PODRĘCZNIKI
Rachunek wektorowy w fizyce szkolnej
Już w szkole podstawowej na lekcjach fizyki mówi się uczniom, że wektor to taki odcinek skierowany, taka strzałka oraz podaje się, że ma on punkt przyłożenia, kierunek, zwrot i wartość. Uczy się rysować taki odcinek, zaznaczać jego punkt przyłożenia, rysować jego długość w pewnej skali, czyli podawać jego wartość.
Problemy pojawiają się w szkole średniej, gdy nie da się już ignorować własności wektorowych takich wielkości jak prędkość czy przyspieszenie. Nie wystarcza już wtedy opis graficzny wektorów, potrzebny jest ich opis algebraiczny do prowadzenia obliczeń, sporządzania wykresów zależności tych wielkości od czasu, ich interpretowania.
Niniejszy artykuł ma pomóc uczniom w zapoznaniu się z językiem algebraicznym opisu wektorów, jego zrozumieniu w intuicyjny sposób.
"Co to jest funkcja falowa i po co jej używamy"
Czy masz problemy ze zrozumieniem czym jest funkcja falowa? Interesuje Cię fizyka kwantowa, ale masz problemy, aby przywyknąć do pojęcia funkcji falowej? Nie wiesz co za tym tak faktycznie się kryje? Po co właściwie wymyślono to pojęcie? Mój artykuł być może pomoże ci pokonać powyższe problemy. Przeczytaj go.
Jak interpretować ujemną energię cząstek kwantowych?
Jakiś czas temu trafiła w moje ręce pozycja „Krótka historia Stephena Hawkinga“ Kitty Ferguson. Nie mam czasu na czytanie książek beletrystycznych o nauce, ale tę wyjątkowo otrzymałem w prezencie za udział w programie radiowym „Klub ludzi ciekawych wszystkiego“ w PR2. Była akurat audycja o współczesnych teoriach grawitacji, w tym teorii kwantowej grawitacji.
W tej sytuacji nie było sposobu, żeby nie przeczytać książki. Co do jej treści merytorycznej trudno mieć zastrzeżenia, ale zaintrygowała mnie próba autorki wyjaśnienia czym jest promieniowanie Hawkinga przy pomocy istnienia cząstek kwantowych o ujemnej energii, którą podjęła na stronach 99-102.
Wykresy funkcyjne w fizyce szkolnej
Wykresy funkcyjne w fizyce szkolnej, jak to pamiętam z moich czasów uczniowskich, zawsze stanowiły problem. Jednak wtedy nie były one jakoś specjalnie egzekwowane. Wypadało je rozumieć dopiero na poziomie szkoły średniej, gdy pojawiały się szczególnie w pytaniach przy okazji różnych testów.
Wydaje się, że dopiero reforma gimnazjalna i pojawienie się matury w przeważającej postaci testowej, również z fizyki, będącej przepustką na studia niejako wymusiły awans wykresów funkcyjnych jako narzędzia do szybkiego diagnozowania stanu wiedzy maturzystów. Tym samym spowodowało to zwiększone wymagania co do ich rozumienia już na poziomie gimnazjum.
Obecne przywrócenie szkoły podstawowej nic tu nie zmienia. Wśród treści nauczania - wymagań szczegółowych zawartych w nowej podstawie programowej w zakresie fizyki (1) można znaleźć następujący wymóg przekrojowy.
Uczeń: wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu, ilustruje je w różnych postaciach.
W dziale ‘Ruch i siły’ w punkcie 6 pojawia się z kolei takie to wymaganie.
Uczeń: wyznacza wartość prędkości i drogę z wykresów zależności prędkości i drogi od czasu dla ruchu prostoliniowego odcinkami jednostajnego oraz rysuje te wykresy na podstawie podanych informacji.
Mając powyższe na uwadze postanowiłem przedstawić mały wykład w przedmiocie sztuki rozumienia i analizowania wykresów funkcyjnych, na takim poziomie przystępności, który mam nadzieję, że będzie użyteczny nie tylko dla uczniów szkół średnich, ale także i podstawowych.
(1) ROZPORZĄDZENIE MINISTRA EDUKACJI NARODOWEJ z dnia 14 lutego 2017 r. w sprawie podstawy programowej wychowania przedszkolnego oraz podstawy programowej kształcenia ogólnego dla szkoły podstawowej, w tym dla uczniów z niepełnosprawnością intelektualną w stopniu umiarkowanym lub znacznym, kształcenia ogólnego dla branżowej szkoły I stopnia, kształcenia ogólnego dla szkoły specjalnej przysposabiającej do pracy oraz kształcenia ogólnego dla szkoły policealnej