מאמרים, כתבות וקישוריםכתבות

חזרה לרשימת הכתבות המלאה
חשיפה לתעשייה – חווית ההתנסות לימודית במסגרת לימודי מחוננים
חשיפה לתעשייה – חווית ההתנסות לימודית במסגרת לימודי מחוננים

חשיפה לתעשייה – חווית ההתנסות לימודית במסגרת לימודי מחוננים

 

ד"ר אופיר מנשה – בית ספר למחוננים, המכללה האקדמית כנרת, צמח.

חשיפת התלמידים לטכנולוגיות ולתעשייה מחברת לימוד יישומי עם מידע וידע ומספקת אופק וגירוי לידע התיאורטי הנרכש בשיעורים. מציאותו של המרכז למחוננים במכללה מאפשרת להשתמש בתשתית אקדמית (מעבדות, חומרים, ציוד, מתקנים וכדומה) ללמד נושאים אפליקטיביים כדוגמת מיקרוביולוגיה סביבתית. התלמידים שהתנסו במחקר לשלהן למדו קורס קדם: "יישומי מיקרוביולוגיה במחקר ובתעשייה" וקורס המשך: "תעשיית הקלינטק והביומד". כל קורס נמשך שני סמסטרים מלאים.

הלימודים כללו שלוש התנסויות מעשיות:

·         ניטור פיזיקאלי וביוטי של הכנרת (מעבדה שטה).

השתמשנו בפלטפורמה שטה (סירת נוסעים גדולה) שעליה הותקן ציוד מעבדה: מיקרוסקופים, בינו- קולרים, דוגם קרקעית, וחיישנים שונים. במהלך השיט ניטרנו את קרקעית האגם, רמת החמצן המומס בחתכי עומק ותצפית על זואופלנקטון ופיטופלנקטון. כך יכולנו לאפיין בתי גידול ומארג המזון בתוכו. לילדים המחשנו כי ניתן ל"הוציא" את הלימודים החוצה לשטח ולחוש את הנלמד. פעילות זו זכתה לסיקור תקשורתי ברדיו ובעיתונות המקומית.

·         קלינטק (אקולוגיה והנדסת הסביבה):

 

א.      אנרגיות מתחדשות - ניתן דגש על לימוד מעברי אנרגיה ומקורות אנרגיה מתחדשות. במסגרת הלימוד של אנרגיות מתחדשות, בצענו מעבדה לייצור ביודיזל משמן מאכל ובעקבותיו תהליך של בעירה באמצעות דחיסת תערובת אויר-דלק והצתה. הבערת התוצר בלחץ (בדומה למנוע דיזל) גרמה ליצירת סילון אש באורך של מטר וחצי. למרות שתהליך הבעירה היווה שלב קטן וסופי מהמעבדה, התחושה כי אפקט הבעירה יצר עבור התלמידים את המודעות שהם הצליחו לייצר אנרגיה מחומר פסולת (שמן ממוחזר) ולא התייחסו לביודיזל כאל חומר נוסף שמייצרים במעבדה. מעניין לציין כי התלמידים הסריטו את תהליך הבעירה והעלו את הסרטון לאתר היוטיוב ולטענתם בפרק זמן קצר (שבועות) נרשמו כשני מיליון צפיות.

 

ב.      תהליכי מחזור של שפכים עירוניים-  מספר תהליכים וטכנולוגיות משמשים לטיפול בשפכים עירוניים, הדגש הושם על מעברי אנרגיה: מחומר אורגני מומס בשפכים שקשה להפרידו מהמים לחומר אורגני חי (ביו-מסה) שאותו קל להפריד מהמים. באופן טבעי הודגשו תהליכים ביולוגיים אווירניים (א-אירוביים) ואל-אווירניים (אנאירוביים). שלב מקדים לביצוע המעבדה היה לימוד בסיסי של השפה ההנדסית (תהליך) וכלל שירטוט התהליך ע"י התלמידים בשפה הנדסית (Process Flow Diagram). באמצעות הסימונים הייחודיים, התלמידים למדו את יתרונות השרטוט ככלי להעברת מידע מדויק ומתומצת בהשוואה לתיאור מילולי של התהליך. לשם ביצוע המעבדה, בית הספר למחוננים רכש ערכת הדגמה של מערכת לטיהור שפכים. ביצוע המעבדה היה ממושך וארך יומיים רצופים. ביום הראשון עסקנו בהרכבת המערכת, תפעולה והרצתה (במקום שפכים השתמשנו במים). בנוסף הכנו את תרבית המיקרואורגניזמים (שמרים) לקראת הוספתה למחרת לריאקטור הביולוגי של מערכת הטיהור. ביום השני הוספנו את החומר המדמה שפכים (מכיל מוצקים וגלוקוז) כזרם נכנס למערכת ואת התרבית לריאקטור הביולוגי וכך התחלנו את תהליך הטיהור. במהלך המעבדה בצענו ניטור של הגלוקוז (החומר האורגני) כאינדיקציה לקצב התהליך המיקרוביאלי של הפיכת חומר אורגני מומס לביו-מסה ופחמן דו-חמצני. לערכת טיהור השפכים, הוספנו רכיב נוסף שנבנה ע"י התלמידים: מסנן חול. הרכיב הנוסף דימה תהליך טיפולי נוסף (טיפול שלישוני) לאחר טיהור השפכים באמצעות הערכה. השתמשנו בתמיסה עכורה על מנת לבדוק את יעילות המסנן (המסנן כלל שכבות חול קטליטי וחלקיקי פחם פעיל). ביצוע מעבדת טיהור שפכים עירוניים המחישה לתלמידים את בעיות התפעול הקיימות בהפעלת תהליכים וטכנולוגיות ולעיתים פשטות התפעול תקבע את סוג הטכנולוגיה לשימוש. אין ספק שזהו היבט חדש אליו נחשפו התלמידים.

לסיכום, במסגרת לימודי ביוטכנולוגיה במכללת כנרת, הילדים עוברים מסלול לימודי הכולל שני קורסים שנתיים עוקבים, כך שהידע וההתנסות נבנים באופן הדרגתי. הקורס המתקדם מספק את עיקר חשיפת התלמידים לטכנולוגיות ולתעשייה. כמורה אני מרגיש שלא העברתי רק ידע, אלא, ובעיקר, כלי חשיבה וחוויות התנסות לימודיות שלבטח יצרבו בתודעת התלמידים.

 

 

 

תמונה מספר 1. סריקת זואופלנקטון ופיטופלנקטון במעבדה השטה באמצעות בינקולרים.

 

 

תמונה 2. ערכת הטיפול בשפכים עם נוזל המדמה שפכים בתוכה, ריאקטור ביולוגי מאוורר, מיכלי שיקוע ובסוף התהליך – מסנן המכיל שתי שכבות סופחות (נבנה בנפרד - אינו שייך לערכה).

 

 

 

 

 

תמונה 3. א. בניית המסנן (טיפול שלישוני). ב. הנוזל העכור שהוכנס למסנן (מימין) והנוזל הצלול שיצא ממנו לאחר המעבר דרך שכבת החול הקטליטי ושכבת הפחם הפעיל (התמונה התחתונה).

 

 

תמונה מספר 4. מבחנה הכוללת את תוצרי הריאקציה: ביודיזל (פרקציה עליונה) וגליצרול (פרקציה תחתונה).