פרויקטים · אופטיקה
פרויקט סיום באופטיקה: בונים סימולציה עם AI
פרויקט סיום שבו התלמידים הופכים תופעה אופטית לסימולציה אינטראקטיבית עובדת בעזרת AI, ללא ידע קודם בתכנות. שבעים אחוז מהציון הם התהליך, לא התוצר. זו השיטה שאני מפעיל עם התלמידים שלי, ובונה מחדש כל שנה סביב כלי ה-AI העדכניים בחודש שבו אני מלמד אותה.
הרעיון
פיזיקה ב-2026 היא לא רק נוסחאות על הלוח. היא הדרך שבה אנחנו מבינים את העולם ויוצרים בו דברים חדשים. בפרויקט הזה התלמידים עובדים בצוותים, בוחרים תופעה אופטית (חוק סנל, החזרה מוחלטת, שבירה במנסרות, סיבים אופטיים, הקשת בענן, עדשות מותאמות אישית, אמנות הצל ועוד), ומביאים אותה לחיים. המסלול המומלץ הוא בניית סימולציית AI, אך מותרים גם הדגמה פיזית (DIY) או סרטון הסבר ערוך.
איך עובדים: שלושת הכובעים
כדי להצליח עובדים כמו שעובדים בחברת הייטק. בכל שלב חובשים כובע אחר.
כובע 1: החוקר
מבינים את התופעה לעומק לפני שבונים משהו. ה-AI לא יוכל לבנות סימולציה נכונה אם לא תדעו להסביר לו את הפיזיקה. הכלי: NotebookLM. פותחים מחברת, משתמשים ב-Deep Research כדי לאסוף מקורות אמינים על התופעה, קוראים את הסיכומים, וכותבים כל שאלה שנשארה לא ברורה. השאלות האלה הן תוצר להגשה. טיפ בונוס: הסתכלו על סימולציות קיימות (למשל PhET) לקבלת השראה לעיצוב.
כובע 2: מנהל המוצר
כותבים את האפיון. בהייטק קוראים לזה PRD (מסמך אפיון מוצר): מה הסימולציה עושה, איך היא נראית ומתנהגת, ואילו כפתורים יש בה. אל תכתבו אותו לבד. השתמשו ב-Gemini מחובר למחברת ה-NotebookLM שלכם. פרומפט פתיחה להעתקה ל-Gemini:
אני תלמיד כיתה י' שעושה פרויקט באופטיקה על [שם התופעה]. עזור לי לכתוב מסמך אפיון (PRD) קצר ופשוט לסימולציה אינטראקטיבית שאני הולך לבנות. שאב את הרקע הפיזיקלי מהמחברת שלי ב-NotebookLM. אני רוצה שהמסמך יכלול: 1. מטרת הסימולציה. 2. אילו כפתורים/סליידרים המשתמש צריך כדי לשחק עם הפיזיקה (UX). 3. חוקים לעיצוב פשוט ונקי למסך (UI). לפני שתתחיל, הגדר לעצמך את הפרסונה האידיאלית ברמת "טופ 1% בעולם" למשימה הזו, פרט את הידע והטרמינולוגיה שבהם תשתמש, ואז שאל אותי 3 שאלות קצרות לפני שתכתוב.
עונים על שאלותיו, קוראים את ה-PRD שהוא מפיק, ומוודאים שהפיזיקה נכונה לפני שממשיכים. זו אבן דרך.
כובע 3: המפתח והמעצב
הופכים את ה-PRD לקוד עובד בלי לכתוב שורת קוד אחת בעצמכם (טכניקת Vibe Coding). כלים: Gemini Canvas, או בונה אפליקציות כמו Lovable או Base44, או Claude Artifacts.
נתקעתם? יש באג? הסימולציה מציגה משהו שגוי? מעולה. ככה עובדים בהייטק. תעדו את התקלה, צלמו מסך, וקחו אותה לבוט "המנטור לאופטיקה" כדי להבין למה זה קרה ואיך לתקן.
לולאת הביקורת העצמית מול בוט המנטור
לפני כל הגשה אליי, התלמידים חייבים להעביר את העבודה דרך בוט "המנטור לאופטיקה" שבניתי. הוא נותן משוב והם מתקנים. הגשה בלי קישור לשיחה עם הבוט, או שמתעלמת מהערותיו, מפסידה נקודות. המטרה אינה להוציא את החשיבה לבוט. המטרה היא להפוך את התיקון והרפלקציה לחלק נדרש וגלוי מהעבודה.
אבני הדרך (70% מהציון הם התהליך)
| אבן דרך | שבוע | המשימה שלכם (מסלול AI) | ביקורת עצמית מול הבוט לפני הגשה | משקל |
|---|---|---|---|---|
| 1: התארגנות ותגלית | 1 | בחירת צוות, מסלול, והגדרת התופעה. | בקשו מהבוט לוודא שהתופעה מתאימה לרמת תיכון ומה תצטרכו ללמוד. | 5% |
| 2: חקר ראשוני | 3 | חקרו את התופעה (Deep Research). הגישו את תוצרי המחקר, והכי חשוב: קובץ עם השאלות שלא הבנתם. | הציגו לבוט את השאלות ובקשו ממנו להסביר את המושגים שלא הבנתם. | 15% |
| 3: תכנון ואפיון | 5 | מסמך ה-PRD והפרומפטים הראשוניים. | בקשו מהבוט לחפש כשלים לוגיים בתכנון ולוודא שהפיזיקה באה לידי ביטוי. | 15% |
| 4: אבטיפוס (טיוטה) | 6 | קישור ל-MVP בסיסי שעובד. כמעט בטוח שיהיו באגים בפיזיקה. | השתמשו בבוט כ"פותר תקלות". חובה להגיש את לוגי פתרון הבאגים. | 20% |
| 5: רפלקציה וסיכום | 7 | מסמך סיכום כנה: מה עבד, מה כשל, ומה למדנו על הפיזיקה ועל עצמנו כצוות. | שיחה מסכמת עם הבוט לעיבוד החוויה. | 15% |
30% הנותרים: התוצר הסופי עובד (10%, שבוע 8) ומבחן הגנה בעל-פה (20%, שבוע 8), שבו אני שואל שאלות עומק על הפיזיקה שמאחורי הפרויקט. ציון ההגנה בודק הבנה פיזיקלית בלבד, והוא מחליף את המבחן.
חוקי המעבדה ("מחוון העל")
כמו שבמבחן יורדות נקודות על יחידות מידה חסרות, לפרויקט יש חוקי ברזל בהתנהלות.
פירוט הציון
| רכיב | משקל |
|---|---|
| תהליך ואבני דרך (1-5) | 70% |
| התוצר הסופי עובד וממחיש את התופעה (שבוע 8) | 10% |
| מבחן הגנה בעל-פה: הבנה פיזיקלית (15%) ובהירות ההסבר (5%) | 20% |
רעיונות לפרויקטים
- סימולציה של מספר הדמויות הנוצרות לעצם בין שתי מראות בזווית α.
- עומק מדומה של עצם במים הנצפה מהאוויר.
- היווצרות הקשת בענן: מסלול הקרניים דרך טיפות מים, עם שליטה בגודל הטיפה, זווית השמש וסוג האור.
- תכנון עדשה מותאמת אישית (עדשת מקרן, משקפיים או עדשות מגע, עדשת מצלמה) ומעקב אחרי הקרניים דרכה.
- אמנות הצל: יצירת "תמונה" במרחב תלת-ממדי בעזרת מקורות אור ומחסומים.
- מיראז' והחזרה מוחלטת; סיבים אופטיים; מדוע השמיים כחולים ואדומים בשקיעה.
מסלולים חלופיים (הדגמה פיזית DIY, או סרטון הסבר בן 7-15 דקות) עוקבים אחרי אותו מבנה אבני דרך וביקורת עצמית, בהתאמה למדיום.