Observasjon i kvantefysikk: Ein studie av elevforståingar

Abstract

Denne oppgåva er gjort i samband med forskings- og utviklingsprosjektet ReleKvant, som tek for seg elevar si forståing av moderne fysikk, og utviklar nettbaserte læringsressursar innan temaet som er tilpassa kompetansemål for programfaget Fysikk 2 i den vidaregåande skule . Oppgåva sett ut for å undersøkje korleis elevar forstår observasjon i kvantefysikk. Det er eit tema som i liten grad er fokusert på av læreplanar og undervisningsmateriell, og resultata viser at observasjon i kvantefysikk er eit tema kor elevane har vanskar. Elevar sine førestillingane av omgrepet kjem ofte frå ein kvardagsleg kontekst, og kan prege korleis dei forstår viktige eksperiment og fenomen i kvantefysikk. Det vert foreslått eit rammeverk for systematisering av elevforståingar knytt til observasjon i kvantefysikk.

Oppgåva presenterer òg eit undervisningsopplegg med forslag til korleis temaet kan verte undervist for elevar. Det empiriske grunnlaget for oppgåva er basert på opptak av elevdialogar, fokusgruppeintervju og utprøving av undervisningsopplegg.

This thesis is done in collaboration with project ReleQuant, which is a design-based research program. ReleQuant is aiming to investigate students understanding of modern physics and develop web-based learning resources for use in secondary school physics classes.

The goal of this thesis is to examine the students’ understanding of observation in quantum physics. The results from this study shows that this is a topic where students have considerable challenges. Students are often influenced by an everyday understanding of the concept of observation, and therefore thinks of it as synonymous with to watch. This leads to difficulties in explaining how the act of observing can affect outcomes in experiments in quantum physics.

A framework to help categorize students’ understanding of observation in quantum physics is proposed in this thesis. This may be a tool for both teachers and researchers to help become aware of possible understandings of the topic. Additionally, a lesson plan has been proposed that aims to give students solid understanding of observation in quantum physics.