Interaktiv undervisning - Effektivare inl rningsmilj …staff.maggus/interaktiv.pdfKEM040, spektroskopi – inledande Ljusets natur: Maxwell (1861): Ljus ar en elektromagentisk v˚ag

Interaktiv undervisningEffektivare inlarningsmiljo genom sma forandringar

Magnus Gustafsson

Institutionen for kemi

16 december, 2008

Magnus Gustafsson (Kemi, GU) Interaktiv undervisning 1 / 17

Magnus bakgrund (undervisning i gront)

◮ 1992–1997: Grundutbildning i fysik, Lunds universitet

◮ 1997–2002: Forskarstudier i atom och molekylfysik, University ofTexas

◮ 1997–1998: “Teaching assistant”, astronomi◮ 2002: Ingenjorsfysik, Austin Community College

◮ 2003–2007: Postdok i fysikalisk kemi, University of Colorado◮ 2006: Optik◮ 2007: Ingenjorsfysik (ca 300 studenter)

◮ 2007–2008: Forskarassistent i fysikalisk kemi, Goteborgs universitet◮ 2007–2008: KEM040, spektroskopi◮ 2008: Doktorandkurs, optik


Magnus bakgrund (undervisning i gront)

◮ 1992–1997: Grundutbildning i fysik, Lunds universitet

◮ 1997–2002: Forskarstudier i atom och molekylfysik, University ofTexas

◮ 1997–1998: “Teaching assistant”, astronomi◮ 2002: Ingenjorsfysik, Austin Community College

◮ 2003–2007: Postdok i fysikalisk kemi, University of Colorado◮ 2006: Optik◮ 2007: Ingenjorsfysik (ca 300 studenter)

◮ 2007–2008: Forskarassistent i fysikalisk kemi, Goteborgs universitet◮ 2007–2008: KEM040, spektroskopi◮ 2008: Doktorandkurs, optik


Hur kan jag forelasa mer effektivt?



1. Bli en exceptionellt bra talare



1. Bli en exceptionellt bra talare, eller...

2. Anvand trick



1. Bli en exceptionellt bra talare, eller...

2. Anvand trick

“Jag ar ingen speciellt bra larare men en hyffsad vetenskapsman – da kanman anvanda vetenskapliga metoder for att mata sin effektivitet somlarare.”

Carl Wieman


Huvudkomponenter

◮ Traditionell forelasning pa tavla◮ men nastan helt utan harledningar


Huvudkomponenter


◮ Konceptkollar (“Concept tests”)◮ ungefar tre per dubbeltimme◮ konceptuella, tankeprovocerande fragor◮ studenterna diskuterar och rostar◮ frivilliga studenter motiverar sina svar efter de rostat


Huvudkomponenter



◮ Enkla experiment


Huvudkomponenter



◮ Enkla experiment

◮ Simuleringar


KEM040, spektroskopi – inledande

Ljusets natur:

◮ Maxwell (1861): Ljus ar en elektromagentisk vag

◮ Andra elektromagnetiska vagor?◮ gamma◮ rontgen◮ UV◮ IR◮ mikrovagor◮ radio


Radiovag

En radiovag med vaglangd λ=3 m passerar en person (med ett instrumentsom kan rakna vagtoppar). Vagens utbredningshastighet arc=300 000 000 m/s. Under loppet av en sekund ar antalet vagtoppar sompasserar personen...

A: 50 000 000

B: 100 000 000

C: 300 000 000

D: 900 000 000

E: omojligt att veta

c

λ


Konceptkollens struktur

1. Fragan stalls



1. Fragan stalls

2. Studenterna diskuterar i sma grupper



1. Fragan stalls


3. De rostar efter nagra minuter



1. Fragan stalls



4. Frivilliga motiverar sina svar



1. Fragan stalls




5. Vi forsoker komma overens



1. Fragan stalls





Kan gora om rostningen – jag gor sallan det



1. Fragan stalls





Kan gora om rostningen – jag gor sallan det

Viktigt: inte kritisera felaktiga argument


KEM040, spektroskopi – senare

Centrala koncept:

◮ Energinivaer

◮ Overgangsvillkor: hν = E2 − E1

◮ Vagtal i cm−1: ν = ν/c

◮ Ljusintensitet

◮ Absorbans


Energidiagram och spektrumVilka overgangar och absorptionslinjer hor samman i diagrammen nedan?

A: α ↔ 1, β ↔ 2, γ ↔ 3

B: α ↔ 1, β ↔ 3, γ ↔ 2

C: α ↔ 2, β ↔ 3, γ ↔ 1

D: α ↔ 3, β ↔ 2, γ ↔ 1

E: Nagon annan kombination

abs.

1

23

∼ν

E

α

βγ


Experiment och simuleringar

Lar sig studenterna nagot eller ar de bara underhallande?

Forskning visar att svaret ar...




Forskning visar att svaret ar... Ja!





Passivt betraktande av ett experiment ger alltfor ofta ingen okad forstaelse(enligt Mazur m.fl.)






For att utnyttja potentialen i ett experiment:







◮ Be studenterna forutsaga vad som ska handa◮ tillampa kunskaper◮ bygg upp nyfikenhet







◮ Be studenterna forutsaga vad som ska handa◮ tillampa kunskaper◮ bygg upp nyfikenhet

◮ Gor en konceptkoll: visa svaret med ett experiment


KEM040, spektroskopi – pa slutet

◮ Superposition av vagor

◮ Interferens

◮ Diffraktionsgitter

◮ Spektroskopets funktion


Ljusinterferens

En rod laser belyser ett gitter sa att man far en serie roda punkter pa enskarm. Om man byter till en gron laser kommer de grona punkterna atthamna...

A: glesare an de roda

B: pa samma stalle som de roda

C: tatare an de roda

D: Inga punkter syns for gront ljus


Konceptkollar – mina favoriter

1. Avdramatiserande◮ t.ex. “Radiovag”




2. Reda ut vanliga missforstand◮ t.ex. “Energidiagram och spektrum”




2. Reda ut vanliga missforstand◮ t.ex. “Energidiagram och spektrum”

3. Be studenterna forutsaga resultatet av ett experiment◮ t.ex. “Ljusinterferens”


Fordelar med konceptkollar

◮ Naturligt verktyg for kompisinstruktion (peer instruction)



◮ Naturligt verktyg for kompisinstruktion (peer instruction)◮ Studenter forklarar for varandra



◮ Naturligt verktyg for kompisinstruktion (peer instruction)◮ Studenter forklarar for varandra◮ ...och lar sig av varandra



◮ Naturligt verktyg for kompisinstruktion (peer instruction)◮ Studenter forklarar for varandra◮ ...och lar sig av varandra◮ T.ex. om studenterna inte forstar min forklaring



◮ Naturligt verktyg for kompisinstruktion (peer instruction)◮ Studenter forklarar for varandra◮ ...och lar sig av varandra◮ T.ex. om studenterna inte forstar min forklaring◮ ...lat en student som har forstatt forklara for de andra




◮ Ger uppmarksamma studenter





◮ Ger lararen feedback






◮ ...och en glimt av hur studenterna tanker






◮ ...och en glimt av hur studenterna tanker

◮ Det ar kul


Kort eller mentometrar? (Flash cards or clickers?)



◮ Inlarningsvinst ar densamma enligt forskning




◮ Tva fordelar med mentometrar:




◮ Tva fordelar med mentometrar:◮ Studenterna kan inte snegla pa varandra under rostningen◮ Statistik sparad automatiskt for utvardering





◮ En fordel med kort:





◮ En fordel med kort:◮ Visualiserar “domaner” i klassrummet


Andra komponenter som foresprakas



◮ Attitydutvardering som t.ex. “Beliefs about physics survey”:




Undersokning franUniversity of Colorado





Kvalitativt sammaresultat for kemikurser






◮ Standardiserade prov for utvardering av metoder






◮ Standardiserade prov for utvardering av metoder

◮ Traning for labassistenter och rakneovningsledare


Kallor

◮ Physics Education Research at Colorado

◮ Carl Wieman Science Education Initiative, University of BC

◮ Eric Mazur, Harvard University

◮ Clark Landis et al. “Chemistry ConceptTests”

◮ Cedric Linder, Uppsala Universitet


Kallor

◮ Physics Education Research at Colorado

◮ Carl Wieman Science Education Initiative, University of BC

◮ Eric Mazur, Harvard University

◮ Clark Landis et al. “Chemistry ConceptTests”

◮ Cedric Linder, Uppsala Universitet

Speciellt tack till:

◮ Steven Pollock och Michael Dubson vid University of Colorado


Interaktiv undervisning - Effektivare inl rningsmilj …staff.maggus/interaktiv.pdfKEM040, spektroskopi – inledande Ljusets natur: Maxwell (1861): Ljus ar en elektromagentisk v˚ag

Documents