2002:108 PED
EXAMENSARBETE
Alternativ undervisningsform i fysik
CLAES BÄÄRNHIELM TONY LUNDGREN ROGER LINDGREN HÅKAN NORDEFORS
PEDAGOGUTBILDNINGARNA GRUNDSKOLLÄRARPROGRAMMET ÅK 4–9 HT 2002 Vetenskaplig handledare: Karl-Evert Fällström 2002:108 PED • ISSN: 1402 – 1595 • ISRN: LTU - PED - EX - - 02/108 - - SE
EXAMENSARBETE ALTERNATIV UNDERVISNINGSFORM I FYSIK
CLAES BÄÄRNHIELM ROGER LINDGREN TONY LUNDGREN HÅKAN NORDEFORS
Pedagogutbildningarna Luleå tekniska universitet HT 2002 VETENSKAPLIG HANDLEDARE: KARL-EVERT FÄLLSTRÖM
Förord Vi vill tacka alla som har varit delaktiga i vårat examensarbete. Vi vill särskilt tacka vår handledare Karl-Evert Fällström som har varit till stor hjälp. Vi vill även tacka eleverna på våra praktik skolor och våra praktikhandledare som gav oss fria händer och stöd att genomföra vårat pedagogiska arbete. Piteå den 30 december 2002 Claes Bäärnhielm
Roger Lindgren
Tony Lundgren
Håkan Nordefors
Abstrakt Huvudsyftet med vårat examensarbete var att med en alternativ undervisningsform öka intresset, förståelsen och kunskaps inhämtningen hos eleverna. Ett annat syftet var att för egen del få ökade kunskaper om hur man kan gå tillväga för att förbättra studieresultaten och intresset hos en större andel av eleverna. Metoden som vi använde var att jämföra provresultaten i våra grupper, från två skolor, med en referensgrupp både på avsnittet optik och ett annat referens avsnitt inom fysik. Vi ville även kontrollera elevernas attityd till vårt arbete med en enkät. Resultatet som vi fick fram efter att ha genomfört undervisningen i grupperna var att de hade gjort en liten förbättring i resultaten på proven, men deras attityd till hur de tyckte att de hade lyckats visade en svag försämring. Vi anser att vi lyckats uppnå målet med våran undersökning. Elevernas prestationer förbättrades och vårt undervisnings sätt skiljde sig från vad eleverna var vana vid. Vi har även fått prova på att genomföra ett undervisnings avsnitt på ett sådant sätt som vi skulle kunna tänka oss att jobba efter, vilket har varit lärorikt.
INNEHÅLLSFÖRTECKNING FÖRORD ABSTRAKT INNEHÅLLSFÖRTECKNING BAKGRUND............................................................................................................................. 1 INLEDNING..................................................................................................................... 1 HISTORIK ........................................................................................................................ 1 BEHAVIORISMEN.......................................................................................................... 1 KOGNITIVA TEORIER .................................................................................................. 2 KONSTRUKTIVISMEN.................................................................................................. 3 FYSIKUNDERVISNINGEN............................................................................................ 4 LÄROPLANEN ................................................................................................................ 4 KURSPLANEN ................................................................................................................ 5 KURSPLANEN I FYSIK ................................................................................................. 5 TIDIGARE FORSKNING ................................................................................................ 5 TIDIGARE UNDERSÖKNING…..……………………………………………………..6 FÖRANKRING I STYRDOKUMENT FÖR SKOLA OCH BARNOMSORG .............. 6 SYFTE ....................................................................................................................................... 7 METOD ..................................................................................................................................... 7 GENOMFÖRANDE ......................................................................................................... 8 TIDSPLAN ....................................................................................................................... 8 LEKTIONSPLANERING................................................................................................. 9 FÖRSÖKSPERSONER .................................................................................................. 11 BORTFALL .................................................................................................................... 11 MATERIAL .................................................................................................................... 11 RESULTAT............................................................................................................................. 12 RESULTAT SKOLA 1 ................................................................................................... 12 DIAGRAM SKOLA 1 .................................................................................................... 12 RESULTAT SKOLA 2 ................................................................................................... 13 DIAGRAM SKOLA 2 .................................................................................................... 13 RESULTAT ENKÄT...................................................................................................... 13 DIAGRAM ENKÄT ....................................................................................................... 14 DISKUSSION.......................................................................................................................... 17 SLUTSATS ..................................................................................................................... 18 FRAMTIDA FORSKNING ............................................................................................ 18 REFERENSER ....................................................................................................................... 19 BILAGOR
1
Bakgrund Inledning Under hela vår studietid på Luleå tekniska universitet har vi studerat ett antal olika pedagogiska inriktningar och teorier. Varje inriktning försöker visa på vad som är rätt eller fel, bra eller dåligt och förkastar ofta andra pedagogiska synsätt. Ofta kan man tycka att de olika pedagogigkerna är en aning trångsynta och bara kan se till de egna teorierna och i stor utsträckning förkastar allt annat. Vi har försökt hitta en pedagogik vilken förespråkar saker som är så samstämmig som möjligt med vårt sätt att se på lärande, men det har varit svårt. Vi tycker att många inriktningar har mycket bra innehåll, men att det är inte allt som man själv skulle vilja ha med i den teori som man vill undervisa efter. Vi har i vårt examensarbete försökt att hitta många bra bitar från olika håll som vi fogat samman för att nå önskat resultat. Historik Före 1842 då den nya folkskolestadgan (Richardson 1992) infördes rådde den muntliga traditionen i vårt land. Den byggde på att man enligt kyrkan skulle kunna vissa saker som läsning och katekesen vilket man fick lära sig i hemmet, däremot skrivning och räkning var något man fick lära sig mot betalning. För övrigt sträckte sig lärandet till det som var nödvändigt för det vardagliga arbetet. Skola fanns även på den tiden men var något som var förunnat de välbärgade. I takt med att vi gick från bondesamhälle till industrisamhälle fick folkskolan större betydelse då industrialiseringen ställde större krav på arbetarnas kunnande. Fastän folkskolestadgan kom1842 så fungerade det dåligt ändå fram till efter 1861 då de första skolinspektörerna fick sina förrättningar. Stora brister fanns fortsättningsvis ändå i glesbygden en bra bit in på 1900 talet. Undervisningens innehåll bestod på den tiden i huvudsak av läsning, skrivning och kristendom. Senare kom även räkning in på schemat men det rådde ett stort motstånd om vad nyttan var med att alla skulle kunna räkna. Den pedagogik som rådde och kom att råda ända fram till mitten av 1900 talet var den empiriska. Den bygger på att läraren predikar sitt pedagogiska budskap inför klassen och eleverna har bara som uppgift att sitta tyst och ta emot utan att reflektera men möjligtvis svara på frågor ställda av läraren (Wallin 1992). Under 1900 talets första hälft pågick en hel del forskning som direkt eller indirekt legat till grund för de olika teorier som vuxit fram på det pedagogiska området. Framförallt har tre inlärningsteorier (Runesson 1999) dominerat under 1900 talets senare hälft. Först kom behaviorismen som var tongivande fram till 1950- och 1960 talet. Den följdes av kognitiva teorier som till skillnad från behavioristiska teorier intresserade sig mer för tänkandets inre processer. På 1980 talet avlöstes kognitiva teorierna av individualkonstruktivistiska teorier som syftar till att placera eleven i centrum för lärandet. Behaviorism De tidiga behavioristerna undersökte stimuli och respons, deras teorier byggde på att människan föds som en tom tavla (tabula rasa) och kan lära sig vad som helst bara tavlan fylls med rätt saker. Med stimulis och respons menas att när vi studerar människan kan vi bara observera det som påverkar individen och individens beteende efter påverkan. Denna den empiriska inriktningen utvecklades av de ortodoxa behavioristerna (Imsen 2000).
2 Dom stora ortodoxa behavioristerna jobbade med klassisk betingning, där man bara tittade på stimuli och respons. Hjärnans aktivitet och känslor gick ej att studera så det bortsåg man helt ifrån. De mest kända inom klassisk betingning är Pavlov, Skinner och Watson. Pavlov och Skinner utförde försöken på djur medan Watson använde barn (Imsen 2000). Dewey har vidareutvecklat deras teorier till en inriktning av behaviorismen som byggde mera på individen som instrument, inriktningen har kommit att kallas progressivism. Denna inriktning innebar att undervisningen byggde på att eleven skulle använda ting och begrepp i sin inlärning ”learning by doing”. Detta innebar att eleven genom aktivt lärande skulle öka sin kunskap. Lärarens kunskaper och metoder måste också byggas på samma sätt d.v.s. genom olika experiment och undervisningsmetoder. Deweys teorier kan tolkas som att han ville utbilda goda samhällsmedborgare. Detta tog politiker fasta på, framför allt under efterkrigsåren. Hans teorier ”stympades” av politiker för att passa deras syfte, men de teorier som Dewey ställde upp runt år 1900 hade stor inverkan på utformningen av skolväsendet i Sverige under femtio och sextiotalet (Svedberg 1998). Svedberg menar vidare i sin bok att Idag lever Deweys pedagogiska teorier kvar i skolan, och har förenklats till metodiska grepp som tema, projektarbete, PRAO och att pedagogik skall grundas på kunskaper om det enskilda barnet. Kognitiva teorier Descartes formade redan under 1700-talet uttrycket, ”jag tänker, alltså är jag”. Med detta menade Descartes att han var medveten om sitt eget tänkande (metakognition)( Fälth 1996). Kognitiva teorier bygger på de möjligheterna att man idag kan forska på hjärnan utifrån minnet som något mätbart. Vad är det som gör att vi glömmer? Suddas spåren ut? Eller är det något annat som täpper till dom? Det är frågor som forskare har ställt sig. En sak alla forskare kring kognitiva teorier är överens om, är att uppmärksamhet är viktig för inlärning( Imsen 2000). Vidare menar Imsen att korttidsminnet bearbetar upp information från långtidsminnet och jämför de nya kunskaperna med de gamla för att finna likheter och skillnader, detta kan liknas med Piagets teorier om assimilation. Korttidsminnet gör förändringar (förnya gamla kunskaper) i långtidsminnet vilket kan liknas vid Piagets teori om ackommodation. Hur transporterar vi information från korttidsminnet till vårt långtidsminne? Detta sker enligt forskarna i en trestegsmodell. Yttre intryck registreras i ett minne utan att det ger något intryck eller har någon betydelse. Sedan lagras det i korttidsminnet, där det bearbetas. Intrycket lagras sedan i långtidsminnet. Låt oss ta exemplet 87 multiplicerat med 46. Första steget att multiplicera 6 med 7, alltså blir det tre informationer (6,7 och att multiplicera) som skall hämtas från långtidsminnet. Siffran 2 skrivs upp, 4 förs upp i minnet. Detta sker automatiskt hos ett barn som kan multiplikationstabellen för 6. Hos ett barn som inte klarar av tabellen automatiskt blir det extraarbete i KTM (kortidsminnet) för att klara det. Att lägga samman sex sju gånger är en vanlig teknik. Men då blir det snart mer att hålla reda på i KTM. Nästa operation blir uppgiften 6x8. Om eleven måste leta sig fram till svaret, komma ihåg att det är ”gånger” och inte ”plus”, kommer han fort över gränsen för arbetsminnets kapacitet.(Imsen, 2000, Elevens värld sid. 137)
Det man försöker att ta till vara från dessa teorier är att försöka variera undervisningen så att eleverna skall stimuleras att använda sitt långtidsminne bättre. Detta kan man till exempel stimulera genom att variera undervisningen och inte lägga liknande ämnen efter varandra till exempel tyska och engelska.
3 Konstruktivismen Diskussionerna i dagens skola utgår ifrån att man skall möta eleven på dess egen nivå. Man har då ofta hänvisat till Piaget och hans idéer angående den konstruktivistiska pedagogiken. Piagets teori kallar man den kognitiva konstruktivismen, som bygger på den enskilde individens lärande utifrån omvärlden. ”Konstruktionen” sker i individens huvud och blir en individuell angelägenhet. Under 1980 och -90 talet har man arbetat mycket med den individualiserade konstruktivismen (Imsen 2000). Piagettraditionen utgår helt från elevens utgångsläge. Hans arbete framstod som intressanta teorier om lärande och tankeutveckling. Teorierna bygger på antagandet av att människan söker kunskap utifrån sina egna förutsättningar. För detta hade Piaget delat in utvecklingen i tre stadier, generalitet, utveckling och innehåll. Det konkreta operationsstadiet som innebär att individens tänkande får ett viss mått av stabilitet och ordning, han/hon kan klassificera föremål och händelser i form, färg och storlek. Men även skilja på fysiska och psykologiska orsaker och verkan av olika skeende. Det formella operationsstadiet sker då individen kan börja upptäcka möjligheternas värld. Detta kan ske efter det att han/hon kommit fram till hur den konkreta tillvaron är funtad. Det gäller att testa hur många hypoteser som är tänkbara utifrån denna värld( Andersson, 1993). Kunnandets kvalitet hjälper individen att ta upp nya fungerande tankestrukturer som kan användas i olika situationer. Det sker genom att läraren får hjälp att höja kvaliteten på individens lärande, det sker genom forskning. Ju fler fungerande tankestrukturer individen har dess större blir individens förmåga att ta till sig information från t.ex. böcker, tidningar, databaser litteratur etc. Det gäller för individen att kunna integrera ny kunskap med gammal kunskap, kunna värdera ny information och eftersom det blir nya tankestrukturer få nya insikter (Imsen 2000). Vidare menar Imsen att konstruktivismen utgår från tre uppfattningar kring lärande, människan söker jämvikt genom självreglering, människan av naturen är vetgirig och nyfiken, samt att han/hon har en tankestruktur som ges av föreställningar som personen har sedan tidigare. Om man enbart ser till inlärning i undervisningen, gäller det att störa elevens jämvikt som då genom sin vetgirighet och nyfikenhet strävar efter att konstruera nya strukturer och därmed uppnå en ny jämvikt. Det är dock viktigt att inte jämvikten störs för mycket så att glappet mellan det som eleven kan och det som skall läras in blir för stort. Genom att arbeta på detta sätt skall eleven bli medveten om sitt eget tankesätt och även börja reflektera kritiskt över sitt eget sätt att tänka. Lärarens roll blir att lyssna på eleverna och därigenom skapa sig en bild av deras föreställningar. Detta innebär att läraren då får en grund till vilka hypoteser eleven har och utifrån det kan förbereda en begriplig förändring. På detta sätt fungerar läraren inte bara som en förmedlare som lär ut, utan han stimulerar även eleverna att själva konstruera sin förståelse. Inlärningen är ett resultat av vad människan gör med stimuleringar och inte ett resultat av vad stimuleringen gör med människan. (Imsen, 2000 sid 38)
En annan inriktning av konstruktivismen, den sociala konstruktivismen bygger på idéer från Lev S. Vygotskij. Han menar att kunskap skapas socialt och inte individuellt (i sociala förhållanden och situationer) )( Fälth 1996).
4 Fysikundervisningen Under 1900- talet har fysiken i skolan utvecklats i motsatt riktning mot hur skolan har utvecklats. I början av seklet gjordes försök i USA med att korrelera teorier om barns kognitiva utveckling och fysikundervisningen. Detta avlöstes av en behavioristisk inlärningssyn, som senare stelnade till att bli en katekesundervisning. Fysiken utvecklades väldigt mycket och snabbt under denna tid, problemet var att skolan inte utvecklades i samma takt. År 1957 hände något som satte fart på beslutsfattarna i västvärlden, då sände nämligen Sovjetunionen upp sputnik 1. Denna prestigeförlust för västvärlden ledde till att fysikundervisningen reviderades. Det positiva med uppskjutningen av Sputnik 1 var att det ledde till att alla elever i skolan fick fysikundervisning efter år 1962 (Wallin 1992). Fram till 1962 skedde undervisningen i fysik egentligen enbart i högre utbildningarna, t ex i realskolan. I den allmänna skolan togs endast enstaka fysikaliska fenomen upp i naturkunskapen. Realskolans fysik utgick från elevens vetande och baserades i första hand på vardagsfysik. I och med Lgr 62 och Lgr 69 infördes realskolans vardagsfysik till att gälla grundskolan, vilket innebar att alla skulle läsa detta ämne. Den skrivningen härrör från de allmänna målen där man skulle fostra, jämna vägen in i samhället (Lgr 69) för eleven. Eleven skulle utvecklas till en självständig och obunden individ, och utveckla respekt för de demokratiska spelreglerna. När Lgr 80 kom var inte förändringen så stor. Kvar var de individorienterade och samhällsanpassade målen. Men det nya i Lgr 80 var att eleven även skulle vara kreativ och kritiskt granskande av samhället. Målen med fysikundervisningen i den här läroplanen syftade till att eleverna skulle lära sig att se historiskt på fysik, fysiken i nutid och att se morgondagens fysik. Detta med utgångspunkt för att de skulle kunna se kritiskt på omvärlden och komma med konstruktiva förändringsförslag. Läromedlen i dagens högstadium utgår från ett empiriskt synsätt då de kan beskrivas som närmast produktinriktade. Trots att de handlar om teorier så behandlas de som faktaböcker. Laborationer i böckerna utgår oftast inte från elevens tankestruktur, utan är upplagda i sin form så att väldigt lite utrymme ges till egen problemlösning. Tillspetsat kan man säga att dagens fysikläromedel för grundskolans högstadium var färdigt i slutet av 1920-talet (Andersson, 1993, sid. 198)
Läroplanen Det finns mycket angivet i läroplanen (Lpo 94) om vad skolan har för syfte i samhället. Förutom att den skall göra eleverna till goda människor med grundläggande demokratiska värderingar, skall skolan lära eleverna att visa respekt för varje människas egenvärde och den gemensamma miljön. Skolans uppgift är också att låta varje enskild elev finna sin egenart för att kunna delta i samhällslivet. Eleverna skall också vara förtrogna med grunderna ur en stor mängd kunskaps områden för att vara väl förberedd på livet efter skolan. I Lpo-94 finns, till skillnad från tidigare läroplaner, inte fastställda direktiv för hur verksamheten skall bedrivas utan bara uppnående mål och mål att sträva mot. Uppnående målen anger vad eleven minst skall ha uppnått när de lämnar skolan. Målen att sträva efter ger bara önskade riktlinjer för hur skolan skall uppnå önskad kvalitetsutveckling. Så länge man når de fastställda målen i läroplanen så står det skolan och läraren nästan helt fritt att använda vilka pedagogiska verktyg som helst för att nå fram till alla elever på bästa möjliga sätt.
5 Kursplan I kursplanen för de naturvetenskapliga ämnena står att läsa följande : En huvud uppgift för skolan är att hos både pojkar och flickor skapa ett intresse för naturvetenskaperna och visa hur de utgör en del av kulturarvet. Naturvetenskaperna har verkat och verkar alltjämt stimulerande på utvecklingen inom många olika områden som religion, filosofi, litteratur, konst och musik. Undervisningen i skolan bör också sträva efter att hos eleverna utveckla en förståelse för naturvetenskapernas särart. Till denna hör det empiriska arbetssättet, som därför måste genomsyra undervisningen. Dit hör också den experimentella metoden, som kännetecknar mycket av naturvetenskapen(Statens skolverkets författningssamling, sid. 22).
De naturvetenskapliga ämnena inbegriper ett brett spektrum av komplexa delar som kan vara svåra att placera under samma pedagogiska parasoll. Detta ställer därför stora krav på läraren om han/hon skall möta varje elev på deras egen nivå för att bibehålla entusiasm och intresse för ämnet i fråga. Kursplan i fysik Syftet med grundskolans fysik är att utveckla elevernas kunskaper om fysikaliska begrepp och teorier av betydelse för att förstå och beskriva det vardagliga livets fenomen och företeelser. Den så kallade klassiska fysiken skall stå i förgrunden, men undervisningen skall också ge en orientering om den moderna fysiken. Fysikämnet har ett särskilt ansvar för energifrågornas behandling i miljöundervisningen (Statens skolverkets författningssamling, sid. 26). Den klassiska fysiken kan delas in i två av varandra oberoende huvudområden, nämligen mekanik med akustik och värmelära samt elektromagnetism inklusive optik (Statens skolverkets författningssamling, sid. 27).
I likhet med läroplanen finns det hos kursplanen mål att sträva mot och mål att uppnå efter femte och nionde läsåret. Målen är även här ganska ytliga och ger bara en orientering om vilka avsnitt kurserna skall innehålla. Det står skolan och läraren ganska fritt att använda vilka pedagogiska instrument och metoder man vill för att nå målen. Uppnående målens ytlighet syns tydligt när man t.ex. ser vad som står i kursplanen att man skall ha uppnått efter nionde skolåret i momentet optik. Eleven skall - känna till hur ljuset utbreder sig, reflekteras, absorberas och bryts (Statens skolverkets författningssamling, sid. 28).
Tidigare forskning Redan Deweys forskning gav signaler om att barn lär sig bättre av att göra saker och inte enbart läsa till sig kunskap, han ställde upp en teori som gick ut på learning by doing. Läser man sedan vidare bland de som forskat i lärande ser man mönster att elever som använder fler sinnen lär sig mer och kunskapen befästs på ett helt annat sätt. Om man ser inom vårat område Fysik har inte vi hittat så mycket forskning kring lärandet och om olika typer av inlärningssätt. Jerome S Bruner, en psykolog från Havard i USA, har kocentrerat sin teori på aktivitet, genom upptäcktsinlärning för att befästa kunskaperna bättre. Professor Henning Johansson har genomfört en studie som gick ut på ”att gräva där du är” dvs. utnyttja närmiljön för att öka elevernas engagemang och därigenom öka intresset och förståelsen.
6 De mångfacetterade metoder som kan krävas när man undervisar i fysik stämmer väl överens med de iakttagelser som Mervyn Benford gjorde när han besökte en snickare. En dag körde jag genom en by i Warwickshire, i mellersta England, på väg att besöka en av de skolor jag var rådgivare åt. Det var nästan lunch dags så jag stannade för att köpa något ätbart. Jag passerade en affär som hade vackra träföremål i skyltfönstret. Jag antog att de var tillsalu. Det var strax före jul så jag tänkte att något från affären skulle bli en bra julklapp till min bror. Jag gick i och tittade på flera föremål innan jag tillslut valde en träskål. När snickaren slog in den lade jag märke till en tavla, kanske en kvadratmeter stor, på väggen med en massa stämjärn hängande. Det måste ha varit ett tjugofemstal och de såg inte allt för olika ut. Det fanns några raka och några böjda, några med vinklade eggar, åter igen raka och böjda och för varje typ kanske tre eller fyra olika storlekar. .Jag sade till honom: ”Du kan inte behöva alla dessa stämjärn”. ”Har du en minut?” frågade han, medan han gjorde färdigt inslagningen och tog emot betalningen. Jag hade i alla fall inte så bråttom. Jag behövde inte vara i skolan förrän om en halvtimme. Så jag sa, ”Jaja, jag har en minut”, varpå han tog in mig i rummet bakom affären, utan att stänga dörren så att vi båda fortfarande kunde se tavlan med stämjärn. Varje stämjärn hade ett nummer. Han tog upp ett exempel på vad han hadde tillverkat och sa. ”När jag gör den här använder jag det stämjärnet och det till att börja med, och jag gör den här delen med nummer 15 och avslutar med nummer 7.” Han fortsatte med att gå igenom alla saker han tillverkade och som han arbetade med. Varje gång berättade han vilket stämjärn som passade för vilken del av arbetet. Det var utbildning för mig och väldigt intressant. När jag körde tillbaka till mitt kontor den kvällen insåg jag att det är detta undervisning handlar om. Kvalitet handlar om verktygen vi använder för att göra jobbet. Det finns verktyg för undervisningen som läraren kan använda. Oturligt nog har läraren, så länge jag har arbetat i skolan, tenderat att bara tänka på ett verktyg åt gången, och ofta just det verktyget väldigt länge. Sedan när en förändring kommer, och om det övertalas eller lockas att förändra sig, överger de det gamla verktyget och arbetar bara med det nya (Benford, 1999, sid. 18-19)
Tidigare undersökningar Vi hittade ett examensarbete på Luleå tekniska universitet som har liknande infallsvinkel Edlund, Ulrika; Risberg, Ingegerd; Westerberg, Birgitta. (2000). Konstruktivism - ett sätt att verklighetsförankra fysik. Luleå tekniska universitet. ISSN 1402-1595 / ISRN LTU-PED-EX00 / 075-SE NR 2000:075. Förankring i styrdokument för skola/ och barnomsorg: Enl. Lpo –94 2.1. Kunskaper sidan 9 Skolan skall ansvara för att eleven inhämtar sådana kunskaper som är nödvändiga för varje individ och samhällsmedlem. Dessa ger också en grund för fortsatt utbildning. Skolan skall bidra till elevernas harmoniska utveckling. Utforskande, nyfikenhet och lust att lära skall utgöra en grund för undervisningen. Lärarna skall sträva efter att i undervisningen balansera och integrera kunskaper i sina olika former.
♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
Mål att sträva mot Skolan skall sträva efter att varje elev Utvecklar nyfikenhet och lust att lära, Utvecklar sitt eget sätt att lära, Utvecklar tillit till sin egen förmåga, Lär sig att utforska, lära och arbeta både självständigt och tillsammans med andra, tillägnar sig goda kunskaper inom skolans ämnen och ämnesområden, för att bilda sig och få beredskap för livet, lär sig att lyssna, diskutera, argumentera och använda sina kunskaper som redskap för att formulera och pröva antaganden och lösa problem, reflektera över erfarenheter och kritiskt granska och värdera påståenden och förhållanden och inhämta tillräckliga kunskaper och erfarenheter för att kunna träffa väl underbyggda val av fortsatt utbildning och yrkesutbildning.
7
Syfte Syftet med vårt examensarbete är att med en alternativ undervisningsform i fysik, då den traditionella är alltför bokbunden, få ökat intresse och där igenom större förståelse och bättre kunskaps inhämtning hos eleverna. En annan del av syftet är att för egen del få ökad kunskap om hur man kan gå tillväga för att förbättra studie resultaten och intresse för större andel av eleverna.
Metod Vad vi strävar efter är att utforma ett eget alternativt läromedel, för att öka och stimulera elevernas intresse och nyfikenhet i ämnet. Detta skall ske genom att vi skall ta del av flera olika läromedel och plocka det vi tycker verkar bäst. För att få ett brett undersökningsmaterial kommer undersökningen att ske på två olika skolor i Piteå kommun, för att få ett bredare undersökningsmaterial. Vi skall utifrån tidigare prov i fysik jämföra och utvärdera om vi når större förståelse och kunskap i ämnet hos eleverna. Parallellt kommer vi att fråga via enkät (se bilaga 1) vad eleverna tycker om undervisningsformen i ämnet. Enligt (Ejlert 1996) ger en gruppenkät svar från nästan alla där de säger vad de tycker. Intressant är att se om vi lyckats skapa ett större intresse i jämförelse till tidigare undervisning som har varit upplagt enligt den modell som i dag tillämpas i skolan.
8 Genomförande Tidsplan När vi började utforma uppgiften kring examensarbetet ville alla i gruppen arbeta med ett område som vi skulle ha nytta av i vårt kommande yrkesliv. Det var inte lätt att hitta en fråga att enas kring, men när gruppen samlades under våren 2001 beslutades att ett arbete kring ämnet fysik skulle avhandlas, då vi alla valt fysik som fördjupningsämne. Gruppen enades att arbeta med att titta på en alternativ undervisning i ämnet fysik, då vi tyckte, efter tidigare praktik perioder, att fysikundervisningen var enformig och väldigt styrd av böckerna som används vid undervisningen. När vi återupptog studierna på hösten undersöktes på de skolor som vi skulle praktisera vid inom vilket område av fysik som skulle passa att arbeta med under praktiken. Vi fann att området optik skulle passa bra. När området var fastställt togs kontakter med handledaren på Luleå Tekniska Universitet. Vi hade haft tidigare kontakt med honom och ansåg att han var bra stöd och vägledning i vårt arbete. Hösten 2001 arbetades ett PM fram under ett flertal tillfällen som sedan godkändes av handledaren. Under våren 2002 samlade varje gruppmedlem på egen hand ihop material och historik kring ämnet. Kring påsk samlades gruppen för att sammanställa materialet, vi reste till Tonys stuga i Lauker och i två dygn isolerade vi oss från omvärlden. Då skrevs bakgrund och metoden diskuterades. Sommaren 2002 samlades gruppen vid ett flertal tillfällen för att utarbeta en lektionsplanering kring området optik utifrån Piteåkommuns betygs kriterier (se bilaga 2). Under hösten fastställdes en lektionsplanering. När gruppen gjorde slutpraktik under hösten 2002 genomfördes undersökningen. Denna utfördes i två olika årsgrupper på två olika skolor. Anledningen till att det blev så var att på ena skolan gicks området optik igenom parallellt med när ögat behandlades i biologi gicks igenom i årskurs 9. Den andra skolan behandlade området optik i årskurs 8. Gruppen har dessutom gjort undersökning via en enkät (se bilaga 1) för att bilda oss en uppfattning om hur eleverna ställde sig till ämnet fysik och optik. Gruppen valde att använda lärarens prov på området optik, dels för att inte vi skulle kunna påverka provet efter den undervisningen vi haft och dessutom fick vi en dubbelt så stor undersöknings grupp. Vi har på de två skolorna jämfört dels ett referensprov i fysik på både undersökningsgruppen och referensgruppen, samt provresultatet på området optik i de båda grupperna. Resultatet på proven har vi sammanställt i tabell (se bilaga 15) och diagram, se resultat delen.
9 Lektionsplanering Lektion 1 60min • • • • • • • • • • • • • • • • •
Utifrån elevernas förslag om "vad ljus är" diskuterades fenomenet under några minuter. Vad solljus är: synligt ljus, ultraviolettstrålning och infrarött. Ljusets hastighet. Jämförelse ca:7 1/2 varv runt jorden/sekund. Energi (värme). Ljuset färdas rätlinjigt. Visa med penna framför OH, vilket ger skugga bakom en penna. Varför föremål syns (de reflekterar ljus). Reflektion i plan spegel ( se bilaga 3). Begrepp att ta upp. ( se bilaga 4). Infallsvinkel. Reflektionsvinkel. Normal. Så uppstår bilden i en spegel. Laboration ( visar infallsvinkel och reflektionsvinkeln.) ( se bilaga 5). Se dig själv som andra ser dig. ( se bilaga 6). Reflektion i buktiga speglar. Konkav och konvex spegel utseendemässigt.
Lektion 2 60 min • • • • •
Kort repetition av det genomgångna under lektion 1. Eleverna gör laboration. Laborationen genomförs med att eleverna skriver en hypotes, beskriver metoden, beskriver resultatet och skriver en diskussion. (se bilaga 7). Utifrån laborationen diskuteras fokus (brännpunkt), brännvidd, och huvudaxel. Demonstation, bilstrålkastaren används som konkav spegel och man antänder en tändsticka i dess fokus med hjälp av att belysa den med OH-apparaten. Helljus och halvljus visas och förklaras med hjälp av glödlampa och strålkastare.
Lektion 3 60 min • • • •
• •
Repetition av lektion 2. Eleverna gör en laboration med en burk som de lägger ett mynt i botten för att sedan skjuta burken ifrån sig så att de inte se myntet på botten. Sedan får de fylla burken med vatten tills myntet syns igen. Laborationen visar ljusets brytning. (se bilaga 8). Laborations rapport. Utifrån försöket diskuteras olika termer fram. Infallsvinkel Brytningsvinkel Total reflektion Demonstrationslaboration med laser för att visa total reflektion, reflektion i prisma. (se bilaga 9 ). Demonstration med fiberoptik.
10
•
Vattenkanna och lampa, visar hur total reflektion fungerar i fiber. (se bilaga 10). Laboration med linser. (se bilaga 11).
Lektion 4 • • • •
60 min
Repetition av lektion 3. Genomgång av laboration som visade hur strålar bryts i linser. Förklara begrepp: positiv lins, negativ lins, konvergenta och divergenta strålar, brännpunkt. Ta upp hur luppen fungerar.
Lektion 5 60 min • • • • • • • • • •
Repetition av lektion 4. Genomgång av våglängder och hur ljuset sprider sig. Polarisation. (se bilaga 12). Spektrum, färger som vi ser. Vitt ljus innehåller alla regnbågens färger. Färgsnurran. Regnbågen. Färg-TV. Fyrfärgstryck. Hur vi ser färger (se bilaga 13). Lasern: hur den fungerar och användningsområden.
Lektion 6 60 min • •
• • •
Repetition av lektion 5. Beskriva hur ögat fungerar. (se bilaga 14). Synfel. Översynt Närsynt Ålderssynthet Kikaren: visa, eleverna får konstruera både kikare av Kepler och Galilei modell med strålbänk och linser. Förevisa en uppskuren kikare med prisman och berätta om hur ljuset går genom kikaren. Lådkameran: visa den upp och nervända bilden man får i denna, samt att visa hur strålarna går igenom hålet. Samt visa hur den fungerar med flera hål med hjälp av strålbänk och linser.
Lektion 7 60 min • • •
Repetition av lektion 6. Repetition av hela avsnittet. Vilka utgår från elevernas tankegångar. Jobba med självstudieuppgifterna.
Lektion 8 60 min •
Prov på avsnittet optik.( se bilaga).
11 Försökspersoner I den ena skolan kallad skola 1 var undersökningsklassen en årskurs 8 som bestod av 10 pojkar och 8 flickor, referensgruppen bestod av 9 pojkar och 8 flickor. I den andra skolan kallad skola 2 var undersökningsgruppen en årskurs 9 som bestod av 8 pojkar och 10 flickor, referensgruppen bestod av 8 pojkar och 9 flickor. Bortfall Vi hade inte något bortfall i våran undersökningsgrupp. Material De materialen som vi använt har bestått av olika böcker i ämnet fysik ( t ex TeFy, Spektrum, Fysikboken, mm), linser, lampor, samt andra optiska material (se bilagorna samt lektions planeringen).
12
Resultat Provresultat skola 1 Resultatet visade att våran grupp lyckades bättre med optikprovet än referensprovgruppen. Om man jämför med det tidigare referensprovet så har andelen VG ökat i våran testgrupp medan referensgruppen ligger på ungefär samma nivå. Referensprovet tyder på att gruppen vi gjort undersökning med är något starkare(tabell bilaga 15). Prov resultat skola 1
Antal elever
Prov resultat Skola 1 12 10 8 6 4 2 0
optik vår grupp
optik ref. grupp
refprov vår grupp
Undersöknings grupper IG VG
G MVG
refprov ref grupp
13 Provresultat skola 2 Resultaten från proven i optik på skola 2 visar att våran grupp lyckades bättre än referensgruppen. Den förändring som skett i referensgruppen är en minskning av andelen G och en ökning av andelen IG. Vår optikgrupp har också en ökning av andelen IG men även en större förskjutning från G till VG och MVG, i förhållande till referens provet. Vid en jämförelse av referensproven kan man se ett något bättre resultat hos referensgruppen (tabell bilaga 15) Prov resultat skola 2
Prov resultat skola 2
Antal elever
10 8 6 4 2 0
optik vår grupp
optik ref. grupp
refprov vår grupp
refprov ref grupp
Undersöknings grupper IG VG
G MVG
Resultat av enkäter Enkät skola 1 Enligt enkätundersökningen tyckte de flesta eleverna i skola 1 att fysik var relativt lätt, men de tyckte inte det var varken tråkigt eller roligt. Eleverna tyckte även att vårat undervisningssätt skiljde sig en del från tidigare fysikundervisning och det tyckte de var ganska bra. Enkäten visar att merpart av eleverna inte tyckte att området optik var så svårt, de flesta anser ändå inte att de har lyckats bättre på avsnittet optik än i andra fysikavsnitt. Enkät skola 2 Enligt enkätundersökningen på skola 2 tycker eleverna att fysik är relativt lätt, men de tycker att ämnet är mindre roligt. De tyckte att arbetssättet skiljde sig från tidigare undervisning men bara med en svag övervikt åt att det var bättre än tidigare. Eleverna tyckte även att optikavsnittet var lätt, men de ansåg att de lyckats sämre med optiken än på tidigare fysikavsnitt.
14 Resultat av enkäter, diagram Fråga 1:Vad tycker du om ämnet fysik?
Antal elever
Fråga 1: 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
SVÅRT
1
2
3
4
5
LÄTT
5
ROLIGT
Svars alternativ skola 2
skola 1
Fråga 2: vad tycker du om ämnet fysik?
Fråga 2: 7
Antal elever
6 5 4 3 2 1 0
TRÅKIGT
1
2
3
4
Svars alternativ skola 1
skola 2
15 Fråga 3:Tycker du att arbetssättet på detta avsnitt skiljer sig från tidigare fysikundervisning?
Antal elever
Fråga 3: 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
INGENTIN
1
2
3
4
5
MYCKET
5
BRA
Svars alternativ skola 1
skola 2
Fråga 4:Var arbetssättet bra?
Fråga 4: 8 7 Antal elever
6 5 4 3 2 1 0
DÅLIGT
1
2
3
4
Svars alternativ skola 1
skola 2
16 Fråga 5: Tycker du att avsnittet optik var svårt?
Antal elever
Fråga 5: 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
SVÅRT
1
2
3
4
5
LÄTT
Svars alternativ skola 1
skola 2
Fråga 6: Har du lyckats bättre på optikavsnittet i förhållande till tidigare fysikområden?
Fråga 6: 7
Antal elever
6 5 4 3 2 1 0
SÄMRE
1
2
3
4
Svars alternativ skola 1
skola 2
5
BÄTTRE
17
Diskussion Tillförlitlighen i vårat material kan nog ifrågasättas på grund av flera faktorer som vi inte kunnat styra eller förutse. Detaljer som har kunnat påverka resultatet i positiv eller negativ riktning kan vara att vi har varit två pedagoger på varje skola och att vi ej var deras ordinarie lärare. På undersökningsskola ett pågick dessutom under perioden en ombyggnad av lokalerna, detta föranledde att lektionerna inte kunde genomföras i det ordinarie klassrummet utan i tillfälliga lokaler. För att försöka undvika allt för grova fel så använde vi oss av ett prov som vi ej tidigare hade sett eller kunnat påverka. Med utgångspunkt från provresultaten, för våra grupper på två prov och referens grupperna på två prov, tycker vi ändå att vi har kunnat mäta ett resultat av vårat arbete. De skillnader som man kan se från undersökningen är inte så stora, men ändå tydliga. Det faktum att våra testgrupper bara bestod av 14 till 19 elever gjorde att inte så många elever hamnade i en annan betygsgrupp på optikprovet i förhållande till referens provet. Undersökningen gjordes på grupperna och inte på varje enskild elev, om man sett till varje elev skulle det kanske gå att utläsa en större variation i förändringen i provresultat. Något som också troligen har påverkat vårat resultat är den begränsade tid som vi har haft till förfogande, tiden för att bygga upp ett personligt förtroende mellan oss och eleverna var för kort anser vi. De förändringar som vi har kunnat observera kan vara föranledda av olika orsaker , däribland våran undervisning. Vi anser dock att vi har uppnått de mål som vi ville uppnå i vårat syfte. Våra elever ansåg att vår undervisning skiljde sig från det de var van vid. Deras prestation förefaller också ha förbättras något trots att de inte tyckte det själva i vår enkät undersökning. För våran egen del så har arbetet varit varierande och lärorikt. Vi har fått större insikt om hur man kan lägga upp planeringen och genomförandet av ett moment inom fysiken, både för att göra avsnittet stimulerande för elever och lärare Det vi har konstaterat är att utbildnings materialet oftast består av en bok som för det mesta styr hela fysikundervisningen. Det är av stor vikt att se sig omkring om det finns fler källor att ösa ur. Vi har även upptäckt att det kan krävas många verktyg för att åstadkomma ett bra jobb, men i början av sin pedagogiska bana har man inte riktigt alla. Om man skall överföra snickarens verktyg som (Benford 1993) beskriver till lärarens vardag, så kan verktygen för läraren framstå som så många olika saker t.ex. läroböcker, pedagogiska metoder, illustrationer, laborationer, studiebesök, hemuppgifter, temaarbeten etc. Bara för att man har genomfört ett moment i en elevgrupp på ett visst sätt en gång behöver det inte betyda att det fungerar lika bra i en annan elevgrupp eller med en enskild elev. Vår strävan är att kunna hitta så många bra verktyg som möjligt som vi kan använda för att nå fram till så många elever som möjligt. Ingen teori ger ensam hela sanningen, utan för att öka inlärningsprocesserna bör man blanda valda delar från många.
18
Slutsats Gruppen anser att vi har lyckats med att nå vårat mål med undersökningen, att eleverna har lyckats bättre på provet, som är det vi kunnat mäta. Ett annat mål var att för egen del få prova att genomföra ett arbetsområde, som planerats och genomförts på ett sätt som vi kan tänka oss att arbeta på. Eleverna upplevde att vårt sätt att lägga upp lektioner skilde sig lite ifrån tidigare områden i fysik men det var även där skillnader mellan skolorna. På den ena skolan hade eleverna höga krav på sig själva vilket ledde till att de ansåg själva att de hade gått sämre än vanligt, slutresultatet visade att det hade gått bättre istället.
Framtida forskning För att uppnå en större tillförlitlighet i en sån här undersökning borde försöket göras på en större grupp, under en längre tid, olika tidsperioder under läsåret, samt innefatta fler ämnesområden. Något som också borde belysas är hur eleverna upplever den här typen av undervisning till exempel genom intervjuer. Det skulle även vara intressant att göra en studie där man ser om flickor och pojkar upplever det olika och i sådana fall vad som skiljer de åt.
19
Referenser Andersson, Björn. (1993). Grundskolans naturvetenskap. Borås: Centraltryckeriet AB. ISBN 91-47-03118-2 Benford, Mervyn. Nilsson, Lars. (1999). Kvalitet i skolor och klassrum. Värnamo: Fälth och Hässler. ISBN 91-646-1099-3 Ejlertsson, Göran.(1996).Enkäten i praktiken. Lund: Studentlitteratur ISBN 91-44-00052-9 Imsen, Gun. (2000). Elevens värld. Lund: Studentlitteratur ISBN 91-44-00973-9 (1996). Pedagogisk uppslagsbok. Värnamo: Fälth och Hässler. ISBN 91-7736-335-3 Richardson, Gunnar. (1992). Ett folk börjar skolan. Uddevalla: Bohuslänningens tryckeri AB. ISBN 91-38-40489-3 Runesson, Ulla. (1999). Variationens pedagogik. Göteborg: Göteborgs Universitet ISBN 917346-344-2 Skolöverstyrelsen. (1980). Läroplan för grundskolan: LiberLäromedel/Utbildningsförl. ISBN 990214859X
Lgr
80.
Stockholm.
Skolöverstyrelsen. (1969). Läroplan för grundskolan: Lgr 69. Stockholm Utbildningsförlaget. ISBN 9901996252 Svensk författningssamling : SFS. 1962:480, Kungl. Maj:ts kungörelse om läroplan för grundskolan m. m. : given Stockholms slott den 6 juni 1962: Lgr 62. (1962). Stockholm . Norstedt . ISBN 9929907971 Statens skolverkets författningssamling (1998). Norstedts tryckeri AB. Stockholm ISSN 1102-1950 Svedberg, Lars. Zaar, Monica. (1998). Boken om pedagogerna. Liber. Stockholm. ISBN 9147-04874-3 Utbildningsdepartementet. (1998). Läroplaner för det obligatoriska skolväsendet och de frivilliga skolformerna (Lpo 94). Stockholm. Utbildningsdepartementet, regeringskansliet, Fritzes offentliga publikationer ISBN 91-38-30246-2/91-38-30275-6 Wallin, Erik. (1992). Från folkskola till grundskola. Uppsala: Reprocentralen HSC. ISBN91506-0915-7
Bilaga 1
Enkät om optik Ringa in vad du tycker. 1. Vad tycker du om ämnet fysik? Svårt
Lätt 1
2
3
4
5
2. Vad tycker du om ämnet fysik? Tråkigt
Roligt 1
2
3
4
5
3. Tycker du att arbetssättet på detta avsnitt skiljer sig från tidigare fysikundervisning? Ingeting
Mycket 1
2
3
4
5
3
4
5
4. Var arbetssättet bra? Dåligt
Bra 1
2
5. Tycker du att avsnittet optik var svårt? Svårt
Lätt 1
2
3
4
5
6. Har du lyckats bättre på optikavsnittet i förhållande till tidigare fysikområden? Sämre
Bättre 1
2
Tack för din medverkan
3
4
5
Bilaga 2
Betygskriterier för avsnittet optik i Piteå kommun För betyget godkänd (G) krävs att: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Kunna beskriva ljusets egenskaper. Förklara hur ljus bryts i positiva och negativa linser. Kunna beskriva ljusets brytning mellan tätare och tunnare ämnen. Förklara hur det kommer sig att vi ser en speciell färg: Kunna ljusets hastighet i luft. Kunna skillnaden mellan konkav och konvex spegel, samt användningsområden för dessa.
Utvärdering av betyget G: Punkt 1-5 kommer att bedömas med skriftligt prov. För betyget väl godkänd (VG) krävs att: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Kriterierna för godkänd skall vara uppfyllda. Kunna förklara med text och figur hur en bild avbildas med hjälp av en spegel. Kunna förklara hur fiberoptik fungerar. Kunna principen för laserljus. Kunna beskriva ett spektrum i text och bild. Förstå polarisation. Förklara hur synfel kan åtgärdas med linser. Kunna beskriva ljusets brytning mellan tätare och tunnare ämnen med hjälp av text och figur, samt rita strålgången.
Utvärdering av betyget VG: Punkt 1 kommer att bedömas enligt: utvärderingen av betyget G. Punkt 2-3 kommer att bedömas med skriftligt prov. För betyget mycket väl godkänd (MVG) krävs att: 1. Kriterierna för väl godkänd skall vara uppfyllda. 2. Ha fördjupade kunskaper om ljusets natur, reflektion m.m. 3. Redogöra för hur ett optiskt instrument som kamera eller kikare fungerar. Utvärdering av betyget MVG: Punkt 1 kommer att bedömas enligt: utvärdering av betyg VG. Punkt 1-3 kommer att bedömas skriftligt.
Bilaga 3
Bilden visar infallsvinkel och utfallsvinkel mot plan yta.
Bilaga 4
Bilden visar reflektionslagen mot plan yta, som innebär infallsvinkel = reflektionsvinkel i förhållande till normalen.
Bilaga 5
Laboration där eleverna visar att infallsvinkeln är lika stor som reflektionsvinkeln.
Bilaga 6
Strålgång i dubbelspegel som vänder porträttbilden rätt av eleven.
Bilaga 7
Laboration där eleven ställer en hypotes och kontrollerar sin hypotes av strålgång i konvex och konkav spegel.
Bilaga 8
Laboration för brytning i vatten.
Bilaga 9
Demonstrations av totalreflektion i prisma med hjälp av laser.
Bilaga 10
Enkel demonstration av hur fiberoptik i princip fungerar, det lyser i vattenstrålens ände.
Exempel på ett användningsområde av fiberoptik (gastroskopi)
Bilaga 11
Laboration av strålgång i konvexa och konkava linser, där även brännpunkten kan påvisas i den konvexa linsen.
Bilaga 12
OH-bild vilken visar hur polarisation i solglasögon fungerar.
Bilaga 13
OH-bild visar hur alla färger träffar tröjan men endast en färg reflekteras från den enfärgade tröjan och öriga absorberas.
Bilaga 14
förl
Bild visar ett närsynt öga. Ögongloben för lång.
Bild visar ett översynt öga. Ögongloben för kort.
Ett normalseende öga. Där strålarna samlas på näthinnan.
Bilaga 15 Tabell 1: Visar provresultat från skola 1,med med antal elever fördelat efter betyg på det skriftliga provet. Skola 1 IG G VG MVG summa
optik vår grupp
ref. prov vår grupp 7 8 3 18
optik ref. grupp
10 6 1 17
ref. prov ref. grupp 1 9 4
12 5
14
17
Tabell 2: Visar samma fördelning av resultat som tabell 1 men i procent. Skola 1 IG G VG MVG summa
optik grupp
vår
38,88888889 44,44444444 16,66666667 100
ref. prov grupp
vår
58,82352941 35,29411765 5,882352941 100
Optik ref. grupp 7,142857143 64,28571429 28,57142857
Ref. prov ref. grupp 70,58823529 29,41176471
100
100
Tabell 3: Visar provresultat från skola 2,med med antal elever fördelat efter betyg på det skriftliga provet. Skola 2 IG G VG MVG summa
optik vår grupp
ref. prov vår grupp 3 6 5 4 18
2 9 6 2 19
optik ref. grupp
ref. prov ref. grupp 3 7 4 3 17
2 8 4 3 17
Tabell 4: Visar samma fördelning av resultat som tabell 3 men i procent. Skola 2 IG G VG MVG summa
optik vår grupp 16,66666667 33,33333333 27,77777778 22,22222222 100
ref. prov vår grupp 10,52631579 47,36842105 31,57894737 10,52631579 100
optik ref. grupp 17,64705882 41,17647059 23,52941176 17,64705882 100
ref. prov ref. grupp 11,76470588 47,05882353 23,52941176 17,64705882 100
Bilaga 16 (1)
PROV OPTIK 8 1. Nämn tre olika strålar som kommer från solen.
(3)
2. Hur stor är ljusets fart i luft?
(2)
3. Vad är det som gör att vi kan se föremål, trots att de själva sänder ut något ljus?
(2)
4. Man skiljer mellan tre typer av speglar. Vad heter de?
(3)
5. Spegeln till höger har brännvidden 4cm. Markera brännpunkten med F. Visa hur parallella strålar reflekterar då de träffar spegeln 6. a. Beskriv hur bilden blir i en konvex konvex spegel.
7.
(3)
(2)
b. Vad kan en konvex spegel användas till?
(1)
a. Hur ser man ut i en konkav spegel på nära håll?
(2)
b. Vad kan en konkav spegel användas till?
(1)
8. Vilka två huvudtyper av linser finns det?
(2)
9. Vilken typ av lins används som förstoringsglas?
(1)
10. a. Vilken typ av lins visar figuren?
(1)
b Linsen brännvidd är 3,5 cm. Markera brännpunkten i figuren och visa hur strålarna bryts i linsen.
(2)
Bilaga 16 (2) 11. Vad är ljusets hastighet i vatten?
(1)
12. Hur lyder reflektionslagen?
(2)
13. Förklara skillnaden mellan hel och halvljus på en bil.
(2)
14. Rita i figurerna nedan hur ljuset fortsätter.
(2)
Luft Vatten 15. Ange två exempel då man praktiskt utnyttjar totalreflektion.
(2)
16. Rita hur ljust går i följande figurer.
(2)
Normalt öga
Närsynt öga
17. Hur uppstår regnbågen? Rita en vattendroppe och förklara.
(2)
18.
a. Vilken färg bryts mest i regnbågen?
(1)
b. Vilken färg bryts minst i regnbågen?
(1)
Bilaga 17 (1)
Prov i optik NO9 1) Vad är ljusets hastighet i luft
(1p)
2) Hur lyder reflektionslagen? Rita gärna en bild.
(2p)
3) Vad behövs för att man skall se ett föremål?
(1p)
4) a) Förklara och rita en bild på hur parallella strålar bryts i en positiv lins med en brännpunkten på 35mm? b) Vad kallas strålarna för efter linsen? c) Ge exempel på användningsområden för denna typ av lins.
(3p) (1p) (2)
a) Förklara och rita en bild på hur parallella strålar bryts i en negativ lins med en brännpunkten på 35mm? b) Vad kallas strålarna för efter linsen? c) Ge exempel på användningsområden för denna typ av lins.
(3p) (1p) (2p)
5)
6) Rita och berätta hur man åtgärdar översynthet?
(4p)
7) Rita och berätta vad som händer när en ljusstråleträffar vattenytan: a) Rakt uppifrån? b) Snett från sidan?
(1p) (2p)
8) Förklarar vad som sker när man ser följande färger: a) Svart? b) Rött? c) Vitt?
(1p) (1p) (1p)
9) Förutom plan spegel, så finns det ytterliggare två typer av speglar vilka är de och vad använder man dom till? (4p) 10) Förklara vad som menas med totalreflektion och ge några exempel på användningsområden för denna egenskap?
(3p)
Bilaga 17 (2) 11) Hur uppstår en regnbåge och vad är den exempel på?
(4p)
12) En kikare förstorar 10 gånger och består av två stycken linser. Vilka två linser kan der vara? (3p) 13) Vad är laserljus?
(2p)
14) När är det bra att ha rätvinkliga prismor? Ge flera exempel.
(3p)
15) I vilken enhet mäts belysning? Ge även ett exempel på ett bra värde för ett klassrum. (2p)
