מפרט התכנים - נושאי ליבה

מושגי קדם נחוצים ללימוד כל אחד מהנושאים המופיעים ב-2 היחידות. מושגים אלו נלמדו במסגרת המקצוע מדע וטכנולוגיה בחט"ב. יחד עם זאת, יש לוודא כי התלמידים מכירים ומבינים מושגים אלו, ולשזור אותם בהוראת כל נושאי הלימוד במקומות המתאימים.

להלן רשימת המושגים:
- יסוד, אטום, מולקולה, דרגת הגבה (pH), חומצה, בסיס, תמיסה
- אנרגיה, גלגולי אנרגיה (המרות אנרגיה ומעברי אנרגיה), חוק שימור האנרגיה, חוק שימור החומר
- אידוי, דיות, מזג אוויר, אקלים, משקעים, חלחול
- חומר אורגני, חומר אנאורגני, תא, גן, המוגלובין, חומצות גרעין (DNA, RNA), מוטציה, חומר מסרטן, חלבונים, פחמימות, שומנים
- אורגניזם חד-תאי, אורגניזם רב-תאי, מין (species), חיידקים, פטריות
- מערכת נשימה, נשימה תאית, פוטוסינתזה, כלורופיל, כלורופלסט

כל אחד מחמשת נושאי הליבה מפורט בהמשך על פי הסעיפים הבאים:

• מבוא לנושא, ובו עיקרי הנושא כולל הבעיה הסביבתית (מדוע הנושא הוא בעיה, ולמי);
• מטרות לימוד הנושא;
• מפרטי תוכן ומושגי היסוד.

כדור הארץ הוא ייחודי במערכת השמש, ואולי גם ביקום כולו (ככל הידוע לנו לעת עתה), ביכולתו לקיים חיים על פניו. החיים על פני כדור הארץ, על המגוון והעושר שלהם, הם חלק ממערכות אקולוגיות שהשפעת האדם עליהן הולכת וגדלה. תנאי הסביבה ומשאביה הם התשתית לקיום המערכות האקולוגיות ולקיום החברה האנושית בתוכן.
כדי להקטין את הנזקים לסביבה כתוצאה מפעולות האדם, חשוב להכיר את מרכיבי הסביבה הטבעית, הדוממים והחיים, ולהבין את התהליכים המתרחשים בה. התהליכים במערכת אקולוגית מתקיימים ברמות שונות: היצור, האוכלוסייה, החברה, המערכת כולה. שינוי במערכת האקולוגית עלול לחולל שינויים נוספים שיפֵרו את האיזון והיציבות של המערכת.
המגוון הביולוגי (biodiversity) הוא מושג המבטא את השוני בין היצורים החיים. הוא כולל את השונות בתוך המינים, את השונות בין המינים ואת המגוון של המערכות האקולוגיות. השמירה על המשאב הטבעי הזה היא חיונית לא רק לתפקודן של המערכות האקולוגיות, אלא גם לקיומו הפיזי של האדם כפרט, ולקיומה של החברה כולה, על מערכותיה הכלכליות. בעשור האחרון גברה המודעות של ציבורים שונים לתועלת הרבה של המגוון הביולוגי, בכל הקשור למתן שירותים הקשורים לקרקע, למים ולאוויר, וכן לרווחת האדם, בתחומים כמו: חקלאות, רפואה ותעשייה. המגוון הביולוגי הולך ומתדלדל בהתמדה, ורשימת המינים הנתונים בסכנת הכחדה מתארכת בקצב מדאיג. הגורמים העיקריים לכך קשורים בפעילות האנושית הנובעת מגידול אוכלוסיית העולם ומעלייה ברמת הצריכה. ההכרה שפיתוח בלתי מבוקר יגרום להרס התשתיות התומכות במערכות האקולוגיות, ומשום כך – גם בקיום האנושי, הביאה מדינות רבות, ביניהן גם ישראל, לחתום על האמנה הכלל-עולמית לשמירה על המגוון הביולוגי ולאמץ מדיניות של פיתוח בר-קיימא.
שימו לב: במשאבים הכוונה למקורות אנרגיה, חומרים ושטחי מחיה הנחוצים לקיומו של יצור חי, לגידולו ולהתרבותו. סעיפים מסויימים בפרק זה מתייחסים למשאבים הדרושים לקיום כל היצורים חיים ואחרים מתייחסים למשאבים הדרושים לאדם.

התלמידים יפתחו הבנה של מושגים, עקרונות ותהליכים בנושא מערכות אקולוגיות ויחסי אדם סביבה, ויהיו מסוגלים להשתמש בהם בהתמודדות עם בעיות סביבה הקשורות לנושא זה ובקבלת החלטות.
התלמידים:

• יכירו את רמות הארגון (המדרג) של החיים בביוספרה: אורגניזם – אוכלוסייה – חברה – מערכת;
• יבינו מהי מערכת אקולוגית ומהם מרכיביה החיים והדוממים;
• יכירו התאמות של אורגניזמים לסביבתם;
• יבינו את מהותם של קשרי הגומלין בין יצורים ובינם לבין מרכיבי הסביבה הדוממים;
• יבינו את השפעתם של גורמים שונים על גודלן של אוכלוסיות;
• יבינו את תהליכי המעבר של חומרים ואנרגייה במערכת;
• יבינו מהו שיווי משקל דינמי במערכת אקולוגית ואת חשיבותו לשמירת יציבותה;
• יכירו בייחודו הערכי והאסתטי של המגוון הביולוגי, ויבינו את חשיבותו לקיומם של החיים;
• יבינו את חלקם של תהליכים טבעיים ותהליכים מעשה ידי אדם בהפרת יציבותן של מערכות אקולוגיות ובפגיעה במגוון הביולוגי;
• יכירו את הדרכים והאמצעים למניעה ולהקטנה של הנזקים למערכות האקולוגיות ולמגוון הביולוגי;
• יכירו נקודות ציון משמעותיות בהתפתחות החברה האנושית, ויבינו את ייחודה של אוכלוסיית האדם בקשרי הגומלין שלה עם הסביבה;
• יבינו את השלכותיו של הפיתוח הבלתי מבוקר על משאבי כדור הארץ;
• יבינו את עקרונות הקיימות והפיתוח בר-הקיימא ואת חשיבותם כחלק ממדיניות שמירה על הסביבה.

שינוי אקלים המתרחש ב-250 השנים האחרונות הוא תוצאה של השפעת האנושות על הסביבה מאז המצאת מנוע הקיטור במאה ה-18 והמהפכה התעשייתית במאה ה-19. להשפעה זו היבטים רבים החל מזיהום הסביבה והשתלטות על שטחי מחייה ועד לפליטה מוגברת של גזי חממה שתוצאת התחממות עולמית. השפעות העלייה בטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ, גרמה לעליה בעוצמה ובתדירות אירועי מזג אוויר קיצוניים כמו שיטפונות, גלי חום, שריפות, סופות חול, הוריקנים ובצורות, לעלייה בגובה פני הים, לשינויים בכמויות המשקעים ובאופן פיזורם, למדבור, לשינויים במערכות אקולוגיות יבשתיות וימיות הכוללים שינויים במגוון המינים והכחדה של מינים, לאיום על הביטחון התזונתי, לעלייה בהגירת אקלים, לעלייה בשיעורי תחלואה ותמותה עקב בצורות, שיטפונות, גלי חום ושריפות, לנזקים כספיים ולעליה בעלויות הקשורות לביטוח ולטיפול בנזקי אסונות ועוד.
החשש מהמשך שינוי אקלים הובילה ללחץ על קובעי מדיניות בעולם לנקוט צעדי חקיקה שיפחיתו את כמות גזי החממה הנפלטים על ידי צמצום שימוש באנרגיה ממקורות מחצביים (לדוגמה: נפט, פחם וגז טבעי), יעודדו פיתוחים טכנולוגיים לשימוש במקורות אנרגיה חלופיים, יעודדו פיתוח תוכניות לשינויים בתחומי החקלאות ומערכות המזון, במקביל להיערכות למצב החדש של עליה בטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ.
המטרה עיקרית לשילוב הנושא בתוכנית הלימודים היא תמיכה בהיערכות החברה למציאות של שינוי אקלים. לשם כך יש צורך לפתח ידע והבנה, מיומנויות, ערכים וחוסן רגשי אשר יאפשרו לתלמידים להתמודד עם המציאות החדשה והשלכותיה ולפעול בהתאם לערכיהם להפחתת הפגיעה במערכות כדור הארץ.

התלמידים:

• יפתחו הבנה של מושגים, עקרונות ותהליכים בנושא שינוי אקלים.
• יבחינו בין אקלים למזג אוויר
• יכירו את הגורמים והתהליכים הקשורים בשינוי אקלים.
• יבינו את ההשלכות של תופעת שינוי אקלים על הסביבה, הכלכלה והחברה
• ינתחו נתונים של שינויים בטמפרטורה ממוצעת עולמית ונתונים של שינויים נוספים הנגרמים כתוצאה משינויים בטמפרטורה הממוצעת העולמית.
• יפתחו חשיבה מערכתית לצורך הבנה של תופעות מורכבות בתחום שינוי אקלים.
• יפעילו חשיבה ביקורתית בהקשרים שונים של סוגיית שינוי אקלים כמו: הערכה של המידע המפורסם בתקשורת ובמדיה, הערכה של הצעות לפתרונות בהקשר להתמודדות עם שינוי אקלים.
• יכירו מגוון דרכים ואמצעים להתמודדות עם תופעת שינוי אקלים (טכנולוגיות, כלכליות, חקיקה, ניהול סביבתי, חינוך והסברה);
• יכירו אָמנוֹת, חוקים ותקנות הקשורים בנושא שינוי אקלים.
• יבינו את מורכבות ההחלטות הקשורות לשינוי אקלים ואת חשיבות שיתוף הפעולה בין מדינות בנושא.
• ישתמשו בידע שרכשו בנושא שינוי אקלים לצורך הבנת דרכי התמודדות וקבלת החלטות בסוגיות הקשורות בהשלכות שינוי אקלים על הסביבה.
• יפעלו להפחתת הפגיעה במערכות כדור הארץ ולהסתגלות לשינוי אקלים באמצעים של עבודות חקר, יוזמות סביבתיות וקידום מודעות ציבורית.

רכיבים של שינוי אקלים
- טמפרטורה – שינויים בממוצע בזמן ובמרחב
- משקעים – שינוי במשטר / בממוצע כמות משקעים בזמן ובמרחב (מחזור הידרולוגי), סופות אבק, בצורות ומדבור
- אירועי מזג אוויר קיצוניים - שינויים במשך ובעוצמה, תדירות ומיקום גיאוגרפי של: גלי חום (החמרה בעומסי החום), שריפות, בצורות, גלי קור, סערות, (סערות שלג קיצוניות), שיטפונות, הצפות.
- שינויים באוקיינוסים

• הפשרה של קרחונים יבשתיים (עלייה במפלס פני הים, משוב אלבדו, פליטות מתאן)
• הפשרה של קרחונים ימיים (משוב האלבדו)
• שינויים בריכוז פחמן דו חמצני המומס במי האוקיינוסים עקב התחממות המים
• סביבה חופית. הצפת איים ואזורי חוף נמוכים, בליית חופים.

השפעות על הכלכלה ומשק האנרגיה:

• עלויות ישירות ועקיפות לאזרח, למדינה ולעולם. לדוגמה: עליית מחירי מזון, עלייה במחירי אנרגיה, טיפול במהגרים, ירידה בהכנסה הממוצעת העולמית לנפש, הקטנת התוצר המקומי הגולמי הריאלי העולמי לנפש.
• שאלות אתיות בהקשר לשינוי אקלים (לדוגמה: עד כמה אכפת לנו מהעתיד? על מי מוטלת האחריות? כיצד יש לחלק את הנטל? על האינטרסים של מי לשמור?

מים הם אחד החומרים השכיחים ביותר בטבע. הם נחוצים לקיומם ולפעילותם של כל היצורים החיים, ומשתתפים בעיצוב האקלים והנוף. המים הכרחיים לקיום האדם (כ-70% ממסת גופו), ומשמשים אותו למילוי צרכיו השונים: בחקלאות, בתעשייה, בהפקת אנרגייה, בשימושים ביתיים, בתעבורה ובתרבות הפנאי.
המים היו והינם גורם חשוב ביותר שמשפיע על תולדות האנושות ועל התפתחותה התרבותית. גידול האוכלוסייה והעלייה ברמת החיים ובפעילות הכלכלית (תעשייה, שירותים וחקלאות) גורמים לצריכה מוגברת ולדלדול מקורות המים. נוסף לכך, זיהום המים ופגיעה באיכותם מצמצמים עוד יותר את כמות המים הראויים לשימוש.
בישראל, כתוצאה מגידול האוכלוסייה ומהעלייה ברמת החיים, צריכת המים הביתית נמצאת בעלייה מתמדת, בעיקר לצורכי רחצה והדחה בשירותים. שאיבת יתר ממקורות המים לסיפוק הצריכה, במיוחד לאחר שנות בצורת, גורמת לדלדול מאגרי המים ולפגיעה באיכותם. זיהום מקורות המים על ידי גורמים שונים (תעשייה, חקלאות, משקי הבית) מחריף את הבעיה.
קיימות דרכים שונות להתמודדות עם המחסור במים בישראל: הגדלת השימוש החוזר במים מטוהרים, התפלת מים, מניעת זיהום של מקורות מים, ייעול תהליכי הייצור שבהם נחוצים מים בתעשייה ובחקלאות וחיסכון במים. תכנון וניהול נכון של משק המים בגישת הקיימות יבטיחו את איכותו ואת כמותו של משאב המים הן לדור הנוכחי והן לדורות הבאים.
שימו לב: במשאבים הכוונה למקורות אנרגיה, חומרים ושטחי מחיה הנחוצים לקיומו של יצור חי, לגידולו ולהתרבותו. סעיפים מסויימים בפרק זה מתייחסים למשאבים הדרושים לקיום כל היצורים חיים ואחרים מתייחסים למשאבים הדרושים לאדם.

התלמידים יפתחו הבנה של מושגים, עקרונות ותהליכים בנושא משאב המים, ויהיו מסוגלים להשתמש בהם בהתמודדות עם בעיות בנושאי סביבה הקשורים למים ובקבלת החלטות.
התלמידים:

• יכירו את מקורות המים העיקריים לשימושו של האדם בעולם ובישראל;
• יכירו את מחזור המים בטבע ויבינו את מעורבות האדם בו;
• ינתחו נתונים של צריכת מים באוכלוסיות שונות;
• יבינו שמים שפירים הם משאב מתחדש בסכנת מחסור;
• יבינו את הסיבות למחסור במים;
• יבינו מהן ההשלכות הכלכליות והחברתיות של המחסור במים;
• ידעו מהם הגורמים לזיהום מקורות המים (מי תהום, נחלים);
• יבינו מהן השפעות זיהום המים על האדם, על בעלי החיים ועל הצמחים;
• ידעו מהם הגורמים המשפיעים על איכות מי הכינרת;
• יכירו אמצעים ודרכי התמודדות (טכנולוגיים, משפטיים, כלכליים, חינוכיים) עם בעיית המחסור במים;
• יכירו אָמנוֹת, חוקים ותקנות הקשורים בנושא המים.

האוויר הוא משאב חיוני לקיום החיים בביוספרה. הוא דרוש לתהליכי הנשימה והפוטוסינתזה ומשמש מעטפת המסננת ומגינה על היצורים בכדור הארץ מפני קרינה מזיקה. האוויר הוא גורם מרכזי בעיצוב האקלים והנוף על פני כדור הארץ. מאז המהפכה התעשייתית, משאב זה הולך ומזדהם. השימוש בטכנולוגיות להפקת אנרגייה, לייצור מוצרים ולהפעלת כלי תחבורה גורם לפליטת מזהמים לאוויר, הגורמים נזקים ישירים ועקיפים לאדם, לצמחים, לבעלי החיים ולסביבה הדוממת. האוויר הנקי הוא משאב מתכלה, וכדי להקטין את הפגיעה בו למען המשך קיום החיים על פני כדור הארץ, דרושה פעילות ברמה מקומית וגלובלית מטעם ממשלות, מוסדות, ארגונים ויחידים.
שימו לב: במשאבים הכוונה למקורות אנרגיה, חומרים ושטחי מחיה הנחוצים לקיומו של יצור חי, לגידולו ולהתרבותו. סעיפים מסויימים בפרק זה מתייחסים למשאבים הדרושים לקיום כל היצורים חיים ואחרים מתייחסים למשאבים הדרושים לאדם.

התלמידים יפתחו הבנה של מושגים, עקרונות ותהליכים בנושא משאב האוויר, ויהיו מסוגלים להשתמש בהם בהתמודדות עם בעיות בנושאי סביבה הקשורים לאוויר ובקבלת החלטות.
התלמידים:

• יכירו את מבנה האטמוספרה, את הרכב האוויר ואת חשיבותו לקיום תהליכים בכדור הארץ;
• יבינו את הקשיים בהגדרה של אוויר מזוהם;
• יבינו תופעות של שינוי אקלים הקשורות באטמוספירה;
• יבחינו בין מזהם ראשוני למזהם משני ויבינו את השפעתם על האדם;
• יכירו ויתנסו בדרכי מדידה של מזהמים באוויר;
• יכירו את הגורמים ויבינו את התהליכים המעורבים בזיהום האוויר;
• יבינו את השפעותיהם המזיקות של מזהמים באוויר על האדם, על מערכות אקולוגיות, על מבנים וחומרים;
• יבינו את התופעות הכלל-עולמיות הנוספות הקשורות בזיהום אוויר (התדלדלות האוזון, גשם חומצי);
• יכירו את מגוון הדרכים והאמצעים בתחומים שונים (טכנולוגיה, חקיקה, ניהול סביבתי, חינוך והסברה) להתמודדות עם זיהום האוויר ונזקיו.

הכלכלה, הפרסום ורמת החיים הגבוהה בחברה המודרנית מעודדים את הצריכה העודפת. אחת מתוצאות הלוואי של הצריכה העודפת היא כמויות הולכות וגדלות – הן מבחינת המסה והן מבחינת הנפח – של פסולת מוצקה. בישראל, גידול האוכלוסייה וצפיפותה תורמים אף הם להחרפתה של בעיית הפסולת המוצקה. פסולת מוצקה שאינה מטופלת מהווה מטרד ומפגע סביבתי. היא עלולה לגרום לזיהום הקרקע ומי התהום, למפגעים בריאותיים, למטרדי ריח ולפגיעות אסתטיות בנוף.
עבור חלק ממרכיבי הפסולת, קיימים אמצעים לטיפול ולצמצום הנזק הסביבתי, לדוגמה: שימוש חוזר ומִחזור. הטמנה מוסדרת (סניטרית) היא דרך מקובלת לטיפול בפסולת המוצקה, אך היא צורכת שטחי קרקע נרחבים, ומעוררת את התנגדותן של הקהילות המתגוררות בקרבת המטמנות.
המגמה כיום היא לעודד את צמצום כמויות הפסולת במקורות ההיווצרות שלהן, ולשלב אמצעים שונים לטיפול בפסולת לאחר היווצרותה. השימוש באמצעים כלכליים, בחקיקה ובחינוך הציבור יקטינו במידה רבה את הנזקים הסביבתיים של הפסולת המוצקה.
שימו לב: במשאבים הכוונה למקורות אנרגיה, חומרים ושטחי מחיה הנחוצים לקיומו של יצור חי, לגידולו ולהתרבותו. סעיפים מסויימים בפרק זה מתייחסים למשאבים הדרושים לקיום כל היצורים חיים ואחרים מתייחסים למשאבים הדרושים לאדם.

התלמידים יפתחו הבנה של מושגים, עקרונות ותהליכים בנושא פסולת מוצקה* ויהיו מסוגלים להשתמש בהם בהתמודדות עם בעיות סביבה הקשורות לפסולת מוצקה ובקבלת החלטות.
התלמידים:

• ידעו מהם הגורמים להיווצרות בעיית הפסולת המוצקה ויבינו את הקשר שלה לתרבות הצריכה העודפת;
• יבינו את הקשר בין צריכה לדלדול והתכלות של משאבי טבע (חומרי גלם).
• יכירו את מרכיבי הפסולת המוצקה ואת ההבדלים הכמותיים והאיכותיים במרכיבי הפסולת בין אוכלוסיות באותה מדינה ובין מדינות.
• יכירו מהי פסולת מסוכנת.
• יבינו את ההשלכות הסביבתיות והנזקים הנגרמים מהצטברותה של הפסולת המוצקה;
• יכירו את האמצעים לטיפול בפסולת מוצקה לצמצום הנזק הסביבתי, ואת היתרונות והחסרונות של כל אחד מהאמצעים;
• יבינו את השיקולים שיש להתחשב בהם בעת בחירת אתר להטמנת פסולת מוצקה;
• יבינו את תהליך הקומפוסטציה ואת חשיבותו;
• יכירו את תופעת ה-NIMBY ויבינו את הקשר שלה לשאלות של צדק חברתי וסביבתי;
• יכירו את החוקים והתקנות בתחום הטיפול בפסולת המוצקה.

* ברמה המוגברת, לימוד הנושא פסולת מוצקה כולל גם את הפסולת המסוכנת.