אפקט החממה

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬ ‫נושא‪ :‬מערכות אקולוגיות ואיכות הסביבה‪/‬כיתה ו'‬

‫אפקט החממה‬

‫אתגר‬ ‫אוף‪ ,‬חם לי באוטו!‬ ‫באחד מימי חופשת הקיץ נסעה משפחת ספיר במכונית המשפחתית לחוף הים‪ .‬אמא‬ ‫החנתה את המכונית בחניון ובני המשפחה ירדו אל החוף‪ .‬לאחר שבילו כשעתיים בים‬ ‫החליטו לחזור הביתה‪ .‬משנכנסו למכונית החונה בשמש חשו כי טמפרטורת האוויר בתוכה‬ ‫גבוהה משמעותית מזו שבחוץ‪ .‬הבת‪ ,‬הדס‪ ,‬התלוננה שהיא חשה ברע ועיכבה את הנסיעה‬ ‫הביתה‪ .‬עזרו למשפחת ספיר להבין את השתנות הטמפרטורה בתוך המכונית (מהם‬ ‫הגורמים לשינויי הטמפרטורה‪ ,‬לדעתכם)?‬ ‫‪.‬‬

‫מה נחקור?‬ ‫‪ .1‬נחקור את המאפיינים של אפקט החממה באמצעות בניית מודל של חממה‪ ,‬המדמה את‬ ‫כדור הארץ‪.‬‬

‫‪imagine explore learn‬‬ ‫•‬

‫•‬

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬ ‫‪ .2‬נחקור את השפעת אפקט החממה על החיים בכדור הארץ‪.‬‬

‫ציוד וחומרים‬ ‫‪‬‬

‫טאבלט אינשטיין‪ +‬או לאבמייט איינשטיין‪+‬‬

‫‪‬‬

‫‪ 2‬חיישני טמפרטורה‬

‫‪‬‬

‫‪ 2‬מקלות בחישה מזכוכית‬

‫‪‬‬

‫‪ 2‬גומיות‬

‫‪‬‬

‫‪ 2‬כוסות כימיות – ‪ 150‬מ"ל‬

‫‪‬‬

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

‫‪‬‬

‫שקית פלסטיק שקופה (המשמשת לאריזת מזון)‬

‫‪‬‬

‫מנורת שולחן – ‪W 75/100‬‬

‫העמדת הניסוי‬ ‫עבודה קבוצתית‬ ‫‪ .1‬הפעילו את טאבלט אינשטיין‪ +‬או לאבמייט איינשטיין‪+‬‬ ‫‪ .2‬לחצו על תוכנת ה‪) MiLAB-‬‬

‫)‬

‫‪ .3‬הגדירו את מערך אוגר הנתונים‬

‫מערך אוגר הנתונים‬ ‫טמפרטורה (‪)2X‬‬ ‫קצב הדגימה‪:‬‬

‫כל ‪ 10‬שניות‬

‫משך הדגימה‪:‬‬

‫‪ 200‬שניות‬

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬ ‫רגע לפני‪...‬‬ ‫שערו באיזו כוס הטמפרטורה תהיה גבוהה יותר?‬ ‫בכוס עם כיסוי הפלסטיק לעומת הכוס ללא כיסוי הפלסטיק? הסבירו‬

‫ביצוע הניסוי‬

‫‪ .1‬חברו את חיישני הטמפרטורה לכל אחת מהיציאות הממוספרות של כבל המיני ‪ ,USB‬בחלקו‬ ‫העליון של הטאבלט‪.‬‬ ‫‪ .2‬וודאו שחיישני הטמפרטורה שאותם חיברתם לטאבלט נבחרו‪.‬‬ ‫‪ .3‬חברו כל חיישן טמפרטורה למקל זכוכית‪ ,‬כך שהחיישן יהיה במרחק של ‪ 3‬ס"מ מקצה המקל‪.‬‬ ‫גלגלו את הגומייה על החיישן והמקל יחד כדי לקבע אותו במקום‪.‬‬ ‫‪ .4‬מספרו את הכוסות (‪ )1,2‬והעמידו אותן על השולחן‪.‬‬ ‫‪ .5‬מלאו את הכוסות באדמה עד לגובה של ‪ 2‬ס"מ‪.‬‬ ‫‪ .6‬כסו רק אחת מהכוסות בשקית וקשרו בגומייה‪.‬‬ ‫‪ .7‬הכניסו כל אחד מהחיישנים לכוסות‪ ,‬שימו לב שמקל הזכוכית נוגע באדמה וחיישן‬ ‫הטמפרטורה נמצא באוויר‪.‬‬ ‫‪ .8‬הניחו את מנורת השולחן בגובה של ‪ 30‬ס"מ מעל הכוסות ובמרחק שווה בין הכוסות‪,‬‬ ‫והדליקו את המנורה‪.‬‬

‫‪imagine explore learn‬‬ ‫•‬

‫•‬

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬

‫‪ .9‬לחצו על צלמית התחל (‬

‫)‪ ,‬כדי להתחיל רישום של הנתונים‪ .‬מדדו את הטמפרטורה‬

‫בשתי הכוסות עד להתייצבות‪.‬‬ ‫‪ .10‬צפו בגרפים המתקבלים ממדידת הטמפרטורות בשתי הכוסות‪.‬‬ ‫‪ .11‬לאחר שהתהליך הסתיים שמרו את הנתונים על‪-‬ידי לחיצה על צלמית שמור (‬

‫) בסרגל‬

‫הכלים העליון‪.‬‬

‫עיבוד נתונים‬ ‫‪ .1‬הקישו בגרף ‪ 1‬על הטמפרטורה הסופית שנמדדה‪.‬‬ ‫‪ .2‬הקישו בגרף ‪ 2‬על הטמפרטורה הסופית שנמדדה ‪.‬‬ ‫‪ .3‬מה הפרש הטמפרטורות שהתקבל בין שתי הכוסות?‬ ‫‪ .4‬העלו את הממצאים של הקבוצה לטבלה שיתופית ב‪.Google Doc-‬‬

‫‪0‬‬

‫עם אטמוספירה‬

‫טמפרטורה (‪)O-2 C‬‬

‫‪0‬‬

‫טמפרטורה (‪)O-1 C‬‬

‫גרף לדוגמה‬

‫בלי אטמוספירה‬

‫זמן (‪)S‬‬

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬

‫תוצאות ומסקנות‬ ‫דיון במליאה‬ ‫‪ .1‬מהם הגורמים השווים בשתי הכוסות?‬ ‫‪ .2‬מהו הגורם השונה שנבדק?‬ ‫‪ .3‬מי הגורם המשפיע? מי הגורם המושפע?‬ ‫‪ .4‬מדוע היה חשוב להקפיד על תנאים שווים בשתי הכוסות‪ ,‬פרט לשקית שעטפה את הכוס?‬ ‫‪ .5‬מה מדמה שקית הפלסטיק במערכת הניסוי?‬ ‫‪ .6‬מה בתוצאות הניסוי מלמד אותנו על התופעה של אפקט החממה?‬ ‫‪ .7‬מהי המסקנה מהניסוי?‬

‫יישום‬ ‫‪‬‬

‫חשבו על דרך מעניינת ומקורית להציג במליאה את המידע שאספתם בשלבי הניסוי‬ ‫והחקירה‪.‬‬ ‫(לדוגמא הכנת כרזה‪ ,‬הרצאה‪ ,‬הצגה‪ ,‬קומיקס‪ ,‬ראיון‪ ,‬משחק‪ ,‬שיר תרשים זרימה ועוד‪).‬‬

‫חקירת המשך‬ ‫אילו גורמים עלולים להשפיע על אפקט החממה?‬

‫‪imagine explore learn‬‬ ‫•‬

‫•‬

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬

‫רקע מדעי‬ ‫מהו אפקט החממה? אנרגיית קרינה (אור) מהשמש פוגעת בגופים בכדור הארץ‪ ,‬חלק‬ ‫מהקרינה מוחזר לחלל כקרינה תת‪-‬אדומה (אינפרא‪-‬אדום)‪ ,‬גזי החממה ]פחמן‪-‬דו‪-‬חמצני‬ ‫)‪,(CO2‬מתאן (‪ ,(CH4‬פריאונים )‪ [(CFC‬העוטפים את האטמוספירה בולעים את קרינת‬ ‫האינפרא אדום שנפלטת וגורמים לעלייה של הטמפרטורה בכדור הארץ‪.‬‬ ‫אפקט החממה מאפשר את קיומם של כל היצורים חיים בכדוה"א‪ .‬הטמפרטורה הממוצעת של‬ ‫פני השטח בכדור הארץ עומדת על כ‪ 15 -‬מעלות צלזיוס‪ .‬בהעדר אפקט החממה הטמפרטורה‬ ‫על‪-‬פני כדור הארץ הייתה קרה יותר בכ‪ 33 -‬מעלות צלזיוס – כלומר‪ ,‬מתחת לנקודת הקיפאון של‬ ‫המים‪ .‬לאפקט החממה השפעות חיוביות המאפשרות חיים‪ ,‬יחד עם זאת יש גם השפעות‬ ‫שליליות‪ .‬א פקט החממה גורם ועלול לגרום לנזקים סביבתיים אדירים‪ .‬רוב החוקרים טוענים כי‬ ‫אפקט החממה הוא אחד הגורמים המרכזיים לשינויים במזג האוויר ולהתחממות הגלובלית‪ ,‬אשר‬ ‫עלולה לגרום להתכת הקרחונים בקטבים‪ ,‬עליית גובה פני הים‪ ,‬הפיכת אזורים נרחבים על כדור‬ ‫הארץ למדבריות‪ ,‬קירורה של צפון אירופה בשל שיבוש בזרם הגולף‪ ,‬ולמהפכה שלמה באקלים‬ ‫כדור הארץ‪ .‬חוקרים רבים תומכים בתאוריה שלפיה ההתחממות המוגזמת נובעת מפעילות‬ ‫אנושית ותעשייתית‪ ,‬הגורמת לפליטה מוגברת של גזי חממה‪ .‬ההסכמה המדעית בקשר‬ ‫להשפעת התגברות אפקט החממה‪ ,‬הובילה את המדינות המפותחות המובילות להכריז על‬ ‫תמיכתן בפתרון הבעיה זו‪ .‬תמיכה זו התבטאה בהחלטות שהתקבלו בוועידת קיוטו‪ ,‬בה התחייבו‬ ‫מדינות רבות להפחית את כמות גזי החממה אשר הן פולטות‪.‬‬