רקע

חומרים עומדים במרכז הווייתנו, אלה שמקורם בתעשייה, במטבח בחדרי השירותים או בכל מקום אחר בחיינו. במהלך חיינו אנו משתמשים בחומרים ומיצרים חומרים שונים. שימוש בחומרים אלה משפר את איכות חיינו. אך לאחר השימוש בהם, הם הופכים לפסולת. למודעות,להשפעתה של הפסולת משימוש ביתי או משימוש תעשייתי על סביבתנו הקרובה והרחוקה יש חשיבות עצומה לשיפור איכות וטיב חיינו. בסופו של תהליך מגיעים חומרי הפסולת אל הסביבה. רשויות המדינה הן אלו הקובעות מהן רמות המלחים המותרות במי שתייה. הן גם קובעות איזה גזי פליטה ובאיזה כמות מותר לחברת החשמל לפלוט מהארובות בחדרה או באשקלון. איכות הסביבה שלנו נקבעת במידה רבה על ידי היכולת של הרשויות לאכוף תקנות וחוקים אלה וכן במודעות הציבור להשפעות של מעשיו על הסביבה בכלל ועל סביבתנו הקרובה בפרט. לכימאי תפקיד מפתח בהבנת התהליכים החלים על החומרים בסביבה. מתפקידו להפוך "זבל לזהב" כלומר להשתמש בחומרים ולא לכלותם אלא למחזרם בחוכמה.

מכאן, המטרה של "יש לי כימיה עם הסביבה" היא לתת לתלמידים בוגרי כימיה בתוכנית מורחבת יכולת לקשר בין כימיה, סביבה וחברה. מרכז ההתעניינות שלנו היא האם התלמיד למד לקשר מושגים הקשורים לכימיה כמו גם לאיכות הסביבה לתהליכים המתרחשים בסביבה הקרובה שלו. אין זה מספיק לדעת ולהבין את התגובות באופן נפרד אלא להבינם כחלק מערכת שלמה בה מתקיימים יחסי גומלין והדדיות בינן לבין עצמם בינינו לבין סביבתנו.

"יש לי כימיה עם הסביבה" הוא נושא המציע בתוכו מגוון רחב של היבטים מדעיים, חברתיים כלכליים ואחרים. שילוב בין הוראה בדרך עיונית והתנסות מעשית במעבדה, סיורים, הרצאות ופעילויות נוספות, מהווים תמונה כוללת יותר ושלמה של הסתכלות סביבתית. בדרך זו התלמידים זוכים בהבנה מעמיקה יותר של העולם שמסביבם. היכולת לקשר בין נושאים שלכאורה אינם קשורים באופן מידי משרתת את כולנו כחברה. מתוך הידע הכימי מדעי שהתלמידים רוכשים, יש להם אפשרות להרחיב את מידת העניין שלהם גם בנושאים מדעיים נוספים כמו גם הבנה של חשיבות המדע בחיינו. בנוסף, כפי שנזכיר בהמשך, בעקבות הלמידה וההתנסות יורחב הנושא בשנה הבאה בבית הספר לנושאים נוספים כמו אנגלית אזרחות ועוד. כלומר יש הקרנה ממקצוע הכימיה למקצועות נוספים אחרים בתוך בית הספר.

באמצעות התוכנית "יש לי כימיה עם הסביבה" יש אפשרות ייחודית להפוך את התלמיד לאזרח פעיל. בעזרת התנסות מודעת בנושאים סביבתיים, ותוך שימת דגש על המרכיבים המדעיים של נושא איכות הסביבה התוכנית מחברת את עולמו הפרטי של התלמיד לנושאים המעסיקים אותנו כחברה. באמצעות התנסות ביחידה זו יש אפשרות לחנך דרך הוראת המדע. ובכך מתקבלת הזדמנות יוצאת דופן להפוך את התלמיד לאזרח משכיל ומשפיע, כמו גם להביא למודעות שהידע הכימי הוא כוח בו הוא יכול להשתמש כדי לשפר איכות חייו, ולהשפיע על איכות הסביבה בה הוא חי. ביחידה זו נוצרת הזדמנות להמחיש כיצד התייחסות של הפרט יכולה לשפר את איכות החיים של קהילה שלמה.

מטרת העל בהוראת הנושא "יש לי כימיה עם הסביבה" זה היא להוביל לשינוי אמיתי וישים בבתי הספר ובקהילה ע"י הגברת מעורבות התלמידים בסביבתם הקרובה, ונקיטת פעולה שלהם במטרה להביא לשינוי גם בקהילה.

אנו מאמינים במתן בסיס מדעי לאזרחות פעילה של בני הנוער אשר ישפיעו על המקום בו הם חיים. אנו מאמינים כי יש לפתח בהם אחריות לפעול לשיפור החיים והסביבה של הפרט ושל החברה כולה, תוך הסתמכות על ידע מדעי מבוסס. התוכנית שמה לה לידע ולהרחיב את מעגל ההשפעה של הוראת נושא הסביבה בבית הספר, אל מעגלים רחבים יותר. התוכנית מערבת את משפחות הלומדים שישתתפו בפרויקט הסיכום. ובמסגרת מעגל המעורבות הרחב יותר, ואף בני הנוער יהיו מעורבים בקהילותיהם, ויוכלו להשפיע על המדיניות המקומית של ישובם בנושאי איכות הסביבה.

מטרות:

• פיתוח יכולת קבלת החלטות מבוססות על מידע מבוסס. במסגרת הפרויקט התלמידים נחשפים שיטות מדעיות המשמשות להערכת איכויות סביבתיות הקשורות לחיי היום יו ם של התלמידים. בנוסף, אנו חושפים אותם להשפעת התקשורת כמו גם הפוליטיקאים ונותנים לתלמידים כלים להעריך את המהימנות המדעית, חשיבות התקשורת, התנהגות הפוליטיקאים. באמצעות "יש לי כימיה עם הסביבה" אנו שואפים להפוך את תלמידינו לאזרחים פעיל וחושב.
• טיפוח ערכים של מחויבות חברתית מושכלת ושמירה על איכות הסביבה בקרב הקהילה כולה.
• מתן כלים ההופכים את הסקרנות והיצירתיות של התלמידים לפרויקטים ממשיים. סיעור מוחות, תהליכי מחקר ופיתוח, ניתוח בעיות והדרכה צמודה של התלמידים – מקנים להם חוויה יוצרת.
• עידוד לימוד עקרונות סביבתיים. מקצוע הכימיה מציע לנו דרך להבנה של הסביבה היום יומית שלנו. באמצאות עקרונות כימיים התלמידים יכולים להבין ידיעות בכלי התקשורת ומשמעותן. הם יכולים להיות ביקורתיים ולהביע עמדות מבוססות. כמו כן הם יכולים להציע דרכים באמצעותן ניתן להתגבר על הקשיים. פתרונות אלה יכולים להיות מתחומים שונים, מדעיים, אתיים חברתיים ועוד. כלומר מקצוע הכימיה מציע לנו דרך ייחודית לחנך תלמידי תיכון בנושאים שעומדים במרכז עולמם.

המבנית "יש לי כימיה עם הסביבה" היא אחת ממבניות הבחירה שביחידה החמישית. המבנית פותחה בהתאם לתכנית הלימודים החדשה כפי שהתפרסמה על ידי משרד החינוך, תשס"ה.

המבנית כוללת שלושה פרקים:
פרק א – המים ואנחנו, אנחנו והמים
פרק ב – אנחנו העולם (We Are the World)
פרק ג – השפעות האדם על האיזון בטבע

פרק א'

הפרק הראשון עוסק במים, בחשיבותם ובהשפעתם על קיום החיים כפי שאנו מכירים אותם כיום. המים הכרחיים לקיום. כשני שלישים מן המסה של גופנו הם מים. המים משמשים את האדם גם במילוי צרכים שונים כמו: חקלאות, תעשיה, בבית ועוד. אך מים ראויים לשתייה הם משאב המצוי בכמות מוגבלת באולם כולו, גם במדינות משופעות במים. הגידול באוכלוסיית האדם, העלייה ברמת החיים וצריכת היתר, בעיקר בעולם המערבי, מחייבים אותנו לתכנן היטב את השימוש במשאב יקר זה.
פרק זה מתמקד בחשיבות המים לאדם ולכלל האורגניזמים החיים, ועוסק בשאלות הבאות:

• כמות המים הראויים לשתייה בטבע ושימושיהם
• מהן הבעיות שמתעוררות עקב מחסור במים ו/או זיהומם וכיצד האדם יכול לנצל את המים בתבונה?
• כיצד ניתן להיטיב את איכות המים בדרכם מהמאגרים הטבעיים ועד לברז?
• מהם החומרים הנשארים במי השתייה גם בתום תהליכי הטיהור השונים, ומהי השפעתם על בריאותנו?
• האם וכיצד משפיעים תהלכיי טיהור ביתיים על איכותם של מי השתייה?
• מה תפקידן של הרשויות בשמירה על איכות המים המגיעים לברזים?

פרק ב'

הפרק השני מקשר בין מחסור מקומי במי שתייה לבין גורמים גלובליים העלולים להשפיע על מחסור זה. איכות המים שלנו מושפעת במידה גדלה והולכת מתהליכים גלובליים שמתרחשים בעולמנו המתועש. בפרק זה נעסוק ביחסי הגומלין בין הסביבה הקרובה אלינו לתהליכים כלל עולמיים. נתוודע לאופן שבו שינויים שנגרמים על ידינו מידי יום עלולים להשפיע על האיזון העדין המתקיים על פני כדור הארץ. כדי להבין יחסי גומלי בין הטבע לאדם נעסוק במעגל הפחמן ונתייחס לשינויים האקלימיים. באמצעות מעגל הפחמן נבחן האם התחממות כדור הארץ היא עובדה מדעית או ישות פוליטית ועוד.

בפרק זה נתמקד בשני נושאים מרכזיים:

• הכימיה של תרכובות פחמתיות בתמיסה מימית. אחת הגורמים החשודים בהשפעה על מזג האוויר הוא ריכוז ה-CO₂(g) באטמוספרה. כדי להבין כיצד מושפע ריכוז ה-CO₂(g) באטמוספרה מגורמים שונים כמו טמפרטורת מי האוקינוסים, נבחן את מערכות שיווי המשקל המעורבות בקביעת ריכוז ה-CO₂(g) באטמוספרה.
• אפקט החממה: התבוננות מאקרוסקופית והתבוננות מיקרוסקופית. בפרק זה נתמקד בהתפתחות בהבנה של תופעת אפקט החממה מימיו של המתמטיקאי והפיסקאי הצרפתי פורייה בתחילת המאה ה-19 ועד ימינו. כמו כן נתמקד בקשר בין קרינה אלקטרומגנטית ואפקט החממה. נרצה להבין ברמה המולקולרית כיצד מתרחשת אינטראקציה בין קרינת השמש לדוגמה לבין חומר כמו ה-CO₂(g) באטמוספרה?. נחקור קשר זה בניסוי חקר "הבקבוקים הלוהטים".

פרק ג'

הפרק השלישי מתמקד בתפקידנו בשמירה על הבית שלנו. בפרק זה אנו בוחנים את העדויות שיכולות להעיד על השפעות האדם על האיזון בטבע. כמו כן נסתכל מה תפקידם של מדינות בשמירה על איכות החיים על פני כדור הארץ. נבחן מה תפקידם של הכימיאים לשיפור מפגעים באיכות הסביבה. דרך שני המאמרים המוצעים בספר נלמד כיצד רק ידע כימי נרחב מסוגל לתת מענה ופתרון להיבטים שונים של בעיות סביבתייות. בכל פעם נבחן את ההיבטים הבאים:

• הבנת הדרך בה חומר מסוים פוגע בסביבה
• סילוק חומרים הפוגעים בסביבה
• מציאת חלופות לחומרים המהווים מפגע סביבתי

  מאמר אחד עוסק במתיל ברומיד שהוא דוגמה להצלחה מקומית, שהפכה לבעיה עולמית וממנה לתקווה לעתיד טוב יותר. המאמר האחר עוסק בחלופות אנרגיה במאה ה-21. משבר האנרגיה העולמי עולה חדשות לבקרים לכותרות החדשות המקומיות והעולמיות. משאבים רבים מושקעים בפיתוח אנרגיות חלופיות לדלקים המאובנים. במאמר נסתכל על תאי דלק כאמצעי ליצירת אנרגיה חלופית ונבחן את היתרונות והחסרונות של תאי דלק.