Når et smukt naturfænomen bliver til konkret fysik, dataanalyse og teknologiforståelse
Nordlys har en sjælden didaktisk superkraft: Det er både et æstetisk “wow” og en genvej ind i nogle af fysikkens mest centrale ideer. Eleverne får et naturfænomen, de kan relatere til, og læreren får en ramme, der naturligt åbner for magnetfelter, strøm, induktion, energiomsætning, bølger/lys og data.
Samtidig kan nordlys bruges som samtalestarter til et mere moderne og tværfagligt spørgsmål, som mange elever faktisk finder meningsfuldt: Hvor robust er vores samfund, når vi er så afhængige af elektricitet, kommunikation, satellitter og GPS? Netop den vinkel er omdrejningspunktet i NRK’s dokumentarserie Katastrofe (afsnit om solstorm), som også kan streames via DRTV.
Her er link til DR:
https://www.dr.dk/drtv/saeson/katastrofe_568479
Og her en artikel på CNN:
https://edition.cnn.com/2026/01/19/science/largest-solar-radiation-storm-auroras
Den gode nyhed er, at man ikke behøver “rigtigt nordlys” i undervisningstiden for at lave et fagligt stærkt forløb. Man kan arbejde eksperimentelt med de mekanismer, der gør nordlys muligt, og lade eleverne måle sig frem til forklaringen.
Nordlys kort fortalt
Nordlys opstår, når ladede partikler fra Solen påvirker Jordens magnetosfære og ender med at afsætte energi i atmosfæren. Den energi kan få atomer og molekyler (især oxygen og nitrogen) til at udsende lys. Men her er den vigtige didaktiske pointe: Nordlys er ikke bare “lys på himlen”. Det er en synlig konsekvens af et usynligt system af felter og partikler.
Det er også her, teknologiperspektivet bliver relevant. NOAA’s Space Weather Prediction Center beskriver, hvordan geomagnetiske storme kan påvirke bl.a. GPS-systemer, satellitkommunikation og elnet, og de arbejder med en skala for stormstyrke og løbende varslinger. (swpc.noaa.gov)
Det centrale undervisningsmæssige punkt er, at nordlys er en synlig konsekvens af et usynligt system:
- Et magnetfelt, der styrer partiklernes bevægelse
- Energioverførsel til atmosfæren
- Lysudsendelse som “output”, vi kan se
Og netop fordi magnetfelter ikke kan ses direkte, er nordlys en usædvanligt god bro til at gøre feltbegrebet konkret.
Et historisk anker: Carrington-hændelsen (1859)
Når man taler om rumvejr, er det ofte nyttigt at have et historisk referencepunkt, der både er dramatisk og dokumenteret: den store geomagnetiske storm i september 1859, ofte kaldet Carrington-hændelsen. Stormen gav intense nordlys, som blev set meget langt mod syd, og den påvirkede datidens telegrafsystemer så kraftigt, at der opstod brande ved stationer, fordi strømme i telegrafledninger antændte papirbånd. (Encyclopedia Britannica)
Den historiske pointe er ikke “dommedag”, men perspektiv:
- I 1859 var samfundet langt mindre elektrificeret end i dag
- Alligevel kunne rumvejret skabe målbare tekniske problemer
- I dag er afhængigheden af el, satellitter og trådløs kommunikation langt større
Det giver en legitim faglig ramme for at tale om teknologi og beredskab uden at forlade naturfagsundervisningen.
Den smarteste undervisningsvinkel: fra “synlige feltlinjer” til “målbare data”
Hvis nordlysforløb nogle gange falder igennem, er det typisk fordi de ender som video, billeder og gode forklaringer, men uden elevens egen undersøgelse. Det kan du undgå ved at køre forløbet i to spor, der hele tiden spejler hinanden:
- Visualisering (hands-on): Eleverne ser, at magnetfelter har retning og struktur
- Måling (data): Eleverne måler feltets størrelse og retning som tal og grafer
Kombinationen giver progression fra intuition til dokumentation. Og det er præcis her, LabDidakts magnetprodukter og PASCO’s dataopsamlingsudstyr spiller godt sammen.
Gør magnetfelter synlige med enkle, robuste materialer
Magnetfeltsæt i 2D og 3D
Et meget effektivt startpunkt er et demonstrationssæt, hvor jernfilspåner er indstøbt i en olieopløsning i både en plade og en terning. Eleverne kan se magnetfeltlinjer i 2D og få en reel 3D-fornemmelse af feltets rumlige struktur. Produkt: “Magnetfeltsæt, 2D+3D” (produktlink). (LabDidakt)
Didaktisk fungerer det godt som “feltbegrebets døråbner”:
- Hvad betyder det, at feltlinjer er en model?
- Hvor er feltet stærkt/svagt (tæthed af linjer som fortolkning)?
- Hvad ændrer sig, når vi vender en magnet?
Kompasnåle og feltretning
Kompasnåle på fod er en enkel måde at gøre “retning” til noget eleverne kan undersøge systematisk. Produkt: “Kompasnål på fod (2 stk.)” (produktlink). (LabDidakt)
Eleverne kan fx:
- kortlægge feltretning omkring en stavmagnet
- diskutere støjkilder (metalborde, højttalere, kabler, armering i gulv)
Ferrofluid som 3D-visualisering
Ferrofluid er en stærk visuelt greb, fordi det danner 3D-mønstre i et magnetfelt og tydeliggør feltets retning. Det er ikke “måling”, men det er en effektiv måde at starte hypoteser på. Produkt: “Ferrofluid” (produktlink). (LabDidakt)
Fra “Jorden som magnet” til strøm og induktion
Nordlys handler om magnetfelter, men det gør klassisk elektromagnetisme også. Derfor er det oplagt at lade eleverne bygge bro fra magneter til strømme og induktion.
Spole, demo: magnetfelt i og omkring en spole
En demonstrationsspole, hvor man kan lægge små magnetnåle på en plade og sende strøm gennem spolen, gør skruereglen og feltretning konkret. Produkt: “Spole, demo” (produktlink). (LabDidakt)
Her får du en naturlig overgang til nordlys-fortællingen:
- strøm skaber magnetfelt
- magnetfelter kan styre ladede partikler (kvalitativt)
- ændringer i felter er centrale for induktion (på vej til “rumvejrets” påvirkning af elnet)
Dypnål/Oersteds apparat: hældningsvinkel og felt fra strømsløjfe
Hvis du vil give eleverne en tydelig kobling til Jordens magnetfelt som 3D-størrelse, er dypnålen stærk. Den kan bruges til at finde hældningsvinklen for Jordens magnetfelt og til at demonstrere, at en strømsløjfe producerer et magnetfelt. Produkt: “Dypnål/Oersteds Apparat” (produktlink). (LabDidakt)
Thompsons ring: induktion som “det, man husker”
Som lærer-demo er Thompsons ring et højdepunkt: et elektromagnetisk felt inducerer strømme i en aluminiumring, der skaber et modsat felt, og ringen “skubbes” op. Produkt: “Thompsons ring apparat” (produktlink). (LabDidakt)
Det giver en god bro til rumvejrsdelen:
- induktion er ikke kun et skolebegreb
- store, hurtige ændringer i Jordens magnetiske miljø kan skabe strømme i lange ledere (fx elnet) (Space Weather)
Gør det kvantitativt: mål magnetfeltet med PASCO
Når elever får lov at måle magnetfeltet og se grafer i realtid, flytter emnet sig fra “forklaring” til “undersøgelse”.
Trådløs magnetfeltsensor (PS-3221)
PASCO’s trådløse magnetfeltsensor kan måle magnetfeltet i tre akser og har to måleområder (±50 G og ±1300 G). Den understøtter Bluetooth og USB, logning og høj samplingsrate. (PASCO scientific)
På LabDidakt kan sensoren findes som “Magnetfeltsensor, trådløs” (produktlink). (LabDidakt)
I praksis kan sensoren bruges til elevnære dataøvelser, fx:
- feltstyrke som funktion af afstand til en stavmagnet
- sammenligning af felt i og omkring en spole ved forskellige strømme
- undersøgelse af støj/variation i klasselokalet (kritisk databehandling)
Software: SPARKvue og Capstone
PASCO’s software er lavet til, at elever kan indsamle data, lave grafer og analysere hurtigt. SPARKvue beskriver bl.a. enkel Bluetooth-parring og datavisning, og Capstone er den mere “lab-orienterede” løsning til analyse og opsætning. (PASCO scientific)
Rumvejret lige nu: sådan ser “varsling” ud i praksis
Når temaet er nordlys og solstorme, er det didaktisk stærkt at vise, at rumvejret faktisk overvåges og varsles. NOAA’s Space Weather Prediction Center (SWPC) beskriver fænomenet geomagnetiske storme og deres påvirkninger. (Space Weather)
SWPC udsender også løbende varsler, fx geomagnetiske storm watches baseret på observationer af coronale masseudkast (CME’er). (NOAA Space Weather Prediction Center)
Det giver en meget konkret “naturfag i samfundet”-vinkel:
- naturfænomener måles og modelleres
- varsling bruges til beslutninger hos infrastrukturaktører
- usikkerhed er en del af den videnskabelige virkelighed
Sådan rammesætter du temaet for lærere og elever
En praktisk, lærer-venlig måde at åbne forløbet på er at stille tre spørgsmål, som elever kan vende tilbage til undervejs:
- Hvad er det fysiske “styringssystem” bag nordlys?
- Hvilke data kan vi selv måle, som understøtter forklaringen?
- Hvorfor kan det samme fænomen både være smukt og problematisk for teknologi?
Du kan lade eleverne lave en kort hypotese i starten (5–7 linjer), og lade dem revidere den efter dataopsamlingen. Det er en enkel måde at gøre læring synlig.
Differentiering og fagligt niveau
Udskoling (fysik/kemi)
- Fokus på feltretning, poler, enkle feltlinjemodeller
- Data: simple grafer, sammenligning, “hvad ændrer sig når…?”
- Ekstra: teknologi-vinkel på GPS/satellitter som “infrastruktur”
STX/HTX (fysik)
- Fokus på vektorer/komponenter, 3D-målinger, trend og usikkerhed
- Data: regression (hvis relevant), støj, systematiske fejl
- Ekstra: induktion som mekanisme for påvirkning af elnet (kvalitativt eller kvantitativt afhængigt af niveau)
Praktiske tips, der gør forløbet robust
- Planlæg feltmålinger med bevidsthed om støj: armering, metalborde og kabler kan påvirke resultater.
- Brug visualisering først, måling bagefter. Eleverne får bedre dataforståelse, når de har et mentalt billede af feltet.
- Hold strømforsøg på sikker lavspænding og i velkendte skoleopsætninger. Spole-opstillinger er typisk mere “klasselokale-robuste” end forsøg, der kræver meget høj strøm.
Undervisningsforløb
Nordlys, magnetfelter og data (3–4 moduler)
Målgruppe og varighed
- Udskoling og STX/HTX (kan tilpasses)
- 3–4 moduler á 45–60 min
Læringsmål (forslag)
Eleverne kan:
- forklare nordlys som et resultat af magnetfelter, ladede partikler og energiomsætning
- visualisere og beskrive magnetfelters retning og struktur
- indsamle og fortolke magnetfeltdata og argumentere ud fra målinger
- forklare, hvorfor geomagnetiske storme kan påvirke teknologi (GNSS og elnet) (Space Weather)
Udstyr (produktlinks)
Visualisering og basis
- Magnetfeltsæt, 2D+3D (produktlink). (LabDidakt)
- Kompasnål på fod (2 stk.) (produktlink). (LabDidakt)
- Ferrofluid (produktlink). (LabDidakt)
- Stavmagnet, 10 cm (par) (produktlink). (LabDidakt)
- Svævende magneter på stang (produktlink). (LabDidakt)
Strøm og induktion
- Spole, demo (produktlink). (LabDidakt)
- Dypnål/Oersteds Apparat (produktlink). (LabDidakt)
- Thompsons ring apparat (produktlink). (LabDidakt)
Dataopsamling
- Magnetfeltsensor, trådløs (PS-3221) (produktlink). (LabDidakt)
- PASCO specifikationer og måleområder (baggrund). (PASCO scientific)
Modul 1: Nordlys som naturfænomen og teknologisk tema
- Kort intro: nordlys som tegn på solaktivitet og rumvejr
- Samtale: Hvilke systemer afhænger af GNSS/satellitter og stabil elforsyning? (Space Weather)
- Hypotese: “Hvad tror vi styrer, hvor nordlys opstår?”
Elevoutput: kort hypotese + 2–3 nøglebegreber
Modul 2: Visualisér magnetfeltet
- Magnetfeltsæt 2D+3D: feltlinjer, poler, symmetri (LabDidakt)
- Kompasnåle: retning omkring magnet, “magnetisk kort” af et område (LabDidakt)
- Ferrofluid som kort demo eller station (LabDidakt)
Elevoutput: foto/skitse + forklaring af feltretning
Modul 3: Strøm skaber felt, ændring giver induktion
- Spole-demo: skrueregel, felt i/omkring spole (LabDidakt)
- Dypnål/Oersted: jordfeltets hældning eller strømsløjfens felt (LabDidakt)
- Lærer-demo: Thompsons ring som induktions-”wow” (LabDidakt)
Elevoutput: skitse + forklaring af sammenhængen mellem strøm og felt
Modul 4: Mål og dokumentér med PASCO
- Mål B som funktion af afstand fra stavmagnet
- Mål felt i spole ved forskellige strømme (hvis opsætning tillader)
- Graf + konklusion + mindst én fejlkilde og én forbedring
Elevoutput: graf, kort rapport og refleksion
Hurtig evaluering
- Exit ticket: “Hvad styrer nordlys?” og “hvilke af vores målinger understøtter forklaringen?”
Den røde tråd i et eksperimentelt nordlysforløb
Fra “synlige feltlinjer” til “målbare data”
En enkel og effektiv struktur er at køre forløbet i to spor, der hele tiden spejler hinanden:
- Visualisering og intuition: Hvad “ligner” et felt, og hvordan opfører det sig?
- Måling og dokumentation: Hvad “er” feltet, når vi udtrykker det som tal og grafer?
Det er netop her, kombinationen af klassiske magnetprodukter og dataopsamling bliver stærk.
Hvorfor nordlys er en god “rammefortælling” til fysik/kemi
I praksis er der tre grunde til, at nordlys er et særligt stærkt undervisningstema:
1) Det gør magnetfelter konkrete
Magnetfelter er notorisk svære for elever, fordi de ikke kan ses direkte. Nordlys giver en naturlig bro: Magnetfeltet er “styringssystemet”, og nordlyset er det synlige output.
2) Det skaber en naturlig progression fra kvalitative til kvantitative undersøgelser
Elever kan starte med at se og mærke magnetisme, fortsætte til at visualisere feltlinjer, og derefter måle feltkomponenter med sensorer og arbejde med data og usikkerhed.
3) Det åbner for teknologiforståelse uden at blive dommedagsagtigt
