Διερεύνηση της θεωρίας της βαρύτητας μέσα από την Ιστορία Φυσικών Επιστημών και η εξέλιξη της από την αρχαιότητα έως τη σύγχρονη εποχή
Investigation of the theory of gravity through the History of Natural Sciences and its evolution from antiquity to modern times
Λέξεις-κλειδιά
Βαρύτητα ; Σχέση βάρους και μάζας ; Γενική Θεωρία Σχετικότητας ; Ελεύθερη πτώση ; Ιστορία και Φιλοσοφία Φυσικών Επιστημών ; Κβαντική βαρύτητα ; Νόμος Παγκόσμιας Έλξης ; Gravity ; Relationship between weight and mass ; General Theory of Relativity ; Free fall ; History and Philosophy of Physics ; Quantum gravity ; Law of Universal GravitationΠερίληψη
Η βαρύτητα θεωρείται μια από τέσσερις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις της Φύσης και παράλληλα μια πανταχού παρούσα ιδιότητα της ύλης και της ενέργειας. Η μελέτη και η περιγραφή της ξεκίνησε έμμεσα από υποθέσεις σχετικά με τη δομή του Κόσμου από τους αρχαίους πολιτισμούς και κυρίως μέσω της γέννησης της Φυσικής Φιλοσοφίας από τους Αρχαίους Έλληνες. Μια πρώτη εξήγηση για τη βαρύτητα δόθηκε από τον Αριστοτέλη, ως μια φυσική τάση κατακόρυφης κίνησης των σωμάτων στο κέντρο του τότε Κόσμου, τη Γη, με την μάζα να έχει πρωτεύοντα ρόλο στην ταχύτητα πτώσης.
Η περαιτέρω εξέλιξη της θεωρίας δεν επετεύχθη, παρά μόνο μέσα από τις διαμάχες, αμφισβητήσεις και αντιπαραθέσεις αστρονόμων σε βάθος πολλών ετών και κυρίως μέσα από τα έργα του Πτολεμαίου, του Κοπέρνικου, του Μπράχε, του Κέπλερ και του Γαλιλαίου. Η θεωρητική θεμελίωση της βαρύτητας πραγματοποιήθηκε από τον Ισαάκ Νεύτωνα, που διαπίστωσε την Παγκοσμιότητα της βαρύτητας ως ελκτικής δύναμης που ασκεί η ύλη εξ αποστάσεως, με μέτρο ανάλογο του γινομένου των εμπλεκόμενων μαζών και αντιστρόφως ανάλογο του τετραγώνου της μεταξύ τους απόστασης. Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν επέκτεινε αργότερα τη Νευτώνεια θεωρία στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, συνδέοντας τη με τη Γεωμετρία του χωροχρόνου. Εν συνεχεία η ανάπτυξη της Κβαντικής Φυσικής θα οδηγήσει στην ανάγκη διατύπωσης μιας θεωρίας κβαντικής βαρύτητας, προκειμένου να ερμηνευθούν φαινόμενα στο εσωτερικών μελανών οπών και στην αρχή της Μεγάλης Έκρηξης. Αυτή, όμως, η προσπάθεια δεν έχει ολοκληρωθεί ως σήμερα.
Με αφορμή τα παραπάνω, στο ερευνητικό μέρος της εργασίας διερευνήθηκαν οι αντιλήψεις τεσσάρων εκπαιδευτικών Πρωτοβάθμιας, σχετικά με την χρήση της Ιστορίας και Φιλοσοφίας Φυσικών Επιστημών στη διδασκαλία του μαθήματος της Φυσικής μέσω ποιοτικής έρευνας και με άξονες τα οφέλη, τις διδακτικές πρακτικές, τα εμπόδια και τους τρόπους άρσης αυτών. Τα συμπεράσματα που προέκυψαν περιλαμβάνουν γνωστικά, μεταγνωστικά και συναισθηματικά οφέλη, πρακτικές που βασίζονται σε διαθεματικές και εποικοδομητικές προσεγγίσεις και εμπόδια συναφή με το περιεχόμενο των εγχειριδίων, τα χαρακτηριστικά του εκπαιδευτικού συστήματος, τις γνώσεις των εκπαιδευτικών και την υλικοτεχνική επάρκεια των σχολείων. Τέλος διατυπώθηκαν προτάσεις επιμόρφωσης των εκπαιδευτικών, αναδιαμόρφωσης του αναλυτικού προγράμματος και των εγχειριδίων, χρηματοδότησης των σχολείων και άλλες για μελλοντική έρευνα.
Περίληψη
Gravity is considered one of the four fundamental forces of Nature and simultaneously a ubiquitous property of matter and energy. Ιts study and its description were made through the assumptions about the structure of Cosmos from the ancient civilizations and the birth of Natural Philosophy from the Ancient Greeks. A first explanation for gravity was given by Aristotle, as a natural tendency of vertical movement of bodies at the center of that time Universe, the Earth, with mass having a primary role in the speed of fall.
The further development of the theory was not achieved, except through the disputes, doubts and confrontations of astronomers over many years and mainly through the works of Ptolemy, Copernicus, Brahe, Kepler and Galileo. Its theoretical foundation was carried out by Isaac Newton, who established the Universality of gravity as an attraction force exerted by matter at a distance with a measure proportional to the product of the masses involved and inversely proportional to the square of it between their distance. Albert Einstein later extended the Newtonian theory into the General Theory of Relativity linking it to the Geometry of Spacetime. Subsequently the development of Quantum Physics will lead to the need to formulate a theory of quantum gravity, in order to interpret phenomena in the interior of black holes and at the beginning of Big Bang. However, this effort has not been completed yet.
On the occasion of the above, in the research part of the paper, the perceptions of four Primary teachers were investigated, regarding the use of the history and Philosophy of Natural Sciences in the teaching of the Physics course through qualitative research and focusing on the benefits, the didactic practices, the obstacles and ways to remove them. The conclusions drawn include cognitive, metacognitive and affective benefits, practices based on cross-curricular and constructivist approaches and barriers related to textbook content, characteristics of the educational system, teacher’s knowledge and the logistical adequacy of schools. Finally, proposals were made for teacher training, reformulation of the curriculum and textbooks, funding of schools and others for future research.
Αριθμός σελίδων
290Σχολή
Σχολή Επιστημών Υγείας & ΠρόνοιαςΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Βιοϊατρικών ΕπιστημώνΤίτλος Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών
Παιδαγωγική μέσω Καινοτόμων Τεχνολογιών και Βιοϊατρικών ΠροσεγγίσεωνΓλώσσα
Ελληνικά
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές