ASE: New Insight to Inverse Modelling: From Fuel Cells via Cognitive Neuroscience to Archealogy

lørdag 10 januar 2009, kl. 14:06 | Publisert i Konferanser og kurs | Legg igjen en kommentar
Stikkord: , ,

Magnetic tomography

ERT

 

Cognitive neuroscience (psykologi, matematikk, kybernetikk)

Neurons – axons – dendrites (collect potential from surroundings), signals sent via axons – neuro-transmitter to another cell

Neural modelling

1)      discrete models 1-0

2)      ODE models

3)      Compartmental models

4)     

 

Levels of neural modelling: Hodgkin Huxley equations

Modelling the local behaviour of the cells – cable equation

Neural networks = Complex systems, system of systems

Neural modelling:

1)      spike response – first

2)     

3)      Today imaging

 

Computer tomography

Electroencephalography

MEG

MRI

ODT, NIRS

TMR

Functional MRI – functional blood-oxygen level

 

EEG – topological maps of brain potentials in high time resolution

 

Cognition and neural structures

1)      symbolic structures

2)      language structures

3)      connectivistic neural settings

4)      observe w/medical imaging technicognitive prosesses and neural processes

5)      inverse problems

 

cognitive processes      data structures and algoritms

state soace representations       medical imaging

neurodynamics

 

The broker persuaded to sell the stock was sent to jail

 

The broker WHO was persuaded to sell the stock was sent to jail

 

Phase structure strees to study sentences

 

EEG for language processing

Brain potentials – P600 (peak)

Hvert element av en setning gis en retning I et vektorrom, her 5 dimensjoner. (subjekt er en retning, objekt en osv)

Fock space representations.

 

NFE = neuro field equation

Amari equation (Amari 77)

 

2D eksempel på tomografi: laser lys inn I en svart væske der du har gjemt noe

Har brukt et skjema for å løse det (man får mange mange verdier)

Trenger å kunne løse lineær algebra. Putte verdier inn i et program.

Matematikken gir et viktig verktøy for hva man kan se / finne ut av / …

Alt er matematikk, uansett om du liker det eller ikke

ASE: Teching and Learning Science for a Better Future

lørdag 10 januar 2009, kl. 14:05 | Publisert i Konferanser og kurs | Legg igjen en kommentar
Stikkord: , ,

What’s wrong with Science Education?

For mye tester og eksamener, for lite motivasjon, for få kompetente lærere

Hva er bra?: Deling? Ny læreplan. Sterkt ASE som påvirker nasjonale politikere. Science learning centres. Globale.

 

What is good science education?

Tre bokser I pyramide:

Curriculum pedagogy, assessment and content.

The curriculum becomes very important in this perspective. No big ideas without big ideas in the curriculum.

Aims of good education: what we want them to learn, and why?

  • grasp of the big ideas
    • why?
    • Want the individuals to be stimulated, and help then in personal choices – environment, health, careers in future
    • Benefit society when individuals can make informed choices for themselves and the environment
  • basic understanding of what science is
    • why?
    • Evidence is important to scientific activity
    • Duschl et al 2006, National Sceince Foundation – testable
  • ability to continue learning
    • quote from OECD 1999 – schools cannot learn in school everything they need to learn, so they need to organize their own learning strategies

 

Scientific literacy = Comfortable and content with broad scientific ideas. Or something.

 

Pedagogy – how we teach

1)      Constructivism (individual and social)

a.       Piaget, Driver (1983), Osborne and Freyberg (1985) and SPACE (1990-98)

b.      Children work thing out for themselves in early age

c.       Arrive to ideas that are not identical to scientific answers because they are young and lack knowledge

d.      Barnas forestillinger sitter fast lenge fordi de har funnet det ut selv.

e.       Reproduksjonen blir ofte feil.

f.        De kan få andre ideer ved å snakke med andre barn. Den sosiale konstruktivismen – deling gjennom samtale, forsvare egne ideer gjennom samtale og refleksjon og utvikler ideene videre – dette skjer gjennom språk og dialog

2)      Discussion, dialogue and argumentation

a.       Dialogic teaching (Robin Alexander 2004) – interactive teaching.

b.      Scientific argumentation to promote understanding, sharing and learning (it’s more than discussion) (Michaels et al 2008:89) – not about winning the argument

3)      Inquiry

a.       Process of developing big ideas

b.      Also happens within the children

c.       When pupils observe, they always see the things that confirm their own view à must think of this process

d.      Learners buikd their understanding of fundamental scientific ideas though direct experiences with materials, by consulting books, other resources, and experts and through argument and debate amond themselves

e.       The role: through this we get development of greater ideas

f.        Developing and testing models, using inquiry skills by

                                                               i.      Using suggested explanations to make predictions

                                                             ii.      Gathering, analysing, interpreting, communicating

                                                            iii.      Refining ideas

                                                           iv.      Moving towards bigger ideas

g.       Not all learning in science involves inquiry – some things must be just taught (use of instruments etc), but ALL the includes understanding MUST be inquired

h.       Not all inquiry in science is scientific inquiry

i.         “The scientific method” – Windschitl et al 2008:942

                                                               i.      Man følger en oppskrift på forsøk, men det er ikke virkelig naturvitenskaplig av den grunn.

4)      Formative assessment

a.       Syklisk prosess – kontinuerlig

b.      Involves collection of evidence anout learning as it takes place

c.       Helps to ensure progression in learning

d.      Teachers: clear about the goals of their work and the criteria of quality to be used in judging

e.       Communicate these goals to pupils

f.        Observe and question pupils and criteria

g.       Interpret this information, identify progress

h.       Give feedback to pupils

i.         Involve pupils in self- and peer-assessment

Combination is maybe the best?

 

A combined pedagogy:

Constructivism emphasises the development of ideas but says little about gathering evidence, the nature of progression and the role of self and peer assessment

Dialog og argument: utvklile ideer, ingen bevis

Inquiry: uvikling av fortåelse

 

Pupils reveal to themselves, their peers and their teacher their stating ideas through discussion, test them against evidence gathered though inquiry and argumentation, participate in assessing their progress and reflect on their learning processes and outcomes.

A pedagogy for a better future

ASE: If it doesn’t work, it’s physics

lørdag 10 januar 2009, kl. 14:04 | Publisert i Konferanser og kurs | Legg igjen en kommentar
Stikkord: ,

Context lead – experiments

 

Termofysikk – frysing/smelting

Screen wash – salt in ice

1)      screen wash

2)      diluted screen wash

3)      water

setter reagensrørene i salt is – datalogging

4 dataloggere

 

Magnetfelt: Stor magnet under en boks, jernpulver

 

Stemmegaffel – rotere den for å vise hvordan lydbølgene også endres

 

Elektromagnetiske bølger – oppsett med magneter i bunn av rektanglene festet på et rør

 

Laser inn i et beger med en glasstang i. Senere vann oppi. Kan ”fange” lyset. Scattering.

 

Infrarød deteksjon: Gjemme en varm gjenstand under et håndkle

 

Greenhouse effect: Infrared lamp

 

Vanlige lyspærer – IKKE energipærer

 

Ved kaldere lamper gir det infrarød stråling ved lengre bølgelengder, som stoppes av bl.a. glass

 

Bølgemodell: prikkete ark – transbølger og langsbølger

Linjerte ark, lage egne walls, innfalssvinkel og utfallsvinkel.

Veldig kjekt å bruke Excel

 

Conductors: melkebokser dekket av tin foil. Ping pong ball dekket av tin foil, og en uten, men som sprutes vann på etterpå

ASE: Theoretical Methods for the Calculation of Global Warming Potentials

lørdag 10 januar 2009, kl. 14:02 | Publisert i Klima, Konferanser og kurs | Legg igjen en kommentar
Stikkord: , ,

Bilde av Ronald Reagen: Politikere – hva vet de om science? – 1979: 80% av forurensningen komemr fra planter og dyr. 1988: biler mer enn trær. 1966: et tre er et tre

 

Don quayle: 1988 ikke forurensningen, men det som er i luft og hav

 

Hydrocardigans don prescott

 

Outline:

  1. Greenhouse effect
    1. Radiation balance (ujevne fordelingen av solstrålingen på jordens overflate, samt utstrålingen fra jorden, som er mer jevnt fordelt).

                                                               i.      Ein=Fs(1-A)*Pi*R2

                                                             ii.      Eout=4*Pi*R2*s*Te4

  1.  
    1. Temperature of the earth

                                                               i.        Te = 256K (men global temp er 288K)

                                                             ii.      Fs = solar konstanten

  1. Earth and the planets
    1. Plot temperature against 1/r1/2

                                                               i.      Passer ikke for Venus, some r mye varmere

  1.  
    1. Electromagnetic spectrum.
    2. Greenhouse effect can happen because of difference in the radiation from the sun and from the sun
    3. Vibrating molecules – with music Muse

                                                               i.      Reason for temperature absorption

                                                             ii.      Interaction between temperature and vibration, electric field, frequencies (correct one)

                                                            iii.      Atmospheric warming

1.      vibrational energy is transferred to the surrounding molecules (CO2) og varmer atmosfæren

  1.  
    1. why venus hotter?

                                                               i.      965 000 ppm CO2

                                                             ii.      Atmosphere 93 times as dense

                                                            iii.      Why more CO2? Run-away-greenhouse effect

                                                           iv.      Water content – phase diagram for water is important

                                                             v.      Venus never reaches the point where you get water in liquid or solid, all vapour à greenhouse effect and hot

                                                           vi.      At hight temperatures CO2 is released from carbonates in the planetary crust

  1.  
    1. Temperature on earth – 256K or 288K?

                                                               i.      256K – balance between energy going in and energy going out

                                                             ii.      288K is greenhouse effect

1.      look at earthshine viewed from space – black body radiation from the earth

2.      remember CO2, O3 og H2O, stops some of it (not perfect graph)

  1. Carbon dioxide
  2. Particles in the atmosphere
    1. Studerer så strålingspådriv, sammenligner verdier for året 2000 med verdier for 1750
    2. Aerosols

                                                               i.      Reflects radiation

                                                             ii.      Absorbs radiation from the sun

                                                            iii.      Second organic aerosol: look blue, scatter radiation from the sun

  1. Ozone depletion
    1. Ozone in the lab

                                                               i.      Warm up ozone

                                                             ii.      Appelsinskall oppi, inneholder myrcene

                                                            iii.      Reagerer med terpenes (C10H16)

                                                           iv.      Reagerer med organiske forbindelser

  1.  
    1. Climate change and ozone depletion

                                                               i.      Ozonhullet 1987

                                                             ii.      KNMI/ESA

                                                            iii.      Cause of the ozone hole

1.      cold of the Antarctic vortex

2.      angular momentum is conserved (windspeed increases)

3.      low temperatures cause polar stratospheric clouds to form

a.       HCl + ClONO2 à Cl2 + HNO3

4.      sun comes up

a.       Cl2 is photolysed

b.      Fritt Cl bryter ned O3

5.      at high altitudes (low pressures) excited CO2 emits radiation leading to cooling, which may exacerbate the ozone hole problem

  1. Calculating global warming
    1. SF5CF3 – most potent greenhouse gas in the atmosphere
    2. Global warming potensials

                                                               i.      0,99x + 68.93 (men jeg vet ikke hva x er)

ASE: What weather satellites can do for us

lørdag 10 januar 2009, kl. 13:44 | Publisert i Geofag, Konferanser og kurs | Legg igjen en kommentar
Stikkord: , , ,

Dette var en forelesning som gikk ut på å vise hvor mye satellittbilder kan brukes til. Notatene mine herfra er mer eller mindre bokmerker som jeg la inn i http://delicious.com/PGelisa underveis. Disse er stort sett tagget med satelittbilder.

Notatene mine er nok ikke til mye hjelp:

Bilder av vanndamp:  opaque waveband

Kan si noe om luften stiger eller synker (i forhold til vanndampen). Fikk ikke helt med meg hvordan

 

Bombs: Frontal depressions (deppens by more tha 24hPa)

Great storm of October 1987

Explosive deepener of 5 January 2007 – North Wales

Vanndamp er viktig  å se på I denne sammenheng

Difficult to predict extreme events because they are rare.

Dry intrusion from lower stratosphere.

 

Tropical cyclone monitoring: look for the eye

Microwaves used to see how much rain (absorbs microwaves)

www.nhc.noaa.gov

ASE: Experiments and Demonstrations in Atmospheric Physics

lørdag 10 januar 2009, kl. 13:40 | Publisert i Geofag, Konferanser og kurs | 1 kommentar
Stikkord: , , ,

Konkrete eksempler til hvordan man kan vise atmosfærefysikk for elever.  Noen av forsøkene likner veldig på de vi så på Geofagkurset på Naturfagsenteret i oktober 2008.
Nok en gang direkte notater:

Starter med strålingsbalansen

Refleksjon: 4 bokser dekket av tin foil, to ulike lamper (lavenergi og høyenergi 200W), to hvite to svarte. Forskjellen er større ved lavenergi enn høyenergi pga infrarød stråling

 

Baking powder and vineager i et glass – lukkes, vinager in one, both under 200W lamps. Den med bakepulver skulle gitt høyere temperatur.

 

Form a cloud in the classroom: snakker om metningspunkt og duggpunkt

Brusflaske, hvis den presses sammen, så øker temperaturen inni flasken pga høyere trykk, slippes fort og da dannes skyer hvis der er nok vanndamp i flasken.

2.flasken har vann i seg, men ingen partikler à ingen skyer

Glass: Carbonated water. Salt kan brukes som kondensasjonspartikler, og da dannes det flere bobler i brusevannet. Det er inverse skyer.

I vannflasken: setter fyr på en fyrstikk, slipper den ned i flasken og der vil være røykpartikler som dampen kan kondensere på.

 

Kaos: enkeltpendel og dobbelpendel

Dobbelpendelen er ganske lik i starten, men blir svært ulik etter en stund, og det er med å forklare hvorfor værmeldinger er mye mer nøyaktige i starten enn etter en stund. Viste animasjoner av dette.

I tillegg: sprettball mellom plater

 

Hvorfor er himmelen blå?

Solstråling som treffer atmosfæren. Farger i lyset, som kan deles i prismer.

Atmosfæren: gassmolekyler, vann (dråper, gass og is), og små partikler (støv etc). Partikler som er mindre enn bølgelengder, gir scattering av lyset. Våre gasspartikler i atmosfæren passer inn med dette og vi får det blå spredd. På kvelden må lyset gå en lenger avstand, og dermed er det blå og grønne scattered away.

Tank med vann og litt melkepartikler pluss en lampe, mørkt i rommet

ASE: Climate Change – A Risky Business

lørdag 10 januar 2009, kl. 13:32 | Publisert i Geofag, Klima, Konferanser og kurs | Legg igjen en kommentar
Stikkord: , , ,

Dette viste seg å være et foredrag om klimamodellering, som egentlig ikke ga meg så veldig mye ny informasjon. Jeg klipper inn mine notater direkte, uten korrekturlesning…

Policy responses to cc: mitigation and adaptation

Problem w/adaptation or mitigation: need to know how much change

Effect of uncertainties in planning adaptation:

  • planning for highest à waste money
  • lowest prediction: jeopardize
  • procrastination

 

So how do we model the earths climate, what to predict? Why uncertain?

Future climate I determined by: natural variability (chaos)(ex: el nino, la nina, NAO); natural factors as solar radiation (can’t be forecasted), volcanoes (aerosols); emissions of greenhouse gases (power stations, livestock, rice, aircraft); how the climate system responses on the human activities (how clouds, ice, oceans respond to greenhouse heating)

Stages:

Emissions – scenarios from population, energy, economic models

Concentrations – carbon cycle and chemistry models

Heating effect – properties of the greenhouse gases

Climate change – climate gases

Impacts – impact models

A climate model:

Ocean divided into 20 layers (100kmx100km), soil into 5 layers, atmosphere into 19 layers (300kmx300km)

Halvveis: Endelig viser han forskjellene i de ulike modellene! Har brukt en halvtime på å snakke om modellering.

Why uncertain: kjenner ikke bidraget fra naturlig variabilitet, kjenner ikke hvor mye utslipp vi vil ha, og iallfall ikke hvordan responsen vil bli.

Usikkerheten er stor på regional skala (som om det var merkelig?)

 

Hvorfor usikkerhet?

Skyer: lave skyer avkjøler, høye skyer varmer klimaet – MEN skyene vil endres i fremtiden, størrelsen på dråper, ispartikler etc vil endres, og disse vil få en stor feedback på klimaet

 

Dagens modellresultater gir ”eksakte” verdier – målet er å gi statistiske verdier – sannsynligheten for at det blir si eller så. Trenger derfor monte carlo kjøringer

Modelvariabler: atmosfære, hav, soil, …

 

Sannsynlighetsfunksjoner: ”Gauss” og akkumulert (pdf – probability distribution … over 10% og under 90%, eksempelvis)

 

Problemer: hva med metan? Gasshydrater, permafrost, våtmarker…

Kan brukes sammen med risk assessment

ASE: EarthLearningIdea Presentation

fredag 9 januar 2009, kl. 14:23 | Publisert i Geofag, Konferanser og kurs | Legg igjen en kommentar
Stikkord: , , , , ,

Her var vi bare tre deltakere, og tre presentatører. Men vi hadde det veldig kjekt. Vi gikk gjennom 10 av de praktiske eksemplene som vi finner på siden http://www.earthlearningidea.com/. Nå ligger det ute 58 eksempler, og en god del er oversatt til norsk. Ingen av «forsøkene» krever komplisert eller dyrt utstyr, men man må like å leke litt med vann og sand og jord (leke er et stikkord her). Veldig illustrative eksempler for prosesser som kan være vanskelig å visualisere for elevene. De fleste forsøkene passer best til geofaglige fag – men der er også noen som passer godt for fysikk eller biologi. De har også en blogg som man kan legge inn i sin RSS-feed http://earthlearningidea.blogspot.com/.

Ellers gjorde jeg ikke mange notater her, fordi vi stort sett var aktive.

ASE Reading

fredag 9 januar 2009, kl. 14:20 | Publisert i Konferanser og kurs | Legg igjen en kommentar
Stikkord: , ,

Da var det endelig litt tid til blogging igjen

Først og fremst GODT NYTTÅR! Jeg kommer kanskje til å ha en liten oppsummering om år 2008 senere, men nå vil jeg fokusere på ASE konferansen som jeg deltar på.

Onsdag 7.januar gikk stort sett med til reising. Så det var godt når vi endelig kom til Reading å komme seg ut for å spise et godt indisk måltid. Det viste seg at litt chili hjalp på forkjølelsen som jeg har slitt med siden juleferien 🙂

Torsdag morgen var det litt kaos, jeg hadde ønsket å melde meg på et par «Booked Courses», men det var altfor lang kø, så jeg droppet dem.

Men det ble en bra dag likevel – jeg legger ut info i separate blogginnlegg.

ASE – Association for Science Education – 2009

tirsdag 7 oktober 2008, kl. 14:34 | Publisert i Konferanser og kurs | 2 kommentarer
Stikkord:

Utdanningsforbundet skal sende 25 realfagslærere til den store Realfagslærerkonferansen i Reading 8.-10.januar 2009, og jeg er en av de utvalgte!

Det kommer til å bli spennende å se hvordan geofagene er representert på denne internasjonale konferansen. Jeg lover at jeg skal referere via loggen 🙂

Opprett en gratis blogg eller et nettsted på WordPress.com.
Entries og kommentarer feeds.