Digitale ferdigheter i fysikkfaget

På tirsdag var jeg i Bergen på fagsamling i fysikk. Det var FAU-realfag i Hordaland fylkeskommune som arrangerte samlingen og jeg snakket om digitale ressurser i fysikkfaget.

Jeg vil i dette innlegget gi en liten oppsummering av de viktigste punktene som jeg trakk fram i kurset.

IKT i fysikk?

Hvorfor skal vi så bruke digitale verktøy i fysikkfaget? Vil digitale verktøy ha positiv effekt på elevenes læringsutbytte? Rapporter i forbindelse med Impact2 viser at dette kan være tilfelle. Men den forskningen som ligger til grunn for disse konklusjonene er ikke særlig imponerende siden det ikke er signifikante resultater. Det var alt for få lærere som hadde en utstrakt brukte av IKT til å gi slike konklusjoner. Dessuten er det min mening at spørsmålet om IKT gir økt læringsutbytte eller ei ikke er et godt spørsmål. Det kommer nemlig an på hvordan IKT blir brukt i undervisingen.

Nå det er sagt, så tror jeg at fornuftig bruk av digitale verktøy kan ha positiv effekt når de blir brukt på en fornuftig måte. Vi må heller ikke glemme at vi har en forskrift til opplæringsloven som faktisk pålegger oss bruk av digitale verktøy i undervisningen. Læreplanen vektlegger de fem grunnleggende ferdighetene og som kjent er den femte at elevene skal kunne bruke digitale verktøy.

Hva vil de si å ha digitale ferdigheter i fysikk?

Vi kan dele inn beskrivelsen av digitale ferdigheter i tre kulepunkter. Det handler om

• å anvende animasjoner og bruke Internett til å hente inn fysikkfaglig informasjon.
• å utforske, måle, registrere, analysere, dokumentere og publisere digitalt.
• å simulere fenomener og forsøk som det ellers er vanskelig å studere.

å anvende animasjoner og bruke Internett til å hente inn fysikkfaglig informasjon

Nettet er fullt av ulike animasjoner som illustrerer fysikkfaglig innhold. Prøv bare å søke etter Rutherford + applet, så vil du finne en god del.

Bildet til venstre viser en av animasjonene du finner dersom du søker på Rutherford + applet.  

Spørsmålet er om dette vil gi elevene en økt læring? Muligens. Men jeg tror det er viktig at slike aninasjoner faktisk blir løftet fram i klassefellesskapet og diskutert. Hva er det som skjer her? Hvorfor skjer det? etc.

Her er noen lenker der du kan finne flere gode animasjoner til bruk i fysikkundervisnungen:

• http://www.fys.uio.no/skolelab/webfysikk/ Her finner du litt av hvert kategorisert under ulike tema.
• http://www.acoustics.salford.ac.uk/feschools Her finner du mye bra om bølger
• http://www.parabel.no/fysikk1/halvledere/ En uunværlig samling når du skal jobbe med halvledere
• http://sksk.no/fysim/ Sjøkrigsskolens lenker, kategorisert etter Fysikk 1 og Fysikk 2. Meget bra samling.

Det fins også en god del filmer som kan være aktuelt å bruke i undervisningen. På teachers.tv finner du en del. Jeg vil også trekke fram NRK skole. Nedenfor ser du et klassisk eksempel:

Arbeid og energi (2:41 min)

Du finner også en del på http://www.freesciencelectures.com/ .

Å simulere fenomener og forsøk som det ellers er vanskelig å studere.

Det kan være en utfordring på vestlandet å gjøre observasjoner av stjernehimmelen. I så måte kan det være greit å kunne jukse litt. Google Earth er da en muighet. Velg «Himmel» som vist på bildet under.

Et annet alternativ er å bruke programmet Stellarium. Dette er et fritt og gratis program som kan lastes ned fra www.stellarium.org .

Mens google earth er laget slik at du på en måte flyr ut i universet, så er stellarium laget slik at du står på jorden og ser etter stjerner, gallasker etc. Når du installerer programmet vil du se at du er stasjonert i Paris. Dette kan du endre ved å trykke F6 og velge f.eks. Bergen i listen du får opp.

 

Nå kan du gjøre observasjoner. Men dersom det er midt på lyse dagen, så kan du spole tilbake (eller fram i tid). Aktuelle oppgaver kan være å finne en del stjerner i en stjernehop og legge dem inn i et HR-diagram. Du kan også kjøre ulike skript som tar deg med til tidspunkt og plasser der det f.eks. er måneformørkelse. Trykk F2 og velg Skript. Kjør skriptet lunar_total.ssc.

Et annet verktøy jeg vil trekke fram er Modellus. Dette er et meget bra program til simulering av ulike modeller i fysikk. Jeg har tidligere skrevet et eget innlegg om dette. 

Å utforske, måle, registrere, analysere, dokumentere og publisere digitalt.

På vår skole bruker vi PASCO til måling og registrering av måledata når vi gjør det digitalt. Det er ikke alltid at det er tjenelig å gjøre ulike målinger digitalt. Ofte kan også en manuell registrering være mye bedre. Men ikke altid. Det kommer litt an på hvilke type forsøk som gjøres.

En annen ting er den videre behandlingen av dataene vi får inn. Med PASCO er det også naturlig å bruke DataStudio. Dette er et kraftig program med mange muligheter for blant annet regresjoner. Et ankepunkt er at det er nok så tungvindt å bruke og grensesnittet er litt annerledes enn for andre programmer. Dette innebører at brukere må bruke en del tid på å sette seg inn i programmet. Alle ting er ikke helt naturlig å finne ut av. Derfor er det ikke uvanlig at elevene eksporterer datanene over til et regneark og bearbeider dem videre der.

Publisering av digitalt i fysikk dreier seg f.eks. om å dokumentere et forsøk. Det vanlige er å bruke Word til dette, men jeg har faktsik en del elever som nå skriver i LaTeX.

Tidligere har jeg også skrevet om bruk av Wiki i fysikkundervisningen. Du finner to slik på

• kjernefysikk.wikispaces.com
• astrofysikk.wikispaces.com