Paul Belfrage – Fysiksimuleringar på gymnasiet

1,526 views

Published on

Fem exempel på simuleringar i webbresursen PhET att använda på fysiklektioner i gymnasiet.

Published in: Education, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,526
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
117
Actions
Shares
0
Downloads
3
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Paul Belfrage – Fysiksimuleringar på gymnasiet

  1. 1. Paul Belfrage Fysiksimuleringar på gymnasiet Hur man kan använda fysiksimuleringar på gymnasiet Av: Paul Belfrage Handledare: Tobias Sonestedt 1(9)
  2. 2. Paul Belfrage Fysiksimuleringar på gymnasietJag heter Paul Belfrage och jobbar på Malmö Borgarskola. Jag är utbildad lärare inom MaNO,datavetenskap och snart gymnasielärare i fysik. I min praktik har jag använt webbresursenPhET som består av fysiksimuleringar gjorda i Java och Flash. Jag kommer att redogöra förfördelar och nackdelar med dessa simuleringar och visa fem exempel på simuleringar somman kan använda på fysiklektionerna på gymnasiet. Jag nämner även vilka systemkrav somsimuleringarna har. 2(9)
  3. 3. Paul Belfrage Fysiksimuleringar på gymnasietHur man kan använda fysiksimuleringar på gymnasiet ............................................................. 1Av: Paul Belfrage Handledare: Tobias Sonestedt ...................................................................... 1Introduktion ................................................................................................................................ 4Målgrupp .................................................................................................................................... 4Pedagogisk idé............................................................................................................................ 4Physics Education Technology .................................................................................................. 4Hur man hittar sidan ................................................................................................................... 4Fysiksimuleringar....................................................................................................................... 4 Fy A........................................................................................................................................ 5 Energy Skate Park .............................................................................................................. 5 The Moving Man................................................................................................................ 6 Forces in 1 Dimension........................................................................................................ 6 Forces in 1 Dimension........................................................................................................ 7 FyB ......................................................................................................................................... 7 Faradays Electromagnetic Lab .......................................................................................... 7 Nuclear Physics .................................................................................................................. 8 Fördelar med simuleringarna ................................................................................................. 9 Nackdelar med simuleringarna............................................................................................... 9Systemkrav ................................................................................................................................. 9 3(9)
  4. 4. Paul Belfrage Fysiksimuleringar på gymnasietIntroduktionMånga minns fysik som det kanske tråkigaste och/eller svåraste ämnet på gymnasiet. En deltror att det beror på den strikta formen med teorigenomgångar, styrda laborationer ochföljande prov. Jag skulle vilja ge lärare och elever an möjlighet till att till sig fysik på ettannorlunda sätt. Jag minns många av mina laborationer som styrda, med lite tid att sätta sig ini vad man skulle göra, förstå och kunna.MålgruppMin målgrupp är gymnasielärare som undervisar i FyA och FyB och deras elever.Pedagogisk idéAtt med datorsimuleringar få gymnasieelever att förstå fysik. Kanske några undrar vad kostardetta att göra? Eller vem ska göra alla simuleringar? Svaret är det är gratis och det finns redangjort!Physics Education TechnologyI Boulder ligger University of Colorado. Här har de ett projekt som de kallar The PhysicsEducation Technology (PhET).De skriver själva på sin webbplats1: The Physics Education Technology (PhET) project is an ongoing effort to provide an extensive suite of simulations for teaching and learning physics and chemistry and to make these resources both freely available from the PhET website and easy to incorporate into classrooms. The simulations are animated, interactive, and game-like environments in which students learn through exploration. In these simulations, we emphasize the connections between real life phenomena and the underlying science and seek to make the visual and conceptual models that expert physicists use accessible to students. Our team of scientists, software engineers and science educators uses a research-based approach in our design – incorporating findings from prior research and our own testing – to create simulations that support student engagement with and understanding of physics concepts.Jag har använt denna webbplats i min fysikpraktik för att pröva hur elever, som läser Fysik B,tycker om fysiksimuleringar. Eleverna uppskattade överlag simuleringarna.Hur man hittar sidanDet är väldigt enkelt att hitta webbplatsen. Man öppna www.google.com och skriver ”phet”.Den första länken i sökresultatet är den rätta.FysiksimuleringarJag har valt ut fem datorsimuleringar från PhET. Tre som passar att använda i Fy A och tvåtill Fy B kursen. Jag kommer inte att i detalj i texten tala om allt man kan göra med varjesimulering. Testa själv! Om man vill se ett litet smakprov kan man klicka på filmikonerna tillhöger om varje simulerings rubrik.1 http://phet.colorado.edu/new/about/index.php 4(9)
  5. 5. Paul Belfrage Fysiksimuleringar på gymnasietPå simuleringens webbsida får man reda på vilka områden simuleringen täcker, vilka andrasimuleringar som har liknade innehåll och exempel på inlärningsmål. Om man vill kan lärarebidra med idéer och planering till simuleringen. Till vissa av simuleringarna finns det sådanaplaneringar utlagda på webbsidan.Varje simuleringsfönster ser olika ut. Men generellt kan man säga att det finns en del där manser en visualisering av något fysikfenomen. I sidorna (oftast till höger) finns det reglage,knappar och ibockningsrutor som användaren kan ändra olika parametrar.Beroende på elevernas mognad och kunskap kan man göra laborationen där simuleringen skaanvändas väldigt fri eller med styrd planering. Man kan dock räkna med att eleverna vill testaandra simuleringar, läsa e-post eller surfa på Internet istället. Detta kan man undvika genomatt ladda ner simuleringen i förväg och stänga anslutningen till Internet. Hela webbplatsenmed alla simuleringarna kan också laddas ner.2Fy AEnergy Skate Park3När man öppnar programmet se man en skateboardåkare som åker upp och ner för en U-formad ramp. Saker som eleverna kan undersöka är: • Energi och dess bevarande • Kinetisk energi • Potentiell energi • Friktion Eleverna kan bygga sina egna banor genom att dra i övre vänstra hörnet där det står ”Drag to add Track”. Man kan spara sina egna banor genom att välja File - > Save Om man väljer Tests i menyn kan man ta fram färdigbyggda banor. Med ”Bar Graph” kan användaren studera hur den Användaren kan byta till månen, Jupiter, kinetiska och potentiella jorden eller yttre rymden för att pröva vad energin varierar. Man kan som händer när gravitationen är stor eller med grafer studera Energi – liten. position och Energi – tid2 http://phet.colorado.edu/new/get_phet/index.php3 http://phet.colorado.edu/new/simulations/sims.php?sim=Energy_Skate_Park 5(9)
  6. 6. Paul Belfrage Fysiksimuleringar på gymnasietThe Moving Man4Eleverna får flytta en person längs en linje. Hur ser position, hastighet och acceleration ut?Eleverna kan pausa och långsamt studera de olika kurvorna efter själva experimentet. Hurrörde sig personen när kurvorna såg ut på ett vist sätt? Man kan knyta an till derivata medhjälp av de olika kurvorna. Saker som eleverna kan undersöka är: • Position • Hastighet • Acceleration Genom att dra mannen sätter man igång inspelningen av mannen s position, hastighet och acceleration. Man kan pausa och sätta igång inspelningen av mannens värden här Man kan studera mannen rörelser i efterhand genom att dra här Här zoomar man i grafernaForces in 1 Dimension5Här får eleven putta på olika tunga formal på en plan yta med friktion. Hur mycket måste manputta för att få ett föremål av en viss massa att flytta på sig? Hur ser hastigheten ochaccelerationen ut samtidigt? Hur skulle det bete sig om föremålet var på månen?Saker som eleverna kan undersöka är: • Krafter • Position • Hastighet • Acceleration4 http://phet.colorado.edu/new/simulations/sims.php?sim=The_Moving_Man5 http://phet.colorado.edu/new/simulations/sims.php?sim=Forces_in_1_Dimension 6(9)
  7. 7. Paul Belfrage Fysiksimuleringar på gymnasiet 6Forces in 1 DimensionHär får eleven putta på olika tunga formal på en plan yta med friktion. Hur mycket måste manputta för att få ett föremål av en viss massa att flytta på sig? Hur ser hastigheten ochaccelerationen ut samtidigt? Hur skulle det bete sig om föremålet var på månen?Saker som eleverna kan undersöka är: • Krafter • Position • Hastighet • Acceleration Genom att hålla ner och dra vänster musknapp, flyttar man skåpet. Du kan man studera krafterna. Man kan studera kraften, acceleration, hastighet och position i efterhand här.FyBFaradays Electromagnetic Lab7Eleverna kan välja mellan fem flikar: Stavmagnet, spole, elektromagnet, transformator ochgenerator. De kan flytta olika delar för att studera vad som händer med en voltmeter ellerglödlampa när en magnet rör sig nära en spole. Saker som eleverna kan undersöka är: • Faradays lag • Magnetiskt fält • Magnet • Induktion6 http://phet.colorado.edu/new/simulations/sims.php?sim=Forces_in_1_Dimension7 http://phet.colorado.edu/new/simulations/sims.php?sim=Faradays_Electromagnetic_Lab 7(9)
  8. 8. Paul Belfrage Fysiksimuleringar på gymnasiet Det finns fem delexperiment i denna simulering: Stavmagnet, spole, elektromagnet, transformator och generator Till varje delexperiment kan du ställa in olika saker i högra sidan Du interagerar med objekten gen hatt vänsterklicka och dra i detta fönsterNuclear Physics8Denna laboration är omöjlig att göra i klassrummet. Så här ersätter simuleringen helt denvanliga laborationen. Eleven får fyra flikar att välja mellan: o Alfa strålning: De studerar sannolikheten att en Bly-207-kärna ska sönderfalla. o Fission: De skjuter en neutron på en Uran-235 kärna o Kedjereaktion: De prövar med olika mycket Uran- 235 och 238. Vad händer om man använder en behållare? o Kärnkraftverk: Eleverna ser hur kedjereaktioner skapar energi. De kan styra reaktionerna med styrstavar. Det finns fyra delexperiment i denna simulering Till varje delexperiment kan du ställa in olika saker i högra sidan Du interagerar med objekten gen hatt vänsterklicka och dra i detta fönster8 http://phet.colorado.edu/new/simulations/sims.php?sim=Nuclear_Physics 8(9)
  9. 9. Paul Belfrage Fysiksimuleringar på gymnasietFördelar med simuleringarnaEleverna behöver inte plocka fram en massa delar. Eleverna kan göra simuleringen medhandledning på lektionen eller hemma hur många gånger som helst. De kan göra egnaexperiment utan att riskera att göra sönder något. De kan repetera simuleringen när de vill.Nackdelar med simuleringarnaMan kan inte ”ta” i delarna till laborationen. Dock är det inte meningen att eleverna endastska för simuleringar istället för laborationer i ett klassrum. Simuleringarna är på engelska,vilket kan vara svårt för vissa elever. Det finns möjligheter att översätta simuleringar tillsvenska. Det kräver en del tid, men kräver ingen programmeringsförmåga.9 10Simuleringarna är delvis tillrättalagda. Felkällorna blir färre då simuleringen inte kan gå isönder på samma sätt som delar i ett vanligt experiment. Även mätfel blir färre.SystemkravPå varje simulerings webbsida finns det längst ner vilka systemkrav som simuleringen kräver.I princip är det Java och Flash som krävs. Man ska kunna köra simuleringarna på Windows98SE / 2000 / XP. Jag har även testat Vista och det jag har testat har fungerat. ÄvenMacintosh och Linux stöds.119 http://phet.colorado.edu/web-pages/publications/phet-translation.htm10 http://phet.colorado.edu/web-pages/publications/phet-translation-deployment.htm11 http://phet.colorado.edu/new/tech_support/index.php#q2 9(9)

×