סכנות בחשיפה ממושכת לקרינת על סגול ואמצעי הגנה

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬

‫נושא‪ :‬מערכות ותהליכים ביצורים חיים‪/‬כיתה ד'‬

‫סכנות בחשיפה ממושכת לקרינת על סגול‬ ‫)‪(UV‬ואמצעי הגנה‬ ‫אתגר‬

‫אוהד‪ :‬נועה בואי‬ ‫שבי איתי בצל‪ ,‬את‬ ‫עלולה להפגע‬ ‫מקרינת על סגול‬ ‫בשמש‪.‬‬

‫נועה‪ :‬אוהד גם בצל‬ ‫אתה חשוף לקרני על‬ ‫סגול‪ .‬לא ידעת?‬

‫קראו את ההתכתבות בין אוהד לנועה והביעו את דעתכם‪ ,‬מי צודק אוהד? נועה?‬ ‫כשיושבים במקום מוצל אכן אננו חשופים לקרני ‪ ? UV‬הסבירו את בחירתכם‪.‬‬

‫האם‬

‫התנסות‪ :‬צאו לחצר בית הספר ומדדו את עוצמת קרינת העל סגולה פעם בשמש ופעם בצל ‪.‬‬ ‫האם הופתעתם מהתוצאות?‬ ‫מה אתם למדים מהתוצאות של המדידות?‬

‫מה נחקור?‬

‫‪imagine explore learn‬‬ ‫•‬

‫•‬

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬ ‫בניסוי זה נבחן את השפעת החשיפה לקרני השמש‪ ,‬ועד כמה יעילים אמצעי הגנה בחסימת‬ ‫קרינת על סגול (קרני ‪ .)UV‬כל קבוצה תחקור אחד מאמצעי הגנה ותעלה את ממצאיה לטבלה‬ ‫שיתופית‪ .‬בתום הניסוי ננסח בעבודה שיתופית כללים להתנהגות נבונה בשמש ונצלם סרטון‬ ‫הסברה על התנהגות נבונה בחשיפה לקרינת שמש‪.‬‬

‫ציוד וחומרים‬ ‫‪‬‬

‫טאבלט אינשטיין‪ +‬או לאבמייט איינשטיין‪+‬‬

‫‪‬‬

‫משקפי שמש‬

‫‪‬‬

‫חולצת טריקו לבנה (או פיסת בד טריקו לבן)‬

‫‪‬‬

‫כובע‬

‫‪‬‬

‫שקית אוכל מפלסטיק שאינה חוסמת קרינת ‪UV‬‬

‫‪‬‬

‫קרם הגנה (כל מקדם הגנה)‬

‫העמדת הניסוי‬ ‫עבודה קבוצתית‬ ‫‪ .1‬הפעילו את טאבלט אינשטיין‪ +‬או לאבמייט איינשטיין‪+‬‬ ‫‪ .2‬לחצו על תוכנת ה‪) MiLAB-‬‬

‫)‬

‫‪ .3‬הגדירו את מערך אוגר הנתונים‬

‫מערך אוגר הנתונים‬ ‫חיישן קרינת על סגול (‪)UV 200 W/m²‬‬ ‫קצב הדגימה‪:‬‬

‫‪ 25‬בשנייה‬

‫משך הדגימה‪:‬‬

‫‪ 30‬שניות‬

‫רגע לפני‪...‬‬ ‫שערו האם קרינת ה‪ UV -‬תשתנה במדידת קרני האור מבעד לאמצעי ההגנה שתחקרו‪:‬‬ ‫תרד‪ /‬תעלה‪ /‬לא תשתנה‬

‫‪imagine explore learn‬‬ ‫•‬

‫•‬

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬ ‫כובע‪-‬‬ ‫משקפי שמש‪-‬‬ ‫חולצת טריקו לבנה‪-‬‬ ‫קרם הגנה‪-‬‬

‫ביצוע הניסוי ‪:‬‬ ‫הוראות כלליות למדידות לכל הקבוצות‪:‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫‪.3‬‬

‫‪.4‬‬

‫כדי להגיע לתוצאות מדויקות עליכם לבצע את הניסוי ביום של שמש מלאה בשעות‬ ‫הצהריים‪.‬‬ ‫כל קבוצה תבחר לחקור אחד מאמצעי ההגנה הבאים‪ :‬משקפי שמש‪ ,‬משחת הגנה‪,‬‬ ‫חולצת טריקו לבנה‪ ,‬כובע‪.‬‬ ‫עליכם לבצע שתי מדידות שונות‪:‬‬ ‫‪‬‬

‫מדידת עוצמת קרינת ה‪ UV-‬בחשיפה לאור השמש‪.‬‬

‫‪‬‬

‫מדידת עוצמת קרינת ה‪ UV -‬מבעד לאחד מאמצעי ההגנה שבחרתם‪.‬‬

‫‪ ‬חזרו על המדידות ‪ 3‬פעמים ‪.‬‬ ‫בחרו מקום אחד לביצוע הניסויים הקפידו לשמור על אותם תנאים בכל הקבוצות‪:‬‬ ‫זווית וכוון החיישן המופנה לשמש‪ ,‬מקום הניסוי‪.‬‬

‫הוראות למדידות בחשיפה מלאה לקרני ‪UV‬‬ ‫‪.1‬‬

‫כוונו את טאבלט איינשטיין כשחיישן ה‪ UV -‬מופנה ישירות אל השמש‪.‬‬ ‫( כדי להתחיל רישום של הנתונים‪.‬‬

‫‪.2‬‬

‫לחצו על התחל )‬

‫‪.3‬‬ ‫‪.4‬‬

‫לחצו עצור ) ( בתום הניסוי‪.‬‬ ‫חזרו על המדידות ‪ 3‬פעמים‪.‬‬

‫‪.5‬‬

‫לאחר שהתהליך הסתיים תנו שם לפרויקט ושמרו את הנתונים על‪-‬ידי לחיצה על צלמית‬ ‫שמור ( )‬ ‫בסרגל הכלים העליון‪.‬‬

‫הוראות למדידת קרני ‪ UV‬מבעד לאחד מאמצעי ההגנה‬

‫‪imagine explore learn‬‬ ‫•‬

‫•‬

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬ ‫‪ .1‬בחרו אחד מאמצעי ההגנה הבאים שברצונכם לחקור‪ :‬משקפי שמש‪ ,‬משחת הגנה‪,‬‬ ‫חולצת טריקו לבנה‪ ,‬כובע‪ .‬וקראו את הוראות ביצוע המדידה בהתאם לאמצעי ההגנה‬ ‫שבחרתם‪.‬‬ ‫‪ .2‬הוראות לאמצעי הגנה כובע‪:‬‬ ‫‪‬‬

‫עליכם למדוד את קרינת ה‪ UV -‬העוברת דרך הכובע‪.‬‬

‫‪‬‬

‫עמדו בחצר באותו המקום שבו מדדתם קרינה בחשיפה מלאה לשמש‪.‬‬

‫‪‬‬

‫החזיקו את הכובע מעל החיישן (אבל בלי לגעת בו) כשהוא פונה לכיוון השמש‪.‬‬

‫הוראות לאמצעי הגנה חולצת טריקו לבנה‪:‬‬ ‫‪‬‬

‫עליכם למדוד את קרינת ה‪ UV -‬העוברת דרך חולצה לבנה ‪.‬‬

‫‪‬‬

‫עמדו בחצר באותו המקום שבו מדדתם קרינה בחשיפה מלאה לשמש‪.‬‬

‫‪ ‬החזיקו את החולצה מעל לחיישן (אבל בלי לגעת בו) כשהיא פונה לכיוון השמש‪.‬‬ ‫הוראות לאמצעי משקפי שמש‪:‬‬ ‫‪‬‬

‫עליכם למדוד את קרינת ה‪ UV-‬מבעד למשקפי השמש‪.‬‬

‫‪‬‬

‫עמדו בחצר באותו המקום שבו מדדתם קרינה בחשיפה מלאה לשמש‪.‬‬

‫‪ ‬החזיקו את משקפי השמש מעל החיישן (אבל בלי לגעת בו) כשהם פונים לכיוון‬ ‫השמש‪.‬‬ ‫הוראות לאמצעי הגנה משחת הגנה‪:‬‬ ‫‪‬‬

‫עליכם למדוד את קרינת ה‪ UV-‬העוברת דרך שקית פלסטיק המרוחה בקרם הגנה‪.‬‬

‫‪‬‬

‫עמדו בחצר במקום שבו מדדתם קרינה בחשיפה מלאה לשמש‪.‬‬

‫‪‬‬

‫מרחו על שקית הניילון קרם הגנה‪.‬‬

‫‪‬‬

‫החזיקו את החיישן מתחת לשקית הפלסטיק (אבל בלי לגעת בשקית) כשהוא פונה‬ ‫לכוון השמש‪.‬‬

‫‪ .3‬לחצו על התחל )‬ ‫‪ .4‬לחצו עצור )‬

‫( כדי להתחיל רישום של הנתונים‪.‬‬

‫( בתום הניסוי‪.‬‬

‫‪ .5‬חזרו על המדידות ‪ 3‬פעמים‪.‬‬ ‫‪ .6‬לאחר שהתהליך הסתיים תנו שם לפרויקט ושמרו את הנתונים על‪-‬ידי לחיצה על צלמית‬ ‫שמור (‬

‫) בסרגל הכלים העליון‪.‬‬

‫‪imagine explore learn‬‬ ‫•‬

‫•‬

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬

‫עיבוד נתונים‬ ‫השלימו את הטבלה השיתופית בהתאם לתוצאות המדידות והעלו ל‪:Google Doc-‬‬ ‫מדידות‬

‫מדידת קרינת ‪- UV‬‬ ‫ואט למטר מרובע (‪)W/M²‬‬ ‫בחשיפה מלאה לשמש‬

‫מדידת קרינת ‪- UV‬‬ ‫ואט למטר מרובע (‪)W/M²‬‬ ‫מבעד לאחד מאמצעי‬ ‫ההגנה‪:‬‬ ‫משקפי שמש‪ ,‬משחת‬ ‫הגנה‪,‬חולצת טריקו לבנה‪,‬‬ ‫כובע‪.‬‬

‫מדידה ‪1‬‬ ‫מדידה ‪2‬‬ ‫מדידה ‪3‬‬ ‫ממוצע‪:‬‬

‫תוצאות ומסקנות‬ ‫צפו בממצאים שהעליתם לטבלה השיתופית ודונו בשאלות הבאות‪:‬‬ ‫דיון במליאה‬ ‫‪ .1‬השוו את המדידות ללא אמצעי הגנה ועם אמצעי הגנה ורשמו את מסקנותכם לגבי מידת‬ ‫חסימת קרינת העל סגול‪.‬‬ ‫‪ .2‬התייחסו ליעילות אמצעי ההגנה ורשמו מהי הדרך הטובה להגנה מפני קרינת העל סגול‪.‬‬ ‫התייחסו בתשובתכם לנקודות הבאות‪:‬‬ ‫‪‬‬

‫איזור ההגנה ( מגן על איבר מסויים או על כל הגוף)‪.‬‬

‫‪ ‬טווח זמן ההגנה (כל היום או למספר שעות)‪.‬‬ ‫‪.3‬‬

‫חלק מאמצעי ההגנה שחקרנו יעילים לטווח קצר‪ /‬לטווח ארוך‪ .‬על מנת להגן עלינו מפני‬ ‫הקרינה העל‪-‬סגולה המסוכנת חשוב להשתמש באחד בחלק מאמצעי ההגנה ‪ /‬בכל אמצעי‬

‫‪imagine explore learn‬‬ ‫•‬

‫•‬

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬ ‫ההגנה‬

‫יחד‪.‬‬

‫יישום‬ ‫נסחו כללים להתנהגות נבונה בחשיפה לקרינת השמש והסריטו קליפ הסברה להתנהגות חכמה‬ ‫בשמש‪.‬‬

‫חקירת המשך‬ ‫בניסוי מדדנו בעזרת חיישן את עוצמת הקרינה העל‪-‬סגולה וכיצד אמצעים שונים עוזרים להפחית‬ ‫את עוצמתה‪ .‬אבל אנחנו לא יודעים מהו הנזק שקרינה על‪-‬סגולה גורמת לגוף‪.‬‬ ‫כדי לבדוק את השפעת הקרינה על העור‪ ,‬בודקים כמה זמן עובר עד שהעור מאדים בחשיפה‬ ‫לעוצמות קרינה שונות‪.‬‬ ‫המדד הזה נקרא ‪ -‬מידת הנזק הביולוגי של הקרינה‪.‬‬ ‫כשיודעים מה הנזק שהקרינה העל‪-‬סגולה גורמת לגופנו‪ ,‬אפשר לדעת איך עלינו לנהוג כדי להגן‬ ‫על עצמנו‪.‬‬ ‫אינדקס ה‪ uv -‬של הסוכנות האמריקאית להגנת הסביבה (ה‪ ) EPA -‬קובע את מידת עוצמת‬ ‫הקרינה של ‪ UV‬המגיעה לקרקע בזמן מדידה‪.‬‬ ‫חפשו באינטרנט מידע נוסף על אינדקס ה‪ UV -‬ורשמו את כל הגורמים המשפיעים על העור‪.‬‬

‫רקע מדעי‬ ‫קרינת השמש חשובה לקיומם של כל היצורים החיים‪ :‬צמחים‪ ,‬בעלי חיים ובני אדם‪ .‬היא נותנת‬ ‫אור וחום שבלעדיהם לא יכולים להתקיים חיים‪ .‬הצמחים מייצרים חומרי מזון בעזרת קרינת‬ ‫השמש‪ .‬הצמחים גדלים ומתפתחים בעזרת חומרי המזון שהם מייצרים‪ .‬בעלי החיים והאדם‬ ‫אוכלים את הצמחים או חלקים מהם‪ ,‬וכך הם יכולים להתקיים‪ ,‬לגדול ולהתפתח‪ .‬קרינת על סגול‬ ‫שהיא חלק מקרינת השמש עלולה להזיק לאדם אם נחשפים לקרניים זמן ממושך‪ .‬כאשר אנו‬ ‫חשופים לקרינת השמש‪ ,‬נוצר בעור‪ ,‬בהשפעת הקרינה העל‪-‬סגולה‪ ,‬צבען בשם מלנין‪ .‬המלנין‬ ‫מגן על הגוף‪ ,‬הוא קולט את הקרינה המזיקה של השמש ומונע ממנה לחדור לתוך הגוף‪ .‬עם‬

‫‪imagine explore learn‬‬ ‫•‬

‫•‬

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬ ‫החשיפה לשמש‪ ,‬המלנין החדש לא נוצר מיד‪ ,‬עובר זמן עד שנוצר בעור די מלנין כדי להתגונן‬ ‫מקרינת שמש חזקה‪ .‬עד שהמלנין נוצר‪ ,‬יכול להיגרם נזק לעור מקרינת העל סגול‪.‬‬ ‫לכן עלינו להיות מודעים לסכנה בחשיפה ממושכת לקרינת השמש ולהתנהג בהתאם‪.‬‬

‫מתוך ת"ל חדשה לכיתה ד'‬ ‫רעיונות ודגשים‬

‫‪‬‬

‫בריאות האדם‪ ,‬איכות החיים ודרכים לשמירתן‬

‫‪‬‬

‫אורח חיים בריא הוא מכלול התנהגויות מקדמות בריאות שהאדם‬ ‫יכול לשלוט בהן והן מאפשרות לו להגיע לאיכות חיים מיטבית‬ ‫במסגרת יכולתו ותנאיו‪.‬‬

‫ציוני דרך‬

‫‪‬‬

‫בריאות העור‪:‬‬

‫‪‬‬

‫גורמים שפוגעים בעור (קרינת שמש‪ ,‬יובש‪ ,‬כוויה)‬

‫‪imagine explore learn‬‬ ‫•‬

‫•‬

‫לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי‬ ‫‪‬‬

‫אמצעים להגנה על העור (חשיפה מבוקרת לשמש‪ ,‬שימוש במסנני‬ ‫קרינה‪ ,‬ניקיון העור)‪.‬‬

‫מיומנויות‬

‫ההתנסות‪-‬‬

‫‪‬‬

‫ניסוי ‪-‬ניסוח מטרת הניסוי‬

‫‪‬‬

‫העלאת השערות‬

‫‪‬‬

‫איסוף מידע‬

‫‪‬‬

‫סיכום ניסוי‬

‫‪‬‬

‫בניית הכללות‬

‫‪‬‬

‫מדידת קרינת על סגול בחשיפה מלאה לשמש‪ ,‬מבעד לאמצעי‬

‫הניסוי‪/‬התצפית‪/‬תהליך‬ ‫טכנולוגי‪/‬דגם‬

‫הגנה ובצל‪.‬‬ ‫‪‬‬

‫התנסות תלמידים‬

‫‪‬‬

‫ציוד וחומרים‪ :‬משקפי שמש ‪,‬חולצת טריקו לבנה‪ ,‬כובע‪ ,‬שקית אוכל‬ ‫מפלסטיק שאינה חוסמת קרינת ‪UV‬‬

‫הצעות למקורות‬ ‫תומכים‬

‫‪‬‬

‫השוואה בין עוצמת קרינת העל סגול ללא ועם אמצעי הגנה‬

‫‪‬‬

‫מדע וטכנולוגיה לכתה ד' הוצאת רמות אוניברסיטת תל אביב‬ ‫עמודים ‪135-134‬‬

‫‪‬‬

‫מסע מדע ד' הוצאת כינרת עמודים ‪269-264‬‬

‫‪‬‬

‫מדע בעידן טכנולוגי חלק רביעי ‪,‬הוצאת רכס עמודים ‪233-232‬‬

‫‪imagine explore learn‬‬ ‫•‬

‫•‬