Το νέο βιβλίο της Β΄ Γυμνασίου

Κεφάλαιο ΔΥΝΑΜΕΙΣ ( ΙΙ )

12. Διαβάζουμε ( στη σελίδα 50 )

Σύνθεση δυνάμεων με την ίδια ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ.

Εάν δύο η περισσότερες δυνάμεις έχουν την ίδια ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ και ΦΟΡΑ.

Εάν δύο δυνάμεις . . έχουν αντίθετη ΦΟΡΑ, η συνισταμένη τους έχει τη ΦΟΡΑ της μεγαλύτερης

( στη σελίδα 58 ) Οι δυνάμεις αυτές έχουν ίσα μέτρα και αντίθετες ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΕΙΣ.

Σχολιάζουμε : Έχει ερευνηθεί ότι οι τρεις γεωμετρικές έννοιες ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ, ΦΟΡΑ και ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ εμφανίζουν μεγάλες δυσκολίες στο να κατανοηθούν ακόμα και από μαθητές Λυκείου. Γιατί επιμένουν οι συγγραφείς στη σελίδα 50 στο να διατηρούν τις έννοιες ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ και ΦΟΡΑ ενώ μόνο με την έννοια ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ - την οποία χρησιμοποιούν στη σελίδα 58 - θα μπορούσαν να περιγράψουν τη σύνθεση των δυνάμεων; Υπάρχουν τόσες δυσκολίες στο να κατανοηθεί η Φυσική γιατί επιμένουν να προσθέτουν και άλλες; Δεν νομίζω ότι υπάρχει απάντηση εκτός από την «δεν το έχουν προσέξει» .

13. Διαβάζουμε ( στη σελίδα 52 )

Δύναμη και ισορροπία

Ο Νεύτωνας χρησιμοποιώντας την έννοια της δύναμης διατύπωσε πιο ολοκληρωμένα την άποψη του Γαλιλαίου ως εξής :

Ένα σώμα συνεχίζει να παραμένει ακίνητο ή να κινείται ευθύγραμμα και ομαλά εφόσον δεν ασκείται σε αυτό δύναμη ή η συνολική

( συνισταμένη ) δύναμη που ασκείται πάνω του είναι μηδενική .

Every body continues in its state of rest, or uniform motion in a right line, unless it is compelled to change that state by forces impressed on it. Κάθε σώμα διατηρείται στην κατάσταση ακινησίας ή ευθύγραμμη ομοιόμορφης κίνησης, εκτός αν εξαναγκαστεί να αλλάξει αυτήν την κατάσταση από δυνάμεις ασκούμενες σε αυτό.

Σχολιάζουμε : Με τον τίτλο «Δύναμη και ισορροπία» παρουσιάζεται ο Νόμος της αδράνειας

Ο πρώτος νόμος της κίνησης - ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ - μια από τις πιο επαναστατικές συλλήψεις όλων των εποχών, ένας από τους νόμους που θεμελίωσαν τη Φυσική - δεν αξίζει ούτε έναν τίτλο.

Ενώ ο ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗΣ ( σελίδα 68 ) αξίζει τίτλο

Η επιλογή των τίτλων, ζήτημα ιδιαίτερα σημαντικό για τη δομή ενός βιβλίου, σχετίζεται και με αυτό που μένει στον μαθητή – το ίζημα από τις διαδρομές του μέσα στις σελίδες – και σηματοδοτεί το ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΤΕΡΟ ΑΠΟ ΚΑΤΙ ΑΛΛΟ.

Αν δηλαδή ερωτηθεί κάποιος απόφοιτος της υποχρεωτικής εκπαίδευσης ποιοι είναι οι σημαντικοί ΝΟΜΟΙ της Φυσικής θα πει. « ο νόμος της Υδροστατικής»

Τα γνωστικά αντικείμενα ενός Προγράμματος Φυσικής δεν είναι ισοδύναμα. Ορισμένα – όπως η διανυσματική μέση ταχύτητα ή

ο «νόμος» της Υδροστατικής είναι σχετικώς ΑΣΗΜΑΝΤΑ – ενώ κάποια άλλα όπως ο ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ ή η ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ είναι κολώνες του σύγχρονου πολιτισμού .

Επίσης δεν δικαιούται ενός τίτλου και ο ΤΡΙΤΟΣ ΝΟΜΟΣ της κίνησης.

Όσο για τον ΔΕΥΤΕΡΟ ΝΟΜΟ, τον λεγόμενο θεμελιώδη, αυτός – σύμφωνα με τους συντάκτες του Προγράμματος - δεν πρέπει να έχει ούτε ΟΝΟΜΑ. Θα διδαχθεί κάτι συναφές με τίτλο «Δύναμη και μεταβολή της ταχύτητας» αλλά οι απόφοιτοι του Γυμνασίου δεν χρειάζεται να μάθουν ότι υπάρχει θεμελιώδης νόμος της Μηχανικής.

Κάτι άλλο που αποφεύγεται συστηματικά είναι το ρήμα «επιταχύνομαι» και η έννοια επιτάχυνση. Θα μπορούσε να δείξει κανείς κατανόηση αλλά το ΕΚΠΛΗΚΤΙΚΟ είναι ότι δεν διδάσκεται η έννοια επιτάχυνση – και είναι φανερό ότι πρόκειται για άποψη των συντακτών του Προγράμματος – στη σελίδα 57 κάνει ξαφνικά την εμφάνισή της στα μάτια του διδασκόμενου η έννοια ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ ΤΗΣ ΒΑΡΥΤΗΤΑΣ μαζί και η μονάδα μέτρησης της επιτάχυνσης η οποί α για κάποιους αδιαφανείς λόγους είναι m /s ² .

13. Διαβάζουμε ( στη σελίδα 57 )

Η μάζα και το βάρος ενός σώματος συνδέονται μέσω ενός μεγέθους που λέγεται επιτάχυνση της βαρύτητας . .

Η τιμή του στην επιφάνεια της γης είναι περίπου 9,8 m/s² .

Ο Στέφανος: Τι θα πει αυτό ; Εφόσον δεν ξέρω τι είναι επιτάχυνση πως θα ξέρω τι είναι «επιτάχυνση της βαρύτητας» η οποία καταλαβαίνω ότι είναι κάποια επιτάχυνση; Και τι είναι αυτή η μονάδα m/s² ;

14. Διαβάζουμε ( στη σελίδα 54 )

Λέμε ότι ένα σώμα, που θεωρείται υλικό σημείο, ΙΣΟΡΡΟΠΕΙ εφόσον

είναι ΑΚΙΝΗΤΟ ή ΚΙΝΕΙΤΑΙ με σταθερή ταχύτητα.

Σχολιάζουμε : Η πρόταση, διατυπωμένη έτσι ώστε να μη χωράει συζήτηση, παρουσιάζει, σε μαθητές 13 ετών, το φαινόμενο «ΚΙΝΗΣΗ με σταθερή ταχύτητα», ως ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ.

Ταυτίζει δηλαδή το ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ «ευθύγραμμη ομαλή ΚΙΝΗΣΗ» - με την περιγραφή του οποίου δοκιμάστηκαν οι μαθητές επί τρεις τουλάχιστον εβδομάδες διδασκόμενοι ακόμα και μέση διανυσματική ταχύτητα –

με το ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ «ΑΚΙΝΗΣΙΑ» . Και τα δύο είναι ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ. Και όχι ότι πρόκειται για ισορροπία των ασκουμένων δυνάμεων αλλά για ισορροπία του αντικειμένου

Αυτό δεν συνέβαινε στο αντίστοιχο βιβλίο της Γ΄ Γυμνασίου και προστέθηκε στο βιβλίο που απευθύνεται σε μικρότερους κατά ένα χρόνο μαθητές.

Η σκοπιά της επιστημολογίας. Είναι γεγονός ότι μία προχωρημένη ΙΔΕΑ που απορρέει από τον νόμο της αδράνειας είναι το ότι εισάγεται μία λεπτοφυής ΙΣΟΔΥΝΑΜΙΑ ανάμεσα στις δύο καταστάσεις, την κατάσταση «ακινησίας» και την κατάσταση ευθύγραμμης ομαλής κίνησης. Με άλλα λόγια, τα σταθερής ταχύτητας – λεγόμενα αδρανειακά – συστήματα αναφοράς θεωρούνται ισοδύναμα. Το νόημα της ισοδυναμίας είναι λεπτοφυές και οδηγεί ακόμα και φυσικούς σε ποικίλες παρερμηνείες.

Η σκοπιά της Διδακτικής. Μια τέτοια ΙΔΕΑ – η οποία διδάσκεται σε φοιτητές των Πανεπιστημίων - είναι ιδιαίτερα δύσκολο να μετασχηματιστεί σε διδακτικό αντικείμενο για ανθρώπους μαθητές 15-16 ετών και κατά την άποψή μας αδύνατον να μετασχηματιστεί σε διδακτικό αντικείμενο για ανθρώπους μαθητές 13 ετών οι οποίοι, διδασκόμενοι το φαινόμενο ΚΙΝΗΣΗ, χρειάζεται να μπορούν να διακρίνουν «τι ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΚΙΝΗΣΗ».

Ακόμα κι αν πρόκειται για ΕΝΑ κινούμενο αντικείμενο η σκέψη τους για να κατανοήσει το φαινόμενο ΚΙΝΗΣΗ χρειάζεται να στηριχτεί σε συγκεκριμένο σύστημα αναφοράς. Κατά μείζονα λόγο αν πρόκειται για σύνολο κινουμένων σωμάτων είναι οπωσδήποτε αναγκαίο να διακρίνεται το φαινόμενο ΚΙΝΗΣΗ από το φαινόμενο «ΟΧΙ ΚΙΝΗΣΗ». Ακόμα κι ένας φυσικός ποτέ δεν θα πει ότι καθένα από τα αενάως κινούμενα μόρια ενός ιδανικού αερίου μεταξύ δύο συγκρούσεων ΙΣΟΡΡΟΠΕΙ.

Προείνουμε : Με δεδομένο ότι οι όλες σχετικές έρευνες της Διδακτικές καταδεικνύουν τις μεγάλες δυσκολίες στην κατανόηση του νόμου της αδράνειας , προτείνουμε στον διδάσκοντα να αγνοήσει την παραπάνω πρόταση ή να προτείνει τη διαγραφή της. Τέτοιου είδους ιδέες κάνουν επισφαλή την προσέγγιση του βασικού διδακτικού μας στόχου - κατανόηση του πρωτοποριακού νόμου της αδράνειας, ο οποίος προτείνει την πρωτοφανή για την εποχή της θεώρηση ότι ένα αντικείμενο μπορεί να κινείται χωρίς αιτία.

Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας