מה הקשר בין השפה המדוברת למושגים הפיזיקליים?

"המושגים האנושיים", בהם אנו משתמשים בחיי יום – יום, אינם מסבירים את הגדלים הפיזיקליים:

  • מתארים אדם כ"אנרגטי". האם יש כאן גודל פיזיקלי הניתן למדידה?
  • אנו "הולכים לעבודה כדי לעבוד", ואילו כאשר אנו משחקים, אין אנו מתייחסים לביצוע "עבודה".
  • כאשר אנו מחזיקים ביד משהו כבד ללא תנועה, אנו מתעייפים, למרות שמבחינה פיזיקלית לא ביצענו כל עבודה. אותו משקל כבד כאשר הוא מונח על השולחן, השולחן לא מבצע עליו כל עבודה.
  • קיימים מושגים שהתפתחו בשפה העממית במהלך השנים, כגון: "אנרגיות חיוביות" או "אנרגיות שליליות", "אנרגיה קוסמית", "ביואנרגיה" וכו', המתייחסות לגוף האדם ולריפויו בשיטות טבעיות. למושגים אלו אין כל קשר לאנרגיה, על פי הגדרתה הפיזיקלית.

מכאן, קיימת בעיה, כאשר מנסים להסביר לתלמיד (במיוחד בחטיבת הביניים) את המושג "אנרגיה" באמצעות המושג "עבודה", שאינו מובן לו.

בהמשך מוסברת ההגדרה הפיזיקלית של עבודה, וכן מושגים כמו חום, טמפרטורה ותרמודינמיקה, אך אין נושאים אלו מתאימים להוראה בחטיבת הביניים, במיוחד לא בשלבים הראשונים של הוראת נושא האנרגיה.

מה יודעים התלמידים על "אנרגיה" בתחילת לימודיהם?

ממחקרים שבוצעו, לגבי ידע מוקדם של תלמידים בחטיבות הביניים, התברר כי:

  • אנרגיה קשורה אצלם בעיקר עם גופים בתנועה.
  • אנרגיה וכוח הם מושגים כמעט חופפים, או קשורים חזק אחד לשני.
  • הם חושבים כי האנרגיה אגורה בתוך גופים.
  • קיימת חפיפה בין המושגים אנרגיה ודלק.
  • נראה להם כאילו אנרגיה מתנהגת כמו זורם (fluid).

מצד שני, המושג הבסיסי של "חוק שימור האנרגיה" הוא בלתי מוכר להם, ואף נראה להם נוגד את ניסיונם מחיי היום-יום. לדוגמא: מכונית נעה (אנרגיה קינטית) ועוצרת – לאן נעלמה אנרגיית התנועה של המכונית?

 

לעמוד הקודם לחץ כאןלעמוד הבא לחץ כאן