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.