Denne oppgaven prøver å svare på hvordan nyere teknologi kan brukes til å forbedre læringsutbyttet for studentene i optikk. Dette er en oppgave som både tar for seg teorien bak og gjennomføringen av tre demonstrasjoner og en innføring i dataprogrammet LightTools. De tre demonstrasjonene tar for seg tre tema innen optikk; spektroskopi, polarisering og Fourieroptikk. De fire oppleggene som er lagd har alle blitt gjennomført i emnet TFY4195 Optikk ved NTNU som et tilskudd til laboratorieøvingene og regneøvingene. Studentene som har deltatt har i etterkant vurdert sine egne erfaringer fra oppleggene, og disse erfaringene er brukt til å diskutere hvordan oppleggene har fungert. De tre veilederne som gjennomførte demonstrasjonene har også kommet med sine kommentarer, og har også blitt benyttet for å få enda en synsvinkel i forhold til gjennomføringen. Det hele er også sett på i forhold til didaktisk teori, og både arbeidet med veiledningsdokumenter og diskusjonen av gjennomføringen i etterkant er preget av hva som er gjort tidligere av demonstrasjoner og forskning på området. Fysikkteorien i oppgaven er brukt til å lage et bakteppe for de fire oppleggene, og dekker alt det som oppleggene omhandler. Denne teorien går dypere enn det som benyttes i gjennomføringen av planene.Kommentarer fra studenter og veiledere etter oppleggene tyder på at demonstrasjonene har fungert både til å fremme læring og skape interesse. Studentene virker fornøyde med oppleggene og svarer at de har stor tro på demonstrasjoner som læringsprosess i optikk. LightTools-øvingen hadde større motforestillinger, og resultatene viser at en slik øving krever mer bearbeiding for at dette opplegget skal bli like suksessfylt som de tre demonstrasjonene. Generelt ser det ut til at små grupper og stor studentaktivitet er to viktige faktorer for å skape interesse og fremme læring. Det er også viktig å være tydelig på målene med demonstrasjonen og hva man ønsker å oppnå og vise studentene.

Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) har ønske om å utvide eksisterende satellittovervåking av nordområdene fra kun posisjonsinformasjon mottatt via ''Automatisk indentifikasjonssystem'' (AIS) til å også inkludere radarpeilinger. Dette krever nøyaktig kunnskap om satellittens stilling og denne masteroppgaven undersøker om det er mulig å oppnå dette ved å assosiere AIS-posisjoner med radarpeilingene. Det er utarbeidet en matematisk modell for problemet og estimatorer basert på nærmeste nabo (NN) og global nærmeste nabo (GNN) assosiasjon er definert. Estimatorenes statistiske egenskaper er undersøkt ved simuleringer som inkluderer realistiske data av skipsposisjoner og AIS-data. Når usikkerheten i peilevinklene var satt til 0.10 grader oppnådde GNN-estimatoren nøyaktighet på 0.012-0.041 grader for to av rotasjonsaksene til satellitten og 0.25-0.40 grader for den siste aksen. Det er beregnet tilnærmede Cramér Rao nedre grenser som i dette tilfellet er 0.0012-0.041 grader for de to første aksene og 0.065-0.46 for den siste. Likheten mellom empiriske og teoretiske nøyaktigheter viser at estimatoren er optimal eller nær optimal. Størrelsen på usikkerheten i peilevinklene er funnet proporsjonal med de empiriske standardavvikene for GNN-estimatoren. Under estimeringen ble 50-90% av AIS-posisjonene assosiert korrekt med radarpeilingene. Det er funnet ut at GNN estimerer med høyere presisjon enn NN, men NN er raskere å beregne og kan med fordel brukes til å finne et grovestimat som GNN kan bruke som utgangspunkt. Nøyaktigheten i assosiasjon og stillingsestimat er bedre i åpent farvann enn nær kysten, noe som ser ut til å ha sammenheng med større tetthet av skip og at det mottas AIS-posisjoner fra en lavere andel skip. Resultatene viser at det ved de undersøkte forholdene er mulig å oppnå god kunnskap om satellittens stilling ved å assosiere AIS-posisjoner og radarpeilinger.

Kystområdet er en viktig sone der produksjon av viktige næringsstoffer finner sted, og det er derfor viktig at disse områdene er så rene som mulig. Kystsonen er også en høyproduktiv sone for mat, og er et viktig område i forhold til rekreasjon og byutvikling. Kystsonen kan lett eksponeres for forurensninger noe som kan få konsekvenser for dyre- og plantelivet der, som igjen vil være en konsekvens for oss mennesker. Det er derfor viktig å undersøke hvordan forholdene er i kystområdet, og det er derfor masteroppgaven handler om akkurat dette. Både metaller i sedimenter og i vannfase over sedimentene ble undersøkt. Sedimentene ble undersøkt på grunn av at mange miljøgifter, deriblant metaller, har en tendens til å akkumulere i sedimentfasen. Det vil da dannes forurensede bunnsedimenter, og de er i følge Statens forurensningstilsyn (2000) et av vårt største gjenværende lokale og nasjonale miljøproblem. Dette er på grunn av at sedimentene kan spres, noe som kan føre til frigjøring av forurensede stoffer fra potensielle reservoar. Undersøkelsene i vann ble gjort med tanke på karakterisering av miljøstatus og for studie av metallers biotilgjengelighet. Kartleggingsområdet for oppgaven er Indre Trondheimsfjord, nærmere bestemt Ilsvika/Fagervika. I forbindelse med kartleggingen av sedimenter, ble sedimentprøvene frysetørket og nedbrutt av UltraClave før de ble analysert med ICP-MS. Deretter ble resultatene fremstilt i dybdeprofiler og kartframstillinger. Funnene som ble gjort ble så diskutert opp mot EUs grenseverdier for metaller, for deretter å bli vurdert ut fra et helse/miljømessig perspektiv. Sedimentprøvene ble innhentet i september 2011. Biotilgjengelighet av metaller ble sjekket ved å bruke passive prøvetakere (Diffusive Gradient Thin films). DGT prøvetakere ble plassert ved havbunnen på seks prøvepunkter i Ilsvika. Når DGT prøvetakerne var tatt opp ble det foretatt en videre analyse med ICP-MS. Prøvetakingen med DGT ble gjort i løpet av februar 2012. Det ble til sammen tatt 138 sedimentprøver og 19 vannprøver, som danner grunnlaget for resultatet og diskusjonen i oppgaven. Resultatene fra sedimentprøvene viste høye metallkonsentrasjoner. De metallene som utmerket seg spesielt var arsen, bly, kadmium, kobber og sink, der en del konsentrasjoner av sedimentlag lå innen tilstandsklassene IV (dårlig) og V (svært dårlig). De høye verdiene av metaller skyldes i hovedsak utslippet av malmen fra Killingdal Gruveselskap. Dette underbygges av korrelasjonsanalysene, der både sink og kobber, sink og bly, kobber og bly, kadmium og sink, og bly og arsen korrelerte bra. Ved å se på den prosentvise fordelingen av sink, kobber og bly i malmen fra Killingdal, ser man også her at sammensetningen av metallene i sedimentene passer godt overens med denne fordelingen. De høyeste konsentrasjonene av metaller ble funnet ved land og ved dypere områder, som i kanalen som er dannet i Ilsvika. I resultatene fra DGT prøvetakerne som lå i vannfasen rett over sedimentene, kom det fram at det var metallene kobber, sink og nikkel som utgjorde en trussel for det akvatiske livet. Det skyldes nok også Killingdals avfallsmasser, siden det var disse metallene det var mest av. Det ble funnet høyest verdier av kobber og sink, med verdier inne tilstandsklasse V (svært dårlig). Siden det er gjort undersøkelser som viser at det per i dag ikke er mye forurensning fra Killingdal Gruveselskap etter oppryddingen, tyder dette på at konsentrasjonene av metaller som er funnet ved DGT i hovedsak kommer fra spredning fra sedimentene eller andre lokale kilder. Den planlagte oppryddingen på området bør derfor settes i gang så raskt som mulig, før de forurensede sedimentene spres mer enn de allerede er gjort.

Denne oppgaven tar for seg noen av grunnene til at eksperimentelt arbeid i kjemi ikke har vært så læringseffektivt som man har trodd og ønsket. Den beskriver videre muligheter for å gjøre noe med problemene, både ved hjelp av skriving og andre verktøy som metakognisjon og vurdering. Skriving er her i en særstilling fordi læring er skriving, og skriving er læring - på en helt grunnleggende måte. Jeg konkluderer med at den viktigste faktoren for effektivitet, er læreren selv. Han (eller hun) må gjøre bevisste valg for at elevene skal få det utbyttet som ønskes. Elevene lærer ikke automatisk bare ved å gjennomføre eksperimentelt arbeid. Med utgangspunkt i en teoretisk studie om eksperimentelt arbeid og skriving i kjemi, har jeg så utviklet et opplegg hvor eksperimentelt arbeid og skriving sammen kan bidra til at det ønskede utbyttet og læringseffektiviteten i kjemifaget øker.

Denne oppgaven tar utgangspunkt i et konstruktivistisk syn på læring. Under forutsetning av at ny kunnskap må bygge på allerede eksisterende kunnskap, er det utført en undersøkelse for å besvare følgende problemstilling: Hvilke intuitive modeller har elever på femte trinn for multiplikasjon med flersifrede tall? Denne er utdypet i to forskningsspørsmål: Hvilke beskrivelser gir elevene av egne løsningsstrategier for multiplikasjon? og Hvilke sammenhenger kan sees mellom oppgavene og elevenes valg av løsningsstrategier?For å besvare problemstillingen er det utført en kvalitativ undersøkelse i en respondentgruppe med elever fra femte trinn ved en skole i Sør-Trøndelag. Alle elevene på trinnet har først regnet et oppgavesett. Oppgavesettet er designet for å illustrere ulike multiplikative situasjoner som involverer ett eller flere flersifrede tall. Etterpå har elever blitt tatt ut til intervjuer, enten enkeltvis eller i grupper på to eller tre. Datamaterialet inneholder elleve elevers skriftlige utregninger og muntlige beskrivelser av oppgaveløsningen, samt oppgavetekstene. Dette materialet er så blitt analysert med bruk av teori knyttet til kunnskap om multiplikasjon, for å besvare de to forskningsspørsmålene.Resultatene fra undersøkelsen viser at elevene bruker løsningsstrategier som kan plasseres i fire ulike kategorier; Direkte telling, Gjentatt addisjon, Standardalgoritme eller lignende og Bruk av multiplikasjonsfakta og egenskaper ved multiplikasjon. Valg av løsningsstrategi ser ikke ut til å ha noen direkte sammenheng med oppgavenes semantiske struktur, men det ser ut til at egenskaper ved og størrelse på tallene i oppgaven spiller inn. Elevenes beskrivelser viser at de kan bruke ulike løsningsstrategier både for ulike oppgaver og for enkeltoppgaver, og det kan i noen tilfeller være et misforhold mellom skriftlig løsning og muntlig beskrivelse. I tilfeller der elevene ikke har noen intuitive strategier tilgjengelige for oppgaveløsningen, bruker de algoritmer som minner om standardalgoritmer.Konsekvensene av disse resultatene er at et fortsatt kritisk blikk må rettes mot bruk av ferdig oppstilte algoritmer i undervisningen. Undervisningen må ta utgangspunkt i elevenes intuitive kunnskap og la elevene selv utvikle skriftlige metoder for denne. Bruk av standardalgoritmer bør fortsatt stå som en effektiv løsningsstrategi, men ikke på bekostning av elevenes forståelse. Fokus på muntlige ferdigheter og mulighet for utvikling av egne algoritmer for å løse problemer knyttet til ulike multiplikative situasjoner vil fremme fleksible og sterke kunnskapskonstruksjoner.

Denne undersøkelsen er en del av Stavanger Kommunes pågående arbeid med opprydding av forurensning i Stavanger havn. Dette arbeidet er en del av Klifs fokus på forurenset sjøbunn. Det er miljøvernmyndighetenes mål at sedimenter som er forurenset med helse- eller miljøfarlige kjemikalier, ikke skal medføre fare for alvorlige forurensningsproblemer. Den nasjonale handlingsplanen omfatter totalt 17 prioriterte fjordområder. Det har tidligere vært gjennomført en rekke studier og risikovurderinger for å etablere en oversikt over forurensningssituasjonen i Stavanger. Denne undersøkelsen har som mål å identifisere områder på land med aktive kilder, evaluere hvilke kilder som eventuelt finnes og hvor stort bidrag disse kildene utgjør i forhold til forurensningen i havnebassenget; i tillegg til å foreslå tiltak for å begrense/eliminere disse kildene.Det ble tatt prøver fra totalt 94 sandfangskummer ved forskjellige lokaliteter i Stavanger. Sedimentene fra disse kummene ble analysert med hensyn på å bestemme konsentrasjonene av arsen, barium, bly, kadmium, kobolt, kobber, krom, kvikksølv, nikkel, sink, PAH16 og PCB7. Resultatene ble vurdert ut fra gjeldende tilstandsklasser for innhold av metaller og organiske stoffer i sedimenter. Det ble i tillegg utført 145 analyser av maling og betong/murpuss på eldre stående bygningsmasse i Vågen i Stavanger med et håndholdt XRF-apparat for å gi en indikasjon på om stående bygningsmasse kan være en potensiell forurensningskilde.Konsentrasjonene av de utvalgte uorganiske og organiske miljøgiftene i sandfangsprøvene viser at det finnes flere aktive kilder i de undersøkte områdene. De største samlede konsentrasjonene ble påvist på verftsområdene på Buøy, i tillegg til at det ble funnet tegn til aktive kilder til enkelte miljøgifter på oljebasen i Dusavika og ved noen enkeltpunkter spredt rundt i byen. Det ble også funnet høye konsentrasjoner av miljøgifter tilknyttet flere av småbåthavnene i byen. XRF-analysene av stående bygningsmasse viser at mengden tungmetaller i gamle bygninger i Stavanger er til dels meget høy, og utgjør dermed en potensielt stor forurensningskilde. Generelt sett bærer Stavanger preg av høye konsentrasjoner av kobber og sink. I begge tilfellene overskrider medianene for hvert metall (hhv. 82 og 430 mg/kg) grensen for potensielle toksiske effekter (hhv. 51 og 360 mg/kg) jmfr. tilstandsklasseindelingen. I tillegg ble det funnet bekymringsverdig høye konsentrasjoner av bly (makskons. 2 400 mg/kg) og nikkel (makskons. 670 mg/kg) på verftsområdene og på oljebasen i Dusavika. Det finnes også en mengde spredte kilder til PCB7, samt tegn til aktive bly-kilder i Gamle Stavanger.De aktive kildene til bly i Gamle Stavanger er sannsynligvis blybeslag og maling. Bly og sink er ikke uventet to av tungmetallene det ble funnet mest av i maling på stående bygningsmasse. Det ble også funnet høye konsentrasjoner av arsen og krom. For alle disse fire metallene ble grensen for farlig avfall overskredet ved flere prøvepunkter. I tillegg ble det funnet store mengder barium, jern og titan på bygningene, men disse metallene regnes som mindre bekymringsfulle da de har begrenset eller ingen påvist toksisk effekt på mennesker.De viktigste kildene til miljøgifter på land i Stavanger er knyttet til verfts- og oljeindustrien, renovasjon/oppussing av gamle bygninger og de mange småbåthavnene. Det er også til dels store bidrag fra vegtrafikken. Det foreslås strengere kontroll av aktiviteten tilknyttet vedlikehold av båter ved de mange småbåthavnene, krav til oppsamling av malingsrester og annet avfall ved riving/oppussing av gamle bygg, hyppigere tømming av sandfangskummer for å minske videre partikulær transport av miljøgifter til havnebassenget, jevnlig prøvetaking av sandfangssedimenter for å overvåke situasjonen og eventuelt utbytting av sandfangskummer til mer effektive konstruksjoner. I tillegg så foreslås det etablering av et sedimenteringssytem tilknyttet overvannssystemet på Buøy for å minske utslippene derfra.

I denne oppgaven har jeg sett på hvordan bruk av YouTube-videoer i samspill medsamarbeidslæring kan benyttes i fysikkundervisningen, og hvilken betydning det kan ha for elevenes læringsutbytte. Jeg argumenterer for at videoer kan fungere som etundersøkelseslandskap for elevene, og understreker samtidig at det må tas hensyn tilklasserommets sosiale kontekst dersom de skal kunne tjene en hensikt. Med bakgrunn i dette har jeg utviklet en undervisningsmetode hvis kvalitet jeg ønsker å undersøke. Som mål på dens kvalitet har jeg sett på hvordan elevene benytter seg av de ulike måtene fysikken kan representeres gjennom, deriblant begrepsmessige, matematisk symbolske, visuelle, og fenomenologiske representasjoner. Undervisningsmetoden er prøvd ut på en mindre gruppe elever, hvorpå økten ble filmet, og i ettertid analysert. Jeg har forsøkt å utvikle en helhetlig undervisningsmetode som tar hensyn til flest mulig aspekter fra klasserommet, og håper oppgaven kan gi noen praktiske retningslinjer som kan være til inspirasjon for utformingen av undervisningsøkter dersom man ønsker å ta i bruk YouTube-videoer og samarbeidslæring.

Thesis (M.S.)--Universitetet i Bergen, 2003 / Hovedoppgave i matematikk - Universitetet i Bergen, 2003 II Title from document title page. Includes bibliographical references. Available in PDF format via the World Wide Web.