Fysik på rätt våglängd

I elprogrammets verkstad på Kattegattgymnasiet i Halmstad är det full fart. Eleverna sitter i små grupper, omgivna av verktyg och askar med elektriska komponenter. En del löder under stor koncentration fast motstånd och kondensatorer på kretskort, andra lindar koppartråd. Dock är det inte blivande eltekniker som slipar sina färdigheter, utan tredjeårselever från naturvetenskapsprogrammet som på ett högst konkret sätt lär sig fysik.
   –  Det är jättebra med praktiska projekt. Man fattar vad kunskaperna är bra för och hur mycket man kan ha dem till, tycker eleven Marcus Pirfält.
        Sedan kan han inte prata mer. Han måste fokusera på att räkna antalet varv koppartråd som han håller på att linda till en två decimeter stor spole. Den ska bli antennen till radiomottagaren som han och hans kamrater bygger.
        Det här projektarbetet i telekommunikation ska nämligen kulminera med en special­sändning från den unika radiostationen i Grimeton utanför Varberg (se faktaruta), och priser har utlovats till dem som bäst kan dechiffrera det morsekodade meddelandet. Antalet varv i antennen är avgörande för om Marcus Pirfält ska lyckas få in Grimeton­sändarens frekvens.
        Fysiklärarna Mats Gustafsson och Jonas Ingesson finns på plats i verkstaden och hjälper eleverna när det behövs. Till exempel hittar Matilda Isaksson inte det motstånd hon behöver, utan endast sådana med dubbelt så stor resistans.
   –  Hur kan du lösa det? frågar Mats Gustafsson.
   –  Parallellkoppla flera motstånd, svarar hon raskt.
        Hon kommer strax tillbaka med mini­räknaren i handen och visar upp en siffra.
   –  Nja, börja med att skriva ner uträkningen med papper och penna så att jag kan se hur du tänkt, uppmanar Mats Gustafsson.
        Det praktiska arbetet innebär en uppfriskning av elevernas kunskaper i ellära från Fysik A-kursen. Men de erövrar också nya fysik­områden inom ramarna för projektet – nämligen magnetism och induktion. I den teoretiska undervisningen har de utgått från vad som händer i radiosändaren respektive mottagaren. Mats Gustafsson upplever att den praktiska anknytningen visserligen kostar lite i merarbete, men att vinsterna blir stora.
   –  Eleverna blir engagerade och angelägna att verkligen förstå det de håller på med.

Initiativet till projektet kommer från Arne Sikö som är lärare i telekommunikation vid högskolan i Halmstad, tillika radioamatör och guide på världsarvet Grimeton. Då den 85 år gamla sändaren fortfarande fungerar perfekt tycker han gott att den kan användas till mer än att bara titta på.
   –  Eftersom Grimetonsändaren har så låg frekvens är det både billigt och enkelt att bygga en mottagare, säger Arne Sikö.
        Med ett förflutet som gymnasielärare fick han idén att starta ett projekt för gymnasieelever inom kursen Fysik B. Han designade en mottagare och författade därefter projektkompendiet ”Levande långvåg”.
        Gymnasieskolor i hela Sverige har möjlighet att genomföra projektet. Grimetons sändningar når över hela landet, och långt utanför våra gränser. Av det tiotal skolor som hittills deltagit ligger en ända nere i Italien. Arne Sikö har hittills haft personlig kontakt med alla deltagande lärare.
   –  Och jag guidar alla klasser som har lust och möjlighet att komma till Grimeton.
        Grimetonsändarens bakgrund gör den även till en bra utgångspunkt för radions historia. Det är något som lärarna på Kattegattgymnasiet tagit fasta på. Mats Gustafsson och Jonas Ingesson ingår i ett speciellt arbetslag som kallas för Da Vinci. De har två till tre naturvetenskapliga parallellklasser och fungerar nästan som en egen skola inom det kommunala Kattegattgymnasiet.
        Det som utmärker dem är deras omvärldsinriktade och ämnesövergripande arbetssätt. Varje Da Vinci-klass har alltid något projektarbete på gång. De involverar alltid flera ämnen, och framför allt är språket med som ett kitt i varje projekt.
   –  Att skriva och förklara för andra är ett sätt att erövra naturvetenskapen, säger Henrik Böckin som undervisar i svenska
och engelska.
        Han tycker att de ämnesövergripande projekten är trevliga och utvecklande även för honom själv.
   –  Eleverna kan mer om det tekniska än jag, men behöver hjälp av mig med det språkliga. Så vi lär av varandra, förklarar Henrik Böckin.
        I Da Vinci-arbetslagets utökade variant av Grimetonprojektet ingår förutom fysik även svenska för alla elever. Beroende på elevens val av fördjupning och valfria kurser bedöms projektets fördjupningsuppgifter även i engelska, matematik, historia eller retorik. Några elever skriver en handbok på engelska om hur man bygger en radiomottagare. Den ska kunna användas av elever i andra länder som själva vill delta i projektet. Andra elever studerar och skriver om krypteringsmetoder förr och nu, medan vissa elever tillämpar komplexa tal genom att räkna på den typ av kretsar med kondensatorer och spolar som radiomottagaren bygger på.

I elverkstaden har en grupp elever byggt klart sin mottagare. Nu är det dags att prova den. Till sin hjälp har de en liten testsändare med samma frekvens som Grimetonsändaren och ett oscilloskop. Mats Gustafsson hjälper dem att resonera sig fram till hur de ska mäta för att undersöka om mottagaren är optimerad till den rätta frekvensen. Det blir till att ta bort något varv koppartråd från antennspolen. Sedan är det dags att koppla in hörlurar till mottagaren. De lyssnar spänt.
   –  Jag hör signalen!
Mottagaren har klarat testet. Nu gäller det att snygga till den också. Förutom pris till dem som bäst lyckas avkoda meddelandet från Grimeton har även pris utlovats till dem som byggt den stiligaste mottagaren.