מיומנות שאילת שאלות
תוכן עניינים
הקניית מיומנות שאילת שאלות למורה ולתלמיד
סדנה בהנחייתה של ד"ר רון בלונדר
תקציר הסדנה
ההגדרות בהרצאה זו לקוחות מתוך הספר "מסע לחיפוש שאלות טובות", בהוצאת מכון ברנקו וייס לטיפוח החשיבה.
מטרות: יצירת עניין במיומנות שאילת שאלות, הכרה של צדדים ושימושים שונים של שאלות שונות, מתן כלים לשימוש בהוראת הכימיה.
- שאלה טובה בהקשר של למידה מקדמת את מטרות השואל.
- חשיבה לאחור – מחפשים את השאלות מאחורי כל תשובה: חשיבה לאחור פותחת בפני השאול חלופות חדשות. כאשר אנו צועדים לאחור אנו יכולים לבחור נתיב חדש אחר מזה שיצאנו ממנו. המידע (מילה תוצאה) שמונחות לפנינו הינה תשובה לשאלה. יכולים להיות לשאלה זו תשובות טובות יותר. במובן זה שאלות טובות הן שאלות שבהקשרים מסוימים מובילות אותנו לפתרונות טובים יותר.
- מנסחים שאלות שיובילו אותנו למידע חדש
ניתן לשאל לגבי כל יחידת מידע בשלוש דרכים לפחות:
א. לשאול שאלות שהמידע מהווה עליהן תשובה (שאילה לאחור)
ב. לשאול שאלות שמבהירות את הנאמר בקטע המידע
ג. לשאול שאלות הנובעות מהמידע אך יוצאות מחוצה לו – לקטעי מידע נוספים – שאילה לפנים
שאילה לפנים
שאלות המתעוררות בעקבות קריאת הקטע הנ"ל – שאלות שיש לנו עניין וסקרנות לדעת ולגלות, ושהתשובות עליהן אינן נמצאות בקטע.
כיצד שואלים לפנים?
- מה מעניין / מוזר / מפתיע בקטע שקראתי?
- אילו נושאים מופיעים בקטע – ומה אין אנו יודעים על נושאים אלה?
- לבדוק לאילו נושאים רחבים מתקשר הקטע ולשאול עליהם?
להלן, קישור למצגת שליוותה את הסדנה.
תרגול שאילת שאלות לאחור
מתי מומלץ לשאול לאחור?
בתמונה משמאל מפורטות מספר אפשרויות בהן ניתן לעשות שימוש פדגוגי בשאילה לאחור
להלן, קישור למצגת שליוותה את הסדנה.
תרגיל כרטיסיות: שאילת שאלות לאחור על פריט מידע בנושא אנרגיה
הוראות: בכרטיסיה הראשונה נמצא פריט מידע הכרטיסיה עוברת ללומד הבא, אשר כותב מאחוריה שאילה לאחור.
השאלה עוברת ללומד הבא אשר עונה עליה בכרטיסיה חדשה (2).
הלומד הבא עונה על השאלה החדשה וכן הלאה.
הקבוצה שהשתתפה בסדרת כרטיסיות מסויימת כותבת קטע מידע סביב הנושא שהתפתח במסע השאלות.
(מעובד עפ"י: מסע לחיפוש שאלות טובות, מכון ברנקו ויס)
לדוגמא:
הדלקת גפרור נעשית ע"י שפשוף ראש הגפרור במשטח מחוספס
שאלה לאחור: כיצד מתבצעת הדלקת הגפרור?
הגפרור מתחכך עם הצד החיצוני של קופסת הגפרורים. החיכוך גורם לאספקת אנרגיה התחלתית הדרושה ליצירת ניצוץ. לאחר שנוצר ניצוץ נוכחות החמצן גורמת לבערת תרכובת הגופרית שבראש הגפרור.
שאלה לאחור: מה המנגנון בעזרתו נדלק הגפרור?
שפשוף הגפרור בקופסה נותן אנרגיית שפעול מספקת לתחילת תהליך בערת הגפרור
שאלה לאחור: לשם מה דרושה אנרגיית שפעול?
אנרגית שפעול דרושה להתחרשותה של תגובה. זו האנרגיה הדרושה ליצירת תצמיד משופעל שהוא חלקיק ביניים שבו מתחילים להיווצר הקשרים בתוצרים ומתרופפים הקשרים במגיבים.
שאלה לאחור: האם כל תגובה צריכה אנרגיית שפעול? (הערה: שאלה זו מתייחסת רק למשפט הראשון בקטע המידע)
כל תגובה צריכה אנרגיית שפעול, לעיתים היא נמוכה ולעיתים היא גבוהה.
ניתן לראות שחיבור של כל קטעי המידע יוצר הסבר מדעי מקיף למדי של התופעה שתוארה במשפט הראשון.
קטעי מידע נוספים עליהם אפשר לתרגל נושא זה:
1.בחורף מתכסים בשמיכת פוך כדי להתחמם
2. המקרר הוא מכונה שמעבירה אנרגיה מתוך תא הקירור החוצה
3. קלורימטר הוא מכשיר לקביעה ניסויית של אנתלפיית תגובה
שאילה לאחור כדי למצוא את הרעיונות המרכזיים בקטע
רעיונות מרכזיים במטלת הביודיזל
רעיונות מרכזיים (רות ולדמן)
פיסקה 1- מהו דלק הביודיזל?
פיסקה 2- מהם היתרונות והחסרונות של הפקת דלק ביודיזל?
פיסקה 3- באיזה סוג מנוע פועל ביודיזל ?האם יש לו יתרונות טכניים בהשוואה לדלק הרגיל ?
פיסקה 4- מהו השוני בזמן ההווצרות של ביודיזל בהשוואה לדלקים פוסיליים אחרים? מה יתרונות השוני הזה עבור שימוש בדלק ביודיזל ?
פיסקה 5- כיצד משפיע השימוש בביודיזל על איכות הסביבה?
סעיף ב'
אחת מהשאלות שהתשובה לה רחבה יותר היא : כיצד משפיע השימוש בביודיזל על איכות הסביבה. תשובה מורחבת לשאלה זו, לוקחת אותנו , להשפעות הנוספות שיש לשימוש בביודיזל על איכות הסביבה שהם:
-הגברת פליטת תחמוצות חנקן שעלולות לגרום לגשם חומצי וגם מגבירות (בשיתוף עם פחמימנים שנפלטים ) את הווצרות האוזון בטרופוספירה וגורמות בעצמם לפיגעות במערכת הנשימה באדם
-בנוסף יש פה שימוש נרחב במשאב הקרקע לגידולים , משאב שנמצא בחוסר.
- יהיה שימוש מוגבר בדשנים, ייצור הדשנים גם כן צורך אנרגיה פוסילית
- יהיה שימוש מוגבר במים , שהם משאב שבמדינות רבות נמצא בחוסר
- עליה במחירי המזון, עקב הפניית חלק מהגידולים לייצור דלק, עקב כך פגיעה בשכבות רבות באוכלסייה
רעיונות מרכזיים (בעז)
פיסקה 1 - מהו דלק הביו-דיזל, ומהם מקורותיו ?
פיסקה 2 - כיצד מפיקים ביודיזל מחומרי הגלם שהוזכרו ?
פיסקה 3 - מהן ההשלכות הכלכליות של הפקת ביו-דיזל ?
פיסקה 4 - האם ביו-דיזל יכול לשמש תחליף מיידי לסולר במנועי הדיזל ?
פיסקה 5 - כיצד מהווה הביו-דיזל מענה לבעיות שהחברה המודרנית נתקלת בהם בנושא קיימות, מניעת דילדול המשאבים וחלוקתם הצודקת לאורך הדורות ?
כיצד ניתן להפיק ביודיזל במתקן ביתי ? מהם שלבי התהליך, ואיך מטפלים בתוצרי הלואי ?
התשובה לקוחה מעדות אישית של זאהר - הנדסאי רכב בן 26 מעוספייה - שחקר את הנושא כפרוייקט גמר במסגרת לימודיו:
(הקטע פורסם בפורוםשנקרא - קארספורום - רכבים \ מוטוריקה - פורום רכב > פורומי רכב > טכני, אחזקה וטיפולים )
"בקשר לתהליך זה תהליך קצת ארוך מבחינת זמן אבל מחולק מבחינת השקעה יעני אתה משקיע שעה ביום ל 4 ימים יעני 4 שעות השקעה אבל פרוס.
התהליך מחולק לכמה שלבים.
1. הכנת השמן- במטרה להגיע לשמן נקי ככל האפשר, הומוגיני וחם (55 מעלות בערך).
2. בדיקת השמן- כמה השמן שרוף? על מנת שנדע כמה כימיקלים נצטרך להוסיף.
3. הכנת המתוקסיד.
4. הוספת המתוקסיד לשמן- על ידי הוספת הכימיקלים וערבוב. בסוף שלב זה מוכן למעשה הביודיזל.
5. שיקוע והפרדה- הפרדת הביודיזל מהגליצרול.
6.שטיפת הביודיזל- לצרוך הבטחת ביודיזל נקי ככל האפשר.
כמויות הנשארות הם כ 20% מהתהליך יש כאלה שקוראים לחומר גליצרין אבל זה לא גליצרין זה גליצירול. מהגליצירול ניתן לעשות סבון לידיים. אלא שהוא בעצמו חומר מצויין לניקוי אני בינתיים משתמש בו בטור סבון כמו משחת ידיים אבל נוזלית הוא מנקה טוב מאוד."
הסבר כימי לתהליך
התהליך נקרא טרנסאסטריפיקציה. עירבוב של מתאנול עם תמיסת KOH מרוכזת מביא לקבלת יוני מתאוקסיד (הבסיס החזק גורם לדה-פרוטונציה של הכוהל). יוני המתאוקסיד משמשים נוקלאופיל חזק שיכול לתקוף את הפחמן על קבוצת הקרבוניל בקבוצה הפונקציונלית האסטרית. בתהליך כנ"ל הקבוצה העוזבת היא מולקולת הגליצרול. מאחר והשמנים הצמחיים מכילים טריגליצרידים, התהליך הנו תלת-שלבי: בהתחלה מקבלים די-גליצריד ואסטר של חומצת שומן יחידה, בהמשך מקבלים מונוגליצריד ואסטר נוסף של חומצת שומן ובשלב השלישי מתקבל הגליצרול ללא חומצות שומניות עליו. ישנה חשיבות לדאוג לתנאים שבהם יתקבל התוצר הסופי, שכן תוצרי הביניים, אינם חומרי בעירה מוצלחים מבחינת תפוקת האנרגיה והזיהום הסביבתי שכרוך בתהליך הבעירה שלהם.
מקור נוסף - הן לחלק הכימי והן פרוצדורות למעוניינים: http://journeytoforever.org/biodiesel_make2.html#howprocess
שאלות לאחור(שכטר אלאונורה)
1.האם בתהליך ההפקה ביו-דיזל משתתף זרז?
2.לאיזה תוצאות לא רצויות יכול לגרום הפקת ביו-דיזל?
ראו הקישור: דלק מתחדש מאצות - לא בהכרח ירוק יותר
3.האם יש הבדל בטמרטורות ההתלקחות של ביו-דיזל וסולר?
4.איזה גז נפלט לסביבה בתהליך שריפה ביו-דיזל?
שאלות לביודיזל - עדנה
1. מהו ביודיזל
2. איך מייצרים ביודיזל
3. מהם היתרונות והחסרונות של השימוש בביודיזל מבחינת השימוש בכלי הרכב, משאבי כדוה"א ואיכות הסביבה
שאלה שהתשובה אליה רחבה מהמופיע בקטע מתייחסת לייצור ביודיזל - מעניין אותי לדעת מהם ההבדלים בין ייצור בקנ"מ קטן (בייתי) לבין שיטות הייצור בגדלים מגומלנים (מפעל קטן, תהליך ייצור גדול) - שיטות הייצור, חומרים נדרשים, תוצרי לוואי וכד'.
למען האמת מה שאפילו יותר מעניין אותי הוא שאלה קדימה - לגבי ייצור הביודיזל בארץ - מה היקף הייצור ? האם ניתן לרכוש ביודיזל ואם כן איפה ומה מחירו יחסית לסולר שהוא מחליף.
שאלות לאחור - שרית שמאי
- איזה סוג רכבים יכולים להשתמש בביודיזל?
- באיזה טמפרטורות הביודיזל גורם לבעיות? מדוע?
- מה משפר את הבעירה של הביודיזל ומדוע?
- העזר בנתונים בטבלה ותאר במילים את יתרונות וחסרונות הביודיזל לעומת דיזל רגיל. האם תוכל לתאר את החסרונות והיתרונות יחסית לדלק שאינו דיזל?
כל שאלות המדוע הן נרחבות מהמופיע בקטע.
שאילת שאלות לאחור - הלוי דפנה
1) מהו ביודיזל?
2) ממה ניתן להפיקו?
3) האם ייצורו מוגבל?
4) כיצד מתבצע תהליך הפקתו?
5) מה היתרונות והחסרונות של השימוש בביודיזל?
6) האם יש לו השפעה מזיקה לאטמוספירה?
7) מהו היקף השימוש בביודיזל במאה ה-21?
מיקוד שאלה : ממה ניתן להפיק ביודיזל?
בקטע מובא כי ניתן להפיק את הביודיזל מאצות וצמחים כמו בוטנים תירס חריע. עיניין אותי מאיזה חלק בצמח והאם יש יתרונות להפקת ביודיזל מאצות או מצמחים. מסתבר כי השמן המהווה את חומר הגלם העיקרי בביודיזל, נמצא בעיקר בזרעי הצמחים וניתן למצותו בקלות יחסית. בעולם קיימים מאות אלפי דונמים של אדמות חקלאות לצורך גידולי צמחים לספק ביודיזל. ארגוני זכויות האדםוארגונים ירוקים מתנגדים למצב בו מנוצלים הצמחים והשמן לייצור אנרגיה בעוד שמיליוני בני-אדם גוועים מרעב. לפיכך, יש ניסיון להפיק ביודיזל ממקורות שאינם על חשבון גידול מזון דוגמת קיקיון ואצות. במעבדות ניתן להגיע לריכוז של כ- 55% שמן ממסת האצה. האצות אף מתרבות במהירות. השאלה הביאה אותי לנקודה של בעיית הרעב העולמית.
שאילת שאלות לאחור - ימית שרעבי נאור
סעיף א
פסקה ראשונה:
1. ממה מפיקים את הביו-דיזל?
2. מהם המקורות לשמנים שמהם מופק הביו- דיזל?
3. כיצד מפיקים את הביו-דיל מהשמנים?
4. איזה מרכיב בשמן הצמחים נקרא ביו-דיזל?
פסקה שנייה ושלישית:
5. מהם היתרונות בהפקת דלק הביו-דיזל?
6. מהם החסרונות בהפקת דלק הביו-דיזל?
7. אלו תכונות הופכות את הביו-דיזל לדלק טוב יותר מהדיזל הרגיל?
8. אלו תכונות הופכות את הדיזל הרגיל להיות דלק טוב יותר הביו-דיזל?
9. כיצד שימוש בביו-דיזל מונע את הגברת אפקט החממה?
סעיף ב
כיצד מפיקים את הביו-דיזל מהשמנים? (שאלה 3)
תשובה: הביו-דיזל מופק בתגובה כימית בין שמן (לדוגמא שמן קנולה או שמן סויה, כזה שנמצא בכל מטבח) לבין אלכוהול, בנוכחות של זרז. התגובה נקראת טראנס אסטריפיקציה בו קבוצת אסטר מתחלפת בקבוצת הידרוקסיל. תגובת הטראנס אסטריפיקציה של טריגליצרידים או חומצות שומניות (שמקורם בשמנים מהחי או מהצומח) עם כוהלים בעלי שרשרת אלקילית קצרה (דוגמת מתנול או אתנול) מזורזת על ידי: בסיס, חומצה או אנזים, ומאפשרת את המרת השמן הצמחי (שהוא טריגליצריד (TG לאלקיל אסטר של חומצות שומן (שימוש במתנול יגרום ליצירת (FAME ולגליצרול (G) כפי שניתן לראות במשוואה הבאה:
אורלי פלוטקין
פסקה 1. ביו-דיזל הוא דלק המופק באופן פשוט בעיקר משמן צמחים, אך גם משמן מאכל משומש ממסעדות. זהו דלק אמין וידידותי לסביבה, ואפשר לייצרו בכמות בלתי מוגבלת בכל מקום הראוי לגידול צמחים או אצות. הגידולים החקלאיים המניבים שמן בכמות מסחרית הם: חמניות, בוטנים, חריע (קנולה), סויה ותירס. בתהליך הפקת הביו-דיזל, השמנים עוברים פירוק בנוכחות זרז לאסטרים של חומצות שומן וגליצרול. הגליצרול מורחק על-ידי זיקוק, והאסטרים של חומצות השומן הם הביו-דיזל. שאלה 1. מהו תהליך בו מופק ביו=דיזל?
פסקה 2. הפקת דלק כמו ביו-דיזל במקום או במדינה בה היא נצרכת, מפחיתה את הצורך לייבא נפט, או פחם וכתוצאה מכך מקטינה את התלות של המדינה המייצרת במדינות יצרניות הנפט. ייצור מקומי מפתח מקורות תעסוקה, בחקלאות, בתעשייה ובשירותים נלווים, אך מנגד עלול לגרום להפחתת השטחים החקלאיים המיועדים לגידול מזון, וכתוצאה מכך לעליה במחירי המזון הקשורים בגידולי שדה. שאלה 2. מהן טענות בעד וטענות נגד יצור ביו-דיזל?
פסקה 3. ביו-דיזל פועל היטב במנועי דיזל, ולמקורו הצמחי יש אפילו מספר יתרונות טכניים המשפרים את בעירתו ואת תכונות הסיכה שלו – יחסית לדלק דיזל רגיל, אם כי צמיגותו הגבוהה עלולה להגביל את השימוש בו בטמפרטורות נמוכות. להלן נתוני השוואה בין ביו-דיזל וסולר שהוא הדלק הנפוץ בשימוש במנועי דיזל.
אין צורך לחצוב את הביו-דיזל ממעמקים ולהסיעו מקצה עולם ועד קצהו, ואין צורך להחליף או לשנות דבר במכונות, במנועי רכבים ובגנרטורים הקיימים, בכדי להשתמש בו כדלק בעירה. בניגוד לדלקים המחצביים כמו נפט ופחם, שלהיווצרותם נדרשו מאות מיליוני שנים, פרק הזמן הדרוש לייצור שמן צמחים הוא חודשים ספורים בלבד . שריפת ביו-דיזל מפחיתה פליטת מזהמים רבים לאטמוספרה כדוגמת תחמוצות גופרית, פחמן חד חמצני וחלקיקים, אך מעלה ב-10% את פליטת תחמוצות החנקן.
שאלה 3. מהו היתרון של ביו-דיזל על פני דלקים כמו נפט ופחם ומהו החיסרון בשימושו?
פסקה 4. הפחמן הדו-חמצני הנפלט משריפת ביו-דיזל לאטמוספרה, מקורו מפחמן דו-חמצני שנקלט בתהליך הפוטוסינתזה בצמחים שמהם מופק הדלק הצמחי. מעגל הפחמן משלים את הסיבוב: אטמוספרה – צמח – ביו-דיזל – אטמוספרה, בתוך חודשים ספורים, מבלי להשפיע בצורה משמעותית על ריכוז הפחמן דו חמצני באטמוספרה. מכאן יוצא שנמנעת הגברת אפקט החממה שנגרמת מעליית ריכוז פחמן דו חמצני. השימוש בביו-דיזל כדלק וכתוסף לסולר רגיל הולך ומתרחב במאה ה-21.
שאלה 4. מדוע ניתן לומר שפחמן דו-חמצני הנפלט בשרפת ביו-דיזל אינו מגביר את אפקט החממה?
רחל אידלמן
א. רעיונות מרכזיים:
1. ממה מופק הביודיזל?
2. מהי כמות הביודיזל שניתן לייצר?
3. ממה ניתן להפיק ביודיזל?
4. מהו התהליך להפקת ביודיזל?
5.א) מהן היתרונות בהפקת ביודיזל? ב) מהן החסרונות בהפקת ביודיזל?
6. האם ביודיזל יפעל בכל סוג מנוע?
7. א) מהן היתרונות של ביודיזל על פני דלק אחר? ב) מהן החסרונות של ביודיזל על פני דלק אחר?
8. מהו מעגל הפחמן? פרט תשובתך והיעזר בתרשים.
9. האם לביודיזל יש השפעה על מעגל הפחמן? ציין את היתרונות תוך פירוט.
ב. שאלה נבחרת:
5א) מהן היתרונות בהפקת ביודיזל?
טיעון:
הטענה: כדאי לישראל להפיק ביודיזל.
הנימוק: הביודיזל ידידותי לסביבה בשל הפחתת מזהמים ושמירה על ריכוז קבוע של פחמן דו חמצני באטמוספירה, דבר המפחית את אפקט החממה. כמו כן, ולא פחות חשוב, אנו עדים לאחרונה לבעיות מדיניות במזרח התיכון ובעולם הערבי. כידוע, העולם הערבי שולט באופן כמעט בלעדי בשוק הנפט והגז הטבעי. אנו תלויים במצריים לאספקת כ- 20% מתצרוכת הגז הטבעי שלנו ובארה"ב לתמיכה כלכלית- שבלעדיה לא נוכל להתקיים. ארה"ב לא הוכיחה במשבר בעולם הערבי שהיא עומדת מאחורי שליטים בהם תמכה לאורך כל שלטונם (ראו מצריים למשל) ולכן, אין אנו יכולים לשקוט על זרי דפנה. אנחנו חייבים למצוא דרכים להפחתת התלות שלנו במדינות אחרות וליצור משק כלכלי עצמאי בישראל.
רוזה גולובצ'יק
1. מהו חומר גלם להפקת ביו-דיזל ועל סמך איזו תגובה כימית מפיקים אותו?
2.מהם יתרונות וחיסרונות בייצור ותכונות של ביו-דיזל בהשוואה לדלק שמפיקים מנפט ופחם?
3.מדוע עדיף להשתמש בביו-דיזל במקום דלק אחר ממבט אקולוגי?
4.כיצד קשור שימוש של ביו-דיזל למניעת הגברה של אפקט החממה?
מיקוד לשאלת הרחבה:
מהם יתרונות וחסרונות בייצור ותכונות של ביו-דיזל?
השאלה:
האם יש דרך לשפר את התכונות של ביו-דיזל כדי להשתמש בו ביעילות יותר גבוהה?
קישורים חיצוניים
להמציא שאלות פוריות, הרפז יורם(1999)
יצירתיות בהעלאת שאלות כמנוף לשיפור החשיבה המדעית בניסויי חקר בכימיה
