יום שלישי, 22 בדצמבר 2009

שאלות ותשובות על אודות המאיץ

אני מצרף את כל השאלות שנשאלתי בעת האירוח בפורום מדע וחברה של גליליאו ואת התשובות שלי עליהן.

רון: אפשר לקבל תיאור בשפה (לא מקצועית) של הניסויים המתוכננים, והמטרות שלהם, כשתגיעה ההפעלה לרמת האנרגיה המלאה שהמאיץ יכול לספק? ובאופן ספציפי: עד כמה יסודיים החלקיקים אותם אפשר יהיה לייצר?

יום שבת, 19 בדצמבר 2009

אני מתארח בפורום מדע של גליליאו

שלום לכל הקוראים של הבלוג,
בגיליון דצמבר 2009 של מגזין גליליאו התפרסם מאמר שלי, "המאיץ הגדול וסודות היקום", אודות מאיץ החלקיקים LHC.
ביום שלישי הקרוב (22 בדצמבר), בשעות 22-19, אתארח בפורום מדע וחברה של גליליאו.
כולם מוזמנים לבקר בפורום ולשאול אותי שם שאלות הנוגעות למאיץ ה-LHC ולפיזיקה של חלקיקים בכלל.
נתראה שם,
אריה

יום רביעי, 16 בדצמבר 2009

מומנט - על מקור המילה והשימוש בה בפיזיקה

בעקבות הרשימה הקודמת אודות הסביבון, וההערה של אריאל לרשימה ההיא, התחלתי לחשוב למה בעצם כל הנושא של תנועה סיבובית כל כך מבלבל, למרות שאנו פוגשים בו הרבה בחיי היום יום. אני חושב שאחת הבעיות היא בחירת שמות לא מוצלחים. המילה מומנט (או מומנט כוח) שמהווה מושג מרכזי בתנועה סיבובית הגיעה לעברית משפות אירופאיות (moment of force באנגלית). הצרה היא שמושג מרכזי אחר בתנועה סיבובית נקרא בשם דומה: מומנט התמד (moment of inertia). מומנט הוא המקבילה של כוח בתנועה סיבובית, ואילו מומנט התמד הוא המקבילה של מסה, כלומר מדובר במושגים שונים, והשמות הדומים מבלבלים.

למה סביבון לא נופל?

גיל, חבר ותיק, שלח לי שאלה במייל:
לכבוד החנוכה, אולי תוכל להסביר בפשטות מדוע כשמסובבים סביבון הוא לא נופל? – הסבר שגם ילדים קטנים יבינו (וגם אני).
אפשר גם להעמיק לכיוון הגירוסקופ, יו-יו, כוח קוריוליס...
ובכן, השאלה הזו בכלל לא פשוטה - תנועה סיבובית היא אחד הנושאים המסובכים ביותר לתלמידי פיזיקה בתיכון. הסבר מצוין שמיועד לילדים מופיע בגיליון דצמבר 2009 של גליליאו צעיר במדור של בת-שבע וגון, אך התשובה המלאה די מורכבת. נדמה לי שעושים ניתוח מלא של תנועת סביבון בקורס מכניקה לתלמידי פיזיקה לתואר ראשון. אנסה בפוסט הזה לעשות משהו באמצע.

יום שלישי, 1 בדצמבר 2009

המשימה: לעניין את התלמיד

"איך היה בבית ספר?”. “מעניין!". לא שומעים שיחה כזו בין הורה לילד, מהסיבה הפשוטה שהלימודים בבית הספר, בדרך כלל, לא מעניינים. ובסופו של דבר את מי זה מעניין אם השיעורים מעניינים או לא? הרי יכולת התלמידים, וכתוצאה מכך גם יכולת המורים, נמדדות לפי תוצאות המבחנים. ואולם, על מנת להצליח במבחנים צריך ללמוד את החומר ואת זה קשה לעשות כשהשיעורים כל כך משעממים. צריך להודות שבימינו קשה עוד יותר לעניין את התלמידים מבעבר. שלושת "האויבים" הגדולים שהשתלטו על חיינו במהלך 15 השנים האחרונות - הטלפון הנייד, הטלוויזיה הרב-ערוצית והאינטרנט - הביאו לאורח חיים מהיר, דינמי ומלא בגירויים מידיים. לא קל להתחרות מולם, אבל זה אפשרי, ולשם כך יש להכשיר את המורים ולהעניק להם את הכלים הנחוצים לקרב על ליבו של התלמיד.

אני רואה שלושה כלים מרכזיים שיכולים לשרת את המורים בדרך לשם. ראשית, עליהם להכיר את השפה של התלמידים ולהשתמש בעולם המושגים שלהם, אחרת אף אחד לא יקשיב להם. זה לא מסובך, רק דורש עדכון תקופתי לגבי "מה הולך היום”. הנקודה השנייה היא מערך שיעור מסודר שמוביל את התלמידים באופן לוגי מנקודה אחת לבאה אחריה, ומהמוחשי אל המופשט. תלמיד שמאבד את הקו שטווה המורה יתקשה לחזור ולהשתתף בשיעור. הנקודה השלישית היא גורם ההפתעה. אופן ההתקדמות במהלך השיעור, ובעצם גם לאורך השנה, צריך להיות מסודר והגיוני, אבל הפתעות שצצות מדי פעם ממקדות את תשומת הלב ושומרות על ערנות מתמדת. התנסות בחפירה ארכאולוגית או ביקור במעבדת לייזרים הן דוגמאות להפתעות כאלו. חשיפת בני הנוער לחזית המחקר אינה אמורה להיכנס במקום מקצועות הבסיס, אלא בנוסף להם. זו הזדמנות להראות לתלמידים את הקשר של הלימודים לעולם האמיתי ולספק להם חוויה שיכולה להיחרט בזיכרונם ולעזור להם בכל מקצוע שבו יבחרו בעתיד. אגב, ההפתעות לא חייבות להגיע מחזית המחקר. גם סדרת הדגמות מלהיבות בשיעור פיזיקה או משפט דמה לאישיות היסטורית יכולות להפוך נושא משמים לחוויה מרעננת.

המורים שוכחים לעתים את התפקיד האמיתי שלהם. שמעתי לפני מספר חודשים איש חינוך בכיר אומר שתפקידו המרכזי של המורה בעולם המודרני לשמש כמתווך בין התלמיד לבין המידע שמצוי באינטרנט בשפע. אני מתנגד לכך מכל וכל. המורים נמנים עם האנשים המשפיעים ביותר בחייו של התלמיד, ומי מאתנו לא זוכר מורה מסוים או אפילו שיעור בודד, שהשפיעו עליו עד כדי גיבוש דעה או אפילו בחירת מקצוע בשלב מאוחר יותר בחיים. בעיניי, מורה אינו משגיח על קבוצת ילדים, אינו מתרגל לקראת בחינות ובוודאי שאינו מתווך - מורה הוא מחנך שעוזר לקבוצת אנשים להכיר טוב יותר את העולם ולגבש את הדרך העצמאית שלהם, ואת כל זה קשה לעשות כשהתלמידים בקושי מקשיבים לך.

על מנת להגיע למצב שבו השיעורים מרתקים את התלמידים, מערכת החינוך צריכה להשקיע קודם כל במורים עצמם, גם בשכר הוגן שיכלול את שעות ההכנה לשיעור כמרכיב חשוב וגם בהכשרה ראויה. אני רואה שלושה נדבכים בהכשרה המתמשכת של המורה. ראשית, המורים צריכים להגיע למצב של שליטה מעולה בחומר, ואת זה ניתן להשיג בעזרת אנשי אקדמיה שיסייעו להם. ההשקעה תחזור בסופו של דבר לילדים של אותם חוקרים, דרך המורים, ולכן יש סיכוי טוב שיהיו מתנדבים למשימה. שנית, יש לעזור למורים לשפר את יכולת ההופעה מול התלמידים. יכולת הופעה היא אמצעי שליטה מרכזי בידי המורה, משום שהיא מאפשרת להעלות את יכולת הקליטה של התלמידים, ולא פחות חשוב – להעלות את ההערכה הכללית כלפי המורה. גם פה אפשר להיעזר באנשי מקצוע. כל כך הרבה יועצי תקשורת מסתובבים בכנסת - אולי ניתן לגייס אותם למשהו חשוב באמת. הנקודה השלישית, והמסובכת יותר, היא בניית מערכי שיעור מעניינים. אחד הדברים שהייתי רוצה לעשות בעתיד הוא העברת השתלמויות למורים שיעסקו בבניית מערכי שיעור אטרקטיביים. יחד עם זאת, אני מודע לכך שהגורם החשוב כאן הוא הדמיון האישי של המורה, וכל מורה צריך לגבש את מערך השיעור הסופי בהתאם ליעדים שלו וליכולות שלו. מורה שמחזיק בידיו ארסנל של כלי הוראה ומשלב אותם במהלך שנת הלימודים יכול להשיג עניין מתמשך של התלמידים ובמקרים רבים אף למנוע מראש בעיות משמעת.

יחד עם אשתי ג'ודי עסקתי בשנים האחרונות בפיתוח תוכניות העשרה במדעים לתלמידי תיכון שמבקרים במכון ויצמן, ובתהליך ארוך של למידה הצלחנו להבין מה מלהיב אותם ומה מעניין אותם. הפיכת בית הספר עצמו לסביבה מעניינת ומאתגרת היא משימה קשה יותר, ואני מודע לכך שלא די ברעיונות, אלא יש לנסות אותם בשטח בפריסה רחבה, להשתפר כל הזמן וללמוד מטעויות. ולמרות הכול, המשימה הזו אפשרית.

לקריאה נוספת: "למה מורים נשחקים?" מאת אורן פרבר בבלוג מדע ושאר רוח