חומרי לימוד ותוכניות לימודים שפותחו על ידי צוות בית המדרש
קישור לאתר קשת מדעים https://amoscohn.com/
באתר תוכלו למצוא חומרים ותוכניות לימודים בפיזיקה מחקרית, שפותחו על ידי עמוס כהן למען התלמידים והמורים בפיזיקה ובמתמטיקה:
בסעיף: תחומי חקר:
תוכנית לחקר קרומי סבון ופתרון בעיות מתמטיות מהחיים
תוכנית לחקר הקשת בענן – לרבות הבניית מושגים הדרושים לחקר.
מטוטלת פוקו – על הכנת מתקן תצוגה מדעי ועל הכנת שילוט מסביר.
סוגיית הברכיסטוכרון
אור וצבע וכן, חומרים רבים בסעיף: הוראת חקר , ובסעיפים: ספרים , מאמרים
עבודת סיכום שנה ב' בבית המדרש 'נקודת ארכימדס': עבודתו של ליאור קרן על צילום שלירן (2017):
צילום שלירן הוא טכניקה המאפשרת לראות ולצלם תופעות טבע המתאפיינות בשינויים במקדם השבירה של תווך שקוף כמו אוויר. את העבודה המתוארת בסרטון הזה עשיתי מסגרת הלימודים שלי בבית המדרש 'נקודת ארכימדס' שבמרכז אחר"ת בגליל המערבי.
https://www.youtube.com/watch?v=15TgecmiC9o&t=3s
כותב ליאור קרן: החלטתי ליצור סרט קצר המסביר את צילום שלירן ואת המחקר שעשיתי השנה, בבית המדרש 'נקודת ארכימדס' במרכז אחר"ת.
הסרט באורך 31 דקות, לכן אני ממליץ לצפות בו כשיש לכם זמן וסבלנות לזה.
https://youtu.be/15TgecmiC9o
פרס גור אריה לעבודת גמר מצטיינת בפיזיקה הוענק ביום חמישי, ה' בטבת תשע"ו 17.12.2015 על ידי המִנהל לחינוך התיישבותי, פנימייתי ועליית הנוער,
לתלמידה: ליאור אטיאס מבית הספר מנור כברי, על מחקרה: כוסות יין מזמרות.
מנחה העבודה: שי חרזי – בוגר בית המדרש 'נקודת ארכימדס' ומרכז הפיזיקה במנור כברי.
מאמר על מרכז אחר"ת – ב'תהודה' – עיתון מורי הפיזיקה בישראל: רייך, משה; כהן, עמוס; הוכשטטר, יותם (2009). אחר"ת – אחוות חוקרים רב-תרבותית: המרכז היהודי ערבי לעבודות חקר בפיסיקה בגליל המערבי.
"תהודה", כרך 28, חוברת מס' 1 – 2, עמ' 53 – 62 . כסלו תש"ע, דצמבר 2009 .
http://ptc.weizmann.ac.il/_Uploads/dbsAttachedFiles/53-62(1).pdf
כהן, עמוס (2009). חליפת מכתבים בין ילד סקרן לבין מדען: מעשה בקרן אור – על חליפת המכתבים בין עמוס כהן לפרופ' עמוס דה שליט.
"תהודה" עיתון מורי הפיזיקה, כרך 28, חוברת מס' 1 – 2, עמ' 11 – 13 . כסלו תש"ע, דצמבר 2009.
http://ptc.weizmann.ac.il/_Uploads/dbsAttachedFiles/11-13.pdf
וכן, ראו במאמר המערכת של "תהודה", כרך 28, חוברת מס' 1 – 2,:
http://ptc.weizmann.ac.il/_Uploads/dbsAttachedFiles/3-4.pdf
ד"ר פאול גלוק פרסם בחודש מרץ 2015 כתבה על מרכז אחר"ת בכתב עת בריטי להוראת הפיזיקה:
היוזמה לפרויקטים בבית הספר התיכון
Gluck, Paul (2015). An initiative for high school projects. Physics Education, 50, (2).
NEWS, pp. 133-134.
שם כתב העת הוא: Physics Education הוא המקביל הבריטי
לכתב העת האמריקני להוראת הפיזיקה The Physics Teacher.
שניהם ירחונים מעולים, שמופיעים מדי חודש, פרט לחופשת הקיץ הארוכה.
ספר המצביע על דרך החקר באמצעות פרויקטים מדעיים יצירתיים ותומך בדרך של מרכז אחר"ת:
כהן, עמוס (2001). טוב מעשה במחשבה תחילה: מדריך ללמידה באמצעות פרויקטים מדעיים יצירתיים.
תל אביב: מכון מופ"ת.
באתר מכון מופ"ת:
http://www.mofet.macam.ac.il/ktiva/publish/catalog/Pages/Kalil/tovmase.aspx
ספר חדש:
כהן, עמוס וכהן שניר, אורית (2019). מעשה ומחשבה בחקר המדעי: דיאלוגים על חקר וגילוי במדעים ובמתמטיקה, בנייה ופיתוח של פרויקטים מדעיים יצירתיים.
תל אביב: מכון מופ"ת. יצא לאור.
ספר חדש: וקסלר, הגר וקפון, שולמית (2018). קרינה אלקטרומגנטית – עקרונות, שימושים והחלטות
הספר מסביר בשפה שווה לכל נפש, ללא שימוש בנוסחאות מתמטיות, את העקרונות המדעיים והשימושים הטכנולוגיים של קרינה אלקטרומגנטית בחיינו. מטרת הספר לתת לתלמידים כלים להשתתפות מושכלת בדיון אזרחי בנושא.
התלמידים של היום הם אזרחי המחר, וגם לאלה שלא יתמחו במדעים, כדאי להכיר את נושא הקרינה האלקטרומגנטית, כדי לדעת כיצד להשתמש באופן נבון וזהיר במכשירים פולטי קרינה, כדי לדעת אילו שאלות כדאי לשאול בנוגע אליהם, כדי להעריך את המידע המגיע אליהם בנושאים אלה, וכדי לקבל החלטות מושכלות בנושא בתנאי אי-ודאות וריבוי דעות סותרות של אנשי מקצוע ובעלי אינטרסים.
הכותבות: ד"ר הגר וקסלר היא מרצה וחברת סגל מחקר בפקולטה לפיזיקה בטכניון
פרופ"מ שולמית קפון היא חברת סגל אקדמי בפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה בטכניון
הספר יצא לאור בספטמבר 2018
לפרטים: פרופ"מ שולמית קפון, הפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה, הטכניון – מכון טכנולוגי לישראל.
דוא"ל: skapon@technion.ac.il , טלפון: 048293110
דוגמה ליחידת לימוד אשר בונה את המושגים המרכזיים במתמטיקה – תוך עבודה במעבדת פיזיקה: רייך משה (2000). מתמטיקה במעבדה. תוכנית לימודים הבונה את המושגים החשובים במתמטיקה – תוך עבודת המעבדה בפיזיקה, יצירת הצורך והענקת המשמעות למושגים אלו – הלכה למעשה.
באוגוסט 2016 , יצא לאור גיליון של 'תהודה' – עיתון מורי הפיזיקה.
בגיליון המסכם את תשע"ו שלושה מאמרים משלנו, מבית המדרש 'נקודת ארכימדס' וממרכז אחר"ת!
- הזוויות הקסומות של הטבע – מאת עמוס כהן ואורית כהן שניר.
- שרשרת מחליקה משולחן – מאת יפתח נבות ועמית זיו.
- שרשרת בסיבוב – מאת יפתח נבות ועמית זיו
ניתן לעיין בכל חוברות 'תהודה': לחפש במנוע החיפוש: אתר מורי הפיזיקה, ולבחור בצד הימני של המסך, לשונית: 'תהודה'
החוברת: תהודה, כרך 34 חוברת 1-2 , אוגוסט 2016
http://ptc.weizmann.ac.il/?pg=Editions&Page=1&EditionID=71
שני מאמרים של ד"ר יפתח נבות מתפרסמים בגיליון של 'תהודה' עיתון מורי הפיזיקה בישראל, כרך 33 גיליון 1-2, יולי 2015 .
ד"ר יפתח נבות הוא בוגר בית המדרש 'נקודת ארכימדס', איש ההיטק ומורה לפיזיקה בבית הספר הרב תחומי עמל עמק חרוד.
המאמרים:
גלי קול באוויר ואופטיקה גאומטרית
http://ptc.weizmann.ac.il/_Uploads/dbsAttachedFiles/45-51.pdf
גלי קול באוויר ועקרון אי הוודאות
http://ptc.weizmann.ac.il/_Uploads/dbsAttachedFiles/52-59.pdf
באוגוסט 2018 יצא לאור כרך 36 של 'תהודה' עיתון מורי הפיזיקה בישראל ובו מאמר נוסף של ד"ר יפתח נבות, מדריך בבית המדרש 'נקודת ארכימדס' במרכז אחר"ת:
נבות, יפתח (2018). הדב הצף. עמ' 4 – 18 . 'תהודה' עיתון מורי הפיזיקה בישראל, כרך 36 .
https://ptc.weizmann.ac.il/_Uploads/dbsAttachedFiles/4-18(1).pdf
מאמר של בועז רון זוהר – בתהודה – עיתון מורי הפיזיקה בישראל:
בועז רון-זוהר (2012). מדידת רדיוס של גרעין כוכב שביט.
"תהודה" – עיתון מורי הפיזיקה בישראל, כרך 30 , חוברת מס' 2 .
http://ptc.weizmann.ac.il/_Uploads/dbsAttachedFiles/5-13.pdf
עדכונים מבועז רון זוהר על הקשרים עם פרויקט פולקס טלסקופים רובוטיים – באנגלית: נכון ליום 26.2.2015
קישור למאמר באנגלית בעיתון ישראל היום:
http://www.israelhayom.com/site/newsletter_article.php?id=1119&r=1
קישור לעדכון ישן של בועז באתר של פולקס:
http://www.faulkes-telescope.com/news/2252
ttp://www.portaltotheuniverse.org/blogs/posts/view/30758/
חקר הקשת בענן במרכז אחר"ת ובמכללת אורנים:
סרטון: קשת בענן החוג למדעים באורנים ד"ר עמוס כהן ומיכל שוורצזון
https://www.youtube.com/watch?v=7zSyblgPKL0
המתקן הייחודי הזה, המייצר קשת בענן – מאפשר לנו לחקור וללמוד על מגוון התופעות האופטיות והמתמטיות הבאות לידי ביטוי בתופעה המכונה: הקשת בענן.
המתקן הראשון נבנה על ידי ד"ר עמוס כהן בקיבוץ מעוז חיים ונמצא כיום במכללת אורנים.
מתקן נוסף נמצא במרכז אחר"ת בגליל המערבי.
המאמר: "קשת בענן – ים של טיפות ואור"
כהן, עמוס (1987). קשת בענן – ים של טיפות ואור. מדע, כרך ל"א חוברת 2. דצמבר 1987,
עמ' 74 – 79. ירושלים: מוסד ויצמן לפרסומים במדעי הטבע ובטכנולוגיה.
קשת-בענן-טיפות-אור
המאמר זכה לפרס לכתיבה מדעית פופולרית ע"ש פרופ' רפאל פרוינד. הפרס הוענק ביום 12.6.1989 על-ידי משפחת פרוינד, האוניברסיטה העברית בירושלים – המחלקה לגיאולוגיה ומוסד ויצמן לפרסומים במדעי הטבע ובטכנולוגיה – 'מדע' עיתון מדעי לכל.
סוגיית הברכיסטוכרון – בעיית הזמן המינימלי
הגולש שמשיג את כולם: בעיית הברכיסטוכרון Brachistochrone
בשנת 2010 הותקנו בארבעת בתי הספר של מרכז אחר"ת גליל מערבי שבעה מתקני הדגמה מעיינים
באדיבותה של קרן רוטרי מעלות ורוטרי ישראל.
אחד המתקנים הנו מתקן הברכיסטוכרון.
בשנת 2014 הותקן מתקן הברכיסטוכרון גם במכללת אורנים.
סרטון: סוגיית הברכיסטוכרון מסביר ומספר ד"ר עמוס כהן:
https://www.youtube.com/watch?v=U2i-19yO5mU
בעיית הברכיסטוכרון היא אחת הבעיות המפורסמות במתמטיקה ובפיזיקה של המאה ה- 17, שעוררה וקידמה את חקר בעיות הקיצון. בעיה זו קשורה למאבק בין לייבניץ וברנולי, שייצגו את האסכולה האירופאית לבין ניוטון, שייצג את האסכולה הבריטית.
בעיית הברכיסטוכרון: כיצד נתכנן מסלול גלישה מנצח. מסלול שהגולש בו ישיג את כל הגולשים במסלולים האחרים. בעיה זו יכולה לבוא לידי ביטוי בהחלקה על שלג, במגלשה בפארק מים, בגלישת קרונית על מסילה, וכו'.
יש למצוא את המסלול המיטבי (האופטימלי) שהגולש בו, בהשפעת כוח הכובד ובהעדר חיכוך – יגיע בזמן הקצר ביותר, וישיג את המתחרים במסלולים האחרים.
נקודת היציאה A (הגבוהה) ונקודת הסיום B (הנמוכה) נמצאות על מישור אנכי אחד.
הגוף יוצא מנקודת היציאה במהירות התחלתית אפס.
המונח ברכיסטוכרון Brachistochrone מקורו ביוונית והוא נגזר משתי מילים:
הקצר ביותר bracistoz (brachistos)
הזמן, משך הזמן cronoz (chronos)
הברכיסטוכרון היה התואר בו זכה המנצח בתחרויות האולימפיות באתונה, הרץ שהגיע ראשון במרוץ המרתון. כל הגברים הצעירים באתונה העתיקה שאפו לזכות בתואר הברכיסטוכרון!
צלילי הפיזיקה – ניסוי חקר עם תלמידים: גלים עומדים במיתר
פרק בתוך ספר, הדן בלמידה מבוססת חקר ופרויקטים עם תלמידים
Krupnik-Gottlieb, Michal and Cohn, Amos (2015). Physics and Medicine in Industry:
A Unique PBL Model that Combines Science, Medicine and Entrepreneurship for High
School Gifted and Talented Students. In Hava E. Vidergor & Carole Ruth Harris (Eds.),
Applied Practice for Educators of Gifted and Able Learners. Foreword by Ellen Winner.
(Chapter 24, pp. 527 – 542). Rotterdam, The Netherlands: Sense Publishers.