מרכז משאבים וירטואלי בהוראת המדעים והמתמטיקה

העבודה מתמקדת בתהליך הביקוע הגרעיני. וסוקרת מספר נושאים- אנרגית הקשר הגרעיני ומקור האנרגיה, התייחסות רחבה לנוסחת השקיות של איינשטיין בנושא מסה, תהליכים גרעיניים, הביקוע כמקור אנרגיה, הכוחות הפועלים בביקוע, תוצרי ביקוע, וכן מציין את היישום של התאוריה המדעית והפן הטכנולוגי שלו.

מטרת העבודה לבנות כלי ממוחשב על בסיס תוכנת אקסל לקביעת פרמטרים מסלוליים של אסטרואיד הנע סביב השמש במסלול כמעט מעגלי, קרוב מאד למישור המילקה. זאת על מנת לצייד את מורי הפיזיקה בתיכון בכלים מוחשיים להוראת נושא "חוקי קפלר".

העבודה מדברת על העקרונות הפיזיקליים העומדים בבסיס תהליכים שמתרחשים במעגל חשמלי טורי. בעזרת העקרונות מוסברים תהליכי מעבר המטען ומעברי האנרגיה במעגל. העבודה כוללת הצעה לפעילות לתלמידי יב'.

העבודה מכילה אוסף כלי העשרה המיועדים למורה הפיזיקה במסגרת תוכנית הבגרות בפיזיקה 5 יח"ל. הרקע המדעי כולל את הנושאים: ביקוע גרעיני, הנוסחה הסמי-אמפירית, מספרי הקסם. היחידה להעשרת הלמידה כוללת דילמות מוסריות הקשורות לתחום ביקוע הגרעין בהקשרים פיזיקליים שונים והיבטים ערכיים הקשורים לתחומי המדע ומטרתה לאפשר למורה להעביר את השיעור בצורה חוויתית יותר.

מטרת העבודה להעשיר את דגם ההוראה הקיים בנושא מקורותיו ותכונותיו של השדה המגנטי בפעילויות הממוקדות בתלמיד ("הוראה ממוקדת בלומד") שמטרתן להגביר למידה אקטיבית, אחריות ללמידה, לקידום למידה מעמיקה ולספק משוב על מנת לשפר הן את למידת התלמיד והן הוראת המורה.

העבודה עוסקת בתקשורת אופטית והתפתחותה עד לימינו, הפיזיקה שעומדת מאחוריה, העקרונות עליהם היא מתבססת והיבטים שונים של מערכת תקשורת מבוססת סיבים, כולל יחידת הוראה לתלמידים המבוססת על התנסות מעשית במסגרתה נבנתה מערכת פשוטה המדגימה תקשורת אופטית. כמו כן כוללת העבודה רקע תיאורטי למורה ורעיונות נוספים לפעילויות עם תלמידים.

העבודה עוסקת בשאלה מהי מהירות נפילתו הקבועה של מגנט חזק המשוחרר בתוך גליל אלומיניום/נחושת. העבודה כוללת גם הדגמה של ביצוע המדידות, ערכת הדגמה למורה ופעילות לתלמידים.

כיום מאמינים שרוב המסה ביקום היא בצורת "חומר אפל", המורכב מחלקיקים אשר לא התגלו במעבדות על כדור הארץ, ואשר האינטראקציה שלהם עם החומר הרגיל המוכר לנו, היא על ידי כוחות כבידה בלבד. מזהים חומר זה לפי השפעת כוח הכבידה שהוא מפעיל על גופים אחרים, אך לא ניתן לראותו כיוון שהוא אינו פולט קרינה, הם אינם יכולים לפלוט קרינה אלקטרו-מגנטית כלשהי: לא אור, לא גלי רדיו, לא קרינת רנטגן. וכמעט שאינו מקיים אינטראקציה עם החומר הרגיל שממנו עשויים הכוכבים. על מנת להשיג התאמה בין המדידות לבין התחזיות התיאורטיות נאלצו המדענים להניח את קיומו של "חומר אפל", מפני שהוא נחוץ לאיזון כל כוחות הכבידה הדרושים להחזקת הכוכבים והגלקסיות במקומותיהם. בעבודה זו נסקור את השיטות לשקילת מסת גלקסיה או צבירי גלקטי, נתייחס להרכב המסה האפלה והשיטות לחיפוש אותה? וננסה להציג את העקרונות של "דינאמיקה ניוטונית מתוקנת- מונד".

העבודה שלפנינו דנה בספקטרוסקופיה. בפיסיקה, בכימיה ובאסטרונומיה, זוהי שיטה לחקר הרכב החומר ומבנהו ע"י פירוק הקרינה האלקטרומגנטית הנפלטת ממנו עם חימומו למרכיביה, יצירת הספקטרום שלה באמצעות מכשירים ייעודיים, וזיהוי האטומים והמולקולות שמהם עשוי חומר זה, לפי מאפייני הספקטרום הקרויים "קווי פליטה" או "קווי בליעה". בהגדרה רחבה יותר, הספקטרוסקופיה חוקרת את יחסי הגומלין בין חלקיקי החומר התת-אטומיים, ואת המבנה הפנימי שלהם, כפונקציה של אנרגיית ההתנגשויות ביניהם. הספקטרוסקופיה מילאה תפקיד חשוב בפיתוח התיאוריות המרכזיות של הפיסיקה והכימיה המודרניות, ונודע לה תפקיד חשוב בהסברת פעולתם של כוחות היסוד של הטבע. המבנית שלפנינו מורכבת משני חלקים: חלק פדגוגי שיכלול בנייה של ספקטרומטר פשוט. בעזרת הספקטרומטר נמדוד באופן איכותי את ספקטרום הבליעה של חומרים פשוטים ונשווה עם הספרות. חלק מדעי שיכלול הרחבה בנושא בליעה מסוגים שונים כמו בליעה ויברציונית ואפקטים חשובים כמו אפקט ראמאן והשפעתו על יצירת אפקט החממה והמלצות לפעילות המשך.

קיטוב של האור קשור למגוון תופעות שניתן למצוא בטבע הדומם ובעולם החי. כמו כן, קיימים יישומים טכנולוגיים רבים שמבוססים על קיטוב, כאשר המחקר והפיתוח בתחום מתנהל גם כיום. להבנת תופעת הקיטוב נדרש ידע מתחום האלקטרומגנטיות, מתחום תורת הגלים ומתחום האופטיקה הגיאומטרית. בעבודה שלפנינו, התכנים המדעיים המורכבים עובדו לחומרי למידה שרמתם מתאימה לרמת תלמידי תיכון. פותחה ערכת לימוד ראשונית הכוללת מצגת חשיפה לנושא, וכן דפי הדרכה למורה לביצוע הדגמות. בנוסף, נכתבו דפי הסבר שמיועדים לתלמיד, דפי פעילויות לתלמיד שמבוססות על סימולציות, תדריכים לניסויים, וצילומי וידיאו של ניסויים במערכת גלי מיקרו. עבור מורים שיהיו מעוניינים בכך, כללנו בנספחים חומרים שיוכלו לשמש את המורה להעמקת ההיכרות שלו עם הצד התיאורטי של הנושא.