Kan KvanteKarina sparke døren op til fysikforståelsen?
Et animeret univers af kvantefysik og læbestift skal hjælpe unge til at forstå kvarker, gluoner og protoner.
Kvantefysik forskningsformidling unge fysik undervisning animation syddansk universitet

I et lyserødt pigeværelse starter KvanteKarinas forklaring af det periodiske system med guldringene på hendes fingre. (Illustration: Syddansk Universitet)

»Nu skal det handle om BLING. Jeg tjekker det periodiske system og laver mine egne guldatomer. Se med! Giv et like! Og husk at subscribe!« lyder det fra den skingre, 16-årige, computeranimerede youtuber, KvanteKarina.

KvanteKarina er Syddansk Universitets forsøg på at forklare svære fysikfænomener til unge gennem videoer, der tager dig med ind i et animeret kvanteunivers, hvor tennisbolde er billeder på neutroner (partikler), og interferens (fysisk bølgefænomen) demonstreres i en swimmingpool.

Om videoerne virkelig kan opfylde deres formål, vil blive diskuteret på en konference i Viborg fredag 29. september.

»Meget kompliceret videnskab kan helt klart gøres mere let tilgængeligt ved animation,« mener Peter Vistisen, der er forsker og adjunkt inden for digitale medier og kommunikation ved Aalborg Universitet og én af talerne ved konferencen.

Når man bruger animationer til at lære de unge kompliceret videnskab, kan det ifølge ham være med til at hæve niveauet af viden i hele samfundet, og her kan KvanteKarina være en nøgle til at forstå det komplekse.

Viborg Animations Festival 2017

Konferencen i dag er en del af Viborg Animations Festival 2017.

Den handler om, hvordan krydsfeltet mellem videnskab, filmproduktion og animationskunst kan samarbejde om bedre forskningsformidling.

KvanteKarina er et eksempel på sådan et samarbejde.

Animationer kickstarter læringen

Det kække navn, KvanteKarina, dækker over en serie af Youtubevideoer med den animerede Karina i hovedrollen som facilitator af kvantefysikkens grundtrin. Hun skal på sin helt egen teenage-facon lokke unge mellem 12 og 16 år ind i kvantefysikkens univers.

Signe Vangkilde, som er forsker i opmærksomhed og lektor ved Institut for Psykologi på Københavns Universitet, blev rigtig glad, da hun opdagede KvanteKarina:

»Som nybegynder på et fagområde har man ikke de kognitive strukturer, som skal til for at opnå ny viden inden for det område. Animation er bedre end ord til at bygge et mentalt ‘stillads’ op, som man kan putte ny viden ind i,« forklarer Signe Vangkilde.

God respons fra de unge

Forskerne, som står bag KvanteKarina, har også gode erfaringer med de unges respons indtil videre:

»Hvis du sætter en flok unge til at se videoerne med KvanteKarina, vil du se et stort smil i deres ansigter,« siger Francesco Sannino, der leder projektet og forsker i kvantefysik ved Syddansk Universitet, og fortsætter:

»Børn skal lære, at videnskab er sjovt og sagtens kan være mere spændende end Harry Potter. Vi er nødt til at ændre videnskabens image.«

Fremtiden har brug for cool kvantefysik

Grunden til, at det ifølge Francesco Sannino er så vigtigt at gøre videnskab sejt, er, at vi i har brug for dygtige og kreative forskere, der kan være med til at udtænke fremtidens teknologi.

Blandt nogle af de opfindelser, som vi kan takke kvantefysikere for, er Internettet, GPS’er og iPhoneskærme.

Om Karinas kvantefysik bliver sejere end Harry Potter, må tiden vise.

KanteKarina særligt henvendt til de unge piger, som fysikken ifølge Francesco Sannino har brug for flere af i fremtiden. (Video: Syddansk Universitet)

Et billede siger faktisk mere end tusind ord

Men hvorfor er det egentlig, vi forstår kvantefysik bedre, når vi ser en animation, end når vi læser om det i en bog?

Ifølge Signe Vangkilde er der et gran af sandhed i den gamle floskel: 'Et billede siger mere end tusind ord'. Billeder giver os nemlig information på flere forskellige niveauer end det skrevne ord.

For eksempel giver et billede af en hund os to forskellige repræsentationer af hunden:

  • Den ene er hunden på billedet, som de fleste kan afkode, fordi den ligner virkelighedens hund.
  • Det andet er den mentale repræsentation, vi selv skaber af hunden, som bygger på vores forhåndsviden og erfaringer.

Disse forskellige repræsentationer kan vi ifølge Signe Vangkilde ikke få for mange af. Jo flere mentale ‘stier’ vi kan følge for at huske en lagret information, des bedre husker vi det, og jo bedre lærer vi dermed også.

Når vi derimod læser ordet 'hund', får vi kun én repræsentation, nemlig ordbilledet.

Ord er ren symbolsk viden, som vil sige, at bogstaverne i sig selv ikke giver nogen mening uden den nødvendige forhåndsviden. I dette tilfælde er det nødvendigt at kunne oversætte bogstaverne h-u-n-d til et mentalt billede af en hund.

Derfor er KvanteKarina mere let tilgængelig for elever end kvantekapitlet i fysikbogen.

Ord og animationer skal supplere hinanden

Signe Vangkilde er generelt meget positivt stemt over for brugen af animationer i hele uddannelsessektoren, men mener dog, at det stadig er nødvendigt, at ord og animationer supplerer hinanden.

Skabt af folkene bag Terkel i Knibe

Videoerne med KvanteKarina er skabt af kvantefysikere fra CP3-origins på Syddansk Universitet og folkene bag animationssuccesen 'Terkel i Knibe’.

Youtube-kanalen KvanteKarina har på nuværende tidspunkt knap 4.000 abonnenter.

»Hvis vi skal have defineret noget, sådan at vi er enige om, at vi taler om det samme, er ord bedre egnede, mener Signe Vangkilde.

»Det skyldes, at man bedre kan slå op i en bog og bruge enkelte dele af bogen, end i en video, som typisk skal ses som en helhed«.

Animerede atomer er for simple til eksperter

I et tidligere studie, som Peter Vistisen refererer til, har forskerne fundet ud af, at en animation af en brændselsmotor giver ingeniørstuderende en markant bedre læring end tekstbogen.

Derimod førte animationen til et fald i læring, når det gjaldt eksperter på området.

Ifølge Peter Vistisen kan vores niveau af viden nemlig nå til et punkt, hvor animationen bliver for simpel og skaber misforståelser eller forsinker læringen.

Men animationsmediet kan alligevel godt være en fordel højere oppe i 'videnspyramiden', dvs. for andre end studerende:

»Det kan blive interessant for eksperterne, når animationen bliver mere interaktiv. Særligt inden for ingeniørfaget lugter det lidt af, at der er et behov for, at forskerne selv kan udforme eller manipulere data, så her er stadig en masse at udforske,« siger Peter Vistisen.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud