I den här artikeln ger vi förslag på naturvetenskapliga ämnen som vi tror skulle kunna vara en bra start för ett gymnasiearbete på naturvetenskapsprogrammet.
Allmänna tips
När man väljer ämnesområde för sitt gymnasiearbete finns det några allmänna tips som kan vara bra att tänka på:
- Utgå från dina intressen. Vilka skolämnen har du tyckt varit intressantast hittills, och vilka avsnitt har varit mest intressanta i de ämnena? Har du några fritidsintressen som du skulle vilja kombinera med gymnasiearbetet?
- Försök hitta en ny vinkel på det du vill jobba med, som ingen har undersökt tidigare! Ett bra sätt att göra det kan vara att vara så specifik som möjligt i din frågeställning, t.ex. genom att hitta en lokal vinkel.
- Leta upp en expert på det du vill arbeta med, t.ex. någon forskare på ett universitet i närheten. Skriv ett mejl där du berättar vad du är intresserad av och vad du har för tankar om din undersökning, och hör om personen har några tips på hur du kan förbättra dina frågeställningar eller din metod.
- Ibland finns även möjlighet att besöka en forskargrupp några dagar och hjälpa dem med något experiment som skulle kunna bli ett lagom stort gymnasiearbete. Detta är så klart enklast om du bor i närheten av det aktuella universitet, men även om du bor långt ifrån har de kanske data som de kan skicka som du skulle kunna hjälpa till att analysera? De flesta forskare har massa idéer på projekt på lager, och tycker det är kul med gymnasieelever som är nyfikna på deras forskning, så de kommer säkert vara öppna för att hjälpa till om de har tid för det.
- Bolla idéer med dina kompisar, lärare och andra runtomkring dig. Du kan även prova att ställa en fråga på läxhjälpsforumet Pluggakuten.se för att få tips.
- Fråga dina lärare om du skulle kunna få läsa något gymnasiearbete som någon i klassen över dig gjorde. Kan du göra någon uppföljning eller fördjupning på det den eleven gjorde?
- Dela upp ditt mål med gymnasiearbetet i två delar: dels ett enklare mål som är realistiskt att nå redan i slutet av höstterminen och som i sig skulle kunna bli ett helt okej arbete (en så kallad ”minimal working version”), och dels ett mer ambitiöst mål, som du kan sikta mot under vårterminen, men som det inte är säkert att du når. Om du har nått det enklare målet under hösten behöver du inte känna dig så stressad under vårterminen, utan kan fokusera på det roliga med att göra en vetenskaplig undersökning.
Matematik
Se separat artikel här.
Fysik
Att hälla ut fasta föremål
Hur stort hål måste man göra i en förpackning av något fast föremål (t.ex. olika sorters pasta) för att innehållet ska kunna flöda ut fritt, som om det vore en vätska? Som du säkert har erfarenhet från i din vardag är detta långt ifrån alltid speciellt intuitivt.
Grundläggande mål att uppnå under höstterminen:
- Välj ut en viss typ av förpackning och en viss typ av innehåll (t.ex. pastaförpackningar i papp), och undersök systematiskt hur diametern på ett cirkulärt hål påverkar flödeshastigheten. (Steg 1 är att bestämma dig vad du menar med ”flödeshastighet” och komma på ett sätt att mäta det.)
- Analysera dina resultat, och visualisera dem i form av olika typer av diagram. Vilken roll spelar storleken och formen på föremålen i förpackningen?
- Skriv en kort diskussion där du funderar på vad dina resultat kan bero på, och gärna försöker ställa upp någon slags matematisk modell.
Mer ambitiösa mål för vårterminen:
- Vad har redan skrivits om det här fenomenet i den vetenskapliga litteraturen? Hur väl stämmer detta med dina egna experiment? Kan du reproducera något av experimenten som andra forskare har gjort?
- Hur är det här fenomenet relaterat till ämnet fluiddynamik?
- Förbättra diskussionen du skrev som en del av det grundläggande målet, i ljuset av det du har läst.
Årets IYPT-problem
Tävlingen International Young Physicists Tournament (IYPT) föreslår varje år upp ett antal spännande fysikaliska fenomen som de bjuder in gymnasieelever att undersöka, och vill man kan man sedan tävla om vem som har gjort den bästa fysiska undersökningen. Kolla in årets problem, och kontakta arrangörerna för tips och idéer om du vill göra ett gymnasiearbete runt något av problemen!
Astronomi
Kontakta föreningen Astronomisk ungdom för idéer på gymnasiearbeten som handlar om rymden.
Biologi
Navigering med myrstackar
I friluftskretsar hör man ofta att myrstackar kan användas för att navigera på olika sätt (se t.ex. den här sidan). Stämmer detta? Vad säger befintlig forskning? Kan du själv undersöka systematiskt (gärna kvantitativt) hur pass mycket sanning det ligger i påståendena genom att gå ut och leta efter myrstackar? Stämmer det i genomsnitt? Hur stor är den individuella variationen mellan myrstackar? Hur stor är chansen att en slumpmässig myrstack man stöter på när man är vilse i skogen ger korrekt information?
Stora förändringar i naturen
Vad händer med växtlighet och djurliv efter dramatiska förändringar i naturen? Har det nyligen skett någon sådan förändring i närheten av där du bor, t.ex. ett stort byggprojekt eller en avverkning i skogen eller rent av en skogsbrand? Kanske kan du göra en undersökning av vilka arter som har hittat dit? Kanske kan du göra en jämförelse av två platser? Stämmer dina observationer med den teori som redan finns för ekologisk succession?
Mykorrhiza
Mykorrhiza är ett spännande fenomen (lyssna till exempel på det här TED-föredraget om hur det gör det möjligt för träd i gamla skogar att kommunicera med varandra), och går att experimentera med i ett skollabb genom exempelvis den här labbinstruktionen.
Grundläggande mål att uppnå under höstterminen:
- Läs på om teorin för mykorrhiza, och skriv en kort text om detta.
- Upprepa experimentet från labbinstruktionen ovan i lite större skala och se om du kan få statistiskt signifikant data. (Vid behov kan det vara bra att läsa på om hur t.ex. p-värden fungerar – prata med din mattelärare!)
- Skriv en kort om slutsatserna från experimentet.
Mer ambitiösa mål för vårterminen:
- Försök komma på någon kul spinoff av experimentet! Hur påverkas till exempel effekten som de visar i labben av hur mycket näring som finns tillgänglig i jorden? Hur påverkas effekten om man utsätter växterna för stress (torka, eller surt vatten eller någon slags föroreningar)? Vad händer om du använder jord från olika skogar? Kan man säga något om vilken jord som har bäst förutsättningar för mykorizha?
- Kolla också efter andra studier på mykorrhiza för inspiration (du kan till exempel utgå från Wikipedia och sedan kolla upp referenserna i källförteckningen eller söka på Google Scholar). Du kan även kolla in det här lite mer avancerade gymnasiearbetet. Kan du upprepa något av dessa experiment? Kan du utveckla rapporten du skrev som en del av det grundläggande målet utifrån det du har läst?
Medicin / fysiologi
Upprepa ett klassiskt experiment
Leta upp något känt vetenskapligt experiment relaterat till träning. Kanske kan du upprepa experimentet i mindre skala på dina klasskompisar, och se om du kan replikera resultaten? Kanske kan du till och med utveckla eller designa om experimentet på något intressant sätt? Du skulle kunna söka efter vetenskapliga artiklar direkt med tjänster som Google Scholar, men ett bättre sätt är kanske att läsa i någon populärvetenskaplig bok eller titta på någon dokumentär, och sedan försöka spåra originalkällorna genom källförteckningarna. SVT sände till exempel en väldigt intressant dokumentärserie som hette ”Din hjärna” med Anders Hansen för några år sedan, där ett av avsnitten handlar om träning, och där nämns ett antal olika klassiska experiment.
Hur mäter man kaloriförbrukning (fysik och biologi)
Hur har man kommit fram till hur många kalorier man bränner (dvs. hur mycket extra energi förbrukar) när utför olika fysiska aktiviteter? Det är enkelt att googla fram tabeller över detta, och de flesta pulsklockor har inbyggda funktioner som räknar kaloriförbrukning. Var kommer de sifforna ifrån? Hur säkra är de? Hur mycket varierar det från person till person? Finns det något smart sätt att själv göra en väldigt ungefärlig uppskattning av hur mycket energi som går åt när någon av dina favoritsporter utövas?