Till läraren – om Newtons lagar på en lekplats
Pedagogiska/didaktiska val
Jag har valt att skriva gravitationskraften som mg för att tydligare markera dels massberoendet, dels kopplingen att ma = mg för fritt fall (vilket ger a = g) . Jag har också valt att tidigt introducera "normalkraften" N i ett fall där den inte är -mg, eftersom studenter ofta har med den missppfattningen när de börjar på universitetet. Jag har också valt att tidigt introducera begreppet acceleration i anslutning till rörelseförändringar, alltså inte bara fartökning. Det gör det också naturligt att betona vektor-begreppet. Jag har sett att 11-åringar är mottagliga för att förstå att ändring av rörelseriktning längst ner i en gunga kräver en extra kraft. Jag har också valt att fokusera på vad om händer och kan observeras, snarare än definitioner.
Kommentarmaterialet till Lgr22 betonar att beräkningar har en underordnad roll. Den vanliga begränsningen till rörelser i en dimension med konstant hastighet underlättar beräkningar, men missar lätt kopplingen till fysik – och kroppens upplevelser. Acceleration – ändring av rörelse – känns däremot i hela kroppen.
Något att diskutera med eleverna:
Jorden rör sig runt solen med 30 km/s – som om du skulle hinna från Liseberg till Tivoli i Köpenhamn på 10 sekunder. Och du följer med i rörelsen – utan att märka det. Samtidigt rusar solen runt Vintergatans centrum med 230 km/s, nästan 8 gånger så fort.
- Kan du komma på något annat exempel på rörelse som inte känns?
- Hur fort kan man åka i en berg- och dalbana på Liseberg?
- Varför känner vi rörelsen i en gunga eller berg- och dalbana men inte rörelsen runt solen eller vintergatans centrum?
På de olika undersidorna har jag också länkat in utvalda artiklar med koppling till området. Lekplatser kan användas för fysikundervisning från förskola till universitet. Du som lärare anpassar till dina barn/elever/studenter!
/Ann-Marie
Ideerna först, termerna sedan!
Måste man börja med definitioner? De är förstås lätta att fråga om på ett prov, men betyder det att eleverna har förstått begreppen om de kan ge en definition?
Arnold Arons betonar vikten av att låta ideerna komma först, "Idea First, Name Afterward". I en artikel beskriver Hake denna metod bl.a. med citat från Arons: " . . . students must be made aware that the name does nothing more than conceal ignorance". Arons fortsätter sedan med citat från Galileos "Dialogue Concerning the Two Chief World Systems"
SIMPLICO: The cause of this effect [what it is that moves things downward] is well known; everybody is aware that it is gravity.
SALVIATI: You are wrong, Simplico; what you ought to say is that everyone knows that it is called “gravity.” What I am asking you for is not the name of the thing, but its essence, of which essence you know not a bit more than know about the essence of whatever moves the stars about. I accept the name which has been attached to it and which has been made a familiar household word by the continual experience we have of it daily. But we do not really understand what principle or what force it is that moves stones downward. . . .
Benchmark for science literacy: Utdrag
Det stora dokumentet Benchmark for science literacy anger för skolår 6-8
The force/motion relationship can be developed more fully now and the difficult idea of inertia be given attention. Students have no trouble believing that an object at rest stays that way unless acted on by a force; they see it every day. The difficult notion is that an object in motion will continue to move unabated unless acted on by a force. Telling students to disregard their eyes will not do the trick—the things around them do appear to slow down of their own accord unless constantly pushed or pulled. The more experiences the students can have in seeing the effect of reducing friction, the easier it may be to get them to imagine the friction-equals-zero case.