RUC g?r fysik relevant for virkeligheden
Det er f?rst, da Keanu Reeves Neo kan se m?nstrene i den computergenerede virkelighed, der udg?r The Matrix, at han i filmen af samme navn er i stand til at udfolde sit potentiale for alvor. Han ser ikke l?ngere verden som vi andre, men ser i stedet de datastrukturer, der f?r det hele til at h?nge sammen. Det er, n?r han ser det, at han stirrer direkte ind i den sande virkelighed bag illusionen.
P? sin vis tr?ner lektor Martin Niss sammen med sine kollegaer p? Institut for Natur, Systemer og Modeller de studerende i det samme ved hj?lp af s?kaldte uformaliserede fysikopgaver.
?De uformaliserede opgaver skal l?re de studerende at t?nke som fysikere. De skal kunne tage deres fysikerbriller frem og se verden gennem dem,? siger Martin Niss.
Hvor vi andre ser bygninger, bev?gelse, regn, lyskryds og hverdag, skal de studerende l?re at identificere elektromagnetisme, centrifugalkraft, mekanik og de andre fysiske f?nomener bag begivenhederne.
Det er med andre ord en tr?ning i at betragte verden med en fysikers optik.
?Det er en metode til at l?re at angribe ikkerutine-opgaver. De uformaliserede opgaver g?r de studerende i stand til at relatere fysik til hverdagen. De skal l?re at blive i stand til at kunne overf?re deres fysiske viden til virkelige problemer, n?r de st?r over for dem,? siger Martin Niss.
Fysik i hverdagssprog
Det er et radikalt brud med de traditionelle fysikopgaver. En typisk normal opgave stiller alle parametrene til r?dighed fra begyndelsen. Det kan fx v?re:
En bil med to forlygter placeret 1 m fra hinanden k?rer om natten mod en kvinde, hvis pupiller er 2 mm i diameter. Lygterne udsender lys med en b?lgel?ngde p? 550 nm. I hvilken afstand fra bilen vil hun v?re i stand til at skelne forlygterne fra hinanden? Svaret er 4 km, men det er ikke svaret, der interesserer Martin Niss.
?Traditionelle fysikopgaver er n?rmest en genre i sig selv – der er nogle helt specifikke uskrevne regler for, hvordan de skal v?re formulerede, der skal v?re entydigt svar og kun en vej derhen,? siger Martin Niss.
I mods?tning hertil er den uformaliserede opgave langt mere ?bne og stiller nogle helt andre krav til de studerende. Her ville opgaven typisk hedde:
I hvilken afstand oph?rer man med at kunne skelne de to lygter p? en bil fra hinanden?
En anden opgave kunne lyde: Hvor hurtigt roterer en t?rretumbler?
?Uformaliserede opgaver er formuleret i dagligdagssprog. Vi pr?ver ikke at bilde de studerende ind, at det i sig selv er interessant, hvor hurtigt en t?rretumbler roterer. Det er vejen til svaret, der er det vigtige, og det at man skal bringe fysik i anvendelse for at forst?, hvor hurtigt den roterer og for at overskue verden,? siger Martin Niss.
Konkret anvendelse
De uformaliserede opgaver blev udt?nkt af lektor ved Roskilde Universitet Jens H?jgaard Jensen i 1970’erne. Som fysikstuderende og underviser oplevede han, at man l?rte en teknisk beherskelse af stoffet ud fra nogle meget avancerede opgaver, men at kundskaberne til geng?ld var vanskelige at oms?tte til dagligdagen. De traditionelle opgaver gav ganske enkelt ikke en probleml?sningskompetence i forhold til virkeligheden. Derfor udviklede han de uformaliserede opgaver, som fysikstuderende p? RUC bliver udsat for.
Martin Niss forsker i, hvilke vanskeligheder studerende oplever med uformaliserede opgaver.
Han har videofilmet 20 studerende og analyseret forl?bet for at dokumentere, hvilken proces der foreg?r, n?r de studerende udregner opgaverne. Han har identificeret en r?kke trin, de studerende skal gennem for at l?se opgaven.
?Det f?rste trin er at analysere, hvilken situation der overhovedet er p? f?rde. I normale opgaver er f?nomenet eller mekanismen underforst?et. Men her skal de studerende vurdere, hvad det fx er, en t?rretumbler g?r. T?jet skal tr?kkes med op, og s? skal det falde, s? det opn?r mest muligt tid i luften. Det vil sige, at de to kr?fter, der er p? spil, er centrifugalkraften og tyngdekraften,? forklarer Martin Niss.
Herefter skal de studerende vurdere, hvilken gren af fysikken problemet h?rer under, derefter skal de finde en formel eller et princip, som kan l?se problemet; endelig skal de finde ud af, hvilken matematik de skal bruge for at l?se problemet.
N?glen til at l?se opgaverne er, at man har overblik over alle trin samtidigt.
?Trinene er meget sammenv?vede. For at l?se opgaverne skal man kunne g? frem og tilbage mellem de forskellige trin. Der er nogle overordnede strategiske overvejelser, som kr?ves for at kunne l?se opgaven,? siger Martin Niss.
Tanken er, at det i sidste ende vil f?re til fysikere, der i h?j grad er i stand til at oms?tte deres fysiske indsigt til hverdagen og l?se opgaver p? en original og indsigtsfuld m?de.