הבסיס הביולוגי של תהליכי גדילה וייצור בצומח ובבעלי חיים | כ-50 שעות לימוד
בנושא זה מוצג הבסיס הביולוגי של מבנה ותהליכים בצומח ובבעלי חיים. מטרתו לקשר בין הידע הביולוגי בתחומים כגון אנטומיה, פיזיולוגיה, אנדוקרינולוגיה וסביבה (אור, טמפרטורה ומים) לבין ההיבט המעשי של ייצור מהצומח ומבעלי חיים.
מבואות צומח ובעלי חיים - נושא חובה
חזרההקדמה
מאפייני הסביבה
רעיונות מרכזיים:
סביבה מאופיינת על ידי גורמים ביוטים ואביוטים המשפיעים אלו על אלו.
מפרט תכנים
גורמים ביוטים: בעלי חיים, צמחים, פטריות, חיידקים.
גורמים אביוטים: טמפרטורה, מים, קרקע, הרכב גזים באטמוספירה, אור וקרינה, רוח.
הערות והצעות לפעילויות
יגדלו זרעים בתנאים משתנים — כמו רמות אור שונות, טמפרטורות משתנות, סוגי קרקע מגוונים, ומליחות המים ובדיקת התפתחותם (אוריינות מדעית > תכנון, ביצוע חקר; פרשנות מדעית של נתונים וראיות).
עבודה בקבוצות: יצרו מפת קשרים אקולוגית הממחישה את יחסי הגומלין בין מרכיבי סביבה שונים במערכת חקלאית מסוימת לדוגמה: חממה, מטע, בריכת דגים (חשיבה יצירתית, אוריינות מדעית > חשיבה מערכתית; התנהלות חברתית > עבודת צוות).
מחזורי חומרים בטבע
רעיונות מרכזיים:
מחזורי חומרים בטבע קשורים זה בזה וממלאים תפקיד בשמירה על יציבות מערכות אקולוגיות.
מפרט תכנים
מחזור הפחמן
מחזור החמצן
מחזור החנקן
בהפסקת תהליכי חיים, חומרים אורגנים מתפרקים וחוזרים לסביבה.
מושגים נוספים:
תרכובות אורגניות, תרכובות אי-אורגניות, יצרנים, צרכנים, מפרקים.
הערות והצעות לפעילויות
יבנו קומפוסטר קטן ויבחנו את קצב הפירוק של חומרים שונים (שאריות של מזון צמחי, שאריות של מזון מבעלי חיים לא רצוי בשר ודגים, גזם יבש) תוך מעקב אחרי טמפרטורה, pH (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע חקר > תצפית, איסוף נתונים; פרשנות מדעית של נתונים).
התכונות הכימיות הפיזיקליות של המים
רעיונות מרכזיים:
מים נחוצים לקיומם ולפעילותם של כל היצורים החיים.
מפרט תכנים
מצבי צבירה, קיבול חום, יכולת המסה.
כוחות משיכה בין מולקולות המים ובינן לבין חומרים אחרים: נימיות.
אנומליה של המים
חומציות המים (pH)
מליחות מים
מוליכות חשמלית של מים (EC)
מושגים נוספים:
קשיות מים, דיפוזיה, תמיסה, דיות, הזעה.
הערות והצעות לפעילויות
יבדקו את עליית המים בצינור נימי ויסבירו את התופעה בצמחים (אוריינות מדעית > להשתמש בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות במגוון הקשרים).
יסבירו את התופעה של קיום חיים מתחת לשכבת קרח באגמים שקופאים בחורף (אוריינות מדעית > להשתמש בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות במגוון הקשרים).
יבדקו את רמת ה-pH ומוליכות המים (EC) בדגימות ממקווי מים שונים ויפרשו את התוצאות של ההשלכות על מים ממקורות שונים (מי ברז, מי גשמים, מים מותפלים, מי ים) (אוריינות מדעית > תכנון ביצוע והערכת מחקר > לערוך תצפיות, ניסויים ומדידות ולתעד אותם בכלים מתאימים; פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יגדלו צמחים (למשל עדשים) במים עם רמות שונות של מליחות, יעקוב אחרי קצב הנביטה והצמיחה, ישוו בין הקבוצות ויסיקו מסקנות (אוריינות מדעית > תכנון ביצוע והערכת מחקר > לערוך ניסויים ומדידות ולתעד אותם בכלים מתאימים; פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
הגנת בעלי חיים וצמחים
רעיונות מרכזיים:
הגנה על בריאותם של צמחים ובעלי חיים מושגת באמצעות מגוון שיטות של מניעה, אבחון וטיפול במחלות ובמזיקים.
מפרט תכנים
מחלה היא הפרה של ההומאוסטזיס ונגרמת על ידי גורמים ביוטים ואביוטים כאחד.
צמחים ובעלי חיים חשופים למחלות ולמזיקים הפוגעים בכושר הייצור שלהם וכתוצאה מכך נפגעת רווחיות החקלאי.
מחלות זיהומיות הנגרמות מפתוגנים: חיידקים, תולעים, טפילים חיצוניים, טפילים פנימיים, פטריות, נגיפים ופִּרְיוֹנִים.
מפגעי אקלים: קור וחום.
החקלאי מתגונן מפני מחלות ומזיקים על ידי מניעה, אבחון וטיפול.
דרכים עיקריות להתמודדות עם מחלות ומזיקים בצמחים ובבע"ח:
- מניעה: כימית, ביולוגית, אורגנית אגרוטכנית | הגבלת יבוא | הסגר\ בידוד | היגיינה, חיטוי | חיסון – פעיל, סביל | טיפוח לעמידות.
- טיפול: מתן תרופות בבעלי חיים | הדברה: כימית, ביולוגית, אורגנית, אגרוטכנית.
הערות והצעות לפעילויות
הערות:
- מטרת המבוא למחלות ומזיקים היא לסקור בקצרה את אופיים של סוגי המזיקים השונים והדרכים בהן הם גורמים לנזק לגידולים חקלאיים.
- יש להדגיש את המשותף בזהות גורמי המחלות בבע"ח ובצמחים ואת הדמיון בדרכים להתמודדות איתם.
- בסוגי החיסונים יש ללמד את עקרון הפעולה של כל אחד מהם: חיסון פעיל: הפעלת מערכת החיסון של האורגניזם; חיסון סביל: החדרת חומר הפועל כנגד הפתוגן ישירות.
יבחרו גידול ויציגו באינפוגרפיקה סביבו את המפגעים שהוא חשוף להם ודרכי התמודדות (אוריינות מידע > הצגת מידע).
ינתחו תיאורי מקרה של גידולים חקלאיים או בעלי חיים הסובלים מתסמינים לא ברורים, יזהו את הגורם למחלה ויציגו דרכי טיפול ומניעה אפשריות תוך התייחסות ליתרונות ולחסרונות של כל --שיטה תוך היעזרות מקורות מידע (אוריינות מידע > לאתר, להעריך לארגן להשתמש ולהציג מידע באופן ברור תוך היעזרות בכלי בינה מלאכותית; חשיבה ביקורתית > קבלת החלטות > להשוות בין פתרונות אפשריים לשאלה ולהעריך את ההשלכות של בחירה בכל אחת מהן).
יגדלו צמחים בתנאים שונים: טמפרטורות שונות, לחות משתנה, תנאי אור שונים, יעקבו אחרי התפתחות והופעת נזקים שונים ויסיקו מסקנות על השפעת גורמים אביוטים על עמידות או פגיעות בצמחים (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות).
ינתחו נתונים של מחלה בבעלי חיים או בצמחים בארץ (לדוגמה – כלבת) ויציגו את הנתונים, הגורמים להתפשטות, דרכי מניעה ודרכי טיפול (אוריינות מידע > הצגת מידע).
מבנה הצמח
רעיונות מרכזיים:
התא הצמחי הוא יחידת המבנה הבסיסית שממנה בנויים איברי הצמח, הפועלים בתיאום לקיום תהליכי החיים בצמח.
מפרט תכנים
מבנה תא צמחי והתאמה לתפקוד: גרעין, ציטופלזמה, מיטוכונדריה, כלורופלסטים, חלולית, ריבוזומים, קרום, דופן.
תהליך נשימה תאית: מגיבים, תוצרים והפקת אנרגיה.
תגובת תא צמחי לתמיסות מים בריכוזי מלחים שונים (אוסמוזה).
אברי הצמח והתאמה לתפקוד:
- שורשים, גבעולים, עלים, פרחים, פירות, זרעים, ניצנים.
- איברים ייחודיים: קנוקנות, קוצים, קני שורש, פקעות, בצלים.
הערות והצעות לפעילויות
יכינו דגם תלת-ממדי של תא צמח מחומרים זמינים ויציגו את תפקוד האברונים (אוריינות מדעית > הסבר מדעי של תופעות > לזהות, להשתמש, להעריך ולבנות מודלים לתיאור, להסבר ולחיזוי תופעות; חשיבה יצירתית > גמישות מחשבתית > לחשוב מחוץ לתבניות קבועות).
יבחנו תהליכי אוסמוזה בפרוסות תפוחי אדמה / עלים בתמיסות שונות (מים מזוקקים, תמיסת מלח בריכוזים שונים), יתעדו שינויים בגודל/קשיות החלקים הנבדקים יפרשו את הממצאים, יסיקו מסקנות וינתחו כיצד תאי צמח מגיבים ואת ההשלכות על הצמח השלם (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות> לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
ישוו בין תגובה של תא אנימלי לבין תגובה של תא צמחי לתמיסות בריכוזי מלחים שונים ויסיקו מסקנות (אוריינות מדעית > הסבר מדעי של תופעות)
תהליכים בצמח
רעיונות מרכזיים:
נביטה היא התהליך שבו זרע מתפתח לצמח חדש.
מפרט תכנים
מבנה זרע: עובר, חומרי תשמורת וקליפה.
שלבי הנביטה:
- תפיחה בעקבות ספיחת מים.
- הגברת נשימה תאית.
- פרוק חומרי תשמורת.
- התפתחות שורשון ונצרון.
גורמים משפיעים על נביטה:
- חיצוניים: לחות, טמפרטורה, אוורור, תנאי הארה.
- פנימיים: מעכבי נביטה בזרע, תכונות קליפה.
מושגים נוספים:
גיאוטרופיזם, פוטוטרופיזם, חיוורון (אטיולציה).
הערות והצעות לפעילויות
ינביטו זרעים בתנאים שונים (ללא אור, ללא מים, בריכוזי מלחים שונים, בתנאי טמפרטורה שונים), יבדקו אחוזי נביטה, יעקבו אחר קצב ההתפתחות, יתעדו את הנתונים ויציגו מסקנות על התנאים החיוניים לנביטה וצמיחה (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יתעדו את שלבי הנביטה על ידי הנבטת זרעים בכלי שקוף, יצלמו תמונות יומיות ישתמשו בתוכנה ליצירת סרטון האצה (Time-lapse) ויסמנו בסרטון את שלבי הנביטה (אוריינות מדעית > הסבר מדעי של תופעות; אוריינות דיגיטלית > צריכה ויצירה של תוכן במדיה הדיגיטלית).
יעקבו אחרי תהליכי נביטה בזרעים שעברו טיפולים שונים במטרה לשפר חדירות למים – שפשוף קליפה, השרייה בחומצה, השרייה במים, ויסיקו מסקנות (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
ינביטו זרעים בתנאי הארה שונים ויעקבו אחרי התפתחותם (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
רעיונות מרכזיים:
תהליכי גדילה והתפתחות בצמחים מושפעים מגורמים פנימיים ומגורמים חיצוניים.
מפרט תכנים
התפתחות וגטטיבית ורפרודוקטיבית.
השפעת גורמים פנימיים:
- הורמונים צמחיים (פיטוהורמונים)
- גיל צמח
- גנטיקה של הצמח
השפעת גורמים חיצוניים:
- לחות
- אורך יום
- טמפרטורה
מושגים נוספים:
קיוט (ורנליזציה), פוטופריודיזם, דיות.
הערות והצעות לפעילויות
הערה: בהוראת הנושא הורמונים חשוב להבין את השפעת ההורמונים על תהליכים בצמח, ואת עיקרון הפעולה שלהם אבל אין להתעכב על מבנה הורמון, הפעילות הביוכימית ומבנה תאי המטרה בצמח.
יחקרו את השפעת הורמונים צמחיים על התפתחות שתילים בניסוי או באמצעות סימולציה ממוחשבת (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות> לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יבדקו כיצד טמפרטורה, אור ולחות משפיעם על קצב הצמיחה של צמחים שונים (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות> לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יבדקו את השפעת אורך היום / צבעי הארה על מספר הפרחים / מועד הפריחה / התפתחות כללית של הצמח (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות> לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
ישוו את קצב ההתפתחות של זנים שונים מאותו סוג צמח לדוגמה בעגבנייה (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות> לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יבדקו פריחה של גיאופיטים שנחשפו למנות קור לעומת גיאופיטים שלא נחשפו למנות קור (קיוט) (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות> לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יציגו באינפוגרפיקה בעזרת ב"מ, כיצד גורמים שונים משפיעים על התפתחות הצמח (אוריינות מדעית > הסבר מדעי של תופעות; כשירויות בינה מלאכותית > שימוש יוזם ויוצר ערך בסיוע כלי ב"מ).
רעיונות מרכזיים:
רבייה בצמחים מבטיחה את המשכיות המין באמצעות אסטרטגיות מגוונות המגדילות את הסיכוי להישרדותו.
מפרט תכנים
מנגנוני רבייה: זוויגית ואל-זוויגית (וגטטיבית)
רבייה זוויגית:
- מחזור החיים של הצמח מתחיל בנביטת הזרע ועד יצירת זרעים מהצמח החדש
- עיקרון הרבייה הזוויגית: צאצא מקבל חומר תורשתי שמקורו בזוג פרטים או בזוג תאי רבייה, דומה גנטית להורים.
- חסרונות ויתרונות של רבייה זוויגית לחקלאות.
- יתרונות – שונות גנטית, מגדילה את הסיכויים של המין לשרוד, בתנאי סביבה משתנים; מאפשרת איתור פרטים רצויים לטיפוח; מאפשרת שימור זרעים לתקופה מתאימה ולאורך שנים רבות (בנק גנים).
- חסרונות – תלות במאביקים או ברוח; יצירת פרטים שאינם מתאימים לסביבה או לדרישות החקלאי.
- יתרונות – שונות גנטית, מגדילה את הסיכויים של המין לשרוד, בתנאי סביבה משתנים; מאפשרת איתור פרטים רצויים לטיפוח; מאפשרת שימור זרעים לתקופה מתאימה ולאורך שנים רבות (בנק גנים).
רבייה אל זוויגית (וגטטיבית)
- הצאצא נוצר מפרט אחד ללא מעורבות של תאי רבייה.
- עיקרון הרבייה האל זוויגית: הצאצא נושא חומר תורשתי שמקורו בפרט אחד ולכן נוצר העתק זהה גנטית ל'צמח האם'.
- יתרונות וחסרונות של רבייה אל-זוויגית לחקלאות.
- יתרונות: אין צורך במאביקים; יצירת מספר רב של צמחים בזמן קצר יחסית; שכפול צמחים עם תכונות רצויות; יכולת לשמר מוטציות.
- חסרונות: העדר שונות (מטען גנטי זהה) מגדיל את הרגישות של הגידולים לתנאי סביבה משתנים או למזיק הפוגע בגידולים בעלי מטען גנטי זהה; שיטות מסוימות דורשות ידע רב ואמצעים מתקדמים יותר.
- יתרונות: אין צורך במאביקים; יצירת מספר רב של צמחים בזמן קצר יחסית; שכפול צמחים עם תכונות רצויות; יכולת לשמר מוטציות.
הערות והצעות לפעילויות
הערה: בדרכי האבקה והפצת זרעים ופרות חשוב להדגיש התאמה בין מבנה לתפקוד.
יבנו תרשימי זרימה בעזרת ב"מ של תהליכי רבייה זוויגית ואל זוויגית בצמחים כולל התייחסות ליתרונות ולחסרונות של כל תהליך (אוריינות מדעית > הסבר מדעי של תופעות; כשירויות בינה מלאכותית > שימוש יוזם ויוצר ערך בסיוע כלי ב"מ).
ינתחו נתונים ומאמרים בנושא האבקה על ידי דבורים ויציעו הצעות לפתרון אתגר התמעטות הדבורים המאביקות (אוריינות מידע > שימוש במידע > לסכם ולעבד מידע; חשיבה יצירתית > לחשוב מחץ לבניות קבועות).
יבצעו ריבוי וגטטיבי בדרכים שונות: חיתוך ייחורים מצמח בזיליקום, חיתוך קנה שורש של ג'ינג'ר, שלוחות של תות שדה (מיומנויות מעשיות).
רעיונות מרכזיים:
פוטוסינתזה היא תהליך של המרת אנרגיית האור לאנרגיה כימית.
מפרט תכנים
מתרחשת באברי הצמח המכילים כלורופלסטים
גורמים משפיעים:
- הארה
- ריכוז פחמן דו-חמצני
- לחות, זמינות מים
מגיבים ותוצרים בתהליך (מים, פחמן דו חמצני, גלוקוז, חמצן).
ויסות תנועת הסוכרים בצמח (מקור-מבלע).
אגירת גלוקוז (חד סוכר) כחומר תשמורת – עמילן (רב סוכר).
פוטוסינתזה היא תהליך חיוני ליצירת תרכובות אורגניות המשמשות בסיס לשרשרת המזון ומספקות אנרגיה לצמיחה והתפתחות של צמחים ואורגניזמים אחרים.
פוטוסינתיזה מקטינה את ריכוז הפחמן הדו-חמצני ומעשירה את ריכוז החמצן באטמוספירה.
מושגים נוספים:
כלורופיל, פיוניות.
הערות והצעות לפעילויות
יבחנו את קצב הפוטוסינתזה באמצעות קצב יצירת בועות בעלי צמח במים בתנאי תאורה שונים (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות> לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יבחנו את השפעת ריכוז הפחמן הדו חמצני על גדילה והתפתחות הצמח (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יציגו בסרטון או באינפוגרפיקה את המעבר של אטום פחמן אחד ממולקולת פחמן דו חמצני עד למרכיב הפחמימה במזון (אוריינות מידע > הצגת מידע).
יציגו בסרטון או באינפוגרפיקה את מעברי האנרגיה מהשמש ועד ליצירת אנרגיה בתאי שריר (אוריינות מידע > הצגת מידע).
ינתחו נתונים על פליטות ריכוזי פחמן דו חמצני באזורים שונים בעולם, את הגורמים להם ויציעו הצעות להקטנת הריכוז (אוריינות מדעית > פרשנות מדעית של נתונים וראיות> לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות; חשיבה יצירתית > לחשוב מחץ לבניות קבועות).
ינתחו נתונים של תאורה, ריכוזי CO₂ ולחות ויציעו כיצד לווסת רכיבים אלו כדי לשפר את קצב הפוטוסינתזה (אוריינות מדעית > פרשנות מדעית של נתונים וראיות> לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות; חשיבה יצירתית > לחשוב מחוץ לבניות קבועות).
יקיימו "ראיונות עם צמחים" על תהליך הפוטוסינתזה בעזרת כלי ב"מ (חשיבה יצירתית > לחשוב מחוץ לתבניות קבועות; כשירויות בינה מלאכותית > שימוש יוזם ויוצר ערך בסיוע כלי ב"מ).
רעיונות מרכזיים:
קליטת מים ויסודות הזנה בצמח נעשית על ידי השורש מתמיסת הקרקע.
מפרט תכנים
תפקודי השורש: עגינה, קליטת מים, קליטת חמצן וקליטת יסודות הזנה.
מנגנון קליטת מים ויסודות הזנה המומסים במים דרך היונקות (אוסמוזה).
מליחות הקרקע והשפעתה על קליטת מים.
יסודות הזנה חיוניים לצמח (יסודות מקרו ויסודות מיקרו).
הקרקע היא מקור לחומרים מזינים בצמח.
לחמצן יש חשיבות ביכולת קליטת חומרים מזינים.
יחסי גומלין מסוג סימביוזה בקרקע לשיפור קליטת מים ויסודות הזנה: מיקוריזה, חיידקי ריזוביום.
הערות והצעות לפעילויות
יחקרו את השפעת השקיה של מים עם ריכוזים / סוגים שונים של מלחים על קצב הצמיחה (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יבחנו דגימות קרקע ויבדקו את קצב חילחול המים ויסיקו מסקנות לגבי סוג הגידול המתאים לכל סוג קרקע (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יחקרו את תופעת המחסור בחנקן, זרחן או אשלגן בקרקעות, כיצד מתמודדים אתה ויכינו דף הנחיות לחקלאי הכולל התייחסות כיצד מזהים מחסור ביסודות אלו, איך להעשיר את הקרקע ומהם הסיכונים בריכוזי דשנים גבוהים באמצעות אפליקציות מתאימות (אוריינות מידע > איתור הערכה, ארגון ושימוש במידע; אוריינות מדעית > פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות; כשירות בינה מלאכותית > שימוש יוזם ויוצר ערך בסיוע כלי ב"מ).
יחקרו את השפעת המיקוריזה על התפתחות צמחים על ידי גידול צמחים בשני חלקות עם ובלי המיקוריזה (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
רעיונות מרכזיים:
לצמחים יכולת מוגבלת לוויסות חום.
מפרט תכנים
תהליכי ויסות חום בצמח: דיות להורדת הטמפרטורה בסביבת הצמח, קיפול עלים לצמצום שטח הפנים שחשוף לקרינה.
אמצעים לוויסות חום על ידי החקלאי: הצללה, גידול בבתי צמיחה, חיפוי מטעים בקרה, מנהרות גידול בירקות.
הערות והצעות לפעילויות
ימדדו טמפרטורות של עלים בצמחים שונים באמצעות מד-טמפרטורה אינפרה-אדום לפני ואחרי ריסוס מים ויסבירו את התוצאות ומשמעותן לגבי השפעת הדיות (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יחקרו השפעת חיפויים שונים על טמפרטורת הקרקע (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יתנסו באפליקציה לניטור טמפרטורת צמחים בחממה והמלצות לפעולת החקלאי (אוריינות דיגיטלית > תפעול ופתרון בעיות > להשתמש ביישומים דיגיטליים ובממשקים שונים).
מבנה ותהליכים בתא אנימלי
רעיונות מרכזיים:
תא אנימלי הוא יחידה בסיסית של מבנה ותפקוד בבעלי חיים.
מפרט תכנים
מבנה תא אנימלי והתאמה לתפקוד: גרעין, ציטופלזמה, מיטוכונדריה, ריבוזומים, קרום
תהליך נשימה תאית: מגיבים, תוצרים והפקת אנרגיה.
מושגים נוספים:
גלוקוז (חד סוכר), גליקוגן (רב סוכר).
הערות והצעות לפעילויות
יכינו דגם תלת-ממדי של תא אנימלי מחומרים זמינים ויציגו את תפקוד האברונים (אוריינות מדעית > הסבר מדעי של תופעות > לזהות, להשתמש, להעריך ולבנות מודלים לתיאור, להסבר ולחיזוי תופעות > לפתח מודלים כדי להסביר תופעות; חשיבה יצירתית > גמישות מחשבתית > לחשוב מחוץ לתבנית קבועות).
רבייה, גדילה והתפתחות
רעיונות מרכזיים:
רבייה, גדילה והתפתחות הם מאפייני חיים המבטיחים את המשך קיום המין, ומושפעים משילוב גורמים פנימיים וחיצוניים.
מפרט תכנים
מבנה מערכת הרבייה הזכרית והנקבית ביונקים והתאמתה לתפקודה.
מנגנון פעילות הורמון.
הבקרה ההורמונלית על תפקוד מערכת הרבייה - טסטוסטרון.
התבגרות בעלי החיים והופעת סימני מין משניים
תקופת הרבייה בבעלי חיים תלויה במחזוריות ומושפעת מגורמים חיצוניים ופנימיים:
- חיצוניים: טמפרטורה, אורך יום
- פנימיים: הורמונים
הפריה טבעית, הפריה מלאכותית (הזרעה).
דרך התרבות של עופות ודגים:
- הזדווגות והפריה פנימית
- הפריה חיצונית
מאפיינים של התפתחות העובר: מיקום, מקור אנרגיה, חילופי גזים.
- ביונקים
- בעופות
דרכים ליציאת צאצאים לעולם: הטלה, בקיעה מן הביצה, השרצה.
מושגים נוספים:
- מערכת רבייה נקבית: שחלה, ביצית, צינור הביצים, רחם, צוואר הרחם, נרתיק.
- מערכת רבייה זכרית: אשכים, שק האשכים, צינורות הזרע, אבר רבייה, תאי זרע.
- זיווג, היריון, זיגוטה, שליה.
הערות והצעות לפעילויות
הערה: בהוראת הנושא הורמונים חשוב להבין את השפעת ההורמונים על תפקוד מערכת הרבייה, ואת עיקרון הפעולה שלהם אבל אין להתעכב על מבנה הורמון, והפעילות הביוכימית שלו.
ינתחו מאמרים / נתונים בנושא השפעת האור על מחזורי רבייה בבעלי חיים (יונקים, עופות, דגים) ויסיקו כיצד החקלאים עושים שימוש בידע לשיפור תוצרת הרבייה בבעלי חיים (אוריינות מדעית > פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יציגו בכרזה השוואה של תהליך ההפריה של יונקים, עופות ודגים ויסיקו מסקנות על היתרונות והחסרונות של כל תהליך (אוריינות מדעית > להשתמש בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות ואירועים במגוון הקשרים; פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח ולפרש נתונים כדי לספק ראיות להסבר או לתיאוריה; אוריינות מידע > הצגת מידע).
יבנו דגם של ביצה ויציגו את הרכיבים והתפקודים של כל רכיב (אוריינות מדעית > הסבר מדעי של תופעות > לבנות מודלים לתיאור ולהסבר של תופעות).
ממשקי גידול לשיווק
רעיונות מרכזיים:
בגידול בעלי חיים בחקלאות קיימים תוצרים מגוונים הדורשים ממשקי גידול שונים.
מפרט תכנים
בבקר:
- לחלב – הריון, המלטה, חליבה, ייבוש והריון.
- לבשר - מהמלטה ועד גמילה (עגלים).
בעופות:
- לבשר – הדגרה, בקיעה, פיטום.
- לביצים – לולים ללא זכר, הטלה.
בדגים: הטלה או השרצה, פיטום.
הערות והצעות לפעילויות
עבודה בקבוצות: ישוו טכנולוגיות גידול שונות בעופות, בקר ודגים תוך התייחסות להיבטים כמו יעילות ייצור, רווחיות, השפעה סביבתית ורווחת בעלי חיים. כל קבוצה תחקור ענף אחד: עופות - ההבדל בין גידול לולי ביצים לגידול לולים לפיטום, ההבדל בין לולי סוללה ללולי מעוף; בקר: ההבדל בין רפתות לחלב לבין רפתות לבשר; דגים: ההבדל בין גידול דגים בבריכות לבין גידול דגים בכלובי דגים (אוריינות מדעית > הסבר מדעי של תופעות; אוריינות מידע > איתור מידע, ארגון מידע, שימוש במידע והצגת מידע; התנהלות חברתית > עבודת צוות).
יציגו כרזה (פיזית או דיגיטלית) המתארת את מחזור הגידול / שלבי הייצור במערכות חקלאיות עד להגעה לצרכן בשילוב תמונות אינפוגרפיקה וסרטונים (אוריינות מידע > הצגת מידע).
ינתחו נתונים על השפעת גורמים סביבתיים (טמפרטורה, תאורה, תזונה) על קצב הגידול של בעלי חיים שונים (אוריינות מדעית > פרשנות מדעית של נתונים וראיות> לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יציגו בסרטון או באינפוגרפיקה את תהליכי הייצור של מזון מן החי (אוריינות מידע > הצגת מידע).
עבודה בקבוצות: כל קבוצה תבחר אתגר מרכזי בגידול בעלי חיים לדוגמה שיפור איכות החלב, הקטנת הפגיעות של עופות למחלות ופציעות ויציעו פתרון חדשני לאתגר הנבחר. (חשיבה ביקורתית > קבלת החלטות > לנתח בעיה ממגוון נקודות מבט, להשוות בין פתרונות אפשריים; חשיבה יצירתית > גמישות מחשבתית > לחשוב מחוץ לתבנית קבועות; התנהלות חברתית > עבודת צוות).
מערכת העיכול
רעיונות מרכזיים:
קיימת התאמה בין מבנה לתפקוד אברי מערכת העיכול.
מפרט תכנים
מבנה מערכת העיכול בבעלי חיים: מעלי גירה, יונקים חד קיבתיים.
עיכול מכאני ועיכול כימי באמצעות אנזימים במערכת העיכול.
מושגים נוספים:
מערכת העיכול: שיניים, מקור, צינור ושט, קיבה, כרס, מעי דק, מעי גס, זפק, עיכול סימביוטי, תאית.
הערות והצעות לפעילויות
יסבירו את הקשר בין מבנה מערכת העיכול לבין התאמתה לתפקוד (אוריינות מדעית > להשתמש בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות).
יציגו סימולציה של מסלול העיכול בבעלי חיים מעלי גירה וביונקים חד קיבתיים (אוריינות מדעית > הסבר מדעי של תופעות > לבנות מודלים לתיאור ולהסבר של תופעות).
יבנו דגם של מערכת העיכול ויציינו את ההתאמה במבנה לתפקוד האיברים (אוריינות מדעית > הסבר מדעי של תופעות > לבנות מודלים לתיאור, להסבר תופעות > לפתח מודלים כדי להסביר תופעות; חשיבה יצירתית > גמישות מחשבתית > לחשוב מחוץ לתבנית קבועות).
יחקרו את הקשר בין מערכת העיכול של מעלי גרה לבין פליטת גז מתאן והשפעתו על שינוי אקלים באמצעות מאמרים ויציעו פתרונות לצמצום פליטות מתאן מבעלי חיים מעלי גרה (אוריינות מידע > איתור מידע, ארגון מידע ושימוש במידע; חשיבה יצירתית > גמישות מחשבתית).
ויסות חום
רעיונות מרכזיים:
ברוב בעלי החיים במשק קיימים מנגנונים מגוונים לוויסות חום.
מפרט תכנים
בבעלי חיים הומאותרמיים נשמר טווח טמפרטורות יציב בגוף.
בבעלי חיים פויקילותרמיים אין מנגנון לשמירה על טווח טמפרטורה יציב בגוף.
מנגנוני ויסות חום: הזעה, הלחתה, שקיקי אוויר בעופות, הרחבה /היצרות כלי דם היקפיים, סימור, רעידת שרירים.
מונחים ומושגים נוספים:
הוֹמֵאוֹסְטָזִיס, ויסות חום פיזיולוגי, ויסות חום התנהגותי.
הערות והצעות לפעילויות
ימדדו את קצב איבוד החום של כוסות מים חמים העטופות בניילון פצפץ, ניילון רגיל וללא עטיפה ויסיקו מסקנות על שמירת חום הגוף בבעלי חיים בעלי פרווה / נוצות (אוריינות מדעית > תכנון וביצוע מחקר, פרשנות מדעית של נתונים וראיות > לנתח תוצאות, להפיק ייצוגים בעלי משמעות, לפרש ממצאים ולהסיק מסקנות).
יסבירו את עקרון הפעולה של מנגנוני ויסות חום בבעלי חיים הומאותרמיים (אוריינות מדעית > הסבר מדעי של תופעות > להשתמש בידע מדעי לתיאור ולהסבר של תופעות).