הזדמנויות לשילוב חשיבה מסדר גבוה בהוראת כימיה

1. הזדמנויות לשילוב חשיבה מסדר גבוה בהוראת כימיה אילנה זהר

2. אנלוגיה בנושא אנרגיה את האנלוגיה מתוך סירס זימנסקי מצא גלעד פילוסוף • מהי אנרגיה פנימית? • מהו חום? • התייחסו לאיור 1: האם האנרגיה הפנימית X של גוף Z גבוהה/שווה/נמוכה מהאנרגיה הפנימית Y שלו? נמקו. • האם הטמפרטורה T1 גדולה/שווה/נמוכה מטמפרטורה T2של אותו גוף? נמקו. • הסבירו כיצד מיושם החוק הראשון של התרמודינמיקה באיור 1. • קיימת אנלוגיה בין איור 1 לאיור 2. הסבירו אותה. • האם לדעתכם האנלוגיה נכונה? נמקו. • מה היתרונות ומה החסרונות לדעתכם בשימוש באנלוגיה הנ"ל? • אלו צורות מעבר אנרגיה נוספות קיימות? • הציעו אנלוגיה/דוגמא נוספת לתהליך מעבר אנרגיה מגוף לסביבה, ציירו והסבירו אותה. איור 1 איור 2 גוף Z בעל אנרגיה פנימית X וטמפרטורה גבוהה מטמפ' הסביבה T1 ענן חום לסביבה גשם גוף Z בעל אנרגיה פנימית Y וטמפרטורה T2 שלולית למורים: נתחו את השאלות הנ"ל לפי המאפיינים של חשיבה מסדר גבוה.

3. אנלוגיית התיבה המתנדנדת לגרף אנרגיה מתוך עלכימיה 14 (מהמאמר של שרה פרח וחיה פרומר) למורים: כיצד ניתן לעבד את האנלוגיה לשאלת חשיבה מסדר גבוה?

4. הוראת מצבי הצבירה השונים- כתה י' דוגמא לשלבי הוראת הנושא: א. פעילות- ביצוע וכתיבת תצפיות על חומרים מולקולרים במצבי צבירה שונים (על מגש מגוון חומרים במצבי צבירה שונים) ב. הצגת המודל הנ"ל והשוואה בין התצפית למודל (כנ"ל) ד. אסטרטגיות: "מקרו- מיקרו – סמל" או "השוואה" או "כתיבה וארגון תצפיות" ה. משימה עם דוגמא נוספת על מתכות (כספית מול נחושת) ו. ציור המודל

5. אנלוגיות ומודלים • מטרת השימוש במודל • השוואה בין המודל לתופעה • חוזקות המודל • מגבלות המודל • שיפורים למודל • אנלוגיות נוספות • רמת החשיבה של השאלות/ משימות תלויה ברקע שנלמד קודם בכתה. • רמת החשיבה עולה ככל ש"המשימה" תורגלה פחות • חשוב שהתלמידים יבנו גם את האסטרטגיה בעצמם.

6. עוד "מלינרקים" • קשרי מימן:חומרים עם קשרי מימןחומרים ללא קשרי מימן (ו.ד.ו בלבד)למי מהבאים קשרי מימן? • חימצון חיזור:חומרים שהם מחמצנים בלבדחומרים שהם מחזרים בלבדמי מהחומרים הבאים גם יחמצן וגם יחזר?

7. דוגמאות לשימוש באסטרטגיית "השוואה" • למי אנרגיית יינון, זיקה אלקטרונית, גבוהה יותר? • למי טמפ' רתיחה גבוהה יותר?לערבב חומרים מולקולרים מסוגים שונים • למי קשר קוולנטי חזק יותר? • פולימרים:למי Tg, Tm גבוהים יותר כאשר השאלה מכילה גורמים המשפיעים במנוגד זה לזה ולא ניתן להעריך מי משפיע יותר היא מכילה מאפיין של אי ודעות (רזניק) ואז רמת החשיבה בשאלה עולה. אז ניתוח הבעיה הוא העיקר ולא התשובה הסופית. לא תמיד ניתן לתת פיתרון חד משמעי.

8. גרפים: נק. רתיחה של הידרידים (צלזיוס) לאחר שלומדים קשר ון-דר-ולס. התחלת ההוראה של הנושא בשאלה הדורשת ניתוח הגרף. מה ניתן ללמוד מהגרף על נק. הרתיחה של מים, אמוניה ומימן פלואורי יחסית להידרידים האחרים בטורם?

9. תרשימי זרימה: חומרים יכולים להיות: תערובות או טהורים יכולות להיות: לא הומוגניות הומוגניות (תמיסות( או יכולים להיות: של תרכובות יסודות או יסודות בלבד, תרכובות בלבד או יסודות עם תרכובות.

10. דוגמא: בניית תרשים זרימה מסכם לקישור ומבנה • אילו סוגי חומרים מוכרים לכם? רשמו דוגמאות לכל סוג חומר. • רשמו מספר קריטריונים מאפיינים חשובים למבנה ולתכונות של חומרים אלו. • ארגנו את המידע בטבלה. • ארגנו את המידע בתרשים זרימה. ניתן לעשות ברמות שונות של חשיבה

11. הוראה מפורשתתוך הבנייה של האסטרטגיות בתכנית החקר • ביצוע, כתיבה וארגון תצפיות • שאלת שאלות • ניסוח שאלת חקר • ניסוח השערה • תכנון ניסוי • הצגת תוצאות וניתוחן • כתיבת מסקנות • ביקורת על התוצאות והמסקנות (דיוק, תוקף) • הצגה בע"פ העבודה במעבדה נעשת ע"י התלמידים בקבוצות. המורה מנחה בלבד (אינו שותל את התשובות). הנחייה מושכלת מפתחת חשיבה מסדר גבוה!

12. מאמרים unseen • לא כל שאלה/משימה על מאמר היא שאלת חשיבה מסדר גבוה. • עבודה על מאמרים מזמנת לעבוד על מגוון אסטרטגיות של חשיבה מסדר גבוה. • דוגמא- ניתוח של המאמר מבגרות תשס"ח בתכנית הניסוי עפ"י המאפיינים של בלום ורזניק.