משרד החינוך המינהל למדע וטכנולוגיה הפיקוח על הוראת המדע והטכנולוגיה

תחום תוכן מדע וטכנולוגיה

	נושא השיעור	חילוץ הכורים בצ'ילה
	פיתוח	כתיבה ופיתוח	דליה קילים
		עריכה	אתי טל, הדס כץ שדה-חן, נוגה משען
		ייעוץ פדגוגי	ד"ר שרה קלצ'קו, קטי ברקן
		ייעוץ מדעי	ד"ר שרה קלצ'קו
	שכבת הגיל	כיתה ה–ו
	משך השיעור	100 דקות (שני שיעורים בני 50 דקות כל אחד, מומלץ להעבירם ברצף)
	רציונל למורה	היחידה עוסקת בטכנולוגיה כמענה לצורך אנושי-חברתי של האדם ובהבנת מהותה של הטכנולוגיה כתחום המספק פתרונות ממשיים לבעיות שונות. התלמידים חוקרים מקרה אמיתי של חילוץ הכורים בצ'ילה, ומתוודעים לפתרון טכנולוגי שפיתח האדם כמענה לצורך שנוצר. הכורים נלכדו בעומק האדמה במכרה בצפון צ'ילה, וחולצו מבטן האדמה כעבור חודשיים בעזרת קפסולה מיוחדת שפיתח האדם במיוחד לצורך החילוץ. (קוטרה של הקפסולה כרוחב כתפי אדם בוגר). התלמידים מנתחים את המקרה מההיבט הטכנולוגי, מזהים את הבעיות ואת הפתרונות הטכנולוגיים שהוצעו לחילוץ הכורים ומתארים את התהליך בתרשים זרימה.
	הקשר לתכנית הלימודים	תחום תוכן טכנולוגיה תחום משנה עולם מעשה ידי אדם סטנדרט משנה 1.6.א. התלמידים יכירו את מהות הטכנולוגיה כתחום העוסק בפתרון בעיות – כמענה לצרכים אנושיים-חברתיים המשפר את איכות החיים, וילמדו על קשרי הגומלין בין מדע, טכנולוגיה וחברה. ציוני דרך • התלמידים יגדירו את מהות הטכנולוגיה כתחום העוסק בפתרון בעיות כמענה לצרכים אנושיים-חברתיים. • התלמידים יציינו את ייחודו של האדם (תבונתו) בפתרון בעיות ובתהליך קבלת החלטות. • התלמידים יתנו דוגמאות לתרומת המדע להתפתחות הטכנולוגית ויסבירו אותן. סטנדרט משנה 1.6.ב. שלבי תהליך התיכון בפיתוח מוצר טכנולוגי. ציוני דרך • בניית מוצר פשוט, מהצורך ועד למוצר, בהתאם לתהליך התיכון. • השפעותיהם החיוביות של פיתוחים טכנולוגיים על החברה. סטנדרט משנה 1.1.א. התלמידים יכירו ויתנסו כיחידים ובעבודת צוות במיומנויות החקר ובטיפול במידע בעזרת חשיבה ביקורתית, חשיבה יצירתית, חשיבה מערכתית וחשיבה לוגית.
	מטרות התוכן והמיומנויות	מטרות תוכן • התלמידים יכירו את שלבי תהליך התיכון, ויתנסו בפיתוח מוצר טכנולוגי. • התלמידים יתכננו ויתנסו בבניית מוצר פשוט, מהצורך ועד למוצר, בהתאם לתהליך התיכון. • התלמידים יתארו את השפעותיהם החיוביות של פיתוחים טכנולוגיים על החברה. מיומנויות תקשוב • שימוש בתוכנות מחשב (google earth, publisher). • שימוש בסרטים ובתמונות לצורך הפקה ועיבוד מידע. • התנסות בעבודת צוות. • איתור, חיפוש ואיסוף מידע, הערכה ועיבוד המידע , ייצוג המידע והידע.
	ידע מוקדם לשיעור	הבנת מהות הטכנולוגיה והכרת תהליך התיכון על כל שלביו, משאבי טבע יבשתיים, מיקום משאבי הטבע בכדור הארץ, סוגי קרקעות וסלעים, תכונות סלעים: קשיות, פרירות, תכונות קרקעות כגון: חלחול, גודל גרגר.
	מושגים עיקריים לשיעור זה	• מושגים מתחום הטכנולוגיה: בעיה, צורך, פתרון טכנולוגי, מערכת טכנולוגית, טכנולוגיה, תקשורת, חילוץ. • מושגים מתחומים אחרים: מכרה פתוח, מכרה סגור, מתכות, חילוץ, אספקת חמצן.
	חומרי הוראה (כתובים ומתוקשבים)	סרטונים • חילוץ הכורים בצ'ילה – סרטון • חילוץ הכורים בצ'ילה – מצגת מקורות מידע כתובים • מצגת חילוץ כורים • Google Earth ארגז כלים מקורות מידע ברשת • שלבי התהליך הטכנולוגי ספרי הלימוד שבהם מופיעים הנושאים הנדונים ביחידה • מדע בעידן טכנולוגי, חלק שישי, הוצאת רכס, מערכות, עמ' 131–137 • מסע מדע ה, הוצאת כנרת, עמ' 50–51 • דרך האופניים, הוצאת מבט. • מעשה במחשבה תחילה, הוצאת מבט. מקורות מידע נוספים • הכול בא על תיכונו, שער 3, הוצאת אורט, מעמ' 55.
	תוצרי הלמידה	ייצוג התהליך הטכנולוגי בתרשים

מהלך השיעור

חילוץ הכורים בצ'ילה שקופית 1 ביחידה זו נלמד על – שקופית 2 1. מקרה הכורים בצ'ילה 2. הבעיות שהתעוררו בעקבות המפולת במכרה 3. פתרונות טכנולוגיים שסייעו לחילוץ הכורים שנלכדו במכרה מהלך ההוראה מבנה היחידה שקופיות 3–4 יחידת ההוראה כוללת ארבעה חלקים: חלק 1 א. מה קרה במכרה בצ'ילה? ב. היכן נמצאת צ'ילה? חלק 2 א. בעיות שהתעוררו בחילוץ הכורים בצי'לה ב. פתרונות טכנולוגיים שהובילו לחילוץ הכורים בצ'ילה ג. תיאור התהליך הטכנולוגי שהוביל לחילוץ הכורים באמצעות תרשים זרימה חלק 3 כיצד סייעה הטכנולוגיה להצלת הכורים בצ'ילה – סיכום חלק 4 מכרה הנחושת בתמנע – יישום   השלב בשיעור הנחיות לתלמיד הנחיות למורה פתיחה חלק 1א: מה קרה במכרה בצ'ילה? שקופיות 5–6 דיון בכיתה לאחר 69 ימים שהיו לכודים בהם בעומק האדמה במכרה בצפון צ'ילה, חולצו הכורים מבטן האדמה בקפסולה מיוחדת שקוטרה כרוחב כתפי אדם בוגר. צפו במצגת על הצלת הכורים בצ'ילה חילוץ הכורים בצ'ילה או בסרטון חילוץ הכורים בצ'ילה (מתוך אתר מאקו) 1. מדוע התקשו המחלצים להגיע אל הכורים הלכודים? 2. עם אילו קשיים התמודדו הכורים בשהייה הממושכת במכרה הסגור? 3. כיצד סיפקו לעצמם הכורים צורכי קיום חיוניים? 4. כיצד חולצו הלכודים מן המכרה? 5. תארו את שיתופי הפעולה שהתקיימו בין המדינות שהשתתפו בחילוץ. חלק 1א: מה קרה במכרה בצ'ילה? דיון בכיתה מטרת חלק זה היא לעורר מחשבה. בחלק זה נחבר את התלמידים למקרה של הכורים בצ'ילה. התלמידים יצפו בסרטון או במצגת לבחירה ויענו על השאלות המצורפות. לאחר 69 ימים שהיו לכודים בהם בעומק האדמה במכרה בצפון צ'ילה, חולצו הכורים מבטן האדמה בקפסולה מיוחדת שקוטרה כרוחב כתפי אדם בוגר.     חלק 1ב: היכן נמצאת צ'ילה? שקופית 7 היעזרו בתוכנת Google Earth כדי לאתר את מיקומה של צ'ילה על פני כדור הארץ. חלק 1ב: היכן נמצאת צ'ילה? להלן הסבר כיצד להוריד, להתקין ולהשתמש בתוכנת Google Earth. גוף השיעור חלק 2א: בעיות שהתעוררו בחילוץ הכורים בצ'ילה שקופיות 8–9 משימה בזוגות/ בקבוצה קטנה ליד המחשב: לכוחות ההצלה של הכורים הלכודים במכרה בצ'ילה היה ברור שיידרשו יותר מחודשיים לחלץ את הכורים. כוחות ההצלה נתקלו בשתי בעיות מרכזיות: בעיה 1 – הכורים היו לכודים בעומק האדמה. הם סבלו ממחסור בחמצן ומקשיי נשימה. היה צריך לספק להם מזון ושתייה, זרם החשמל נותק, היה חשוך מאוד ולא היו להם אמצעי תקשורת עם העולם החיצוני. בעיה 2 – היה עליהם למצוא דרך לחלץ את הכורים הלכודים ולהוציאם בשלום. חלק 2א: בעיות שהתעוררו בחילוץ הכורים בצ'ילה משימה בזוגות/ בקבוצה קטנה ליד המחשב: פעילות התלמידים: 1. התלמידים יעזרו במקורות המידע המצורפים. 2. התלמידים יענו על השאלות המצורפות מימין. 3. התלמידים יתארו את התהליך הטכנולוגי במתכונת של תהליך התיכון. כוחות ההצלה של הכורים הלכודים נתקלו בשתי בעיות מרכזיות: בעיה 1 – לספק לכורים כל מה שנחוץ לקיום עד לחילוצם (כחודשיים וחצי). בעיה 2 – לבנות מתקן מתאים לחילוצם.     חלק 2ב: פתרונות טכנולוגיים שהובילו לחילוץ הכורים בצ'ילה שקופיות 10–11 היעזרו במידע על תהליך התיכון המופיע באתר הבא: שלבי התהליך הטכנולוגי ובספר מסע מדע ה, הוצאת כנרת, עמ' 50–51, כדי לענות על השאלות הבאות: 1. מהו הפתרון המתאים לבעיה הראשונה? נתחו את השלבים בתהליך הטכנולוגי: א. זיהוי בעיה או צורך ב. איסוף נתונים ג. הצעת פתרונות ד. בחירת פתרון (בדיקה ושיפור) ה. ביצוע הפתרון ו. הערכת הפתרון שנבחר חלק 2ב: פתרונות טכנולוגיים שהובילו לחילוץ הכורים בצ'ילה חשוב שהתלמידים יבינו שהפעולה הראשונה הייתה חפירת פירים שניתן היה להעביר דרכם חמצן וציוד הכרחי לקיום. הפעולה ההכרחית השנייה הייתה תכנון מתקן טכנולוגי שיצליח להעלותם ולהוציאם אל מחוץ למכרה. בחלק הראשון יעבדו התלמידים בקבוצות. הם יקבלו מידע על מרכיבים במכרה תת קרקעי, יהיה עליהם להסיק ממנו מהו הפתרון המתאים לבעיה הראשונה (חפירת הפירים), ולנתח את השלבים בתהליך הטכנולוגי (תהליך התיכון).     חלק 2ב: פתרונות טכנולוגיים שהובילו לחילוץ הכורים בצ'ילה (המשך) שקופית 12 2. מהו הפתרון המתאים לבעיה השנייה – חילוץ הכורים הלכודים? א. צפו במצגת חילוץ הכורים מצ'ילה. החילוץ ממעבה האדמה שנעשה באמצעות מתקן מיוחד שנבנה לצורך זה. ב. במידת הצורך, אתרו מידע נוסף ברשת: באילו מילות חיפוש/ שאלת חיפוש תאתרו את המידע? ג. תארו את המתקן שפותח לצורך החילוץ של הכורים. ד. כיצד התאים המתקן לצורכי החילוץ לתנאים המיוחדים שהיו במכרה בצ'ילה? חלק 2ב: פתרונות טכנולוגיים שהובילו לחילוץ הכורים בצ'ילה (המשך) החלק השני עוסק בבעיה השנייה: בניית מתקן ייחודי לחילוץ הכורים. בחלק זה אנו מצפים שהתלמידים יתארו את מבנה המתקן, את דרך השימוש בו ואת התאמתו לאנשים הלכודים.     חלק 2ג: תיאור התהליך הטכנולוגי שהוביל לחילוץ הכורים בתרשים זרימה שקופית 13 הכינו (במחשב) תרשים מתאים לתיאור התהליך הטכנולוגי של הפתרון. היעזרו בשלבי תהליך התיכון. הידעתם? אפשר לשרטט תרשימי זרימה במחשב בכמה כלים SmartArt, תיבות טקסט ב-WORD או כל כלי אחר. חלק 2ג: תיאור התהליך הטכנולוגי שהוביל לחילוץ הכורים בתרשים זרימה שרטוט תרשימי זרימה התלמידים יוסיפו שרטוט של התהליך באמצעות התקשוב. אנו ממליצים על שימוש בתוכנה לשרטוט תרשימים הנמצאת באופיס. להלן תדריכים לשימוש בה: תדריך להכנת תרשים זרימה 1 תדריך להכנת תרשים זרימה 2 סיכום חלק 3: כיצד סייעה הטכנולוגיה להצלת הכורים בצ'ילה? – סיכום שקופית 14 סיכום במליאה – 1. הציגו בכיתה את תרשים הזרימה שהכנתם והסבירו אותו. 2. מה היו הפתרונות הטכנולוגיים שהתגברו באמצעותם על הבעיות שהתעוררו לאחר שהכורים נלכדו במכרה? חלק 3: כיצד סייעה הטכנולוגיה להצלת הכורים בצ'ילה? – סיכום סיכום במליאה – בסיכום השיעור יתקיים דיון של המורה עם התלמידים בחומר שלמדו בשיעור. הדיון יחדד את המושגים הבאים: בעיה, צורך, פתרון טכנולוגי, מערכת טכנולוגית מורכבת. יושם דגש על הצורך בתכנון מערכת חילוץ שתתאים לתנאים שנוצרו במכרה בצ'ילה. יישום חלק 4: מכרה הנחושת בתמנע – יישום שקופית 15 בתמנע שבהרי אילת יש מרבצי נחושת. 1. תכננו מכרה לכריית הנחושת. כתבו על איזה צורך עונה התכנון שלכם. 2. הציעו דרך לבנות את המכרה לכריית הנחושת. 3. תארו את הפתרונות על פי שלבי התהליך הטכנולוגי – תהליך התיכון. חלק 4: מכרה הנחושת בתמנע – יישום יש לכוון את התלמידים לתכנון של חציבת מנהרות, חציבת פירים, אספקת חמצן, חשמל, אמצעי תנועה, הוצאת המחצבים. ניתן להפנותם למקורות מידע על תמנע. סיכום שקופית 12 הסבירו את המושגים הבאים: בעיה, צורך, פתרון טכנולוגי, מערכת טכנולוגית מורכבת, גלגלת (כמכונה פשוטה). היעזרו במילון לפירוש המושגים. באתר מט"ח יש מילון למושגי טבע. לבקש מהתלמידים להגדיר את המושגים כדי שיהוו בסיס להבנת מהות הטכנולוגיה ולקישור יחידת שיעור מספר 1 לשאר השיעורים המפורטים למעלה. הערה למורה: יש מילון מקוון ברשת "רב מילים" – אך השימוש בו כרוך בתשלום. רפלקציה שקופית 13 מה למדתי היום? 1. משפט אחד או שניים על הנלמד השיעור. 2. 3-1 מושגים עיקריים שעסקנו בהם בשיעור – ופירושם. 3. מיומנות שהשתמשנו בה: (לדוגמה:מיון/ השוואה/אחר). 4. במה התקשיתי בשיעור? מה חידש לי השיעור? 5. איך אני יכול/ה להשתמש בידע שרכשתי בשיעור במקומות אחרים? את התשובות אפשר להעלות לפורום הכיתתי / להעלות למסמך השיתופי ב-Google Docs / לכתוב במחברת / במקום אחר.