Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold Termin hvori undervisningen afsluttes: maj-juni, 16 Teknisk Gymnasium, Grenaa htx Fysik B (190 timer) Bo Winther KIT Y/Z Oversigt over gennemførte undervisningsforløb Titel 1 Titel 2 Introduktion til faget fysik (12) Universet (10) Titel 3 Energi og nyttevirkning (12) Titel 4 Tryk og opdrift (8) Titel 5 Gasser (12) Titel 6 En varmluftsballon (10) Titel 7 Ellære (25) Titel 8 Projekt Digitalelektronik (20) Titel 9 Projekt Kvantecomputer (15) Titel 10 SUMO kamprobotter (24) Titel 11 Workshop besøg IFA CS inano på AU (10) Titel 12 Forsøgsdesign træning til 24 timers prøven (30) Titel 13 Lim (8) Titel 14 Angry birds (8) Titel 15 Videnskabelige tekster og fysikkens sprogbrug tillige en introduktion til geofysik (12) Side 1 af 17
Side 2 af 17
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 1 Introduktion til faget fysik Eleverne stilles en række praktisk orienterede opgaver hvor de skal bruge fysik og en naturvidenskabelig tankegang. Eksempler på spørgsmålene er: Hvor mange stykker papir er der på denne toiletrulle lav fire løsningsmodeller Hvor har jeg været på ferie henne (benzin kvittering mv vedlægges). Lav en toiletrulle om et en model af jordens perioder Her er en del metalklodser, lav en analysemodel så jan kan finde ud af mest muligt om dem. Eget udarbejdet materiale 12 timer kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder. Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/ eksperimentelt arbejde - Side 3 af 17
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 2 Universet Teori: Hvad vil det sige at veje noget? Hvad er massefylde/ densitet? Hvad består universet af? Hvordan hænger vores solsystem sammen? Forsøg: Eleverne skal få en ½ L cocacola til at ligne en alm cola men veje hvad den gør på solsystemets planeter efter bedste evne. Eget udarbejdet materiale Orbit B, Systime 2005 af Per Holck m.fl. 10 timer kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/eksperimentelt arbejde Side 4 af 17
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 3 Energi og nyttevirkning Eleverne introduceres til energibegrebet og laver en række forsøg, eks: Hvor meget koldt og varm vand skal der i mit babybadekar for det bliver 37 grader C? Hvor stor er nyttevirkningen i en elkedel ift en mikrobølgeovn? Orbit B Eget udarbejdet materiale 12 timer kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder. Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/ skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde Side 5 af 17
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 4 Tryk og opdrift Gennemgang af emnet jf Orbit B. Balloners bæreevne eleverne skal regne på hvordan balloner vil arte sig udfra hjemmelavede filmklip derefter startes filmklippene. 8 timer kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder. Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde Side 6 af 17
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 5 Gasser Gennemgang udfra Orbit B s afsnit om do. Forsøg med: Boyle-Mariottes lov Charles Lov Bestemmelse af gasart i en engangslighter 12 timer kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder. Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde Side 7 af 17
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 6 En varmluftsballon De studerende får til opgave at lave en fysikrapport om at konstruere en varmluftsballon. Ballonen skal kunne flyve ved egen varmekilde. Der skal indgå et billede af dette i rapporten. Endvidere skal indgå nogle beregninger samt lidt historik (www.orbirt.systime.dk - under downloads emnerne 673 og 662 er brugt til inspiration) sammen med fysikbasen. 10 timer kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv anvendelsen af fysiske begreber og modeller i virkelighedsnære forhold, herunder anvendelser i industrien eller elevens hverdag kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder. Projektarbejdsform/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Side 8 af 17
Titel 7 Ellære Spænding, strøm, modstand og effekt Måleinstrumenter Edb programmerne Live wire og PCB wizard Vekselspænding Hvilespænding Strømkilder og modeller Orbit B bruges sammen med meget materiale fra egen hånd. Hertil materiale fra svagstrømsteknisk værkstedskursus. Forløbet sluttes af med at eleverne bygger og tester en et trins forstærker 25 timer kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder. Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde Side 9 af 17
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 8 Projekt Digitalelektronik Eleverne får til opgave i et samarbejde med faget teknologi at udarbejde mindst en AND, OR eller NOT gate gerne en af hver. Den skal virke samt være udlagt i PCB wizard! 20 timer kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder. Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde Side 10 af 17
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 9 Projekt Kvantecomputer (15) Sammen med CODER team fra AU IFA gennemgik vi hvor vi hvor kvantecomputerforskningen er i dag. Løs gennemlæsning af Klaus Mølmers Atomernes vilde verden. Gennemgang af forskellen mellem kvantebits og binære Mennesket evne til at genkende mønstre som community driven science Hvad gør videnskab/ forskning spændende Analyse af CODER teams kvantespil - baggrund, virkemidler, kobling til virkelighed 15 timer Tilvalgs emne efter elevønske Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/eksperimentelt arbejde/ community driven science (scienceathome.org Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Side 11 af 17
Titel 10 SUMO kamprobotter (24) Forløbet startes med et forløb om bjærgningstjeneste og kraner hvor de arbejder med gearinger, skæringer, kræfter mv. Derefter afprøves deres viden på legetøjskraner hvordan kan man få et maksimalt udbytte af kranes begrænsede kapacitet. Eleverne introduceres derefter for LOGO mindstorm kamprobotter og skal gennem en travl lang dag lave en kamprobot og dyste mod hinanden. Forløbet afsluttes med en invitation til World Robotic Olympiad på AU hvor vi stiller op i kategorien SUMO. 24 timer kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/eksperimentelt arbejde/ virksomhedsbesøg Side 12 af 17
Titel 11 Workshop besøg IFA CS inano på AU (10) Forløbet startes med et oplæg om virke som ingeniør, fysiker mv. Derefter vælger de studerende sig ind på nogle workshops der afvikles sammen med institutter på Aarhus Universitet hvor disse forsøg afvikles sammen med studerende fra universitetet. Forsøgsvejledninger og baggrundslitteratur er gennemlæst som hjemmearbejde inden dagen. Mulighederne er eksempelvis: Solceller Koldtemperatursfysik Lysledere og internettet Astronomiske målinger LED udviklingen af blå og hvide dioder Jagten på EXOplaneter 10 timer Modellering _kende og kunne anvende fysiske størrelser og enheder kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv anvendelsen af fysiske begreber og modeller i virkelighedsnære forhold, herunder anvendelser i industrien eller elevens hverdag kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/eksperimentelt arbejde/ virksomhedsbesøg Side 13 af 17
Titel 12 Forsøgsdesign træning til 24 timers prøven (30) I en række moduler præsenteres eleverne så godt som hver gang for en problematik hvor de eksperimentelt skal undersøge en mindre fysisk problematik. Modulerne skal til sammen gøre eleverne gode til at kunne eksperimentere med en given problematik. I fokus er Fejlkilder og usikkerheder Opstilling af forsøgsrækker Hvordan afprøver man en hypotese Betjening af udstyr Forsøg med målinger af og på hverdagsting. Opgaverne kan eksemplificeres som: Hvor stor bremsekraft/ luftmodstand har en faldskærms legetøjssoldat? Kan man erstatte indholdet af en isposes urea med 27 4 handelsgødning? Hvordan finder man ketchups specifikke varmekapacitet? Hvor effektfuld er min elkedel passer specifikationerne? Hvordan kan man bestemme en gitterkonstant? Hvilken bølgelængde har en række laser pointere? Hvilken mundingshastighed har en stak luftgeværer? 30 timer kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv anvendelsen af fysiske begreber og modeller i virkelighedsnære forhold, herunder kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder Klasseundervisning/projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/eksperimentelt arbejde Side 14 af 17
Titel 13 Lim (8) I dette forløb skal vi fremstille en supertrælim. Materialerne er henholdsvis mælk, bordtennisbolde og slik. Der sammenlignes med en trælim. Igennem de 8 timer skal eleverne fremstille forskellige limtyper og teste hvor gode de er til at holde træklodser sammen. 8 timer kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/ /eksperimentelt arbejde Side 15 af 17
Titel 14 Angry birds (8) Med viden fra det skrå kast, fjederkonstanter, mekanisk energi mv skal der sammensættes et affyringsaggregat hvor klassen i hold konkurrerer om at smadre en mængde glasvarer 8 timer Modellering _kende og kunne anvende fysiske størrelser og enheder kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder Klasseundervisning /projektarbejdsform /eksperimentelt arbejde Side 16 af 17
Titel 15 Videnskabelige tekster og fysikkens sprogbrug tillige en introduktion til geofysik (12) Forløbet er en fortsættelse af elevernes arbejde gennem semestrene hvor vi i denne omgang tager udgangspunkt i et skriv (Optiske Horisonter af DTU). De skal i tomandshold læse og fremlægge bogens kapitler for hinanden (4) Geofysik startes med en intro fra en tidligere elev sammen med en gæsteunderviser fra Geoscience AU. Herefter prøver eleverne at bedømme seismogrammer og søge efter objekter i prøvebakker i laboratoriet. Forløbet afsluttes på en grund i nabolaget hvor motodikkerne testes på grundvandet. (8) 12 timer kunne redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv kunne redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/eksperimentelt arbejde/ virksomhedsbesøg Side 17 af 17