Δευτέρα, 27 Σεπτεμβρίου 2010

Ορισμός - Νόμος- Αρχές.

Ορισμός

Προτιμότερο να θέτουμε ερωτήματα, αν υπάρχει καλός λόγος γι’ αυτό…

Τελικά είναι σημαντικός ένας ορισμός; Έχει μεγάλη αξία και απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή κατά την διατύπωσή του;
Όσον αφορά τα  φυσικά μεγέθη, θεωρώ ότι μπορούμε να διακρίνουμε δύο διαφορετικές περιπτώσεις.
Στην πρώτη περίπτωση ορίζουμε κάποιο μέγεθος, το οποίο όμως στην πραγματικότητα δεν εξαρτάται από τα μεγέθη που χρησιμοποιούμε στον ορισμό του. Εδώ μπορούμε να αναφέρουμε την ένταση ενός ηλεκτρικού πεδίου Ε=F/q, την αντίσταση αγωγού R=V/Ι ή τη χωρητικότητα ενός πυκνωτή C=Q/V. Στην περίπτωση αυτή, πρέπει να τονίζουμε ιδιαίτερα στους μαθητές μας, ότι το μέγεθος που ορίζουμε δεν εξαρτάται από τα μεγέθη στην εξίσωση ορισμού του. Η εξίσωση αυτή, μας δίνει έναν απλό τρόπο μέτρησης και υπολογισμού του μεγέθους μας, στηριζόμενοι σε άλλα γνωστά μεγέθη.
Στη δεύτερη περίπτωση, θα ανέφερα τη μαγνητική ροή Φ=Β∙Α∙συνθ. Εδώ μιλώντας για μια ορισμένη επιφάνεια, η μαγνητική ροή που διέρχεται από αυτήν, προφανώς εξαρτάται και από το Β και από το Α, αλλά και από τη γωνία μεταξύ της κάθετης στην επιφάνεια και της έντασης του πεδίου. Η εξίσωση αυτή δεν είναι απλά μια εξίσωση ορισμού, αλλά κάτι πολύ περισσότερο, αφού ουσιαστικά είναι ταυτόχρονα και εξίσωση υπολογισμού του μεγέθους, σε κάθε περίπτωση.
Ορισμούς όμως δεν χρησιμοποιούμε μόνο για να ορίσουμε ένα μέγεθος, αλλά και για να ορίσουμε μία κατάσταση ή για να καθορίσουμε π.χ. μια κίνηση.
Πότε ένα σώμα ισορροπεί; Τι σημαίνει ισορροπία, όταν αναφερόμαστε σε ένα στερεό; Θέματα, που όπως φάνηκε στις συζητήσεις  Ισορροπία υλικού σημείου και θέση ισορροπίας. Και Τι σημαίνει η φράση "ένα σώμα βρίσκεται σε ισορροπία"  δεν έχουν απόλυτα ξεκαθαριστεί και υπάρχει άμεση ανάγκη ενός ορισμού με γενική αποδοχή.
Ποια κίνηση ονομάζουμε α.α.τ.; Νομίζω ότι διαβάζοντας το βιβλίο του Θρασύβουλου Μαχαίρα και μετά τη συζήτηση που προηγήθηκε Λάθη στη διδασκαλία της απλής αρμονικής ταλάντωσης όλοι συμφωνήσαμε ότι ο ορισμός που χρησιμοποιεί το  σχολικό μας βιβλίο, είναι τουλάχιστον προβληματικός.
Τι ονομάζουμε ελεύθερη πτώση; Είναι η κίνηση του σώματος με την επίδραση μόνο του βάρους του, αν αφεθεί (χωρίς αρχική ταχύτητα) να κινηθεί; Ή περιλαμβάνει και τη βολή; Προϋποθέτει ομογενές βαρυτικό πεδίο και αν ναι δεν πρέπει να το λέει ο ορισμός; Είναι σωστό να πούμε από μικρό ύψος; Και αν το ύψος από την επιφάνεια της γης είναι μεγάλο, αλλά μελετήσουμε μια πτώση για ένα μικρό χρονικό διάστημα, δεν είναι ελεύθερη πτώση;
Τι ονομάζουμε συντονισμό; Είναι σωστός ο ορισμός του σχολικού μας βιβλίου (σελ.22), ο οποίος έρχεται σε αντίθεση ακόμη!!!! και με τη σημείωση κάτω από το σχήμα  1,28 της σελίδας 23;
Μήπως θα πρέπει να ορίσουμε συντονισμό την κατάσταση εκείνη που το πλάτος της μηχανικής ταλάντωσης γίνεται μέγιστο; Αλλά τότε μήπως θα πρέπει να ξανα-ορίσουμε το  συντονισμό στην εξαναγκασμένη ηλεκτρική ταλάντωση, ως την κατάσταση εκείνη που το πλάτος της έντασης του ρεύματος γίνεται μέγιστο; Προφανώς οι δυο συντονισμοί δεν είναι το ίδιο και όπως προτείνεται η διδασκαλία τους, μόνο μπέρδεμα και σύγχυση μπορεί να φέρει.
Και για να έρθω στο θέμα της φάσης και αρχικής φάσης σε μια α.α.τ. θα ήθελα να συμφωνήσω τόσο με τον ego, όσο και με το Διονύση Μητρόπουλο. Δεν υπάρχει λόγος να διδάξουμε περισσότερες της μιας (x=Α∙ημ(ωt+φ)) εξισώσεις για την απομάκρυνση της α.α.τ. και συμφωνώ να ορίσουμε την ποσότητα  ωt+φ ως φάση και το φ ως αρχική φάση της απομάκρυνσης (και όχι μόνο της απομάκρυνσης) αλλά της ταλάντωσης. Για την αρχική φάση ο ego προτείνει να μην παίρνει τιμές μόνο στο διάστημα 0-2π, αφού στα κύματα μπορούμε να έχουμε και τιμές μεγαλύτερες του 2π, (αλλά και αρνητικές τιμές) και αυτό είναι ένα θέμα προς συζήτηση. Απλά πρέπει να το ορίσουμε και να το αποδεχθούμε, ώστε να έχουμε κοινό κώδικα επικοινωνίας. Εδώ θα  δούμε την αξία ενός σωστού ορισμού, αλλά και την αναγκαιότητά του.
Στην ανάρτηση «θέση-μετατόπιση, γωνία, φάση» γίνεται μια προσπάθεια ξεκαθαρίσματος των θεμάτων που αφορούν τη φάση σε  μια Γ.Α.Τ.
Γράφοντας τα παραπάνω, μου έρχεται στο μυαλό η προσπάθεια του Καίσαρα Αλεξόπουλου να επιβάλει τον όρο ωκύτητα (ωκύτης, από το ομηρικό «ο ωκύπους Αχιλλεύς»…) στη θέση της ταχύτητας. Τι λέτε δεν θα είχαμε γλιτώσει από πολλές δυσκολίες στη διδασκαλία μας, αν αυτή η προσπάθεια κατέληγε σε αίσιο τέλος; Δείτε τους Αγγλοσάξονες με το speed και το velocity, δεν είναι πιο ξεκάθαρα τα πράγματα; Δεν είναι σοβαρό πρόβλημα, όταν η καθημερινή μας γλώσσα  αντιστρατεύεται τη διδασκαλία μας;
Για να κλείσω αυτό το μέρος της συζήτησής μας. Δεν θα πρέπει οι μαθητές μας να είναι σε θέση να διατυπώνουν ένα ορισμό ή έναν νόμο;


Η συνέχεια σε pdf. 

Κυριακή, 19 Σεπτεμβρίου 2010

Οδηγίες και διδακτέα ύλη Φυσικής Β' Λυκείου

Θα ήθελα να εκθέσω μερικές πρόχειρες σκέψεις πάνω στις οδηγίες για τη διδασκαλία μας στη Φυσική  της Β΄ Λυκείου. Το κείμενο αυτό δεν φιλοδοξεί να κάνει μια εφ’ όλης της ύλης κριτική. Περισσότερο είναι η καταγραφή των
πρώτων  σκέψεων που έκανα, στην προσπάθειά
μου, να προγραμματίσω τη διδασκαλία μου και να δω τι θα διδάξω. Οι πρώτες
σκέψεις, που μου έφεραν θλίψη, οπότε λέω να τις μοιραστώ μαζί σας, γιατί, δεν
μπορεί λέω, κάπου θα κάνω λάθος…
Η συνέχεια από εδώ