השתנות יומית בטמפרטורה והשלכותיה על התנהגות ציפורים יציבות בחצר בית הספר (תצפית :פעילות חוץ כיתתית) -מדריך למורה נושא שכבת גיל זמן רציונאל
חקר ציפורים יציבות בחצר בית הספר כיתה ד' 3תצפיות בטווח של שבוע -עד שבועיים. יחידה זו עוסקת בנושא מערכות אקולוגיות ,יחסי גומלין בין יצורים ובינם לבין סביבתם במסגרת תחום התוכן -מדעי החיים -ביולוגיה. היחידה מתמקדת בחקר ציפורים יציבות במסגרת תוכנית חקר ציפורים בשילוב מעבדה ממוחשבת .תכנית החקר בשכבת ד' מתמקדת בחקר עופות יציבים בחצר בית הספר (למשל: דרור ,מאינה,דררה ,צוצלת ,יונה ,עורב אפור ,צופית בולבול וירגזי) .כל החומר בנושא תהליך חקר ציפורים יציבות נמצא באתר למנהל המדע והטכנולוגיה תחת :הוראה בדרך החקר . ייחודה של היחידה בכך שהיא מאפשרת לתלמיד בנוסף לתצפית התיאורית ,להוסיף מדידות כמותיות של הטמפרטורה במשך היום (כחלק מתנאי מזג אוויר) כדי לבחון את ההשתנות היומית בטמפרטורה והשלכותיה על התנהגות הציפורים (אכילה ,תקשורת ,התאמה) .התלמידים אוספים בטבלה נתונים על הטמפרטורה ,תנאי מזג האוויר והתנהגות הציפורים ,בשעות שונות ביום במשך 3תצפיות .בסיכום התלמידים משווים את תוצאות התצפיות בין הקבוצות ובוחנים עד כמה הטמפרטורה שנמדדה במקומות השונים בחצר בית הספר ,היתה דומה או שונה ועד כמה התנהגות הציפורים היתה דומה או שונה( .יש לזכור כי בתצפית ,בשונה מניסוי משפיעים כמה גורמים ואנחנו לא יכולים להפריד ביניהם כך שיש לקחת בחשבון כי גורמים נוספים עלולים להשפיע בתצפית על התנהגות הציפורים מעבר להשתנות הטמפרטורה למשל ,רוח פתאומית שנושבת ,הופעה של ציפורים אחרות וכו'). תופעות הקשורות במזג אוויר :עננים נוצרים כאשר נוצרות באטמוספירה טיפות מים זעירות.ליצירת הטיפות דרושים תנאים של :טמפרטורות נמוכות ,אידי מים רבים והימצאות של חלקיקים שונים באוויר המשמשים כ"גרעיני עיבוי" .הטיפות מתחברות זו לזו עד שהן מגיעות לגודל של 1מ"מ ואז הן שוקעות ונופלות כלפי מטה .משקעים הוא שם כולל לתופעה של של ירידת טיפות מים מהענן בצורה של גשם ,של פתיתי שלג או ברד .ערפל הוא ענן הנוצר סמוך לפני הקרקע ,כאשר הקרקע קרה מאוד וגורמת להתעבות של אדי מים .הערפל מתפזר כאשר כאשר השמש מחממת וגורמת לאידוי של טיפות המים בענן .רוח היא תנועה של אוויר הנגרמת מהבדלים בלחצי האוויר באטמוספירה .אובך נוצר כאשר רוחות המגיעות מאזורים מדבריים נושאות איתן גרגירי אבק קטנים. תצפית בעונת הקייץ :חודשי הקייץ הם תקופת קינון למינים רבים של צפורים יציבות בינהן: דרור ,צופית ,בולבול צהוב שת ופשוש. תצפית בעונת סתיו :בסתיו יש תופעות מעניינות של התקהלות ציפורים ללהקות גדולות .למשל, להקות שלמות של דרור הבית מתקבצות מידי ערב ומשמיעות קולולת חזקים.ההתקהלות עוזרת לציפורים להתגונן מפני טורפים המגיעים לארץ בסתיו ובינהם הנץ .ישנם מינים של ציפורים יציבות המרחיבות את תחום המחיה שלהן ומתפזרות על פני אזורים רבים יותר בארץ .למשל,
imagine explore learn •
•
הצופית דוגרת בעיקר בצפון הארץ ומתפזרת בסתיו גם לאזורים במרכז הארץ. (נלקח מתוך מדריך למורה-מסע מדע)
דף תצפי ת בציפורים ציפורים בחצר הבי תdocx.
מטרות תוכן וציוני דרך
(נלקח מתוך תכנית חקר הצפורים )
מדעי החיים – ביולוגיה רעיונות והדגשים:
מערכות אקולוגיות
יחסי גומלין בין יצורים חיים לסביבתם
ציוני דרך: יחסי גומלין יצורים סביבה -הסביבה כמספקת צרכים חיוניים לבעלי חיים המגוון בטבע :בעלי חיים -השוני בין בעלי חיים במבנה ובצורה. צרכי קיום חיוניים -צרכים חיוניים לקיום בעלי חיים .דרכים שונות שבאמצעותן בעלי חיים משיגים צרכים החיוניים לקיומם.
מושגים
ציפורים יציבות ( דרור ,מאינה,דררה ,צוצלת ,יונה ,עורב אפור ,צופית בולבול וירגזי) מזג –אוויר, עננות ,רוח ,משקעים,
עיקריים ידע קודם נדרש מיומנויות המאה 21-
ידע תחום התוכן: מיומנויות למידה: .מיומנויות חקר וגילוי: עריכת תצפית ,איסוף וארגון מידע ,קריאת נתונים מגרף ,כתיבת תוצאות ,הסקת מסקנות. חשיבה ביקורתית
מהלך הפעילות אתגר התלמידים אוספים מידע על 2מתוך הציפורים היציבות ,מכינים כרטיס אפיון ובהמשך מעלים את כרטיס האפיון למסמך שיתופי כיתתי .המטרה היא שכל תלמיד יכיר את מגוון מיני הציפורים
אתגר
היציבות בחצר בית הספר כדי להקל על זיהויין במהלך התצפיות.
לחצו על הקישור :מגוון עופות יציבים בחרו 2ציפורים מתוך הרשימה לחקר מידעני. לחצו על הקישור עופות יציבים ואספו מידע על 2הצפורים .הכינו כרטיסי איפיון לכל אחת מהציפורים והעלו את התוצרים למסמך שיתופי.
מה נחקור? התלמידים מתבקשים לתאר את תנאי מזג האוויר כדי להשליך על התנהגות הציפורים .עליהם לתאר באופן מילולי את העננות (האם מעונן?סגרירי? שרבי?האם יש ענני גשם? כמות העננים? סוג העננים?) את המשקעים (האם יום התצפית גשום?לא גשום?יורד שלג? ברד?) את הרוח (רוח חזקה? חלשה? אין רוח? רוח חמה?) ולמדוד את הטמפרטורה (מידע כמותי).בנוסף הם מצלמים את תמונות הציפורים בכל אחת מהתצפיות ומוסיפים עוד נדבך חזותי לתצפית .גיוון סגנון התיעוד מאפשר לחלק גדול יותר של ילדים לקחת חלק בתצפית .ההוראה שהתלמידים מקבלים היא לבצע 3תצפיות ,כדי להימנע מתנודות גדולות בטמפרטורה כדאי לבצע את התצפיות בטווח של שבוע עד שבועיים ,במיוחד בעונת מעבר .אחרת יבואו לידי ביטוי שינויים עונתיים במקום שינויים יומיים .בכל תצפית -התלמידים יוצאים 3פעמים ,בשעות שונות של היום למדוד את הטמפרטורה. נערוך תצפיות סביב ציפורים יציבות בחצר בית הספר .המטרה של התצפיות היא לראות האם שינויים בטמפרטורה לאורך היום משליכים על התנהגות הציפורים? לשם כך נמדוד את הטמפרטורה בשעות שונות ביום במשך 3ימים במהלך שבוע -שבועיים, בכל יום נבצע 3מדידות ונעקוב אחר דפוסי ההתנהגות .דף התצפית בציפורם יכלול: מידע כמותי :מדידות של טמפרטורת האוויר. מידע תיאורי:
התנהגות הציפורים.
תיאור תנאי מזג האוויר: תיאור העננות:האם היום מעונן וסגרירי מול יום לא מעונן ,כמות העננים ,סוג העננים. תיאור המשקעים :האם יום התצפית גשום? איזה סוג משקעים יורדים: שם?ברד? תיאור הרוח :האם נושבת רוח? מהירות :חזקה? חלשה?
צילום הציפורים :צלמו את הצפורים מרחוק בזמן הפעילות והתצפית.
טאבלט איינשטיין +או לאבמייט איינשטיין+
ציוד כאמור היחידה הנ"ל משתלבת בתצפית החקר במסגרת :הוראה בדרך החקר .דף התצפית הקבוצתי שמוצע כאן אינו מחייב וניתן לבנות דף אחר ולכלול בו מדידות של טמפרטורה .מומלץ
הכנה לתצפית ולמדידות
לערוך דיון עם התלמידים לפני התצפית בנושאים הבאים: שעות מדידת הטמפרטורה -מהו מרווח השעות הרצוי כדי שנוכל לראות הבדלים בטמפרטורה במהלך היום? (מומלץ כמובן לצאת בבוקר מוקדם ,בצהרים ובסוף יום הלימודים). מדוע חשוב שגורם השעות יהיה קבוע בכל תצפית ? (כדי שנוכל לשמור על גורמים קבועים )
מקום התצפית-
האם כל קבוצה תערוך תצפית במקום אחד קבוע? האם כל הקבוצות יערכו
את התצפית באותו המקום? במה תורמות תצפיות במקומות שונים ברחבי בית הספר? (גם כאן כדי לשמור על גורמים קבועים כל קבוצה בוחרת מקום אחד ועורכת את כל 3התצפיות שלה באותו המקום שבחרה .מצד שני חשוב שהקבוצות יתפרסו במקומות שונים ברחבי בית הספר כדי שיוכלו לערוך השוואות בין ממצאי הקבוצות ולהסיק מסקנות). מהימנות המדידות -מדוע חשוב לחזור על המדידות של הטמפרטורה ? (כדי להגביר את מהימנות המדידות מבצעים חזרה על המדידות ומוודאים שבכל פעם מקבלים תוצאה דומה, התלמידים מתבקשים לבחור תוצאה אחת מתוך 3המדידות לתיעוד הכיתתי).
תוצרים מצופים-
התלמידים מגישים שני תוצרים שיתופיים:
מסמך קבוצתי כדוגמת דף התצפית (הכולל מידע תיאורי על מזג האוויר ,התנהגות הציפורים ) ,מידע כמותי על הטמפרטורה ומידע צילומי על הציפורים) מסמך כיתתי להשוואה בין הקבוצות ,הכולל תיעוד של מקום התצפית ,שעת התצפית, הטמפרטורה והתנהגות הציפורים שנצפתה .אפשר להוסיף עמודה לתמונות. להלן דוגמה למסמך כיתתי:
מקום ושעת המדידה
הטמפרטורה שנמדדה
התנהגות הציפורים
עבודה קבוצתית .1לפניכם דוגמה לדף תצפית (קבוצתי) בצפורים הכולל מדידות של :טמפרטורת האוויר ותיאור של תנאי מזג האוויר במהלך היום. תצפית ראשונה שמות תלמידי הקבוצה ___________:שם העונה _______:יום ________
תיאור תנאי מזג אוויר (עננות
שעה מדידה טמפרטורה ומקום 1 (צלזיוס) התצפית
התנהגות /תופעה שם מיוחדת פעילות הציפור שנצפתה הציפור
משקעים רוח) חזרה 1 חזרה 2 חזרה 3
.2
.3 .4 .5
עליכם לבצע את התצפית בחצר בית הספר 3פעמים ,בשעות שונות במהלך היום ,בכל פעם שאתם יוצאים מדדו תחילה את הטמפרטורה ואחריה ערכו תצפית על תנאי מזג האוויר והתנהגות הציפורים. כדי לקבל מדידה מהימנה של הטמפרטורה חזרו על מדידת הטמפרטורה 3פעמים .שימו לב שבכל פעם אתם מקבלים תוצאות דומות. את המעקב אחר הצפורים יש לבצע ב 3-תצפיות שונות במהלך שבוע עד שבועיים ,הקפידו לבצע את המדידות בכל 3התצפיות באותו מקום ובאותן שעות. בנוסף לדף התצפית של קבוצתכם ,צרו מסמך משותף לכל הכיתה ,ציינו בו :מקום ושעת המדידה ,הטמפרטורה שנמדדה והתנהגות הציפורים שנצפתה.
.1הפעילו את טאבלט אינשטיין +או לאבמייט איינשטיין+
מערך אוגר הנתונים
.2לחצו על תוכנת ה) MiLAB-
)
.3הגדירו את מערך אוגר הנתונים טמפרטורה פנימי ()- 30-50 0°c קצב הדגימה:
1בשנייה
משך הדגימה:
30שניות
עבודה קבוצתית
ביצוע התצפית והמדידות
התלמידים מבצעים את הניסוי בהתאם לדיון שהתקיים בהכנה למדידות ולתצפיות .חשוב להדגיש כי בתוצר הכיתתי השיתופי ,התלמידים בוחרים את אחת המדידות של הטמפרטורה לתיעוד מתוך 3החזרות שביצעו.
.1צאו לחצר בית הספר ,בחרו מקום לתצפית ,ערכו את התצפית והשלימו את טבלאות
איסוף הנתונים. .2הקפידו לחזור על כל מדידה של הטמפרטורה 3פעמים .שימו לב שאתם מקבלים תוצאות מדידה דומות ,מתוך כל התוצאות שקיבלתם בחרו אחת לתיעוד במסמכים השיתופיים. .3העזרו בדף התצפית הקבוצתי לתיעוד ממצאי התצפיות של קבוצתכם .והעלו את הממצאים למסמך שיתופי כיתתי .במסמך הכיתתי התייחסו לממצאים הבאים: מקום ושעת המדידה הטמפרטורה (מכל מדידה בחרו את אחת התוצאות לתיעוד) התנהגות הציפורים.
כל תצפית כוללת 3טבלאות ל 3-מדידות טמפרטורה ,בשעות שונות במהלך היום .בכל מדידת טמפרטורה התלמידים עורכים 3חזרות .לרשות התלמידים מצורף אתר לתחזית מזג האוויר כמקור השוואה למדידות הטמפרטורה ולמידע התיאורי של מזג האוויר.
עיבוד נתונים
השלימו את הטבלאות במהלך התצפית היומית .שימו לב שבכל פעם שאתם עורכים חזרה על המדידה אתם מקבלים תוצאות דומות .אם לא קיבלתם תוצאות דומות בדקו: האם המספרים שקיבלתם במדידות הגיוניים לעונה שאתם מודדים? (להשוואה תוכלו להעזר באתר :תחזית מזג אוויר-ישראל). דף תצפי ת בציפורים ציפורים בחצר הבי תdocx.
העזרו בדף התצפית כדי למלא את הטבלאות הבאות: תצפית ראשונה :שם העונה___________: מדידה טמפרטורה שעה 1 ומקום (צלזיוס)
תיאור תנאי מזג אוויר (עננות משקעים רוח)
חזרה 1 חזרה 2 חזרה 3
(נלקח מתוך תכנית חקר הצפורים) יום ________
התנהגות /תופעה שם מיוחדת פעילות הציפור שנצפתה הציפור
מדידה טמפרטורה שעה 2 ומקום (צלזיוס)
תיאור תנאי מזג אוויר (עננות
התנהגות /תופעה שם מיוחדת פעילות הציפור שנצפתה הציפור
משקעים רוח) חזרה 1 חזרה 2 חזרה 3
מדידה טמפרטורה שעה 3 ומקום (צלזיוס)
תיאור תנאי מזג אוויר (עננות משקעים רוח)
חזרה 1 חזרה 2 חזרה 3
התנהגות /תופעה שם מיוחדת פעילות הציפור שנצפתה הציפור
תוצאות ומסקנות
יש למקד את הדיון לתוצאות מדידות הטמפרטורות ולהתנהגות הציפורים כאשר מיפוי התוצאות מתמקד פעם בהבדלים של מדידות הטמפרטורה באותה שעה בכל קבוצה ,לעומת ההבדלים במדידות הטמפרטורה בין הקבוצות בשעות השונות .וכן מה היו ההבדלים בהתנהגות הציפורים שנצפו באותה השעה בכל קבוצה ,לעומת ההבדלים בהתנהגות ציפורים שנצפו בין הקבוצות בשעות השונות.
תוצאות מדידות טמפרטורה
התנהגות ציפורים
בכל קבוצה
בין הקבוצות
התוצאות והמסקנות מוצגות יחד אך יש להדגיש בפני התלמידים כי התוצאות הן מידע ישיר שאוספים מתוך הנתונים שנאספו בטבלאות (למשל ,מה הייתה הטמפרטורה בשעות ?XX במהלך היום? מהו טווח הטמפרטורות?מה היתה ההתנהגות של הציפורים שנצפתה בשעות ?XXמה היתה התנהגות הציפורים שנצפתה בטמפרטורות ?YYוכו) .ואילו מסקנות הן המידע העקיף שניתן להסיק על הנתונים שנאספו ( עד כמה משתנה הטמפרטורה בשעות השונות? עד כמה התנהגות הציפורים משתנה בשעות השונות?במסקנות יש לקחת בחשבון שבתצפית משפיעים כמה גורמים ואנחנו לא יכולים להפריד ביניהם למשל ,רוח פתאומית שנושבת ,ציפורים טורפות שמגיעות ,כל אלה משפיעים על התנהגות הציפורים) .להלן נקודות נוספות לדיון: .1 .2 .3 .4 .5
באזו שעה הייתה פעילות מירבית של הציפורים? האם סוג הפעילות השתנה בשעות השונות? מה קורה כשקר? האם ראיתם ציפורים עפות בזמן גשם? האם הציפורים מתקהלות יחדיו או שהן נפרדות מקבוצת הציפורים?. האם הן מחפשות מזון בקבוצה או לבד?
הביטו בנתונים של התצפיות הקבוצתית ורשמו: .6מה היה טווח הטמפרטורות שנמדד בשעות שונות במהלך היום בכל אחת מהתצפית? (טווח טמפרטורות = הטמפרטורה הנמוכה ביותר שנמדדה עד הטמפרטורה הגבוהה ביותר שנמדדה). תצפית :1מטמפרטורה_____ עד טמפרטורה_____ תצפית :2מטמפרטורה_____ עד טמפרטורה_____ תצפית :3מטמפרטורה_____ עד טמפרטורה_____ .7מה ראיתם בתצפיות שביצעתם על התנהגות הציפורים באותן השעות? באיזו מידה הבחנתם בהבדלים בהתנהגות הציפורים בשעות השונות?
דיון במליאה
.8האם היו הבדלים במדידות הטמפרטורה שבוצעו באותה שעה על ידי כל קבוצה? האם היו הבדלים במדידת הטמפרטורות שבוצעו באותה השעה בין הקבוצות? .9האם היו הבדלים בהתנהגות הציפורים שנצפו באותה שעה על ידי כל קבוצה? האם היו הבדלים בהתנהגות הציפורים שנצפו באותה שעה בין הקבוצות? .10דונו בתוצאות התצפיות בין הקבוצות השונות: .11הטמפרטורה שנמדדה היתה דומה /שונה .21התנהגות הציפורים היתה דומה /שונה .13האם במקומות שונים צפיתם בהתנהגויות שונות של הציפורים (שימו לב שלא רק הטמפרטורה משפיעה אלא גם גורמים אחרים למשל ,רוח חזקה פתאומית שנושבת ,טורף שמגיע). .14האם התנהגות הציפורים משתנה בשעות השונות?
באזו שעה הייתה פעילות מירבית של הציפורים? האם סוג הפעילות השתנה בשעות השונות? מה קורה כשקר? האם ראיתם ציפורים עפות בזמן גשם? האם הציפורים מתקהלות יחדיו או שהן נפרדות מקבוצת הציפורים .האם הן מחפשות מזון בקבוצה או לבד.
יהיה מעניין לערוך את אותן תצפיות בעונות שונות ולראות את דפוסי ההתנהגות של הציפורים בעונות השונות. חקירת המשך
רקע מדעי
חזרו על התצפיות בעונה אחרת במהלך השנה .והשוו בין תוצאות הטמפרטורות ובין דפוסי התנהגות הציפורים שהתקבלו בתצפיות בעונות השונות. ציפורים יציבות הן ציפורים שנמצאות בארץ בכל עונות השנה,הן מקננות בארץ וגם חורפות בה. בין הציפורים היציבות נמנים הבולבול ,הצופית,דרור הבית ,פשוש ,צוצלת ועוד. חודשי הקייץ הם תקופת קינון למינים רבים של ציפורים יציבות ובהן דרור הבית ,צופית בוהקת, בולבול צהוב שת ופשוש .אצל הבולבולים שסיימו את תקופת הקינון וגידול הצאצאים רואים תופעה מעניינת – הזכרים והנקבות מתקהלים יחד ,מסתדרים בשורות ומתחילים בריקוד שבו כל זוג עף בקו ישר לאוויר ,נוקש במקור וחוזר למקומו ,ואז זוג אחר של ציפורים חוזר על אותו מהלך של ריקוד. בסתיו יש תופעות מעניינות של התקהלות ציפורים ללהקות גדולות למשל ,להקות גדולות של דרור הבית מתקבצות ומשמיעות קולות חזקים מאוד .גם העפרוני ,החוחית הסנונית ועורב אפור מתקבצים ללהקות גדולות .ההתקהלות עוזרת לציפורים להתגונן מפני טורפים המגיעים לארץ בסתיו ,בינהם הנץ. (נלקח מתוך מסע מדע)