מתכות הן מהחומרים החשובים לאדם ולהתפתחות החברה האנושית. אחת הראיות לכך היא ששתי תקופות בהתפתחות החברתית של האדם נקראות על שם המתכות שהאדם למד להפיק ולעבד: תקופת הברונזה ותקופת הברזל.

כיום, מתכות הן חלק מעולמנו ומוצרים רבים שעשויים מהן משמשים אותנו בחיי היומיום. עדיין, המתכות השונות נבדלות זו מזו בתכונותיהן הפיזיקליות, הכימיות, ואף במחירן. השימוש שהאדם עושה במתכות השונות תלוי בשקלול של כל המשתנים הללו.

• התלמידים יכירו מתכות שונות ואת התכונות שלהן.
• התלמידים יקשרו בין התכונות של המתכות לבין השימושים שהאדם עושה במתכות אלה.

תחום תוכן 2

מדעי החומר

תחום משנה

חומרים

סטנדרט תוכן

1.2 התלמידים יכירו ויבינו תכונות של חומרים, שינויים בחומרים, שימוש בחומרים, והשפעת ניצולם על החברה ועל הסביבה.

סטנדרט משנה

 1.2 ג. התלמידים יבינו את הקשר בין תכונות של חומרים לבין השימוש בהם. התלמידים יכירו את תהליכי ההפקה של החומרים ועיבודם בתהליכי הייצור.

ציון דרך  

• חומרים: שימושים, הפקה ועיבוד מתכות.
• התלמידים יתנו דוגמאות ויסבירו את הקשר בין תכונות המתכות לבין השימוש בהן.
• התלמידים יתארו את תהליך הייצור של מוצרים שעשויים ממתכות, מן העפרה אל המתכת, ועד למוצר (שיטות הפקה ועיבוד).

מיומנויות חשיבה ולמידה

• איסוף מידע על מתכות שונות
• השוואה בין מכלול התכונות של המתכות השונות
• עיבוד מידע והסקת מסקנות לגבי המאפיינים של המתכות הנבחרות
• ייצוג והצגת המידע והידע
• תקשורת, שיתוף ועבודת צוות

מיומנויות המחשב והמידע

• ניהול מידע במחשב: יצירת תיקיות, שמירת קבצים וגיבוי, איתור קבצים
• עבודה במעבד תמלילים – טקסט, עיצוב טקסט בסיסי
• עבודה בגיליון אלקטרוני – הכנסת נתונים, עיצוב טבלה בסיסי
• עבודה במצגת – עיצוב טקסט, כותרות ורקע, הוספת תמונות ומידע מהמחשב או מהרשת למצגת
• צילום דיגיטלי (טלפון נייד, מצלמה)
• חיפוש מידע ותמונות ברשת
• הורדת תמונות אל המחשב
• העתקה והדבקת כתובות מדף אינטרנט והוספת קישורים (יצירת היפר-קישור) תגובה והעלאת קבצים לקבוצת דיון בפורום כיתתי
• שימוש בדואר אלקטרוני
• הדפסה

בתחום הדעת

• הכרת חומרים ותכונותיהם
• הבנת הקשר בין תכונות החומר לשימוש בו
• הכרת תהליכי הפקה ועיבוד של מתכות

באוריינות מחשב ומידע

• יצירת תיקיות, שמירת קבצים, כתיבה במעבד תמלילים, עיצוב ועריכת טקסט בסיסיים
• הוספת תמונות לקובץ טקסט ועריכתו (מיקום, גודל)
• יצירת מצגת, תמונות עיצוב טקסט, כותרות ורקע בשקופיות המצגת
• הכנסת נתונים לטבלה בקובץ אקסל (Excel)

• ביקור במפעלי מתכת– לתלמיד
• הנחיות להכנת קישור לרשת במצגת– לתלמיד

שילוב של שיטות הוראה שונות: למידה עצמית ולמידה בקבוצות; שימוש במגוון אמצעי הוראה: דפי הנחיות, טבלאות ומצגות

תוצרי ביניים:

• קובץ word ובו כרטיסיית מידע לכל מתכת שמשתמשים בה במפעל.
• טבלת נתונים משווה.
• מצגת עם מידע על מתכות, השימוש במתכות, מוצרי מתכת, הקשר בין תכונות המתכות לשימוש בהן.
• עלוני הסבר על הפקת מתכות ועל השימוש בהן.

תוצר סופי:

• פוסטרים מסכמים ובהם כל תוצרי הלמידה.

שיעור 1: הכנת כרטיסי מידע ובהם נתונים על מתכות נבחרות – המידע מתקבל מהתנסות ישירה בהכרת תכונות של מתכות שונות (תצפיות ובדיקות של תכונות המתכת), ו/או מאיסוף מידע ברשת.

תצפיות, חיפוש ברשת האינטרנט ובספרים, עבודה בקובץ Word, שימוש בקישורים לאתרים ברשת האינטרנט, שמירת קובץ בתיקייה ייעודית במחשב, גיבוי על התקן חיצוני (דיסק-און-קי), השתתפות פעילה בקבוצת דיון, ועבודה שיתופית (מתן הערות לקבוצות אחרות ושיפור תוצר לאור הערות מקבוצות אחרות).

שיעור 2: השלמת איסוף המידע על המתכות השונות והכנה של טבלת השוואה בין המתכות השונות.

חיפוש מידע ברשת האינטרנט, שימוש בקובץ אקסל (Excel), שמירה וגיבוי של הקבצים.

שיעור 3: צילום מוצרים הקשורים למפעל שבחרו התלמידים והכנת מצגת בנושא המוצרים הכוללת מידע ותמונות על כל מוצר וכן על המתכות המרכיבות אותו.

צילום דיגיטלי והורדת תמונות למחשב, שימוש בדואר אלקטרוני, הכנת מצגת, עיצוב המצגת והוספת קישור לסרטון ברשת, שמירה וגיבוי.

שיעור 4: חיפוש מידע ברשת האינטרנט והכנת עלון מידע על תהליכי ההפקה והייצור במפעלי המתכת.

חיפוש מידע ותמונות על תהליכי הפקת עפרת המתכת, ההיתוך והיציקה, והכנת עלון מידע בקובץ word. שליחת הקובץ לקבוצת דיון ועבודה משותפת לעדכון ולשיפור העלון. שליחת הקובץ המעודכן בדואר אלקטרוני, שמירה וגיבוי.

שיעור 5: הכנת כרזות (פוסטרים) והצגתן מול הכיתה (הוראת עמיתים), תוך התייחסות גם אל תהליך הלמידה.

כללי: כדאי מאוד לערוך התנסות בכיתה שבה התלמידים יבצעו תצפיות ובדיקות של מתכות שונות, לפי תכונותיהן, כדי שהתלמידים יוכלו להיעזר בידע שרכשו על תכונות המתכות (ובייחוד אלה המשמשות למוצרי המתכת במפעל שבחרו) לצורך הכנת כרטיסיות המידע (בשיעור 1) ולהשלמת הטבלה להשוואה בין סוגים שונים של מתכות (בשיעור 2).

לשיעור הראשון:

• כדאי לחלק את הכיתה לצוותים, וכל צוות יעסוק במפעל שונה ובמוצרים המיוצרים באותו המפעל.
• חשוב להנחות את התלמידים כיצד לאתר מידע על מוצרים המיוצרים במפעלי מתכת, ואף להדגים זאת באחד המפעלים. כדי להקל עליהם את החיפוש: יש לכתוב במנוע החיפוש את שם המוצר (ללא המילה "מפעל") או את המילה "ייצור" ואחריה את שם המוצר. לדוגמה: שערים וגדרות או ייצור תכשיטים. יתקבלו קישורים לאתרים של מפעלים אמיתיים אך לעיתים גם של יבואנים או ספקים של מוצרים אלה. כל האתרים יכולים להתאים – לרוב המידע הנחוץ (מאילו מתכות מיוצרים מוצרי המפעל) מופיע בעמוד הראשי או בעמודים של המוצרים השונים (צריך להנחות את התלמידים להיכנס לקטלוג המוצרים).
• אפשרות אחרת: להציג לתלמידים שמות ספציפיים של מפעלים המייצרים את מוצרי המתכת השונים ולהפנות אותם לחפש מידע באתרים של מפעלים אלו. לדוגמה: מפעל סולתם המייצר כלי מטבח ממתכת כגון סירים (מנירוסטה). אפשר לחפש מראש שמות של מפעלים רלבנטיים ברשת האינטרנט או בדפי זהב כדי לתת אותם לתלמידים.
• מומלץ להביא לכיתה מוצרי מתכת שונים, רצוי כאלה שמיוצרים במפעלים שיבחרו התלמידים. כדאי לוודא שברור לתלמידים אילו מוצרים מיוצרים במפעל שלהם ואילו מוצרים אינם מתאימים לייצור במפעל שלהם. חשוב לתת לתלמידים לגעת במוצרי המתכת השונים ולבחון אותם, ולערוך דיון במליאה על סוגי החומרים שחפצים אלה מיוצרים מהם ועל ההבדלים בין החומרים.
• חשוב לשלב גם את מיומנויות החקר המדעי ולכן כדאי מאוד לתכנן התנסות ישירה בכיתה – לערוך תצפיות ובדיקות של מתכות שונות, וללמוד לזהות ולהגדיר את סוגי המתכות בעזרת תכונותיהן. מומלץ לקיים פעילות זו לפני שהתלמידים מכינים את כרטיסיות המידע למתכות השונות שהמוצרים במפעל שבחרו מיוצרים מהן, וכמובן להקצות לה זמן מתאים.
• תכונות שאפשר לבדוק ולזהות בהתנסות בכיתה (בעזרת בדיקות פשוטות): צבע, ברק, מצב צבירה בטמפרטורת החדר (כ-25°C), קשיות (האם ניתנת לכיפוף? האם ניתנת לריקוע?), השמעת צליל בנקישה, כובד (כבדה או קלה?). כדאי לזהות ולהגדיר סוגי מתכות כגון: ברזל, נחושת, בדיל, אלומיניום, כספית, עופרת. אפשר להיעזר בהנחיות שבספרי הלימוד השונים או בדפי עבודה ייעודיים שאפשר למצוא ברשת האינטרנט ולהתאימם לכיתה.
• מכיוון שבפעילות זאת התלמידים מתבקשים לחפש מידע על מתכות שונות ברשת האינטרנט, חשוב לדון עם התלמידים במילות חיפוש מתאימות ולוודא שהם אכן יודעים לחפש מידע ותמונות באינטרנט. רצוי להתייחס גם לתהליך החיפוש ברשת, למהימנות המקור ולמידע שנמצא. בחירה "מושכלת" של חומרים: כדי להשתמש במידע ולסכמו בקצרה רצוי שהמידע לא יהיה בעל אופי "פרסומי", שיהיה בשפה הברורה לתלמיד (לא גבוהה מדי), שהטקסט יהיה קצר, ואם הטקסט ארוך שיהיה מחולק לתתי-נושאים לפיהם התלמידים יוכלו להתמצא בו.
• יש לפתוח מראש במחשב הכיתה פורום כיתתי, (או לוודא שיש פורום מוכן באתר בית הספר) שבו ישתמשו במהלך הפעילות. חשוב לוודא שהתלמידים אכן נכנסים לקבוצת דיון זאת, מעירים ומאירים לחבריהם, וכן מתקנים את עבודת הצוות שלהם לאור המשובים שקיבלו מצוותים אחרים.

לשיעור השני:

לשיעור השלישי:

• אפשר לצלם מוצרים במצלמה דיגיטלית או במצלמת הטלפון הסלולרי.
• מומלץ לדבר עם התלמידים על סרטונים ולשאול אותם מהי המטרה בהוספתם למצגת, וגם להנחותם לחפש סרטונים ולברור רק את אלה שרלבנטיים. אם השיעור עמוס מדי, אפשר לוותר על חלק זה או להפנות את התלמידים לחפש סרטונים מתאימים בבית.

חשוב לוודא שהתלמידים יודעים לעשות במצגת קישור לכתובת חיצונית (כדי שיוכלו להדביק את הסרטון). אפשר להיעזר בקובץ הוספת קישור לרשת במצגת.

לשיעור הרביעי:

• כל קבוצה תכין עלון מידע על תהליך הייצור של מוצרי המפעל שלה. רצוי להנחות את התלמידים כיצד מבדילים בקטעי טקסט בין עיקר לטפל וכיצד מסכמים טקסט בקצרה.
• חשוב לוודא שהתלמידים בקיאים בסדר הפעולות הנכון, מהפקת העפרה ועד הכנת המוצר הסופי.
• בשלב זה חשוב לוודא שהתלמידים אכן נכנסים לקבוצת הדיון, מעלים את העלון  שלהם, מגיבים לעלוני הצוותים האחרים, קוראים את התגובות לעבודתם ומשפרים את העלון שלהם.

לשיעור החמישי:

• אפשר להנחות את התלמידים להכין את הכרזות כעבודת בית, עוד לפני השיעור החמישי, כדי להשאיר מספיק זמן להצגתן בכיתה בשיעור עצמו.
• בתערוכת הכרזות כדאי להציג תמונות גם של המוצרים וגם של תהליך הייצור של המוצר (כולל הפקת המתכת).
• לסיכום הנושא, רצוי שהמורה ינחה דיון בכיתה שיסכם את תכונות המתכות ואת השימושים בהן.
• מומלץ שכל תלמיד יעשה תהליך רפלקציה לגבי תהליך הלמידה הרב-שלבי (חיפוש מידע ברשת, עיבוד מידע והצגתו באקסל ובמצגת, הצגה והסבר לתלמידי הכיתה – הוראת עמיתים), ואף ישתף בכך את שאר הכיתה (בדיון).