מגמת פיזיקה מחקרית

מגמת פיזיקה מחקרית בחמד"ע פותחת צוהר לעולם מרתק של מחקר מדעי ומזמינה תלמידים.ות סקרנים ומלאי מוטיבציה להצטרף אליה. התוכנית מעניקה 5 יחידות לימוד (עם בונוס במרבית הפקולטאות להנדסה בארץ) ומהווה המשך ישיר ומעשיר ללימודי הפיזיקה בחמד"ע.  

במהלך שלוש שנים, התלמידים.ות נחשפים למגוון רחב של נושאים בתחום הפיזיקה, תוך שילוב ידע תיאורטי, חישובי ועבודה ניסויית. בכיתה י' עובדים יחד על פרוייקטונים שונים. החל מכיתה י"א, התלמידים.ות בוחרים נושא מחקר עיקרי שמעניין אותם, בליווי צמוד של מורי חמד"ע ומנחים מהאקדמיה (במידת הצורך). עבודות המחקר מתפרסות על כל היבטי הפיזיקה – ניסויית, חישובית ועיונית – אבל תמיד חייבות לשלב עבודה ניסויית מעמיקה. במהלך התוכנית אין ציונים, אלא הערכות בלבד, דבר המאפשר לתלמידים.ות להתמקד בתהליך הלמידה ובחוויית המחקר. בסוף כיתה י"ב, התלמידים.ות נבחנים בפעם הראשונה והיחידה על ידי בוחן חיצוני ומקבלים ציון. הציון הכללי מורכב במידה רבה מהערכת המנחה, הרכז האקדמי של הגרעין והבוחן.

התוכנית משלבת גם הרצאות מרתקות בנושאים שונים בתחומי המחקר השונים, וכן סיורים (בהתאם לאפשרויות) במקומות מובילים בתחום הפיזיקה, כגון: המאיץ גדול ב-CERN שבשוויץ, הטוקאמאק ITER בצרפת, מכוני מחקר בארץ או בחו"ל. 

דוגמה לפרויקט מרתק, שמבוצע במסגרת התוכנית: פרויקט חקר הפלזמה. פרויקט זה מאפשר לתלמידים.ות לחקור תופעות פיזיקליות ייחודיות, תוך התנסות אמיתית בעבודת מחקר מדעית. התלמידים.ות למדים על התנהגות אטומים מיוננים בלחץ נמוך ותחת השפעת מתח גבוה, ומשתמשים במערכת פלזמה ייעודית שמאפשרת להם לחקור תופעות מרתקות, כגון: זוהר של גזים שונים, התנהגות זרם חשמלי בתוך פלזמה, השפעת המרווח בין האלקטרודות על התנהגות הפלזמה והשפעת סוג הגז על התנהגות הפלזמה. 

במהלך הפרויקט, התלמידים.ות רוכשים ידע מעמיק במושגי יסוד בפיזיקה, כגון: חשמל, מגנטיות, אופטיקה ותרמודינמיקה, ומפתחים מיומנויות מחקר חשובות, כגון: עבודה בצוות, פתרון בעיות, חשיבה ביקורתית ויצירתיות.