Τι είδους θέματα πρέπει να ζητάμε στα διαγωνίσματα;

Δημοσιεύτηκε από το χρήστη Παπασγουρίδης Θοδωρής στις 28 Νοέμβριος 2016 στις 0:11 στην κατηγορία Γενικά θέματα (Αλλαγή)

Συμφωνούμε όλοι νομίζω ότι θέματα προηγούμενων ετών στις πανελλαδικές καθορίζουν σε ένα μεγάλο βαθμό το τι θα διδάξουμε τις επόμενες χρονιές. Αυτό είναι αναπόφευκτο και σε ένα βαθμό λογικό και αναμενόμενο. Παράλληλα όμως, αρκετοί συνάδελφοι συμβουλεύονται τα θέματα του study4exams, του Ψηφιακού Εκπαιδευτικού Βοηθήματος και κυρίως τα επαναληπτικά διαγωνίσματα τα οποία αναρτώνται σε αυτό, επαναπροσδιορίζοντας τα θέματα που θα διδάξουν στην τάξη.

Γι αυτόν ακριβώς το λόγο, εκτιμώ ότι τα θέματα που αναρτώνται στο συγκεκριμένο ιστότοπο, θα πρέπει να είναι μακριά από τις «γκρίζες περιοχές» της διδακτέας ύλης, ώστε να μην δημιουργείται περαιτέρω σύγχυση σε μαθητές και διδάσκοντες για θέματα που δεν είναι τουλάχιστον «ξεκάθαρο» το τι συμβαίνει.

Αφορμή για να γράψω τα παραπάνω, αποτελεί το τελευταίο διαγώνισμα το οποίο αναρτήθηκε στο ΨΕΒ  και αφορά το κεφάλαιο των ταλαντώσεων και συγκεκριμένα τα θέματα Β4 και Β2.

Έχουμε συζητήσει στο ylikonet και νομίζω έχουμε συμφωνήσει ότι δεν είναι διδακτικά ωφέλιμο, να φτιάχνουμε ερωτήσεις στην εξαναγκασμένη ταλάντωση και συγκεκριμένα στο διάγραμμα πλάτους-συχνότητας, όπου θα μεταβάλουμε την ιδιοσυχνότητα του συστήματος, συνήθως με αλλαγή της μάζας του ταλαντωτή, φεύγοντας έτσι από το συντονισμό της αρχικής κατάστασης ή πηγαίνοντας σε συντονισμό στην τελική κατάσταση.

Είναι άλλο να μεταβάλλεται η συχνότητα του διεγέρτη και αυτή η μεταβολή να οδηγεί ή να απομακρύνει από το συντονισμό….Σε τέτοιο ερώτημα ο μαθητής οφείλει να γνωρίζει το εννοιολογικό πλαίσιο βάσει του οποίου θα απαντήσει.

Στην αντίθετη περίπτωση αλλαγής της ιδιοσυχνότητας   και διατήρησης της συχνότητας του διεγέρτη, οι μαθητές δεν οφείλουν και δεν μπορούν να γνωρίζουν με σιγουριά τι θα συμβεί…..αφού υπάρχει η περίπτωση, φεύγοντας από συντονισμό λόγω αλλαγής της ιδιοσυχνότητας και διατηρώντας τη συχνότητα του διεγέρτη το πλάτος να αυξάνει και όχι να μειώνεται…

Παραθέτω σχόλιο του Γιάννη Κυριακόπουλου σε παλαιότερη συζήτηση, στο οποίο γίνεται διακριτή η αύξηση του πλάτους

«Είμαστε στην κόκκινη καμπύλη με μάζα 1kg και ω=7rad/s. Συντονισμός πλάτους.

Βάζουμε μάζα 2kg και έχουμε την πράσινη καμπύλη. Δεν έχουμε συντονισμό διότι αυτός επιτυγχάνεται στα 6rad/s.

Όμως το πλάτος δεν μειώθηκε. Βλέπετε ότι στα 7 rad/s το πλάτος έχει μια σημαντική αύξηση.

Οι καμπύλες είναι απολύτως ακριβείς γραφικές παραστάσεις με k=100N/m , b=10N.s/m , Fo=10N και με μάζες 1kg (κόκκινη) και 2kg (πράσινη).

Το παραπάνω είναι ένα αντιπαράδειγμα κατά το οποίο παρά το ότι φύγαμε από τον συντονισμό είχαμε αύξηση του πλάτους και όχι μείωση.

Οφείλω φυσικά να πω ότι δεν γνώριζα την περίπτωση αυτήν και ότι θα απαντούσα λανθασμένα ότι σε κάθε περίπτωση έχουμε μείωση πλάτους. Όμως με σημαντικές αποσβέσεις αυτό δεν ισχύει.»

Ας έρθουμε όμως και στην περίπτωση περιοδικής κίνησης με εξίσωση

η οποία παρουσιάζει διακροτήματα. Με μοναδικό δεδομένο την εξίσωση , δεν έχει κανένα απολύτως νόημα να μιλάμε για ενέργεια ταλάντωσης….

Γνωρίζουμε αν υπάρχει συντηρητική δύναμη επαναφοράς;;;

Γνωρίζουμε κάτι που να μας επιτρέπει να μιλήσουμε για δυναμική ενέργεια;;;

Ποια τέλος πάντων είναι αυτή η «ενέργεια» της ταλάντωσης, η οποία ΔΕΝ διατηρείται;;;;

Πώς και γιατί ορίζουμε το μέγεθος «ενέργεια»;

Όταν μιλάμε για ενέργεια σε μια κίνηση που δεν γνωρίζουμε τις δυνάμεις που την προκαλούν, είναι τουλάχιστον διδακτικά επικίνδυνο…..

Τέλος, για να ολοκληρώσω τις αντιρρήσεις μου στα προς εξέταση θέματα, δεν πρέπει επ’ ουδενί να ζητάμε σχέση ενέργειας στη φθίνουσα ταλάντωση, θεωρώντας ότι αυτή μειώνεται εκθετικά με το χρόνο….όπως στην επόμενη εκφώνηση:

Αποφεύγοντας ερωτήσεις στις παραπάνω περιοχές, καθιστούμε τη διδασκαλία μας πιο αξιόπιστη, αφού περιορίζουμε τον κίνδυνο να πατήσουμε τη «μπανανόφλουδα». Κυρίως όμως προστατεύουμε τη σκέψη των μαθητών μας από ανώφελη και επικίνδυνη εννοιολογική σύγχυση