148 total views, 1 views today
(c) Anders Fongen, 2026
Litt om forfatteren: Anders Fongen var inntil nylig førsteamanuensis på Forsvarets Høgskole innen militær IKT og underviste i nettverk, distribusjon og nettverkssikkerhet. Hans seneste forskningprosjekt var innen fremtidens satelittsystemer. Han har vært lisensiert som LA6UIA siden 1993.
Hvordan formidle elektronikk og radioteknologi til barn og ungdom? Hverken barne- eller ungdomstrinnet i grunnskolen gir elevene noen god realfaglig innføring i elektromagnetisme, galvaniske elementer, forholdet mellom strøm og spenning, likestrøm/vekselstrøm m.m. Derimot er de, spesielt på barnetrinnet, fortsatt nysgjerrige på å leke, utforske, og mestre naturfaglige fenomener. Formidling av naturfag til en slik elevgruppe har derfor stor nytte av radioamatørenes egne praktiske erfaringer, eget radioutstyr og egne verktøy.
Det er de siste to årene blitt arrangert “teknologiaktiviteter” på sommerleirer for barn og ungdom i regi av KFUM/KFUK Vestfold og Telemark på Knattholmen, deres leirsted utenfor Sandefjord. Der kan deltakerne melde seg på aktiviteter etter egen interesse, båtliv, sport, dans, kunst, teknologi m.m.. Aktiviteten foregår over tre dager, 5 timer hver dag. Antall deltakere på teknologiaktiviteten varierer fra 4-6 avhengig av om det deltar en hjelpeleder. Begrenset kapasitet på eksperiment- og verkstedaktiviteter avgjør den øvre grensen på antall deltakere.
Leirene er delt i aldersgrupper: henholdsvis 8-11 år, og 12-15 år. De to aldersgruppene kan erfaringsmessig sammenlignes slik:
- Barnetrinnet (8-11 år) er preget av nysgjerrighet, lekeevne, utforskertrang, men har mindre interesse og evne for programmering.
- Ungdomstrinnet (12-15 år) er mer vant til skole, de fulgte veiledning bedre, men er mindre interessert i egen utforskning utover oppgavetekstene. Flere av ungdommene hadde erfaring med programmering i Scratch og MicroBit/MakeCode og styrte selv sin aktivitet for programutvikling.
Ingen av gruppene hadde noe forhold til de realfaglige temaene innen elektrisitet og radio, og fokuset ble satt på de absolutt grunnleggende prinsippene. Minst mulig teori, men læring gjennom egen eksperimentering og felles lek.
Temaene som ble behandlet
Her er en liste av temaer som deltakerne ble satt til å utforske:
- Magnetisme – hvordan en kompassnål påvirkes av en annen magnet
- Elektromagnetisme – hvordan en strømspole kan påvirke en kompassnål
- Elektromotor, dynamo – viser sammenhengen mellom magnetfelt og spole
- Galvanisme – lage spenning med elektrolytt+sink+kobber
- Likestrøm – batterier, polaritet, seriekopling, bruk av multimeter
- Vekselstrøm – bruk av signalgenerator, oscilloskop, høyttaler, radiomottaker
- Solcelleanlegg – praktisk oppkopling med ladekontroller
- UHF talesamband – utendørs leking med PMR radioer
- Morsesignaler – bygging av egen morsenøkkel, drilling på kommunikasjon
- Radiopeiling – leke gjemsel med APRS-lokalisering, bruk av RPO-utstyr
- Gjennomføring av QSO – VHFsamband via repeatere
- Programmering – koding i Scratch og MicroBit (MakeCode)
Av plasshensyn kan ikke gjennomgangen av alle temaene presenteres i detalj, generelt ble disse prinsippene fulgt:
- Instruktøren viser noen enkle eksperimenter, f.eks. hvordan en multimeter kan måle spenningen på et batteri, og barna får oppgaven med å skille brukbare batterier fra defekte. De finner selv ut at en elektromotor skifter retning når polariteten snus, og at seriekopling av “menneskelige” batterier (barna holder en sinkbit i den ene hånden og en kobberbit i den andre) gir summert spenning.
- Barna gis frihet til selvstendig utforskning i den grad man unngår fare for brann eller ødelagt utstyr.
- Utendørs aktiviteter med bevegelse og lek, f.eks. gjemsel med sambandsradioer.
- Barn liker “learning by doing”, ikke “learning by watching”. Vi lar dem selv gjøre alle tilkoplinger, betjeninger, innstillinger, avlesninger og observasjoner.
- Barn og ungdom har svak bakgrunn i matematikk og fysikk, kun de flinkeste kan gis beregningsoppgaver.
Noen utvalgte aktiviteter grundigere beskrevet
Her følger en grundigere bekrivelse av et utvalg av aktivitetene:
Leke gjemsel med sambandsradioer
Alle deltakerne får utdelt PMR-radioer innstilt på samme frekvens. En deltaker (eller et par) gjemmer seg, og resten av gruppen skal finne dem. De som gjemmer seg må svare på anrop og spørsmål om “hva de ser”, altså ikke hvor de er. Basert på slik informasjon kan de øvrige deltakerne organisere et søk. Læringsutbyttet av en slik lek er hvordan en sambandsprotokoll effektiviserer en samarbeidsoperasjon; etter noen runder med leken oppstår en forståelse at søkegruppen bør spre seg i terrenget, og utveksle korte og informative meldinger fremfor småprat og roping.
En variant av denne leken innebærer at den som gjemmer seg utstyres med en APRS-tracker, og søkegruppen utgjør både de som leter i terrenget, og en “kommandoplass” som har tilgang til et APRS posisjonskart (aprs.fi). Kommandoplassen gir opplysninger om trackerens posisjon, og “laget” organiserer sitt søk deretter. Dette skapte et annerledes sambandsmønster og gjorde mulig andre søketaktikker (f.eks. omringe gjemmestedet).
Eksperimenter med likestrøm
Deltakerne antas å ha beskjeden kunnskap om strøm og spenning, det være seg polaritet, leder/isolator, sikkerhet, magnetfelt, batterier. Å lade sin mobiltelefon gir dem liten innsikt utover det å “lagre” energi gjennom lading. Derfor ble det innredet et eksperimentbord med batterier, ledninger, elektromotorer/dynamoer, multimetere, galvaniske elementer og magneter. Etter litt veiledning og oppmuntring kan deltakerne selv eksperimentere med hvordan galvanisk element (sink, kobber og elektrolytt) påvirker en kompassnål, hvordan seriekoplede batterier gir høyere spenning, at en elektromotor også er en dynamo, at et 9v batteri kan antenne stålull. Barna utviste mye sunn nysgjerrighet og eksperimenterte med entusiasme, og kom stadig tilbake til dette bordet i de påfølgende dagene.
Utforsking av vekselstrøm
På forhånd ble det laget en enkel krets med to led-lamper koplet i parallell i motsatt retning, som kan indikere strømretningen. Denne kopler vi til en signalgenerator for å illustrere hvordan denne genererte spenning med skiftende retning. Deretter blir signalgeneratoren koplet til en høyttaler for å vise at lydsignaler overføres som vekselstrøm. Videre kopler vi til et oscilloskop for å vise hvordan signaler med høyere frekvens kan analyseres. Til slutt stiller vi signalfrekvensen til det maksimale (2 MHz) og kopler til en liten teleskopantenne, og registrerer signalet på en kortbølgeradio i andre enden av rommet. Slik blir sammenhengen mellom høyfrekvent vekselstrøm og radiobølger vist.
Oppkopling av solcelleanlegg
Solcelleanlegg er en hverdagslig ting som deltakerne har nytte av å kjenne til. Vi starter med et bilbatteri og forklarer hvordan det skiller seg fra mindre oppladbare batterier. Prinsippet for oppladbare batterier blir forklart, og deltakerne får øve seg på å måle spenningen på batteriet og kople til en bil-lader. Lading av batterier der det ikke er innlagt 220V krever andre strømkilder, og et solcellepanel blir brukt som et eksempel på en fornybar strømkilde. Deltakerne måler spenningen på solcellepanelet, og behovet for en ladekontroller blir forklart. Nå får alle deltakerne øve seg på sammenkopling av solcellepanel, ladekontroller, batteri og en radio som tjener som last. I tillegg er et to-veis amperemeter satt inn i batterikretsen for at lade/laste-strømmen kan avleses, noe som tydelig illustrerer både betydningen av godt sollys på solcellene, men også hvordan ladekontrolleren doserer ladestrømmen etter status på batteriet.
Bygging og trening med morsenøkler
Det finnes morsenøkler i byggesett, utformet av Torbjørn Skauli LA4ZCA og produsert med tilskudd fra Forskningsrådet. De er enkle å bygge, fungerer godt og har buzzer, batteri og kodetabell montert på samme brett. Alle klarer å bygge disse under litt veiledning, og veilederen kan lodde én enkel sammenkopling for stabilitetens skyld. Det er litt forbausende å observere den fascinasjon som morse vekker hos barn og unge.
Etter at nøklene er montert og testet, blir deltakerne drillet i morsealfabetet over flere korte økter, og vi kan også gå på HF-frekvensene og lytte litt til ekte morse-QSOer. Ved innøving av morsealfabetet blir det forsøkt å gjøre det rent “auditivt”, ikke ved å studere en trykt kodetabell. Grupper av beslektede bokstaver (EISH5, TMO0, AUV4, NDB6 osv.) blir innøvd kun med lyder, og deltakerne etter tur sender bokstaver selv for å øve på riktig rytme. De behersker 19-20 tegn av alfabetet etter kun en halv time. Deltakerne kan lettere øke tempoet senere dersom man assosierer rytmer med bokstaver, fremfor å visualisere signalene slik de er skrevet på papir.
Radiopeiling
For anledningen er RPO-utstyr fra Radioorientering Norge blitt utlånt til leiren, og dette benyttes på en forenklet måte for å gi deltakerne erfaring med mottakere egnet for radiopeiling. Kun én sender blir benyttet, og denne blir satt opp med kontinuerlig transmisjon (ikke i tidsintervaller). Senderen blir dessuten plassert slik at løypen dit er relativt lettgått. Deltakerne får opplæring i bruk av betjening av mottakerne, men ingen råd om søketeknikk. De går to og to i flere runder, og alle hittil har funnet senderen. Denne aktiviteten er godt egnet for å gi deltakerne en “teorifri” erfaring med antennekarakteristikk og radiobølgers retning/utbredelse.
Takeaway fra aktivitetsdagene
I tillegg til moro og adspredelse over aktivitetsdagene var det satt et mål om hva deltakerne skal ta med seg videre i form av innsikt og ferdigheter. Disse er:
- Bruk av multimeter til å måle likespenning og ledningsevne, for f.eks. identifisere et defekt batteri eller en ødelagt ledning.
- Oppkopling av solcellepanel med kontroller, solceller og batteri, og betydningen av godt sollys.
- Betydningen av tydelig tale og presise meldinger i en sambandsoperasjon.
- Varsomhet med strømkilder, spesielt store blyakkumulatorer og nettspenning.
- Betydning av robust terminering av ledninger, ved skruterminaler eller lodding.