Oppgaver 31.oktober

Logistikk
Forrige uke logget jeg alle elevene på Steam-kontoene jeg har fått av Valve*. (Jeg skrev selv inn passordet på alle maskinene) Kontoene er skolekontoer hvor reklame og spillbutikk er deaktivert. Nedlasting og installering tar flere timer, og krever mye nettkapasitet. I klasserommet satte vi igang nedlastingen av Portals 2 (som krever passord en gang til), men satte så nedlasting på vent. 17 nedlastinger samtidig i samme klasserom ville bli litt mye for skolenettet. Istedet fikk elevene i lekse å installere ferdig Portal 2 via Steam, gjøre seg kjent med spillet og utforske Puzzle Maker. Elevene trenger ikke nødvendigvis å bruke nettet hjemme, så lenge man sprer det litt utover.

31.oktober har vi fagdag. Elevene vil få endel relativt åpne oppgaver hvor de må designe et eksperiment, måle og regne ut.

Oppgaver
Jobb alene eller i par. Skriv journal. Bruk skjermdump i journalen (F12 i spillet).

  1. Design et eksperiment hvor du måler tyngdens akselerasjon i spillet. Bruk enhet \mathrm{paneler/s}^2.
  2. Anta at tyngdens akselerasjon er den samme som på jorden: 9,81 \:\mathrm{m/s}^2. Hva må et panel da tilsvare i meter? Virker det rimelig?
  3. På katapultene (Aerial faith plate) kan man justere kraften. Men det er ikke oppgitt hvor langt (strekning) eller lenge (tid) man blir skjøvet. Bruk det du har lært om fysikk sålangt i år (bevegelse, Newtons lover, mekanisk energi) til å undersøke.
  4. Lag eksperimenter eller demonstrasjoner som viser ulike tilfeller hvor mekanisk energi er bevart, og tilfeller hvor mekanisk energi ikke er bevart.

Relevante kompetansemål
Alle kompetansemål nevnt her unntatt svingninger og bølger er relevante. Men det vil være spesielt fokus på kompetansemålet

  • planlegge og gjennomføre egne undersøkelser og foreta relevante forsøk innen de forskjellige hovedområdene i faget

Vurdering

Elevene får tilbakemelding basert på følgende kriterier:

Begynnerstadiet Viderekommen Behersker godt
Kan utføre forsøk etter oppskrift

Kan foreslå enkle hypoteser for utfallet av forsøket

Kan med en del veiledning planlegge forsøk for å undersøke

Bruker hypotetisk-deduktiv metode.

Foreslår relevante hypoteser for det som skal undersøkes

Kan foreslå hypotesetester.

Kan selvstendig planlegge forsøk for å undersøke

Utformer entydige hypotesetester.

Har et ryddig gjennomgående resonnement

*Se www.teachwithportals.com for informasjon om tilgang til Portals 2 Puzzle Maker.

Advertisements
Oppgaver 31.oktober

Portal 2 i fysikk 1

Portal 2 kan gjøres relevant for utrolig mange av kompetansemålene i fysikk 1. Som tidligere nevnt gir skoleversjonen oss mulighet til å designe egne virtuelle eksperimenter, noe som i seg selv er viktige kompetansemål i fysikk 1.

  • planlegge og gjennomføre egne undersøkelser og foreta relevante forsøk innen de forskjellige hovedområdene i faget
  • samle inn og bearbeide data og presentere og vurdere resultater og konklusjoner av forsøk og undersøkelser, med og uten digitale verktøy

Portal 2 gir en god simulering av fysiske lover.

  • bruke simuleringsprogrammer til å vise fenomener og fysiske sammenhenger

Vi kan designe eksperimenter hvor man måler akselerasjon og fart

  • bruke parameterframstilling til å beskrive rettlinjet bevegelse for en partikkel, og bruke derivasjon til å regne ut fart og akselerasjon når posisjonen er kjent, både med og uten digitale verktøy

Det verktøyet vi har til å måle bevegelse er stoppeklokke. I Portal 2 er det sålangt ingen andre muligheter for å måle lengde enn å telle antall paneler. Men dette kan jo gi elevene litt innsikt i enheter. Her blir fartsenheten paneler/s i stedet for m/s. For å måle tid og lengde nøyaktig kan vi i skoleversjonen senke simuleringshastigheten og også sette den på pause.

Et alternativ til paneler/s er å definere at tyngdens akselerasjon er 9,81\mathrm{m/s}^2 og la elevene regne ut størrelsen på et panel i meter som en første oppgave.

Også har vi selvfølgelig Newtons lover her. Vi har ikke kraftmålere i Portal så vidt jeg vet. Men vi kan se effekten av Newtons lover og vi kan spesifisere hvor stor kraft katapultene skal kaste med, og i hvilken retning.

  • identifisere kontaktkrefter og gravitasjonskrefter som virker på legemer, tegne kraftvektorer og bruke Newtons tre lover

Det temaet jeg i hovedsak kommer til å bruke Portal til i fysikk 1 er energi og mekanisk energi, samt luftmotstand. Her er det svært interessant å diskutere bevaring av energi.

  • gjøre rede for energibegrepet og begrepene arbeid og effekt og foreta beregninger og drøfte situasjoner der mekanisk energi er bevart
  • gjøre rede for situasjoner der friksjon og luftmotstand gjør at den mekaniske energien ikke er bevart, og gjøre beregninger i situasjoner med konstant friksjon

Ut fra eksperimentene kan det tenkes at elevene kan klare å lage matematiske modeller. For eksempel en modell for sammenhengen mellom masse og terminalhastighet for den såkalte «contraption cube».

  • lage en eller flere matematiske modeller for sammenhenger mellom fysiske størrelser som er funnet eksperimentelt
  • bruke matematiske modeller som kilde for kvalitativ og kvantitativ informasjon, presentere resultater og vurdere gyldighetsområdet for modellene

Man kan konstruere eksperimenter hvor ting svinger eller oscillerer på andre måter, dermed så kan man også trekke inn kompetansemålet.

  • definere og regne med begrepene frekvens, periode, bølgelengde og bølgefart, og forklare kvalitativt bøynings- og interferensfenomener
Portal 2 i fysikk 1