Fokus på studenters och forskares fysiklärande
Hur lär man sig fysik? Hur uppfattas egentligen de fysikaliska fenomenen av forskare och studenter? Åke Ingerman tog på sig dubbla glasögon, de fysikaliska och de pedagogiska, när han skrev sin avhandling vid Chalmers.
I de flesta aktiviteter på Chalmers spelar lärande huvudrollen.
Studenternas utbildning går ut på att lära sig om olika typer av
fenomen, exempelvis fysikaliska. Forskarnas lärande, som kallas för
forskning, går ut på att utveckla ny kunskap kring ett fenomen eller
ämne.
Åke Ingermans avhandling greppar över både fysiken och lärandet och
innehåller såväl forskning om strömtransport i supraledande kretsar som
forskning om lärande i fysik, för dels forskare inom fysikområdet, dels
fysikstudenter i allmänhet. Det handlar om fysik sedd från två
utgångspunkter: den fysikaliska och den pedagogiska
forskningstraditionen.
Avhandlingen är Chalmers första med pedagogisk inriktning, och en av de
första inom ett nytt tvärvetenskapligt forskningsfält som håller på att
formas. Där används exempelvis pedagogiska, historiska och feministiska
perspektiv från samhällsvetenskaplig forskning för att nå insikter om
företeelser inom naturvetenskapliga forskningsområden.
Del 1 Variationer i lärande
Arbetet i den pedagogiska delen av avhandlingen har resulterat i
beskrivningar av kvalitativt skilda sätt att uppfatta olika fenomen inom
fysik och fysikkulturen. Dessa beskrivningar baseras på intervjuer med
fysikstudenter och forskare kring olika fenomen. De relativt fria
intervjuerna analyserades med en fenomenografisk ansats för att hitta
meningsfulla variationer i hur de intervjuade uppfattar fenomenet som
intervjun handlade om.
Det empiriska arbetet består av analyser av tre olika fenomen:
– hur studenter vid Teknisk fysik uppfattar sin studiesituation under
första året
– hur nästan färdiga fysikstudenter och forskare ”talar” om och
förklarar fysikproblem
– hur fysikforskare inom fasta tillståndets fysik hanterar frågan om
pålitligheten hos sina egna och andras forskningsresultat.
Att förstå vilken typ av kvalitativ variation som förekommer i hur man
förstår och uppfattar olika fenomen är viktigt för alla som arbetar med
stödja och utveckla ett meningsfullt lärande i fysik. De beskrivningar
som görs i avhandlingen kan fungera som verktyg för att analysera andra
undervisnings- och lärandesituationer, både på grundutbildnings och
forskarutbildningsnivå.
Del 2 Strömtransport i supraledande kretsar
Den fysikaliska delen av avhandlingen fokuserar på en vidareutveckling
av teorin för strömtransport i kretsar som visar Josephsoneffekten. Den
här typen av kretsar ger potential att göra elektronik med andra
egenskaper än man kan göra med konventionell halvledarteknik, till
exempel negativ resistans för vissa spänningsintervall och en direkt
relation mellan mikroskopiska tillstånd och den makroskopiska strömmen.
Sådana kretsar kan tänkas ingå som delar av kvantdatorer.
Avhandlingen ”Exploring two facets of physics – Coherent current
transport in superconducting structures & Phenomenographic studies of
sense-making in physics”. försvarades vid en offentlig disputation den
24 maj på Chalmers tekniska högskola, Göteborg.
Stiftelsen Chalmers har finansierat den pedagogiska delen av
avhandlingen, som en strategisk satsning för att ”bättre förstå
mekanismerna bakom kunskapsbildningen och inlärningsprocesserna i det
viktiga basämnet fysik”.
Åke Ingerman kommer att fortsätta sin forskning kring lärande i fysik
vid University of the Western Cape i Kapstaden, Sydafrika. För detta har
han erhållit ett stipendium från STINT, Stiftelsen för
internationalisering av högre utbildning och forskning.
Kontaktinformation
För mer information kontakta:
Åke Ingerman, Avdelningen för mikroelektronik och nanovetenskap,
Sektionen för fysik och teknisk fysik, Chalmers,
tel: 031-772 80 31, 070-603 46 17
ingerman@fy.chalmers.se
