مقالهای از فصلنامه «رشد آموزش فیزیک»
اغلب شاگردان به نقش بنیادی معادلههای ریاضی در بیان دقیق و بدون ابهام رابطه میان کمیتهای بنیادی فیزیکی آگاهی ندارند. این مقاله اهمیت معادله در تفکر صحیح و آگاهانه مسئلههای فیزیک را شرح میدهد.
در ابتدای این مقاله آمده است: «نقش علم تجربی بررسی قاعدههای طبیعت است. قانونهای فیزیک از بنیادیترین قاعدههای طبیعت بهشمار میروند و بیشتر آنها به شکل معادله بیان میشوند. معادلههای فیزیک چگونگی ارتباط مفاهیم با یکدیگر را نشان میدهند. اما آیا یاد گرفتن
این معادلهها باعث ارتقای شناخت شاگردان میشود؟
همواره چنین نیست، زیرا اغلب شاگردان دورههای مقدماتی تمایل دارند که معادلهها را حفظ یا فهرستی دمدستی از آنها تهیه کنند تا هنگام روبهرو شدن با یک مسئله، معادلهای را که مناسب به نظر میرسد انتخاب و عددگذاری کنند. بنابراین شناخت اندکی حاصل میشود و یا بدتر،
ممکن است معادلهها در دورههای مقدماتی مورد بیتوجهی قرار گیرند و به کلی فراموش شوند.
معادلهها در دورههای پیشرفته در جبهه مقدم قرار میگیرند تا به صورت زیبا و موجزی رابطههای موجود در طبیعت را نشان دهند که شاگردان با دستکاری آنها بتوانند روابط و نتایج جدید را به دست آورند.»
در ادامه این مقاله میخوانیم: «در نظر گرفتن معادلهها به عنوان راهنمای تفکر دو جنبه دارد. یکی بررسی و پیبردن به نقش معادلهها در آنچه در مورد رابطههای بین مفاهیم نشان میدهند. جنبه دوم قضیه، دستکاری و ترکیب کردن معادلهها برای رسیدن به یک نتیجه خاص (پیش
از عددگذاری) است.»
«پل جی هیوئیت» نویسنده این مقاله در ادامه به اهمیت مسئلههای نمادین اشاره کرده و آورده است: «شاگردانی که معنای نمادنگاری در فیزیک را فراگرفته و بررسی معادلهها برای درک مفهوم آنها آشنا شده باشند به خوبی از عهده حل مسئلههای نمادین برخواهند آمد. در مسائل نمادین
تقریبا در بیشتر موارد برخی نمادها حذف میشوند و حل مسئله را راحت میکنند. نکته مهم نحوه نگرش است: وقتی مسئلهها به صورت نمادین تدوین شوند و عددها برای مرحله بعد کنار گذاشته شوند، وظیفه شاگردان تفکری است که ماشینهای حساب نمیتوانند در اختیار بگذارند و شاگردان
درباره مفاهیم به تفکر خواهند پرداخت.»
متن کامل مقاله «معادلهها؛ راهنمای تفکر و حل مسئله» با ترجمه «محمدعلی جعفری» در
فصلنامه رشد آموزش فیزیک، شماره 97، زمستان 1390 منتشر شده است.