ΙΙΙ. Διδασκόμενοι, διδάσκοντες και το κεφάλαιο ΚΙΝΗΣΗ

1. Το Πρόγραμμα Σπουδών για τη Φυσική της Γ΄ Γυμνασίου - σύμφωνα με δικές μας μετρήσεις – έχει κριθεί δυσπρόσιτο για το σύνολο του μαθητικού μας πληθυσμού. Για το ζήτημα αυτό είχαμε υποστηρίξει ότι

122 γνωστικά αντικείμενα, τα περισσότερα προϊόντα Αφαίρεσης, πολλά από τα οποία , σύμφωνα με τη Διδακτική, συνδέονται με εναλλακτικές ιδέες των μαθητών, ενώ άλλα πάλι , συνιστούν «σκληρά» γνωστικά αντικείμενα τα οποία οι έρευνες έχουν δείξει ότι «αντιστέκονται» .

Σύμφωνα με τη νέα πρόταση ένα σοβαρό τμήμα του Προγράμματος και του αντίστοιχου βιβλίου – συχνά με την ίδια ακριβώς διατύπωση- μεταφέρεται για να ΔΙΔΑΧΘΕΙ σε ανθρώπους μαθητές ένα χρόνο μικρότερους οι οποίοι αγνοούν ακόμα και το τι σημαίνει «αρνητικός αριθμός».

Και οι εκπαιδευτικοί – ειδικότερα μάλιστα εκείνοι που ενδιαφέρονται για το να προσεγγίζουν τους διδακτικούς στόχους – καλούνται στην ΠΡΩΤΗ ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ ΜΕ ΤΗ ΦΥΣΙΚΗ να διδάξουν την περιγραφή της κίνησης με την ίδια ουσιαστικά φρασεολογία με εκείνη της Γ΄ Γυμνασίου .

2. Ο διδάσκων στη Β΄ Γυμνασίου καλείται μέσα σε έξι διδακτικές ώρες να μυήσει τους 13χρονους στις έννοιες

Σημείο αναφοράς, σύστημα αναφοράς, σχετική κίνηση, τροχιά, υλικό σημείο, έννοια, φυσικό μέγεθος, χρονική στιγμή, χρονικό διάστημα, ευθύγραμμη κίνηση, μονόμετρο μέγεθος, διανυσματικό μέγεθος, μέτρο, κατεύθυνση, διεύθυνση, φορά, θέση, μετατόπιση, μήκος διαδρομής, μέση ταχύτητα στην καθημερινή γλώσσα, μέση διανυσματική ταχύτητα, στιγμιαία διανυσματική ταχύτητα, γραφική απεικόνιση του φαινομένου ευθύγραμμη κίνηση, κίνηση με σταθερή ταχύτητα, κίνηση με μεταβαλλόμενη ταχύτητα.

25 έννοιες με στόχο την εξοικείωση των διδασκομένων με αυτές

Στις έξι αυτές ώρες ο διδάσκων εκτός από τα να μυήσει τους μαθητές του στις 25 αυτές έννοιες καλείται

να κάνει εργαστηριακή υποστήριξη της διδασκαλίας του,

να ενθαρρύνει τους μαθητές του στο να κάνουν μετρήσεις,

να συμβάλλει ώστε να εξοικειωθούν οι μαθητές με τις μονάδες μέτρησης,

να παρουσιάσει την ιδιαιτερότητα της γλώσσας της φυσικής,

να θέσει ερωτήματα, να απαντήσει σε ερωτήματα,

να λύσει ασκήσεις, να αξιολογήσει τους διδασκόμενους αλλά και

να υλοποιήσει τη ΔΙΑΘΕΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ του νέου Προγράμματος.

Από τη μεριά του ο μαθητής ( μολονότι αγνοεί τι σημαίνει αρνητικός αριθμός) καλείται – στις τρεις πρώτες εβδομάδες- να αναγνωρίσει τη διαφορά της αλγεβρικής τιμής από το μέτρο, να απαντήσει σε ερωτήσεις, να λύσει ασκήσεις, και να εξοικειωθεί με τις 25 έννοιες προϊόντα Αφαίρεσης. Παράλληλα καλείται

α. να αναζητήσει πληροφορίες για τις αποστολές από τη Γη στον Άρη και να φτιάξει ένα φωτογραφικό άλμπουμ για το ζήτημα αυτό

β. να φτιάξει ένα άλμπουμ με φωτογραφίες από το αυτές που έστειλε το Voyager II, να καταγράψει πληροφορίες που μπορεί να αντλήσει από κάθε εικόνα

γ. να αναζητήσει φωτογραφίες από τα μακρινά σημεία του Σύμπαντος, να τις ταξινομήσει ανάλογα με την απόσταση από τον Γαλαξία και να αναζητήσει την απάντηση στο ερώτημα γιατί οι φωτογραφίες αυτές μας δίνουν πληροφορίες για τη δημιουργία και την εξέλιξη του Σύμπαντος

δ. να αναζητήσει πληροφορίες για το πώς προσδιορίζεται η κλίμακα Μποφόρ, για το τι είναι το ανεμόμετρο και να κατασκευάσει ανεμόμετρο με απλά υλικά.

3. Με βάση τα παραπάνω δημιουργείται ένα πρόβλημα, με συνέπειες

α. την μη προσέγγιση των διδακτικών μας στόχων και

β . την αποθάρρυνση των νεαρών μαθητών μας και την επικράτηση της άποψης ότι η Φυσική είναι «κάτι δυσπρόσιτο» και όχι «κάτι» που γοητεύει τους ανθρώπους

4. Το πρόβλημα θα μπορούσε -μέχρις ενός σημείου να αντιμετωπιστεί- εάν

οι συντάκτες του Προγράμματος Σπουδών

ΔΕΝ ΕΠΕΜΕΝΑΝ στο να παρουσιάσουν τη ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ των εννοιών θέση, μετατόπιση, μέση ταχύτητα και στιγμιαία ταχύτητα και μάλιστα με έναν αρκετά αυστηρό τρόπο.

Διαφωνούμε κατηγορηματικά με την επιλογή και εκτιμούμε ότι

η ΕΥΘΥΝΗ δεν πρέπει να αποδοθεί στους συγγραφείς του βιβλίου

αλλά στους συντάκτες του Προγράμματος

Εφόσον το μοναδικό ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ που προτείνεται για διδασκαλία είναι η ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΚΙΝΗΣΗ

η διανυσματικότητα των εννοιών ΘΕΣΗ, ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ και ΤΑΧΥΤΗΤΑ δεν πρέπει να φορτώνει

ένα Πρόγραμμα Σπουδών για τη διδασκαλία στη Β΄ Γυμνασίου

Αν το Σύμπαν μας ήταν ένα Σύμπαν που επέτρεπε μόνο ευθύγραμμες κινήσεις δεν θα είχαμε επινοήσει τα διανυσματικά μεγέθη ΘΕΣΗ, ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ, ΜΕΣΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ και ΤΑΧΥΤΗΤΑ. Η κατεύθυνση κάθε κίνησης θα μπορούσε να περιγραφεί αλγεβρικά, όπως λόγου χάρη σε μία αρμονική ταλάντωση όπου η θέση και η ταχύτητα περιγράφονται με τις αλγεβρικές τιμές τους.

Τι σημαίνει αυτό; ΟΤΙ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ του φαινομένου ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΚΙΝΗΣΗ η διανυσματικότητα είναι κάτι ΠΕΡΙΤΤΟ.

Έχουν περάσει σαράντα περίπου χρόνια από τότε που ο Resnick μας δίδαξε ότι «το ΔΙΑΝΥΣΜΑ δεν είναι κάτι που προσδιορίζεται με μέτρο και κατεύθυνση» αλλά κυρίως είναι «κάτι που προστίθεται με ένα άλλο διάνυσμα με ορισμένο τρόπο». Το ζήτημα δηλαδή είναι ότι το διάνυσμα της ταχύτητας δεν είναι απαραίτητο επειδή μας δίνει την πληροφορία «προς τα που κινείται το σώμα». Σε μία ευθύγραμμη κίνηση την πληροφορία αυτή θα μπορούσε να μας τη δώσει και μία αλγεβρική τιμή της ταχύτητας όπως λόγου χάρη συμβαίνει με το εναλλασσόμενο ρεύμα στο οποίο κάποια αλγεβρική τιμή μας δίνει τη φορά του.

Η διανυσματικότητα της ταχύτητας είναι αναγκαία - αλλά και θεμελιακή βελονιά στον ιστό της νευτωνικής σύνθεσης- σε φαινόμενα όπως η καμπυλόγραμμη κίνηση και η σύνθετη κίνηση.

Εφόσον το Πρόγραμμα προβλέπει μόνο ευθύγραμμη κίνηση η διανυσματικότητα των εννοιών θέση, μετατόπιση και ταχύτητα μένει χωρίς νομιμοποίηση. Διδάσκεται χωρίς να χρησιμοποιηθεί πουθενά αλλά και χωρίς να μπορεί ο εκπαιδευτικός να απαντήσει στο ερώτημα « κύριε ( κυρία ) γιατί το μαθαίνουμε αυτό ;»

Προτείνουμε

Ποιες έννοιες χαρακτηρίζονται φυσικά μεγέθη;

Τι λέγεται μέτρο ενός φυσικού μεγέθους;

Γιατί επιλέγουμε το φαινόμενο κίνηση για να ξεκινήσουμε τη Φυσική;

Μετροταινία και χρονόμετρο. Μετρήσεις

Χρονικό διάστημα. Πώς το μετράμε;

Χρονική στιγμή. ( Αυτό που δείχνει το χρονόμετρο) Πώς την προσδιορίζουμε;

Απόσταση δύο σημείων. Πώς τη μετράμε;

Τι λέγεται υλικό σημείο ;

Θέση ενός υλικού σημείου. Τι λέγεται; Πώς την προσδιορίζουμε;

( χωρίς την αναφορά σε διάνυσμα και σε αλγεβρικές τιμές ).

Σύστημα αναφοράς. Τροχιά υλικού σημείου.

Μέση ταχύτητα υλικού σημείου σε κίνηση σταθερής κατεύθυνσης.

( χωρίς την αναφορά σε διάνυσμα ) Μετρήσεις.

Το φαινόμενο «ευθύγραμμη ομαλή κίνηση».

Η στιγμιαία ταχύτητα. ( Αυτό που δείχνει το χρονόμετρο)

( χωρίς την αναφορά σε διάνυσμα και σε αλγεβρικές τιμές ).

x = υt. Γραφικές απεικονίσεις του φαινομένου

Το φαινόμενο «ευθύγραμμη κίνηση με μεταβαλλόμενη ταχύτητα».

Η έννοια ταχύτητα στη Φυσική, σε οποιαδήποτε τροχιά.

( εδώ θα μπορούσε να γίνει αναφορά σε διάνυσμα )

Πειραματικές μετρήσεις, αναζητήσεις στο Διαδίκτυο,

αξιοποίηση λογισμικού, Διαθεματικότητα

Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Και είπε η ζωηρή μαθήτρια