Artikkel

Digitale verktøy gjør fysikk mer levende

Digitale verktøy gjør fysikk mer levende

Relativitetsteori og kvantefysikk kan være vanskelig for mange elever. Gjennom animasjoner, video og andre digitale læringsverktøy utviklet ved UiO får de bedre forståelse for faget.

Kanskje er ikke læreboka med stor «L» den beste måten å lære elever kvantefysikk og relativitetsteori?

Relekvant, et forsknings- og utviklingsprosjekt, prøver å tenke utenfor boksen i et forsøk på å gi elever i videregående skole den beste inngangen til moderne fysikk.

ReleKvant

Forskningsprosjekt med base på Fysisk institutt som skal utvikle digitale læringsressurser i generell relativitetsteori og kvantefysikk for fysikkfaget i videregående skole.

Har som mål å:

  • utvikle og prøve ut nye læringsressurser
  • forske på elevers motivasjon og læringsprosesser i fysikk
  • få et optimalt samarbeid mellom lektorstudenter, forskere og fysikklærere.

– ReleKvant er et prosjekt som ønsker å bygge bro mellom forskning og praksis, få enda bedre fysikklærere, og øke forståelsen for moderne fysikk. Og hovedutfordringen er: Hvordan kan vi forskere bidra til å gjøre realfag mer levende og interessant for elevene?, forklarer  Ellen Karoline Henriksen, professor i fysikkdidaktikk ved UiO og del av ReleKvant-prosjektet.

Blant annet tas det i bruk animasjoner og simuleringer for å gjøre fysikken relevant.

Partikkelbølger midt i russetiden

På Asker Vgs. en solfylt dag forbereder fysikklærer Elisabeth Villanger-Larsen seg til en dobbelttime i fysikk. Hun gjør klart til at hver elev kan følge opplegget for timene på sin egen PC.

Professor Ellen Karoline Eriksen. Endel av ReleKvant.
Professor Ellen Karoline Eriksen. Foto: Hilde Lynnebakken

Elevene strømmer inn. Det er fredag og midt i russetiden

Likevel: Klassen faller fort til ro. Timen kan begynne. Interaktivt følger hver elev med på et opplegg skreddersydd.

Dagens moderne fysikk-nøtt er: «Partikler som bølger». Elevene setter seg sammen i grupper for å diskutere fenomenet.

–  Diskusjon er viktig for at elevene skal ta inn over seg hvordan den moderne fysikken bryter både med klassisk fysikk og med forventninger basert på våre hverdagserfaringer og for at de skal få eierskap til fagbegrepene, sier Ellen Karoline Henriksen, som denne dagen besøker klassen i Asker for å observere arbeidet med ReleKvant. 

Elevenes diskusjoner blir faktisk tatt opp som lydopptak av elevene selv på deres egne mobiltelefoner, opptak som forskningsprosjektet kan benytte seg av og også har stor nytte av.

– Det er kjempenyttig. Da får vi direkte innsikt både i hvilke begreper og forestillinger elevene har, og hvilke deler av opplegget vårt som støtter læring og hvilke som fungerer mindre godt.

Men å ta opptak kan ha flere fordeler.

– I tillegg er det et lite motivasjonstriks her! Det å bli hørt og sett er viktig for alle mennesker. Det kan være ekstra inspirerende for elevene å vite at det de sier er verdig et opptak. Det er de som skal lære. Hva de synes er utrolig viktig!

Det er morsomt at fysikk kan være så absurd

I gruppene rundt omkring i klasserommet diskuteres bølgeegenskapene til partikler heftig.

Elever ved Asker vgs. Endel av Relekvant-prosjektet
Fysikkelevene Brede Bull Eriksson og Thomas Berntsen imponeres og inspireres av det absurde i moderne fysikk. Foto: Espen Haakstad/UiO

– Det er morsomt at fysikk kan være så absurd. At du må tenke kreativt for å skjønne det. Også er det jo så imponerende! Imponerende at de fikk alt dette til å funke selv om det var så absurd, sier elevene Brede Bull Eriksson og Thomas Berntsen.

Andre elever er mer pragmatiske.

– Det er vel bare å godta det. At mye av moderne fysikk ikke følger reglene for klassisk fysikk, sier de.

Det har vært lite norsk eller internasjonal forskning på elevers forståelse og læring innen moderne fysikk. I læringsmateriellet til elevene på videregående skole har den klassiske fysikken dominert. Med ReleKvant er det den moderne fysikken som er i fokus.

– Vi håper det vil styrke fysikkfaget. Vi må utnytte alt det spennende den moderne fysikken har å by på, sier Henriksen.

Prosjektet vil ha flere runder med utvikling og utprøving i tett samarbeid med lærere.

Det er viktig for forskningsgruppa at det fungerer i praksis.

– Vi ønsker å utvikle løsninger som fungerer i klasserommet, samtidig som det utvikles mer generell kunnskap om elevers læring i et spesifikt tema.

Elever ved Asker vgs. Ednel av Relekvant-prosjektet
Madeleine Lous og Helga Jønland lærte mye om relativitetsteorien av ReleKvant. Foto: Espen Haakstad/UiO

Dette gjennomføres ved å studere bruken av læringsressursene og elevers motivasjon og læring gjennom observasjoner, video- og lydopptak, innsamling av skriftlige og muntlige elevarbeider, samt intervjuer med elever og lærere.

Gøy og lærerikt med relativitetsteorien

– Vi fikk skikkelig noe ut av å jobbe med relativitetsteorien. Ha ha, men hvem skjønner den egentlig! Iallfall, vi synes vi fikk et bedre bilde på hva den er. Disse hjelpemidlene er også kjempegode for repetisjonsøvelser før eksamen. Man får så mye bedre oversikt, sier vgs-elevene Madeleine Lous og Helga Jønland.

Noen av elevene er bekymret for lærebøkene og er redd de ikke er oppdaterte nok. At ReleKvant er digitalt føles som en forsikring om at all informasjon er «up to date».

– Vi liker at det kan oppdateres! Lærebøkene er jo fra 2008. Og det er veldig godt å ha dette som supplement til boka.

Flere av eleven lar det skinne igjennom at de inspireres av denne måten å lære fysikk på. Julie Liland, Kristin Bøkenes, Cecilie Bakli sier at de liker metoden fordi den viser så tydelig at fysikk handler om verden.

Les mer:

Hvordan lære om kvatefysikk på en bedre måte?

SE MER: Her kan du se VIDEO utviklet i regi av Relekvantprosjektet

Hjemmesiden til ReleKvant

Temaside utdanning på Titan

Kontakt:

Professor i fyikkdidaktikk Ellen Karoline Henriksen

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Løvenes konge-pastisj

Kampen om dyretronen

En sibirsteinbukk-hunn vil bare følge den hannen som har vunnet i kamp mot de andre, hos flekkhyenen er det hannene som vier livet sitt til å følge hunnene. Sosialt hierarki i dyreriket er like varierende som dyrene selv.

Hus begravd i slam etter Lusi-utbruddet

Kilden til verdens største slamutbrudd er funnet

I 2006 ble det utløst flere slamutbrudd fra vulkaner nordøst på den svært folkerike øya Java.  Det mest aktive utbruddet - Lusi - er fortsatt aktivt, og forskerne ser det nå i samenheng med et nærliggende vulkansystem.

Professor Norbert Roos med et av IBVs kryoelektronmikroskoper

Mange ristet på hodet, men resultatet ble en nobelpris

Kjemikeren Jacques Dubochets første forsøk på å lage et kryoelektronmikroskop endte med at linsene i mikroskopet ble brukt til verdens dyreste askebegre. De neste forsøkene gikk bedre, og nå er innsatsen belønnet med en nobelpris.