ערכת ניסויים והדגמות לננומדע וננוטכנולוגיה

בערכה זו מרוכזים עזרי לימוד ורכיבים המיועדים לאפשר למורה להדגים את עולם ה”ננו” באופן עשיר: (1)הדגמות, (2)התנסויות תלמידים קצרות ו(3)ניסויים מעמיקים. שימו לב שהרכיבים בערכה אינם כוללים את כל הציוד הדרוש להדגמות ולניסויים, אלא רק ציוד שאינו זמין במעבדת בית הספר או המכולת הסמוכה. בנוסף, לתשומת לבכם במדריך זה ישנן הדגמות והתנסויות שניתן לבצע בכיתה שאין עבורם צורך ברכיבי הערכה כלל.

• רכיבי הערכה מפורטים בטבלת הרכיבים תוך התייחסות להיבטים שונים המפורטים כאן.
• הניסויים וההתנסויות/הדגמות שמומלצים לביצוע בכיתה מפורטים בטבלת הניסויים, תוך התייחסות לשימוש ברכיבי הערכה השונים.

הדגמות והתנסויות לעומת ניסויים:

חלק מרכיבי הערכה מיועדים לשימוש בשתי גישות שונות: הדגמה בזמן הוראת נושא מסוים או כתחנות להתנסות/הדגמה ביום שיא. הדגמות והתנסויות אלה אורכים מספר דקות וניתנים לשילוב במהלך השיעור. רכיבי ערכה אלה נתמכים בדפי עבודה לתלמיד ודפי הסבר למורה. דפי ההסבר למורה כוללים המלצות פדגוגיות, הנחיות טכניות ומחוונים לדפי העבודה.

חלק מרכיבי הערכה מיועדים לאפשר ביצוע ניסויים מעמיקים יותר. מדובר ב-4 ניסויים, שדורשים שיעור או שניים כל אחד. ניסויים אלה מבוססים על חוברת עבודה לתלמיד, חוברת הדרכה למורה, ומחוון עם תשובות לדוגמה.

טכנולוגיות מבוססות “ננו” לעומת טכנולוגיות ממחישות “ננו”:

חלק מרכיבי הערכה מציגים טכנולוגיות ננו, ומשמשים להדגמת היכולות של טכנולוגיות אלו. מתוך יכולות אלה ניתן מחד ללמוד על היבטים שונים של תכונות חומרים הנובעות מטכנולוגיות אלה, ומאידך ניתן להבין מהם היישומים האפשריים של טכנולוגיות אלה.

שאר מרכיבי הערכה אינם טכנולוגית “ננו”, אלא מטרתם להמחיש עקרונות בננו-טכנולוגיות ובננו-מדע. ההמחשות מאפשרות להמחיש לתלמידים מושגים ועקרונות מופשטים באמצעות ניסויים והדגמות. הניסויים וההדגמות ממחישים בעולם המאקרוסקופי מושגים מופשטים ותהליכים המתרחשים בסקאלות הקטנות מדי לראייה, אפילו במיקרוסקופ אופטי.

רכיבי ערכה המתאימים ליום שיא:

דפי ההסבר למורה עבור רכיבי הערכה המומלצים לתחנות ביום שיא ערוכים כך שניתן להדפיס אותם כדפי הסבר למשתתפים.

חומרי לימוד הקשורים לניסוי או להדגמה:

לרוב הניסויים וההדגמות קיימים חומרי לימוד מטרימים ומשלימים כחלק מתוכנית הלימודים בננוטכנולוגיה של אורט. חומרים אלה פתוחים לשימוש כל מורה.

בטיחות בניסוי

ביצוע ניסוי מאפשר לנו למידה חווייתית התורמת להבנת החומר הנלמד והסקת מסקנות באופן עצמאי.

בתהליך הניסוי בטיחות המבצע/ים הכרחית לניסוי מוצלח. כדי לשמור על בטיחותך ולהימנע מתאונה מיותרת יש להקפיד על הוראות אלה:

• חלק מן הניסויים ניתנים לביצוע במעבדה בלבד בסיוע של לבורנט/מורה
• האכילה והשתייה באזור ביצוע הניסוי אסורים מחשש להרעלה.
• שִמרו על סדר וארגון באזור הניסוי. נקו אחריכם בסיום הניסוי.
• טרם תתחילו בניסוי קִראו היטב את הוראות הבטיחות לניסוי ואת הוראות הביצוע. יש לבצע את כל שלבי הניסוי במלואם.
• בכל ניסוי שבו נדרש בציוד מגן אישי (כפפות, משקפי מגן) השימוש בציוד חובה.
• מקור ההזנה בניסוי חשמל/אלקטרוניקה יהיה מסוללות בלבד. אין לקבל הזנה מרשת החשמל במישרין או דרך שנאי.
• ניסוי עם אש/להבה יתבצע בהשגחת מבוגר. הרחיקו ציוד דליק והקפידו על הימצאות מטפה כיבוי אש בקרבת מקום.
• שימוש בחומר כימי במהלך ניסוי באישור הורים. יש להכין ציוד לניגוב ולייבוש החומר שנשפך.
• בזמן שימוש בכלים חדים כדוגמת סכין או מספריים עִבדו בזהירות, הקפידו לחתוך על משטח יציב, כלים תקינים ורחוק ככל הניתן מגופכם.
• השתמשו אך ורק בחומרי הניסוי המפורטים בדף הניסוי, אלתור ציוד, שימוש בציוד לא תקין ושימוש בחומרים אחרים עלול להוביל לתוצאות לא נכונות ואף מסוכנות.

זכרו, סוף מעשה במחשבה תחילה! (:

מיאון תביעה: הניסויים המתוארים בערכת הכשרה זו כוללים שימוש בכימיקלים שיש לנהוג בהם על פי גיליון בטיחות מתאים ולפי כללי הבטיחות של בית הספר. יש להשתמש בציוד מגן אישי כמפורט. כנהוג עם כימיקלים בכלל, יש לנקוט אמצעי זהירות. אין לשאוף מוצקים ויש להימנע ממגע שלהם עם העור, העיניים והבגדים. יש לרחוץ ידיים היטב לאחר העבודה עם החומרים. יש לסלק את החומרים העודפים לפי כללי הבטיחות המקובלים. את כל הניסויים יש לבצע בנוכחותו של מחנך שהוכשר להוראת מדעים. האחריות לכל הניסויים מוטלת על המנסים. השותפים לפיתוח ערכה זו לא יישאו באחריות לכל נזק או הפסד שייגרם מעריכת הניסויים, ההתנסויות וההדגמות המתוארים בזאת.