פרקי הלימוד - הקשר לתכנית הלימודים והבהרות מתודיות

صفحة: טו

מטרות הלימוד התלמידים יבינו כי כל החומרים בנויים מחלקיקים שביניהם ריק , המצויים בתנועה מתמדת . התלמידים יבינו כיצד אפשר להסביר באמצעות מודל החלקיקים תכונות של חומרים במצבי צבירה שונים ותהליכי שינוי פיזיקליים . הבהרות מתודיות במהלך הלמידה וההוראה של פרק זה חשוב לשים לב לנקודות האלה : . 1 המחקר המדעי והמודל המדעי - מודל החלקיקים הוא דוגמה למודל מדעי : הסבר מקיף שבעזרתו אפשר להסביר תופעות רבות . פרק זה עוסק בדרך החשיבה המדעית , המבוססת על השערות הניתנות להוכחה או להפרכה באמצעות ניסויים , תצפיות ומדידות . דרך הסיפור ההיסטורי של התפתחות החשיבה על מבנה החומר התלמידים לומדים כיצד מודל החלקיקים החליף את המודל שקדם לו . דוגמה מעניינת למהפכה העשויה להתרחש בעקבות מחקרים מדעיים מובאת בסוף הפרק , בפעילות הנוגעת לתגליתו של פרופ' דן שכטמן על מבנה הגבישים . בסוף הפרק התלמידים מתנסים גם בניתוח מחקר מדעי - ניסוי הגן הכימי שהתבצע במעבורת החלל קולומביה . . 2 בחינת תפיסות קודמות הנוגעות למבנה החומר - התפיסה האינטואיטיבית ( והשגויה ) הנפוצה היא שהחומר רציף , ושכל חלל שהוא תפוס על ידי חומרים ( כלומר : שאין ריק . ( תפיסה זו זהה לתפיסה של אמפדוקלס ושל אריסטו , ששלטה בעולם המדעי במשך יותר 2 , 000–מ שנה , עד לקבלתו של מודל החלקיקים כמודל המדעי המקובל למבנה החומר . על התלמידים לעבור שינוי תפיסתי , לתפיסה שונה לחלוטין שאינה אינטואיטיבית : החומר בנוי מחלקיקים הנמצאים בתנועה וביניהם ריק . שילוב הסיפור ההיסטורי בפרק ושילוב המודל הקדום על מבנה החומר נותן לגיטימציה לתפיסות הקודמות של התלמידים , ומאפשר הצצה להתפתחות המחשבה האנושית ולייחוד שבדרך החשיבה המדעית . התלמידים גם מתבקשים להמחיז ויכוח שיציג את שני המודלים העיקריים של מבנה החומר , ומתבקשים להציג טיעונים להוכחת צדקתו של כל צד . הפעילות מה בבקבוק ? היא פעילות הוראה דיאלוגית , המאפשרת לתלמידים לחשוף את תפיסותיהם ולקיים דיון בנוגע לתפיסות ולהסברים שהעלו המורה והתלמידים האחרים . . 3 מודל החלקיקים - מודל החלקיקים והמושגים הקשורים אליו הם מופשטים , והם קשים להבנה . כדי להקל על התלמידים את ההבנה של נושאים מופשטים אלה משולבות בספר המחשות והדמיות דיגיטליות , המציגות את הקשר בין רמת המקרו ( התופעה ) ורמת המיקרו ( החלקיקים , ( וכך מסייעות בהמחשתו . כן נעשה שימוש ב"מכונת הכדורים" ובדגמים אחרים הממחישים את המבנה החלקיקי של החומר . מומלץ לאפשר לתלמידים , במקומות המתאימים לכך , לצייר את ההסבר החלקיקי לתופעות מיקרוסקופיות . כאשר משתמשים במודל המייצג את המציאות חשוב לסייגו , ולאפשר לתלמידים למצוא את נקודות הדמיון והשוני בין המודל לבין המציאות . . 4 כוחות בין החלקיקים - תלמידים רבים מתקשים בהבנת הכוחות הפועלים בין החלקיקים . בפרק משולבים ניסויים המתארים תופעות מקרו ( יצירת טיפת מים , " הידבקות" מוטות מתכת , ( שאפשר להסביר אותן באמצעות כוחות המשיכה בין החלקיקים . . 5 לחץ הגז - גם מושג זה הוא מושג מופשט הקשה להבנה . הפרק מכיל דוגמאות והמחשות הקושרות בין תופעות יומיומיות הקשורות ללחץ הגז לבין ההסבר החלקיקי להן . המעבדה הווירטואלית תכונות הגזים מאפשרת לחקור את הגורמים המשפיעים על לחץ הגז ולחזק את הקשר בין רמת המקרו לרמת המיקרו . . 6 בלבול בין מקרו ומיקרו - תלמידים רבים מייחסים תכונות של החומר ( מקרו ) לחלקיק הבודד ( מיקרו , ( לדוגמה : תלמידים מייחסים צבע צהוב לחלקיק הגופרית או צורה של קובייה לחלקיק המוצק . בפרק מודגשת תפיסת החומר כצביר של חלקיקים , וחלקיקי החומר מאוירים ומומחשים בהדמיות תמיד בצורה אחידה ובצבע ניטרלי , ללא קשר לצבע החומר . בפרק מודגש כי האופן שבו החלקיקים צבורים הוא שקובע את תכונותיו של מצב הצבירה . . 7 מעברים בין רמת המקרו לרמת המיקרו - תלמידים רבים מתקשים ביצירת קשר בין תופעות מיקרוסקופיות כמו פעפוע לבין מודל החלקיקים . גם במקרה זה שימוש בהדמיות ובהמחשות מסייע מאוד ביצירת הקשר . חשוב להבחין גם בין תיאור התופעה ( רמת המקרו ) לבין ההסבר המדעי לפי מודל החלקיקים ( רמת המיקרו . ( מומלץ לשלב במקומות המתאימים פעילויות של בניית טיעון , שבהן התלמידים יסבירו תופעה מיקרוסקופית באמצעות מודל החלקיקים . לצורך כתיבת טיעון התלמידים יכולים להיעזר באתר הילקוט הדיגיטלי חט"ב - מדע וטכנולוגיה . לשם כך עליהם להיכנס לאתר , ומתחת לכותרת כלים ומעבדות עליהם ללחוץ על כלים לבניית מיומנויות ולבחור בטיעון .

السابق  |  التالي