Philip Britton

Summer 2000 will be remembered for a long time by UK Physics Teachers. Over 500 teachers have been on courses learning to teach the new Advancing Physics course to our 16-19 year olds. 120 technicians have been trained to support the course. An e mail network set up to allow teachers to exchange ideas and share worries has had nearly 200 messages in the last month. In twelve locations around the country small groups of teachers have met locally to discuss their teaching. There is a sense of excitement and of the real possibility of a physics teaching community working together. The catalyst for this has been the Institute of Physics Advancing Physics Course.

When the IoP started this one million pounds project it was for all the usual reasons. Not enough students study physics. Physics teaching recruits very badly. There is a determination to break into this spiral of decline by producing a thoroughly modern, up to date physics course attractive for students to learn and for teachers to teach.

Advancing Physics is up to date both in the contents of the course and in how it is taught. Three resources support the course. The student book is to motivate and interest with engaging stories and clearly presented, visually impressive displays. The CD is a vast database of resources. A web page is to share teaching ideas and encourage the evolution of the course. There is an emphasis on choice and independence for the student with coursework giving the chance for investigation and research. The content includes images and signal processing. Most novel is an approach to Quantum Behaviour using many paths. Mathematical modeling is emphasised using a modeling program.

The 25 pilot schools have completed the first year of the course. In September 340 schools will start. This talk will tell how we have got this far and also of hopes for the future.

Bjørn Lerkerød, Skien vgs

Gjennom den opplæring vi har mottatt og den undervisning vi gir, er atomer blitt kjente og vel etablerte størrelser. Allerede noen av de gamle grekere innså at verden var bygget opp av atomer. Så gikk det i glemmeboken, for å bli gjenoppdaget i moderne tid.

Så enkelt er det likevel ikke. Vi vil først se nærmere på hva atomhypotesen til Demokrit gikk ut på, hvilke motsigelser den møtte og hvilke tilhengere den fikk i oldtiden.

I nyere tid var det Isaac Newton som igjen gjorde atomer til et tillatt tema. Gjennom hele 1800-tallet sto atomer på dagsorden. Kjemiske reaksjoner ble forklart ved hjelp av atomhypotesen. Statistisk mekanikk ville forklare observerbare størrelser ved å bruke mekanikkens lover på atomene. Men var atomer bare et nyttig bilde eller var det en realitet? Atomiststriden i den tysktalende universitetsverden var bitter og engasjert. Både kravet om å rense fysikken for alle begreper som ikke kunne verifiseres gjennom observasjoner og forestillingen om at materien var grunnleggende kontinuerlig, sto i veien for å godta at atomer eksisterte. Albert Einsteins forklaring av brownske bevegelser ut fra støt mellom molekyler og partikler, synlige i mikroskop, blir sett som det avgjørende bidrag til avslutning av den striden. I våre dager har flere grupper klart å isolere atomer/molekyler og ta praktfulle bilder av dem.

Alf Eftestøl, Vågsbygd vgs

Som pensjonist og student (men knapt som "fysiker") våget jeg å intervjue Aspect for å kunne skrive en "prosjektoppgave" som ledd i fransk grunnfag. (Cfr. travle ledere i norske bedrifter som intervjues av ungdomsskoleelever som skal skrive prosjektoppgave.)

Den forbindelsen en finner mellom noen ganske spesielle partikler i Aspect-eksperimentet (ikke-separabiliteten) er forutsagt av kvantemekanikkens matematikk. (Partiklene beskrives av den samme bølgefunksjonen. Ved en måling skjer det en reduksjon av bølgefunksjonen, og dette får konsekvens for begge partiklene.) Det er vel ikke mer mystisk enn at hver "partikkel" i Youngs forsøk går gjennom to spalter samtidig, eller at "bølgene" i det samme forsøket treffer skjermen punktvis?

Aspect: For øyeblikket har ingen av de etterfølgende eksperimentene gitt bedre resultater enn våre, (dvs. av Aspect, Grangier, Roger og Dalibard), statistisk sett.

Holisme er ett av kjennetegnene på New Age-bevegelsen: Hver bestanddel i universet er en avbildning av hele universet på tilsvarende måte som en liten del av et hologram gir hele bildet. Alt henger sammen. Alt har bevissthet. "Alt er Gud" (panteisme). New Age-filosofer griper derfor ikke-separabiliteten med begjærlighet. Klassisk kausal tenkemåte vil nemlig innføre et "holistisk prinsipp" som virker over alt på samme tid,-utenfor tid og rom.

Fritjof Capra sammenligner dette med den holistiske tenkemåten i østlig okkultisme eller religion. Eks.:"Som den buddhistiske vismannen Nagarjuna sa det, hundrevis av år siden: "Tingene utleder sin eksistens og natur ved gjensidig avhengighet, og er ingenting i seg selv."

Aspect: "Dette er ikke fysikk. Capra er ikke representativ. New Age-filosofene eksegerer populærlitteraturen, og det er uredelig."

Aspect: "Bruk av fysikk generelt, og av mine eksperimenter i kvantefysikk spesielt,

i ulike "paranormale teorier" ,alternativ medisin etc. er totalt irrelevant."

Hans Grelland, Høgskolen i Agder

Johannes. Tveita

Nesna University College, Norway, Email Johs.Tveita@hinesna.no

Abstract - The most popular model for explaining electricity has been the water analogy. Research has shown that this model is unfamiliar to most students and is therefore not helping them to understand electricity.

To help the students understand the electron model we have made a drama model. In this model the students are playing the electrons in a "circuit" consisting of, e.g., a conductor, a bulb and a battery. In addition to drama we have used several other methods: getting students to select hypotheses (predictions) before doing the experiments, drawing models and creative writing. The students have also done much hands-on-work with simple circuits.

The main research questions are:

Do the students get a better understanding of electricity by using these untraditional methods compared to traditional ones? Do the girls understand this subject at a level equal to the boys when learning by these methods?

We have tried this idea out among students from grade 8 to grade 10, and among teacher students in which the students showed a better understanding of simple circuits than after traditional teaching programs. The girls were learning much more from these methods than from traditional ones and they were achieving at a level equal to the boys. This is remarkable as the girls did not enjoy the unit as well as the boys. Some female student teachers were asking if this really is physics. It was too easy to understand! Physics was for them formulas they did not understand!

Erling Skaar, Høgskulen i Volda

Det finnes tre typer fjernkrefter som vi lett kan demonstrere i skolen. Disse er gravitasjonskrefter, elektriske krefter og magnetiske krefter. De to førstnevnte kreftene virker mellom ulike masser/ladninger og feltet som vanligvis tegnes som linjer viser da retningen til de aktuelle kreftene. Når det derimot gjelder magnetiske krefter så er det mer uklart hva disse kreftene virker mellom. De virkelige magnetiske kreftene virker vanligvis ikke langs med feltlinjene (B-feltet) og feltlinjene ender da heller ikke i noe som vi kan si forårsaker kreftene. Begrepene nordpol og sørpol er da i beste fall steder i rommet hvor det ikke er noe som kan forårsake de magnetiske kreftene og i verste fall kan vi ha magnetiske krefter uten at vi kan peke på de tilhørende polene. Derfor kan vi si at både nordpol/sørpol-begrepene og magnetfeltet (B-feltet) fremstår som distraherende spøkelser som forsvinner når man tror man nærmer seg en forståelse av hva magnetismen egentlig er. En mulig effekt av tradisjonell undervisningen er at de elevene som prøver å forstå magnetismen blir forvirret, slutter å tenke og begynner å pugge det "ekspertene" har skrevet.

Nå finnes det imidlertid en alternativ forklaring av magnetismen som først ble foreslått av Ampere og som kan forklare alle magnetiske observasjoner på en forståelig måte. Denne innebærer da at man forklarer magnetisme som krefter som oppstår mellom ladninger som beveger seg, men av en eller annen grunn synes det som om "ekspertene" unngår denne. Hvorfor?

Christian Ucke, Physikdepartmente, Techn. Univ. Muenchei

Toys with a background in physics have generated increasing interest. Physicists write publications about and have fun and headaches with them, while teachers use them in the classroom and children use them often without thinking of physics. For example the tippe-top seems to be so simple. But there is no simple explanation of the physics behind. This is a challenge.

I will show in a quick overview a small collection of interesting physics toys without extensive explanations. Three items I will treat more detailed. The first is a simple jumping toy with mechanically astonishing properties. Then I present an ingenious top one can build easily out of a paper-clip. The last one is a relatively new 3D-effect with so-called Chromadepth-glasses.

Ellen K. Henriksen, Carl Angell og Anders Isnes, Fysisk Institutt, UiO

På bakgrunn av utvalgte resultater fra den landsomfattende undersøkelsen Fysikkutdanning i Norge (FUN) stiller vi spørsmål og inviterer til tenkning og diskusjon rundt utformingen av fysikkfaget i norsk skole og høyere utdanning. For eksempel:

Elevene oppfatter fysikkfaget i skolen som meget krevende og vanskelig. Bør vi gjøre noe med dette? I så fall: hva?

Hvilke faktorer påvirker elever og studenter til å velge fysikk? Hvilke faktorer påvirker noen til å hoppe av?

Bortsett fra vanskelighetsgraden er både elever og lærere jevnt over fornøyd med fysikkfaget som det er. Hva vil skje hvis vi endrer faget for å rekruttere flere?

Hva vil vi med elevøvelser i fysikkundervisningen? Er de så viktige som lærerne mener? Lærerne i vår undersøkelse var jevnt over mer opptatt av elevøvelser enn elevene var.

Per Jerstad, Møglestu vgs

Hensikten med innlegget er å gi et lite bidrag til den debatten som jeg tror bør pågå intenst et par år før KUF fastlegger den neste læreplanen i fysikk. NFL bør ta initiativet til en arbeidsgruppe som kan utarbeide et debattopplegg.

Et foreløpig utgangspunkt for debatten synes jeg kan være

• at de fleste av "Felles mål" i den nåværende læreplanen også kan styre hovedretningen for den kommende planen
• at fysikkfaget, som nå, helst skal være tjenlig for en stor og sammensatt elevgruppe:

• elever som vil studere fysikk ved et universitet eller en høyskole
• elever som elever som vil studere medisin, biologi, kjemi, landbruksfag etc., og
• elever som vil ha fysikk som en del av sin allmennutdannelse, der "elementer av fysikkens verdensbilde og innsikt viser hvordan dens beskrivelse av fenomener i naturen bidrar til en dypere forståelse av omverdenen"

• at vi på nytt må anstrenge oss for å virkeliggjøre Bjørn Andersons råd: "Eleven må få sjansen til til å gruble, undre seg, prøve på nytt, diskutere, få ideer…."

I lys av dette vil jeg i innlegget blant annet diskutere

Kjartan Olafsson, Fysisk Institutt, Universitetet i Bergen

Høsten 2000 starter undervisningen i det første kurset i en ny emnegruppe i fysikk ved Universitetet i Bergen, samtidig som de siste kursene i den "gamle" emnegruppen gis for siste gang. Bakgrunnen for omleggingen av emnegruppen er bl.a. ønsket om en hensiktsmessig grunnutdanning for studenter som tar sikte på videre studier innen anvendt fysikk og teknologi. Dessuten er det ønskelig at studentenes ferdigheter med prosjektarbeid fra grunnskole og videregående skole utvikles videre før de begynner på hovedfagstudiet.

De første kursene i emnegruppen i fysikk tas normalt i tredje studiesemester, som før, og den inneholder i hovedtrekk de samme temaene som tradisjonelle emnegrupper i fysikk. De største endringene i forhold til vår gamle emnegruppe er:

En prosjektoppgave i fysikk i femte semester.

Valg mellom signal- og systemanalyse eller kvantefysikk i femte semester (det anbefales likevel at alle studenter tar begge kursene).

Øyvind Grøn, Fysisk Institutt, UiO
Sammendrag:

Både i religiøs og naturvitenskapelig sammenheng har mennesket formulert oppfatninger av universet. Disse har ofte vært i konflikt med hverandre, noe som har ledet til stridigheter.

Ved å undersøke egenarten til naturvitenskapelige og religiøse kunnskaper, finner vi at de ikke kan dreie seg om samme typen objekter. Naturvitenskapens doméne er den materielle verden. Det er denne verden vi sanser, og det er denne verden fysikkens lover dreier seg om. Hvis denne verden er alt utenfor mennesket, har religionen ikke noen plass i virkeligheten. Da er alt som har med religiøs tro å gjøre bare menneskeverk, og trosobjektene er illusoriske.

Religiøse forestillinger forutsetter en åndelig virkelighet, noe ikke-materielt utenfor mennesket. Spørsmålet om de naturvitenskapelige metoder kan anvendes for å undersøke denne siden ved verden diskuteres. Diskusjonen illustreres med eksempler fra vitenskapens historie og fra nye oppdagelser innenfor kosmologien.

Arne Hjalmar Hansen, Andøya Rakettskytefelt

Norsk romvirksomhet har betydelig internasjonalt omfang, både kvantitativt og kvalitativt. Norge ligger langt framme i anvendelser av satellitteknologi, særlig innenfor telekommunikasjon og jordobservasjon. Veksten i omsetningen krever økt rekruttering til yrker relatert til romvirksomhet. Det er dessuten et klart behov for, både i skolen og ellers i samfunnet, å skape økt forståelse for nytten av romvirksomhet.

Andøya Rakettskytefelt AS (ARS) har i mange år hatt undervisning som et av sine virksomhetsområder og har i samarbeid med Norsk Romsenter, utdanningsinstitusjoner og andre gjennomført ulike undervisningstiltak rettet mot alle utdanningsnivå.

På denne bakgrunn etableres/registreres NAROM AS (Nasjonalt senter for romrelatert opplæring) i juni d.å. som et nasjonalt skolelaboratorium/feltstasjon i romrelaterte fag. NAROM AS er lokalisert til ARS, og selskapets formål er å bidra til at nasjonale mål for romrelatert undervisningsvirksomhet nås; sikre rekrutteringen, skape økt forståelse for nytten av romvirksomhet og skape økt interesse for realfag. NAROM AS skal i samarbeid med utdannings-institusjoner, utdanningsmyndigheter, romrelatert industri og andre utvikle og gjennomføre romrelaterte opplæringstiltak, seminarer og konferanser for alle utdanningsnivåer.

Foredraget vil bli en presentasjon av NAROM og de muligheter det ligger for framtidige samarbeidsprosjekter for å initiere og utvikle nye romrelaterte opplæringstiltak.

Inge Bakke, Andøya Rakettskytefelt

I mai 1998 søkte ARS om midler til prosjektet "VKII Romteknologi – utvikling av digital lærebok" og ble tildelt 2,44 millioner kroner fra Nasjonalt læremiddelsenter (NLS). Prosjektet skal være avsluttet 31.07.2001. Målet er å utvikle et elektronisk læreverk formidlet gjennom internett og som dekker alle linjefag i gjeldende læreplan for VKII Romteknologi, til sammen fem fag.

1. mars 1999 ble prosjektleder tilsatt i 100% stilling og fem forfattere ble engasjert for hvert sitt fag. I tillegg er en gruppe lærere med i prosjektgruppen som sparringpartnere for forfatterne. IT-ANDØY, ARS sin web-avdeling, står for utviklingen av internettløsningen.

Foredraget vil ta for seg den løsningen som er utarbeidet for at læreverk på nett på en best mulig måte skal kunne mildne begrensningene og utnytte fordelene ved det elektroniske formatet.

Elevene på VKII Romteknologi er uten lærebøker i studieretningsfagene og en uferdig versjon av læreverket vil derfor bli tatt i bruk fra høsten av. Endelig versjon skal foreligge august 2001. Det vil bli opprettet en organisasjon for vedlikehold og oppdatering av læreverket som i alle fall skal drifte fram til 2006.