Η διδασκαλία της Φυσικής
στην Πρώτη Λυκείου

Αξίωμα 1:

Κάθε τι που διδάσκουμε τον Οκτώβριο και τον Νοέμβριο ματαιώνει κάτι άλλο που θα μπορούσαμε να διδάξουμε τον Απρίλιο.

Είναι προτιμότερο να περιορίζεται η διδασκαλία της Περιγραφής της κίνησης ώστε να υπάρχει δυνατότητα τον Μάρτιο να διδάξουμε τη Διατήρηση της Ενέργειας

Αξίωμα 2:

Τα γνωστικά αντικείμενα του Προγράμματος Σπουδών δεν είναι ΙΣΟΔΥΝΑΜΑ.

α. Ορισμένα από αυτά είναι πολύ πιο σημαντικά από τα υπόλοιπα. Ο νόμος της Παγκόσμιας έλξης και η Διατήρηση της Ενέργειας αποτελούν γνωστικά αντικείμενα απαραίτητα για τη μόρφωση του σύγχρονου ανθρώπου, ενώ αυτό δεν ισχύει για την τους εμπειρικούς νόμους της τριβής κα για την έννοια μέση ταχύτητα

β. Από τη σκοπιά της Διδακτικής ορισμένα διδακτικά αντικείμενα είναι πιο «δύσπεπτα» από άλλα και ο διδακτικός στόχος ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ είναι πιο δύσκολο να υλοποιηθεί

Τα σημαντικότερα διδακτικά αντικείμενα του Προγράμματος

Ο ΝΟΜΟΣ της ΕΛΕΥΘΕΡΗΣ ΠΤΩΣΗΣ

Ο ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ ( η διδασκαλία του αντιμετωπίζει εννοιολογικά εμπόδια)

Ο ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ

Ο ΝΟΜΟΣ ΔΡΑΣΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ ( η διδασκαλία του αντιμετωπίζει εννοιολογικά εμπόδια)

Ο ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑΣ ΕΛΞΗΣ

Η ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΟΡΜΗΣ

Η ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Έννοιες που χρειάζεται να προσεχθούν:

Η έννοια ΤΑΧΥΤΗΤΑ ως μέγεθος διανυσματικό (Εννοιολογικά εμπόδια)

Η έννοια ΔΥΝΑΜΗ(Εννοιολογικά εμπόδια)

Η έννοια ΜΑΖΑ (Εννοιολογικά εμπόδια)

Η έννοια ΚΕΝΤΡΟΜΟΛΟΣ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ(Εννοιολογικά εμπόδια)

Η έννοια ΕΡΓΟ

Η έννοια ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ( μεγάλη ποσότητα αφαίρεσης)

Άλλα γνωστικά αντικείμενα :

Το φαινόμενο ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ΚΙΝΗΣΗ

Το φαινόμενο ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΑ ΕΠΙΤΑΧΥΝΟΜΕΝΗ ΚΙΝΗΣΗ

Το φαινόμενο ΚΙΝΗΣΗ ΔΟΡΥΦΟΡΟΥ

Το φαινόμενο ΚΡΟΥΣΗ

Ο κανόνας του παραλληλογράμμου

Η ανάλυση μιας δύναμης σε συνιστώσες (Μαθηματικές δυσκολίες)

Στατική τριβή και Τριβή ολίσθησης

Η έννοια Ισχύς

Ερωτήσεις ενός ενοχλητικού μαθητή

1. Έχω καταλάβει ότι εφόσον σε ένα σώμα ασκείται δύναμη αυτό που συμβαίνει είτε να αυξάνεται η ταχύτητα του σώματος είτε να ελαττώνεται η ταχύτητα ή και το σώμα να στρίβει και ότι η δράση της δύναμης σημαίνει ύπαρξη επιτάχυνσης. Σε όλες δηλαδή τις περιπτώσεις μεταβολής της ταχύτητας έχουμε επιτάχυνση. Στη γλώσσα δηλαδή της Φυσικής η επιτάχυνση είναι όρος ο οποίος δεν έχει την ίδια σημασία με τον συνονόματό του όρο της καθημερινής ζωής.

Γιατί λοιπόν μας διδάσκετε τον όρο «επιβράδυνση» και μας ζητάτε να τον ξεχωρίζουμε από τον όρο επιτάχυνση; Υπάρχει άραγε στη Φυσική κάποια έννοια με το όνομα επιβράδυνση; Όταν ένα σώμα επιβραδύνεται οι φυσικοί δεν λένε ότι «το σώμα έχει επιτάχυνση;» Έχω καταλάβει λάθος;

2. Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα μπορεί να εφαρμοστεί και με τη μορφή «δύναμη ίσον μάζα επί επιβράδυνση»;

3. Πώς ορίζεται η έννοια κεντρομόλος επιβράδυνση;

4. Γιατί τον νόμο δράσης αντίδρασης τον διδασκόμαστε στο κεφάλαιο ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ; Τι σχέση έχει ο νόμος με αν η δυναμική είναι σε μία διάσταση ή στο επίπεδο; Δηλαδή εάν η τροχιά ενός σώματος είναι ευθύγραμμη και οι ασκούμενες σε αυτό δυνάμεις έχουν την ίδια διεύθυνση δεν ισχύει ο νόμος δράσης αντιδρασης ;

5. Γιατί άραγε τη διάκριση των δυνάμεων σε δυνάμεις επαφής και σε δυνάμεις από απόσταση τις διδασκόμαστε στο κεφάλαιο Δυναμική στο επίπεδο.;

6. Τι ακριβώς σημαίνει ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ; Μας είχατε πει ( και το γράφει και το βιβλίο στη σελίδα 110 ) ότι στο κεφάλαιο αυτό θα μελετήσουμε τη σχέση της δύναμης με την κίνηση ενός σώματος στο επίπεδο και εγώ, ακούγοντάς το, κατάλαβα ότι θα μελετήσουμε τα φαινόμενα κίνησης, κατά το οποία η ΤΡΟΧΙΑ δεν θα είναι ευθύγραμμη, αλλά, όπως η κυκλική και η παραβολική, θα είναι μια γραμμή επίπεδη.

Καθώς όμως συνεχίσαμε τα μαθήματα κατάλαβα ότι δεν είναι έτσι διότι μελετάμε και ευθύγραμμες κινήσεις σωμάτων για τα οποία όμως οι ασκούμενες ΔΥΝΑΜΕΙΣ δεν είναι στην ίδια διεύθυνση αλλά είναι ομοεπίπεδες; Τι πρέπει τέλος πάντων να είναι στο ίδιο επίπεδο ; ΤΑ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΤΡΟΧΙΑΣ ή ΤΑ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΑ ΤΩΝ ΔΥΝΑΜΕΩΝ;

Ή μήπως εννοείτε ότι «για να είναι Δυναμική στο επίπεδο πρέπει να ισχύουν και τα δύο»; Αυτό όμως υποθέτω ότι δεν είναι σωστό διότι στην ενότητα ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΤΟΕΠΙΠΕΔΟ μας παρουσιάζετε και την κίνηση μετά από μία οριζόντια βολή, στην οποία ενώ η τροχιά είναι επίπεδη οι ασκούμενες δυνάμεις είναι μόνο μία.

Τελικά καταλήγω στο ότι η ΔΥΝΑΜΙΚΗ στο ΕΠΙΠΕΔΟ μελετά

είτε κινήσεις με ΤΡΟΧΙΑ ΕΠΙΠΕΔΗ

είτε κινήσεις με ασκούμενες ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΣΥΝΕΠΙΠΕΔΕΣ

είτε κινήσεις στις οποίες να ισχύουν και τα δύο.

Γιατί δεν μας το είχατε αποσαφηνίσει από την αρχή;

Η διδασκαλία της Δυναμικής

Μια ερώτηση

Τι είναι πιο σωστό; Το

«Δύναμη λέγεται η ΑΙΤΙΑ μεταβολής της κινητικής κατάστασης;» ή το

«Δύναμη λέγεται η ΑΙΤΙΑ μεταβολής της κινητικής κατάστασης και παραμόρφωσης;»

Γιατί το αποτέλεσμα ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ ενώ το αναφέρουμε στον αρχικό ορισμό της έννοιας δύναμη στη συνέχεια, κατά τη διατύπωση των νόμων της κίνησης το ξεχνάμε;

Και η απάντηση

Το αποτέλεσμα ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ το αναφέρουμε για να συνδέσουμε την έννοια δύναμη με την ανθρώπινη μυϊκή προσπάθεια και να την κάνουμε πιο οικεία στους διδασκόμενους. Εκτός όμως από αυτό το αποτέλεσμα ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ το παρουσιάζουμε ώστε βασιζόμενοι σε αυτό – και στον σχετικό με αυτό νόμο του Hook – να μπορέσουμε να ΜΕΤΡΗΣΟΥΜΕ την τιμή μιας δύναμης.

Στη συνέχεια για την οικοδόμηση της Μηχανικής χρησιμοποιούμε το μοντέλο ΥΛΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ το οποίο είναι ένα αντικείμενο με μάζα-αδράνεια αλλά χωρίς διαστάσεις, για το οποίο η παραμόρφωση δεν έχει νόημα και το μόνο που μας ενδιαφέρει από αυτό είναι η κινητική του κατάσταση. Έτσι το αποτέλεσμα ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ εγκαταλείπεται,

αν και ο νόμος του Hook «θα επιστρέψει», μαζί με το ελατήριο,

κατά την μελέτη της έννοιας αποθηκευμένη δυναμική ενέργεια σε ένα ελατήριο και

σε Πρόγραμμα Σπουδών της επόμενης χρονιάς κατά τη διδασκαλία του φαινομένου αρμονική ταλάντωση.

Μια δεύτερη ερώτηση

Τι ακριβώς σημαίνει ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΣΤΗΝ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ;

Και η απάντηση

το ΝΑ ΚΙΝΗΘΕΙ το σώμα ΠΙΟ ΓΡΗΓΟΡΑ ,

το ΝΑ ΚΙΝΗΘΕΙ ΠΙΟ ΑΡΓΑ και

το ΝΑ ΣΤΡΙΨΕΙ

(Διδακτική παρουσίαση)