الدرس الأول: مصادرُ الطاقةِ

الدرس ١٦ من ١٧العلومالصف الخامس الابتدائيصفحات ١٧٤–١٨١

صفحة ١٧٤

صفحة ١ من ٨

صفحة ١٧٤

انظر إلى هذه المراوح الضخمة التي تقف قرب البحر. إنها تحول طاقة حركة الهواء إلى طاقة كهربائية نستعملها في حياتنا اليومية لتشغيل الأجهزة وإنارة المنازل. فكر معنا كيف تستطيع الرياح القوية تحريك هذه الأجنحة الكبيرة لتوليد الكهرباء.

صفحة ١٧٥

حان وقت الاستكشاف لنعرف كيف تحرك الرياح الأجسام. جهز أدواتك كقطعة الورق وقلم الرصاص والمشبك والخيط. اصنع نموذج المروحة كما يظهر في الخطوات، ثم امسك القلم وانفخ على الريشات. لاحظ ماذا يحدث لمشبك الورق وكيف يرتفع بفعل حركة الهواء. فكر كيف يؤدي تغيير عدد ريحات المروحة إلى التأثير على قدرتها على رفع المشابك.

صفحة ١٧٦

تعلمنا أن النباتات تستعمل طاقة الشمس للنمو، وعندما تأكل الحيوانات هذه النباتات وتموت تدفن تحت التربة عبر ملايين السنين لتتكون الأحافير. بفعل الضغط والحرارة تتحول هذه البقايا المدفونة إلى فحم حجري أو نفط وغاز طبيعي، وهو ما نسميه الوقود الأحفوري الذي نستمد منه الطاقة في حياتنا اليومية.

صفحة ١٧٧

الوقود الأحفوري هو مورد الطاقة الرئيس في حياتنا، فنحن نستعمله للتدفئة والنقل وتوليد الكهرباء. انظر إلى الرسوم التي توضح مراحل تكون الفحم والنفط والغاز تحت طبقات الرسوبيات عبر ملايين السنين. تذكر أن هذا الوقود غير متجدد وسينفد يوما ما، لذا يجب علينا حمايته وترشيد استهلاكه لتبقى فوائده للأجيال القادمة.

صفحة ١٧٨

إلى جانب الوقود الأحفوري، هناك موارد طاقة متجددة ودائمة لا تنفد مثل الطاقة الشمسية وطاقة المياه وطاقة الرياح. انظر إلى الصور في الأسفل: الألواح الشمسية تلتقط طاقة الشمس، والسدود تستغل طاقة المياه المندفعة لتحريك توربينات الكهرباء، والمراوح تحول حركة الرياح إلى طاقة نظيفة ومتواصلة لا تلوث الهواء.

صفحة ١٧٩

نحن نستعمل الطاقة كل يوم، وعندما نترك مصباحا مضاء بلا طائل أو نسرف في استهلاك الماء فنحن نهدر الموارد. انظر إلى الصور التي تعرض طرق الحفاظ على الطاقة مثل إطفاء مصابيح الغرف عند مغادرتها، وإغلاق صنبور الماء، واستعمال النقل العام. فكر في خطة لترشيد الاستهلاك في مدرستك ومنزلك لتشارك في حماية هذه النعم.

صفحة ١٨٠

وصلنا إلى مراجعة الدرس لنختبر ما تعلمنا عن مصادر الطاقة المتجددة وغير المتجددة. تأمل الملخص المصور، ثم أجب عن الأسئلة بتحديد العبارات الصحيحة وحل المسألة الرياضية حول توفير الفواتير عند ترشيد استهلاك الكهرباء لنعرف مقدار ما نوفره سنويا.

صفحة ١٨١

في صفحة المهن العلمية نتعرف على الجيولوجي الذي يدرس تركيب الأرض وباطنها للبحث عن الموارد الطبيعية كالماء والنفط مستعينا بالخرائط وصور الأقمار الاصطناعية. كما نتعرف على فني حفر الآبار الذي يعمل على تشغيل الآلات الثقيلة لاستخراج النفط والغاز الطبيعي من باطن الأرض.

الفكرة الأساسية

يحصل الإنسان على الطاقة من مصادر متعددة تقسم إلى موارد غير متجددة مثل الوقود الأحفوري وموارد متجددة ودائمة مثل الشمس والماء والرياح.

الشرح

نستعمل الطاقة كل يوم في التدفئة والنقل والأجهزة المنزلية وتوليد الكهرباء. يعتمد القسم الأكبر من الطاقة في حياتنا المعاصرة على الوقود الأحفوري الذي يشمل الفحم الحجري والنقط والغاز الطبيعي. يتكون الوقود الأحفوري منذ ملايين السنين عندما تستعمل النباتات طاقة الشمس لنموها ثم تنتقل إلى الحيوانات، وبعد موتها تدفن في التربة وتتراكم فوقها طبقات الرسوبيات. تؤدي النباتات المدفونة للحرارة والضغط لتتكون إلى الفحم الحجري، بينما تدفن المخلوقات البحرية تحت الرسوبيات في قاع المحيط وتتحول بفعل الضغط والحرارة وتأثير البكتيريا إلى نفط وغاز طبيعي. تعد موارد الطاقة غير المتجددة محدودة وستمضي للنفاد بسبب الاستهلاك السريع، لذا يجب حمايتها وإدارتها بحكمة.

في المقابل، توجد موارد الطاقة المتجددة وهي موارد دائمة وغير محدودة توفر طاقة نظيفة ولا تلوث الهواء، ومنها الطاقة الشمسية وطاقة المياه وطاقة الرياح. تستعمل الطاقة الشمسية في أنحاء متعددة لالتقاط طاقة الشمس وتوليد الكهرباء أو التسخين. تبدأ طاقة الرياح بتركيب أعمدة طويلة تحمل مراوح تنتقل حركتها بناقل حركة إلى مولد كهربائي ينتج الكهرباء عبر الأسلاك. أما طاقة المياه فتستغل حركة الماء في السدود أو الأنهار أو الجداول في تحريك المولدات الكهربائية. نستعمل الطاقة بكثرة في حياتنا اليومية، لذا يجب علينا المحافظة عليها وترشيد استهلاكها من خلال إطفاء المصابيح والأجهزة عند عدم استعمالها وإغلاق صنبور الماء واستعمال وسائل النقل العامة.

مثال محلول خطوة بخطوة

سؤال: كيف يحصل الإنسان على الطاقة الكهربائية من الرياح باستخدام المزارع الهوائية؟ الخطوة الأولى: تهب الرياح وتحرك ريش المروحة المثبتة على أعمدة طويلة. الخطوة الثانية: تنتقل حركة الرياح من المروحة إلى ناقل حركة. الخطوة الثالثة: ينقل الناقل الحركة إلى مولد كهربائي لتوليد الكهرباء. الخطوة الرابعة: تنتقل الكهرباء المنتجة عبر الأسلاك لتستعمل في المنازل والمنشآت المختلفة.

أخطاء شائعة

الخطأ الأول: الاعتقاد بأن الوقود الأحفوري يتكون في سنوات قليلة أو يمكن إعادة إنتاجه بسرعة. الصواب هو أنه يحتاج إلى ملايين السنين ليتكون تحت طبقات الرسوبيات. الخطأ الثاني: الاعتقاد بأن موارد الطاقة المتجددة مثل الشمس والرياح والماء ستنفد قريباً. الصواب أنها موارد دائمة ومتجددة بشكل مستمر ومتواصل.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: ما المصادر التي يحصل منها الإنسان على الطاقة؟ الإجابة: الوقود الأحفوري، وموارد الطاقة المتجددة مثل الشمس والماء والرياح. السؤال الثاني: لماذا يعد الوقود الأحفوري مورداً غير متجدد؟ الإجابة: بسبب الاستهلاك السريع ومحدوديته، ولأنه يحتاج إلى ملايين السنين لكي يعاد إنتاجه.