מעשה ומחשבה בחקר המדעי: דיאלוגים על חקר וגילוי במדעים ובמתמטיקה בנייה ופיתוח של פרויקטים מדעיים יצירתיים

ספר זה סולל דרך דיאלוגית לבחינת הטבע הסובב אותנו ומציע מעדן אינטלקטואלי לאוהבי הדעת, למתעניינים במדע, בפילוסופיה ובהיסטוריה של המדעים.

אנו מתבוננים בטבע שסביבנו בפליאה ומנסים להבין מדוע הקשת בענן צבעונית, ומדוע היא עגולה; מדוע קרומי הסבון צבעוניים, וכיצד ניתן להיעזר בקרום הסבון לפתרון בעיות מתמטיות מהחיים – ללא נוסחאות כבדות ו"ללא דמעות".

תיאור תופעות הטבע והניסיון להסביר את עולמנו הם מהותו של החקר בפיזיקה, שעיקרו החיפוש אחר הסבר פשוט ככל האפשר לתיאור הטבע. אנו מבקשים לבנות את לימודי הטבע על פיתוח ההבנה תוך דיאלוגים על חקר וגילוי בפיזיקה ובמתמטיקה, ותוך בנייה ופיתוח של פרויקטים מדעיים יצירתיים. הלומד והמנחה יוצאים יחדיו למסע משותף בשביליו הגלויים והסמויים של הטבע. מסע זה קשור גם באופני הלמידה והחקירה של הלומד וגם בפיתוח כלי חשיבה ועקרונות דידקטיים מרתקים. אבני הבניין המרכזיות של דרך הלימוד המוצעת בספר זה הן הניסוי או התצפית, הניתוח ובניית מודל להסבר התופעה הנחקרת.

בארגז הכלים שהספר פותח בפנינו ניתן למצוא דיון מרתק על הדומה והשונה שבין מדעי הטבע הניסויים, הָאֶמְפִּירִיִּים – לבין המתמטיקה והלוגיקה, המדעים הָאַפְּרִיוֹרִיִּים. כלי חקירה נוספים מוצגים בדיון על האנלוגיה והסימולציה – מה בין משל ונמשל לבין התבוננות וחקר עולמנו.

דיונים פיזיקליים ומתמטיים מעמיקים יותר מוגשים בנספחים, כך שקריאת הספר קולחת, מעוררת חשיבה ופותחת זווית ראייה רחבה, בין-תחומית ויצירתית.

ד"ר עמוס כהן מרצה לפיזיקה ולהוראת המדעים באורנים -המכללה האקדמית לחינוך ובאוניברסיטת חיפה; מנהל בית המדרש "נקודת ארכימדס" להכשרת מומחי חקר בפיזיקה במרכז אחר"ת בגליל המערבי. כהן עוסק עשרות שנים בהכשרת מורים, בהוראת הפיזיקה, בשילוב פיזיקה ומתמטיקה ובפיתוח החקר בפיזיקה הן כמרצה והן כחוקר ומפתח.

בשנים האחרונות הוא מוביל יחד עם שותפיו את בנייתו של המקצוע החדש "פיזיקה מחקרית" הן כתחום דעת למורים ומנחי חקר בפיזיקה והן כתחום לימוד חדשני לתלמידי תיכון. ספרו "טוב מעשה במחשבה תחילה – מדריך ללמידה באמצעות פרויקטים מדעיים יצירתיים" יצא לאור בשנת 2001 בהוצאת מכון מופ"ת.

אורית כהן שניר היא אנתרופולוגית, חוקרת ומפתחת בתחומי הוראת המדעים. היא השתתפה בפיתוח יחידות לימוד הקשורות לחקר הקשת בענן ולחקר קרומי הסבון, ויחידת לימוד במתמטיקה ובפיזיקה על בסיס ההתנסות בקרומי הסבון. לאחרונה התפרסם בכתב העת "תהודה, עיתון מורי הפיזיקה"

מאמר שבכתיבתו השתתפה: "הזוויות הקסומות של הטבע: על הקשר בין כמה זוויות מיוחדות לממדי המרחב".

תוכן עניינים ומבוא