Chatbots i fysikundervisningen

Elever anvender chatbots, uanset om de er del af undervisningen eller ej. Alene af den grund bør de inddrages i undervisningen, så eleverne opnår større indsigt i deres fordele og ulemper. I denne aktivitet er der forslag til at tage hul på processen.

Placering, omfang og niveau

Aktiviteten kan gennemføres, så snart eleverne har gennemgået et større fagligt forløb.

Det er vigtigt, at de har opnået en vis faglig indsigt, inden forløbet gennemføres, så de selv kan vurdere chatbottens svar ud fra et fagligt grundlag.

Udførelse af aktiviteten

Inden aktiviteten gennemføres, kan det overvejes at gennemføre aktiviteten Chatbots i naturvidenskab, hvor eleverne introduceres til begrebet chatbot.

Eleverne opdeles i grupper af ca. tre. Spørg om nogle af eleverne har logins til chatbots og inddel dem i grupper, så mindst en eleverne har et login. Fordel grupperne på de nedenstående delaktiviteter. Efter gennemførsel af delaktiviteterne kan grupperne enten rotere til en ny delaktivitet eller de kan gennemgå deres aktivitet for en anden gruppe i matrixgrupper.

Delaktivitet 1: Kan chatbotten regne fysikopgaver?

Lad eleverne prompte chatbotten med en fysikopgave, simpelthen ved at kopiere teksten fra opgaven ind. Det bør være en opgave, som eleverne på forhånd har regnet selv.

Eleverne skal nu besvare disse punkter:

• Har chatbotten regnet rigtigt?
• Bruger den enheder korrekt?
• Bruger den betydende cifre korrekt?
• Kan den gøre rede for relevante antagelser?
• Hvis den har lavet fejl, så prøv, om I kan få den til at rette fejlen ved at gøre opmærksom på, hvori fejlen består.
• Prøv gerne med en opgave mere og gennemgå de samme spørgsmål.
• Diskutér i gruppen: Kan chatbotten regne fysikopgaver? Regner den rigtigt? Hvad kan man lære af at bruge en chatbot til at regne en fysikopgave? Er det en god idé, eller bør man undgå det?

Delaktivitet 2: Kan chatbotten gøre rede for fysikfaglige begreber og teori?

Lad eleverne vælge et fagligt begreb eller en faglig teori, som de kender i forvejen. Eksempler på prompts kunne være:

• ”Kan du give en kort redegørelse for begrebet specifik varmekapacitet? Suppler med eksempler. Angiv kilder.”
• ”Redegør kort for begrebet mekanisk energi. Angiv kilder.”
• ”Redegør kort for energibevarelse. Angiv kilder.”

Eleverne skal nu besvare disse punkter:

• Bed chatbotten om at gøre rede for et fagligt begreb fra jeres fysikundervisning. Det skal være noget, som I har gennemgået og har fint styr på.
• Hvis den bruger ord, I ikke forstår, så bed den om også at forklare disse ord.
• Diskutér i gruppen, om redegørelsen passer med jeres opfattelse. Bed chatbotten om at give eksempler.
• Sammenlign med den måde, din fysikbog præsenterer begrebet eller teorien på.
• Er der noget, I savner i chatbottens svar, når I sammenligner med fysikbogens tekst?
• Kan chatbotten angive relevante kilder?
• Gentag med et nyt fagligt begreb eller en teori.
• Diskutér i gruppen: Kan chatbotten bruges til at give korte redegørelser for fysikfaglige begreber og teori?

Delaktivitet 3: Kan chatbotten hjælpe med at designe et fysikeksperiment?

Lad eleverne vælge en problemstilling, som de ønsker at undersøge eksperimentelt. Det kan fx være et eksperiment, de allerede har udført, eller noget, de ønsker at undersøge inden for samme faglige område.

Eksempler på prompts kunne være: ”Design et eksperiment, hvor effektiviteten af en elmotor bestemmes. Jeg har følgende udstyr til rådighed: 6V el-motor, snor, ledninger, amperemeter, lod og et stopur.”

Man kan også prøve uden en apparaturliste: ”Jeg vil gerne bruge et eksperiment til at undersøge, om der er en matematisk-fysisk model for, hvordan temperaturen af en kop kaffe ændrer sig med tiden. Kan du foreslå et forsøgsdesign, hvor jeg kan undersøge dette?

Spørgsmål til eleverne:

• Bed chatbotten om at designe et fysikeksperiment. Det skal i første omgang være et eksperiment, som I allerede har gennemført. Prøv også at oplyse apparaturlisten fra jeres eksperiment.
• Sammenlign chatbottens svar med den måde, som I udførte eksperimentet og analysen på. Er der forskelle?
• Er chatbottens svar fagligt korrekte? Somme tider kan den godt skrive noget, som er fagligt forkert. Hvis den gør det, så gør opmærksom på, hvori fejlen består og bed den om at rette.
• Prøv nu med en mere åben problemstilling. Her kan I frit vælge, hvad I har lyst til at undersøge.
•  Når den har svaret på jeres åbne problemstilling, så overvej, om eksperimentet faktisk kan udføres som foreslået. Mangler der udstyr? Er der taget højde for sikkerhed?
• Prøv at justere jeres eksperiment, så det bliver muligt at gennemføre. I må her eventuelt formulere jer mere præcist om, hvad I gerne vil undersøge og eventuelt hvilket apparatur, I har til rådighed.

Opsamling og evaluering

Når grupperne har gennemgået aktiviteterne, diskuteres udbyttet kort på klassen. Vis de faglige mål fra undervisningsbeskrivelsen og lad eleverne diskutere, om brug af chatbotter kan fremme disse mål. Få eleverne til at udpege fordele og ulemper ved brug af chatbotter.

Forslag til uddybende arbejde

Lad eleverne afprøve, om chatbotter kan formulere delafsnit af en fysikrapport og diskutér fordele og ulemper ved at inddrage chatbotten i dette arbejde.

Gå et skridt videre med at lade eleverne undersøge eksperimentelle problemstillinger med chatbotten som hjælp. Efter en eventuel tilpasning, hvor der tages højde for apparatur og sikkerhed, kan du lade eleverne udføre deres eksperiment med efterfølgende databehandling og analyse.

Overvej at indføre ”benspænd”, fx ved at kræve, at eksperimentet omhandler allerede gennemgået teori eller at eksperimentet omhandler et bestemt fagligt område. Samarbejd med andre af klassens fag og lærere i en proces omkring inddragelse af chatbotter i undervisningen.

Få mere inspiration

• Chatbots i naturvidenskab
• Forsøgsdesign med AI

Kreditering

Jens Bang-Jensen, Sct. Knuds Gymnasium i samarbejde med CFU.