الأسبوع 23 · المحور الثالث «حماية كوكبنا»، الوحدة الثالثة «الموارد الموجودة على سطح الأرض»: المشروع البيني «تحلية مياه البحر» (ب): تصميم مقطر شمسي · 3 دروس
2
نصمم مقطرًا شمسيًا
Discovery Education Science P5: Term 2, Unit 3, pp. 92–96
الهدفأخطط لمقطّر شمسي بالأجزاء الثلاثة التي يحتاجها، وأوزع الأدوار في فريق، وأرسم مخططًا.
كلمات جديدة
نموذج أولي · أول نموذج لتصميم، يُبنى لاختبارهالمخطط التنفيذي · خطة مفصلة تبيّن أجزاء التصميم وعمل كل جزءشرط التصميم · شيء يجب أن يفعله التصميم لينجح
الشرح
التحدي أن تصمم مقطّرًا شمسيًا يستخدم حرارة الشمس لتحويل الماء المالح إلى ماء عذب. ويحتاج التصميم الجيد إلى ثلاثة أماكن: مكان يحمل الماء المالح، ومكان يتبخر فيه الماء ثم يتكثف، ومكان يجمع الماء العذب. وتصميم بسيط عبارة عن وعاء واسع فيه ماء مالح. ويقف في وسطه كوب صغير فارغ يكون فمه أدنى من حافة الوعاء. وتُغطّى فوهة الوعاء بغلاف بلاستيكي يُثبَّت بإحكام بشريط لاصق. ويوضع ثقل صغير نظيف على الغلاف فوق الكوب. تُدفئ الشمس الوعاء فيتبخر الماء، ويتكثف البخار على الغلاف الأبرد، وتجري القطرات إلى أخفض نقطة وتسقط في الكوب. يرسم كل شخص فكرته أولًا وحده. ثم يقارن الفريق ويختار فكرة واحدة ويرسم مخططًا تنفيذيًا مفصلًا يذكر كل مادة وعملها. وتساعد أربعة أدوار: قائد الفريق، ومسؤول المواد، والمهندس، والمُقرِّر.
الجزء الذي يحتاجه المقطّر
مادة يمكن استخدامها
عملها
حمل الماء المالح
وعاء واسع
يحمل الماء في الشمس
تبخر وتكثف
غلاف بلاستيكي وشريط
يبرد البخار عليه
جمع الماء العذب
كوب صغير
يلتقط القطرات
أمثلة محلولة
الفكرة
جيد
يمكن تحسينه
كريم: وعاء وكوب
سهل البناء
الغلاف المسطح يعيد القطرات
سلمى: صينية
سطح كبير
يصعب التقاط القطرات
الرسم: يرسم كريم وعاءً وكوبًا وغلافًا. وترسم سلمى صينية بغطاء مائل. يعجب الفريق الغطاء المائل لأن القطرات تنزلق منه، والوعاء لأنه سهل الإيجاد. فيصوّتون ويختارون تصميم الوعاء مع غطاء مائل.
الدور
العمل
القائد
يضبط الوقت ويدعم الآخرين
مسؤول المواد
يجمع ويقطع بمساعدة الكبير
المهندس
يقود البناء ويتحقق من الأمان
المُقرِّر
يسجل كل خطوة
الأدوار: مروان قائد الفريق ويضبط الوقت. هناء مسؤولة المواد وتجمع الوعاء والكوب والغلاف والشريط. عمر المهندس ويتأكد أن البناء آمن. جنى المُقرِّرة وتكتب كل خطوة. والجميع يساعدون بالأفكار.
خطة الأمان: يوضع المقطّر في الخارج في مكان تحيط به ظلال ويكون شخص كبير قريبًا. يرتدي الجميع قبعة. لا ينظر أحد إلى الشمس، ونترك ورق القصدير اللامع لأنه قد يعكس وهجًا في العيون. ولا يُشرب الماء أبدًا.
نشاط الفصل
خطط وارسم (من دون بناء بعد). ارسم وحدك فكرتك لمقطّر شمسي. سمِّ المكان الذي يحمل الماء المالح، والمكان الذي يحدث فيه التبخر والتكثف، والمكان الذي يجمع الماء العذب. وتحت رسمك اكتب جملتين أو ثلاثًا عن كيفية عمله. ثم شاركه مع صديق، وقل شيئًا يعجبك في فكرته وشيئًا يمكن تحسينه، واكتب قائمة المواد مع عمل كل مادة.
تدرّب
1
اذكر الأماكن الثلاثة التي يحتاجها المقطّر الشمسي.
مكان يحمل الماء المالح، ومكان للتبخر والتكثف، ومكان لجمع الماء العذب.
2
في تصميم الوعاء، لماذا يجب أن يكون الغلاف البلاستيكي أبرد من الماء؟
لأن البخار يتكثف على سطح أبرد. ولو كان الغلاف ساخنًا مثل الماء لتكثف بخار قليل.
3
أي جزء في الرسم هو كوب الجمع؟ اذكر الحرف.
ج، الكوب الصغير في وسط الوعاء.
4
لماذا يُطلب من كل شخص أن يرسم فكرة وحده قبل أن يختار الفريق؟
ليكون لدى الفريق أفكار مختلفة كثيرة يقارن بينها فلا تضيع فكرة أحد.