Vi skal have den moderne fysik ind i skolen

Når fysikforskning for alvor trækker overskrifter er det på baggrund af store moderne opdagelser som higgs-partiklen, fotos af sorte huller eller måling af gravitationsbølger. Men i skoleelevers fysikundervisning fylder den moderne fysik meget lidt.

Og det er et problem, mener Magdalena Kersting, ny tenure track adjunkt på Institut for Naturfagenes Didaktik.

“Der skal ikke være så stort et hul mellem det, der undervises i skolerne, og den del af fysikken, som optager folk bredt, og som der bliver lavet videoer om på YouTube,” siger hun.

“Hvert år uddeles Nobelprisen i fysik til forskning, som ikke tages op i almindelig fysikundervisning. Effekten er, at fysik på skolerne virker både udaterede og gammeldags.”

Magdalena Kersting har med sin baggrund i matematisk fysik specialiseret sig i at modernisere pensum for fysikundervisning generelt. Hun er hovedredaktør på fagbogen ‘Teaching Einsteinian Physics in Schools‘, og har blandt andet modtaget en pris fra Den Internationale Astronomiske Union (IAU) for sin rekonstruktion af Einsteins generelle relativitetsteori til brug i uddannelse.

“Den moderne fysik er fundamentet for vores verden. Målet er, at modernisere fysikundervisningen, og finde nye måder at undervise på, som inkluderer det moderne verdensbillede,” siger Magdalena Kersting.

Moderne fysik motiverer

Et moderniseret fysikpensum har ikke kun det formål, at give elever tidssvarende viden om faget. Magdalena Kerstings egen forskning viser, at det kan vække motivation blandt elever, som måske ellers ikke er interesseret i fysik i naturfag.

“Jeg arbejdede for eksempel med to gymnasieklasser med 40 piger på 14-15 år. Vi havde dem gennem et forløb i Einsteinsk fysik for at finde frem til måder at inkludere flere moderne elementer i undervisningen,” forklarer Magdalena Kersting.

Hvert år uddeles Nobelprisen i fysik til forskning, som ikke tages op i almindelig fysikundervisning

“Vi så, at der skete noget, når vi brugte de her temaer. Du udsætter elever for den nyeste viden, men de bliver også mere begejstrede for fysik. Og de reaktioner har vi observeret på tværs af lande og aldersgrupper.”

“Når elever introduceres for moderne fysik, så begynder de at blive mere interesserede, får større motivation, og ser, at fysik kan være mere relevant. Og et fag som de kan se sig selv i.”

Undervisning skal følge udvikling

Ideen om at gøre blandt andet Einsteins generelle relativitetsteori til kernestof i fysik har også udløst skepsis, fortæller Magdalena Kersting.

“Der findes mange forestillinger om, at det ikke giver mening at undervise i moderne fysik, fordi det er alt for kompliceret. Der er mange, der siger, at man har brug for den klassiske kundskab for at have noget at bygge videre på,” fortæller Magdalena Kersting.

“Men det er let at gøre ting, som vi altid har gjort. Når vi forsøger at finde nye måder at undervise på, og forsøger at være mere innovative, så er der altid dem, der synes, at måden man gør det på er helt fin. Vi prøver at udfordre forestillingen om, at undervisningen ikke er nødt til at følge denne udvikling, som videnskaben har taget.”

Der er måder at gøre selv den komplekse fysik tilgængelig, mener Magdalena Kersting. Og dette kan godt integreres i traditionelle læreplan.

“Hvorfor ikke snakke om gravitationsbølger i en time om bølgefysik for eksempel? Hvorfor ikke formidle, at Einsteins komplicerede ligninger bliver ganske simple, når vi beskriver fænomener på Jorden, hvor gravitationsfeltet er svagt,” spørger hun.

“Pointen er, at du kan begynde med den moderne fysik, og så gøre det mere enkelt ved at analysere det på en anden måde. Det betyder ikke, at du ikke har brug for klassisk fysik, du sætter det bare i en anden kontekst og viser det, der er mest moderne.”

At koble til praksis

Som en del af det internationale netværk Einstein First arbejder Magdalena Kersting på udfordringen med at koble fysikken i klasselokalet med fysikken i den moderne videnskab. Her har man blandt andet udviklet et Einsteinsk fysik-pensum for børn mellem 8 og 15 år, og lige nu er fokus på at videreuddanne lærere, fortæller hun.

“Vores fokus er skiftet væk fra eleverne, fordi vi ved at de kan lære det, forstår det, og at de får motivation af det. Men det er klart, at lærere skal videreuddannes, hvis de skal undervise i ny fysik. At undervise i Einsteins generelle relativitetsteori, det er jo ikke noget, man lige gør.”

Netværket har partnere Europa, Australien, Asien og Amerika. Og Magdalena Kersting håber, at flere i Danmark kan være med til at udvide netværket.

På Institut på Naturfagenes Didaktik skal Magdalena Kersting undervise på kandidatuddannelsen i STEM-undervisning, og hun bliver en del af forskningsgruppen for fysikdidaktik og Center for Digital Education. Hvilket forskningsprojekt hun her vil kaste sig over er endnu ikke afgjort, fortæller Magdalena Kersting.

“Jeg har alt for mange bolde i luften. Der er alt for meget der er interessant, som jeg gerne vil forske i. Jeg elsker mit job.”