Artikel

Animationer og interaktive simuleringer

Digitale redskaber som animationer og interaktive simuleringer hjælper eleverne til at opbygge mentale modeller af kemiske reaktioner og begreber.

Mange af de kemiske processer og begreber, som vi underviser i, er i bund og grund ret enkle; det er ofte et begrænset antal klodser, som vi flytter rundt på. For eleverne kan de virke abstrakte. Digitale modeller eller fx animationer kan hjælpe eleverne med at visualisere, hvad der mikroskopisk sker i en kemisk reaktion eller nuancere forklaringen af et begreb.

 

Animationer

Animationer benytter ofte klare farver og overdrevet formsprog, altså et stærkt fortolket billede af virkeligheden. En animation kan vise en sekvens af trin, og dermed give et visuelt overblik over en kemisk proces eller et begreb, som en tekst kan have svært ved at beskrive. Billederne kan støtte eleverne i at læse og forstå en tekst, der til gengæld ofte er bedre til at beskrive de principper og sammenhænge, som processen eller begrebet indgår i.

En animationsmodel bør introduceres af underviseren for at undgå misforståelser, men kan derefter ses igen i det tempo, som passer til den enkelte elev. For at få udbytte af modellen skal eleverne arbejde med den - de skal så at sige i dialog med modellen og med sig selv eller hinanden om modellen. For at sikre dialogen, skal der stilladseres omkring modellen i form af aktiviteter og opgaver. Læreren kan stille fokusspørgsmål, bede eleverne om at optage kommentarspor til animationen eller skrive en refleksion over modellens muligheder og begrænsninger.

Det er også muligt for eleverne at lave deres egne animationer. Her er det elevernes opgave at vurdere væsentligt fra uvæsentligt, når de reflekterer over, hvilket snit af verden de vil vise, og evt. hvordan de formidler til en målgruppe.

Stop motion er en lettilgængelig animationsteknik, som giver eleverne stor frihed til at vælge materialer og indhold. Stop motion apps fås i mange varianter f.eks. Stop Motion Studio fra Cateater LLC, findes til de fleste smartphones. Det kræver klare rammer for produktionen, så aktiviteten fastholder et fagligt fokus.

 

Simuleringer

En visuel simulering ligger tættere på virkeligheden end en animation og indeholder parametre, der kan ændres. Det gør ofte simuleringen interaktiv. Interaktion via knapper, håndtag, slidere, virtuelt laboratorieudstyr eller indtastede tal, kan skærpe elevernes opmærksomhed og aktivitetsniveau i forhold til blot at se en animation. Igen skal arbejdet med en simulation stilladseres for at styrke elevernes dialog omkring modellen. Bed dem fx om at indstille simuleringen på en given måde, rapportere virkningen (screencast eller -shot dokumentation) og forklare denne. Eller bed eleverne bruge simuleringen til at eftervise en given sammenhæng.

Vil man selv lave interaktive simuleringer, er NetLogo et agent-baseret miljø, hvor agenterne i kemi ofte er partikler, som er styret af matematiske funktioner. Kodesproget til at opstille modellen er tekstbaseret, men ret enkelt. NetLogo tilbyder et simpelt grafisk udtryk til brugeren, hvor agenterne kan følges i tiden. Desuden kan modellen gøres interaktiv via slidere og knapper. Du kan tilgå NetLogo via dette link, 

Hvis eleverne selv skal udvikle en interaktiv simulering i NetLogo, bør de begynde med at modificere eller udbygge en simpel model, som de får stillet til rådighed f.eks. i samarbejde med matematik.

Nyere animationer benytter formater (f.eks. HTML5), som de fleste browsere kan vise uden problemer. Ældre animationer, benytter ofte Flash Player, som officielt er udfaset, men evt. kan tilgås af underviseren via ruffle.rs eller browser add-ons.

Nedenfor følger nogle eksempler på animationer og simuleringer, som umiddelbart kan køre i de fleste browsere, medmindre andet er nævnt.

Animationer uden interaktion

Animationer kan f.eks. visualisere ligevægte, herunder syre-base ligevægte, fældningsreaktioner, redoxreaktioner, organiske reaktioner, molekylers polaritet, ionisering, opløsningsprocesser, faseovergange eller chromatografisk adskillelse.

De fleste og bedste animationer findes i dag på YouTube både på dansk og engelsk. F.eks. denne om brug af Fehlings væske.

På OpenSciEd.org kan du finde nogle simple animationer af stoffers struktur.

Animationer med begrænset interaktion

Nogle animationer er også interaktive i begrænset omfang.

Phet tilbyder indhold, hvoraf meget er på dansk. De fleste animationer indeholder både opgaver og quiz. Gode eksempler fra Phet er bl.a.: Afstemme kemiske reaktioner, Byg et atom, Reaktanter, produkter og rester.

VUCdigital ligger inde med mange gode interaktive animationer, f.eks.

American Association of Chemistry Teachers (AACT) har udviklet en række animationer og simuleringer, hvoraf der er en samling af AACT animationer. Et godt eksempel er om at fremstille en opløsning.

Molecular Workbench skal downloades og kræver Java 5.0, men indeholder mange animationer bl.a. af diffusion og kemiske reaktioner.

Interaktive simuleringer

AACT har udviklet en række animationer og simulationer, hvoraf nogle er samlet: AACT simuleringer. Gode eksempler på simuleringer er om gas-love og om ligevægte.

Til NetLogo er der lavet en del simulationer, som er fordelt på denne side: NetLogo samling. De fleste virker direkte i browseren f.eks.: 

CK-12.org kræver, at man opretter en brugerprofil, men er gratis. Omdrejningspunktet i simuleringerne er anvendelse af kemi i hverdagssituationer f.eks. denne om Le Chateliers princip i en sodavand.

Interaktive laboratorie-simulationer

Du kan læse om interaktive laboratorier her på emu.dk.

Som supplement hertil, har Phet bidraget med en række laboratorie-lignende simuleringer. Gode eksempler er bl.a. om Beers lov og pH-skala.

Simple forsøg med at måle volumen og bestemme densitet, som er lavet ved hjælp af construct.net miljøet.

Et virtuelt forsøg med Kalorimetri.

ChemCollective har mange interaktive laboratorier liggende.

Dertil kan nævnes laboratorierne fra CFU-vejle, som er ganske gode, men alle benytter Flash Player ligesom denne titrering. Endnu en titrering, som kræver Flash Player.

 

Kreditering

Rasmus Kragh Wendelbo, Svendborg Gymnasium, i samarbejde med CFU

Samarbejdspartnere:

Materialet er udarbejdet af Centre for Undervisningsmidler (CFU) - en del af af Danmarks Professionshøjskoler.

Siden er opdateret 13. juli 2022 af emu-redaktionen
Rettigheder:

Tekstindholdet på denne side må bruges under følgende Creative Commons-licens - CC/BY/NC/SA Kreditering/Ikke kommerciel/Deling på samme vilkår. Creative Commons-licensen gælder kun for denne side, ikke for sider, der måtte henvises til fra denne side.
Billeder, videoer, podcasts og andre medier og filer på siden er underlagt almindelig ophavsret og kan ikke anvendes under samme Creative Commons-licens som sidens tekstindhold.