פוטוסינתזה היא אחד התהליכים הביולוגיים הבסיסיים ביותר, אבל גם אחד הקשים להבנה. הסיבה היא שהוא בלתי נראה. מה שעוזר זה לפרק אותו לשאלות פשוטות: מה הצמח אוכל? מאיפה הוא מקבל אנרגיה? ומה הוא נותן לנו בחזרה?
מה זו פוטוסינתזה בפשטות?
פוטוסינתזה הוא תהליך שבו צמח הירוק הופך אור שמש, מים ופחמן דו-חמצני לסוכר ולחמצן. הצמח "אוכל" בעצמו מהאוויר ומהאור. החמצן שנוצר בתהליך הוא מה שאנחנו נושמים. ברמה הפשוטה ביותר: צמחים הם המפעל שמייצר את החמצן שלנו.
ניסוי עלה בתוך שקית ניילון
קוטפים עלה ירוק טרי, מניחים אותו בשקית ניילון שקופה וסוגרים. מניחים ליד חלון עם שמש ישירה. תוך כשעתיים מופיעות טיפות מים קטנות על דפנות השקית מבפנים. זו דוגמה לנדיפה – שחרור מים מהצמח. זה לא בדיוק פוטוסינתזה, אבל זה מוכיח שהצמח פעיל. אפשר לחבר את זה לדיון גדול יותר על תפקיד העלים.
ניסוי אלודיאה
צמח מים בשם אלודיאה נמכר בחנויות דגים בכמה שקלים. כאשר שמים אותו במים שקופים ומאירים עליו בפנס חזק, רואים בועות קטנות של חמצן יוצאות מהעלים ממש. זהו הניסוי הנפוץ ביותר להדגמת פוטוסינתזה בכיתה ולרוב גורם לתגובה של פליאה. אפשר להשוות מה קורה כשמכסים את הצמח.
חלקי הצמח ותפקידיהם
לפני שמלמדים פוטוסינתזה כדאי לוודא שתלמידים מכירים את חלקי הצמח ותפקידיהם. השורשים סופגים מים ומינרלים מהאדמה. הגבעול מוביל את הנוזלים. העלים הם "המפעל" שבו מתרחשת הפוטוסינתזה. הפרחים הם לרבייה. בנייה של מודל פשוט מחומרי גלאי עוזרת לתלמידים להבין את הקשר בין החלקים.
מדוע עלים ירוקים?
הצבע הירוק נובע מחומר בשם כלורופיל שקולט אור ומשתמש בו לתהליך. שאלה טובה לתלמידים: מדוע עלים בסתיו הופכים לצהוב ואדום? התשובה: הכלורופיל מתפרק והצבעים האחרים שהיו שם כל הזמן נחשפים. שאלה כזו מפתחת חשיבה.
חיבור לנושאי סביבה ואקלים
הצמחים הם המנגנון הטבעי שמאזן את פחמן דו-חמצני באטמוספירה. כריתת יערות מגדילה את כמות הפחמן דו-חמצני. זה חיבור ישיר בין שיעור ביולוגיה לנושא שינוי האקלים. כשתלמידים מבינים את הקשר – הנושא הופך ממדעי לאנושי.
פוטוסינתזה לא חייבת להיות שינון. עם הניסוי הנכון ושאלות שמובילות לחשיבה, אפשר להפוך את השיעור הזה לאחד שתלמידים מספרים עליו בבית.
