Improvizovaný experiment a jeho význam a pri porozumení fyziky

1. Improvizovaný experimenta jeho význam a pri porozumení fyziky Valko Pavol Smolenice, jar 2009 http://www.valko.net valko@elf.stuba.sk

2. Aký je význam experimentu pri vyučovaní fyziky v súčasnosti ? • cieľom vedeckého experimentu je overenie teórie (pracovnej hypotézy) • cieľom pedagogického experimentu je dokázať pravdivosť prednášanej látky, obsahu učebnice • pedagogický experiment má zmysel len pre žiakov ktorí sa o pravdu (realitu) zaujímajú • má zmysel len ak títo žiaci disponujú aparátom použiteľným pri analýze dosiahnutého výsledku • existuje vôbec "motivačný" význam experimentu? • Otázka povahy pravdy v našej spoločnosti

3. Život ako experiment • naša každodenná existencia je kontinuálnou postupnosťou fyzikálnych experimentov • schopnosť tieto "experimenty" vidieť • schopnosť definovať problém (úlohu) • schopnosť realizovať kontrolný experiment • pozorovanie nepochopiteľného javu má evokovať kontrolný experiment • cieľom nie zložitý ale jednoduchý experiment • čo neplatí nutne o zložitosti jeho následnej analýzy a je vari najlepšou výzvou pre zdokonalenie v riešení fyzikálnych úloh

4. Improvizácia a osobnosť • snaha o jednoduchosť experimentu stimuluje • rozvoj improvizačných schopností • zjednodušenie (analýzu) problematiky • umožňuje pochopiť "krásu" triviálneho experimentu • vlastný experiment (čo ako jednoduchý) • je zdrojom kritického myslenia • aj keď je otázne či táto spoločnosť práve o to stojí • je zdrojom nezaplatiteľnej skúsenosti • veľmi podobné tomu ako získavajú skúsenosti deti modelovanie osobnosti jednotlivca

5. Kritické myslenie • znevažovanie a budovanie autority učiteľa • žiak by mal pochybovať aj o správnosti hodnoty konštanty uvedenej v tabuľkách (nielen o tom čo vykladá nadriadená autorita) • a učiteľ by podobný prejav kritického myslenia nemal znevažovať ale „rozumne“ usmerňovať • výchova k vlastnému názoru (antiservilnosť) • namerať“blbosť“ (aj na cvičení v škole) • ale pochopiť (nechať si vysvetliť) prečo sa tak stalo je pedagogicky podstatne cennejšie ako superpresné meranie na pripravenej aparatúre

6. Počítače - hrozba i nádej • počítač je dobrý sluha ale zlý pán • internet je veľmi zlý sluha • vzdialený experiment je úplná blbosť - počítačová simulácia (od slova simulant?) • kam sa podela práca s knihou • využitie počítačov na skutočné učenie sa je extrémne preceňované • využitie počítačov na analýzu experimentov • je naopak veľmi vhodné lebo to je presne to na čo sú počítače určené • siete na on-line obsluhu (sledovanie) experimentov

7. Príklady "triviálnych" experimentov • statika a vlastnosti ťažiska • pomocou stolárskeho meradla (colštok) • stabilita plechovky • maliar na rebríku • sypané pyramídy z rôznej granularity piesku • mechanika • šikmý vrh na naklonenej rovine • miniatúrne rakety (aj väčšie) • zotrvačnosť pri rotačnom pohybe • balancovanie s (dlhou) tyčou a ceruzkou • pomalá jazda na bicykli posediačky a v stoje

8. Príklady "triviálnych" experimentov • dynamika rotačného pohybu • oprava bicykla, zachovanie momentu hybnosti • precesia mince do smeru maximalneho momentu zotrvačnosti • dynamika zmiešaného pohybu • gúľanie plechovky na naklonenej rovine • stabilita systémov • vyvažovanie lietadiel a zmysel pasivnej stability (analogu stabilnej polohy)

9. Príklady "triviálnych" experimentov • plyny a termika • teplovzdušný balón • mikrovlnka vs. chlieb – poloha kmitni (vlnová dĺžka) • hydromechanika • bublinkovy experiment v akvariu • mechanická realizácia medzného uhla • naprieč lúkou popri ktorej je cesta

10. Príklady "triviálnych" experimentov • spájanie odporov • grafitové (ceruzkové) odpory • vlnenie • vlny na lane (aj prenos energie) • mobil vhlinikovej folii (šírenie el.-mag. vĺn) • mikrovlnka vs. chlieb – poloha kmitni (vlnová dĺžka) • bublinová komora • šumenie sýteného nápoja v stope zrnka soli (cukru) • nekomutatívnosť rotácii • rôzny výsledný stav po dvoch rotáciách stoličky