מדינת ישראל
משרד החינוך
המינהל למדע וטכנולוגיה
מחזור המים בטבע
מדע וטכנולוגיה
נושא השיעור המחזור המים בטבע
פיתוח
כתיבה ופיתוח פועה קושמן, רונית כהן
עריכההדס כץ שדה-חן
ייעוץ פדגוגיד"ר שרה קלצ'קו, הדס כץ שדה-חן
ייעוץ מדעיד"ר שרה קלצ'קו
שכבת הגיל כיתה ד
משך השיעור 100 דקות (שני שיעורים בני 50 דקות כל אחד, מומלץ להעבירם ברצף)
רציונל למורה יחידה זו עוסקת במחזוריות המים בטבע.
בתחילתה התלמידים צופים בסרטון אנימציה הממחיש את מחזור המים בטבע, אחר כך הם עורכים ניסוי בכיתה שבו מודגמים השינויים במצב הצבירה של המים, ואחר כך הם עובדים בקבוצות לייצוג השינויים במצב הצבירה של החומר מים במהלך מחזור המים בטבע.
הפעילות מקשרת בין מצבי הצבירה של המים לבין התהליכים המובילים לשינויים, ובהם התאדות והתנדפות של הנוזל מים והתעבות אדי מים.
צשאשרםא הקשר לתכנית
הלימודים
תחום תוכן
מדעי החומר ומדעי כדור הארץ והיקום
תחום משנה
חומרים
סטנדרט
1.2. התלמידים יכירו את תכונות חומרים ושינויים המתרחשים בחומרים. בנוסף, התלמידים יכירו שימושים אפשריים בחומרים, וילמדו כיצד משפיע ניצולם על החברה ועל הסביבה.
1.4. התלמידים יכירו את מערכות היקום ואת מערכות כדור הארץ, וילמדו על התופעות המתרחשות בהן.
סטנדרט משנה
1.2.א. התלמידים יכירו את תכונות החומרים מעולם הדומם, ואת כללי הבטיחות בשימוש בחומרים.
1.4.א. התלמידים ילמדו על תופעות המתרחשות בכדור הארץ.
ציוני דרך
  • 1.2.ב. התלמידים ילמדו על שינויים בחומר: מצבי צבירה.
  • 1.4.ב. התלמידים ילמדו על תופעות מחזוריות: מחזור המים.
מטרות התוכן
ומיומנויות
מטרות תוכן
  • 1.2.ב. התלמידים ילמדו על שינויים בחומר: מצבי צבירה.
  • 1.4.ב. התלמידים ילמדו על תופעות מחזוריות: מחזור המים.
מיומנויות
  • ביצוע תצפית, השוואה, חשיבה ביקורתית ומיומנויות חשיבה מסדר גבוה, כגון ניתוח, הסקת מסקנות, יישום ורפלקציה, חשיבה יצירתית וכד'
רצף מומלץ להבניית הנושא (שיעורים קודמים בנושא)
מושגים עיקריים
  • מחזור המים בטבע
  • התאדות או התנדפות
  • התעבות
ידע מוקדם
לשיעור
  • התלמידים יודעים מהו גשם, מהם עננים ומהם אדי מים.
חומרי הוראה
(כתובים ומתוקשבים)
סרטון חומרי הוראה כתובים
  • מצגות ממגוון אתרים באינטרנט, כגון אופק, מט"ח, מט"ר ואתר עיריית חיפה
עזרים נוספים ספרי הלימוד שבהם מופיעים הנושאים הנדונים ביחידה
  • במבט חדש, כיתה ד, פרק 3, עמ' 112–121
  • מסע מדע ד, הוצאת כנרת, עמ' 57–61
  • מדע בעידן טכנולוגי, חלק 4, הוצאת רכס, עמ' 70–104
היענות לשונוּת
  • שילוב אמצעי המחשה דיגיטליים והדגמה במהלך השיעור
תוצרי הלמידה התלמיד יגיש תרשים זרימה המתאר את מחזור המים בטבע ומסביר אותו.
התלמיד ידע לארגן מידע שנאסף מתצפית בתוך טבלה.
התלמיד יכתוב סיפור לפי הידע והתובנות שרכש בשיעור.
ציוד לשיעור
מהלך השיעור
מהלך ההוראה תיאור הפעילות זמן
פתיחה יחידת ההוראה כוללת שלושה חלקים:
חלק 1
מהו "מחזור המים בטבע"? – חשיפה, איתור ידע קודם ושאילת שאלות
חלק 2
הדגמה של מחזור המים בטבע – חקירה ותרגול
חלק 3
מחזור המים בטבע – סיכום ורפלקציה
הנחיות לתלמיד המלצות למורה
חלק 1: מהו "מחזור המים בטבע"? – חשיפה, איתור ידע קודם ושאילת שאלות

עבודה אישית

  1. כתבו מה אתם יודעים על מחזור המים בטבע.
  2. התבוננו בהדמיה של מחזור המים בטבע.
השוו את מה שראיתם עם הדברים שכתבתם במחברתכם.
אם נמצאו טעויות בתשובתכם, תקנו אותן בהתאם.

דיון בכיתה
  1. כיצד נוצרים העננים?
  2. כיצד חוזרים המים מהאוויר לקרקע?
  3. תארו את השינויים שעובר החומר מים בכל אחד מהשלבים של מחזור המים.
  4. פרשו את המושגים מחזור המים בטבע ומשקעים.
חלק 1: מהו "מחזור המים בטבע"? – חשיפה, איתור ידע קודם ושאילת שאלות

עבודה אישית

צפייה בסרטון סימולציה, שמטרתה לבדוק את הידע המוקדם של התלמידים ולתקן תפיסות שגויות שאולי היו להם.
את ההדמיה מחזור המים אפשר להקרין באמצעות מחשב ומקרן או באמצעות לוח אינטראקטיבי.

דיון בכיתה
שאלה 1 – היווצרות העננים. המים מגיעים אל האוויר מגופי מים בפני הקרקע ומצמחים, בצורת אדי מים. כשהטמפרטורה נמוכה ויש מספיק אדי מים באוויר נוצרים עננים.
שאלה 2 – חזרת המים. המים חוזרים לקרקע בצורת משקעים – שלג, גשם וברד.
שאלה 3 – השינויים שעובר החומר מים. בתהליך ההתאדות וההתנדפות מים עוברים ממצב צבירה נוזלי לגזי (אדי מים). כשהטמפרטורה נמוכה אדי המים באוויר מתעבים והופכים לנוזל, או שהם קופאים והופכים לחלקיקי קרח. עננים הם מצבור של טיפות מים זעירות או של גושי קרח זעירים. כשהם מתמזגים הם יוצרים טיפות מים וגושי קרח, וכשאלו כבדים דיים הם יורדים לקרקע כמשקעים.
15 ד'
גוף השיעור הנחיות לתלמיד המלצות למורה
חלק 2: הדגמה של מחזור המים בטבע – חקירה ותרגול
עבודה אישית

  1. צפו בניסוי הממחיש שינויים במצב הצבירה של המים.
  2. השלימו את הטבלה שלפניכם:
    התהליך שבוצעהשינוי במים
    שלב אחימום על אש
    שלב בקירור בקרח
  3. הסבירו מה גרם את השינויים במים.
  4. מה הקשר בין שינויים אלה למחזור המים בטבע?
  5. הסיקו מסקנות מהניסוי.

דיון במליאה
  1. מה ראינו בניסוי?
  2. מה הקשר בין מצבי הצבירה של המים לבין מה שראינו בניסוי?
  3. מה המסקנות מהניסוי?
  4. מה אפשר ללמוד מהניסוי על מחזור המים בטבע?
חלק 2: הדגמה של מחזור המים בטבע – חקירה ותרגול
עבודה אישית

ביצוע ניסוי בכיתה להדגמת מחזור המים:
חימום מים בגזייה עד שרואים קיטור לבן. המים מתאדים. שלב: התאדות או התנדפות.
הנחת צלחת או כל משטח קר אחר מעל הקיטור העולה, עד שנוצרות טיפות על המשטח. שלב: קירור או התעבות.
הערה: את המשטח שמניחים מעל אדי הקיטור יש להרים לזווית של 45 מעלות, כדי שהתלמידים יוכלו לראות כיצד האדים מתעבים לטיפות קטנות, ואלו מתלכדות לטיפות גדולות יותר ומטפטפות בחזרה למטה.

המלצות
  • רצוי להניח קרח על המשטח, כדי לזרז את התעבות אדי המים ואת ירידת ה"גשם".
  • אפשר לעסוק גם בקשר בין גודל הטיפות לטפטוף.

דיון במליאה
שאלה 2 – הקשר בין מצבי הצבירה לניסוי. את השאלה הזו אפשר גם לשאול כך: "מה משפיע על מצב הצבירה של המים?"
התשובה המצופה: חימום וקירור גורמים שינויים במצבי הצבירה של המים. חימום גורם התאדות והתנדפות (כשמים מתאדים ואינם רותחים, כמו מה שקורה בטבע), וקירור גורם עיבוי.
15 ד'
מחזור המים בטבע

עבודה בקבוצות

פעלו על פי ההנחיות, וסכמו את עבודתכם בקצרה כדי להציגה במליאת הכיתה.
קבוצה א
התפצלו לשני צוותים.
  1. המשימה לצוות הראשון
    1. סרטטו במחשב תרשים המתאר את השינויים שעברו המים בהדגמה.
    2. לוו את התרשים בהסבר מילולי.
    בתרשים ובהסברים ציינו את המילים האלה: חימום, קירור, התאדות או התנדפות, התעבות, טפטוף.
    תוכלו להיעזר בתכנה SMARTART באופיס. תדריך להכנת תרשים זרימה ב-Smart Art.
  2. המשימה לצוות השני
    סרטטו במחברת תרשים זרימה או טבלה, והסבירו באמצעותם את מחזור המים בטבע (בדומה למה שהכנתם לאחר ההדגמה).
  3. שני הצוותים יחד
    הציבו את התרשימים של מהלך ההדגמה ואת התרשימים של מהלך מחזור המים בטבע זה לצד זה, והשוו ביניהם. מה דומה? מה שונה?
דונו ביניכם וצרו במחשב סרטוט מתוקן.
קבוצה ב
השלימו את המושגים המתאימים באיור של מחזור המים (חימום, קירור, התאדות או התנדפות, התעבות, טפטוף) מתוך אתר עיריית חיפה.
קבוצה ג
עיינו בתמונות, תארו במילים את מה שרואים בכל תמונה והסבירו את הקשר בין התמונה לנלמד בשיעור
מחזור המים בטבע

עבודה בקבוצות

בחלק זה נערוך השוואה בין הניסוי בכיתה לתהליך בטבע.
הפעילות תתבצע בקבוצות, שיחולקו על פי מידת השליטה של התלמידים במחשב.
לתלמידים מתקשים אפשר להציע את הפעילויות שלהלן:

קבוצה ב
עבודה עם איור של מחזור המים.

קבוצה ג
יעיינו בתמונות ויתארו במילים את מה שרואים בכל תמונה ואת הקשר לנלמד בשיעור.
קבוצת המתקדמים ותלמידים שיסיימו את המשימות שפורטו יבצעו את המשימה המקוונת: מחזור המים בטבע (אופק).

המשגה
הסבירו על סמך מה שראיתם בתצפית או מה שלמדתם בקבוצות הלמידה: כיצד נוצר הגשם?
סיכום הנחיות לתלמיד המלצות למורה
חלק 3: מחזור המים בטבע – סיכום ורפלקציה
משימה מקוונת

מה מתרחש במחזור המים בטבע?
סיכום ביניים:
הסבירו כיצד נוצר הגשם ממה שראיתם בתצפית או מה שלמדתם בקבוצות הלמידה: כיצד נוצר הגשם?

סיכום השיעור – פעילות במליאה
  1. הציגו את עבודת הקבוצה שלכם לפני מליאת הכיתה.
  2. דונו בכיתה בתוצרי הקבוצות.
  3. סכמו את השלבים במחזור המים בטבע, והסבירו מה מתרחש בכל שלב.
חלק 3: מחזור המים בטבע – סיכום ורפלקציה
משימה מקוונת

המשימה המקוונת תהיה בסיס לסיכום.
המשגה
הסבירו על סמך מה שראיתם בתצפית או מה למדתם בקבוצות הלמידה: כיצד נוצר הגשם?

סיכום השיעור – פעילות במליאה
שאלה 2 – דיון.
בדיון הכיתתי נדגיש שאדי המים עולים באטמוספרה כלפי מעלה עד שהם מגיעים למקום שבו הטמפרטורה נמוכה יותר, ושם הם מתחילים להתעבות.
כשמצטברות טיפות מים רבות נוצרים עננים.
בתוך העננים מתלכדות טיפות מים זעירות לטיפות גדולות יותר, עד שנוצרות טיפות גדולות וכבדות מדי והן יורדות למטה כגשם.
שאלה 3 – סיכום והסבר.
בסיכום מהלך שיעור זה אמור להיות לכל התלמידים במחברתם תרשים המתאר את מחזור המים בטבע ואת הקשר בין השלבים במחזור למצב הצבירה של המים.
10 ד'
יישום הנחיות לתלמיד המלצות למורה
בחרו באחת מהפעילויות שלפניכם ובצעו את הנדרש בה.
  1. כותבים סיכום
    כתבו סיכום במחולל הכתיבה באתר אופק. בססו את דבריכם על עובדות מדעיות. העלו את הסיכום לפורום באתר הכיתה.
  2. יוצרים יצירה על מחזור מים
    תארו את מחזור המים באמצעים חזותיים או בחומרים פלסטיים.
    היכנסו לפורום הכיתתי, ובחרו שם סיכום אחד שכתב מישהו מחבריכם לכיתה.
    בדקו אם העובדות בסיכום נכונות (על סמך מה שלמדתם עד כה). היו נאמנים לעובדות המדעיות.
  3. עונים על שאלות
    היכנסו לפעילות מטיילים בעקבות טיפות המים וענו על השאלות.
  1. כותבים סיכום. התלמידים יופנו לאתר אופק, למחולל הכתיבה – סיכום. לאחר כתיבת הסיכום התלמידים יעלו אותו לפורום הכיתתי.
  2. יוצרים יצירה. התלמידים יביאו את היצירות לכיתה. המורה תעבור בין התלמידים, ותבדוק את היצירות. רק לאחר שיקבלו אישור (מדעי!) יוצגו היצירות ב"פינת המים".
עבודה פרטנית המורה תעבוד עם קבוצה א.
שיעורי בית עבודת בית: חשבו מה היה קורה אילו היו המים מתאדים ונעלמים (ולא חוזרים לקרקע). כתבו את תשובותיכם, והעלו אותן לפורום הכיתתי.