نورشناسی هندسی

فیزیکدان معروف، ریچارد فاینمن در کتاب «حتماً شوخی می‌کنید آقای فاینمن» در بخش مربوط به تجربه‌های تدریس خود در برزیل می‌نویسد: «چیزی که در ابتدا باعث تعجب من شد این بود که متوجه شدم گر چه بچه‌ها از سال‌های اولیهٔ تحصیل خود در مدرسه فیزیک می‌خوانند، ولی این کشور تاکنون فیزیکدان برجسته‌ای نداشته است. ضمن تدریس متوجه شدم که بچه‌ها مطالب فیزیک را حفظ می‌کنند، بدون اینکه معنی واقعی آن را بفهمند.» اکنون در روش‌های آموزش پیشرفته، تأکید فراوانی بر آموزش مفهومی می‌شود. از دانش‌آموز می‌خواهند به جای حفظ‌ کردن فرمول‌ها و عددگذاری در آنها، بیشتر به مفهوم مطالب درس و ارتباط آنها با محیط اطراف، توجه کند. ویراست دهم کتاب «فیزیک مفهومی» تألیف پل هیوئیت بدین منظور تدوین شده است. این مجموعه از بخش‌های مکانیک، ویژگی‌های مواد، گرما، صوت، الکتریسیته و مغناطیس، نور، فیزیک اتمی و هسته‌ای تشکیل شده است. علاوه بر مطالب درسی، کتاب دارای جعبه‌ها و مطالب کوتاهی دربارهٔ موضوعاتی مانند انرژی و فن‌آوری، چرخ‌های واگن‌های قطار، نوارهای مغناطیسی روی کارت‌های اعتباری و قطارهایی که به صورت مغناطیسی پرواز می‌کنند نیز هست. همین‌طور جعبه‌هایی هم در مورد شبه‌علم، توان بلور، اثر دارونما، جستجوی آب با عصای جادو، مغناطیس‌درمانی، امواج مغناطیسی اطراف خط‌های انتقال برق، و هراس از پرتودهی به غذاها و انرژی هسته‌ای دارد. در پایان هر فصل کتاب، خلاصهٔ اصطلاح‌ها، پرسش‌ها، محاسبه‌های یک‌مرحله‌ای، پروژه‌ها و تمرین‌ها آمده است. ویژگی ویراست جدید آن است که در حاشیهٔ کتاب، نکته‌های شگفت‌آوری در جعبه‌های کوچک آورده شده است تا سبب جلب توجه خوانندگان به مطالب درسی شود. همچنین، برای آزمودن درک خوانندگان از مطالب، پرسش‌هایی مطرح می‌شود که پاسخ آنها در ادامهٔ بحث می‌آید. به طور کلی، این کتاب با ارتقای شناخت خواننده از جهان اطراف، آموختن فیزیک را برای او به صورت فعالیتی لذت‌بخش درمی‌آورد.

چالش ببراس شامل مجموعه‌های از مسئله‌های کوتاه و نیمه‌بلند چندگزینه‌ای یا تعاملی است که به اصطلاح معماهای ببراس نامیده می‌شوند. این معماها ارتباط تنگاتنگی با مفاهیم علوم رایانه دارند، با اینحال می‌توان، آن‌ها را بدون داشتن دانش قبلی در علوم رایانه حل کرد. دانش‌آموزان برای حل معماهایاین چالش باید دربارۀ موضوعاتی چون اطلاعات، ساختارهای گسسته، محاسبات و پردازش داده‌هابیندیشند و از مفاهیم الگوریتمی استفاده کنند. مجموعۀ سه جلدی معماهای ببراس، گزیده‌ای از معماهای چالش ببراس در سال‌های اخیر است. برای پیمودن مسیری مناسب در جهت تقویت مهارت رایانشی، این مجموعه در سه مجلد(گام اول، گام دوم وگام سوم) تنظیم شده است. گام‌ها متناسب با سن افراد نیستند، بلکه متناسب با میزان دانش ومعلومات فرد و میزان پیچیدگی معماها هستند.