lu.se

Nationellt resurscentrum för fysik

Institutionen för Fysik, Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

2016

Från forskning till fysikundervisning - Verksamhetsrapport 2016 för Nationellt resurscentrum för fysik, NRCF

Rapporten för 2016 presenteras under rubrikerna

  1. Möten mellan skola och forskning
  2. Internationella samarbeten
  3. Nationella samarbeten
  4. Vetenskapskommunikation 
  5. Inför 2017: Från fysikundervisning till forskning

med bilagorna Uppdrag styrelse och personal och Ett år med NRCF

1 Möten mellan skola och forskning

1.1 Från forskning till fysikundervisning, Malmö, 14-15 mars

14-15 mars anordnade NRCF i samarbete med NATDID (Nationellt centrum för naturvetenskapernas och teknikens didaktik, liu.se/natdid) en konferens på Malmö museum om "Från forskning till fysikundervisning", med ca 80 deltagare, från Ystad till Umeå, och från förskola till universitet. Närmare hälften av deltagarna medverkade med presentationer. Inbjudna talare var Anita Roychoudhury, Purdue, USA, Ellen Karoline Henriksen, Oslo, Cedric Linder, Uppsala och Peter Heering, Flensburg. Flera av bidragen presenteras i en "Proceedings" som publiceras som första (och hittills enda) nummer i NATDIDs skriftserie med förord av Lena Hansson och Ann-Marie Pendrill. Den tryckta skriften presenterades i samband med NATDIDs 1-årsjubileum, där bl.a. Lena Hansson talade om "Elever och universum".

1.2 Naturvetenskap i förskolan, Lund 13-14 oktober

13-14 oktober var NRCF värd för den årliga nätverkskonferensen om Naturvetenskap i förskolan som samlade 137 konferensdeltagare, från 21 kommuner, 13 lärosäten och 3 science centers. Huvudtalare var Christina Siry, Luxenburg, Susanne Thulin, HKr och Thorleif Frøkjær från Professionshögskolan UCC i Köpenhamn, (tillsammans med Olav Gang och Pernille Taaensen från Troldehøjdens förskola).

1.3 Planering inför NO-biennaler för grundskollärare

Under hösten genomfördes planering inför NO-biennaler 2017. NO-biennaler är konferenser för grundskollärare, med föreläsningar, seminarier, workshops och utställningar som under lång tid anordnats vartannat år, med stöd av Skolverket. NRCF har huvudansvar för en biennal vid Högskolan i Kristianstad 26-27 april (se Nobiennal.se), och kommer också att medverka vid biennaler i Umeå 5-6 april och Göteborg 9-10 oktober.

1.4 Lärarutbildning och lärarlyft för fysikundervisning på vetenskaplig grund

Att skapa bättre förutsättningar för fysikundervisning på Vetenskaplig grund är ett av målen när NRCF arrangerar lärarlyftskurser och medverkar i lärarutbildning. Den vetenskapliga grunden avser både fysik och NV-didaktik.

Under 2016 fortsatte lärarlyftstudenterna som startat under 2015 med Fysik 1-45 hp på halvfart. Under den avslutande kursen genomförde de 5 studenter ett projekt med forskarintervjuer som presenteras i nästa avsnitt. Skolverket har beslutat fortsätta att köpa lärarlyftskurser av oss och en ny omgång med 10 studenter startar sin utbildning vt17.

Under ht16 har Ann-Marie och Lassana träffat studenter som valt fysiklärarprogrammet vid Lunds universitet. NRCFs engagemang i lärarutbildning kommer att utvidgas under 2017, bl.a. genom medverkan ((Lassana, Nina och Ann-Marie) i KPU (Kompletterande Pedagogisk utbildning),  inom STEM-didaktik,  med VFU-besök , och med handledning av examensarbete.

1.5 Intervjuer och elevmöten med aktuell forskning

Genom våra konferenser har fysiklärare och förskollärare fått möjlighet att få närmare kontakt med didaktisk forskning inom olika områden. I vårt arbete vill vi också ge fysiklärare möjlighet att ta del av aktuell forskning inom fysik och närliggande områden.

I grundskolans kursplan för Fysik 7-9 anges "Aktuella forskningsområden inom fysik, till exempel elementarpartikelfysik och nanoteknik" som en del av Centralt innehåll under rubriken "Fysiken och världsbilden". I våra lärarlyftskurser har vi tagit fasta på denna punkt, som lärare ofta "läser förbi". I den avslutande delkursen har studenterna genomfört ett projekt där de valt ett forskningsområde, och i samråd med kursledningen identifierat ett forskningsområde de vill veta mera om och en forskare de vill intervjua. Före intervjuerna har frågorna diskuterats och förberetts i seminarier. Efter intervjuerna har deltagarna skrivit en presentation, i form av en populärvetenskaplig text, med sina egna elever som målgrupp, planerat en lektion där texten används, och sedan skrivit en artikel om projektet. Vi avser att, efter bearbetning, publicera några av texterna, och även skriva en rapport om vårt arbete med att låta lärare och elever få möta aktuell forskning. Arbetet kommer att presenteras på NO-biennaler och även på internationella konferenser under sommaren 2017: Lena och Lotta planerar att delta i den nordiska konferensen NFSUN – Nordisk Forskersymposium om Undervisning i Naturfag - i Trondheim 6-19 juni och Ann-Marie planerar deltagande i den internationella konferensen GIREP-ICPE-EPEC 2-7 juli i Dublin, som i år har temat "Bridging Research and Practice in Physics Teaching and Learning".

I en tidigare lärarlyftskurs fick deltagarna i uppgift att identifiera situationer i undervisningen som skulle kunna användas för att belysa Naturvetenskapens karaktär (Nature of Science). Detta blir ett konkret sätt att visa hur didaktisk forskning kan omsättas i praktisk undervisning.

Arbetet presenterades i artikeln "Working with the nature of science in physics class: turning 'ordinary' classroom situations into nature of science learning situations" i Physics Education, (http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0031-9120/51/5/055001) som laddats ned mer än 3000 gånger vid slutet av året, och legat på topplistan över mest nedladdade under hela hösten

I vårt arbete med Lekplatsfysik och Tivoli-fysik försöker vi koppla konkreta undersökningar till fundamentala fysikaliska principer, såsom Ekvivalensprincipen mellan tung och trög massa.

1.6 MAX-IV

Under året invigdes den nationella forskningsanläggningen MAX-IV, och våra lärarlyftsstudenter har fått möjlighet att göra studiebesök. För att utvidga möjligheterna för lärare att på olika sätt använda MAX-IV exempel i sin undervisning skickade NRCF och MAX-IV i samarbete ut en inbjudan till en arbetsträff för lärare i februari.

1.7 Väder och klimat

Skolverket har bett NRCF koordinera en "modul" för gymnasielärare om "Väder och klimat", som blivit en del av det centrala innehållet i Fysik 1 i Gy11. Arbetet har inletts, men modulen kommer i första hand att tas fram under 2017, i samarbete med Högskolan i Kristianstad och med insitutionerna för Geologi och för Naturgeografi och ekosystemvetenskap vid Lunds universitet.

Modulen blir också ett sätt för institutionerna att presentera olika forskningsprojekt som inspiration för lärare och elever.

2. Internationella samarbeten

Kännedom om andras arbete är viktigt för forskning, men också för undervisning på vetenskaplig grund. Många stora forskningsprojekt utvecklar undervisningsmaterial. Att använda material från andra, och ibland bygga vidare, ger möjligheter att nå längre. Under 2016 har vi arbetat vidare med att integrera resultat från ett par internationella projekt i vårt arbete.

På samma sätt är det viktigt att vi delar med oss av det vi utvecklar, genom samarbetsprojekt och publicering.

2.1 Det Internationella ljusåret 2015 och Photonics Explorer Kit

I början av 2016 publicerades slutrapporten för det av UNESCO utsedda Internationella året för Ljus och Ljusbaserade teknologier 2015, light2015.org. De nationella kontaktpunkterna, NRCF och Photonic Sweden, svarade för den svenska delen av slutrapporten, som finns på på http://www.light2015.org/Home/About/IYL-Final-Report.html.

Photonics Explorer Kit, http://store.laserclassroom.com/tech-light-lab-light-science-kit, har utvecklats inom ramen för ett EU-projekt, och administreras nu vid Vrije Universiteit Bryssel. NRCF är en "Local Associated Partner". Samarbetet inleddes som en del av arbetet under det internationella ljusåret 2015. Under 2016 har vi översatt större delen av materialet till svenska och lagt upp en svensk portal. För lärare i de tidigare skolåren förbereder vi också arbete med Light Blox Kits / Tech Light Lab: http://store.laserclassroom.com/tech-light-lab-light-science-kit.

2.2 Vetenskapshistoriskt berättande i klassrummet.

Science Story Telling, http://www.uni-flensburg.de/storytelling, var ett av huvudföredragen under konferensen "Från forskning till fysikundervisning" och Peter Heering från Flensburg stannade kvar efter konferensen för och gav bl.a. en föreläsning om projektet för våra lärarlyftsstudenter, som var öppen också för lärarstudenter och personal på institutionen. Kontakten med Peter Heering knöts under den internationella forskningskonferensen IHPST (International History Philosoph and Science Teaching Group) 2015, där Lena Hansson och är ett exempel på betydelsen av internationella kontaktytor och forskning. Ann-Marie besökte sedan Kiel, tillsammans med en av lärarlyftsstudenterna, för att delta i en workshop. Lena och Ann-Marie har därefter haft upprepade möten med Peter Heering på Skype för att diskutera fortsatt samarbete. Under hösten har vi fått några av berättelserna och en del av stödmaterialet översatt. Under 2017 kommer texterna att att användas under NO-biennalerna och som inslag i lärarfortbildning under hösten.

2.3 Telefonen som mätinstrument

Dagens "smarta telefoner" innehåller många olika sensorer. Genom appar, som Physics Toolbox Sensor Suite från VieyraSoftware.net, kan de lätt användas i fysikundervisningen, och ger elever möjlighet att själva mäta och observera sådan som tidigare varit mycket mer svåråtkomligt.

Ann-Marie medverkade i ett internationellt Webinarium, arrangerat av Christian och Rebecca Vieyra, för att diskutera vidareutveckling och olika användningsområden.

Nina arbetar också med vidareutveckling av spektroskopiska tillämpningar.

2.4 Droit d'Enfants - SIDA

Under februari 2016 genomförde Lassana Ouattara de avslutande besöken inom SIDA-projektet Droit d'Enfants dans le contexte de la salle de classe et de la gestion de l’école. Under de två projektomgångarna 2013-2015 och 2014-2016 valde SIDA att arbeta med deltagarländena Burkina Faso, Burundi, Elfenbenskusten, Mali, Demokratiska Republik Kongo och Rwanda. En memoar i form av en sammanställning av alla slutrapporter av förändringsarbeten författades under handledning av bland andra Lassana Ouattara. Memoaren är tänkt som både stöd och inspirationskälla för utveckling och implementering av liknande projekt nämligen barnrättigheter och barnperspektiv samt elevcentrerad undervisning i olika skolutvecklingsfrågor. Rapporterna i boken ger olika perspektiv av problematiken och förslag till lösningar. I en referatartikel berättar Lassana Ouattara hur ett team av förändringsagenter från Mali har åstadkommit Ett ökat deltagande av elever, lärare och beslutsfattare för en framgångsrik skola i Bamako, Mali.

2.5 Europeiskt Nätverk för Lärarfortbildning - Educating the Educators

EU-projektet MASCIL har bjudit in deltagare även utanför projektet till möten om "Educating the Educators". Ann-Marie deltog under 2016 i de båda mötena i Hradek Kralove i juni och i Freiburg i november 2016 Nätverksarbetet fortsätter inom ramen för projektet European STEM Professional Development Centre Network. Nästa nätverksmöte äger rum i Göteborg 9-10 maj 2017 med NCM (Nationellt centrum för matematikutbildning) som värd.

2.6 Tivolifysik

Under 2016 har samarbetet utvecklats med Tivoli i Köpenhamn, där vi tillsamans med Tivolis pedagog Christina Høj anordnade en lärardag för svenska lärare och utvecklat en del kompletterande material. Ann-Marie medverkade också i ett seminarium under Euro Attraction Show 2016 i Barcelona, http://www.iaapa.org/expos/euro-attractions-show/eas-2016-presentations för att öka medvetenheten hos branschen om de pedagogiska möjligheterna.

Under presentationen gavs exempel på hur Tivoli, Gröna Lund och Liseberg på olika sätt bjuder in till fysikundersökningar. (Fysikdagen på Liseberg samlade ca 1200 elever med lärare, de två Edutainmentdagarna på Gröna Lund totalt 5800 elever. Antalen i grafen nedan speglar prissättningen (2016 år priser var 60DKK/elev påTivoli (90 DKK med lektion), 125 SEK på Gröna Lund och 295 SEK på Liseberg).

3. Nationella samarbeten

Utöver de internationella samarbeten som beskrivits ovan samarbetar vi naturligtvis med flera olika nationella aktörer. I samarbete med Kemilärarnas ResursCentrum (KRC) och Nationellt resurscentrum för Biologi och Bioteknik (Bioresurs) planerar vi NO-biennaler 2017. KRC och Bioresurs medverkade också i arbetet med förskolekonferensen i oktober. Nationellt centrum för naturvetenskapernas och teknikens didaktik, NATDID, tog fram konferens-"proceeding" från konferensen "Från forskning till fysikundervisning" och Lena talade på deras 1-årsjubileum.

Lekplatsfysik har anordnats i samarbete med Naturskolan i Lund och som en del av Naturvetenskapliga fakultetens fortbildningsdag v44. Tivolifysik genomförs i samarbete med Liseberg och Gröna Lund. I genomförandet av Edutainmentdagar på Gröna Lund omfattar dessutom samarbete med Vetenskapens Hus.

Vi har också strävat efter att Nationella resurscentra skall vara delaktiga i arbetet med Science on Stage i Sverige. Vetenskapens Hus har avböjt detta samarbete.

Representanter för de tre nationella resurscentra inom naturvetenskap och för Fysikersamfundet, Kemisamfundet,Biologilärarnas förening och riksföreningen LMNT (Lärare i Matematik Naturvetenskap och Teknik) bildar en styrgrupp för EUSO.se, den svenska grenen av EUSO (European Union Science Olympiad) och Ann-Marie Pendrill har bidragit med frågor till uttagningstävlingen, förslag på svensk finaluppgift och viss koordinering av träningsläger i Göteborg.

Vid Svenska Fysikersamfundets Fysikdagar i Göteborg medverkade Ann-Marie i Undervisningssektionens möte med en presentation om Fysik för hela kroppen. Data, observationer och kroppens upplevelser i några av Lisebergs nyaste attraktioner.

Vid skolverkets konferens 23 november om gymnasiets teknikprogram talade Ann-Marie om Simulera, uppleva, mäta och analysera.

4. Vetenskapskommunikation

Begreppet Vetenskapskommunikation kan betyda många olika saker. Det engelska begreppet "Science communication" omfattar även popularisering av naturvetenskap i allmänhet. Att låta elever och lärare komma i kontakt med forskning och forskare kan ses som en del av forskningskommunikation. Under Göteborgs Internationella Vetenskapsfestival 2016 fick Ann-Marie möjlighet att presentera ett av tio projekt som valts ut till för stafettpresentation, och valde att också problematisera begreppet och bl.a. konstatera att en aspekt av forskningskommunikation är att ta del av och bygga på andras arbete – som att använda forskning om lärande på science centers för att utforma upplägg av aktiviteter på nöjesfält.

NRCF arbetar också för att på olika sätt möjliggöra två-vägskommunikation med lärare, utöver konferenser, genom Frågelåda och Sociala medier, som också kan bli ett sätt att påminna om våra publicerade arbeten – en mer traditionell form av Vetenskapskommunikation 

4.1 Frågelådan

Resurscentrums frågelåda om fysik är inne på sitt tjugonde år. Frågelådan är fullt sökbar med bland annat strängsökning och nyckelord. Den är alltid öppen, och vi har som ambition att besvara alla frågor utom de riktigt svåra inom 24 timmar. Eftersom det finns över 7100 frågor/svar kan man tro att alla frågor är besvarade, men det kommer i själva verket fortfarande nya frågor. Vi uppskattar speciellt frågor om ämnen som är aktuella i media, som senast en fråga om observation av gravitationsvågor. I svaren försöker vi alltid poängtera att fysik är en empirisk vetenskap baserad på observationer och att vetenskaplig metod/kritiskt tänkande är grundläggande. Allt för att stävja de numera alltför vanliga exemplen på "fake news" och pseudovetenskap.

4.2 Sociala medier

Vi har under de senaste åren provat olika sätt att låta lärare och forskare ta del av varandras erfarenheter. Förutom konferenser och lärarträffar använder vi också sociala medier. I december startades Facebook-gruppen Fysikundervisning, för lärare från förskola till universitet. Vid årets slut hade denna grupp över 400 medlemmar. Bilden till höger visar utvecklingen av medlemsantal i våra Facebook-grupper och andra grupper där vi är aktiva. Länkar till grupperna finns på sidan http://www.fysik.org/facebook

4.3 Publikationer

Publikationer är ett sätt att ge andra möjlighet att ta del av utveckling, erfarenheter och resultat.

Under 2016 publicerades följande artiklar från NRCF

Rotating swings - a theme with variationsPendrill A-M, 2016, Physics Education, 51 (1) 15014 
(Utsedd till ett av Highlights 2016 i Physics Education)

 

Working with the nature of science in physics class: turning 'ordinary' classroom situations into nature of science learning situationsL Hansson and L Leden Physics Education, Volume 51, 055001

Aerodynamics in the Amusement Park: interpreting sensor data for acceleration and rotation,
M Löfstrand och A-M Pendrill, Physics Education 51(5) 055015 2016

Roller coaster loop shapes revisited A-M Pendrill, Physics Education, 51 (3) 030106 2016
(Ingår i jubileumsvolymen Physics Education 50 years)

Beyond velocity and acceleration: jerk, snap and higher derivatives,
D Eager, AM Pendrill, N Reistad, European Journal of Physics 37 (6), 065008
(Utsedd till ett av Highlights 2016 i European Journal of Physics)

Les Droits de l´Enfant dans le contexte de la salle de classe et de la gestion de l´école Promotion 2014-2016, ISBN: 978-91-982261-4-0, Lassana Ouattara m.fl.

De två första artiklarna har under större delen av hösten legat på listan över de 10 mest nedladdade artiklarna på Physics Educations www-plats, och ibland har även den tredje artikeln funnit med. De har alla, liksom artikeln i European Journal of Physics laddats ned mer än 3000 gånger.

Dessutom har Nationellt resurscentrum medverkat i media

5. Inför 2017: Från Fysikundervisning till Forskning

Inför 2017 skulle vi vilja fokusera tydligare på forskning, i första hand kring lärarfortbildning och fysiklärares professionsutveckling.

En del av Resurscentrums arbete handlar alltså om att ge lärare möjlighet att komma i kontakt med olika typer av forskning. Under senvåren och hösten kommer vi att att bjuda in till referensgruppsmöten / seminarier om olika delar i modulen Väder och klimat. För att ge en stabilare vetenskaplig grund för vårt arbete utlystes under sommaren en post-doktortjänst i Fysikdidaktik och Urban Eriksson, lektor vid Högskolan i Kristianstad, har tackat ja till tjänsten.

Vi planerar för en seminarieserie till hösten där vi kombinerar inbjudna internationella föreläsare med arbetsmöten om undervisning om något delområde, där vi diskuterar såväl forskningresultat som lärares frågor och erfarenheter. Till dessa seminarier vill vi också bjuda in intresserade lärare, både från institutionen och från skolan, främst gymnasiet. Forskningsområdet PER – Physics Education Research, finns på många av de stora amerikanska universiteten och utöver att sprida kännedom om resultat av denna forskning vill vi också hitta en egen nisch i detta området. Preliminärt räknar vi med att fokusera på representationer av olika fenomen och hur de kan hjälpa eller stjälpa förståelsen. Ett av syftena med dessa seminarier är att öka kunskapen om PER (eller PAER- Physics and Astronomy Education Research) och förståelsen av hur användning av resultaten bidrar till ökad kvalitet i undervisningen. Vi räknar också med  att några lärare ska bli intresserade av på olika sätt medverka i forskningsprojekt.

 

Bilagor

På separata sidor presenteras