מרכז משאבים וירטואלי בהוראת המדעים והמתמטיקה

בעבודה זו מוצגת השתלמות מורים קצרה בנושא כוחות מדומים ומערכות ייחוס, מתוך ראייה עתידית להרחיבה להשתלמות ארוכת טווח על מנת לעודד ולהקל על המורים להשתמש במעבר בין מערכות יחוס וכוחות מדומים בהוראתם בכיתה.

תהליך החקר להבנת קרינת גוף שחור בסוף המאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20 מהווה דוגמא מצוינת לחקר שמתחיל לכאורה בשאלה אחת קטנה: ניסיון להבין את התפלגות הקרינה הנפלטת מגופים חמים (שמש, גוף האדם, נורת להט). במילים אחרות: מדוע עוצמה הקרינה הנפלטת מהגוף החם אינה ממשיכה להתעצם ככל שאורך הגל של הקרינה קטן? ומה אז- האם העוצמה יכולה להתעצם לאינסוף(ספקולציה זו נקראת: "הקטסטרופה של האולטרה סגול")? הרי הדבר לא הגיוני, בסתירה לממצאי המדידות וסותר את עיקרון שימור האנרגיה. אכן שאלה מטרידה את הקהילייה המדעית באותה תקופה והעולה מנוסחת ריילי ג'ינס ורק מאוחר יותר נוסחת פלאנק נתנה הסבר ממצה ל"קטסטרופה של האולטרה סגול". הרעיון שעמד בבסיס מחשבתו של פלאנק (1901) היה כי הקרינה הנפלטת מגוף שחור הינה במנות בדידות של אנרגיה וכל מנת אנרגיה הינה ביחס ישר לתדירות הקרינה. מנת אנרגיה זו נקראה לימים "פוטון". במובן מסוים פלאנק הקדים את זמנו מכיוון שבדיעבד התברר כי ההנחה שלו פתחה פתח למהפכה רעיונית ששינתה לחלוטין את תפיסת העולם בקרב המדענים אודות חשיבה פיסיקלית. תגליתו של פלאנק הינה תגלית שבפרספקטיבה היסטורית היוותה את ראשיתה של תורת הקוונטים. דווקא עקב העובדה שנושא קרינת גוף שחור הוצא מתוכנית הלימודים בפיסיקה, מן הראוי להקדיש מעט תשומת לב לתופעה זו ולהשלכותיה אודות התפתחות החשיבה המדעית.

זהו הספר הראשון שמשלב הצדקה ללימוד ההיסטוריה והפילוסופיה של המדע בהוראת המדעים יחד עם שיטות המסייעות לחלוק תחום זה עם מגוון של לומדים. הספר תוכנן עבור כל המעורבים במפעל שנקרא "הוראת המדעים".

המאמר פותח בתיאור של השימוש במגנט לצורך ניווט ימי, ועובר לניסויי החקר שביצע וויליאם גילברט בנושא המגנטיות. כמו כן עוסק המאמר בהבנה של גילברט את המגנטיות של הארץ ובניסיונותיו לתאר את מקורה.

המאמר סוקר את התפתחות ההבנה של תופעות חשמליות תוך התמקדות בדיאלוג שהתנהל בין אלסנדרו וולטא ללואיג'י גלווני.

המאמר מתאר את המאמץ המדעי סביב הבנת תופעה ההשראה האלקטרומגנטית, בעיקר בין השנים 1831-1820. לאחר תיאור היסטורי של התפתחות הידע שקדם לתקופה זאת, מתמקד המאמר בעבודותיהם של אראגו, אמפר ופאראדיי.

מהם הגבולות של המדידות הפיזיקליות של המרחב ושל בזמן? המאמר סוקר את התפתחות שיטות ואמצעי המדידה המשולבת עם התפתחות ההבנה הפיזיקלית של המושגים עצמם.

המאמר פותח בתיאור הידע שקדם לעבודתם של ביו וסאבר, ולאחר מכן מתמקד בסדרת הניסויים שהם ביצעו ואשר הובילה לניסוח החוק הקרוי על שמם.

המעבר מהמכניקה של העת העתיקה לזו של הזמן המודרני אינו חד כפי שלעיתים הוא מוצג. למכניקה שקדמה לגלילאו גליליי יש היסטוריה ארוכה. המאמר מציג דוגמא אחת שעוסקת בעבודתו של ליאונרדו דה-וינצ'י בהקשר של חוק המנוף.

המאמר מעלה את השאלה מדוע למרות הימצאות הטכנולוגיה, חלף פרק זמן של 20 שנה בין המצאת הסוללה והאפשרות לקיום זרם קבוע, לגילוי ההשפעה שיש למגנט על תיל נושא זרם. בתוך כך סוקר המאמר את הניסויים של ארסטד שהובילו לגילוי השפעה זו ולתחילת ההבנה על הקשר בין תופעות חשמליות ומגנטיות.