שלום רב,

הנושא שבחרתן לבצע עליו את שאלת החקר והניסוי מאוד נחמד ומתאים בהחלט לתלמידי חטה"ב [חיזוק חיובי]. דרך ההצגה כוללת הקדמה, הסבר, סירטון להמחשת הניסוי ודיון בתוצאות, שתורמים כולם להבנה הכללית, תוך שימוש בהסברים המתבססים על התופעות המדעיות שמתרחשות בתהליך [הצהרה טכנית]. עם זאת, לא ציינתן איך ביצעתן את הניסוי מבחינה טכנית [הצהרה סמנטית]. האם כל קבוצה נבדקת הוספה מחדש לסיר והתחלתן את התהליך מההתחלה כשהסיר נקי ושטוף (ומקורר)? האם כל פעם הוספתן עוד 5 גרגירים ומדדתן את פרק הזמן זבו הגרגירים הנוספים בחימום הופכים לפופקורן? כל הפרטים האלה מאוד חשובים מאחר שכל אחד מהם יכול להיות גורם שישפיע על משך הזמן הנמדד, שבו הגרגירים בסיר הופכים לפופקורן [אימות לא תקף].

התהליך בו גרגירי התירס הופכים לפופקורן, באמת מתרחש הודות לתהליך שינוי מצב הצבירה של מולקולת מים, שנמצאת בתוך גרעין הפופקורן, תהלך שנקרא- רתיחה. למען האמת סוג כזה של תהליך נקרא - תהליך פיזיקלי, בו החור לא משתנה, אלא משנה רק את מצב הצבירה [הצהרה סמנטית].

כאשר הנושא נלמד בבתי הספר, תלמידים רבים מתבלבלים ולא מבינים "איך החומר לא משתנה? הרי לא ניתן להחזיר פופקורן למצבו הקודם". אבל כאשר מסתכלים על הגורם שמוביל לפיצוץ הגרעין, טיפת המים, זהו הגורם שמוביל לשינוי. המים הם אלה שעוברים את השינוי הפיזיקלי, הלחץ הגדול שמולקולות המים, במצבן הגזי, מפעילות על דפנות הקליפה, גורם להיווצרות סדקים ואז ליציאת העמילן החוצה עד לכדי התפרצות. ואת זה הסברתן יפה בחלק המדעי [אימות תקף].

הידעתן שגם העמילן עובר תהליך פיזיקלי? העמילן ,כפי שציינתן הוא רב-סוכר, מונח כללי המתאר מולק' מהסוג הזה הוא פולימר, חומר שבנוי מהרבה יחידות מבנה. הנושא הזה שחקרתן מהווה מוקד התעניינות בקרב חוקרים רבים שרצו לבדוק כיצד מתרחש תהליך יצירת הפופקורן, אפילו עד לכדי פירסום מאמר בנידון: 

"Popcorn: Critical Temperature, Jump and Sound", Virotand Ponomarenko, Journal of Royal Society Interface, 2015.

בתהליך, כאשר מגיעים לטמפ' הקריטית של 180 מ.צ. הגרעין מתפוצץ והעמילן שנמצא במצב נוזלי בתוך הגרעין, בגלל הטמפ' הגבוהות, מתקרר במהירות, כאשר הוא פורץ החוצה ומתמצק בצורות שונות. מסתבר שרק 96% מהגרגירים מתפוצצים מכיוון שקיימים גרגירים בעלי קליפה סדוקה/ פגומה שלא יכולים לעבור את התהליך, כך שלמרות החזרתיות בתוצאות שהתקבלו בניסויים השונים, יכול להיות גם מצב שבו הגרעין לא מתפוצץ וזה לא בגלל זמן החימום אלא בגלל הקליפה הפגומה [הרחבה מידעית].

ברצוני להתייחס גם לניסוח עצמו של שאלת החקר: בדרכ' נהוג להשתמש במינוח "האם וכיצד" כאשר בניסוי עצמו קיימת "קבוצת ביקורת", קבוצה שבה כל תנאי הניסוי זהים ואשר לא כוללת את השינוי הנבדק. במקרה הזה, קבוצת הביקורת היא סיר ללא גרעינים, אך מאחר שאנו יודעים שבמצב כזה לא יקרה כלום, באמת אין טעם לכלול. ולכן מראש עדיף לנסח רק לפי: "כיצד מספר גרגירי התירס ישפיעו על זמן הפיכתם לפופקורן בחימום?" [הרחבה מידעית].

לסיכום, הנושא שבחרתן מאוד מעניין מכיוון שכולל בתוכו היבטים בנושאים מדעיים רבים. בהתייחסות האחרונה לתוצאות שאני קיבלתי, ששונות באופן די ניכר מהזמנים שאתן מדדתן, בהנחה ונעשו באותו האופן, זה יהיה מעניין לבדוק אם "כיצד שטח הפנים של הסיר / סוג הסיר משפיע על זמן הפיכת הגרגירים לפופקורן?" [הרחבה הצעתית].

בברכה,

שירי מעוז.