Hurdana kunskaper i fysik behöver eleverna inför gymnasiet? Mikko Korhonen, författare till Titan och lärare i fysik, matematik och informationsteknik, har svar på frågan.
Hurdana färdigheter behöver man när man börjar gymnasiet?
Det viktigaste är att den studerande är intresserad av ämnet. I årskurs 7–9 gör man elevarbeten, funderar på fysik i vardagen samt bekantar sig med aktuella tekniska framsteg och tillämpningar. Det här motiverar eleverna till att studera fysik. Många blir ivriga när man under lektionsdiskussionerna inser att något som låter som en scifi-film kan vara verklighet om bara några år.
Det är också viktigt att kunna göra experiment och undersökningar. Eleverna lära sig ta egna initiativ och kunna fundera på lösningar till olika problem både självständigt och i grupp. Något av det viktigaste när det gäller elevarbeten är att gå igenom resultaten tillsammans. Hurdana resultat fick man och hurdana observationer gjorde man? Hurdana slutsatser kan man dra utifrån dem? Gäller de här slutsatserna generellt eller bara i det här fallet? Byggandet av naturvetenskaplig kunskap är något som tas upp också i läroplanen för grundskolan.
En annan sak som jag tycker är viktig är att öva studieteknik. Att förbjuda sig i kapitlet hemma och att arbeta tålmodigt med uppgifterna räcker ofta långt. Fysik är inte alltid enkelt, utan kräver att man studerar och jobbar målmedvetet.
Det är skäl att utveckla sin uthållighet och problemlösningsförmåga. När man ställs inför svåra uppgifter och komplicerade fysikaliska fenomen är det viktigt att man inte ger upp utan att man försöker ordentligt och ber om hjälp vid behov. När polletten trillar ner och en elev till slut förstår något som hen först upplevde som omöjligt – det är belönande både för läraren och eleven.
Vilka färdigheter som används inom fysiken anser du att är särskilt viktiga?
Olika diagram är en central del av fysiken. Det är bra att öva på att tolka olika grafer och modeller, som ritningar och scheman. Det är också bra att fundera på varför olika modeller inte ger en exakt beskrivning av ett fenomen, det vill säga vilka faktorer som inte beaktas i modellerna.
För att eleverna ska få en förståelse för hur man gör diagram är det viktigt att man först övar på att rita dem för hand på rutat papper. På det sättet repeterar man koordinatsystemet (som eleverna känner till från matematiken) och övar på att välja genomtänkta skalor för sina diagram. När eleverna kan göra diagram för hand kan ni gå vidare med att göra dem i kalkylprogram. I gymnasiet ritar man de flesta diagram elektroniskt.
Hur viktigt tycker du det är att eleverna kan göra fysikaliska beräkningar?
Även om kvantitativ behandling av fysikaliska fenomen inte står i centrum av läroplanen för den grundläggande undervisningen, är det ändå bra att eleven vet varför och hur man använder formler. Innan man börjar med beräkningar är det viktigt att man förstår vad det är man räknar. Om man inte vet vad medelhastighet och acceleration innebär i praktiken är det ingen idé att lära sig beräkna dem.
När man går vidare till andra stadiet är det bra att ha grundläggande kunskaper om centrala storheter och enheter. Man övar ju såklart på det här i gymnasiet, men det underlättar om den studerande fått bekanta sig med till exempel enhetsomvandlingar redan i grundskolan. Det är också bra om den studerande kan lösa ekvationer och om hen gått igenom hur man löser ekvationspar för hand.
Jag rekommenderar inte att man använder minnestriangel i fysikberäkningar. Redan i den första fysikkursen i gymnasiet är beräkningarna så pass avancerade att minnestriangeln inte är till någon nytta. Triangeln fungerar nämligen inte om man har fyra variabler eller om man i en ekvation ska lösa ut ett värde som man sedan ska använda i en annan ekvation. För att kunna använda minnestriangeln måste man ju komma ihåg vilken storhet som ska vara i vilket hörn. Minnestriangeln gör att fokus hamnar på utantillinlärning i stället för på beräkningar. Elever som är vana vid formler har det oftast lite lättare när de börjar gymnasiet.
Hur beaktar Titan elevernas fortsatta studier?
Språket i Titan är precist. När vi skrev boken delade vi upp texten i små delar och funderade på om det fanns någon risk för missförstånd. Om det fanns minsta risk för att läsaren skulle kunna missförstå innehållet så skrev vi om texten.
I gymnasiet fokuserar man, som sagt, i hög grad på diagram och andra modeller. I Titan börjar vi öva på dem redan i årskurs sju. I årskurs åtta fördjupar vi oss i dem bland annat i samband med likformig rörelse. I boken finns förresten en mycket bra stegvis instruktion för hur man ritar grafer.
I enlighet med läroplanen fokuserar innehållet i läromedlet på kvalitativ beskrivning och förståelse av fenomen, men utan att glömma bort den kvantitativa delen. Därför innehåller Titan olika typer av räkneuppgifter. Med hjälp av dem får eleverna träna på att använda formler och storheter. De börjar bekanta sig med härledda storheter redan i årskurs sju. När det gäller hastighetsberäkningar har vi dessutom tagit fram en PDF-bilaga med ytterligare räkneuppgifter. Bilagan går att ladda ner från Otavas hemsida.
Med hjälp av experimenten får eleverna träna på att göra observationer och dra slutsatser, på problemlösning och på att diskutera och samarbeta. Allt detta är sådant som behövs i gymnasiet. Videoklippen som hör till Titan väcker elevernas intresse och fungerar som underlag för diskussioner.
Materialet innehåller rikligt med uppgifter. Du kan be eleverna göra uppgifter ur läroboken i läxa. Ytterligare uppgifter hittar du bland digiuppgifterna och i det digitala lärarmaterialet. Vi har gjort en stegvis instruktion också om studieteknik. Du hittar även den på Otavas hemsida.
Testa Titans digitala material för läraren utan kostnad i Otavas Lärarrum >