מרכז משאבים וירטואלי בהוראת המדעים והמתמטיקה

המאמר סוקר את הניסויים של אייזיק ניוטון בנפיצת האור.

תרומתו של הנרי קוונדיש בתחום החשמל התגלתה רק כ-100 שנים לאחר מותו, לאחר שמדענים רבים נחשבו כמגלים של אותן התגליות. המאמר סוקר את הניסויים של קוונדיש שהביאו לניסוח החוק המתאר את הכוח הפועל בין מטענים חשמליים (חוק קולון).

המאמר מתאר את סדרת הניסויים שערך מייקל פאראדיי שהוליכו אותו לגילוי ולניסוח עקרונות ההשראה האלקטרומגנטית.

המאמר עוסק בניסויים של שארל אוגסטין קולון שהובילו לניסוח החוק בדבר הכוח הפועל בין מטענים חשמליים, ובהשלכות שהיו לעבודתו של קולון על התפתחות הידע המדעי בחשמל.

המאמר עוסק בניטור רציף של דינמיקה הטפטוף של תמיסות אתנול-מים בריכוזים שונים באמצעי למדידת ריכוז התמיסה.

אחד מהכלים לבדיקת הבנתם של התלמידים בנושא מסוים הוא שאלון דיאגנוסטי. השאלון מורכב משאלות רב-בררֵתיות, שהמסיחים שלו מבטאים תפיסות נאיביות שכיחות של תלמידים. במאמר זה הכותב הציג שימוש בשאלונים דיאגנוסטיים הן ככלי הערכה והן ככלי לטיפול בתפיסות נאיביות של תלמידים: מענה אישי על השאלון, עבודה בקבוצות קטנות, דיון כיתתי ורפלקציה אישית על התהליך. הממצאים שהתקבלו מצביעים על מספר נקודות: *השלב האישי גרם לתלמידים לחשוף תפיסות נאיביות, והשלבים האחרים זימנו אפשרות לבצע התאמה בין התפיסה הנאיבית לתפיסה הנכונה. *הדיון הקבוצתי והכיתתי מזמנים דיון פיזיקלי מעשיר שמאפשר לשמוע ולבחון רעיונות שונים מחברי הקבוצה וממורה הכיתה. *משובי התלמידים מצביעים על התרומה של הפעילות לחידוד ולהבנת הנושא, לחזרה על החומר ולחיזוק הביטחון האישי.

פיתחנו קורס ניסויי באופטיקה. בדקנו את חומרי הלימוד החדשים וקבענו את מידת יעילותם בקורס שארך כשנה אשר ניתן במספר כיתות י' בבית ספר תיכון. מה שמייחד את הקורס שלנו מקורסים דומים הוא שילוב של תכנים היסטוריים: רעיונות ודעות מוקדמות בדבר הבנת אור וראייה. בדו"ח הנוכחי נתמקד בהשפעת הקורס על עמדות הסטודנטים בנושא מדע וכן בנושאים טכנולוגיים ותרבותיים קשורים. מצאנו כי חומרי הלימוד בקורס שפותח השפיעו באופן חיובי על עמדות הסטודנטים בנושא מדע, וזאת בהשוואה לקבוצת ביקורת.

כותבת המאמר מספרת מתוך חוויותיה כמורה: על פעילויות ודיונים שעלו בקרבה ובקרב תלמידיה בזמן עריכת ניסויים ומחקרים על מראות.

אחד מהניסויים הידועים ביותר בנושא הנפילה החופשית הינו ניסוי המטוס הנוטה אשר פורסם ע"י גלילאו ב-1638. ניסוי זה נותח ע"י קבוצת המחקר שלנו בעבר וכעת אנו עובדים על חומר הוראה אשר יאפשר גישה לניסויים שלנו עבור מורים ותלמידים. מעבר לכך, אנו בונים כלי הדגמה אשר פותח במאה ה-18, ללימוד הנפילה החופשית ועקרון החפיפה. החומרים שפיתחנו יפורסמו באתר של פרויקט ה- MAP.

הרעיונות העיקריים של תאוריית הקוונטים ותאוריית היחסות בדר"כ רק נרמזים בפיזיקה של תיכון (תלמידי י"ב). במאמר זה אנו תומכים בשימוש של ניסויי חשיבה (TEs- thought experiments) כאמצעי להצגת נושאים מודרניים, ובאופן ספציפי עבודתו של איינשטיין על היחסות. המאמר מתאר את השורשים ההיסטוריים של עבודות איינשטיין: מדובר בשני ניסויי חשיבה של גלילאו ושני ניסויי חשיבה של ניוטון אשר היו בסיסיים ל"תיאורייה המיוחדת של היחסות" (STR-Special Theory of Relativity). לאחר מכן נדגים את השימוש בניסויי חשיבה אשר הוביל למסקנות מתוך מאמרו של איינשטיין משנת 1905, מה שהיום מכונה "התיאורייה המיוחדת של היחסות". נסיק מסקנות עם ניסוי החשיבה הנוגע ביסודות "התיאוריה הכללית של היחסות" (GTR- General Theory of Relativity). נטען כי ניתן להכניס את ניסויי החשיבה שהוצגו לתכנית הלימודים של פיזיקה בכיתה י"ב או בשנה הראשונה בקולג', תוך הבנה שההיבט הסיפורי או הרקע ההיסטורי לניסוי החשיבה הוא תנאי הכרחי אך לא מספיק להצגה מוצלחת של ניסויי החשיבה.