Transcript עיקרון פיזיקלי

‫ללמוד לטעון בפיזיקה;‬
‫לטעון כדי ללמוד פיזיקה‬
‫ד"ר אמנון גלסנר‪ ,‬אוניברסיטת בן גוריון‬
‫צילה חורש‪ ,‬הפיקוח על הפיזיקה‬
‫קובץ זה נועד אך ורק לשימושם האישי של מורי הפיזיקה ולהוראה בכיתותיהם‪ .‬אין לעשות שימוש כלשהו בקובץ זה לכל‬
‫מטרה אחרת ובכלל זה שימוש מסחרי; פרסום באתר אחר (למעט אתר בית הספר בו מלמד המורה); העמדה לרשות‬
‫הציבור או הפצה בדרך אחרת כלשהי של קובץ זה או כל חלק ממנו‪.‬‬
‫הבעיה‪:‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫הבנת הנקרא של התלמידים לקויה‬
‫כושר ההבעה של התלמידים לקוי‬
‫תלמידים מחפשים בעיקר נוסחאות לפתרון‬
‫הבעיה בטרם הבינו את הבעיה‬
‫ישנה בעיה בחיבור החשיבה הלא פורמאלית‬
‫לחשיבה הפורמאלית של עולם הפיזיקה‪.‬‬
‫הטיעון )‪ (Argument‬יכול‬
‫לארגן את החשיבה וההבעה‬
‫למבנה מאורגן‬
‫טיעון – לשם מה?‬
‫• השימוש בטיעון כיסוד מארגן וככלי דיאגנוסטי‪,‬‬
‫מאפשר בקרה וויסות ומעקב אחר תהליך ההסקה‬
‫של התלמיד בקריאה של מידע ובפתרון בעיות‬
‫בפיזיקה‪.‬‬
‫• השימוש בטיעון מאפשר חיבור בין החשיבה הלא‬
‫פורמאלית היומיומית לבין החשיבה הפורמאלית‬
‫הדרושה לעיבוד מידע מדעי בכלל ולפתרון בעיות‬
‫בפיזיקה בפרט‪.‬‬
‫טיעון מהו?‬
‫• טיעון מורכב מטענה ‪ +‬נימוק‪/‬ים‬
‫• הטענה היא אמירה שניתן להתווכח איתה והיא‬
‫יכולה להיות מסקנה‪ ,‬השערה‪ ,‬עמדה או דעה‪.‬‬
‫• הנימוקים מהווים את ההצדקה לטענה‪ .‬הם יכולים‬
‫להיות מסוג של הסבר תיאורטי הבא להסביר סיבות‬
‫או גורמים תיאורטיים התומכים בטענה‪ ,‬או ראיה‬
‫הבאה להוכיח את האמיתות של הטענה (איך יודעים‬
‫שהטענה אכן אמיתית)‪.‬‬
‫הערכת הטיעון‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫בהירות‪ :‬האם הטיעון מפורש‪ ,‬בהיר‪ ,‬וחד משמעי?‬
‫רלוונטיות‪ :‬האם ובאיזו מידה ההסבר או הראיה מובילים‬
‫לטענה?‬
‫מקובלות‪ :‬האם הצדקת הטיעון מקובלת בדיספלינה?‬
‫מספיקות‪ :‬האם ובאיזו מידה הראיות וההסברים מספיקים‬
‫בכדי לבסס את הטענה? האם ובאיזו מידה ההצדקה‬
‫מתייחסת ומתמודדת עם טיעונים‪ ,‬ראיות והסברים מנוגדים‬
‫או חלופיים?‬
‫מבנה הטיעון בפתרון בעיות‬
‫בפיזיקה‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫הטענה שיש להתייחס אליה במקרה של פתרון בעיות‬
‫בפיזיקה היא התשובה או הפתרון האפשרי לבעיה‪.‬‬
‫נחפש את העיקרון‪/‬הכלל‪/‬החוק הפיזיקלי העומד‬
‫בבסיס הבעיה‪.‬‬
‫נזהה את המקרה הפרטי של אותו עקרון בבעיה‪.‬‬
‫השילוב בין הכלל לבין המקרה הפרטי משמש כהסבר‬
‫תיאורטי התומך בטענה‪.‬‬
‫נחפש ראיה לכך שזהו אכן המקרה הפרטי (בדרך‬
‫כלל הראיה מופיעה כנתון או כיוצאת מתוך הנתון)‪.‬‬
‫מפה של מבנה הטיעון בפתרון‬
‫בעיה בפיזיקה‬
‫טענה‬
‫עיקרון‪/‬כלל‬
‫פיזיקלי‬
‫השילוב בין העיקרון‪/‬הכלל לבין‬
‫המקרה הפרטי משמש הסבר‬
‫תיאורטי התומך בטענה‬
‫מקרה‬
‫פרטי של‬
‫העיקרון‬
‫ראיה‬
‫דוגמה מתוך בגרות בחשמל‪,‬‬
‫תשנ"ד‪ ,‬שאלה ‪5‬‬
‫סעיף ג‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫טענה‪ :‬כיוון הזרם הוא מ‪ D -‬ל‪.E -‬‬
‫עיקרון‪/‬כלל פיזיקלי‪ :‬התשובה נשענת על שלושה‬
‫עקרונות‪ :‬הראשון הוא כלל לנץ (מבוקש כבר בסעיף‬
‫ב' של השאלה)‪ :‬זרם מושרה מעכב את סיבת יצירתו‪.‬‬
‫השני הוא שכיוון הזרם נקבע על פי כלל יד ימין‪.‬‬
‫השלישי הוא התלות של השטף המגנטי בשטח‪.‬‬
‫המקרה הפרטי של העיקרון‪/‬כלל‪ :‬השטף דרך‬
‫המסגרת גדל פנימה וכדי ליצור שטף החוצה המנוגד‬
‫לשינוי‪ ,‬הזרם במסגרת יהיה נגד כיוון השעון‪.‬‬
‫ראיה‪( :‬מבחינים מהנתון) כשהמסגרת נעה ימינה‪,‬‬
‫לאזור השדה‪ ,‬השטח המכוסה בקווי שדה מגנטי‬
‫הכלוא בתוכה אכן גדל‪.‬‬
‫מפת הטיעונים‬
‫דוגמה מתוך בגרות במכניקה‪,‬‬
‫תשנ"ד‪ ,‬שאלה ‪3‬‬
‫סעיף א‬
‫*נתייחס כאן רק להסבר ולא לכיוון התאוצה‬
‫• טענה‪ :‬המשקולת מואצת אף על פי שגודל מהירותה קבוע‬
‫• עיקרון פיזיקלי‪ :‬שני עקרונות עומדים כאן בבסיס התשובה‪:‬‬
‫הראשון הוא שתאוצה היא קצב שינוי המהירות‪ .‬השני הוא‬
‫שאת המהירות ניתן לאפיין על ידי גודל ועל ידי כיוון‪ .‬הקשר בין‬
‫העקרונות‪ :‬התאוצה קיימת אם יש שינוי בגודל המהירות או אם‬
‫יש שינוי בכיוון המהירות (או אם יש שינוי בשניהם)‪.‬‬
‫• מקרה פרטי‪ :‬בשאלה זו גודל מהירות המשקולת קבוע אך‬
‫הכיוון משתנה‪.‬‬
‫• ראיה‪ :‬הגודל הקבוע של המהירות נתון בשאלה; ואת שינוי‬
‫הכיוון ניתן לראות מן הציור הנתון‪ :‬בחלק התחתון של‬
‫האליפסה רואים חץ שמאלה (כיוון תנועה שמאלה) ובחלק‬
‫העליון של האליפסה רואים חץ ימינה (כיוון תנועה ימינה)‪.‬‬
‫הערה‪ :‬ניתן להתייחס גם על פי שיקולים דינמיים‪.‬‬
‫מפת הטיעונים‬
‫תודה‬
‫ד"ר אמנון גלסנר‬
[email protected]
‫צילה חורש‬
[email protected]