) נמקו את מידת הסכמתכם. מסכים המקרים לא מסכים איסוף ושימוש במידע רק מחשודים בעבירות פליליות איסוף ושימוש במידע לפני השתלת איברים שימוש במידע לצרכים של חברות ביטוח שימוש במידע על קרובי משפחה של שני בני זוג שעומדים להינשא מחוון :דנ"א ) (D.N.Aבשרות המשטרה הנושאים בתכנית הלימודים: התא ,תורשה והתפתחות ביצורים חיים ההקשר: בחזית המדע והטכנולוגיה . שאלה 1 מטרת השאלה חוברת אנסינים למורה במד"ט בדיקת ידע מדעי של מושגים 135 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך ניקוד מלא ()055% תשובה ב' ללא ניקוד כל תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה בדיקת ידע מדעי על תאים וחומר תורשתי. ניקוד מלא ()055% סימון המשפטים על פי הסדר: א-לא נכון ,ב -נכון ,ג -לא נכון ,ד -נכון ניקוד חלקי ()20% על כל תשובה נכונה. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה בדיקת יישום ידע מדעי .בתחום היכולות – מיומנות של טיעון ושימוש בראיות מדעיות להנמקתו. ניקוד מלא ()45% הטענה המנוגדת -בדיקות דנ"א יכולות לשמש לזיהוי וודאי של חשודים בפשע ללא ניקוד טענה שאינה מנוגדת או לא ענו. ניקוד מלא ().5% תשובה הכוללת התייחסות לגודל מולקולת הדנ"א ,ולעובדה שמספיקה שונות של אחוז אחד ,כדי לאפיין בני אדם שונים ,על פי צרופים שונים של בסיסים בדנ"א. ללא ניקוד כל תשובה שאינה כוללת את כל המרכיבים שצויינו ,או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה בדיקת ידע כללי ניקוד מלא ()055% ציינו שני מקרים כמו קביעת אבהות ,התאמת רקמות או איברים להשתלה. ניקוד מלא ()05% צוין מקרה אחד נכון או צוין רק מקרה אחד. ללא ניקוד צויינו מקרים לא נכונים או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה חוברת אנסינים למורה במד"ט בדיקת ידע מדעי על תאי אדם. 136 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך ניקוד מלא ()055% היגד ב' -תאי דם אדומים .ההסבר :לתאי דם אדומים של אדם אין דנ"א או אין גרעין. ללא ניקוד בחירה בכל היגד אחר או הסבר אחר להיגד ב' ,או לא ענו חוברת אנסינים למורה במד"ט 137 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך הריאות של רועי -משימה שאלה 0 לפניכם תרשים שמתאר את השושלת המשפחתית של רועי .הריבועים (מציינים זכר) והעיגולים (מציינים נקבה) מסמלים פרטים בשושלת. רשמו ליד כל אחד מבני המשפחה ,מהם הגנוטיפים האפשריים (לפרטים מסויימים יתכנו מספר גנוטיפים ,ציינו את כולם) .השתמשו באות Aעל מנת לציין גן תקין, ובאות aעל מנת לציין גן פגום. שאלה 2 חוברת אנסינים למורה במד"ט 138 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך רועי חקר את שושלת המשפחה של הוריו ומצא כי למרות שמדובר במחלה תורשתית ,הוא החולה היחידי לאורך ארבעה דורות של המשפחה .איך זה ייתכן? לפניכם רשימה של סיבות .סמנו את הסיבות שיכולות להסביר את התופעה. א. המחלה מופיעה תמיד לאחר ארבעה דורות. ב. אחד מההורים נשא גן למחלה ובתא הרבייה של ההורה האחר חל שינוי בגן התקין (מוטציה). ג. קיים סיכוי קטן יחסית למפגש בין שני תאי רבייה (גמטות) שנושאים כל אחד את הגן למחלה. ד. כשאמו של רועי הייתה בהריון היא נדבקה במחלה. ה. במשפחה היו חולים נוספים אך הם נרפאו ממנה ומתייחסים אליהם כבריאים. שאלה 1 שכיחות מחלת ה C.F -בארץ היא .1:7211מה המשמעות של עובדה זו? סמנו את המשפט המתאים ביותר: א. על כל לידה של חולה נולדים 7211נשאים של המחלה (הטרוזיגוטים). ב. מתוך 7211תינוקות שנולדים נולד תינוק אחד חולה. ג. ישנן 7211משפחות ללא חולים על כל משפחה שבה חולה אחד לפחות. ד. בכל שנה נולדים 7211תינוקות חולים במחלה בישראל. שאלה 4 היום ניתן לזהות בתאים את הגן שגורם למחלת ה .C.F -הסבירו כיצד יכול מידע זה לסייע בהקטנת שכיחות המחלה באוכלוסייה. שאלה 5 רועי העלה כמה הצעות שיכולות לעזור לו ולחולים אחרים במחלה .לפניכם רשימת ההצעות (חלק מההצעות אינן יישימות עדיין). כתבו ליד כל הצעה: - 1אם זו הצעה לטיפול בגורם המחלה חוברת אנסינים למורה במד"ט 139 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך -7אם זו הצעה לטיפול בתסמיני המחלה א. מתן תרופה המדללת את הליחה המופרשת ____ ב. הנשמה בעזרת בלון חמצן כדי להקל על תפקוד הריאות ___ ג. החדרת גן תקין לתאי הריאות _______ ד. החלפת תאי הפרשה פגומים בתאים תקינים ___ ה. השתלת ריאות תקינות מתורם ____ ו. מתן תרופות שמרחיבות את כלי הנשימה _____ שאלה 6 רועי הציע לפנות למהנדסים שיפתחו עבורו ועבור חולים כמותו ,ריאה מלאכותית. רשמו מהו התפקוד של האיבר שאותו תחליף הריאה המלאכותית .פרטו מהו הקלט שתקבל הריאה המלאכותית ומהו הפלט שיצא ממנה. שאלה 7 הוריו של רועי חברים בעמותה למען חולי .C.Fההיגדים הבאים קשורים לפעילותה של העמותה. סמנ/י ליד כל היגד ,את מידת הנכונות שלך לפעול בנושא: הפעילות אתמוך אשתתף אתנגד מבצע התרמה לחקר המחלה ולטיפול בחולי C.F סיוע אישי לחבר מסוים החולה במחלה ביקור בהתנדבות חולי C.Fמאושפזים בבית החולים או מרותקים לביתם תרומה של חלק מהריאה שלי לחולה מתאים מחוון חוברת אנסינים למורה במד"ט 141 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן הזכויות שמורות למשרד החינוך הנושאים בתכנית לא למכירה הלימודים :תורשה ,מערכת הדם והנשימה ההקשר :בריאות בהיבט חברתי מידע על המחלה ניתן למצוא באתר הקליניקה להשתלות: www.mayoclinic.com שאלה 1 מטרת השאלה ידע של מדע – כללי מנדל בתורשה, יכולות – ניתוח שושלות בתורשה וייצוג בסמלים של גנוטיפים ניקוד מלא ()111% ניקוד חלקי ()71% לכל פרט שהגנוטיפ שלו צוין במדויק. ללא ניקוד לא ציינו גנוטיפים מתאימים או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – חוקי מנדל ניקוד מלא ()111% תשובות ב' ג'. ללא ניקוד כל תשובה אחרת שסומנה ,או לא ענו. שאלה 3 חוברת אנסינים למורה במד"ט 141 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מטרת השאלה ידע של מדע – מושג שכיחות ניקוד מלא ()111% תשובה ב' ללא ניקוד כל תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה ידע של מדע – אבחון נושאי גנים למחלה ניקוד מלא ()111% להקטנת שכיחות המחלה אפשר לבדוק את ההרכב הגנטי של ההורים, וליידע הורים שנמצאו שניהם נשאים לגן ,או לבצע בדיקות טרום לידה לעוברים במשפחות שיש בהם חולה. ללא ניקוד כל תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה יכולות – הבדל בין גורם המחלה לביטוי שלה ניקוד מלא ()111% סומנו לפי הסדר המספרים7,1,1,1,7,7 : ניקוד חלקי ()12% לכל תשובה שסומנה נכון. ללא ניקוד אף תשובה לא סומנה נכון ,או לא ענו. הערה שתיים מבין ההצעות המטפלות בגורם המחלה אינן יישימות עדיין. החדרת גן תקין לתאי הריאות – זהו ריפוי גני שדורש מחקר נוסף והשלכותיו האתיות נידונות בוועדות שעוסקות באתיקה. החלפת תאי הפרשה של ריר פגומים (תאי בלוטה) היא שיטה בלתי יישימה שכן מספרם של תאים אלה הוא רב והם נמצאים באזורים שונים בגוף .בנוסף ,גם אם ניתן לאתר את כולם ולהחליפם ,עדיין הגוף ימשיך בייצור תאי הפרשה פגומים. שאלה 6 חוברת אנסינים למורה במד"ט 142 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מטרת השאלה ידע של מדע – תפקיד הריאות בחילוף גזים ניקוד מלא ()111% ענו על שני סעיפי השאלה א .הריאה המלאכותית אמורה להחליף את הריאות ולתפקד בחילוף גזים. ב .הקלט לריאה המלאכותית הוא אוויר עשיר בחמצן והפלט הוא אוויר עשיר בפחמן דו-חמצני. ניקוד חלקי סעיף א 21% - סעיף ב 72% -לקלט ולפלט שציינו. ללא ניקוד חוברת אנסינים למורה במד"ט לא ענו נכון או לא ענו. 143 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :חלב לתינוק גברת ארזי ילדה תינוק .כיוון שהיא מנהלת בכירה בחברת היי טק ,עליה לשוב בקרוב לעבודה ולהשאיר את התינוק לטיפולה של מטפלת .היא מתלבטת באיזו דרך התינוק יקבל את המזון הדרוש לו. עומדות לפניה שלוש אפשרויות: תזונה המבוססת על חלב אם :לשמור במקרר בקבוקים עם חלב אם שלה ,המטפלת תחמם אותם לפני כל ארוחה. תזונה המבוססת על חלב פרה :לבקש מהמטפלת להרתיח חלב פרה ,לקרר אותו ולהכניס לבקבוק לפני כל ארוחה. תזונה המבוססת על אבקת חלב :לבקש מהמטפלת שלפני כל ארוחה תוסיף מים רותחים לאבקת חלב לתינוקות תקרר ותכניס לבקבוק. כיוון שגבר ת ארזי היא אישה מסודרת ויסודית ,היא אספה את הנתונים הדרושים לגבי כל אחת מהאפשרויות וריכזה אותם בטבלה הבאה: מרכיבים הנמצאים בסוגים שונים של חלב (ביחידות של גרם ל 122מיליליטר חלב) חלב פרה חלב אם אבקת חלב לתינוקות המרכיב בחלב ( 03בערך) ( 00בערך) 03.0 סוכר חלב (לקטוז) 4.0 3.5 3.0 שומנים 0.0 0.0 0.0 חלבונים 0.4 0.0 0.0 סידן 5.02 5.0 5.503 מים שאלה 1 היעזרו בטבלה "מרכיבים הנמצאים בסוגים שונים של חלב" וסמנו בעמודה המתאימה בטבלה הבאה. ההיגדים ההיגד הוא ההיגד סותר את אין בטבלה מסקנה מנתוני הנתונים שבטבלה נתונים שתומכים בהיגד הטבלה א .מבין שלושת סוגי החלב ,חלב הפרה הוא העשיר ביותר בחלבונים. ב .בחלב הפרה יש יותר סוגים של חלבונים מאשר בחלב אם ובאבקת חלב לתינוקות. ג .חלב הפרה תורם יותר מהאחרים להתפתחות העצמות והשיניים ד .חלב הפרה הוא מתוק יותר מחלב האם ומאבקת החלב ה .ריכוז השומנים דומה בשלושת סוגי החלב חוברת אנסינים למורה במד"ט 144 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 2 רופאי ילדים ממליצים על הנקה וטוענים כי תינוקות יונקים נדבקים פחות במחלות זיהומיות מאשר תינוקות הניזונים מחלב פרה או חלב מאבקת חלב לתינוקות. מה הוא הגורם שהימצאותו בחלב עשויה לבסס את טענת הרופאים? א .ויטמינים ג .נוגדנים ב .סוכר חלב ד .סידן שאלה 3 גברת ארזי מודאגת .היא חוששת שתינוקה אינו מקבל מספיק ויטמינים מן החלב .הרופא ממליץ לה לתת לתינוק ארוחה אחת שונה ,כדי לפצות על מיעוט הויטמינים בחלב אם ובחלב פרה .אילו סוגי מזון תמליצו לגברת ארזי לתת לתינוק כדי שיקבל יותר ויטמינים? שאלה 4 יש תינוקות שסובלים בחודשים הראשונים לחייהם מכאבי בטן עוויתיים הנקראים קוליקס .החוקרים חלוקים בדעתם אם התופעה נובעת מקשיים בעיכול סוכר החלב (לקטוז) או שמקורה בגורמים אחרים ,כגון עישון של האם .הרופאים רוצים לבדוק מהם הגורמים המשפיעים על תופעת הקוליקס. מבין המשפטים הבאים ,סמנו אלו משפטים הם השערות מחקר לבדיקת הגורמים לכאבי הבטן: א. לתינוקות הניזונים מאבקת חלב המכילה סוכר אחר במקום לקטוז, יהיו פחות עוויתות מאשר לתינוקות הניזונים מחלב המכיל לקטוז. ב. תינוקות של נשים מעשנות סובלים יותר מכאבי בטן עוויתיים מאשר תינוקות של נשים שאינן מעשנות. ג .כאבי בטן עוויתיים נגרמים כתוצאה מכך שהתינוק סופג עשן סיגריות. ד .כאבי בטן עוויתיים נגרמים אצל תינוקות שאינם יכולים לעכל לקטוז. ה .אם נחשוף תינוקות לעשן סיגריות הם יסבלו מכאבי בטן עוויתיים. חוברת אנסינים למורה במד"ט 145 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :חלב לתינוק הנושאים בתכנית הלימודים : הזנה ההקשר : בריאות בהיבט אישי וחברתי המקור : הנתונים בטבלה נלקחו מ"לקט נתונים בביולוגיה" ,מאת חנן לב ,הוצאת המרכז להוראת המדעים , 1988.וכן מתווית של חלב לתינוקות . שאלה 1 מטרת השאלה ידע על מדע – הסקת מסקנות מנתונים יכולות– שימוש בראיות מדעיות מתוך טבלה לצורך הסקת מסקנות ניקוד מלא ()055% א – מסקנה ,ב – אין נתונים ,ג – אין נתונים ,ד – סותר או אין נתונים ,ה – מסקנה. ניקוד חלקי ()25% על כל היגד שסומן נכון. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע (ידע עולם) – חיסון טבעי ניקוד מלא ()055% תשובה ג' ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה ידע של מדע – ויטמינים במזון. ניקוד מלא ()055% ציינו שהארוחה תכלול פירות או ירקות טריים העשירים בוויטמינים. ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה ידע על מדע – העלאת השערות ניקוד מלא ()055% סימון משפטים א' ,ו -ה' ניקוד חלקי ()05% מסומן רק משפט אחד נכון (א' או ה') ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 146 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :חשיבותה של ארוחת הבוקר רופאים ואנשים המתמחים בתזונה טוענים ,כי ארוחת הבוקר היא הארוחה החשובה ביותר במהלך היום .לטענתם ,ארוחה זו חשובה במיוחד לילדים ומתבגרים .חוקרים מאוניברסיטת בר-אילן ברמת גן ,ומבית החולים קפלן ברחובות ,ערכו ניסוי כדי לבדוק טענה זו. בניסוי השתתפו 0.0תלמידים מחמישה בתי ספר יסודיים .כל התלמידים השתתפו באותו היום במבחן שהחל בשעה .0:55 התלמידים חולקו לשלוש קבוצות: קבוצה א' – ביום המבחן לא אכלו ארוחת בוקר כלל. קבוצה ב' -ביום המבחן אכלו בביתם בשעה 3.55ארוחת בוקר שכללה קורנפלקס עם סוכר וחלב. קבוצה ג' – ביום המבחן לא אכלו בביתם ,אבל בשעה 0.05אכלו בבית הספר קורנפלקס עם סוכר וחלב. ריכוז הסוכר בדם של כל התלמידים ,נבדק לפני המבחן ושלוש פעמים במהלכו. תוצאות המחקר מסוכמות בטבלה הבאה: קבוצה א' הרכב ארוחת הבוקר (לא אכלו) --------- קבוצה ב' קבוצה ג' קורנפלקס עם חלב קורנפלקס עם חלב וסוכר וסוכר הזמן שעבר מתחילת ארוחת הבוקר עד המבחן (לא אכלו) --------- 025דקות 05דקות מידת ההצלחה במבחן (בממוצע) הצלחה בינונית הצלחה בינונית השינוי בריכוז הסוכר בדם במשך שעת המבחן הצלחה גבוהה ריכוז הסוכר בדם עלה אין שינוי אין שינוי בהשוואה לריכוזו לפני במחצית השעה הראשונה והתחיל לרדת אחר כך המבחן (בממוצע) חוברת אנסינים למורה במד"ט 147 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 1 ציינו שתי שאלות מחקר אותן בדקו החוקרים? שאלה 2 ריכוז הסוכר בדם התלמידים ,בניסוי זה הוא: א .גורם קבוע בניסוי ג .משתנה תלוי בניסוי ב .משתנה בלתי תלוי בניסוי ד .ההשערה בניסוי שאלה 3 לפניכם ארבעה היגדים המתייחסים לתוצאות הניסוי .סמנו את מידת התמיכה שנותנות התוצאות בטבלה לכל היגד ,על פי המפתח הבא: – 0יש בתוצאות תמיכה ישירה להיגד – 2אין בתוצאות תמיכה ישירה להיגד – 0התוצאות סותרות את ההיגד א. הצלחתם של התלמידים במבחן אינה תלויה כלל בארוחה שאכלו לפני המבחן 0 2 0 ב. לו אכלו התלמידים כריך עם גבינה לפני המבחן ,היו תוצאות המחקר דומות לתוצאות 0 2 0 שהתקבלו ג. לאכילת מנה של קורנפלקס עם סוכר וחלב כחצי שעה לפני מבחן יש יתרון על פני 0 2 0 אכילה של אותה מנה כשעתיים לפני המבחן ד. חשוב לאכול ארוחת בוקר לפני מבחן ,לא חשוב כמה זמן לפני מבחן אוכלים. 0 2 0 נמקו את תשובתכם להיגד הראשון. שאלה 4 בין מרכיבי המזון הרשומים על קופסת הקורנפלקס מופיעים :תירס ,מלח ,סוכר ,חומרי טעם ,ויטמינים – B1, B2, B6, B12חומצה פולית ,ניאצין וכן מינרלים – ברזל ונתרן. אילו מהמרכיבים המצוינים על הקופסה ,אחראים לדעתכם לעליית ריכוז הסוכר בדם אצל התלמידים מקבוצת הניסוי השלישית? הסבירו את תשובתכם. שאלה 5 בכנסת עלתה הצעה להפעיל בארץ תכנית הנקראת "מפעל ההזנה" .על פי ההצעה ,כל התלמידים הנמצאים במסגרת יום לימודים ארוך בבית הספר ,יקבל אותה ארוחה בשעת צהרים .התכנית איננה כוללת אספקה של ארוחת בוקר לתלמידים. העלו נימוק אחד שעשוי לשכנע את חברי הכנסת לתמוך בתוכנית ,ונימוק נוסף שעשוי לשכנע אותם שלא לתמוך בתוכנית. חוברת אנסינים למורה במד"ט 148 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :חשיבותה של ארוחת הבוקר הנושאים בתכנית הלימודים: :הזנה ההקשר: :בריאות בהיבט אישי וחברתי שאלה 1 מטרת השאלה ידע על מדע – ניסוח שאלת מחקר ניקוד מלא ()111% ציינו שתי שאלות מחקר ,כגון: מהי השפעת מועד אכילת ארוחת הבוקר על ההצלחה במבחן או מהו הקשר שבין מועד אכילת ארוחת בוקר להצלחה במבחן. מהי ההשפעה של ריכוז הסוכר בדם על ההצלחה במבחן ,או מהו הקשר בין השינוי בריכוז הסוכר בדם לבין ההצלחה במבחן. ניקוד חלקי ()21% מהו הקשר בין אכילת ארוחת בוקר לבין ההצלחה במבחן. ציינו שאלה אחת בלבד או ציינו שתי שאלות שאחת מהן לא רלוונטית או לא מנוסחת כשאלת מחקר. ללא ניקוד ציינו שאלות מחקר שאינן רלוונטיות או שאלות שאינן מנוסחות כשאלות מחקר ,כגון: מה גורם לתלמידים להצליח במבחן? למה חשוב לאכול ארוחת בוקר לפני בחינה? או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע על מדע – מחקר מדעי ניקוד מלא ()111% תשובה ג' ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 149 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 מטרת השאלה ידע על מדע – הסקת מסקנות מתוצאות יכולות – קריאה ופירוש נתונים מטבלה. ניקוד מלא ()111% כל ארבע התשובות נכונות וגם הנימוק נכון. היגד ראשון – תשובה נכונה .1הנימוק :ההשוואה בין קבוצה ג' לשתי הקבוצות האחרות מראה שלארוחת הבוקר הייתה השפעה על ההצלחה במבחן ולפיכך סותרת את ההיגד. היגד שני – תשובה נכונה .7היגד שלישי – תשובה נכונה .1היגד רביעי – תשובה נכונה .1 ניקוד חלקי ()71% על כל תשובה נכונה ונימוק נכון. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה ידע של מדע – תהליכי עיכול וספיגה של פחמימות פשוטות ומורכבות. ניקוד מלא ()111% הסוכר והתירס עשויים להשפיע על העלייה ברמת הסוכר בדם .ההסבר: הסוכר (דו-סוכר או חד-סוכר) נספג בקלות ובמהירות ממערכת העיכול לדם. התירס מכיל עמילן .העמילן הוא רב-סוכר שמתפרק במערכת העיכול ,תוצרי הפירוק נספגים למערכת הדם ומעלים את רמת הסוכר בדם. ניקוד חלקי ()21% ציינו רק סוכר והסבירו ,או ציינו רק עמילן והסבירו ,או ציינו סוכר ועמילן ולא הסבירו. ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 151 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 מטרת השאלה יכולות – יכולת הצגת נימוקים המתבססים על ראיות. ניקוד מלא ()111% הובאו שני נימוקים אחד שישכנע לתמוך בתוכנית ואחד שישכנע נגד התכנית. נימוקים לתמיכה בתוכנית ,כגון :ישנם ילדים שזו הארוחה היחידה ביום שהם יקבלו; הארוחה המאורגנת/האחידה מבטיחה תזונה מאוזנת לילדים; אם לא אוכלים בצהרים אין אנרגיה להמשיך ללמוד או לעסוק בספורט אחר כך. נימוקים נגד התוכנית :לילדים שונים צרכים תזונתיים שונים ,הם לא יקבלו מענה לצרכיהם בארוחות אחידות; לא כולם אוהבים את המזון שיינתן והרבה ממנו ייזרק; מפעל כזה יעלה למדינה כסף רב. ניקוד חלקי ()21% הובאו רק שני נימוקים שתומכים בתכנית או שני נימוקים נגד התכנית או הובא רק נימוק אחד (לתמיכה או להתנגדות). ללא ניקוד הובאו נימוקים לא רלוונטיים ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 151 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :קליטת ברזל ממזונות אנמיה היא מחלה המאופיינת בכמות נמוכה של המוגלובין בדם (ההמוגלובין הוא מולקולה המכילה אטומי ברזל). אנמיה עלולה להתבטא בחולשה ,עייפות וסחרחורת .היא יכולה לנבוע מסיבה תורשתית או מסיבה סביבתית. חוקרים בדקו את אחוז הברזל שנקלט ממזונות בקרב 05גברים .בניסוי השתתפו 00גברים חולי אנמיה ו00 - גברים בריאים< . כדי לבדוק את אחוז הברזל שנקלט אצל הנבדקים נתנו להם מזון שהכיל ברזל מסומן (רדיואקטיבי). אחוז הברזל במזונות השונים שנתנו לנבדקים שעועית תירס בשר בקר דג 0.2 0.0 0.0 2.2 תוצאות הניסוי מסוכמות בטבלה הבאה: אחוז הברזל שנקלט מהמזון (האחוזים הם מכמות הברזל הכללית שבמזון) המזונות שעועית בשר בקר תירס דג הנבדקים בריאים 2.0 2.0 25.2 0.0 חולי אנמיה 3.0 3.0 23.0 00.0 שאלה 1 סמנו את המשפט המתאר את מטרת המחקר: א .מציאת הקשר בין סוג המזון לכמות הברזל שהוא מכיל. ב .מציאת ההבדל בין גברים חולי אנמיה לגברים בריאים. ג .מציאת הקשר בין מחלת האנמיה לבין אחוז הברזל הנקלט ממזונות שונים. ד .מציאת ההבדלים בין אחוז הברזל הנקלט ממזון שמקורו מהחי ובין מזון שמקורו מהצומח. חוברת אנסינים למורה במד"ט 152 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 2 מדוע בדקו החוקרים גם גברים בריאים? שאלה 3 הסבירו מדוע אנמיה יכולה להתבטא בחולשה ובעייפות. שאלה 4 לפניכם היגדים המתייחסים לתוצאות הניסוי< . סמנו < < בטור המתאים שבטבלה את ההיגדים הנתמכים על ידי תוצאות הניסוי ואת ההיגדים הסותרים את תוצאות הניסוי .היעזרו בדוגמה. ההיגד תוצאות הניסוי תוצאות הניסוי תומכות בהיגד סותרות את ההיגד א. דוגמה :מבין המזונות שניתנו לנבדקים< אחוז קליטת הברזל מתירס הוא הנמוך ביותר באוכלוסיית הגברים הבריאים. ב. < אחוז קליטת הברזל מהמזון בקרב הנבדקים הבריאים גבוה מזה של הנבדקים חולי האנמיה<. ג. הניסוי מראה כי רק חלק מכמות< הברזל שבמזון נקלט בגוף. ד. ככל שכמות הברזל במזון שניתן בניסוי גבוהה יותר ,אחוז קליטתו נמוך יותר. ה. אחוז הקליטה של ברזל< ממזון מן החי גבוה יותר מאחוז קליטתו ממזון מהצומח. ו. בקרב חולי האנמיה ,אחוז הקליטה של ברזל משעועית דומה לאחוז הקליטה מבשר הדג. חוברת אנסינים למורה במד"ט 153 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 5 האם ייתכן שלשני הורים עם אנמיה סביבתית ייולד תינוק שאינו חולה באנמיה? < כן/לא הסבירו. שאלה 6 מקובל לתת ברזל כתוסף מזון במקרים מסוימים. בכל אחד מהמקרים הבאים רשמו אם הסיבה למתן תוספת ברזל היא נכונה או לא נכונה. המקרה סיבה למתן תוספת ברזל הסיבה נכונה /לא נכונה א .נשים בהיריון הברזל נחוץ גם לעובר המתפתח ברחם ב .אוכלוסיות הסובלות מתת תזונה הברזל יכול לשמש תחליף לויטמינים החסרים במזונם ג .אנשים הניזונים מתזונה צמחונית מזון שמקורו בצומח אינו מכיל ברזל ד .תינוקות עד גיל שנה זוהי תקופת גידול והתפתחות חשובה ביותר חוברת אנסינים למורה במד"ט 154 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :קליטת ברזל ממזונות נושאים בתכנית הלימודים: הזנה ואנרגיה ביצורים חיים ; תורשה והתפתחות ביצורים חיים ההקשר: בריאות המקור: תאור המקרה מעובד מתוך פרקים בהזנה ,כרטסת לעבודה עצמית ,ת"ל ,הוצאת מעלות. 0000 , שאלה 1 מטרת השאלה בדיקת ידע על מדע – מהי מטרת מחקר. בתחום היכולות – זיהוי מטרת המחקר. ניקוד מלא ()055% תשובה ג'. ללא ניקוד כל תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה בדיקת ידע על המדע – תכנון ניסוי ,קבוצת בקרה. ניקוד מלא ()055% קבוצת הגברים הבריאים היא קבוצת בקרה. ניקוד חלקי ()05% ההסבר מתייחס לצורך בבדיקת ההבדלים בין הגברים האנמים לבין הגברים הבריאים, בלי ציון המושג קבוצת בקרה. תשובה אחרת או לא ענו. ללא ניקוד שאלה 3 מטרת השאלה בדיקת ידע של מדע ,שאינו מצוי בקטע. ניקוד מלא ()055% יש לציין בתשובה מלאה – מחסור בהמוגלובין ,ליקוי באספקת חמצן לתאים ,הקטנת כמות האנרגיה המשתחררת לצורך פעילות גופנית ותחושת חולשה ועייפות. תשובה מלאה לדוגמה :ההמוגלובין הוא מולקולה המכילה ברזל לכן מחסור בברזל יקטין את כמות ההמוגלובין הנוצרת בגוף .תאי הדם האדומים מכילים המוגלובין ,שתפקידו לקשור את החמצן בריאות ולהובילו לתאי הגוף .לכן ,מחסור בהמוגלובין יגרום לאספקת חמצן נמוכה לתאי הגוף .החמצן דרוש לתהליך הנשימה בתאים ,בתהליך זה משתחררת אנרגיה הדרושה חוברת אנסינים למורה במד"ט 155 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך לפעילות הגוף .מחסור בחמצן יקטין את כמות האנרגיה המשתחררת בתהליך הנשימה והדבר יגרום לתחושת העייפות. ניקוד חלקי ()05% מצויין הקשר בין מחסור בהמוגלובין ,מחסור בחמצן ועייפות ללא ציון הפקת אנרגיה בתאים (תהליך הנשימה התאית) או מצויין הקשר בין מחסור בחמצן לבין הקטנת כמות האנרגיה המשתחררת בתהליך הנשימה בתאים ותחושת העייפות ,אך לא מוסבר הקשר להמוגלובין. ללא ניקוד תשובות חלקיות שאינן מתייחסות לקשר בין כמות ההמוגלובין והחמצן ובין כמות החמצן לתחושת העייפות ,או תשובות שאינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה בתחום היכולות – בדיקת מיומנות של שימוש בראיות מדעיות לצורך הסקת מסקנות מניסוי. ניקוד מלא ()055% תשובות לפי הסדר הבא :ב -סותרות ,ג -תומכות; ד -סותרות; ה -תומכות; ו- סותרות. ניקוד חלקי ()25% על כל תשובה נכונה. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה בדיקת ידע מדעי על אנמיה בהקשר לתורשה וסביבה. ניקוד מלא ()055% תשובה עם הסבר נכון. תשובות נכונות לדוגמה: א .כן .לשני הורים עם אנמיה סביבתית יכול להוולד תינוק שאינו חולה באנמיה ,בגלל שאנמיה זו אינה תורשתית .אנמיה עלולה להתפתח אחרי הלידה בתנאים של תזונה שאינה מכילה כמות ברזל מספקת. ב .לא .יש סיכוי רב שאם אנמית תלד ילד הסובל מאנמיה ,היות והעובר מקבל את החומרים הנחוצים לגופו מהאם .במקרה זה ,אם התינוק יקבל תזונה נכונה לאחר הלידה סימני האנמיה יעלמו ללא ניקוד חוברת אנסינים למורה במד"ט הסבר שאינו נכון או לא ענו. 156 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 6 מטרת השאלה בדיקת ידע של מדע ניקוד מלא ()055% ענו על כל השאלות נכון לפי הסדר הבא :א .נכון .ב .לא נכון .ג .לא נכון .ד. נכון. ניקוד חלקי ()20% על כל תשובה נכונה. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 157 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחלת הסוכרת והרגלי חיים -משימה שאלה 1 סמנו את המשפט המתאר את תפקידו של הגלוקוז בגוף האדם: א. הגלוקוז הוא מקור האנרגיה העיקרי של התאים. ב. הגלוקוז מעביר חמצן מהריאות אל התאים. ג. הגלוקוז הוא מרכיב עיקרי בכלי הדם והעצמות שבגוף. ד. הגלוקוז הוא חומר תשמורת בדומה לעמילן בצמחים. שאלה 2 ברוב המזונות שאנחנו אוכלים אין גלוקוז אלא דו-סוכרים כמו סוכרוז או רב-סוכרים כמו עמילן .איך ,אם כך, מגיע גלוקוז לדם? א. הגלוקוז נוצר בדם לאחר פירוק של מזון במערכת העיכול. ב. הגלוקוז נוצר בקיבה וממנה הוא עובר למערכת הדם. ג. הגלוקוז נספג לדם בעקבות עיכול המזון במערכת העיכול. ד. הגלוקוז נוצר בדם מפחמן דו חמצני וממים. שאלה 3 חוברת אנסינים למורה במד"ט 158 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך הבדיקה שמאבחנת את מחלת הסוכרת נקראת "העמסת סוכר" .נותנים לנבדק לשתות תה שמומסת בו כמות גדולה של גלוקוז .מיד לאחר השתייה וכל חצי שעה במשך שעתיים ,נלקחות דגימות דם לבדיקת ריכוז הגלוקוז. להלן גרפים שמתארים את ריכוז הגלוקוז בדם של אדם בריא ובדם של אדם חולה סוכרת. א .התבוננו בגרפים והשלימו את הטבלה הבאה: זמן לאחר שתיית הסוכר ריכוז הגלוקוז בדם (במ"ג ל 111 -מ"ל) (בשעות) גרף א' גרף ב' 1 1 7.2 ב .איזה משני הגרפים (א' או ב') מתאר את ריכוזי הגלוקוז בדם של חולה בסוכרת? חוברת אנסינים למורה במד"ט 159 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך נמקו את בחירתכם על סמך המידע המוצג לעיל. שאלה 4 במחקר שעסק בדרכים למניעת התפתחות סוכרת ולטיפול בה השתתפו גברים ונשים שעדיין אינם חולים בסוכרת ,אך מגלים סימנים להתפתחותה ומהווים לפיכך" ,קבוצת סיכון" .המשתתפים חולקו לשתי קבוצות: קבוצת טיפול :בקבוצה זו היו 721משתתפים שקבלו הדרכה אישית .כל משתתף נפגש עם יועץ תזונה לעתים קרובות וקבל הדרכה אישית לצמצום צריכת המזון ולמעבר לתפריט עם פחות סוכרים ושומנים ויותר ירקות וסיבים תזונתיים .כמו כן הומלץ בפניהם לבצע פעילות גופנית במשך 11דקות ביום לפחות. קבוצת בקורת :בקבוצה היו 729משתתפים שקבלו הדרכה כללית (לא אישית) בתחילת הניסוי לגבי תזונה נכונה וחשיבותה של פעילות גופנית .בתום הניסוי התקבלו התוצאות האלה: תוצאות המחקר (באחוזים) לגבי כל אחת מקבוצות המחקר המדדים שנבדקו קבוצת הטיפול קבוצת הבקרה (באחוזים) (באחוזים) הפחתה במסת הגוף 21 11 גידול בצריכת ירקות וסיבים תזונתיים 72 17 הקטנת צריכת שומנים 29 72 הגברת פעילות גופנית 92 91 11.2 71.7 חלו בסוכרת א. מה הייתה שאלת המחקר אותה בדקו החוקרים? ב. מהי המסקנה מהמחקר? שאלה 5 חוברת אנסינים למורה במד"ט 161 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך אילו היגדים נתמכים על ידי התוצאות שבטבלה ? סמנו Xבמשבצות המתאימות. ההיגד א. אין תמיכה יש תמיכה הגברת הפעילות הגופנית ותזונה נכונה מונעים התפתחות סוכרת ב. הגברת פעילות גופנית היא הדרך העיקרית למניעת התפתחות סוכרת ג. סוכרת מתפתחת לעתים קרובות יותר אצל נשים מאשר אצל גברים ד. הגברת הפעילות הגופנית ותזונה נכונה מקטינים את הסיכוי להתפתחות סוכרת. מחוון הנושאים בתכנית הלימודים: הזנה ואנרגיה ביצורים חיים חוברת אנסינים למורה במד"ט 161 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך ההקשר: בריאות ורפואה מקור: הממצאים לקוחים מתוך מחקר שנערך בפינלנד : Tuomilehto, J. et al (2001), Prevention of type 2 diabetes mellitus by change in lifestyle among subjects with impaired glucose tolerance. The New England Journal of Medicine 344,1343-1340. (התוצאות לקוחות מתוך המחקר הנ"ל .הן הובאו כאן במתכונת תמציתית). למורה: רקע למחקר ולממצאים ניתן לקרוא בhttp://www.starmed.co.il/Wingate/ActivityAgainstDiabetes : למחלת הסוכרת שתי צורות :סוכרת תלויה באינסולין (סוכרת נעורים ,סוכרת מסוג )1וסוכרת שאינה תלויה באינסולין (סוכרת מסוג .)7משימה זו עוסקת בסוג השני .בשנים האחרונות ניכרת בישראל וגם בארצות אחרות עלייה בשכיחות סוכרת מסוג 7שהייתה ידועה בעיקר כמחלה של מבוגרים .הסיבה לסוכרת מסוג 7 היא אי -סבילות של התאים לאינסולין שהוא ההורמון המזרז חדירת גלוקוז לתאים .חוקרים רבים מייחסים את העלייה בתחלואה בסוכרת לתזונה לקויה (מזון מוכן/מהיר ,חטיפים) ולאורח חיים מאוד לא פעיל (שעות רבות של ישיבה מול הטלוויזיה או המחשב) .ההשלכות של העלייה בתחלואה הן רציניות ביותר משום שאצל חולים בסוכרת מתפתחים סיבוכים קשים בכלי הדם היכולים לגרום לאבדן ראייה ,לקטיעת גפיים ולבעיות באברים נוספים .מעבר לסבל הנגרם לחולים יש בתחלואה בסוכרת גם השפעות כלכליות. האמצעי המומלץ ביותר לטיפול בסוכרת (כמו גם במחלות אחרות) הוא המניעה .שינויים בתזונה המובילים לירידה במסה ושינויים ברמת הפעילות הגופנית הן הדרכים המומלצות וכפי שהודגם במחקר זה יש להן גם תוצאות חיוביות .יש גם תרופות המסייעות להורדת רמת הגלוקוז בדם (למשל :מטפורמין) אך מנגנון פעולתם עדיין לא ברור כל צרכו. שאלה 1 מטרת השאלה ידע של מדע – תפקיד הגלוקוז בגוף האדם ניקוד מלא ()111% תשובה א חוברת אנסינים למורה במד"ט 162 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן הזכויות שמורות למשרד החינוך ללא ניקוד לא למכירה כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 2 מטרת השאלה ידע של מדע – מקור הגלוקוז בדם ניקוד מלא ()111% תשובה ג ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 3 מטרת השאלה יכולות – הפקת מידע מגרף ניקוד מלא ()111% ענו נכון על שני הסעיפים. סעיף א :מלאו את הטבלה כראוי סעיף ב' :גרף א .הנימוק :ריכוז הגלוקוז בדם גבוה יותר גם לפני שתיית גלוקוז וגם אחר כך במשך כמה שעות. ניקוד חלקי סעיף א ( – 9% :)29%על כל תשובה נכונה. סעיף ב' ( :)27%על תשובה נכונה. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה חוברת אנסינים למורה במד"ט ידע על מדע – שאלת המחקר ומסקנה 163 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן הזכויות שמורות למשרד החינוך ניקוד מלא ()111% לא למכירה סעיף א ( – )21%מהי השפעת הדרכה אישית בנושא שינויים בתזונה ובפעילות גופנית על התפתחות סוכרת. סעיף ב ( – )21%הדרכה אישית בנושא שינויים בתזונה ובפעילות גופנית מקטינה את הסיכוי להתפתחות סוכרת; או :לסוג ההדרכה (אישית או כללית) בנושא תזונה ופעילות גופנית יש השפעה על התפתחות סוכרת. ניקוד חלקי ()21% ענו נכון רק על סעיף א או רק על סעיף ב. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. שאלה 5 מטרת השאלה יכולות – הבנת ממצאי מחקר והסקת מסקנות. ניקוד מלא ()111% א – אין תמיכה ,ב– אין תמיכה ,ג – אין תמיכה ,ד – יש תמיכה ניקוד חלקי ()72% לכל תשובה נכונה. ללא ניקוד כל התשובות אינן נכונות ,או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 164 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך משימה :אספרין תרופה מפתיעה זה אלפי שנים ידועות סגולותיו של עץ הערבה לשיכוך כאבים ולהורדת טמפרטורת הגוף .יותר מאלפיים שנים חלפו עד שנחשף סוד הקסם של העץ :כימאים גילו שהקליפה והעלים של עץ הערבה מכילים חומר שממנו מייצרים את התרופה אספרין .אספרין מוכר לרבים כתרופה להקלת כאבים ולהורדת טמפרטורת הגוף. בשנים האחרונות התרחב מאוד המחקר על אספרין ונבדקה השפעתו על מחלות שונות. במחקר שנערך בארצות הברית ניתן אספרין לקבוצה גדולה של גברים במגוון גילים מעל גיל ארבעים ,מדי יום במשך תקופה ארוכה .נמצא כי מספר הלוקים בהתקפי לב בקרב הגברים שקיבלו אספרין היה קטן ב %44-ממספר הלוקים בהתקף לב בקרב קבוצת גברים מקבילה שלא קבלה אספרין. איך יכול אספרין לסייע בהצלחה בטיפול בתופעות שונות? הסתבר שהמכנה המשותף לכל התופעות שהאספרין משפיע עליהן ,הוא עיכוב יצירת החומר פרוסטגלנדין בתאים. הפרוסטגלנדין הוא חומר כימי המיוצר בתאי הגוף וממלא תפקידים רבים .בין השאר ,הוא גורם להעלאת טמפרטורת הגוף בעקבות פלישת חיידקים ,מזרז קרישת דם ומסייע בהכנת הרחם ללידה .משום שאספרין מעכב את יצירת החומר פרוסטגלנדין ,הוא ניתן לאנשים שסובלים מיתר קרישת דם ,העלולה לגרום להפרעה באספקת הדם למוח. אין ספק שהאספרין הוא תרופה יעילה ,אך צריך להיות ערים לכך שהוא גורם ,במקרים מסוימים ,לתופעות לוואי כמו דימומים. שאלה 1 א .מדוע כללו במחקר שנערך בארצות הברית גם קבוצת גברים שלא לקחו אספרין? ב .על מה צריך להקפיד כאשר בוחרים בקבוצה זו? פרטו. שאלה 2 בעקבות ממצאי המחקר ובגלל שמחלות לב ידועות כגורם תמותה מס' 0בעולם המערבי ,הועלתה הצעה להמליץ על לקיחת אספרין ולספקו כתרופה מונעת לאוכלוסייה הבוגרת מעל גיל .05 ציינו לפחות שני נימוקים בעד ההצעה ולפחות שני נימוקים נגד ההצעה. שאלה 3 שם הקטע "אספרין תרופה מפתיעה" .מה הפתיע במחקר על האספירין? חוברת אנסינים למורה במד"ט 165 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 סדרו את האירועים הבאים על פי הרצף הנכון (=0שלב ראשון=2 ,שלב שני וכו') .העזרו גם בקטע המידע. ___ א .אספרין מעכב יצירת פרוסטגלנדין. ב .אספרין נקלט במערכת העיכול ועובר מתאי דופן המעי אל הדם. ג .עיכוב ביצירת פרוסטגלנדין משפיע על טסיות הדם. ___ ___ ד .אספרין עובר עם זרם הדם ונספג בתאי הגוף. ___ ה .פחות טסיות דם שוקעות בדפנות כלי הדם. ___ שאלה 5 א .סמנו ליד כל אחד מההיגדים הבאים ,נכון או לא נכון: .0אפשר לתת אספרין להקלת כאבים של אישה לפני לידה נכון /לא נכון .2אפשר לתת אספרין להורדת טמפרטורת הגוף לגבר מעל גיל 05 חולה המופיליה (דממת). נכון /לא נכון .0אפשר לתת אספרין למניעת כאבים לאחר עקירת שן נכון /לא נכון ב .הוסיפו נימוק להיגד מס' .0 חוברת אנסינים למורה במד"ט 166 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :אספרין תרופה מפתיעה הנושאים בתכנית הלימודים : הובלה( מערכת הדם ומחלות); הזנה (מערכת העיכול ) ההקשר: בריאות; בחזית המדע והטכנולוגיה שאלה 1 מטרת השאלה מטרת השאלה :ידע על מדע -תכנון ניסוי ,קבוצת בקרה. ניקוד מלא ()055% א .ציינו שקבוצת הגברים שלא קבלה אספרין היא הבקרה ( )25%והסבירו מדוע יש צורך בקבוצה זו (.)05% ב .ציינו שקבוצת הבקרה צריכה להיות דומה לקבוצת הניסוי בכל המאפיינים ( )25%ופרטו לפחות שני מאפיינים (לדוגמה :טווח גיל ,פרופיל בריאותי) (.)05% ניקוד חלקי כל צירוף של תשובה אפשרית מסעיף א' ומסעיף ב'. לדוגמה :בסעיף א' – צויינה המילה בקרה בלי הסבר ()25% ובסעיף ב' – ענו תשובה מלאה ()05% ללא ניקוד התשובות אינן נכונות או לא ענו שאלה 2 מטרת השאלה בדיקת מיומנות של שימוש בראיות מדעיות לניסוח נימוקים. ניקוד מלא ()055% ציינו לפחות שני נימוקים בעד ההצעה (לדוגמה :הפחתת מספר התקפי הלב, נוח לשימוש) (.)05% ציינו לפחות שני נימוקים נגד ההצעה (לדוגמה :תופעות לוואי ,היבט כלכלי - עלויות) (.)05% ניקוד חלקי ()20% על כל נימוק נכון שצויין (בעד ו/או נגד). ללא ניקוד הנימוקים אינם נכונים או לא ענו. חוברת אנסינים למורה במד"ט 167 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 3 מטרת השאלה מיומנות – פירוש טקסט. ניקוד מלא ()055% ציינו שאספרין הידוע כתרופה להקלת כאבים והורדת טמפרטורת הגוף התגלה כתרופה מונעת מחלות לב ,כלומר בעל השפעה בתחום שונה לחלוטין. ללא ניקוד כל תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 4 מטרת השאלה בדיקת ידע מדעי בתחום מערכות בגוף האדם -מערכת הדם ,קשר בין מערכות בגוף ,והבנת הנקרא. ניקוד מלא ()055% סדר המשפטים ברצף הבא -ב' ,ד' ,א' ,ג' ,ה. ללא ניקוד כל רצף אחר או לא ענו שאלה 5 מטרת השאלה מיומנות – הבנת הנקרא וישום ידע מדעי. ניקוד מלא ()055% א .סימנו בכל היגד את האפשרות המתאימה בסדר הבא :לא נכון ,לא נכון, לא נכון)30%( . ב .ציינו בנימוק את הקשר בין אספירין לבין עיכוב פרוסטגלנדין והפרעה בהכנת הרחם ללידה.)20%( . ניקוד חלקי א .בחרו בשתי אפשרויות מתאימות – , 05%או בחרו באפשרות אחת נכונה 20% -והסבר נכון בסעיף ב– 20% ללא ניקוד א .כל התשובות אינן נכונות או לא ענו. ב .הנימוק אינו נכון ,או לא ענו חוברת אנסינים למורה במד"ט 168 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך מחוון :רכבת הרים הנושאים בתכנית הלימודים :אנרגיה ואינטראקציה – המרות אנרגיה ושימור אנרגיה ההקשר :גבולות המדע והטכנולוגיה שאלה 1 ידע של מדע – סוגי אנרגיה ,המרות (גלגולי) אנרגיה ושימור מטרת השאלה אנרגיה. יכולות – זיהוי ייצוגים (תרשים) ניקוד מלא ()111% א -נכון ,ב -נכון ,ג -לא נכון ,ד -לא נכון ,ה -נכון ניקוד חלקי ()71% לכל תשובה נכונה. ללא ניקוד אף תשובה אינה נכונה ,או לא ענו. שאלה 2 ידע של מדע – חוק שימור האנרגיה. מטרת השאלה יכולות – הבנת תרשים והסבר תופעה באופן מדעי. בהנחה שאין איבודי אנרגיה ,האנרגיה בנקודה 2שווה לאנרגיה ניקוד מלא ()111% בנקודה ,1בהתאם לחוק שימור האנרגיה. תתקבל גם תשובה המציינת כי האנרגיה בנקודה 2קטנה לעומת נקודה ,1אם מצוין כי חלק מהאנרגיה התבזבז/הומר לחום ,או מוזכר המושג חיכוך. תשובה אחרת או לא ענו. ללא ניקוד שאלה 3 מטרת השאלה יכולות – ניתוח גרף ניקוד מלא ()111% דוגמאות לכותרות לגרפים : גרף א' :היחס בין מהירות הקרון לגובה תחילי ,או השפעת הגובה התחילי על המהירות. גרף ב' :היחס בין מסת הקרון למהירותו ,או השפעת המסה על מהירות הקרון. חוברת אנסינים למורה במד"ט ניקוד חלקי ()21% כותרת נכונה רק לאחד מהגרפים. ללא ניקוד כותרות שאינן מתייחס לקשר בין שני המשתנים ,או לא ענו. 169 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך שאלה 4 ידע של מדע – סוגי אנרגיה מטרת השאלה יכולות – הבנת גרף ניקוד מלא ()111% ד ללא ניקוד כל תשובה אחרת ,או לא ענו. שאלה 5 ידע של מדע – חישוב על פי נוסחה של אנרגיית גובה ואנרגיית מטרת השאלה תנועה ,או יכולות – הבנת גרף ופירושו וחיזוי שינויים (אקסטרפולציה). הסבר לפי הגרף :דני צודק ,משום שלפי מגמת הגרף ניתן לראות ניקוד מלא ()111% (לחזות) שעבור גובה תחילי של 1.1מ' המהירות תהיה בסביבות 2מ' לשנייה. הסבר לפי חישוב :דני צודק ,משום שמשיקולי אנרגיה מקבלים: עם זאת ,גם תשובה שתטען כי דני טועה ,ותסביר כי ייתכנו איבודי אנרגיה יכולה להתקבל. ענו "צודק" ללא הסבר. תשובה אחרת ,או לא ענו. ניקוד חלקי ()71% ללא ניקוד שאלה 6 יכולות – קריאה ,הבנה וניתוח של גרפים (יכולת להבין מהי מטרת השאלה מגמת העקומה). ניקוד מלא ()111% א , 7 -ב1 - ניקוד חלקי ()21% על כל תשובה נכונה. ללא ניקוד תשובה אחרת או לא ענו. שאלה 7 ידע על מדע – חקירה מדעית – מסקנות מטרת השאלה יכולות – פירוש תוצאות ניסוי והסקת מסקנות חוברת אנסינים למורה במד"ט 171 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן לא למכירה הזכויות שמורות למשרד החינוך המסקנה המתקבלת מהניסויים היא כי מהירות הקרון תלויה ניקוד מלא ()111% בגובה התחילי של המסלול ,אך אינה תלויה במסת הקרון. ציינו רק אחת מהמסקנות (תלות בגובה או אי-תלות במסה) ,או ניקוד חלקי ()21% רק מסקנה אחת נכונה. תשובה אחרת או לא ענו. ללא ניקוד שאלה 8 ידע על מדע – חקירה מדעית (מדידות ומאפייני התוצאות) – מטרת השאלה חזרות בניסוי ב – לחזור על הניסוי כדי לראות אם התוצאות הן חד פעמיות או ניקוד מלא ()111% חוזרות על עצמן .אם הן חוזרות ,יש לקבלן כנכונות (גם אם אינן מתאימות להשערתם המוקדמת). חוברת אנסינים למורה במד"ט ניקוד חלקי ()21% סימנו ב' ללא הסבר. ללא ניקוד תשובה אחרת או לא ענו. 171 ליקוט ועריכה :אורה קרמרמן
