Forløb
Simulér kvalitativ kvantefysik
Elever kan via simulering nå frem til væsentlige fysiske indsigter uden at skulle gennem formler og regning. I denne aktivitet på 1-2 timer til fysik C eller B får eleverne indblik i vigtige, kvalitative træk ved kvantefysikken gennem 4 gode simuleringer.
Undertiden drukner vigtige fysiske pointer i formler og regneri. I denne aktivitet bruges simuleringer til at formidle pointer i fysik uden beregninger samt til at få eleverne i gang med selv at iagttage og fortolke et fysisk fænomen. Simuleringerne hentes på PhET.colorado.edu, der er et interaktivt simuleringsprojekt ved University of Colorado.
Aktiviteten kommer ind på flg. punkter i kernestoffet kvantefysik:
- atomers og atomkerners opbygning
- fotoners energi, atomare systemers emission og absorption af stråling, spektre
1. Planlægning/overvejelser
Placer aktiviteten i starten af et forløb om atomfysik, da eleverne skal gå til simuleringerne uden for meget forforståelse af, hvad der sker.
Inden forløbet inddeles eleverne i 4 grupper, der arbejder med hver sin simulering, samt i et antal matrixgrupper..
Afprøv på forhånd simuleringerne, så det er muligt at assistere eleverne. Følgende fire simuleringer fra PhET.colorado.edu er udvalgt til belysning af vigtige kvalitative træk ved kvantefysik:
2. Aktivitetens opbygning
Først deles eleverne op i de 4 grupper, der arbejder med hver sin simulering.
Alle elever i hver gruppe afprøver simuleringen:
-
Start programmet - javaappletter (.jar) skal gemmes først, inden de kan startes.
-
Afprøv de forskellige indstillinger systematisk: hvad sker der, hvis en parameter øges? Og hvis en anden sænkes? Hvis det sker samtidigt?
-
Noter de systematikker/mønstre du ser: hvilke(n) sammenhæng(e) viser simuleringen?
-
Notér de fysikfaglige begreber, der bruges i programmet.
-
Lav en kobling af begreberne til de(n) sammenhæng(e), du har fundet frem til: ”Simuleringen viser, at...”
Grupperne når til enighed om en fælles introduktion og beskrivelse af den simulering, de har arbejdet med.
Eleverne deles ud i matrix-grupper, og går på skift igennem de 4 simuleringer:
-
Præsenterer simuleringen
-
Hjælp de øvrige i gruppen med at afprøve simuleringen
-
Lav en opsamling, hvor de andre i gruppen hjælper til med at præcisere beskrivelsen af simuleringen
-
Noter den nye beskrivelse i en fælles portfolio.
3. Evaluering:
I klassen gennemgås de justerede beskrivelser for hver simulering med henblik på at diskutere, hvordan en god og præcis beskrivelse opbygges.
Kreditering
Produceret af Michael Brix Pedersen / CFU-webredaktør Jacob Stenløkke Bendtsen