در درس دهم علوم پنجم با عنوان «خاک با ارزش» با چگونگی تشکیل خاک و اهمیت آن برای زندگی آشنا میشویم. در این درس بررسی میکنیم که چگونه خرد شدن سنگها، رشد ریشهی گیاهان، یخ زدن آب در شکاف سنگها و تغییرات طولانیمدت به تشکیل خاک کمک میکنند. همچنین اجزای خاکهای مختلف را با هم مقایسه میکنیم، با گیاخاک و نقش آن در رشد گیاهان آشنا میشویم و میزان نفوذ و نگهداری آب در خاک رس، ماسه و خاک باغچه را بررسی میکنیم. در پایان نیز دربارهی فرسایش خاک و راههای جلوگیری از آن یاد میگیریم. در ادامه پاسخ کامل فعالیتها، کاوشگریها، گفتوگوها، جدولها، نمودار و جمعآوری اطلاعات صفحات ۸۰ تا ۸۸ علوم پنجم را به ترتیب کتاب میخوانید.
جواب سوال صفحه ۸۰ علوم پنجم
امروز معلّم سه نوع خاک با خود به کلاس آورده بود تا در آنها سبزی بکارد. خاکها به رنگهای متفاوتی بودند. معلّم آنها را با هم مخلوط کرد و در گلدان ریخت. بچهها با تعجب به خاکها نگاه میکردند. یکی از اعضای گروه محمّد از معلّم پرسید:
«چرا رنگ و اندازهی ذرات خاکها متفاوت است؟»
پاسخ:خاکها از سنگهای گوناگون و مواد مختلف تشکیل میشوند. سنگها نیز رنگ، جنس و استحکام یکسانی ندارند و هنگام خرد شدن، ذرههایی با رنگ و اندازهی متفاوت به وجود میآورند. وجود بقایای گیاهان و جانداران در بعضی خاکها نیز باعث تفاوت رنگ و ترکیب آنها میشود.
جواب فعالیت صفحه ۸۰ علوم پنجم
معلّم از بچهها خواست که برای پیدا کردن پاسخ این پرسش، فعالیت زیر را انجام دهند.
۱- سنگهای مختلفی تهیه کنید.
۲- شکل ظاهری آنها را مشاهده کنید.
مشاهده: سنگها از نظر رنگ، اندازه، شکل، زبری و استحکام با یکدیگر تفاوت دارند.
۳- سنگها را در یک قوطی فلزی بریزید. در آن را ببندید و سعی کنید با تکان دادن قوطی، سنگها را به قطعههای کوچکتری تبدیل کنید.
۴- پیشبینی کنید که کدام سنگها تغییر میکنند.
پیشبینی: سنگهای نرمتر و کماستحکامتر بیشتر تغییر میکنند و آسانتر خرد میشوند. سنگهای سختتر کمتر خرد میشوند.
۵- در قوطی را باز کنید و مشاهدات خود را بیان کنید.
مشاهده: بر اثر برخورد سنگها با یکدیگر و دیوارهی قوطی، بعضی از آنها ساییده و خرد شدهاند و قطعههای کوچکتر و ذرات ریزی به وجود آمده است.
کدام سنگها بیشتر خرد شدهاند؟
پاسخ: سنگهایی که استحکام کمتری داشتند، بیشتر خرد و ساییده شدند.
آیا قطعههای به دست آمده از نظر رنگ و اندازه یکساناند؟
پاسخ: خیر؛ قطعههای به دست آمده رنگها و اندازههای متفاوتی دارند؛ زیرا سنگهای اولیه نیز از نظر جنس، رنگ و استحکام متفاوت بودهاند.
نکته: سنگها در طبیعت طی سالیان بسیار طولانی بر اثر عواملی مانند وزش باد، جاری شدن آب، ریزش کوه و برخورد با یکدیگر خرد میشوند. تشکیل خاک بسیار کند است و طبق کتاب، برای تشکیل لایهای از خاک به ضخامت حدود یک سانتیمتر تقریباً ۲۰۰ سال زمان لازم است.
جواب کاوشگری صفحه ۸۱ و ۸۲ علوم پنجم
چگونه گیاهان موجب تشکیل خاک میشوند؟
وسایل و مواد لازم: خاک رس، قاشق، ماسه، آب، خاک باغچه، گلدان کوچک، کاسه، دانهی لوبیا و دستکش
۱- با آب و خاک رس، گل رس درست کنید.
۲- از گل رس گلولههای کوچکی درست کنید و بگذارید خشک شوند.
۳- حدود یک سوم گلدان را از گلولههای رسی پر کنید.
۴- سپس یک لایه ماسه و بعد از آن، مقداری خاک باغچه روی گلولههای رسی بریزید. در آخر، دانهی لوبیایی را که از شب قبل خیس کردهاید، در گلدان بکارید.
۵- هر روز با آبفشان مقدار کمی آب به لوبیا بدهید.
۶- بعد از چهار هفته، گلدان را بشکنید. مشاهدات خود را یادداشت کنید.
مشاهده: ریشههای لوبیا رشد کردهاند و در میان خاک و گلولههای رسی نفوذ کردهاند. بعضی از گلولههای رسی نیز ترک خورده یا خرد شدهاند.
از این فعالیت چه نتیجهای میگیرید؟
پاسخ:ریشهی گیاه هنگام رشد به داخل شکافها نفوذ میکند و با بزرگتر شدن به اطراف فشار وارد میکند. در طبیعت نیز ریشههای گیاهان میتوانند شکاف سنگها را بزرگتر کنند و باعث خرد شدن آنها شوند. بنابراین گیاهان یکی از عواملی هستند که به تشکیل خاک کمک میکنند.
جواب فعالیت صفحه ۸۳ علوم پنجم
یک بطری پلاستیکی را از آب پر کنید. در آن را محکم ببندید. سپس آن را در فریزر بگذارید تا آب درونش کاملاً یخ ببندد. آنگاه بطری را از فریزر خارج کنید و مشاهدههای خود را بنویسید.
مشاهده: پس از یخ زدن آب، بطری باد کرده و تغییر شکل میدهد؛ زیرا آب هنگام یخ زدن فضای بیشتری اشغال میکند.
از این فعالیت چه نتیجهای میگیرید؟
پاسخ: آب هنگام یخ زدن حجم بیشتری پیدا میکند و فضای بیشتری را اشغال میکند.
جواب گفت و گو صفحه ۸۳ علوم پنجم
در شکلهای زیر، اثر تغییر دما بر روی سنگها نمایش داده شده است. با بررسی این شکلها دربارهی چگونگی تشکیل خاک در جاهای سرد و کوهستانی، گفتوگو کنید و نتیجه را به کلاس گزارش دهید.
پاسخ:
تصویر ۱: آب وارد شکاف سنگ میشود.
تصویر ۲: در هوای سرد، آب داخل شکاف
یخ میزند و چون یخ نسبت به آب فضای بیشتری اشغال میکند، به دو طرف شکاف فشار وارد میشود.
تصویر ۳: بر اثر این فشار و تکرار یخ زدن و آب شدن، شکاف سنگ بزرگتر میشود و در نهایت
سنگ میشکند و خرد میشود.
ذرات حاصل از خرد شدن سنگها به مرور زمان در تشکیل خاک نقش دارند.
جواب فعالیت صفحه ۸۴ علوم پنجم
وسایل و مواد لازم: خاک رس، ذرهبین، ماسه، یک لیوان آب، خاک باغچه، قاشق و لیوان یکبار مصرف شفاف
۱- مقداری خاک رس، خاک باغچه و ماسه را به صورت جداگانه روی کاغذ بریزید. آنها را مشاهده و جدول زیر را کامل کنید.
| نمونهی خاک |
رنگ |
اندازهی ذرهها |
| خاک رس |
قهوهای یا قهوهای روشن |
بسیار ریز |
| خاک باغچه |
قهوهای تیره |
ذرههای ریز و اجزای گوناگون |
| ماسه |
زرد یا کرم |
درشتتر از ذرههای خاک رس |
توجه: رنگ خاکها در نمونههای مختلف میتواند متفاوت باشد. جدول بالا یک نمونه پاسخ براساس ویژگی معمول این خاکهاست.
۲- مقداری از هر سه نمونه خاک را در لیوانهایی که مانند شکل تا نیمه آب دارند، بریزید. سعی کنید خاک از سطح آب بالاتر نیاید. مخلوط خاک و آب را خوب به هم بزنید و در جایی بگذارید که تکان نخورد.
کدام لیوان گل و لای بیشتری دارد؟
پاسخ: لیوان دارای خاک رس؛ چون ذرات خاک رس بسیار ریز هستند و آب را بیشتر گلآلود میکنند.
مواد موجود در کدام لیوان زودتر تهنشین میشود؟
پاسخ: مواد موجود در لیوان ماسه زودتر تهنشین میشوند؛ زیرا ذرات ماسه از ذرات خاک رس درشتتر و سنگینترند.
۳- اگر روی آب هر لیوان چیزی جمع شده است، آنها را با قاشق جدا کنید و هرکدام را روی کاغذ جداگانهای بریزید. سپس با ذرهبین خوب نگاه کنید؛ چه چیزهایی در آنها میبینید؟
پاسخ:ممکن است تکههای کوچک برگ، ساقه، ریشه و بقایای پوسیدهی گیاهان و جانداران را ببینیم. این مواد سبکترند و بعضی از آنها روی آب باقی میمانند.
۴- آیا اجزای همهی خاکها مشابهاند؟
پاسخ: خیر؛ خاکهای مختلف از نظر اندازه و جنس ذرات و مقدار بقایای گیاهی و جانوری با یکدیگر تفاوت دارند.
۵- چیزهایی را که در نمونهی خاک دیدهاید، به کلاس گزارش دهید.
نمونه گزارش:
خاک رس: ذرات بسیار ریز و تقریباً یکنواخت دارد و دیرتر تهنشین میشود.
ماسه: دانههای درشتتر و زبرتر دارد و سریعتر تهنشین میشود.
خاک باغچه: از ذرات گوناگون و مقداری بقایای گیاهی و مواد آلی تشکیل شده و برای رشد بسیاری از گیاهان مناسب است.
جواب فعالیت صفحه ۸۵ علوم پنجم
گلدانی را بردارید و کمی خاک در آن بریزید. روی آن مقداری برگ یا باقیماندهی سبزیجات (بهتر است ریز شود) بریزید و آن را با خاک بپوشانید. خاک را مرطوب نگه دارید. پس از ۲ تا ۳ هفته خاک روی برگها را کنار بزنید.
برگها چه تغییری کردهاند؟
پاسخ:برگها تیرهتر، نرمتر و پوسیدهتر شدهاند و بخشی از آنها خرد و تجزیه شده است.
از این فعالیت چه نتیجهای میگیرید؟
پاسخ: بقایای گیاهان در خاک مرطوب با گذشت زمان تغییر میکنند و میپوسند. از این مواد بهتدریج مادهای تیرهرنگ تشکیل میشود که بخشی از گیاخاک است و مواد مناسب برای رشد گیاهان را در اختیار خاک قرار میدهد.
جواب گفت و گو درباره گیاخاک صفحه ۸۵ علوم پنجم
در پاییز، باغبانها برگ درختان را در یک جا جمع میکنند و روی آنها را با خاک میپوشانند. این کار سبب تقویت خاک میشود. چگونه؟
پاسخ:برگها در زیر خاک به مرور میپوسند و به گیاخاک تبدیل میشوند. گیاخاک مواد مناسب و لازم برای رشد گیاهان را دارد؛ بنابراین اضافه شدن آن باعث تقویت خاک میشود.
شکل زیر، تغییرهای برگ را در روی زمین نشان میدهد. با بررسی شکل دربارهی این تغییرها گفتوگو کنید.
پاسخ: در ابتدا برگها تقریباً سالماند. با گذشت زمان رنگ آنها تیره میشود، نرم و خرد میشوند و کمکم میپوسند. در پایان، بخش زیادی از بقایای برگها با خاک مخلوط میشود و مادهای تیرهرنگ به نام گیاخاک به وجود میآید.
جواب فعالیت صفحه ۸۶ و ۸۷ علوم پنجم
اعضای گروه محمّد میخواستند بدانند که آیا آب از همهی خاکها به یک اندازه و با یک سرعت عبور میکند. آنها به این منظور فعالیت زیر را انجام دادند.
وسایل و مواد لازم: خاک رس، مداد و دفترچه یادداشت، ماسه، میخ، خاک باغچه، لیوان آب، لیوان یکبار مصرف شفاف بزرگ، دستکش و خطکش
نکتهی بهداشتی: هنگام کار با خاک حتماً از دستکش یکبار مصرف و بیلچه استفاده کنید و پس از پایان فعالیت، دستهای خود را با آب و مایع دستشویی بشویید.
۱- سه لیوان یکبار مصرف شفاف بردارید.
۲- ته لیوانها را با میخ سوراخ کنید.
۳- برچسبها را به لیوانها بچسبانید و نام خاکها را روی آنها بنویسید.
۴- در هر سه لیوان به مقدار مساوی خاک رس، ماسه و خاک باغچه بریزید.
۵- در زیر هر لیوان ظرفی را که قبلاً با خطکش نشانهگذاری کردهاید، قرار دهید.
۶- به کمک دوستانتان روی خاک لیوانها بهطور همزمان و به مقدار مساوی آب بریزید. ۱۵، ۲۰ و ۳۰ دقیقه صبر کنید و سپس مشاهدههای خود را در جدول صفحهی بعد بنویسید.
۷- مقدار آب خارج شده را اندازهگیری کنید و در جدول صفحهی بعد بنویسید.
| نوع خاک |
در ۱۵ دقیقه |
در ۲۰ دقیقه |
در ۳۰ دقیقه |
| خاک رس |
۶ میلیلیتر |
۸ میلیلیتر |
۱۰ میلیلیتر |
| خاک باغچه |
۱۴ میلیلیتر |
۱۹ میلیلیتر |
۲۴ میلیلیتر |
| ماسه |
۲۲ میلیلیتر |
۲۹ میلیلیتر |
۳۶ میلیلیتر |
توجه: عددهای جدول نمونه پاسخ هستند و مقدار واقعی به مقدار خاک، آب و اندازهی سوراخهای لیوان بستگی دارد. نتیجهی اصلی باید نشان دهد که آب از ماسه سریعتر و بیشتر و از خاک رس کندتر و کمتر عبور میکند.
سپس نتیجه را روی یک نمودار ستونی نمایش دهید.
نمونه نمودار مقدار آب خارجشده پس از ۳۰ دقیقه:
جواب گفت و گو صفحه ۸۷ علوم پنجم
آب در کدام خاک بیشتر نفوذ میکند؟
پاسخ: آب در ماسه بیشتر و سریعتر نفوذ میکند؛ زیرا فاصلهی میان دانههای آن بیشتر است.
کدام خاک آب بیشتری در خود نگه میدارد؟
پاسخ: خاک رس آب بیشتری در خود نگه میدارد؛ زیرا ذرات بسیار ریز و فاصلهی کمتری میان ذرات دارد.
کدام خاک برای کشاورزی مناسبتر است؟
پاسخ: خاک باغچه برای بسیاری از گیاهان مناسبتر است؛ زیرا اجزای گوناگون و گیاخاک دارد و هم میتواند مقداری آب را در خود نگه دارد و هم اجازهی عبور آب و هوا را میدهد.
جواب سوال فرسایش خاک صفحه ۸۷ علوم پنجم
در کدام زمین آب زودتر خاک را میشوید و با خود میبرد؟
پاسخ: در زمینی که شیارهای شخم در جهت شیب و از بالا به پایین ایجاد شدهاند، آب باران راحتتر و سریعتر در امتداد شیارها حرکت میکند و مقدار بیشتری از خاک را با خود میبرد. شخم زدن در امتداد خطوط همارتفاع و برخلاف جهت مستقیم شیب، به کاهش سرعت حرکت آب و فرسایش خاک کمک میکند.
فرسایش خاک چیست؟ با گذشت زمان، آب و باد میتوانند مقداری از خاک را جابهجا کنند. به کنده شدن و جابهجا شدن خاک به وسیلهی عواملی مانند آب و باد فرسایش خاک میگویند.
جواب جمع آوری اطلاعات صفحه ۸۸ علوم پنجم
در مورد تصویرهای زیر و نقش آنها در فرسایش خاک، اطلاعات جمعآوری کنید و به کلاس گزارش دهید.
پاسخ:
تصویر «قطع درختان»: ریشهی درختان ذرات خاک را در کنار هم نگه میدارد و پوشش گیاهی از برخورد مستقیم باران و وزش شدید باد با خاک جلوگیری میکند. با قطع درختان و از بین رفتن پوشش گیاهی، خاک بدون محافظ باقی میماند و فرسایش آن بیشتر میشود.
تصویر «شخم زدن»: شخم زدن نادرست زمینهای شیبدار، بهویژه اگر شیارها در جهت شیب باشند، حرکت آب را سریعتر میکند و خاک بیشتری شسته میشود. شخم زدن مناسب در امتداد خطوط همارتفاع میتواند سرعت حرکت آب را کاهش دهد.
تصویر «چرای دام»: چرای بیش از اندازه باعث کم شدن گیاهان و پوشش سطح زمین میشود. با کاهش پوشش گیاهی، خاک در برابر باد و باران بدون محافظ میماند و راحتتر فرسایش پیدا میکند.
جواب فکر کنید صفحه ۸۸ علوم پنجم
با چه روشهایی میتوانیم از فرسایش خاک جلوگیری کنیم؟
پاسخ: میتوانیم با کاشت درخت و حفظ پوشش گیاهی، جلوگیری از قطع بیرویهی درختان، جلوگیری از چرای بیش از اندازهی دامها، شخم زدن صحیح زمینهای شیبدار، ایجاد پله یا تراس در زمینهای پرشیب و حفظ بوتهها و گیاهان طبیعی از سرعت فرسایش خاک کم کنیم.
چرا خاک با ارزش است؟ خاک در طبیعت بسیار آهسته تشکیل میشود و برای رشد گیاهان، کشاورزی و زندگی بسیاری از جانداران اهمیت دارد. به همین دلیل باید از خاک در برابر آلودگی و فرسایش محافظت کنیم.
جمعبندی کوتاه درس: خاک از خرد شدن و تغییر تدریجی سنگها و همچنین بقایای گیاهان و جانداران تشکیل میشود. ریشهی گیاهان و یخ زدن آب در شکاف سنگها میتوانند به خرد شدن سنگها کمک کنند. خاکهای مختلف از نظر اندازهی ذرات، مقدار گیاخاک و توانایی عبور دادن و نگهداری آب با هم تفاوت دارند. ماسه آب را سریعتر عبور میدهد، خاک رس آب بیشتری نگه میدارد و خاک باغچه برای رشد بسیاری از گیاهان مناسبتر است. از آنجا که تشکیل خاک بسیار زمانبر است، جلوگیری از فرسایش و حفاظت از آن اهمیت زیادی دارد.