1. Om fysikfaget

Vælg fysik i SRP hvis du:

  • hellere vil beskæftige dig med naturfænomener end med menneskets natur
  • synes det er interessant at fifle med formler og udføre forsøg
  • overvejer en uddannelse med teknisk-naturvidenskabeligt indhold

Langt de fleste SRPer involverer to fag. Matematik er uden tvivl fysiks foretrukne legekammerat. I denne kombination er matematik typisk redskabsfag. Omvendt kan fysik fint fungere som redskabsfag i kombination med f.eks. idræt. Hvis du vover dig ud i en frækkere fagkombination (fysik parret med f.eks. historie, filosofi eller tysk), vil din opgavebesvarelse i mange tilfælde falde i to dele, som måske nok belyser hinanden, men som dybest set kunne gå hver til sit uden at savne hinanden.

Hvis du beslutter dig for SRP i fysik, skal du først vælge et område, f.eks. klassisk mekanik, og dernæst afgrænse et emne, f.eks. rejsen til Mars.

 

2. Hvordan arbejder man i fysik i de store skriftlige opgaver?

Metodiske overvejelser

I fysik spiller metodiske overvejelser sjældent den store rolle. Det skyldes, at resultatet af en undersøgelse som udgangspunkt ikke afhænger af den valgte metode. Hvis man har valget mellem forskellige metoder, vælger man naturligvis den bedste. ”Bedst” betyder i denne sammenhæng mest nøjagtig. Du bør dog kunne gøre rede for, at fysik er en hypotetisk-deduktiv videnskab, og være fortrolig med samspillet mellem teori og empiri.

På den anden side gør man i fysik et stort nummer ud af at dokumentere sin konkrete fremgangsmåde. Det skyldes naturvidenskabens krav om reproducérbarhed. Hvis man udleder en formel på basis af andre formler, skal læseren kunne kontrollere udledningen og nå frem til samme resultat. Hvis man observerer et bestemt udfald ved et eksperiment, skal læseren kunne gentage eksperimentet og observere samme udfald.

Opgaveformuleringen fortæller dig altid, hvad din besvarelse skal indeholde.  Dispositionen bestemmer du selv, men typisk dikterer stoffet i nogen grad rækkefølgen.

Faglig skrivning

På basis af vejledernes opgaveformulering skal du udarbejde en problemformulering. Strengt taget behøver du ikke at arbejde problemorienteret (selv om det kan resultere i et spændende SRP). Du har lov til bare at undersøge noget (som mange andre måske har undersøgt før dig). Sørg for at det stillede spørgsmål involverer begge fag.

Du har formodentlig udarbejdet et antal rapporter i den sædvanlige undervisning. SRP er mere end en forvokset rapport, men du kan uden videre overføre mange af rapportens elementer til dit SRP. Præsentér i brødteksten de ting som læseren skal se. I appendikset kan du placere mere eller mindre trivielle udledninger, måledata og lignende (husk i givet fald henvisninger i brødteksten, men regn ikke med at læseren følger dem).

Skab sammenhæng i din besvarelse ved at fokusere konsekvent på besvarelsen af det overordnede spørgsmål. Teori er kun relevant som grundlag for opstilling af hypoteser. Empiri er kun relevant som grundlag for afprøvning af hypoteser.

Du må meget gerne udtrykke dig kreativt, men klarhed og præcision er vigtigst.

Her kan du se eksempler på opgaveformuleringer og delafsnit fra SRPer med fysik: Fysik, Opgaveformuleringer Og Delafsnit I SRP

 

3. Videnskabsteoretiske begreber i fysik (udvalgte)

Fysik handler groft sagt om alt mellem himmel og jord – med særligt fokus på vekselvirkningen mellem stof og energi i rum og tid.

I fysik arbejder man typisk hypotetisk-deduktivt: på basis af teorier opstilles hypoteser, dvs. forudsigelser om hvordan naturen forholder sig, og hypoteserne afprøves vha. observationer eller eksperimenter. Man siger derfor også, at fysik – til forskel fra f.eks. matematik – er en empirisk, dvs. erfaringsbaseret videnskab. Brugen af tankeeksperimenter i den teoretiske fysik ændrer ikke afgørende herved.

Den fysiske måling spiller således en afgørende rolle. Fysikere har udviklet et væld af målemetoder, f.eks. spektralanalysen som sætter astronomer i stand til at udtale sig om, hvilke grundstoffer fjerne himmellegemer indeholder, og som blev udnyttet genialt ved opdagelsen af ekstrasolare planeter. Da al fysik i sidste instans bygger på målinger, gør fysikere et stort nummer ud af variabelkontrol, måleusikkerhed og fejlkilder.

Fysikken har til formål at beskrive de generelle lovmæssigheder i naturen. Man kalder derfor fysik for en nomotetisk videnskab. Synspunktet er som hovedregel synkront, selv om fysikken i kosmologien nærmere sig en art naturhistorie.

Det er endnu ikke lykkedes at formulere en teori, som er generel nok til at beskrive alle kendte fysiske fænomener. To af de mest berømte teorier er kvantemekanikken og relativitetsteorien, som begge udspringer af den klassiske mekanik.

Fysiske forklaringer er så godt som altid årsagsforklaringer. Mange naturfænomener er nemlig kendetegnet ved en høj grad af kausalitet. Herpå beror fysikkens enestående forudsigelsesevne eksemplificeret ved udsagn som ”Den næste totale solformørkelse som er synlig fra Danmark, vil finde sted 25. maj 2142”. Heri ligger dog ikke, at fysikere opfatter verden som et gigantisk urværk. Tværtimod har talrige fysiske eksperimenter vist, at naturen fundamentalt set er indeterministisk.

I (moderne) fysik er hensigten i det hele taget sjældent at besvare spørgsmålet ”hvorfor”. Det har vist sig langt mere frugtbart at besvare spørgsmålet ”hvordan”. Til det formål gør fysik i udstrakt grad brug af modeller. I en model ignoreres de træk ved virkeligheden, der ikke er afgørende for det fænomen, som man ønsker at beskrive. Tilbage står et antal fysiske størrelser. Det kunne f.eks. dreje sig om tryk, volumen og temperatur ved beskrivelsen af en ideal gas. I bedste fald lader disse størrelser sig uden problemer kvantificere (= repræsentere ved tal), og man går på jagt efter en matematisk sammenhæng mellem dem Med computerens indtog er det endvidere blevet muligt at simulere fysiske systemer. Det kunne f.eks. dreje sig om at slippe et stort antal gasmolekyler løs i en lukket beholder og undersøge, hvordan deres positioner og hastigheder forandrer sig med tiden.

Det siger sig selv, at fysikken har talrige anvendelser. Eksempelvis bygger meteorologernes mere eller mindre dystre forudsigelser af Jordens fremtidige klima på komplicerede modeller, og mange regner med, at ingeniører finder tekniske løsninger på de problemer, som den moderne civilisation har skabt. I alle tilfælde forbliver fysikken en faktuel (= ikke normativ) videnskab. Den sætter f.eks. menneskeheden i stand til at kolonisere Mars, men kan ikke afgøre om det er en god idé.