Beregninger og modellering: en vei til Eureka-øyeblikket!

Kjemisk Institutt benytter i stadig større grad beregninger og modellering i grunnutdanningen - som en naturlig del av kjemi-undervisningen, snarere enn en ekstra kompliserende faktor. Målet er å hjelpe studentene til å utvikle dybdekunnskap, kreativitet og selvstendighet.

Bildet kan inneholde: skrift, sirkel, mønster, teknologi, elektrisk blå.

Beregninger og modellering befinner seg i grenselandet mellom teori og eksperiment, og lar oss studere alt fra galakser til enkle kjemi-eksperimenter.

 

Oppdagelsesglede!

Det er en utrolig spesiell gledesfølelse knyttet til det å omsider finne løsningen på et problem man har lurt på lenge. Kroppen føles litt lettere, tankene blir krystallklare, som en frisk dusj av glitrende fjellvann på en solbadet vårmorgen. Det er lett å bli hekta på sånne opplevelser.

Det er viktig at studenter opplever å ikke bare lære noe nytt, men også å oppdage noe nytt. Selv om det ofte i realiteten er gjenoppdagelse det er snakk om, vil eierskapet til kunnskapen og gleden over å kunne dele den med andre gi en solid boost i læringsutbyttet. 

Hvordan tilrettelegge for kjemiske eureka-øyeblikk?

Gjenoppdagelse av kjemisk innsikt gjøres av studenter hver dag verden over, men hvordan kan vi tilrettelegge for slike opplevelser? Kan vi få det til å skje litt oftere, og for litt flere? 

Kjemi foregår på alle nivåer i naturen, fra små kvantesprang til kosmologiske hendelser over millioner av år. En tradisjonell kjemibok er derfor omfattende og allsidig, og vi har gjerne et vell av måter å belyse de samme problemstillingene på. 

Studentenes møte med dette mangfoldige kaoset kan være overveldende, og det kan oppleves utfordrende å finne en rød, samlende tråd. Forbindelsene mellom reaksjonene i reagensrøret og ligningene på tavla fremstår gjerne tåkete, til tross for at de beskriver akkurat den samme virkeligheten. Ser du litt nøyere gjennom tåka vil du oppdage at den er full av eureka-øyeblikk, du må bare ha de riktige brillene.

Beregninger og modellering: viktige verktøy

Beregninger og modellering befinner seg i grenselandet mellom teori og eksperiment, og utgjør for mange en ny vei inn i kjemiforståelsen. Ved å introdusere slik metodikk for studentene på et tidlig tidspunkt gir vi dem et verktøy som lar dem oppdage tydelige forbindelser mellom teoretiske konsepter som entropi, bindinger og fordelinger på den ene siden, og det de måler i laboratoriet på den andre. 

Vi kan ikke virkelig forstå noe med mindre vi kan gjenskape det i hodet vårt, som et tankeeksperiment. Med beregninger og modellering blir tankeeksperimenter til virkelighet, og et helhetlig og oversiktlig bilde av kjemifaget kommer til syne.

Kjemisk Institutt benytter i stadig større grad beregninger og modellering i grunnutdanningen - som en naturlig del av emnene, snarere enn en ekstra kompliserende faktor. Målet er å hjelpe studentene til å utvikle dybdekunnskap, kreativitet og selvstendighet. Dette er kvaliteter som utgjør et godt utgangspunkt for en fremtidig karriere. 

Kjemisk Institutt har høstet mange gode erfaringer med denne satsingen så langt, og vil i tiden som kommer satse mer på skapende læring med modellering og beregninger i kjemi.
 

Emneord: kjemi, beregninger, studere, kvantekjemi, Programmering Av Audun Skau Hansen
Publisert 14. apr. 2021 14:40 - Sist endret 14. apr. 2021 15:08
About-image

Denne bloggen

Professor Steven Ray Wilson er utdanningsleder på Kjemisk Institutt, Universitetet i Oslo. Steven er veldig glad i jobben sin, da han får samarbeide med engasjerte studenter og verdensledende forskere, alt på en gang. Steven er også en prisvinnende foreleser, og spiller i rockeband på fritiden.