När låsningsåtgärder tillkännagavs i Frankrike och andra länder, Gymnasielärare och universitetsprofessorer var tvungna att snabbt gå över från klassrumsundervisning till distansundervisning. Som ett resultat, praktiskt arbete övergavs ofta – experiment var inte längre möjliga utan ett labb, provrör, oscilloskop och annan utrustning.

För att övervinna detta problem, vissa pedagoger använde digitala simuleringar, medan andra analyserade befintliga data. Men folk som är bekanta med experimentell vetenskap vet att simuleringar och enkel analys inte ersätter labbbänken och verkliga experiment. Vetenskapens roll är att hjälpa oss att förstå vardagsfenomen och "riktiga" experiment är absolut nödvändiga.

Som akademiker som arbetar inom fysikområdet, vi har reflekterat över att utveckla nya former av praktiskt arbete som möjliggör större studentautonomi i flera år nu. Vid Université de Bordeaux och Paris-Saclay, vi bad våra elever att skapa sina egna experiment, och i vissa fall, att genomföra dem självständigt med smartphones eller Arduino-kort, en öppen källkodslösning för experiment med elektronik.

Lockdown var en fantastisk chans att testa autonomt praktiskt arbete, så vi hoppade på det direkt. Under de två månaderna av fransk lockdown – den började den 17 mars och slutade den 11 maj – anpassade vi oss och fortsatte att undervisa med hjälp av experiment utan att kompromissa med kvaliteten på innehållet. Dessa tester i naturlig storlek övertygade oss om att det är möjligt att på distans genomföra lektioner med experiment för både gymnasielärare och högskoleprofessorer. Vi har till och med sett mycket positiva aspekter av detta nya tillvägagångssätt. Det förändrar elevens relation till naturvetenskap och till sina lärare.

Dessa nya utbildningstekniker är fantastiska möjligheter, särskilt med tanke på att social distansering sannolikt kommer att bestå under det kommande året. Dom gör, dock, kräver förberedelser.

Smartphone och salladssnurra

Vad är labbarbete utan labb och labbutrustning? Det prioriterade verktyget är en smartphone med dess många sensorer. Förutom att spela in bilder eller ljud, smartphones kan mäta acceleration, magnetiska fält, rotationshastigheter, ljudspektrum, och vissa modeller kan till och med mäta tryck eller ljusintensitet. Gratis applikationer som Phyphox kan användas för att mäta, analysera och överföra data på bara några sekunder. Allt du behöver är lite fantasi och du kan börja mixtra.

Vill du mäta period och dämpning av en pendel? Häng din telefon från ett snöre och mät dess acceleration. Intresserad av centripetalacceleration? Placera din smartphone i en salladssnurra och starta accelerometern och gyroskopet samtidigt.

Elevernas och lärarnas fantasi är den enda gränsen för dessa typer av experiment, som demonstreras av "The smartphone physics challenge". Resultatet blev 61 sätt att mäta höjden på en byggnad!

Och dessa tekniker är inte begränsade till fysik. Det är också möjligt att utföra enkla och precisa kemi- och biologiexperiment hemma. Till exempel, du kan förvandla din smartphone till ett mikroskop med en droppe vatten (och se celler som ett resultat) eller en spektrofotometer.

Återuppfinna utbildning

Vi har också anpassat våra undervisningsmetoder. Vid Université Paris-Saclay, vi bad omkring 100 studenter att självständigt genomföra den fysikstudie de valde. De ämnen som valdes varierade enormt, inklusive studiet av en vinägerraket och de akustiska lägena för musikinstrument, mätningen av jordens radie och fysiken bakom att rycka en duk från ett bord utan att störa bestick som placerats på det. Studenter arbetade i par för att dämpa isoleringen till följd av låsning.

Vid Université de Bordeaux, vi har skapat en webbplats, Smartphonique, som föreslår en rad experiment för studenter och lärare inom olika områden, inklusive mekanik, akustisk, optik och vätskefysik. Förutom protokoll, konferenser och videor, vi anordnade en kollektiv videokonferens varje vecka, "Experiment i låsning", under vilken eleverna samtidigt experimenterar och delar mätningar som registrerats med sin smartphone och medlen till hands.

Praktiska övningar på distans är mycket mer intressanta

Sådana nya typer av praktiska övningar är inte bara nödlösningar i en hälsokris. De är intressanta nya pedagogiska tekniker eftersom de förstärker relationen till experiment och ämnet. Lärare tittar inte längre över elevernas axlar för att kontrollera varje gest. Som ett resultat, eleverna är mindre rädda för att göra misstag, speciellt utan dyr utrustning som kan skadas (förutom själva smarttelefonen, självklart). Resultaten av undersökningar visar att de flesta elever åtnjuter friheten och självständigheten.

En annan fördel:experiment är inte längre isolerade i ett laboratorium, vilket innebär att fysiken inte längre är en abstrakt vetenskap som endast utövas högspecialiserad utrustning. Tvärtom, det är en del av vardagen och, som ett resultat, blir verklig. De pedagogiska egenskaperna förändras också. Fantasi, mixtrande och kreativitet har alla en roll att spela, och de är alla inslag i verklig forskningspraktik. Vissa studentprofiler kommer att blomstra med detta mindre akademiska tillvägagångssätt.

Till sist, genom att kommunicera om fjärrexperiment, studenter använder ursprungliga kommunikationsformer som är typiska för deltagande vetenskap. Att arbeta tillsammans på en digital plattform främjar samverkan.

Förbered läsåret 2020 i sommar

Distansåtgärder i början av läsåret 2020 kommer sannolikt att förändra hur undervisningen organiseras runt om i världen. Praktiskt arbete kan vara ett av de första offren... Vårt budskap är enkelt:undervisning med experiment hemma kan mycket väl vara ett praktiskt alternativ – men inte bara ett andra klassens. Det kan vara ett unikt tillfälle att se över hur vi undervisar i vetenskapliga discipliner genom att injicera kreativitet, frihet och nöje.

Men vi måste förbereda oss för det. Lyckligtvis, att lära sig hur är verkligen enkelt och till och med roligt. Om du är intresserad, vi har utvecklat ett antal verktyg för att komma igång som du hittar på Physics Reimagined-webbplatsen och Smartphonique.fr. Frestad? Ta fram din smartphone!

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.