Boktips och funderingar för fysiklärare

 

Under denna rubrik kommer jag mer eller mindre regelbundet att presentera och kommentera böcker som Du som lärare kan ha glädje av i fysikundervisningen.

Boktips december 2003

David Lindley; Paradoxen som försvann, Studentlitteratur ISBN 9144017367

Kvantmekaniken har ett mycket gediget experimentellt stöd men strider ofta mot vårt vanliga sunda förnuft. I den kvantmekaniska världen bestämmer sig en elektron för vilken riktning spinnet skall ha först när man gör en mätning av spinnet. En foton väljer polarisationsriktning först när vi mäter polarisationen. Det är alltså inte så som vi är vana vid i den newtonska världen att mätningen uppenbarar en egenskap (en viss okänd men given riktning på spinnet/polarisationen) som finns redan innan mätningen, utan i kvantmekaniken får själva mätningen elektronen att välja spinnriktning och fotonen att välja polarisationsriktning. Inte nog med det, i vissa experiment kan en sådan mätning innebära att en annan elektron flera ljusår bort samtidigt bestämmer sig för att ha motsatt spinnriktning. Kan en makroskopisk katt i en låda vara en kvantmekanisk överlagring av ”levande katt” och ”död katt” som bestämmer sig för endera alternativet först när vi gör en mätning, det vill säga öppnar lådan och tittar efter? Vad innebär egentligen en mätning på ett system? Dessa frågor analyseras och förklaras i Lindleys bok på ett synnerligen uttömmande och pedagogiskt sätt. Jag skulle gärna se att denna bok användes som obligatorisk bredvidläsning på alla grundläggande universitetskurser i kvantmekanik. För den som inte sysslat med kvantmekanik tidigare kräver boken nog en viss intellektuell insats, men lönen för mödan blir garanterat stor.

Lars Gislén

 

Macintosh, Ray m fl; Atomkärnan - En resa till materiens inre , Studentlitteratur, ISBN 9144029268

Boken ger en bred bild av dagens kärnfysik och dess historiska utveckling under 1900-talet. Den bör vara intressant för lärare i naturvetenskapliga ämnen och deras elever men också för en bred allmänhet som vill få en djupare förståelse för ett av dagens aktiva forskningsfält.

 I de inledande kapitlen beskrivs de första kärnfysikaliska experimenten för ungefär 100 år sedan.  Dessa ledde fram till vår nuvarande bild av en atom bestående av nästan bara tomrum men med en ofattbart liten atomkärna i mitten. Det kan då tyckas paradoxalt att kärnan har en fundamental betydelse för vår förståelse av universums väldiga utsträckning; det största och det minsta möts enligt en av bokens många informativa bilder.

För att få en djupare förståelse av atomkärnan måste man utnyttja kvantmekanik. Boken ger en illustrativ beskrivning av ett antal konsekvenser som är näst intill omöjliga att förklara i vardagliga termer.  Man kan emellertid också beskriva kärnan med hjälp av ganska enkla begrepp i analogi med en vätskedroppe och därvid få en god förståelse av stabiliteten hos olika kärnor, t ex varför det bara finns c:a 90 grundämnen i naturen.

Man frapperas av mängden av kärnfysikaliska tillämpningar, t ex att medicinska tillämpningar omsätter 10 miljarder dollar varje år i världen. I fortsättningen kommer jag nog också att komma ihåg namnet på grundämne 43, teknetium, eftersom kärnan inte är stabil och ämnet därför inte förekommer i naturen. Istället var det den första artificiellt tillverkade atomkärnan som senare följts av ytterligare ett 20-tal 'nya' ämnen, de flesta med atomtal kring 100, dvs tyngre än de ämnen som förekommer naturligt.

I andra kapitel får vi veta mer om de processer i universum som förklarar tillkomsten av olika kärnor och slutligen en kort diskussion om Big Bang där man kommer in på frågor som tycks ännu svårare att förklara än kvantmekanikens mysterier.

Med tanke på kärnfysikens många tillämpningar och dess betydelse för förståelsen av universums uppkomst och utveckling är det värdefullt att ett antal experter tagit initiativet till att skriva denna bok. Beskrivningen ges i vardagliga termer med ett stort antal illustrativa bilder kan därför rekommenderas till alla med intresse för dagens naturvetenskap. 

Ingemar Ragnarsson

 

 

Boktips november 2000

Hans Persson: Att ”bygga” begrepp – konkret och kreativ naturvetenskap. ISBN 91-7656-473-8

Under en lång följd av år har Hans Persson, som nu arbetar på lärarhögskolan i Stockholm, arbetat med att konkretisera undervisningen i naturvetenskap. Denna bok ger många bra exempel som visar hur elever bygger modeller eller apparater för att därigenom skapa sig en föreställning om olika begrepp. Dessa exempel måste vara en rik källa att ösa ut för de lärare som vill förnya sin undervisning.

Det finns också en didaktisk diskussion om värdet med denna typ av undervisning. Hans första punkt är att denna typ av undervisning väcker elevernas intresse. Genom den stimulans om det arbetet med uppgifterna ger så väcks intresset. Eleverna upplever också att de gör något på riktigt. Deras alster ställs ut och de kan känna en stolthet att ha gjort något som uppmärksammas. Genom att andra ser det känner de en mening med vad de gör. Det blir inte nått som bara är för stunden och som på sin höjd läraren intresserar sig för. Det lustfyllda arbetet ger eleverna både en fördjupad förståelse, självkänsla och helhetssyn enligt Hasses analys. Boken avslutas med praktiska råd.

För att kunna arbeta utifrån ett varierat arbetssätt krävs förändringar kring schemat och lokaler, detta finner vi exempel på i boken. Boken väcker också nya idéer kring hur vi kan arbeta med dokumentation och utvärderingar samt får oss att reflektera över vår egen undervisning och inse hur viktigt det är med ett varierat arbetssätt så att alla elever kan känna vilket som passar dem.

Alla som arbetar med naturvetenskaplig undervisning i grundskolan har stor glädje av att läsa denna bok och diskutera den med sina kolleger. Även lärare på gymnasiet kan få en hel del tankeställare om sin undervisning även om projekten inte går att direkt överföra till denna nivå.

Boktips maj 2000

Susan Quinn: ”Marie Curie – Ett liv” utgiven på Albert Bonniers förlag. ISBN 91-0-056330-7

Vår bild av Marie Curie är till stor del formad av dottern Eves biografi över moder: Min mor Marie Curie – en romantiserad kärleksbild av modern. I denna nya biografi får vi en mer nyanserad och djuplodande bild av henne både som kvinna och vetenskapskvinna. Vi får följa henne under uppväxt och skolgång i hemlandet. En tid präglad av fattigdom och politiska komplikationer i det rysstyrda Polen. Sedan fick hon med sin systers hjälp komma till Paris där hennes intresse och fallenhet för naturvetenskap kom fram i studier på universitet. Dessa var naturligtvis inte problemfria för en kvinna i slutet av 1800-talet – men hon genomförde sina studier med lysande resultat. Trots att hon gjort epokgörande framsteg i sin forskning tillsammans med sin make Pierre var hon tvungen att undervisa i en flickskola. Där beskriver en av hennes elever undervisningen i fysik på följande sätt: ”Hon tog ofta med sig utrustning som hon hade tillverkat eller modifierat och som vi fick använda med hennes hjälp. Det var mycket enkla saker, men vår handledare var så skicklig att vi till slut ändå fick fram våra resultat och inget var så spännande som att på rasten diskutera de värden vi hade fått med henne…. Experiment som utförts tillsammans med andra ger tillfälle till nya infall och idéer, och det hände emellanåt att vår lärarinnas vackra ansikte, som för det mesta var så allvarligt, lyste upp i ett roat och charmfullt leende när vi kom med någon kommentar.”

Boken ger också en mycket bra beskrivning av den forskning hon och hennes man bedrev för att avslöja källorna till den radioaktiva strålningen. Man får följa utbyte av erfarenheter med andra forskare men även stridigheter.

När hennes make dör börjar en ny, betydligt svårare period i hennes liv. Efter några år inleder hon ett passionerat kärleksförhållande med en gift forskarkollega. Detta leder till en stor skandal när deras kärleksbrev publiceras i skandalpressen. Ungefär samtidigt får hon sitt andra Nobelpris. Det brev som hon får från Svante Arrhenius som var ordförande i vetenskapsakademien visar vilka problem en kvinna hade vid denna tid – hon möttes av fördomar och motstånd på grund av sitt kön.

Det var först i samband med första världskriget som hennes ära blev återupprättad och hon blev mer eller mindre en kultfigur – åtminstone inom den framväxande feministrörelsen. Det var två saker som bidrog till deta. Dels arbetade hon med mobila röntgenutrustningar som användes nära fronten och dels så genomförde en amerikanska journalist en stor insamlingskampanj bland kvinnor i USA för att ge hennes laboratorium mer radium för forskningen.

Jag tror att speciellt flickor som är intresserade av naturvetenskap har glädje av att läsa denna bok – där möter de både människan och vetenskapskvinnan.

Boktips november 1999

Mats Areskoug: Miljöfysik – Energi och klimat, utgiven på Studentlitteratur. ISBN 91 44 91 44 01114 8.

Denna bok som funnits i stencilerade upplagor under flera års tid kommer nu ut i en omarbetad version på Studentlitteratur. Som titeln antyder behandlar författaren energi och klimatfrågor i ett miljöperspektiv. Centrala områden är: Instrålning från solen, utstrålning från jorden, balansen mellan in- och utstrålning samt energiomvandlingar på jorden. Boken ger, med utgångspunkt från gymnasiefysiken, en grundlig teoretisk genomgång av dessa områden med tillhörande övningsproblem. Bokens främsta merit är de experimentella undersökningar som beskrivs. Författaren har under sin tid vid lärarhögskolan i Malmö utvecklat ett stort antal originalexperiment som kan användas i fysikens miljöundervisning både på grundskola och gymnasium.

Boken är avsedd att användas i lärarutbildning och annan akademisk utbildning och passar därför ej för elever utom i fördjupningsarbete. Du som lärare kan använda boken både för att vidareutbilda dig själv och för att få inspiration till din undervisning. Speciellt kan du hitta mängder av experiment som dina elever kan utföra.

Det är angeläget att vi som fysiker för fram miljöfrågorna som en del av fysiken och att vi envist hävdar att all miljöundervisning som vilar på naturvetenskaplig grund måste innehålla fysik. Miljöproblematiken är alltför omfattande för att överlämnas enbart till biologer och kemister. I den nya gymnasiestrukturen för Natur-vetenskaps-programmet införs en inriktning Miljövetenskap. Då fysik B inte är obligatorisk i studieplanen för denna inriktning är det viktigt att de fysikmoment som behövs i miljöundervisning kommer in på adekvat sätt och att undervisningen sköts av fysiklärare.

Alltså: Läs Mats Areskougs utmärkta bok så får du en bra grund för din argumentation om varför du som fysiklärare ska vara med och undervisa i miljö!

Boktips oktober 1999

”Where does the Weirdness Go" av David Lindley. ISBN: 0465067867

I denna bok ges en mycket klar genomgång av kvantmekanikens verklighetsuppfattning och den diskussion som fortfarande pågår inom fysik och filosofi om hur man ska tolka teorin. Den bör läsas av alla som är intresserade av dessa frågor.

Alltsedan 1920-talet då kvantmekaniken formulerades har tolkningsfrågorna varit oklara. Bohrs så kallade Köpenhamnstolkning har accepterats, oftast utan närmare eftertanke, av de flesta fysiker därför att den fungerar på ett effektivt sätt. Men många fysiker däribland Einstein har tyckt att denna tolkning sopar problemen under mattan och inte accepterat den. Kvantmekanikens verklighetsuppfattning är mycket underlig. Som exempel kan nämnas att Schrödingers katt kan vara både död och levande samtidigt, en elektron kan gå genom två spalter samtidigt och två partiklar som befinner sig i sammanflätade (”entangled”) tillstånd känner av varandra trots att de befinner sig långt ifrån varandra.

David Lindley, som är en känd författare av populärvetenskapliga böcker (bl a The End of Physics : The Myth of a Unified Theory), gör inledningsvis en genomgång av grundbegrepp och de vanligaste paradoxerna. Bohrs tolkning som bygger på att endast det som kan observeras och bestämmas genom en mätprocedur är intressant ur fysikalisk synpunkt. Vad övrigt är ska fysiken inte bry sig om. Som framhålles i boken är det stora problemet med detta minimalistiska synsätt att fastlägga vad en mätning egentligen är. Det krävs en separation av mätobjekt och mätapparatur, där enbart mätobjektet kan analyseras med kvantmekanik.

Främst genom Bells teoretiska analys och Aspects experiment på sammanflätade system där EPR-paradoxen framträder har situationen klarnat. Det har uttryckts som att ”Bohr segrade över Einstein”. I slutet av boken redogörs för skillnaden mellan en kvantmekanisk beskrivning av atomära system och makroskopiska system som t ex Schrödingers katt. Här spelar de s k blandade tillstånden en stor roll. Författaren menar att en hel del av paradoxerna får en förklaring om man konsekvent beskriver mätapparaturen med dessa blandade tillstånd.

Denna bok är den absolut bästa framställningen av kvantmekanikens verklighetsuppfattning som jag läst. Den är skriven på ett klart och lättfattligt sätt. Tyvärr tar inte författaren upp de praktiska tillämpningar som håller på att förverkligas som t ex kvantkryptologi och kvantdatorer. Vi verkar för att boken ska komma ut i svensk översättning. När detta sker kommer att meddelas i denna spalt.

Boktips april 1999

Anders Celsius originaluppsats om termometerskalan

Här kommer ett lite annorlunda lästips funnet på nätet av Kaj Söderström, som arbetar på resurscentrum med att svara på frågorna som kommer in till vår frågelåda. Det är en avskrift av Anders Celsius originaluppsats om termometerskalan från år 1742 publicerad i ”Kongl. Swenska WetenskapsACADEMIENS Handlingar för Månaderna Julius Augustus och September, 1742. Vol:III, sid 171 – 180.

Celsius redogör för omfattande experiment på olika orter för att övertyga sig om att vattnets smältpunkt är konstant. Den är samma i Piteå som Uppsala. Han visar också att kramsnö som smälter inomhus och is som fryser utomhus har samma temperatur. Därefter övergår han till att studera vatten som kokar och upptäcker att här beror kokpunkten av lufttrycket. Därefter föreslår han sina två fixpunkter: Vattnets fryspunkt och vattnets kokpunkt vid ”normalt” lufttryck. Dock sätter han fixpunkternas värde omvänt så att vattnet fryser vid 100 grader och kokar vid 0 grader. Det lär ha varit hans instrumentmakare som vände det ”rätt”.

Observera också att han i sin diskussion klart förstår att termometerns funktion beror på glaset och kvicksilvrets olika utvidgning. Detta brukar inte alltid klart framgå i läroböckernas beskrivning av termometerns funktion. Men det har väl enbart kuriosaintresse för dagens ungdomar som inte ser annat än digitala termometrar!

Läs Anders Celsius originaluppsats!

Kvarken, människan och kosmos av Lars Bergström och Erik Johansson, Natur och Kultur 1999, ISBN 91-27-75242-9

Denna till formatet lilla bok ger en mycket trevlig och lättläst men ändå givande beskrivning av partikelfysik och kosmologi. Som författarna påpekar i förordet är detta området av fysiken en liten del av skolans fysikkurs. Ämnena anses som svåra både för lärare och elever. Svårigheterna ligger ofta i att både det som är ofantligt stort och det som är obegripligt är ovant för människan. Men författarna visar att det går att skriva enkelt och begripligt om dessa saker. Boken rekommenderas varmt både för lärare och elever. Det är viktigt att dessa spännande områden av fysiken behandlas i skolan då det stimulerar fantasin och intresset hos många elever. Vi märker på vår frågelåda att dessa ämnesområden intresserar många ungdomar.

Se denna länk!

Boktips februari 1999

Kosmisk cocktail av Robert Ehrlich, Rabén-Prisma ISBN 91-518-3061-2

Ännu en populärvetenskaplig bok översatt av den till synes outtröttlige Hans-Uno Bengtsson. Till skillnad från de flesta andra böcker i denna genre är den inte avsedd för sträckläsning utan den är indelad i små korta avsnitt där en frågeställning åt gången behandlas. Bokstavligt allt mellan himmel och jord och en hel del utanför tas upp.

I första kapitlet: ”Hur stort eller hur långt bort?” finns en mängd trevliga exempel, mest från vardagslivet. Har Du funderat på hur långt och tunt ett sugrör kan vara? Om inte så läs och njut på sid 26. Du kan säkert använda detta i din undervisning, både på grundskolan och i gymnasiet . I nästa kapitel, ”Hur tungt och massivt?” blir det mer astronomi men med ibland lite udda idéer som t ex: Hur stor kan en planet vara om du skall kunna slå en brännboll i bana? Detta kapitel är utmärkt som bredvidläsning för gymnasister.

Överhuvudtaget innehåller boken massor av trevlig läsning både för lärare och elever. När du som lärare vill ha inspiration och idéer till att förnya din undervisning så finns det mycket att hämta i denna bok som bör finnas på varje skola.

Kosmisk resa av Bengt Gustafsson, Nya Doxa ISBN 91-578-0034-0

En ny omarbetad upplaga av denna bok har getts ut i serien "Forskningens frontlinjer". Denna serie startades av FRN, forskningsrådsnämnden för att stimulera den populärvetenskapliga bokutgivningen.

Denna bok är inte bara en populärvetenskaplig bok utan har litterära kvaliteter. Den är flera berättelser om resor, ut i rymden, in mot materiens minsta beståndsdelar och bakåt i tiden. Under resornas gång berättas om möten med stjärnor som föds och dör, om partiklarnas sällsamma värld. Dessa partiklar stöter vi på igen i den partikel- och strålningsgröt som finns strax efter tidens början. Vi får även följa med till den teoretiska fysikens fantasivärld, andra universa där de fysikaliska konstanterna har andra värden. Vi skattar oss lyckliga att vi fötts i ett ”ytterst lagom och välbalanserat universum”.

Läs boken, det är en njutning samtidigt som man får sig till del mycket lärdom om universum och dess beståndsdelar. Förhoppningsvis kan boken vara inkörsport till fysiken för de som tycker den vanliga skolfysiken är tråkig. Den kommer att passa mycket bra på min kurs ”Fysik för poeter”. I min bekantskapskrets finns det personer som lider av åkomman fysikfobi. Den är tyvärr vanligt förekommande bland humanistiskt bildade personer. Jag ska vid lämpligt tillfälle ge denna bok i gåva till en sådan för att se om hon inte blir botad.

Länk till bokförlaget Nya Doxa

Boktips november 98

Kosmos 1998, utgiven av Svenska fysikersamfundet, Swedish Science Press Uppsala 1998. ISBN 91-86993-12-0

Varje år i november kommer denna trevliga skriften Kosmos till alla medlemmarna i Svenska fysikersamfundet. Den innehåller välskrivna och populärvetenskapliga artiklar om aktuell forskning inom fysiken. De flesta av artiklarna ger en bra översikt för lärare som vill hålla sig ajour. Dock är nivån för hög för de allra flesta elever men för specialarbetare och andra intresserade gymnasister i den sista årskursen kan flera artiklar rekommenderas.

Innehållet i årets Kosmos:

Länk till Svenska fysikersamfundet
Beställ boken

 

Stefan Edman och Jan Klein, Vårt hem i universum, en berättelse om utveckling och miljö. Studentlitteratur, Lund 1997, ISBN 91-44-00152-5

Boken är tänkt både som debattbok och som kursbok för gymnasieskolans grundkurs - Naturkunskap A, där den passar för ett tematiskt arbetssätt. Boken vill locka till studier och debatt framför allt om naturvetenskapens betydelse för morgondagens samhälle. Den vill motverka den pessimism som tyvärr alltför ofta låser debatten genom att peka på lösningar och att framhålla de framsteg som faktiskt gjorts inom det viktiga miljöarbetet. Författarna har tre nyckelord för miljöarbetet:

En fördel är att de olika kapitlen är relativt fristående varför boken kan rekommenderas som referenslitteratur även på grundskolans högstadium. Ett kapitel skrivet av Bodil Jönsson och Per Wickenberg ägnas Rio konferensen 1992 och Agenda 21. Här ges både bakrund (Romkonferensen) och dagens problem under titlar som "Agenda 21 i din närhet - kommunen" där läsaren får exempel på olika initiativ på lokal nivå.

Boken innehåller också exempel på websidor, vilket gör ett trevligt intryck men tyvärr blir dessa adresser snabbt inaktuella. Det vore bättre att ha en hemsida hörande till boken där nya länkar skapas och gamla underhålles.

Du som lärare bör både läsa boken och skaffa den till skolans bibliotek. Detta gäller både för grundskolan och gymnasiet.

Information om boken

 

September 1998

Heureka - en idéskrift om undervisningen i matematik, naturvetenskap och teknik utgiven av Lärarnas Riksförbund och Svenska Arbetsgivareföreningen. ISBN - 91 7152 816 4. Kan beställas här under rubriken "Kunskap och Kompetens". En gemensam grupp för LR och SAF, MNT-gruppen, har arbetat sedan 1995. Målet för gruppens arbete är att stimulera intresset för matematik, naturvetenskap och teknik i alla skolformer och öka rekryteringen av ungdomar till dessa utbildningar i gymnasieskolan och högskolan. I denna skrift deltar gruppens medlemmar och några inbjudna debattörer med var sin artikel.

Bland bokens alla artiklar vill jag främst lyfta fram två stycken: Satsa offensivt på lärarna i naturvetenskap och matematik av Jonas Unger och Undersöka, upptäcka, argumentera - matematisk problemlösning i gymnasiet av Lars Mouwitz.

I den första av dessa artiklar framföres åsikter om lärarnas roll och status sett från en industriledares perspektiv. Läs den själv men framför allt bör den visas för skolledare och politiker så att dessa inser vikten av att höja läraryrkets status!

Lars Mouwitz som är gymnasielärare från Göteborg beskriver i sin artikel en kurs i matematisk problemlösning som är mycket intressant. För att släppa fram elevernas kreativitet har han följande nyckelord: lekfullhet, ihärdighet, precision, nyfikenhet och tid. Artikeln avslutas med fyra problemställningar så att Du själv kan testa Din problemlösningsförmåga.

Läs boken och låt den stimulera till debatt i skolan om matematik och naturvetenskap!

 

Kvarken och Jaguaren av Murray Gell-Mann, ISBN 91 534 1914 6, utgiven på ICA BOKFÖRLAG.

Denna bok av nobelpristagaren i fysik år 1969 är varken helt ny eller särskilt lättläst men den behandlar ändå så intressanta aspekter av den moderna fysiken att den bör läsas av den intresserade fysikläraren.

Boken har undertiteln Äventyr i det enkla och komplexa. Huvudtesen är att det fysiken hittills har sysslat med är väldigt enkla, "icke-komplexa" objekt likt kvarken. Fysiken är i denna mening den enklaste av naturvetenskaperna. Den har valt ut det som är enkelt och lyckats ge en beskrivning av världen på en fundamental nivå. När man ska studera det sammansatta och komplexa, symboliserat av jaguaren, stöter man på helt andra typer av problem som kommer att ställa fysiken inför nya och svåra utmaningar. Gell-Mann har byggt upp ett forskninginstitut i Santa Fe. Där och på andra ställen studerar man dessa frågeställningar med teoretiska modeller som brukar kallas komplexa system eller kaos. Trots dessa namn visar det sig att det finns relativt enkla och ofta återkommande mönster även i det som synes vara förvirrande komplext. Boken ger en personligt färgad inblick i denna utveckling.

 

April 1998

Föreningen "Vetenskap och Folkbildning" ger ut en tidskrift "FOLKVETT" som har fått en ny form. I år har den temat: Slagrutor, jordstrålning och Currykryss. Formatet må vara nytt men budskapet är detsamma som tidigare: Att försvara den vetenskapliga kunskapsvägen, att bekämpa fördomar och vanföreställningar. Tyvärr verkar det vara så att denna kamp måste intensifieras eftersom "den andra sidan" hela tiden flyttar fram sina positioner. New Age sprider ett budskap byggt på pseudovetenskap. Mycket pengar omsättes på naturmediciner som man vet inte har någon verkan. Horoskop finns i många tidningar som våra ungdomar läser. Det är viktigt att alla lärare kan argumentera mot vidskepelse och pseudovetenskap. För att citera ledaren, Ingen lärare ska behöva stå svarslös när eleverna frågar om ufo, astrologi eller evighetsmaskiner.

I artikeln "Tomtar, troll och Currykryss" behandlar Hanno Essén den i många sammanhang uppmärksammade myten om jordstrålning. Denna strålning skulle förekomma längs vissa linjer och där dessa linjer skär varandra påstås strålningen vara speciellt farlig. I dessa s k Currykryss inträffar mängder av hemskheter, växter dör, människor får cancer osv. Tyvärr finns det personer med både utbildning och status som hävdar detta bl a prof emeritus Leif Floberg i Lund och docent Nils-Axel Mörner vid KTH. Trots respektingivande akademiska titlar har dessa herrar inte kunnat presentera något seriöst vetenskapligt arbete inom detta område. Alla undersökningar som gjorts med vetenskaplig, experimentell metodik avfärdar helt fenomenet. Bl a lät två norska läkare fyra slagrutemän lokalisera jordstrålningen i en gymnastiksal. Det fanns ingen som helst samstämmighet mellan resultaten. Slutsatsen enligt Essén:

Sammanfattningsvis finns det inga som helst skäl att tro på Currykryss, jordstrålning och därmed sammanhängande hälsofaror. I stället är det så att jordstrålningsmytologin skapar en intellektuell slum där ingenting kan sägas eller mätas med bestämdhet men där allting kan vara hemskt farligt inklusive felaktig placering av sängen i sovrummet.

Även myter om slagrutors förträfflighet diskuteras i tidskriften. Slutsatsen är att endast slagrutemannens egna förväntningar och inga andra krafter styr slagrutan. Läs själv FOLKVETT så att Du kan argumentera med Dina elever!

Länk till föreningen Vetenskap och Folkbildning

Det senaste numret av Illustrerad Vetenskap innehåller tyvärr artiklar som sprider pseudovetenskapliga idéer och tankar. Under titeln "Forskare bevisar tankens kraft" presenteras okritiskt resultat från en fristående "forskningsgrupp" som håller till i en källare i Princeton. Männen bakom detta institut verkar vara av samma låga dignitet som herrarna Floberg och Mörner dvs de saknar all vetenskaplig metodik men använder ändå ett vetenskapligt språkbruk som tillsammans med akademiska titlar gör att de kan sprida sin vidskepelse till ungdomar. Illustrerad Vetenskap innehåller annars bra artiklar och har ett framställningssätt som appellerar till ungdomen. Därför är det dubbelt tragiskt att pseudovetenskaplig smörja bereds plats i spalterna. För Dig som lärare är det viktigt att läsa de populärvetenskapliga tidningar som eleverna läser så att vi kan ha en seriös diskussion i klassrummet om frågor som artiklarna ger upphov till.

 

Mars 1998

Makt och Kön, kap 3 och 4

Normalt brukar vi inte rescensera feministisk litteratur men i denna bok finns två intressanta kapitel som alla fysiklärare kan ha glädje av att läsa.

Else-Marie Staberg skriver i kap 3 om "Att gå den naturvetenskapliga vägen, Röster från gymnasieskolan". Hon har gjort en intervjuundersökning av flickor och pojkar som går på det naturvetenskapliga programmet. Speciellt intresserar sig hon för de könsskillnader som finns och som formas under skoltiden. Detta gäller inte minst förhållandet till och synen på kunskap och inlärning. Bl a vill flickor i större utsträckning se sammanhang och mening: "Tydligt är att flickorna på gymnasienivå, liksom på högstadiet efterlyser den sammanbundna kunskapen, sammanbunden både i bemärkelsen att de kan integrera sig själva som subjekt och att finna meningsfull kunskap som rör den verklighet de lever i."

Du som vill utveckla din undervisning så att den tar hänsyn till både flickor och pojkars behov bör läsa denna artikel.

Else-Marie Staberg som har arbetat som lärare i matematik och kemi i gymnasieskolan verkar nu vid Umeå universitet där hon disputerat i pedagogik.

Kapitel 4 i denna bok som också handlar om fysik är skriven av Sylvia Benckert och har titeln: "Är fysiken könlös? Reflektioner kring ett universitetsämne." Författaren utgår från sin egen situation och berättar att hon inte vågade söka direkt till universitetet utan började på sjukgymnastutbildningen innan hon började studera matematik och naturvetenskap. Det var den objektiva och rationella synen på fysiken som gjorde ämnet hårt och maskulint och därmed frånstötande för henne som kvinna. Hennes vision " ... är en fysikutbildning som är mindre 'ren', där fysikens historiska utveckling, tillämpningar och anknytning till dagens samhälle integreras och diskuteras i utbildningen och där det maskulina molnet, som finns i fysiken, analyseras." Alla som vill vara med att ta tillvara den potential för fler studenter till fysikutbildningar som finns i gruppen intelligenta flickor bör ta del av denna artikel vare sig man är verksam inom ungdomsskolan eller på högskolan/universiteten.

Sylvia Benckert är universitetslektor i fysik vid Umeå universitet.

Information Brutus Östlings Bokförlag Symposium ISBN 91-7139-375-7

 

För den som vill få en annan, mer biologisk inriktning på skillnaden mellan könen uppmanas att läsa artikeln: "'Inlärningsfönstret' - hjärnans engånschans" av Ann Wirsén Meurling som är forskare i neuropsykologi vid Lunds universitet. Hon hävdar att skillnaden mellan flickor och pojkars hjärnor är biologiskt betingad och leder till att flickor har ett öppet "inlärningsfönster" vid tidigare år än pojkar. Detta inlärningsfönster stängs för flickors del ungefär samtidigt som de börjar att studera naturvetenskap på en mer abstrakt nivå. Artikeln finns i Sveriges Naturvetarförbunds debattskrift "Naturvetarna och framtiden" .

I denna skrift har naturvetarförbundet samlat 10 artiklar som belyser naturvetarnas situation nu och i framtiden. Många av artiklarna är läsvärda. Speciellt för fysiklärare vill jag rekommendera Svein Sjöbergs artikel:"Ett kritiskt perspektiv på naturvetenskaplig utbildning". Han diskuterar bl a kritiskt olika argumnet för naturvetenskap i skolan.

Information Denna skrift kan beställas från Sveriges Naturvetareförbund.

 

Handbok i Naturvetenskap och Teknik av Erik Nordling, Bengt Lindahl och Åke Fourén,

Denna bok som är avsedd för skolår 6 - 9 innehåller fakta från ämnesområdena fysik, kemi, biologi och teknik. I baksidetexten framhålles att eftersom ämnena hänger samman är det lämpligt att sammanställa fakta från två eller flera av ämnena när man studerar teman. Detta underlättas inte av bokens uppbyggnad där varje ämne har var sin avdelning och utan några korsreferenser. Faktabeskrivningarna i boken är bra skrivna på ett trevligt och lättillgängligt sätt. Den måste kompletteras med andra läromedel, eftersom den fungerar bäst som en uppslagsbok där man hämtar fakta.

En kommentar: Tyvärr har det blivit fel på sid 214 om Newtons tredje lag. Den inte ovanliga missuppfattningen att kraft och reaktionskraft verkar på samma kropp framföres här. Kraft och reaktionskraft har inget med jämvikt att göra! Figuren på samma sida som visar krafter i ett dragkampsrep är helt obegriplig då det inte framgår på vilken kropp de utritade krafterna verkar. Newtons tredje lag har en sådan abstrakt och besvärlig karaktär att man med fördel utelämnar den i grundskolan!

Detta är endast en anmärkning på en detalj i en övrigt bra och användbar bok.

Information Ekelunds förlag AB. ISBN 91-646-1044-6.

 

Januari 1998

Koka soppa på fysik

Ännu en bok av Hans-Uno Bengtsson, denna gång tillsammans med den välkände kocken Jan Boris-Möller. Undertiteln, "En bok om matlagning", visar att detta är mer en bok om vad som händer under tillagningen snarare än en vanlig kokbok. Det är endast det korta avslutningskapitlet som innehåller recept i traditionell mening. De båda författarna har skrivit vartannat kapitel var.

Hans-Unos framställning handlar om både "gastronomi och astronomi" där han på sitt eget personliga sätt gör halsbrytande hopp, som t ex mellan tillagning av äppelkakor och konvektion i det inre av stjärnor. Som vanligt lär man sig en hel del fysik speciellt som denna framställning inte är särskilt matematisk utan mer "skönlitterär" i sin framtoning. De olika formerna av värmetransport; ledning, konvektion och strålning får var sitt kapitel. Dessutom behandlas fasövergångar både med anknytning till förgasare på antika motorcyklar och konsten att dricka konjak enligt en på Kuba uppfunnen metod, samt "konsten att blanda olja och vatten", som tillämpas både på majonnäs- och dressinghoprörning.

Bilden visar de bägge författarna ridande på en vild ko. Boken är rikt illustrerad av Andrzej Ploski

De kapitel som Jan Boris-Möller skrivit har även de stort läsvärde ur fysiksynpunkt. Speciellt intressant är att han avlivar många myter t ex om grillning och marinering. Han argumenterar på ett helt övertygande sätt att marinering egentligen inte har någon som helst betydelse. De smakämnen som finns i marinaden kan på sin höjd tränga in någon millimeter i köttet. Den mörning som sker är helt oberoende av vad som omger köttstycket, endast temperatur och tid påverkar detta förlopp. Värmetransport av olika slag spelar även i dessa kapitel en stor roll. Bland annat får vi lära oss att bestämma sluttemperaturen mitt i ett köttstycke efter att det tas ut ur ugnen.

Varför ska man som fysiklärare läsa denna bok? Förutom att man lär sig en hel del om fysik, mat och matlagning så tycker jag att det finns mycket som man kan använda i sin undervisning. Tag exempel från köket i Din undervisning! Speciellt när det handlar om värme så finns det otaliga intressanta tillämpningar som kan stimulera Dina elever både till eftertanke och experiment. Dessutom tror jag vi alla kan lära av Hans-Unos analogier. Vi kanske inte lyckas sammankoppla "gastronomi och astronomi" men med lite fantasi kan vi säkert hitta anknytningar som får våra elever att uppleva fysiken på ett nytt plan.

Vidare finns det mycket inspiration till fysikundervisningen att hämta från matlagning t ex när man ger eleverna kvalitativa frågeställningar att fundera på och diskutera inbördes. Ett exempel är "Vad händer med temperaturen inne i julskinkan efter det den tagits ut ut ugnen? Ändras förloppet om skinkan sveps in i aluminiumfolie?" Speciellt viktigt är det att ta upp frågeställningar med vardaglig verklighetsanknytning eftersom den didaktiska forskningen har visat att fysiken måste sättas i ett sammanhang som eleverna upplever som väsentligt för att accepteras.

Information Mattias Boströms förlag, ISBN 91-972634-7-8

 

Allt om hur det funkar

Denna CD är en omarbetning av en tidigare bok. Man har överfört beskrivningarna från boken men lagt "klickbara" länkar till detaljbeskrivningar eller andra sidor. Vidare har man i flera fall gjort animeringar. Flertalet av dessa rörliga bilder är lyckade och hjälper säkert eleverna att förstå hur saker och ting fungerar. Några exempel: Differentialen förklaras tydligt med animationer som visar hur hjulen roterar olika fort i inner- resp ytterspår. Den stimulerade emissionen i en laser beskrivs mycket klart medan den optiska pumpningen av atomerna enligt mitt tycke är lite väl förenklad men som helhet beskrivs laserverkan mycket bra.

Styrkan hos denna CD ligger i beskrivningarna av hur olika tekniska apparater fungerar. Avsnittet som behandlar vetenskapens historia är mindre lyckat. Detta är naturligtvis inte lika tacksamt att överföra till det nya mediet.

Mest lämpad för grundskolan.

Information Norstedts multimedia ISBN 91-1-964732-8

 

"Om de två världssystemen" av Galileo Galilei

Denna bok som först utkom 1632 finns sedan 1993 i svensk översättning i serien "Atlantis väljer ur världslitteraturen". Detta verk som har spelat en oerhörd betydelse för den moderna naturvetenskapens framväxt är också det första populärvetenskapliga verket. Från en allmänkulturell synpunkt bör denna bok finnas bland referenslitteraturen på fysikavdelningen. Det är väldigt fascinerande att läsa dialogen där Galilei låter tre personer föra en diskussion om naturvetenskapen. Främst handlar det naturligtvis om den då nya Copernianska världsbilden. En av debattdeltagarna vidhåller hela tiden den förhärskande synen som går tillbaka till Aristoteles. Denne bakåtsträvare som förlöjligas hela tiden, kallas "Simplicio" vilket närmast betyder efterbliven på italienska. Galilei är ofta ironisk mot denne stackare vilket säkert bidrog till att kyrkan reagerade så starkt som den gjorde. Alltnog är det en intellektuell upplevelse att läsa denna ytterst välskrivna bok. Dock är den ganska omfattande så man orkar nog inte sträckläsa den men det är även givande att läsa några sidor åt gången.

Speciellt intressant är avsnittet om relativ rörelse. Där får man en första framställning av relativitetsteorin skriven nästan 300 år före Einstein. Galilei argumenterar här för att man inte kan fastställa jordens rörelse genom enkla experiment på jorden. Samtiden hävdade bl a att vinden skulle alltid blåsa från öster till väster om jorden roterade. Genom att Galilei hade formulerat tröghetslagen kunde han övetygande visa att jorden kunde röra sig utan att vi märker det i vårt dagliga liv.

Vi fysiklärare har fortfarande mycket att lära oss av Galileis sätt att argumentera. Hur ofta låter vi våra elever tänka efter och hitta argument t ex för att jorden är rund eller att den går runt solen. Oftast presenterar vi väl detta som "självklara" fakta. Läs delar av denna bok och låt Dig inspireras till diskussioner med Dina elever! Man kan även låta dem få läsa några sidor som komplement till den vanliga läroboken.

Information ATLANTIS, ISBN 91-7486-079-8

 

November 1997

Först betraktar vi två böcker om astronomi. Det visar sig, inte minst genom de frågor vi får in till frågelådan, att det bland elever finns ett mycket stort intresse för astronomi. Speciellt verkar frågor av "livsåskådningstyp" som: Var kommer vi ifrån? Hur bildades universum? fånga ungdomars intresse. Även spekulativa frågeställningar om tidsresor och svarta hål stimulerar elevernas fantasi. Personligen tycker jag att det är mycket tråkigt att astronomi har en sådan undanskymd plats i skolfysiken för att inte tala om i lärarutbildningen. Det är mycket anmärkningsvärt att man kan gå igenom lärarutbildning med inriktning mot ma-no utan att ha läst kurser i det område av fysiken som fascinerar eleverna mest. Dessutom är det så anser jag att många områden av fysiken tillämpas bäst inom astronomin.

 

Perspektiv på Universum är skriven av fem lundaastronomer varav några även arbetar i ungdomsskolan. Denna bok ger en mycket god och "up to date" översikt av modern astronomi på en nivå lämplig för elever på gymnasiet. Naturligtvis bör eleverna ha läst både A- och B- fysikkursen innan man kan ha full glädje av denna framställning. Boken är försedd med räkneuppgifter. Den passar dessutom mycket bra som fortbildning för lärare.

Mitt råd Alla lärare bör köpa den och läsa den!

Information Utgiven på Gleerups förlag, ISBN 91-40-62018-2


 

Efter ursmällen av Arne Sikö. Arne, som är gymnasielärare, ger i denna bok dels en översikt av astronomin och dels flera förslag på laborationer och arbetsuppgifter som är utprovade i och lämpade för gymnasiefysiken. Boken innehåller även en hel del kulturhistoriska avsnitt bl a om navigering och om Tycho Brahe.

Mitt råd Du som vill undervisa i astronomi måste skaffa denna bok.

Information Utgiven på Studentlitteratur, ISBN 91-44-00925-9

 

Nu lämnar vi universum för två mer jordnära böcker. Den didaktiska forskningen lär oss att eleverna i stor utsträckning har kvar ett "ovetenskapligt" vardagstänkande trots att de presterar bra på proven i fysik. Vi som fysiklärare har då inte lyckats få eleverna att ta med sig sina kunskaper och tillämpa dessa utanför de speciella fysikuppgifterna. Jag tror att för många elever handlar fysiken endast om de "konstiga" apparater som finns i fysiksalarnas skåp och om formler i formelsamlingen.

Själv är jag övertygad om att man måste få eleverna att tänka mer i kvalitativa banor och inte bara räkna exempel som mest leder till enkel formelhantering. Jämför två exempel:

"En sluten behållare vars volym inte ändras märkbart med temperaturen innehåller helium. Gasen uppvärms från 27 till 327 grader Celsius. Hur många gånger större blir gastrycket?" (Taget ur en lärobok publicerad 1993 med en av författarnas medgivande)

"Om Du stänger kylskåpsdörren och sedan försöker öppna den igen har Du säkert märkt att det är mycket svårare att öppna den den andra gången. Vad beror detta på? Försök uppskatta hur mycket större kraft som behövs andra gången."

Tycker Du att den andra typen av uppgift är bäst då finns det en bok med massor av uppslag:

Conceptual Physics, 8:e upplagan av Paul G. Hewitt. Detta är ingen ny bok men jag vill ändå ta upp den här och rekommendera den. Även om boken är skriven för amerikanska skolformer så överensstämmer innehållet mycket väl med vår gymnasiefysik. Förutom att fysiken presenteras på ett resonerande, "begreppsorienterat" sätt så finns det förslag både till projekt och till frågor som eleverna får fundera över. Tyvärr är nog texten för omfattande för att boken ska kunna användas som lärobok för eleverna.

Mitt råd Köp boken och använd den som inspirationskälla för att utveckla Din undervisning så att den ger eleverna en bättre begreppsförståelse!

Information Addison-Wesley, ISBN 0-321-00971-1

 

Skolfysiken har ju enligt läroplanen krav på sig att förklara ting som ligger nära elevernas vardagsupplevelser. En bok som kan hjälpa Dig med detta är

HOW THINGS WORK, The Physics of Everyday Life av Louis A. Bloomfield. Denna bok är mycket innerhållsrik och täcker det mesta man kan få frågor från elever om inom detta område. Några exempel. Kapitlet om värme har underrubrikerna: Wood stoves, Clothing and Insulation, Incandescant Light Bulbs och Thermometers and Thermostats. Av sporter behandlas bl a baseball, golf, tennis. Även knepiga saker som varför en golfboll med en ojämn yta går tre gånger så långt som en boll med slät yta och hur en flygplansvinge fungerar förklaras bra, mycket bättre än i många andra böcker.

Mitt råd Skaffa denna bok till fysikinstitutionen och ha den som uppslagsbok både för Dig själv och Dina elever.

Information Förlag John Wiley & Sons. ISBN 0-471-59473-3

 

Till sist en populärvetenskaplig bok: Black holes and time warps av Kip S. Thorne. Detta är enligt Hans-Uno Bengtsson "Den bästa populärvetenskapliga bok jag läst". Efter att själv ha läst den vill jag hålla med honom med den reservationen att den kan kanske vara lite svår på sina ställen. Den ger en historisk överblick och beskrivning av teorin för svarta hål. Speciellt intressant är att även stora fysiker som bl a Einstein själv värjde sig starkt mot tanken att svarta hål skulle kunna existera. Det tog mycket lång tid innan man allmänt accepterade att svarta hål var intressanta att studera. Nu är väl nästan alla övertygade att det finns två typer av svarta hål: gamla döda stjärnor och gigantiska svarta hål i mitten av galaxer.

I slutet av boken diskuteras tidsresor. På samma sätt som med svarta hål så ansågs inte tidsmaskiner vara riktigt rumsrena i fysiken. Något så bisarrt kan naturligtvis inte finnas. Jag tror kanske inte själv att man kan konstruera en maskin som för oss bakåt i tiden men jag tycker att det är väldigt fascinerande att diskutera detta. I boken finns flera enkla och tankeväckande experiment som man kan göra med en sådan maskin. Vad vi lärare än tycker så får vi nog vänja oss vid att intresserade elever läser om tidsmaskiner i populära tidningar och kommer till oss med frågor om tidsresor och de bisarra konsekvenser de för med sig.

Mitt råd Är Du intresserad av svarta hål och astrofysik så måste Du läsa denna bok.

Information Förlag PAPERMAC. ISBN 0-333-63969-3

Sidan uppdaterad 2004-01-26
Gunnar Ohlén

Har du synpunkter, tips och idéer? - Kontakta Nationellt resurscentrum för fysik!

Till Nationellt resurscentrum för fysik, startsida