Fullt blås för skola på fysiktoppen
Reportage I mer än tjugo år har fysikeleverna på Östrabogymnasiet i Uddevalla presterat på topp med höga placeringar i tävlingen Wallenbergs fysikpris. Vi åkte dit för att ta reda på hemligheten bakom framgångarna.
Det är tolv år sedan sist. Då var vi här för tidningen Origo (föregångare till Ämnesläraren) för att höra om den framgångsrika undervisningen. Inte mycket har förändrats sedan dess. Eleverna är fortfarande lika framgångsrika, skåpen på fysikinstitutionen är lika välfyllda och en av lektionerna vi besöker inleds precis som då med ett experiment vid katedern. Till och med lärarna vi träffar är desamma. Svaret på frågan om den magiska formeln för en lyckad fysikundervisning då, löd ungefär: Traditionell lärarledd undervisning med teorigenomgångar, läxor, räkneuppgifter och laborationer.
Att skapa förståelse är nyckeln. De blir aldrig duktiga om undervisningen blir ett tomt spel med formler.
Men hur är det nu? Vid en första anblick verkar framgångsekvationen vara densamma, men den här gången inser vi att svaret går djupare än så.
Det är fortfarande pandemitider och ganska tomt på skolan. Enbart ettorna är inne, så när som på tre fysikelever i trean som för dagen är inne och gör en laboration i kursen Fysik 3. Det råkar vara samma elever som placerat sig på andra plats i landet som skollag i tävlingen Wallenbergs fysikpris – Gustav Giebat, Nils Fogelberg och Liam Antonsson. Liam var dessutom den elev som fick det högsta resultatet. Så för honom fortsätter tävlingen ett tag till eftersom han tillhör de tio som gått till final och därmed har chans att gå vidare till en internationell tävling.
När vi träffar dem är de lite uppspelta, för de har precis lyckats med ett svårt experiment.
– Från den här kapseln med strontium skjuts det ut radioaktiva elektroner i ett magnetfält. Elektronerna har olika hastigheter när de skickas ut och vi har använt relativitetsteorin för att beräkna vilka hastigheter det handlar om. Sedan har vi sorterat ut en speciell hastighet genom att se till att de viker av i en cirkel i magnetfältet, säger Gustav Giebat.
Får inte bara tenta av kurserna
Han visar GM-röret i slutet av ”banan” och hur hastigheten på de detekterade elektronerna kan bestämmas. Och tillägger att den kritiska punkten är hur man ställer in magnetfältet.
Gustavs förklaring är som musik i Fredrik Olssons öron. Fredrik har varit lektor på Östrabogymnasiet sedan 2007. En av hans förklaringar till det goda resultatet på skolan är just att eleverna får lära sig att sätta ord på vad de gör. Så vi lägger till ”reflektion” som en ny variabel i framgångsekvationen.
– Vi låter inte de duktigaste eleverna bara tenta av kurserna, utan vill få dem att förstå att det finns andra utmaningar, även om deras kunskaper håller en högre nivå än själva kursen. Vi har nämligen märkt att även om de är duktiga på att lösa själva uppgifterna, är inte alltid förståelsen av bakomliggande teorier och modeller lika god, säger Fredrik Olsson.
"Förståelse är nyckeln"
I klassrummet bredvid har Peder Adamsson lektion i en etta på naturvetenskapliga programmet. Trettio elever har bänkat sig, uppenbart glada att vara i skolan igen efter en lång period med distansundervisning. Det tisslas och tasslas lite i bänkraderna, men Peder Adamsson fångar snart deras uppmärksamhet.
Han ger en kort teoretisk bakgrund till impulslagen, ger några korta repetitionsfrågor och visar sedan ett experiment där två vagnar får kollidera med varandra. Det är en traditionell, lärarledd lektion som bjuder på såväl bakomliggande förklaringar, ett konkret experiment och ekvationsberäkningar.
Så lyfter du fysiklektionerna
Fredrik Olssons och Peder Adamssons bästa tips:
- Laborationer i halvklass. Samtidigt som laborationerna visar sammanhanget, får vi lärare också bättre kontakt med eleverna så vi får veta vad de tycker är svårt.
- Gemensamma prov i varje årskurs med utmanande frågor. Provtillfället är ett bra tillfälle för utmaningar. Då är eleverna både motiverade och koncentrerade.
- En stödtimme en gång i veckan för alla elever. Passa på att ge de högpresterande eleverna extra utmaningar eller låt dem hjälpa sina kamrater och på köpet få förmågan att sätta ord på sin fysikförståelse.
- Ha kontakt med högskolan. Ordna studiebesök där eleverna får chans att laborera eller bjud in föreläsare. Det skapar en inspirerande miljö för elever på alla nivåer.
- Samarbeta med de andra ämneslärarna. Kom överens om de stora dragen i kurserna – kursplaner, laborationer och prov – för att därutöver behålla friheten att lägga upp lektionerna så som det passar var och en.
Det ser inte så märkvärdigt ut, men här gömmer sig en annan framgångsfaktor – ihärdigheten hos lärarna att alltid ge en bakgrund och förklara sammanhangen. Peder återkommer hela tiden till frågor av typen ”kommer ni ihåg hur vi gjorde i går på laborationen?”, ”vad menas med acceleration?” och ”tror ni att detta går att räkna ut?”
– Att skapa förståelse är nyckeln. De blir aldrig duktiga om undervisningen blir ett tomt spel med formler, säger Peder Adamsson.
Till skillnad från flera av de andra skolorna i landet som brukar prestera bra i Wallenbergs fysikpris, är Östrabo-gymnasiet ingen ”elitskola” utan en helt vanlig gymnasieskola som har plats för alla elever som söker sig dit. Men det är också en skola där alla elever får utmaningar, från de svagaste eleverna till de mest högpresterande. I det sammanhanget blir det logiskt att förståelsen, som lärarna är så måna om, alstrar goda resultat på alla nivåer.
Varje vecka har alla elever möjlighet till ett extrapass (för ettorna ligger det i det ordinarie schemat) med tre matematik- och fysiklärare till sitt förfogande. De som inte hänger med i den ordinarie undervisningen får här hjälp att hämta in, och de som vill lära sig mer får extra uppgifter. Liam berättar till exempel att han har fått universitetsböcker att räkna i, om han inte lägger sin tid på att hjälpa sina kamrater.
– Jag tycker om att förklara för andra, för då lär jag mig själv ännu mer, säger Liam.
Samarbetar med matematiken
Fredrik Olsson beskriver Liam, Gustav, Nils och andra högpresterande elever som ”harar” som ser till att det blir drag i undervisningen. De är snabba att hjälpa sina kamrater och bidrar till den kunskapskultur som finns på skolan.
Om inte stödtimmen räcker till och elever ändå får underkänt, erbjuder skolan en extrakurs. I vår är det fem elever som inte klarat Fysik 1 som får två lektioner i veckan och i slutet av terminen erbjuds de en omtenta.
Proven heter just tentor på Östrabogymnasiet, också det ett sätt att ta kunskapen på allvar. Lärarna i matematik och fysik samarbetar och gör gemensamma tentor för varje årskurs. På tentorna finns det alltid med några svåra uppgifter, där svaren inte är givna, utan eleverna måste ha tillskansat sig en förståelse som går utanför färdiga formler. Därför blir tentorna också som julafton för de elever som vill förstå ännu mer, bortom det de redan lärt sig, genom att koppla ihop sina kunskaper på ett sätt som de inte hade tänkt på innan.
Vad tycker du om fysikundervisningen?
Nils Fogelberg, åk 3, en av deltagarna i skollaget för Wallenbergs fysikpris
– Ju mer jag lär mig, desto mer inser jag hur mycket av det som sker i naturen som kan förklaras med fysik. Man kan troligtvis kartlägga det mesta med hjälp av matematiska formler. Undervisningen vinner på att det är så mycket laborationer, vilket gör att man förstår vad det är man räknar på. Sedan har vi väldigt bra lärare.
Louise Grönqvist, åk 1
– Undervisningen är bra, men svår ibland. Fysiken på högstadiet var mer teoretisk. Nu måste jag själv fundera på hur jag ska lösa ett problem. Lärarna förklarar bra, men jag får också mycket hjälp av mina klasskompisar. Jag lär mig mycket av laborationerna och uppskattar att läraren först går igenom och att vi sedan får fortsätta själva.
Ida Andersson, åk 1
– Jag tycker det är svårt att förstå fysik, men får mycket hjälp. Jag tycker om att laborationerna ger en bild av varför man ska kunna något. Att vi inte bara läser i en bok. Det är en bra kombination av laborationer, demonstrationer och eget arbete. Det är en härlig miljö där man kan fråga utan att bli dumförklarad.
LÄS ÄVEN
Professorn gör fysiken lekfullt rolig
Bilder i fysikböcker pallar inte trycket
Matteböcker talar till högstadieelever som att de är småbarn
