מדינת ישראל
משרד החינוך
המינהל למדע וטכנולוגיה
טכנולוגיות לחקר היקום ולתנועה בחלל
מדע וטכנולוגיה
נושא השיעור טכנולוגיות לחקר היקום ולתנועה בחלל
פיתוח כתיבה ופיתוח טליה אילוביץ, איריס עופרי
עריכה אתי טל
ייעוץ פדגוגי אתי טל, ד"ר שרה קלצ'קו
ייעוץ מדעי ד"ר שרה קלצ'קו
שכבת גיל כיתות ה'
משך השיעור שני שיעורים (100 דקות)
רציונל למורה יחידת הוראה זו עוסקת בהכרת טכנולוגיות לחקר היקום ואמצעים טכנולוגיים המאפשרים תנועה בחלל.
אוכלוסיית האדם על פני כדור הארץ גדלה במידה ניכרת, והקיום של בני האדם נעשה קשה יותר. מתדלדלים המשאבים העומדים לרשות האדם, משתנים תנאי הקיום, למשל - עלייה בטמפרטורה (התחממות כדור הארץ). אחד הפתרונות שהוצעו כדי להתגבר על קשיים אלה הוא הקמת מושבות למגורי אדם מחוץ לכדור הארץ.
אחד הירחים של כוכב הלכת צדק נקרא "אירופה". ירח זה דומה בגודלו ובכמה מאפיינים נוספים לכדור הארץ.
ביחידה זו מתבקשים התלמידים לחקור את הירח אירופה ולבחון עד כמה הוא דומה לכדור הארץ. התלמידים מתבקשים לשקול באילו אמצעים טכנולוגיים לחקר היקום ניתן להשתמש כדי לבצע את החקירה.
ההיכרות עם האמצעים הטכנולוגים לחקר היקום מתבצעת תוך כדי שימוש בתהליכי חקר מידעיים: איסוף מידע, עיבודו וייצוגו.
תוצר הפעילות הוא מסמך שיתופי שבו מקבלים התלמידים החלטה משותפת מה הם האמצעים הטכנולוגיים המומלצים לביצוע חקר של גופים במערכת השמש, כמו הירח אירופה, ואילו נתונים כדאי לאסוף באמצעותם.
רצף רצף הוראה מומלץ: יחידה זו תילמד במסגרת הנושא: כדור הארץ והיקום, לאחר שהתלמידים כבר הכירו את מערכת השמש: כוכבי הלכת במערכת, הרכבם והירחים המקיפים אותם.
מטרות תוכן
(תחומי תוכן וציוני דרך)
קישור למסמך הסטנדרטים במדע וטכנולוגיה לבית הספר היסודי
תחום תוכן 4: מדעי כדור הארץ והיקום
ציוני דרך
אמצעים המשמשים לחקר החלל (טלסקופ, לוויינים) ולתנועה בחלל (חללית, מעבורת חלל), ושימושיהם.
מטרות
התלמידים יציינו אמצעים המשמשים לחקר החלל (טלסקופ, לוויינים) ולתנועה בחלל (חללית, מעבורת חלל), ויסבירו את שימושיהם.
מושגים עיקריים חללית, גישושית, תחנת חלל, טלסקופ, מעבורת חלל, לוויין, יקום, חלל, טכנולוגיות לחקר החלל
מיומנויות המאה ה-21
  • אוריינות מדיה ומידע – איתור מידע ברשת וארגונו
  • מיומנויות תקשורת – תקשורת מקוונת בין עמיתים
  • חשיבה ופתרון בעיה – פתרון בעיות (באילו אמצעים טכנולוגיים נשתמש כדי לחקור את הירח אירופה)
  • עבודה שיתופית – שיתוף בתהליך העבודה כשכל פרט אחראי על חלק מהמשימה (טבלאות ומצגות משותפות).
חומרי למידה
(כתובים ומתוקשבים)
ספר "במבט חדש" עמודים: 268-248 קישור לכותר הוצאת רמות אוניברסיטת תל-אביב
ספר "מסע מדע ה" עמודים 278-262, 311, הוצאת כינרת
חומרי עזר לחקר על טכנולוגיות לחקר היקום
חללית
חללית – מידע מוויקיפדיה
חלליות מחקר: שאלות ותשובות – אתר מטח
סרטון (יוטיוב) – נחיתת החללית אפולו 11 על הירח (1969)
תמונות של חלליות
גישושית
גישושית – מידע מוויקיפדיה
להציל את ספיריט: משימת חילוץ במאדים – כתבת ynet
סרטון (יוטיוב) – שיגור גישושית למאדים
תמונות של גישושיות
תחנת חלל
תחנת חלל – מידע מוויקיפדיה
הצוות ה-26 שוגר לתחנת החלל – כתבה מתוך אתר הידען
סרטון (יוטיוב) – "כך זה נראה בתוך תחנת חלל"
תמונות של תחנת חלל
טלסקופ
טלסקופ – מידע מוויקיפדיה
טלסקופ בחלל – אתר מטח
סרטון (יוטיוב) – טלסקופ האבל משוגר לחלל ומצלם תמונות מרהיבות
תמונות של טלסקופ האבל
מעבורת חלל
מעבורת חלל – מידע מוויקיפדיה
מצגת – "כל תחנת חלל צריכה מרפסת תצפית"
סרטון (יוטיוב) – שיגור מעברות דיסקברי לחלל
תמונות של מעבורת חלל
לוויין
לוויין – מידע מוויקיפדיה
מה זה לוויין? – אתר מטח
סרטון (יוטיוב) – שיגור לוויין לחלל
תמונות של לוויינים

דף עבודה - אוספים מידע על טכנולוגיות לחקר היקום ולתנועה בחלל
מענה לשונות גיוון דרכי הוראה-שילוב סגנונות למידה שונים שילוב חומרי למידה מגוונים (סרטונים, מצגת, מחולל טיעונים, עריכת סקר, עבודה בקבוצות ועבודה אישית
תוצרי למידה טבלה שיתופית ב-Google Docs
מצגת משותפת ב-Google Docs


מהלך השיעור
מהלך ההוראה תיאור הפעילות זמן
הנחיות לתלמיד המלצות למורה
ביחידה זו שני שיעורים:
בשיעור הראשון התלמידים חוקרים טכנולוגיות המשמשות לחקר היקום ומעלים את המידע למסמך שיתופי.

בשיעור השני התלמידים מנתחים את הממצאים שהתקבלו בחקירה, משווים ביניהם ומסיקים מסקנות.

לסיום מוצעת משימת יישום הדורשת שיעור נוסף.
פתיחה הנחיות לתלמיד המלצות למורה שיעור מס' 1
באילו אמצעים כדאי להשתמש כדי לחקור את הירח אירופה (הירח המקיף את כוכב הלכת צדק)? (שקופית 1)
אוכלוסיית האדם על פני כדור הארץ גדלה במידה ניכרת, והקיום של בני האדם נעשה קשה יותר. מתדלדלים המשאבים העומדים לרשות האדם, משתנים תנאי הקיום, למשל - עלייה בטמפרטורה (התחממות כדור הארץ).
אחד הפתרונות שהוצעו כדי להתגבר על קשיים אלה הוא הקמת מושבות למגורי אדם מחוץ לכדור הארץ.
אחד הירחים של כוכב הלכת צדק נקרא "אירופה". ירח זה דומה בגודלו ובכמה מאפיינים נוספים לכדור הארץ.
חוקרים העלו את האפשרות שהוא יכול להתאים להקמת מושבת אדם על פניו.

בפעילות זו תחקרו את הירח אירופה, המקיף את כוכב הלכת צדק. תבחנו עד כמה הוא דומה לכדור הארץ.
כדי לבצע את החקירה, עליכם לשקול באילו טכנולוגיות לחקר היקום ניתן להשתמש.

משימה – אמצעים טכנולוגיים לחקירה של הירח אירופה (שקופית 2)
לפניכם רשימה של טכנולוגיות לחקר היקום. באילו אמצעים אתם הייתם משתמשים כדי לחקור את הירח אירופה? נמקו את תשובתכם. (חללית, גישושית, תחנת חלל, טלסקופ, מעבורת חלל, לוויין, אחר)
באילו אמצעים כדאי להשתמש כדי לחקור את הירח אירופה (הירח המקיף את כוכב הלכת צדק)? (שקופית 1)
בפתיחה ליחידה זו, מוצגת הבעיה עמה התלמידים צריכים להתמודד - גידול באוכלוסיית האדם מקשה על המשך קיומו התקין של האדם על פני כדור הארץ. אחד הפתרונות הנשקלים על ידי מדענים הוא הקמת מושבות מגורים על פני גופים אחרים במערכת השמש.
בעבר חשבו להקים מושבות כאלו על מאדים ונוגה. כיום בודקים המדענים את התנאים שעל פני הירח אירופה, המקיף את כוכב הלכת צדק, מאחר שנמצא כי ישנם בו תנאים הדומים לאלה שעל פני כדור הארץ.
כדי לחקור את התנאים על פני הירח אירופה, יש צורך באמצעים טכנולוגיים מתאימים כדי להגיע אליו ולבצע בו חקר.
לאחר שהתלמדים הבינו את הבעיה עמה מתמודדים תושבי כדור הארץ, מומלץ לקיים דיון ראשוני על האמצעים הטכנולוגיים כדי לבדוק את הידע הקודם של התלמידים.


(שקופית 2) במהלך הדיון מציגים בפני הלומדים רשימה של אמצעים טכנולוגיים לחקר היקום ומבקשים מהם לבחור באמצעים המתאימים ביותר ולנמק את בחירתם. במהלך הדיון מומלץ לכוון את התלמידים לאפשרויות המחקר השונות, למשל - אם כדאי בשלב ההתחלתי של המחקר לשגר אדם, או אולי כדאי לשגר גישושיות או אולי בכלל לבצע את המחקר מכדור הארץ באמצעות טלסקופים, בהמשך היחידה התלמידים חוקרים את האמצעים הטכנולוגיים לעומק (כל קבוצה - אמצעי טכנולוגי אחר).
גוף השיעור הנחיות לתלמיד המלצות למורה
אמצעים טכנולוגיים הקשורים לחקר היקום ולתנועה בחלל – אוספים ומארגנים את המידע (שקופית 3)
עבודה בקבוצות
לפניכם אמצעים טכנולוגיים הקשורים לחקר היקום ולתנועה בחלל.


התחלקו לקבוצות (שניים עד שלושה תלמידים בקבוצה), בחרו באחד מהאמצעים הטכנולוגיים ופעלו על פי ההנחיות המצורפות.

האמצעים הטכנולוגיים הקשורים לחקר היקום ולתנועה בחלל: חללית, גישושית, תחנת חלל, טלסקופ, מעבורת חלל, לוויין
  1. פנו לדף העבודה ובצעו את הנדרש.
  2. אספו מידע על טכנולוגיות לחקר היקום ולתנועה בחלל.
  3. ארגנו את המידע באמצעות כרטיס זיהוי לטכנולוגיה שחקרתם.
  4. הציגו את המידע בטבלה שיתופית ב-Google Docs.
אמצעים טכנולוגיים הקשורים לחקר היקום ולתנועה בחלל – אוספים ומארגנים את המידע (שקופית 3)
עבודה בקבוצות

בפעילות זו התלמידים מתבקשים לבחור באמצעי טכנולוגי לחקר היקום ולתנועה בחלל המעניין אותם, לאסוף עליו מידע באמצעות אתרים שאליהם הם מופנים, לעבד ולארגן את המידע שנאסף באמצעות כרטיס זיהוי.
החקירה מתבצעת בקבוצות של שניים עד שלושה תלמידים. מומלץ שכל שתי קבוצות יעבדו על אותו אמצעי לחקר היקום כדי להגדיל את המהימנות של המידע.
לאחר שכל קבוצה ארגנה את המידע באמצעות כרטיס זיהוי, התלמידים מתבקשים להציג את המידע בטבלה שיתופית ב-Google Docs.
פתיחה הנחיות לתלמיד המלצות למורה
אמצעים טכנולוגיים הקשורים לחקר היקום ולתנועה בחלל – מסיקים מסקנות (שקופית 4)
עיינו במסמך השיתופי וסכמו את המידע על פי ההנחיות הבאות:
  1. תארו את התפתחות הצרכים בחקר היקום והתנועה בחלל בתקופות שונות.
  2. סכמו אילו שימושים נעשו בטכנולוגיות לחקר היקום ולתנועה בחלל.
  3. בדקו - האם חלו שינויים בשימוש בטכנולוגיות לחקר היקום ולתנועה בחלל במשך השנים?
  4. אילו ממצאים ניתן לאסוף באמצעים הטכנולוגיים השונים?
  5. ציינו - מהי תרומת הטכנולוגיות הללו לחקר היקום והתנועה בחלל?
אמצעים טכנולוגיים הקשורים לחקר היקום ולתנועה בחלל – מסיקים מסקנות (שקופית 4)
בפעילות זו מתבקשים התלמידים להסיק מסקנות מתוך המידע שנאסף.
מומלץ לקיים דיון בכיתה הנוגע לתמורות שחלו בהתפתחות הטכנולוגית בחקר היקום והתנועה בחלל.
מומלץ כי הדיון יתמקד בקשר בין ההתפתחות הטכנולוגית לתמורות שחלו בצרכים של האדם.
שיעור מס' 2
סיכום הנחיות לתלמיד המלצות למורה
האמצעים המתאימים לחקר הירח אירופה – דיון בכיתה (שקופית 5)
  1. לאור החקירה שביצעתם - באילו אמצעים טכנולוגיים תשתמשו כדי לחקור את הירח אירופה?
  2. אילו עדויות תאספו בעזרתם?
האמצעים המתאימים לחקר הירח אירופה – דיון בכיתה (שקופית 5)

לאחר שחקרו התלמידים את הטכנולוגיות לחקר היקום ולתנועה בחלל, הם מוזמנים לחזור לשאלה המרכזית ולשער באילו אמצעים טכנולוגיים הם יוכלו להשתמש כדי לחקור את התנאים בירח אירופה.

בשלב זה מומלץ לעורר שאלות, כמו - האם נבחר בגישושית עם כלי מחקר שונים? האם הגישושית תקיף את הירח או תנחת על פניו? האם היא תאסוף דגימות שיוחזרו לכדור הארץ או רק תשדר מידע מרחוק? האם כדאי לשלוח בני אדם?

התשובה לשאלה על האמצעים הטכנולוגיים לא תינתן בשלב זה שכן על התלמידים להחליט אילו עדויות הם רוצים לאסוף מהירח אירופה.

כדי לאסוף עדויות מהירח אירופה, צריכים התלמידים להכיר את תנאי הקיום המאפשרים חיים. זה הזמן לעורר שאלות המזמנות חקירה לגבי תנאי הקיום של הירח אירופה ולהשוותם לתנאי הקיום בכדור הארץ.

אפשר למשל לבדוק בירח אירופה - האם יש לו אטמוספרה ומה הרכבה? האם יש בו מים והאם ניתן להגיע אליהם? מה הם תנאי הטמפרטורה ששוררים בו? האם הוא גזי או סלעי?

אם הוא סלעי, אילו מין סלעים? האם קיימים משאבי טבע נוספים חוץ ממים שבהם ניתן להשתמש כמקורות אנרגיה או לצרכים אחרים?
יישום הנחיות לתלמיד המלצות למורה
האם יש סיכוי למצוא חיים בירח אירופה? (שקופית 6) בפעילות זו:
  1. תקראו כתבה על התנאים הקיימים על פני הירח אירופה ותסכמו אותם.
  2. תשוו את התנאים הקיימים על פני הירח אירופה לתנאים על פני כדור הארץ.
  3. תחליטו אילו עדויות תאספו מהירח אירופה כדי לקבוע אם יש סיכוי למצוא חיים על פניו.
  4. תחליטו אילו אמצעים טכנולוגיים יעזרו כדי לאסוף את העדויות הנחוצות.
המשימה (שקופית 7)
  1. היכנסו לאתר אופק ובצעו את המשימה
    התנאים הקיימים על פני כדור הארץהתנאים הקיימים על פני הירח אירופהעדויות שניתן לאסוףאמצעים טכנולוגיים
    פרויקטים בחלל - חיים על כוכב אחר.
  2. בסיום המשימה השלימו את הטבלה.
    אמצעים טכנולוגיים לאיסוף עדויות לקיום חיים בירח אירופה
    אטמוספרה: הימצאות חמצן __
    טמפרטורה מתאימה לקיום יצורים חיים__
    מים במצב צבירה נוזל__
  3. סכמו מתוך הטבלה:
    • מה הם התנאים הקיימים על פני הירח אירופה?
    • אילו עדויות ניתן לאסוף מהירח אירופה?
    • באילו אמצעים טכנולוגיים נשתמש כדי לאסוף עדויות אלה?
  4. בדקו - האם חל שינוי בתשובתכם לגבי האמצעים שהצעתם? אם כן, הסבירו.
  5. האם לדעתכם ניתן לאסוף ממצאים נוספים מהירח אירופה? אם כן, מה הם? באילו אמצעים טכנולוגיים ניתן לאסוף אותם?
האם יש סיכוי למצוא חיים בירח אירופה? (שקופית 6)
המשימה פרויקטים בחלל - חיים על כוכב אחר
המשימה מתחילה בכתבה העוסקת בחיפוש חיים על פני הירח אירופה. מטרת הכתבה לעורר את השאלה לגבי התנאים הדרושים לקיום חיים והממצאים שיש לאסוף כדי לברר מה הם התנאים על פני הירח אירופה. בהמשך מתבקשים התלמידים לסכם את המידע שאספו באמצעות כתיבת כתבה שבה הם נדרשים לטעון אם יש חיים בגופים אחרים של מערכת השמש מחוץ לכדור הארץ ולנמק את טענותיהם על סמך המידע שאספו.


(שקופית 7)
לסיכום מומלץ לקיים דיון בכיתה שמטרתו לסכם:
  1. מה הם התנאים השוררים בכדור הארץ ומאפשרים קיום חיים על פניו?
  2. אילו עדויות יש לאסוף מהירח אירופה על מנת לבדוק אם התנאים שם מאפשרים קיום חיים?

הערה: אם הכיתה דנה בסוגיה זו במסגרת הלמידה על מערכת השמש, מומלץ לחזור ולהציף את התנאים לקיום חיים והדרכים לאסוף את העדויות.
רפליקציה הנחיות לתלמיד המלצות למורה
רפלקציה (שקופית 8)
אמרו במשפט אחד דבר מה הקשור לנלמד בשיעור. תוכלו להתייחס ל:
  • מה למדתם חדש בשיעור?
  • מה מעניין אתכם עוד לדעת?
  • מה היה לכם קשה בשיעור?
  • ממה נהניתם בשיעור?
רפלקציה (שקופית 8)
עורכים סבב קשיח* של התלמידים של משפט אחד על הנלמד בשיעור.
יש לכלול מושגים עיקריים שנלמדו בשיעור, מה למדו חדש, מה מעניין אותם עוד לדעת, מה היה להם קשה, ממה נהינו.
* התלמידים רק מעירים אבל לא מגיבים להערות של תלמידים אחרים