הפעילות בחמד"ע מתמקדת בהוראה לבגרות של כימיה ופיזיקה לתלמידי תיכון, אשר בחרו בנושאי לימוד אלו בהיקף מוגבר. כמו כן, לומדים בחמד"ע תלמידים מצטיינים בחטיבת הביניים. מעבר לחומר הלימוד הסטנדרטי משתתפים התלמידים המעוניינים בכך גם בקורסי השלמה בנושאים מתקדמים דוגמת יחסות פרטית, אנליזה ממדית, לייזרים והולוגרמות, קוסמולוגיה ועוד.
חמד"ע מפעילה אתר אינטרנט בו ניתן לתלמידים ליצור קשר אישי וישיר עם המורים. כמו כן, התלמידים מקבלים את ציוני הבחינות שלהם לאתר, והמורה יכול להעלות חומרי למידה.
בנוסף, מעבירים בחמד"ע הרצאות מדעיות לקהל הרחב, ומקיימים אירועים כגון FameLab.
מנהלת חמד"ע היא ד"ר תהלה בן גיא.
בשנת הלימודים תשע"ד נפתח מרכז חמד"ע חדש במכון ויצמן למדע ברחובות בהנהלת ד"ר רונן מיר. כיום המרכז נקרא מרכז שוורץ רייסמן לחינוך מדעי, רחובות.
בשנת הלימודים תשע"ט עתיד להיפתח מרכז שוורץ רייסמן שלישי בראשון לציון בהנהלת מר אלי שלו.
תוכנית מ"ח.
מ"ח (מדע חישובי) הוא מקצוע חדש אשר משלב בין מדע ומדעי המחשב ונלמד בחמד"ע ובמכון דוידסון לחינוך מדעי (בתמיכת חמד"ע),
ללימודי המקצוע נבחרים מדי שנה תלמידי כיתות ט מצטיינים בעלי אוריינטציה מדעית שלומדים מתמטיקה ופיזיקה כמקצועות מורחבים (5 יח"ל). משך התוכנית הוא שלוש שנים.
המדע החישובי אף הוא בהיקף של 5 יח"ל. הנושא בתוכנית הוא תחום אינטרדיספלינרי מדעי חדש. במסגרת לימוד המדע החישובי, נלמד המחשב ככלי שבאמצעותו ניתן לפתור בעיות שחוקיותן מוכרת אך מורכבותן הרבה אינה מאפשרת פתרון אנליטי. המחשב משמש גם לבקרת ניסויים מתקדמים ומורכבים תוך הבנת תכונות גלאים ואוגר נתונים ומגבלותיהם, וכן הכנסת תשומה מדעית ועיבודה כשהתוצר הוא סימולציות מחשב ומודלים.
חינוך מדעי
מהפכת הקצינים החופשיים
מהפכת הקצינים החופשיים, המוכרת גם בשם מהפכת ה-23 ביולי, הייתה מהפכה שלטונית צבאית שהתרחשה במצרים ב-23 ביולי 1952 על ידי ארגון בשם תנועת הקצינים החופשיים. התנועה הדיחה את פארוק, מלך מצרים, והעלתה לשלטון את מוחמד נגיב. שיטת השלטון המצרית עברה משיטה מלוכנית לשיטה רפובליקנית, אם כי נשארה לא-דמוקרטית. המהפכה גרמה לשינויים נרחבים במצרים והשפיעה גם על שאר מדינות העולם הערבי.
רקע למהפכה.
המשטר המלוכני במצרים.
בשנת 1922, לאחר מלחמת העולם הראשונה, העניקו הבריטים למצרים עצמאות והשליטו בה משטר מלוכני שבראשו עמד המלך פואד. כשמת פואד בשנת 1936, החליף אותו בנו, פארוק. בציבור המצרי הצטברה עוינות כנגד השלטון, וזאת כתוצאה ממספר גורמים עיקריים:
תנועת הקצינים החופשיים.
בשנת 1948, לאחר כישלון מצרים במלחמת העצמאות, הקים גמאל עבד אל נאצר, קצין צעיר בצבא המצרי, את תנועת הקצינים החופשיים, שמטרתה הייתה להפיל את שלטון המלך ולסלק את ההשפעה הבריטית במצרים. בשנת 1949 העמיד הארגון ועדה מכוונת, ובשנת 1950 הועמד נאצר בראשה. מוחמד נגיב הצטרף לתנועה בשנת 1949, ומאוחר יותר התמנה לראשה, אם כי, ככל הנראה, השליטה המעשית נשארה בידיו של נאצר. נגיב מונה לראשות התנועה מכיוון שהיה דמות ציבורית מוכרת ואהודה במצרים - גיבור מלחמת 1948, וכמו כן - גילו המבוגר, שסייע להציג חזות מכובדת יותר מזו של שאר חבריה הצעירים יותר של התנועה, שגילם לא עלה על 35.
כמו בהרבה תנועות מהפכניות, קבוצת הקצינים החופשיים הייתה מורכבת מאנשים בעלי אידאולוגיות שונות שהמאחד ביניהם היה הרצון לסלק את השלטון הקיים. אחרי השגת היעד צצו ההבדלים והמחלוקות.
על מועצת הפיקוד המהפכנית שהנהיגה את התנועה נמנו:
המהפכה.
ערעור היציבות בדרך למהפכה.
על-פי חוזה שנחתם בין בריטניה למצרים בשנת 1936 נותרו באזור תעלת סואץ כוחות בריטיים. ב־25 בינואר 1952 התחולל קרב בין חיילים בריטים לשוטרים מצרים באסמאעיליה. כ־50 שוטרים מצרים נהרגו באירוע וכ־100 נפצעו. האירוע עורר זעם רב במצרים, והוביל לפריצת מהומות אלימות בעיר הבירה, קהיר. הפורעים התקיפו בתי עסק ואתרים השייכים לגורמים בריטים, בין השאר בתי מלון, מקומות בילוי, חנויות, ומשרדים. בניסיון לשפר את מצבה הרעוע של המדינה פיטר המלך פארוק את חברי הממשלה בראשותו של מוסטפא א-נחאס, ומינה במקומו את עלי מאהר, עליו הטיל הקמת ממשלה חדשה. ממשלתו של מאהר החזיקה מעמד רק זמן קצר (27 בינואר - 1 במרץ) לפני שהוחלף על ידי אחמד נגיב אל-הילאלי (2 במרץ - 29 ביוני), שבתורו הוחלף בידי חוסיין סירי (2 ביולי - 20 ביולי). שלושת אלה לא הצליחו למלא את הציפיות שניתלו בהם ולייצב את השלטון. בינואר 1952 זכו הקצינים החופשיים להישג משמעותי בשורות הצבא כאשר אנשי שלומם הצליחו לזכות בשליטה במועדון הקצינים של הצבא. המלך פארוק ביטל את תוצאות הבחירות ומינה את אנשיו במקום אלו שנבחרו.
בשלב זה כבר תכננו הקצינים החופשיים את המהפכה וקבעו את התאריך ל־5 באוגוסט. עם זאת, התוכניות השתנו כאשר ב-19 ביולי גילה מוחמד נגיב כי בידי הפיקוד העליון של הצבא נמצאת רשימת שמות חברי התנועה. הוחלט להקדים את ביצוע ההפיכה לליל ה־22 ביולי.
המהפכה.
בליל יום שלישי, ה-22 ביולי, החל ביצוע המהפכה. מפקדת הצבא הראשית נתפסה בידי כוחות התנועה וחלק מראשי הצבא נלכדו. בבוקר שלמחרת, ה-23 ביולי, השתלטו כוחות הצבא בפיקודם של הקצינים החופשיים על נקודות מפתח בקהיר. בשעה 7:30 בבוקר, בשידור רדיו לאומה, הכריז אנואר סאדאת בשמו של מוחמד נגיב על המהפכה. המלך פארוק ניסה לקרוא לעזרת ארצות הברית, אך קריאה זו לא נענתה. כוחות הצבא המשיכו בהתקדמותם, וב-25 ביולי הגיעו לאלכסנדריה, שם שהה המלך בארמונו. המלך ברח לארמון אחר, ראס א-טין, שנמצא על שפת הים. נגיב פקד על רב החובל של יאכטת המלך שלא להפליג ללא אישור הצבא. בשלב זה התגלע ויכוח בין ראשי התנועה לגבי גורלו של המלך: חלקם (ביניהם נאצר ונגיב, ראשי התנועה) סברו כי יש להגלותו, בעוד אחרים טענו כי יש להעמידו למשפט על פשעיו נגד העם המצרי. דעתם של אלה שצידדו בהגליה התקבלה, וב-26 ביולי שלח מוחמד נגיב איגרת למלך ובה האשים את המלך בשחיתות, זלזול ברצון העם, אורח חיים ראוותני, והתנהלות שהובילה לתבוסה מצרית במלחמת 1948. באותה איגרת ציווה עליו לוותר על כיסאו לטובת בנו התינוק, פואד השני עד השעה 12:00 בצהרים, ולעזוב את מצרים עד השעה 18:00, באותו היום. פארוק עשה כאשר ציווה עליו נגיב - הוא ויתר על כיסאו לטובת בנו והפליג לאיטליה עם אשתו השנייה ובנו, שם חי עד מותו בשנת 1965. השלטון במצרים עבר, מבחינה מעשית, לידי הקצינים החופשיים.
לאחר המהפכה.
לאחר תפיסת השלטון הקימו הקצינים החופשיים את "מועצת הפיקוד המהפכנית", שהורכבה מתשעת חברי הוועדה המכוונת אליה הצטרפו חמישה חברים נוספים. נגיב מונה להיות מפקד הצבא, והרכבת ממשלה אזרחית הוטלה על ראש הממשלה לשעבר, עלי מאהר. ב-12 באוגוסט פרצו מהומות בכפר דאוואר עקב אכזבה של אזרחים מכך שמצבם עדיין לא התחיל להשתפר, למרות המהפכה. המהומות דוכאו ועל שניים מהמשתתפים הוטלו עונשי מוות. ב-7 בספטמבר התפטר עלי מאהר בעקבות חילוקי דעות עם הקצינים החופשיים, ככל הנראה - על רקע רפורמת הקרקעות המתוכננת. במקומו מונה לראשות הממשלה מוחמד נגיב, וב-9 בספטמבר עבר חוק רפורמת הקרקעות המצרית, ששינה באופן מהותי את מצב חלוקת הקרקעות במצרים וכן הגביל את שטח הקרקע המקסימלי לאדם ל-200 - 300 פדאנים (פדאן - 4200 מ"ר). ב-9 בספטמבר בוטלה באופן סופי חוקת מצרים משנת 1923. רפורמת הקרקעות נועדה בעיקר להחלשת השכבה של בעלי הקרקעות שהיו בסיס העוצמה הפוליטית של האליטה הישנה.
ב-16 בינואר 1953 נאסר על קיום מפלגות פוליטיות לתקופה של שלוש שנים, במהלכה תשלוט מועצת הפיקוד המהפכנית. גוף בשם "האיחוד הלאומי", שלהלכה היה המפלגה היחידה במדינה, הוקם במטרה להשיג תמיכה עממית. תנועת האחים המוסלמים, שבתקופה זו עדיין נהנתה מאהדת השלטון החדש, לא הוצאה מחוץ לחוק מכיוון שנחשבה, לכאורה, כגוף דתי ולא פוליטי. ב-10 בפברואר אושרה חוקה ארעית שנתנה תוקף חוקי לשלטון המועצה המהפכנית. ב-18 ביוני הוכרזה מצרים כרפובליקה על ידי המועצה המהפכנית, וכך, באופן רשמי, הגיע הקץ לשלטון המלוכני. נגיב מונה לנשיא הרפובליקה הראשון ולתפקיד ראש הממשלה. נאצר מונה להיות סגנו, וכן קיבל את תפקיד שר הפנים.
בשנת 1954 הוצאה תנועת האחים המוסלמים, שזכתה לתמיכה עממית רחבה, אל מחוץ לחוק, בגלל הסיכון הפוטנציאלי שהיוותה כלפי השלטון. התנועה דוכאה ומנהיגיה נרדפו, אך היא ממשיכה לפעול במחתרת ולהוות גורם רב השפעה במצרים גם כעת. בסוף אותה שנה ניטש מאבק כוחות בין נגיב לנאצר, מאבק ממנו יצא נאצר כשידו על העליונה ונגיב הושם במעצר בית לשנים רבות. הוא תפס את תפקיד ראש הממשלה וראש מועצת הפיקוד המהפכנית. ב-16 בינואר 1956 אושרה חוקה חדשה, על פיה עומד בראש המדינה נשיא שביכולתו למנות או לפטר את ממשלתו כראות עיניו. חוק הבחירות שנחקק ב-3 במרץ העניק זכות בחירה לנשים, לראשונה בתולדות מצרים. בבחירות שנערכו בתאריך ה-23 ביולי של אותה שנה זכה המועמד היחיד, נאצר, והפך לנשיאה השני של הרפובליקה.
השפעות המהפכה על מצרים.
שינויים חברתיים ומדיניות הפנים.