Det här examensarbetet beskriver utvecklingen av ett digitalt läromedel i form av en simulering som visualiserar stående vågor i en pipa. Syftet med arbetet har varit att skapa ett verktyg som fysiklärare kan använda i undervisningen för att hjälpa elever förstå den mikroskopiska rörelsen hos luftmolekyler, och hur denna kopplas till de klassiska sinusformade representationerna. Arbetet har sin utgångspunkt i iakttagelser från verksamhetsförlagd utbildning (VFU) och en analys av befintliga läromedel och digitala resurser. Flera studier pekar på att visuella simuleringar kan stärka elevernas begreppsförståelse, särskilt inom områden som traditionellt upplevs som abstrakta. Samtidigt visar forskning att felaktiga eller förenklade visualiseringar kan förstärka missuppfattningar, vilket ställer höga krav på hur sådana verktyg utvecklas. Simuleringen utvecklades utifrån en analys av befintliga läromedel och forskningsstudier om visuella representationer i fysikundervisning. Arbetet bestod i att designa och programmera ett verktyg som visualiserar luftmolekylers longitudinella rörelse i en pipa, samtidigt som en transversell sinusvåg visas parallellt. Genom att kombinera aspekter av animation, simulering och modellering utvecklades ett program, med möjlighet att justera parametrar som pipans ändar (öppen eller sluten) samt vilken överton som visas. Utvecklingsprocessen styrdes av didaktiska överväganden och syftade till att skapa en tydlig och användbar visualisering som kan komplettera traditionell undervisning. Programmet som tagits fram kan ses som ett komplement till traditionella läromedel, med potential att öka elevens förståelse. För att underlätta att få in programmet i klassrummet så har även en lärarhandledning utvecklats, som läraren kan ta stöd av för att få ut så mycket som möjligt av programmet.

This degree project describes the development of a digital teaching tool in the form of a simulation that visualizes standing waves in a pipe. The aim of the project has been to create a resource that physics teachers can use in their lessons to help students understand the microscopic motion of air molecules, and how this motion relates to the classical sinusoidal representations. The work is based on observations from school-based teacher training and an analysis of existing teaching materials and digital resources. Several studies indicate that visual simulations can strengthen students' conceptual understanding, especially in areas that are traditionally perceived as abstract. At the same time, research shows that inaccurate or oversimplified visualizations can reinforce misconceptions, which places high demands on how such tools are designed. The simulation was developed based on an analysis of current educational materials and research on visual representations in physics education. The work involved designing and programming a tool that visualizes the longitudinal motion of air molecules inside a pipe, while simultaneously displaying a transverse sinusoidal wave. By combining elements of animation, simulation, and modeling, a program was developed that allows users to adjust parameters such as the pipe’s end conditions (open or closed) and the overtone displayed. The design process was guided by didactic considerations and aimed at creating a clear and usable visualization to complement traditional teaching. The resulting program can be seen as a complement to conventional teaching materials, with the potential to enhance student understanding. To support classroom implementation, a teacher’s guide was also developed to help educators get the most out of the simulation.