Το πρόβλημα στην αρχική του διατύπωση

Ακίνητο σώμα μάζας Μ = 100 g βρίσκεται πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο και είναι προσδεμένο στην άκρη οριζόντιου ελατηρίου σταθεράς k= 300 N/m, η άλλη άκρη του οποίου είναι στερεωμένη ακλόνητα. Βλήμα μάζας m =20 g κινούμενο οριζόντια κατά τη διεύθυνση του άξονα του ελατηρίου, με ταχύτητα υ = 30m/s, συγκρούεται με το σώμα M και ενσφηνώνεται σε αυτό. Να υπολογίσετε: α. την κοινή ταχύτητα που αποκτούν τα δύο σώματα αμέσως μετά τη σύγκρουση β. το διάστημα που θα διανύσει το συσσωμάτωμα, μέχρι να σταματήσει για πρώτη φορά

γ. σε πόσο χρόνο από τη στιγμή της σύγκρουσης το συσσωμάτωμα θα σταματήσει για πρώτη φορά

Οι αντιρρήσεις μας στη διατύπωση

Ακίνητο σώμα ( ενώ θα μπορούσε ) Ένα ακίνητο σώμα

Βλήμα Ένα βλήμα

Οι δικές μας σκέψεις. Τι θα γίνει με αυτές τις ΧΩΡΙΣ ΑΡΘΡΟ γλωσσικές διατυπώσεις τις καταγόμενες από τις «περί σχολείου αντιλήψεις του μεσοπολέμου»; Είναι μια γλώσσα που δεν μιλιέται, ούτε από τους απλούς ανθρώπους, ούτε από τους λόγιους. Πρόκειται για μια καθαρεύουσα μεταφρασμένη σε δημοτική. Γιατί αυτός ο γλωσσικός κομφορμισμός; Εξυπηρετεί κάτι που δεν μπορούμε να το φανταστούμε;

σώμα Ένα ξύλινο αντικείμενο

σε οριζόντιο επίπεδο στην επιφάνεια ενός τραπεζιού

είναι στερεωμένη ακλόνητα. είναι στερεωμένη σε κάποιο στέλεχος στο άκρο του τραπεζιού

Οι δικές μας σκέψεις. Δεοντολογικά ένα πρόβλημα Φυσικής – αναφερόμενο σε διεργασίες Μακρόκοσμου – ΟΦΕΙΛΕΙ να αναφέρεται σε ΥΛΙΚΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ. Και αυτό να λειτουργεί όσο γίνεται περισσότερο. Αν έχουμε ως στόχο την εκγύμναση της σκέψης της μαθήτριας και του μαθητή , πρέπει να του παρουσιάζουμε έναν ΚΟΣΜΟ ΥΛΙΚΩΝ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ κόσμο αντικειμένων και εκείνη ή εκείνος να τον μεταγράφουν σε ένα ΣΥΜΠΑΝ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΗΣ ΑΦΑΙΡΕΣΗΣ. Και η εμπειρικά οικεία «επιφάνεια του τραπεζιού» να ΜΕΤΑΓΡΑΦΕΤΑΙ στο «οριζόντιο επίπεδο» της γεωμετρικής γλώσσας. Και η εμπειρικά οικεία αναπαράσταση «ενός κομματιού από ξύλο» να ΜΕΤΑΓΡΑΦΕΤΑΙ, από εκείνους στο «σώμα» της φυσικής.

ελατηρίου σταθεράς k= 300 N/m ελατηρίου σταθεράς 300 N/m

σώμα μάζας Μ = 100 g σώμα μάζας 100 g

με ταχύτητα υ= 30 m/s με ταχύτητα 30 m/s

Βλήμα μάζας m =20 g Ένα βλήμα μάζας 20 g

Οι δικές μας σκέψεις. Πότε θα συνειδητοποιήσουμε ότι «τα σύμβολα δεν πρέπει να εμφανίζονται στη διατύπωση του προβλήματος εφόσον δεν είναι αναγκαίο» ;

Η εμμονή στο να εμφανίζονται στα επίσημα σχολικά βιβλία υπονομεύει τον στόχο της κατανόησης. Με το να γράφουμε

«περίοδος Τ= 2 s» αντί του

«η περίοδος είναι 2 s»

το μόνο που καταφέρνουμε είναι να εξωθούμε τους μαθητές να θυμηθούν κάποιο «τύπο» που να έχει το ταυ κεφαλαίο. Και εξυπακούεται ότι εξυπηρετεί ακόμα περισσότερο τον στόχο της κατανόησης το να περιγράψουμε την έννοια γράφοντας

«ο χρόνος για μία πλήρη αιώρηση είναι 2 s»

Πότε θα συμφωνήσουμε ότι τα επίσημα τουλάχιστον κείμενα, όπως είναι τα περιεχόμενα στα εγκεκριμένα σχολικά εγχειρίδια, οφείλουν σιγά σιγά να εναρμονίζονται με όσα επανειλημμένα έχουν εισηγηθεί δεκάδες ερευνητές στα σχετικά ΣΥΝΕΔΡΙΑ;

Και «εκεί» έχει επανειλημμένα υποστηριχθεί ότι

ένας από τους δρόμους που οδηγούν στην κατανόηση των φυσικών εννοιών και των φυσικών νόμων είναι εκείνος που εκγυμνάζει τον διδασκόμενο να ΜΕΤΑΓΡΑΦΕΙ τα εμπειρικά γεγονότα σε μία γλώσσα εννοιών, είναι εκείνος μέσα από τον οποίο, Ο ΙΔΙΟΣ Ο ΜΑΘΗΤΗΣ, το γεγονός ότι ο «ο χρόνος για μία πλήρη αιώρηση είναι 2 s» το μεταφράζει σε « η περίοδος είναι 2 s» και στη συνέχεια, με τη χρήση των συμβόλων και των σημειογραμμάτων, σε «Τ= 2 s».

Πόσα χρόνια ακόμα θα γράφουμε στα σχολικά βιβλία “σώμα μάζας m=20g” ;

Κι ακόμα

συγκρούεται με το σώμα M

Οι δικές μας σκέψεις. Το σύμβολο Μ παριστάνει τη μάζα του αντικειμένου και η έννοια ΜΑΖΑ, καθώς λέγεται από τους ερευνητές της Διδακτικής, αποτελεί, ένα αρκετά «σκληρό γνωστικό αντικείμενο».

Δεν μπορεί λοιπόν, η έννοια ΣΩΜΑ να ταυτίζεται με την έννοια ΜΑΖΑ την αναφερόμενη στο μέτρο της αδράνειας του σώματος.

Πώς δηλαδή θέτουμε διδακτικούς στόχους του τύπου «να κατανοήσουν οι διδασκόμενοι ότι ένα αντικείμενο μπορεί να έχει, όγκο, αδράνεια , ηλεκτρικό φορτίο, μαγνητική ροπή και ότι καθεμιά από τις έννοιες αυτές δεν ταυτίζεται με το αντικείμενο » ;

Η δική μας πρόταση για τη διατύπωσή του

Ένα ξύλινο αντικείμενο μάζας 100 g ακινητεί πάνω στη λεία επιφάνεια ενός τραπεζιού, δεμένο στη μία άκρη οριζόντιου ελατηρίου σταθεράς 300 N/m. Η άλλη άκρη του ελατηρίου είναι στερεωμένη σε ακίνητο στέλεχος, στο άκρο του τραπεζιού. Ένα βλήμα μάζας 20 g κινούμενο οριζόντια κατά τη διεύθυνση του άξονα του ελατηρίου, με ταχύτητα 30m/s, ενσφηνώνεται στο ξύλινο αντικείμενο και δημιουργείται ένα συσσωμάτωμα. Αναφερόμενοι σε αυτό το συσσωμάτωμα σας ζητούμε να υπολογίσετε

α. την ταχύτητά του αμέσως μετά την ενσφήνωση

β. τη χρονική διάρκεια της κίνησής του από τη στιγμή της ενσφήνωσης μέχρι τη στιγμή που θα μηδενιστεί η ταχύτητά του για πρώτη φορά και

γ. το διάστημα που θα διανύσει μέχρι να σταματήσει στιγμιαία για πρώτη φορά

Το συσσωμάτωμα να θεωρηθεί υλικό σημείο. Η διάρκεια της ενσφήνωσης να θεωρηθεί αμελητέα.