ΜΕΣΗ  ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

Από το 1995 που επέστρεψα από το Βέλγιο όπου για 2 χρόνια ήμουν μεταδιδακτορικός συνεργάτης ερευνητής και ανάμεσα στις υποτροφίες για το ερευνητικό μου έργο διδάσκω ΦΥΣΙΚΗ σε φροντιστήρια Μέσης Εκπαίδευσης.

Σε αυτή τη σελίδα παρουσιάζοντα επιλεγμένα θέματα και ασκήσεις για τους μαθητές Λυκείου.

Β Λυκείου

Μια παρατήρηση στο  πρόβλημα 1.30 του σχολικού βιβλίου της κατεύθυνσης. Σε αυτό το πρόβλημα δίνονται  η πίεση και ο όγκος μιας φιάλης αερίου που χρησιμοποιείται για να φουσκώσουν κάποια μπαλόνια, καθώς και η πίεση και ο όγκος των μπαλονιών και ζητείται ο αριθμός των μπαλονιών που θα φουσκωθούν. Στην λύση του προβλήματος θεωρείται πως όλα τα moles του αερίου θα μεταφερθούν από τη φιάλη στα μπαλόνια. Αυτό βέβαια είναι λανθασμένο. Όταν η πίεση του αερίοιυ στη φιάλη γίνει μικρότερη από την πίεση που επιτυγχάνουμε στα μπαλόνια τότε θα σταματήσει η μεταφορά αερίου από τη φιάλη προς τα μπαλόνια. Το επόμενο μπαλόνι που θα προσπαθήσουμε να φουσκώσουμε θα απορροφήσει ακόμα λιγότερο αέριο καθώς θα επιτευχθεί η ισορροπία νωρίτερα. Με αυτό τον τρόπο τα τελευταία μπαλόνια δεν θα φουσκωθούν κανονικά. Θα ήταν καλύτερο αν η άσκηση όριζε ότι σταματάμε να χρησιμοποιούμε τη φιάλη όταν η πίεση της γίνει ίση με τη μέγιστη πίεση που φθάνουν τα μπαλόνια.

Γ  Λυκείου

α) Παρατηρήσεις για τα θέματα της Φυσικής Κατεύθυνσης των Πανελληνίων εξετάσεων του 2005.

Στις φετινές εξετάσεις η αποτυχία στη Φυσική Κατεύθυνσης ήταν τεράστια. Προσωπικά αν και οι μαθητές μου πήγαν μια χαρά και 3 εξ αυτών μπήκαν στην Ιατρική Αθήνας δεν μπορώ να μην σχολιάσω τα θέματα. Και ακριβώς επειδή δεν χρειάζεται να δικαιολογήσω  τον εαυτό μου σαν καθηγητή  μπορώ να είμαι αντικειμενικός.Τα θέματα κατά τη γνώμη μου θεωρούνται απαράδεκτα για Πανελλήνιες εξετάσεις για τους  παρακάτω λόγους:

1) Το Θέμα 2.2 ήταν εκτός Ύλης. Και αυτό γιατί η κίνηση που εκτελεί το ένα σώμα είναι σύνθετη κίνηση που αποτελείται από στροφική ταλαντωση και ευθύγραμμη ομαλή κίνηση. Η στροφική ταλάντωση δυστυχώς για την επιτροπή που επέλεξε τα Θέματα και για την Υπουργό που την κάλυψε είναι εκτός ύλης. Όσοι μαθητές αναγνώριζαν πως το σώμα περιστρέφεται  δεν θα μπορούσαν ποτέ να χαρακτηρίσουν την κίνηση. Το αποτέλεσμα της μελέτης τους θα τους οδηγούσε σε άτοπο, καθώς είχαν δύο τρόπους να μελετήσουν το πρόβλημα. Η έλλειψη γνώσης της στροφικής ταλάντωσης οδήγησε τους μαθητές σε λανθασμένη ενεργειακή αντιμετώπιση του προβλήματος.   Η προσπάθεια άρσης του αδιεξόδου οδήγησε και σε μεγάλες συγκρούσεις τους συναδέλφους φροντιστές και καθηγητές. Οι μισοί υποστήριζαν λανθασμένα πως το σώμα δεν περιστρέφεται γιατί το αίτιο  της περιστροφής δεν είναι η ροπή αλλά το ζεύγος δυνάμεων. Οι άλλοι μισοί υποστηρίζαμε (και πολύ σωστα κάναμε) πώς το σώμα περιστρέφεται και το θέμα είναι εκτός ύλης. Η άρση του αδιεξόδου είναι πολύ πιο σύνθετη από μια απλή άρνηση περιστροφής.  

Τελικά ακόμα δεν έχω καταλάβει τι προσπαθούσε να ελέγξει η επιτροπή με αυτό το θέμα. Από τη στιγμή που η λύση προέρχεται μόνο από τον Β Νόμο του Newton, που διδάσκεται στην Α Λυκείου και η περιστροφική κίνηση είναι εκτός ύλης τότε γιατί μπήκε στις πανελλήνιες της Γ Λυκείου; Για να δούμε αν τα παιδιά ξέρουν τον Β Νόμο του Newton; Τι σχέση έχει το θέμα αυτό με την την Εξεταστέα Ύλη; 

2)  Το Θέμα 4.3 ήταν λανθασμένο μαθηματικά. Η διατήρηση της ορμής οδηγούσε σε μια εξίσωση της μορφής

                 m/M= 0

    Η επιτροπή των θεμάτων από αυτή την εξίσωση ζητούσε οι μαθητές να συμπεράνουν ότι η μάζα m είναι πολύ μικρότερη από την μάζα Μ. Αυτό βέβαια είναι μια συνηθισμένη πρακτική σε Πανεπιστημιακές εξετάσεις στα Φυσικά Τμήματα αλλά αυστηρά μαθηματικά είναι λανθασμένη. Η αυστηρή μαθηματική λύση της εξίσωσης είναι ότι η μάζα m είναι μηδενική άρα δεν υπάρχει βλήμα, συνεπώς δεν υπάρχει και πρόβλημα.   Οι μαθητές Λυκείου που δεν έχουν την παιδεία φοιτητών των τμημάτων φυσικής μπορούσαν πολύ εύκολα να βραχυκυκλωθούν. Θα έπρεπε ίσως να δωθεί καλύτερα το ερώτημα. Αντί να ρωτηθούν οι μαθητές για ποιά τιμή του λόγου ισχύει η συνθήκη που έδωσε το πρόβλημα θα έπρεπε να ερωτηθούν για ποιό όριο ισχύει. Δηλαδή να δείξει η επιτροπή στους μαθητές ότι δεν την ενδιαφέρει η αυστηρή μαθηματική λύση του προβλήματος αλλα η φυσική συνθήκη που προκύπτει.   

Γενική  παρατήρηση για το Τέταρτο Θέμα: Και τα 3 ερωτήματα του λύνονταν με τον ίδιο τρόπο. Όποιος λοιπόν τον ήξερε αυτόν τον τρόπο ή έγραφε όλο το Θέμα ή τίποτα. Σαν Θέμα Πανελληνίων εξετάσεων αυτό είναι απαράδεκτο γιατί μειώνει την δυνατότητα ελέγχου του μαθητή σε μεγάλο μέρος της Ύλης. Θα έπρεπε τα ερωτήματα να λύνονται με διαφορετικούς τρόπους ώστε ο εξεταστής να μπορεί να διαγνώσει το πόσο ο μαθητής έχει κατανοήσει το σύνολο της Ύλης. 

3)  Υπήρχε ερώτημα στις εξετάσεις που η απάντηση βρισκόταν σε λεζάντα φωτογραφίας στο σχολικό βιβλίο. Δεν ξέρω αν ρωτώντας τη λεζάντα εξετάζουμε την κρίση η την απομνημόνευση του μαθητή. Την απάντηση μπορεί να την δώσει ο καθένας.

β) Θέματα με γενικότερο ενδιαφέρον

1. Η πρώτη πρόταση αναφέρεται στις φθίνουσες ταλαντώσεις. Το σχολικό βοήθημα δεν ξεκαθαρίζει αν  στην περίπτωση των φθίνουσων ταλαντώσεων ισχύουν οι ίδιες σχέσεις με τις αμείωτες ταλαντώσεις για την απομάκρυνση, την ταχύτητα ή την επιτάχυνση. Η μαθηματική επεξεργασία αποδεικνύει ότι δεν ισχύουν και πρέπει στις ασκήσεις  ( όπως στο παράδειγμα) να χρησιμοποιούμε τον Β νόμο του Newton. 
2. Η δεύτερη πρόταση σχετίζεται με το ιδανικό κύκλωμα ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων. Μελετώντας ένα τέτοιο κύκλωμα (κύκλωμα Thomson) σε πρώτη ματιά φαίνεται να παραβιάζεται ο 2ος κανόνας του Kirchhoff. Μια πιο προσεκτική μελέτη αποκαθιστά την ισχύ του κανόνα αυτού.

γ) Προτεινόμενα Θέματα