מדינת ישראל
משרד החינוך
המינהל למדע וטכנולוגיה
צורכי הקיום הדרושים לגידול צמחים
מדע וטכנולוגיה
נושא השיעור צורכי הקיום הדרושים לגידול צמחים
פיתוח
כתיבה ופיתוח מיה כרמי
עריכה אתי טל והדס כץ שדה חן
ייעוץ פדגוגי ד"ר שרה קלצ'קו, אתי טל
ייעוץ מדעי ד"ר שרה קלצ'קו, ד"ר תמי יחיאלי
שכבת גיל כיתה ג
משך השיעור 150 דקות (שלושה שיעורים בהפרש של שבוע זה מזה)
רציונל למורה יחידה זו מתמקדת:
  1. בהכרת צורכי הקיום של הצמחים ובחקירתם באמצעות ניסוי ולמידה שיתופית.
  2. בחקירת התנאים הדרושים לגידולם באמצעות ניסוי וירטואלי.

הבניית הידע של הלומדים על צורכי הקיום הדרושים לגידולם של צמחים תיעשה בעבודה קבוצתית. כל קבוצה תחקור צורך קיום שונה המשפיע על גידול הצמחים ותדווח על התוצאות של החקר הקבוצתי במליאה להסקת המסקנות ברמה הכיתתית. המשימות הניתנות לתלמידים במהלך השיעור ובשיעורי הבית, מכוונות לפיתוח החשיבה המדעית ומזמנות יישום ידע חדש שנבנה בשיעור, לדוגמה - על התלמידים לזהות את הצמחים שלא מקבלים את התנאים ההכרחיים לגדילתם ולהתפתחותם, לייעץ לאב הבית ולתת לו הנחיות אילו תנאים עליו לספק לצמחים בגינה שתוקם בבית הספר.

היחידה בנויה משני חלקים:
  • בחלק הראשון התלמידים מכירים את צורכי הקיום של צמחים: אוויר, מים, אור, קרקע (הקרקע משמשת מקור למים ולמינרלים וגם לאחיזה אצל רוב הצמחים. עם זאת, יש גם צמחים אפיפיטיים וצמחים טפילים). בהמשך, התלמידים בודקים באמצעות ניסויים שניים מתוך צורכי הקיום של הצמחים: אור ומים.
  • בחלק השני התלמידים מופנים לניסויים וירטואליים שבעזרתם הם בודקים את התנאים המיטביים לגידולם ולהתפתחותם של הצמחים.
בעקבות ההוראה-למידה וההערכה התלמידים:
  1. ידעו לתאר את צורכי הקיום של הצמחים ואת התנאים המיטביים לגידולם.
  2. יכירו את האיברים שבעזרתם הצמחים משיגים את צורכי הקיום שלהם.
  3. יתנסו בחקר מדעי הכולל ביצוע ניסוי מדעי על שלביו השונים וניתוח ממצאיו, ובביצוע ניסוי ממוחשב בהדמיה.
הקשר לתכנית הלימודים
תחום התוכן
מדעי החיים
תחום-המשנה
עולם היצורים החיים
סטנדרט-משנה 1.3.א:
התלמידים יכירו צרכים ותנאים חיוניים לקיומם של יצורים חיים.
ציוני דרך:
  • התנאים ההכרחיים לגידול צמחים (כגון: כמות מים, אוויר, עוצמת אור וטמפרטורה מתאימה).
  • תכנון וביצוע ניסויים פשוטים לבדיקת תנאים הכרחיים לגידול צמחים, דיווח על ממצאים והסקת מסקנות (ראו סטנדרט-משנה 1.1.א).
מטרות
(תחומי תוכן וציוני דרך)
קישור למסמך הסטנדרטים במדע וטכנולוגיה לבית הספר היסודי
מטרות:
  1. התלמידים יתארו את צורכי הקיום של הצמחים (אוויר, מים, אור וקרקע).
  2. הרחבה: התלמידים יתארו את התנאים המיטביים לגידול צמחים (כגון: כמות המים, עוצמת האור וטמפרטורה מתאימה).).
  3. התלמידים יבצעו ויתעדו ניסוי פשוט הבודק גורם אחד, תוך כדי הקפדה ששאר הגורמים יישארו קבועים (בידוד משתנים), לצורך מתן מענה על שאלות חקר (מטרת ניסוי).
  4. התלמידים יזהו בטקסט נתון את מאפייני הניסוי (מטרת הניסוי, השערות חזרות, בידוד משתנים ובקרה, תוצאות ומסקנות).

מיומנויות
חקר מדעי: תכנון, ביצוע וניתוח ניסוי מדעי על שלביו השונים.
ידע מוקדם תוכן:
  1. מבנה הצמח - הכרת איברי הצמח
  2. תכונות הזרעים
התנאים הדרושים לנביטת זרעים ותהליך הנביטה
מיומנויות:
התלמידים מכירים את שלבי החקר המדעי והתנסו בהם:
  • תכנון: שאלות חקר, מטרת חקר, השערות, כלי חקר.
  • ביצוע: ביצוע תצפיות וניסויים תוך כדי הקפדה על כללי בטיחות.
  • עיבוד ממצאים והסקת מסקנות: עיבוד וייצוג ממצאים, ניתוח והסקת מסקנות.
  • הצגה: הצגה של שלבי החקר ותוצאותיהם.
מושגים עיקריים מושגים מדעיים:
צורכי קיום: אוויר, מים, אור, קרקע
תנאים מיטביים: עוצמת אור, כמות מים, טמפרטורה
איברי הצמח

מושגים הקשורים למיומנויות:
ניסוי מדעי: שאלת חקר (מטרת ניסוי), השערות, גורם קבוע, גורמים משתנים, תוצאות מסקנות, הפקת מידע מטקסט נתון
מיומנויות המאה ה-21
חומרי למידה
(כתובים ומתוקשבים)
סביבה לימודית מקוונת הכוללת:
מענה לשונות יחידת הוראה זו מזמנת שימוש בדרכי הוראה מגוונות המסייעות לתלמידים בעלי סגנונות למידה שונים להבנות את הידע על הנושא הנלמד, תוך כדי שימוש במקורות מידע שונים: ניסוי, ניסוי ממוחשב, סרטונים וקטעי מידע.
תוצרי למידה תוצרי למידה שיושגו בכתה:
מליאה:
  • צפייה בסרטון "סיפורו של שתיל" וביצוע משימת כתיבה במחברת בעקבות הצפייה.
  • איסוף מידע מספר הלימוד בכיתה וארגונו בטבלה בנושא: "האיברים שבעזרתם הצמח משיג את צורכי הקיום הנחוצים לו".
קבוצות:
  1. תכנון ביצוע ותיעוד ניסוי באמצעות מחולל כתיבה באתר אופק: האם לצמח דרוש אור כדי לגדול ולהתפתח? האם לצמח דרושים מים כדי לגדול ולהתפתח?
  2. שלב היישום - ביצוע ניסוי ממוחשב באתר "אופק".
  3. שלב הערכה - קריאת קטע מידע המתאר ניסוי מדעי, זיהוי שלביו השונים וכתיבתם במחברת, ניתוח ממצאיו.


מהלך השיעור
מהלך ההוראה תיאור הפעילות זמן
פתיחה הנחיות לתלמיד המלצות למורה
סיפורו של שתיל (שקופית 1)
לפניכם שני סרטונים המתארים סיפור של שתיל. לפני שתצפו בסרטונים, ענו על שתי השאלות הבאות:
  1. שערו מה לדעתכם שתיל צריך כדי לגדול ולהתפתח.
  2. הסבירו על מה מבוססת השערתכם.
בחרו באחד מהסרטונים (או יותר), צפו בסרטון וענו על השאלות הבאות:
  1. תארו מה קרה לשתיל במהלך הסרטון.
  2. כתבו מה השתיל צריך כדי לגדול ולהתפתח על פי הסרטון שראיתם.
סיפורו של שתיל
מטרת הפעילות היא לבדוק את הידע הקודם של התלמידים על צורכי הקיום של הצמחים ועל התנאים הדרושים לגידולם. כל הסרטונים מתארים תהליך גדילה של שתיל.

בסרטון "סיפורו של שתיל" קיימת התייחסות רק לצורך הקיום – מים, ולצורך באיברים הקולטים את המים - שורשים חזקים. אין התייחסות לצורכי קיום אחרים כמו אור ואוויר, ולא לתנאים - טמפרטורה ולחות האוויר.

לפיכך סרטונים אלה יכולים לשמש כגירוי לדיון בשאלה על צורכי הקיום של צמחים (מים, אוויר, קרקע, אור) ועל השפעת הטמפרטורה על גידולם.

מומלץ לתעד את תשובות התלמידים על הלוח.

בסיכום הנושא חוזרים לתשובות התלמידים כדי לוודא איזה ידע התווסף להם או שינויים בידע בעקבות הלמידה.

רקע למורה: הבחנה בין צורכי קיום לתנאים מיטביים
צורכי הקיום מציינים מרכיבים הכרחיים לגידולם של צמחים שהם: אוויר, מים, אור, קרקע (הקרקע משמשת מקור למים ולמינרלים וגם לאחיזה אצל רוב הצמחים. עם זאת יש גם צמחים אפיפיטיים הגדלים על מצעים שונים ושורשיהם מצויים באוויר, וצמחים טפיליים הנאחזים בצמחים אחרים ומקבלים מהם מים ומינרלים.)

המונח – תנאי, מתייחס להיבט הכמותי של צורכי הקיום וגם לגורם כמו הטמפרטורה שאינה מוגדרת כצורך קיום.
לכן כשדנים בתנאים מיטביים, מתייחסים לטמפרטורה המתאימה ולכמות המיטבית של כל צורך קיום המבטיחה גידול טוב של הצמח.

להלן דוגמאות לשאלות העוסקות בתנאים מיטביים לגידולו ולהתפתחותו של צמח מסוים: איזו טמפרטורה מתאימה לגידולו? בכמה מים צריך להשקות אותו? כמה אור יש לתת לו? מהי כמות האוויר (כלומר כמה פחמן דו-חמצני וכמה חמצן) שהוא צריך?
מאחר שקשה למדוד את השפעת האוויר בתנאים הקיימים בכיתות, לא הצענו ניסוי הבודק זאת.

טמפרטורה מתאימה היא אחד התנאים החשובים המשפיעים על גדילה והתפתחות של צמחים.

ניתן לבדוק תנאי זה באמצעות ניסוי הבוחן הבדלים בין שתי טמפרטורות שונות מאוד זו מזו. ניסוי כזה נמצא בספר הלימוד "מסע מדע" לכיתה ג', הוצאת כנרת, עמ' 39.

אנו ממליצים להפנות את התלמידים לניסוי זה בהתאם לשיקול הדעת של המורה.
ניסוי מסוג זה מתואר גם במשימה לניתוח ניסוי המוצעת בסיום הפעילות במבנית זו.
המשך הנחיות לתלמיד המלצות למורה
מה הצמחים צריכים כדי לגדול ולהתפתח? (שקופית 2)
דיון בכיתה
בסרטונים למדנו מה הצמחים צריכים כדי לגדול ולהתפתח.

כיצד נדע אם הצמחים צריכים עוד דברים?

באילו מקורות מידע נוכל להיעזר כדי למצוא כל מה שהצמחים צריכים כדי לגדול ולהתפתח?
מה הצמחים צריכים כדי לגדול ולהתפתח? דיון בכיתה
אפשר לנצל דיון זה כדי שהתלמידים יכירו מגוון דרכים להשיג מידע הנחוץ כדי לענות על השאלה.

יש לרשום את תשובות התלמידים על הלוח ולהשוות בין מקורות המידע השונים.

תשובות אפשריות:
ספר, אינטרנט, אנציקלופדיה, תצפית, ידע אישי של מומחה, סרטים וניסוי.

בשיעור זה יכירו התלמידים את צורכי הקיום של הצמח באמצעות ניסוי ובאמצעות מידע מטקסט כתוב.
גוף השיעור הנחיות לתלמיד המלצות למורה
צורכי הקיום הדרושים לגדילת צמחים
(שקופית 3)
חלק א: עבודה בקבוצות

בחרו לחקירה אחד מצורכי הקיום של הצמח לגדילה: אור או מים
צורכי הקיום הדרושים לגדילת צמחים
חלק א: עבודה בקבוצות

מחלקים את הכיתה לשתי קבוצות תוך כדי מתן אפשרות לתלמידים לבחור את צורך הקיום שהם רוצים לבדוק (אם הכיתה גדולה, כל צורך קיום ייבדק על ידי כמה קבוצות במקביל, מה שמאפשר גם להשוות את התוצאות המתקבלות על ידי קבוצות שונות – זו למעשה חזרה על הניסוי).

כל קבוצה מקבלת כרטיסייה, ובה תיאור המשימה והתוצרים המצופים מהקבוצה. תפקיד המורה בשלב זה הוא לסייע לתלמידים לתכנן את הניסוי ולבצע אותו. מומלץ לקיים דיון במהלך הניסוי על התנאים השווים והשונים בכל קבוצה.
חלק ב: דיווח במליאה על ממצאי הקבוצות
שלב ההמשגה (שקופית 4)

שלחו נציג אחד מקבוצתכם ורשמו בטבלה את פרטי הניסוי שביצעתם ואת המסקנה שאליה הגעתם לגבי השפעתו של צורך הקיום על גדילת הצמח.

קבוצה א'
האם הצמח זקוק למים כדי לגדול ולהתפתח?
קבוצה ב'
האם הצמח זקוק לאור כדי לגדול ולהתפתח?
מטרת הניסוי
גורמים דומים
גורם שונה
תוצאה
מסקנה


רשות
במשימה זו אפשר להשתמש במצגת שיתופית בגוגל דוקס.
חלק ב: דיווח על ממצאי הקבוצות - שלב ההמשגה
במהלך הדיווח חשוב לכוון את התלמידים לדווח על הפרטים הבאים:
  1. מה הגורם שנבדק (הגורם השונה)
  2. כיצד נבדק גורם זה.
  3. תיאור הממצאים.
  4. המסקנות – השפעת הגורם על הגדילה.
בסיכום הדיווח חשוב לסכם את המסקנות ולהגיע להכללות על צורכי הקיום הדרושים להתפתחות הצמח.

המלצה למורה: מומלץ להכין מסמך שיתופי בגוגל דוקס, ובו טבלה המרכזת את החקר הכיתתי.
אם בכיתה יש לפחות ארבע עמדות מחשב, ייגש נציג מכל קבוצה אל המחשב וידווח על תוצאות החקר הקבוצתי במסמך השיתופי של גוגל דוקס.
עמדת המחשב אשר תהיה מחוברת למקרן, תראה בזמן אמת לכלל תלמידי הכיתה את התוצאות של החקר הכיתתי.
צורכי הקיום של הצמח: מעבדים מידע
(שקופית 5)
  1. קראו את קטע המידע מתוך ספר הלימוד: צורכי קיום של צמחים, במבט חדש לכיתה ג', עמ' 95-94.
  2. כתבו מה הם צורכי הקיום הדרושים לצמחים כדי לגדול ולהתפתח.
צורכי הקיום של הצמח: מעבדים מידע

פעילות זו נועדה לסכם את הניסויים ולהרחיב את הידע לגבי צורכי הקיום של הצמחים (להכרת צורכי הקיום אוויר וקרקע שלא הודגמו בניסוי).

בניסויים בדקו התלמידים שניים מתוך צורכי הקיום: מים ואור.
המידע בספר מרחיב את הידע על צורכי קיום נוספים: אוויר וקרקע.
מה הצמחים צריכים כדי לגדול ולהתפתח?
מעריכים מידע (שקופית 6)

צפו בסרטון The Corn Farmer
  1. תארו מה קרה לזרע במהלך הזמן.
  2. מה הם הצרכים שסופקו לזרע כדי שינבוט, יגדל ויהפוך לצמח תירס בוגר?
  3. חוו דעתכם על הסרטון - האם הוצגו בסרטון על צמח התירס כל צורכי הקיום הדרושים לצמח כדי לגדול? נמקו את תשובתכם.
מה הצמחים צריכים כדי לגדול ולהתפתח? מעריכים מידע

בחלק זה התלמידים צופים בסרטון המתאר נביטה וצמיחה של צמח התירס. הסרטון מהווה אמצעי להערכת ידע התלמידים על צורכי הקיום של צמחים.

בסרטון לא נראים כל צורכי הקיום של הצמח - אין התייחסות לאוויר ולקרקע.
אנו מצפים כי בעקבות המידע שרכשו התלמידים במהלך השיעור, הם יוכלו להעריך את מהימנות המידע המוצג בסרטון.
באילו איברים הצמח קולט את צורכי הקיום? (שקופית 7)
בפעילות זו תעסקו בשאלה כיצד הצמחים משיגים את צורכי הקיום שלהם.
כתבו את האיברים המתאימים לקליטת כל צורך קיום.

תוכלו להיעזר במקורות המידע הבאים:
  • ספר הלימוד במבט חדש מדע וטכנולוגיה לכיתה ג', עמ' 95-94.
    קראו את קטע המידע שבעמ' 95.
    עבדו בצוותים (בזוגות) וענו במחברתכם על שאלות: 1, 2, 3 שבעמ' 95.
  • מסע מדע לכיתה ג', עמ' 21-17, חוברת עבודה משימה 8 עמ' 13, משימות 11-10 עמ' 17-16, משימה 18 עמ' 24.
סיכום במליאה
איבר קולטצורך קיום
  
  
  
  
  
באילו איברים הצמח קולט את צורכי הקיום?
לפעילות בספר הלימוד שני תפקידים:
  1. המשגה של צורכי הקיום הדרושים לקיום הצמחים.
  2. היכרות עם האיברים שבעזרתם הצמח משיג את צורכי הקיום הללו.
מוצע כי בשלב זה יישב המורה עם התלמידים המתקשים ויתווך להבניית ידע. פעילות זו יכולה להינתן גם בבית כסיכום הנושא הנלמד.
בדיקת עבודות התלמידים: התמקדות בבדיקת הטבלה - שאלה 2 עמ' 95.
המורה יאסוף ויארגן את תשובות התלמידים בטבלה.
ישום הנחיות לתלמיד המלצות למורה
מזמינים את התלמידים אל הלוח. התלמידים מבצעים את המשימה בתוך המצגת. כלל התלמידים צופים ומתקנים.

המלצה: מומלץ לזמן את התלמידים המתקשים לבצע את הפעילות.
הערכה הנחיות לתלמיד המלצות למורה
משימת הערכה : צורכי הצמחים
(שקופית 9)

יוסי אב הבית קיבל משימה להקים גינה בחצר בית הספר. הוא רכש צמחים ושתל אותם בגינה.
כתבו מה הייתם מציעים ליוסי לספק לצמחים שהוא שתל כדי שיגדלו ויתפתחו היטב.
הסבירו את תשובתכם.
משימת הערכה : צורכי הצמחים
משימה זו היא פשוטה, ובה התלמידים צריכים להציג את הידע שרכשו על צורכי הקיום של הצמחים.
העמקה רשות הנחיות לתלמיד המלצות למורה
ניסויים בצמחים (שקופיות 11-10)
תנאים מיטביים לגידול צמחים
לפניכם שלוש הצעות לבדיקה של התנאים המייטביים הדרושים לגדילה של צמחים. בחרו אחת מהפעילויות ובצעו אותה:
  1. בצעו את הפעילות - השפעת המים, האור והטמפרטורה על הגדילה של הצמחים מתוך ספר הלימוד "מסע מדע" לכיתה ג', הוצאת כנרת, עמ' 39.
  2. בצעו את הפעילות
    ניסויים בצמחים שבאתר אופק.
    בתום הפעילות כתבו במחברתכם:
    • במה הניסוי ברשת הווירטואלית דומה לניסוי שביצעתם בכיתה?
    • במה הניסוי ברשת הווירטואלית שונה מהניסוי שערכתם בכיתה?
    • מה למדתם מפעילות זו על התנאים המיטביים לגידולם של הצמחים?
  3. למה הצמח זקוק כדי לגדול?
    • בצעו את המשימה שלפניכם.
    • השוו את תשובותכם עם תשובות חבריכם.
ניתוח ניסוי מתואר:
כיצד הטמפרטורה משפיעה על הגדילה של צמחים?
ניסויים בצמחים
תנאים מיטביים לגידול צמחים
לאחר שלמדו התלמידים מה הם צורכי הקיום של הצמחים, הם מוזמנים להעמיק ולהרחיב את הידע על התנאים המיטביים הדרושים לגידול צמחים.

הם מוזמנים לעשות זאת בשלושה אופנים שונים:
  1. ניסויים (Hands on) הבודקים את השפעת המים, האור והטמפרטורה על הגדילה של הצמחים. הניסויים נמצאים בספר הלימוד "מסע מדע" לכיתה ג', הוצאת כנרת, עמ' 39.
  2. ניסוי וירטואלי המציג בפני התלמידים שלושה צמחים במטרה להשוות ביניהם לגבי התנאים המיטביים הדרושים לתהליכי נביטה צמיחה ופריחה. הניסוי מזמן עיסוק גם בבידוד משתנים.
  3. ניתוח ניסוי מתואר - למה הצמח זקוק כדי לגדול? הניסוי בודק את השפעת הטמפרטורה על הגדילה של צמח הבזילקום.
    התלמידים מתבקשים לאתר את מרכיבי הניסוי מתוך הטקסט.
רפליקציה הנחיות לתלמיד המלצות למורה
רפלקציה (שקופית 12)
  1. חזרו לתשובות שרשמתם בתחילת השיעור.
  2. כתבו במחברכתם מה הידע החדש שהתווסף לכם.
  3. תארו מה עזר לכם לרכוש ידע זה.
רפלקציה
התלמידים יציגו את תשובותיהם.
יש לבחור את התלמידים המתקשים.