Transcript Document
פיתוח היוזמה : יונת שמאי הקדמה ניסוי ברמה IIIהוא הרחבה של הניסוי המתקדם ( מעין מיני-מחקר) .התלמידים בוחרים בעצמם את הנושא שהם רוצים לחקור ,מרחיבים את ידיעותיהם על הרקע המדעי של התופעה או התהליך שבחרו לחקור ומתכננים שתי סדרות של פעילויות חקר ברמה II מלא. המטרה של ניסויים ברמה 3 פיתוח סקרנות ועניין בכימיה מעבר לחומר העיוני הפיכת הכימיה לרלוונטית בחיי יום יום פיתוח כישורי מידענות פיתוח כישורי חקר וכלי עבודה מחקריים פיתוח מיומנויות חשיבה ברמה גבוהה פיתוח היכולת ללימוד עצמאי ולעבודה עצמאית פיתוח מיומנויות של עבודה בצוות. גיוון מעבדות החקר הרציונאל סטנדרטיזציה של מעבדה ברמה III הפיכת ביצוע מעבדות ברמה IIIל"אפשרית" הגשת הצעות שונות למחקר (שנוסו ע"י מורים) איסוף חומרי רקע עבור המורה איסוף מקורות מידע (-אתרי אינטרנט רלוונטים ) הגשת תוצאות בדיקות מעבדה מקדימות עבור המורה ( ריכוזים/כמויות וכו' שנבדקו ) התאמה של המחוון למעבדות ברמה III בקשה לשינוי מספר המעבדות המחליפות רמה III התוצרים • • • • • מאגר של ניסויים ברמה IIIהמלווים בדפי הסבר , במקורות מידע ,בהצעות עבודה ,בבדיקות מעבדה מקדימות. הנחיות לרישום מקורות מידע . בניית דף משוב לתלמידים לאחר הפעילות. בניית דף משוב למורים לאחר הפעילות. התאמת המחוון לפעילות המעבדה ברמה .III הצגת אחד הפיתוחים : • השן והפלואור : • • • המרכיב העיקרי של השן הוא הידרוקסיאפטיט 3Ca3(PO4)2*Ca(OH)2 חומר זה מגיב עם חומצות תוך היווצרות תוצרים מסיסים הוא גם יכול להגיב עם חומצה זרחתית. H3PO4 - • • האם יוני פלואוריד מעניקים הגנה לשיניים? ה pH-הנמוך שנוצר בפה בעקבות אכילת סוגים שונים של מזון הוא אחד הגורמים העיקריים לפגיעה בשיניים. על פי מחקרים לא מעטים ,יוני פלואוריד אמורים להגן על השיניים בפני הפגיעה של חומציות המזון. לצורכי מחקר ניתן להשתמש בקליפות ביצים כתחליף לשיניים (בזכות האנאלוגיה בהרכב הכימי). אחת השיטות שבהן ניתן לבדוק את מידת הפגיעה בשיניים היא ע"י מעקב אחר נפח הCO2 -שנפלט בעקבות הפעלת חומצות שונות על קליפות ביצים. • • • משתני חקר אפשריים: • • • • • .1הגנה על קליפת ביצה מפני פירוק בחומצה ,בריכוזים שונים של נתרן פלואורי. (משך השהייה בתמיסת פלואוריד( 0.2מולר) כהגנה). .2השפעת ריכוזים שונים של חומץ על מסת הביצה. .3השפעת חומצות שונות על מסת הביצה: חומצה מלחית,חומצה אצטית ,חומצה גפרתית , וחומצה ציטרית. .4השפעת משחות שיניים שונות על ההגנה על השן מחומצה. .5כיצד משפיע נתרן פלואורי על גיר (סידן פחמתי), כדי להשוות להשפעתו על קליפת הביצה. טכניקות מתאימות שנבדקו ( בהתאמה למשתני החקר) • • • • • • • • • • • • • • • • .1טובלים את הקליפות השקולות בתמיסת נתרן פלואורי NaFבריכוזים: ( * .0.1M ,0.2M ,0.6M ,1Mנתרן פלואורי לא מסיס יותר מאשר 1מולר) משאירים עד 24שעות. מעבירים לחומץ בריכוז מירבי של , 0.5%שוקלים לאחר יום ,יומיים ,עד 5ימים . .2משרים קליפות ביצה שקולות בתמיסות חומץ בריכוזים שונים: 0.1 M,0.3 M,0.5 M,1 M ובודקים מסת הקליפה לאחר יום ,יומיים .. .3משרים קליפות ביצה שקולות בתמיסות של חומצה מלחית ואצטית 0.6מולר חומצה גפרתית 0.3מולר 20סמ"ק מכל חומצה וחומצה ציטרית 0.2מולר .4מכינים תמיסות של 1גר' משחת שיניים ב 50-מ"ל מים ממשחות שינים שונות משרים ל 24שעות ,בכל תמיסה חתיכת קליפה שקולה. מעבירים לחומץ בריכוז 0.5% שוקלים לאחר 24שעות .5ריכוזי תמיסת הנתרן הפלואורי . 1 M,0.5 M,0.25 M,0.1 M : NaF- חומצה אצטית בריכוז 0.5מולר ,גירים)CaCO3(. : מקורות מידע http://www.terrificscience.org/lessonpdfs/03DentalChem.pdf .1 : קליפה כתחליף שן.2 http://answers.yahoo.com/question/index?qid=1006011604114 : השפעת משקאות חומציים על שיניים.3 http://www.nrg.co.il/online/29/ART1/935/677.html : השפעת לעיסת מסטיק אורביט על חומציות בפה.4 http://stwww.weizmann.ac.il/g-chem/iton/2/chewingum.html • ,75חוברת,חברה,טכנולוגיה,ידיעון כימיה," מאמר "גומי לעיסה והעששת.5 \.1998 ,20-21 'עמ השוואה בין קליפת ביצה לשן – בשער.6 http://www.bashaar.org.il/Question.asp?Question_id=5374 • הפוטנציאל שבביצה.7 http://foodenergetics.com/flesh-foods/217-eggs • דוגמא לפעילות מעבדה ברמה 3 על כל ההיבטים • ברזל בקונפלקס : • משתני חקר אפשריים: .1 .2 .3 בדיקת כמות הברזל בסוגי קורנפלקס שונים בדיקת השפעת נוזלים שונים על מיצוי הברזל השפעת PHשל החומצה על מיצוי כמות הברזל טכניקות ניסוי (בדיקות מעבדה מקדימות ) בדיקת כמות הברזל בסוגי קורנפלקס שונים : • • • • כוס כימית גדולה 200סמ"ק נוזל 100גר' קורנפלקס סטירר ומגנט או בלנדר טכניקות ניסוי (בדיקות מעבדה מקדימות ) המשך: • בדיקת ההשפעה של נוזלים שונים על מיצוי הברזל : • • • • • • כוס כימית גדולה 200מ"ל סמ"ק נוזל 100גר' קורנפלקס סטירר ומגנט (או בלנדר) Kספיישל קלוגס מיץ מתפוז ,חלב ,מיץ לימון ,מים נייר PH : מקורות מידע .53 , טכנולוגיה וחברה, ידיעון כימיה, מיצוי ברזל מדגני בוקר:• ניסוי David A. Katy, CHEMECOLOGY, Pg. 7, Vol 21, No 2, March 1992. -ברזל כח הריפוי- מזון ומזור,)2000( ,. וג'ודית ב.פטרישיה ה .של התזונה הנכונה http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%91%D7%A 8%D7%96%D7%9C http://www.infomed.co.il/vitamin1.asp?vID=4 http://www.anonymous.org.il/nut-iron.html • • • • • • צרבת : • • • • • • • צרבת היא תחושת צריבה כואבת בוושט ,מעט מתחת לעצם החזה. התחושה מתחילה בדרך כלל בבטן ועוברת לצוואר ולגרון .הצרבת נובעת מעלייה של חומצות קיבה בוושט העשוי שלוש שכבות שרירים .הקיבה היא האיבר הרחב ביותר במערכת העיכול .בגוף האדם ,היא מונחת מתחת לסרעפת ,בחלק העליון של חלל הבטןpH. הקיבה הוא בערך .2 חומצה -HClהחומצה העיקרית בקיבה היא החומצה המלחית. משמשת כהדמיה לקיבה ,חומצה חזקה .ניתן להשתמש בה בריכוז .M 0.1 סודה לשתיה ,NaHCO3 -מתפקדת כבסיס בתגובה שנבדוק. על מנת להתגבר על תופעת הצרבת משתמשים בתרופות שונות (בסיסיות בעיקר) ,לדוגמא: תרופה נגד צרבת רני-חומר פעיל עיקרי CaCO3שתכולתו בטבליה היא 680מ''ג. TAMSתרופה נגד צרבת-החומר הפעיל העיקרי .CaCO3 ,מכיל בכל טבליה 1040מ''ג., גוויסקון תרופה נגד צרבת-החומרים הפעילים העיקרייםNaHCO3 , .CaCOמכיל בטבליה 133.5מ''ג 80, NaHCOמ''ג .CaCO משתני חקר אפשריים : .1כיצד משתנה ה PHבתגובה בין התרופה לבין חומצה מלחית .2השפעת שטח הפנים של התרופה על שינוי PH .3כיצד סוג התרופה (נגד צרבת) משפיע על pHשל קיבה מדומה (מורכבת מHCl - בריכוז (.0.1M טכניקות מתאימות שנבדקו בהתאמה למשתני החקר : טכניקות מתאימות שנבדקו ( בהתאמה למשתני החקר): • 1/3תרופות:לוסק ,גביקסון ,רני ,טמס ותמיסה של נתרן פחמתי מכל אחד מהחומרים 0.17גר' • 20מ"ל תמיסת חומצה מלחית HCl -בריכוז 0.1 מולר לתוכה שופכים את החומר המוצק,כאשר החיישן מודד את ה PH-באופן רציף. .2התרופה רני ,בצורת אבקה ,טבלית שלמה ,טבלית מחולקת ל 2-ול 4-כל אחת מהטבליות מוספת • לתמיסת חומצה מלחית 0.1 HClמולר עם חיישן PHשדוגם רצוף. : מקורות מידע אומפרדקס הנוסחה.1 http://www.rxlist.com/prilosec-drug.htm • ? איך הוא עובד.2 http://www.ehow.com/how-does_4926746_prilosec- • work.html לוסק.3 http://www.hanegev.co.il/65888/Losec • טמס.4 http://www.tums.com • בעוד, הוא מנטרל את החומצה שנוצרת בקיבה,• הטמס יוצא דופן .אומפרדקס ולוסק מונעים את היווצרותה גביסקון.5 סידן קרבונט,נתרן ביקרבונט,• מכיל נתרן אלגינט http://www.netdoctor.co.uk/medicines/100001145.html • מכיל סידן קרבונט ומגנזיום קרבונט- רני.6 http://www.netdoctor.co.uk/interactive/search/index.ph • p?category=&q=renni • • • • • • פולפנולים בתה : פוליפנולים הם אנטיאוקסידנטים. בתה השחור נמצאים ּפֹולִיפֶנֹולִים ,כדוגמת תֵ ַא ְפ ָלבִין (:)theaflavin החוקרים מאוני' פרדו הגיעו למסקנה כי התה הירוק מעכב את צמיחה ושגשוג תאי סרטן .ישנם גם מחקרים המעידים על כל כי שתיית תה ירוק מפחיתה את רמת הכולסטרול הכללי בדם ,כמו גם משפרת את היחס של נשאי הכולסטרול ( HDLליפופרוטאין בעל צפיפות גבוהה) הנחשב לכולסטרול הטוב אשר מוביל את הכולסטרול מהעורקים אל הכבד וצמצום ה ( LDLליפופרוטאין בעל צפיפות נמוכה) ,זה הנשא אשר מביא את הכולסטרול מהכבד וזורע אותו אל העורקים. אם כן מדוע התה הירוק מיוחד כל כך? התה הירוק מכיל פלבונואידים :המהווים כ 30%ממשקלו היבש של העלה ,הכולל קטכינים ונגזרותיהם. סודו של התה הירוק טמון בעובדה שהוא מקור עשיר מאוד בפוליפנולים וקטכינים ( )CATECHINובעיקר בPIGALLOCATECHIN - GALLATEהנקרא בקיצור.EGCG : הקטכינים מסייעים באופן סינרגיסטי לצידם של חומרים נוגדי חימצון כדוגמת הויטמינים Eו Cכך פעילותם חזקה ויעילה יותר בבלימת הרדיקלים החופשיים. משתני חקר אפשריים : .1חימצון פוליפנולים והשפעתם על הצבע של פוליפנולים בסוגי תה שונים .2השפעת הריכוז של תה שחור על שינוי צבע הפוליפנולים עם צמר ברזל. .3פוליפנולים בסוגי תה שונים. טכניקות מתאימות שנבדקו בהתאמה למשתני החקר : .1מכינים תה -מרתיחים את תמיסת התה ,במשך כרבע שעה.מוסיפים מחזרים שונים. (למשל עם כמויות שונות של ברזל ) . .2מכינים תמיסות תה בריכוזים שונים (ע"י החזקת השקית במים החמים למשך זמנים שונים) מוסיפים צמר ברזל . .3מכינים תמיסות של סוגי תה שונים (תה ירוק ,תה שחור ,תה רגיל ,תה צמחים) מוסיפים מחזר: ( למשל צמר ברזל ). : מקורות מידע : פוליפנולים מעבדה.1 http://cms.education.gov.il/EducationCMS/Units/Mazkirut_Pedag ogit/Chimya/YechidatHamaabada/AniBohenAtsmi.htm : פוליפנולים בתה.2 http://lpi.oregonstate.edu/f-w02/tea.html http://carcin.oxfordjournals.org/content/21/11/2035.full.pdf )הכימיה של התה (מתורגם לעברית.3 http://www.angelfire.com/pro/chemist_emily_f/chemistsinabigwo rld.html כימיה & איפור של תה שחור.4 http://www.gshaly.com/resources/chemistryofblacktea.htm משוב תלמידים שאלה ניסוי רמה 3קשה יותר מלבצע שני ניסויים רמה 2 ניסוי רמה 3מעניין יותר בזבזנו זמן רב על מציאת רקע מדעי שלב ביצוע הניסויים היה מתיש לא קבלנו מספיק עזרה בביצוע הניסוי הנושאים לניסויים צריכים להיות מוגבלים ברשימה שתינתן ע"י המורה צריך שהרקע מדעי יינתן לנו ורק אז נבחר נושא. חשוב שהנחיות לניסוי יינתנו לנו ולא נחבר אותם בעצמנו למדנו וחיזקנו דרך ניסוי ברמה 3את כל מיומנויות החקר עבדנו בקבוצה קטנה מידי ()2 אנחנו מעדיפים רק ניסויים ברמה 2 הקלדת הניסוי מקשה /מיותרת --1לא מסכים 2 3 4 --5 מסכים מאד המשך משוב תלמידים שאלה 1 2 3 4 לא מסכים הקלדת הניסוי עזרה לנו להיות מסודרים. צריך הנחיות לחיפוש וחיפוש רקע מדעי בזמן השיעור. האם תמליצו להמשיך בשנה הבאה לבצע ניסוי רמה 3 דעתי האישית על ניסויים ברמה _____________________ : 3 5 מסכים מאד משוב מורים • בס"ד • • • • • • • • • • • חווה דעתך על : הנושאים לניסויים :פתוחים /מוגבלים .... הרקע המדעי .I :עד כמה התלמיד צריך לדעתך להיות בקי בו _________________________________________________ .IIאיך אמור הרקע "להגיע" לתלמיד בעזרת המורה ? ע"י התלמיד בעצמו? כמה זמן ? :מה הזמן הדרוש לדעתך לכל התהליך? המחוון :האם מתאים לדעתך לכל שלבי החקר? מה לדעתך צריך להוסיף/לשנות למחוון? (אם בכלל) האם לדעתך צריך לשנות את מספר מעבדות רמה .IIשמחליף רמה ? IIIנמק. שינויים/שיפורים........ • תודה על שיתוף הפעולה ,יונת בניית תכנית עבודה לפניכם נושאים כללים/ספציפים המוצעים למעבדה רמה .III .1בחרו אחד הנושאים עליהם תרצו לעבוד ,נמקו בחירתכם (ידע מוקדם/מה עדיף נושא כללי או ספציפי?) .2בנו תכנית עבודה לנושא אותו בחרתם –הציגו בכל שלב מה עושים ,התאימו את תכנית העבודה למחוון (אם צריך כתבו שינויים שלדעתכם רצויים במחוון בהתאם לתכנית העבודה) רשימת נושאים • • • • • • • • • • נושאים כללים: .1חלב ומוצריו .2חומצה אסקורבית .3יין .4שיניים .5תה .6צרבת .7ברזל במזון .8אבנית .9קורוזיה .10פולימרים נושאים ספציפיים: .1גבינה .2ויטמין Cבמיץ תפוזים .3חמצון יין /חומציות ביין .4השפעת פלואור על שן .5פוליפנולים בתה .6תרופות שונות לצרבת נוגדי חומצה .7ברזל בקורנפלקס .8בדיקת הסרת אבנית עם חומצות שונות .9קורוזיה של ברזל בחומצות שונות. .10טיטולים כפולימר סופג תודות • • • • • לענת פלדנקייז -שסיפקה לי חומרים רבים , ותוצרים אותם יכולתי להציג . לשרה פוגל – (לבורנטית בביס' בני דרור) שעזרה לי רבות ונתנה לי הרבה עצות טובות. לטובה אלוני – ( לבורנטית תיכון אביב) למירה תמיר – מורה בתיכון בראש העין לזיוה בר דב – על העזרה ,הסיוע והעצות הטובות ולסיום... • "אל תלך במקום שבו יש שביל לך במקום שבו אין שביל -אך השאר את עקבותיך ".... (ראלף וולדו אמרסון -מדריך ליזמות ). • "כל מקום הוא במרחק הליכה, (סטיבן רייט ) אם יש לך זמן". • אל תגידו "אי אפשר" צרו "אי של אפשר"