ערכות לניסויי בית באופטיקה ובמכניקה

הכנס הארצי השנתי של מורי הפיזיקה - תשע"ה

סדנאות "30 – הלכה למעשה", מושבים מקבילים, סבב שני

 

אורלי שטטינר

orlyst@cet.ac.il

התיכון הווירטואלי, המרכז לטכנולוגיה חינוכית

 

התיכון הווירטואלי הוא מיזם משותף של מט"ח, קרן טראמפ ומשרד החינוך, שמטרתו להעלות את מספר התלמידים הלומדים ומצליחים במתמטיקה ובפיזיקה ברמת 5 יח"ל.

במסגרת זו פותחו 3 ערכות מעבדה: אופטיקה, מכניקה וחשמל. ערכות אלו מחולקות לבתי הספר עבור התלמידים והן משמשות לביצוע של 10 ניסויי חובה )ומספר ניסויי רשות נוספים(, אותם מבצעים התלמידים במהלך לימודיהם, בכיתות י י"ב. הערכות מלוות בתדריכי מעבדה מפורטים ומתוקשבים וכן בסרטוני הדגמה.

בסיום שנת הלימודים הקרובה ייבחנו תלמידי י"ב בבחינת המעבדה על הניסויים אותם ביצעו באמצעות הערכות.

רצף במהלך ההוראה: הניסויים משתלבים ברצף ההוראה במהלך כל לימודי הפיזיקה בתיכון.

דרישות מוקדמות: מיומנויות אקסל, היכרות עם תוכנת גאוגברה.

מטרות:

  1. בתחום התוכן: התלמידים ילמדו לבצע ניסויים בתחומי התוכן הנלמדים (אופטיקה: חוק סנל, עדשות. מכניקה: תנועה קצובה, זריקה אופקית, שימור תנע במישור. אלקטרומגנטיות: כא"מ ומתח הדקים, גלוונומטר טנגנטי, פרמטרים המשפיעים על מוליכות). התלמידים ישערו השערות, יחברו את מערכי הניסוי, ישנו פרמטרים שונים וימדדו אחרים, ינהלו רישום מסודר של תוצאות המדידות )בטבלאות ובגרפים( וינתחו אותם, תוך התייחסות מעמיקה לנושא שגיאות מדידה, יעמיקו בנושא דרך שאלות חשיבה מעבר להיקף החומר הנלמד בכיתה.
  2. בתחום החוויתי: התלמידים יכירו את הנושאים הנלמדים בתכנית הלימודים באופן חווייתי, דרך התנסות חושית ועבודה בקבוצות, באופן שיקרב אותם לפיזיקה ויעצים את חוויית הלמידה. עבור תלמידי התיכון הווירטואלי חוויה זו חשובה במיוחד לאור הלימוד המתמשך באמצעות המחשב ולנוכח היעדר כיתות מעבדה מסודרות ומצוידות בתחומי בתי הספר שלהם.
  3. בתחום דרכי למידה ועבודה: במהלך שנות הלימוד של התלמידים בתיכון הווירטואלי מתקיימים לפחות שני מפגשים עם התלמידים פנים אל פנים. במהלך המפגשים הללו מושג דגש על מיומנויות חקר וניסוי, והמורים מבצעים חלק מהניסויים ביחד עם התלמידים וכן מנחים אותם בביצוע הניסויים האחרים. הניסויים מתבצעים בליווי של סרטוני הדגמה ותדריכים מתוקשבים מפורטים, המלווים את התלמיד צעד צעד בביצוע הניסוי ובניתוח תוצאותיו.

חומרי עזר נדרשים: ערכות המעבדה של מטח, מחשבים, גישה לאינטרנט, גישה לתדריכים המתוקשבים ולסרטונים. דוגמאות לחומרים אלו יוצגו בעמדה.

משוב לתלמידים:

לאחר ביצוע של כל ניסוי (המוגדר על ידי המורה לתאריך מסוים), התלמידים מגישים את דו"ח המעבדה המתוקשב למורה לבדיקה (דרך מערכת ניהול הלמידה של מטח והתיכון הווירטואלי). המורה בודק ביסודיות את הדו"ח ומתייחס (מילולית) לתשובות התלמידים, תוך הסבת תשומת ליבם לבעיות שעלו ולדברים אחרים שרצוי לשים לב אליהם. הדו"ח עם המשוב מוחזר לתלמיד ובמידת הצורך הוא חוזר על הניסוי ומגיש שנית את הדו"ח. שלבי המשוב והתיקון יכולים לחזור מספר פעמים, לפי החלטת המורה ומידת הרצון של הילד לשפר את הציון, ובסיום התהליך המורה נותן ציון מספרי. ציונים אלו נלקחים בחשבון כחלק מציון המגן של התלמיד לבחינת המעבדה.