تحضير درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي، درس منهجي في مادة العلوم والحياة للصف الأول الثانوي، وهذا الدرس يتحدث عن التخمر، حيث يوجد مصدر جديد للطاقة في هذه الحياة للكائنات الحية المختلفة، بالإضافة إلى التنفس، حيث هناك العديد من الكائنات الحية التي تتنفس بشكل طبيعي وتحصل من التنفس على الطاقة، لكن هناك كائنات حية لا تتنفس بل تقوم بعملية التخمر لتحصل من هذه العملية على الطاقة، نضع بين أيديكم تحضير درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي.

تحضير درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي الهدف التعليمي

تحضير درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي الهدف التعليمي هو أن:

  • يستخرج الطالب مفهوم التخمر من خلال شرح الدرس.
  • أن يستطيع الطالب التمييز الواضح بين ظاهرة التنفس العادية للحصول على الطاقة، وبين ظاهرة التخمر للحصول على الطاقة أيضاً.

الموارد المستهدفة من الدرس

الموارد المستهدفة من الدرس، إعطاء الطالب الشرح المفصل والتعريف الدقيق لظاهرة التخمر، حيث تعتبر الخمائر بأنواعها والبكتيريا التي توصف بأنها وحيدة خلية وهي كائنات مجهرية يمكنها العيش في الوسط الخالي من الأكسجين بشكل طبيعي، لكنها تستعوض عن هذا الأمر للحصول على الطاقة من خلال قيامها بالعملية المعروفة باسم التخمر، حيث توصف الخميرة التي تستخدم في العجين بأنها كائن وبكتيريا قابلة للتكيف مع الوسط الذي توضع فيه أي أنها تعيش في الوسط اللاهوائي كما تعيش في الوسط الهوائي.

التخمر هو

التخمر هو،ظاهرة حيوية كالتنفس تماماً تحدث في الكائنات التي تعيش في الوسط اللهوائي، وفيها يتم تحول الطاقة الناتجة من مادة الأيض بشكل جزئي أي تهدم مادة الأيض في جسم الكائن الحي جزئياً، ويتم تحويلها إلى حرارة، وطاقة ضئيلة يتم استخدامها، كما ينتج عنها مواد عضوية مثل الكحول الإيثيلي، وينتج الماء وغاز ثاني أكسيد الكربون. 

مراحل سير الدرس

مراحل سير الدرس، تتم مراحل سير الدرس على النحو التالي:

  • وضعية الانطلاق: تقديم الدرس حيث أن عملية التنفس في الكائنات الحية هي العملية التي يتم فيها إنتاج الطاقة التي تستخدمها الكائنات الحية في مختلف العمليات الحيوية التي تقوم بها، لكن العديد من الكائنات الدقيقة كالبكتريا المجهرية والخميرة، لا يمكنها التنفس بشكل طبيعي فتحاول الحصول على الطاقة من خلال عملية التخمر التي تقوم بها لتؤدي وظائفها الحية وتستمر على قيد الحياة.
  • طرح المشكلة وموضوع الدرس: وفيها يتم مناقشة مظاهر التخمر، وكيف أنها تختلف عن مظاهر التنفس الطبيعي الهوائي بوجود الأكسجين.
  •  فرضيات الدرس: ينتج عن عملية التخمر ما يعرف بالكحول الإيثيلي، كما ينتج عنها غاز الفحم.

مظاهر التخمر والفرق بين التنفس الهوائي ومظاهر التخمر

مظاهر التخمر والفرق بين التنفس الهوائي ومظاهر التخمر، هناك العديد من أنواع التخمر كتخمر اللبن والزبادي ولكن ما يتم دراسته في منهج الصف الأول الثانوي هو التخمر الكحولي:

  • النشاط: مظاهر التخمر
  • المهمة: وضع واستنتاج تعريف صريح للتخمر.
  • نشاط عملي: المقارنة بين مزرعتين لنمو خميرة الخبز أحدها وضعت في الهواء الجوي، والمزرعة الأخرى وضعت في معزل عن الهواء الجوي.
  • النتيجة: تقديم تفسير لمظاهر التخمر في الحالتين الوسط الهوائي والوسط اللاهوائي. 
  • التجارب: الخميرة في الوسط الهوائي والخميرة في الوسط اللاهوائي.

التخمر في الوسط اللاهوائي

التخمر في الوسط اللاهوائي، سنقوم بإجراء عملية التخمر لخميرة الخبز في وسط معزول تماماً عن الهواء ونلاحظ النتائج، كما هو موضح في الكتاب المنهجي:

  1. التجربة التي سيتم إجراءها:
  • نضع 2غرام من خميرة الخبز في دورق به ماء دافئ.
  • 2غرام من خميرة الخبز + 1غرام من الجلوكوز+ ماء.
  • يغلق الدورق بإحكام حتى لا يتسرب الهواء داخله بسدادة مطاطية.
  • نقوم بتوصيل دورق التجربة بحوض مائي به أنبوب اختبار مقلوب مملوء بالماء.

تحضير درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي

   2. النتائج التي يتم التوصل إليها من هذه التجربة:

  • تنطلق من التجربة فقاعات غازية هي غاز الفحم ثاني أكسيد الكربون CO2.
  •  عند قيامنا بفتح سدادة الأنبوب تنطلق رائحة الكحول الإثيلي.
  •  نلاحظ تتشكل كتلة خمير لكن الزيادة فيها ضئيلة جداً.

ما هي الملاحظات المسجلة من خلال معطيات التركيب التجريبي والجدول؟ قدم تفسيراً لكل ملاحظة؟

ما هي الملاحظات المسجلة من خلال معطيات التركيب التجريبي والجدول؟ قدم تفسيراً لكل ملاحظة؟ من تجربة الخميرة في الوسط اللاهوائي ينتج لدينا العديد من الملاحظات:

  • الملاحظة الأولى: تنطلق من التجربة فقاعات غازية هي غاز الفحم؛

        التفسير: وذلك بسبب طرح غاز ثاني أكسيد الكربون CO2.

  • الملاحظة الثانية: عند قيامنا بفتح سدادة الأنبوب تنطلق رائحة الكحول الإثيلي؛

        التفسير: وذلك نتيجة لهدم الجلوكوز وتحويله.

  • الملاحظة الثالثة: نلاحظ تتشكل كتلة خمير لكن الزيادة فيها ضئيلة جداً؛

       التفسير: وذلك بسبب تكاثر خلايا الخميرة.

التخمر في الوسط الهوائي

التخمر في الوسط الهوائي، وهنا تجربة توضع فيها خميرة الخبز في وسط معرض للهواء الجوي ووجود غاز الأكسجين، وسيكون الأمر على النحو التالي:

  1. التجربة التي سيتم إجراءها:

يستخدم في هذه التجربة ما يعرف باسم جهاز واربورغ:

  •  نضع 2غرام من خميرة الخبز في دورق به ماء دافئ + 1غرام من الجلوكوز.
  • يوضع به كأس يحوي بوتاس وهو الذي يمتص CO2.
  • يكون موصل بأنبوب زجاجي يحتوي سائل ملون ويكون معقوف الشكل كما هو موضح.
  • يوصل في الجهاز مقياس ضغط سائلي، وهو الذي يستخدم لقياس حجم الأكسجين الذي تمتصه الخميرة أثناء تنفسها.

تحضير درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي

 2. النتائج التي يتم التوصل إليها من هذه التجربة:

  • يرتفع الماء الملون الموجود في الأنبوب المتصل ويتجه نحو الدورق.
  • يزداد وزن البوتاس الموضوع في الكأس.
  • يزداد حجم كتلة الخميرة بشكل ملحوظ.

 3. التفسير:

قامت الخميرة باستهلاك غاز الأكسجين واستخدامه في عملية التنفس وتم هدم الجلوكوز لانتاج الطاقة التي استخدمتها في التكاثر مما أدى إلى تكاثرها بشكل كبير.

المقارنة بين نتائج زرع الخميرة في الوسط الهوائي والوسط اللاهوائي

المقارنة بين نتائج زرع الخميرة في الوسط الهوائي والوسط اللاهوائي، ومن التجارب السابقة يتبين لنا أن هناك اختلاف في نتائج التجربتين من خلال زرع الخميرة في وسط هوائي ووسط لا هوائي، وسنبين هنا المقارنة بين نتائج زرع الخميرة في الوسط الهوائي والوسط اللاهوائي:

  • في الوسط الهوائي: تمتص الخميرة غاز الأكسجين للتنفس مما يعمل على زيادة تكاثرها وانتاج عدد أكبر من خلايا الخميرة، وتتكاثر بشكل أسرع، وهذا يدل على ارتفاع أعداد البكتيريا في الوسط الهوائي بشكل كبير، حيث تكون الطاقة الناتجة عن عملية التنفس كبيرة جداً مما يساعد في انقسام وتكاثر البكتيريا بشكل أسرع.
  • أما في الوسط اللاهوائي: تكون الطاقة الناتجة عن عملية التخمر قليلة جداً مما يعمل على نمو بطيء لخلايا الخميرة، وبطء انقسام خلايا البكتيريا وتكاثرها.

استنتج نوع الهدم الحاصل في الحالتين

استنتج نوع الهدم الحاصل في الحالتين، يكون الاستنتاج من التجربتين هو ما يلي:

  • في الوسط الهوائي لزرع الخميرة: تتم عملية هدم كلي وكامل للمادة العضوية وهي مادة الجلوكوز، وهذا ما يؤدي إلى إنتاج كمية ضخمة وكبيرة من الطاقة، وهذه الطاقة تستخدم في تكاثر الخميرة بشكل أسرع.
  • أما في الوسط اللاهوائي لزرع الخميرة: فتتم عملية هدم جزئي للمادة العضوية المستخدمة وهذا يؤدي إلى إنتاج كمية أقل من الطاقة، مما يؤدي إلى بطء في تكاثر نمو خلايا الخميرة.

خلاصة درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي

خلاصة درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي، ونستخلص من التجارب السابقة والشرح المفصل ما يلي:

التخمر هو عملية يتم فيها هد للمادة العضوية بشكل جزئي فقط، حيث يتم تحويل جزء بسيط من طاقة المادة العضوية المهدومة إلى طاقة مخزونة في الخميرة، يتم استخدامها في عمليات التكاثر، وينتج عن عملية التخمر مادة عضوية تعرف بكحول الإيثانول.

  • معادلة التخمر الكحولي: 
  • C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+E 

تقويم درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي

تقويم درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي، وهنا نستطيع التوصل بعد كل ما سبق إلى الخاتمة والتقويم للدرس، ومنه يمكننا المقارنة الواضحة والمفهومة بين عملية التنفس وعملية التخمر:

  1. عملية التنفس: هي عملية حيوية يتم فيها هدم كامل للمادة العضوية التي تنتج الطاقة المخزونة بشكل كبير مما يعمل على تكاثر الخميرة والكائنات الحية وانقسامها بشكل أسرع وأكبر.
  2. عملية التخمر: هو عملية يتم فيها هد للمادة العضوية بشكل جزئي فقط، حيث يتم تحويل جزء بسيط من طاقة المادة العضوية المهدومة إلى طاقة مخزونة في الخميرة، يتم استخدامها في عمليات التكاثر، وينتج عن عملية التخمر مادة عضوية تعرف بكحول الإيثانول.

الاستنتاج من درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي

الاستنتاج من درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي، ونستطيع بعد كل ما سبق أن نستنتج من الدرس ما يلي:

  1. في عملية التنفس بوجود غاز الأكسجين تتم عملية هدم كامل للمادة العضوية المعروفة بمادة الأيض، وبالتالي تنتج عنها كمية كبيرة جداً من الطاقة التي تستخدم في العمليات الحيوية للكائنات الحية،
  2. أما في عملية التخمر فيكون هناك هدم جزئي للمادة العضوية مادة الأيض، مما ينتج عنه كمية ضئيلة من الطاقة المستخدمة في العمليات الحيوية للكائنات الحية.

تناولنا في مقالنا هذا الحديث عن تحضير درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي الهدف التعليمي، الموارد المستهدفة من الدرس، التخمر هو، مراحل سير الدرس، مظاهر التخمر والفرق بين التنفس الهوائي ومظاهر التخمر، التخمر في الوسط اللاهوائي، التخمر في الوسط الهوائي، المقارنة بين نتائج زرع الخميرة في الوسط الهوائي والوسط اللاهوائي، استنتج نوع الهدم الحاصل في الحالتين، خلاصة درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي، تقويم درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي، الاستنتاج من درس التخمر في مادة العلوم الطبيعية للسنة الاولى ثانوي، نتمنى لكم كل الإفادة مما نقدمه.