Naturdagen - exkursion med Stellan Sunhede

Naturdagen med mycket gott och blandat var en givande bidrag till våra framtida yrken. Utomhuspedagogiken tilltalade alla våra sinnen till lärande och "även våra endorfiner". Det blev många nya begrepp på en gång och därför valde vi att notera dessa i ett gemensamt protokoll både för basgrupp 5 och 6 (öppnas med bifogade länken). Naturen kan bjuda på oändliga upplevelser både för barn och vuxna.

Tack Stellan för en lärorik och rolig dag, både i solskenet och spöregnet.

http://fc.his.se/~plus07evajo@fc.his.se/Naturdagen%20-pdf.pdf?FCItemID=S00326EF0

Bilder från Dalénium

De första bilderna här känner vi att de kan kopplas till vårt valda tema Luft.

Luftballongen rör sig upp och ner och badbollen är i luften för att konen under blåser luft när man sätter på den och då kan man vinkla den och badbollen håller sig i luftströmmens bana.


Här under kommer några bilder på pedagogen Pernilla när hon utför såpbubblor för förskolebarnen, och stänger in moln i en bubbla och när hon i slutet av dagen gör glass för oss med flytande kväve.


Sedan sist har vi några bilder på oss själva. Carina och Lina försöker dra en såpbubbla över sig och Sandra pumpar vatten så det bildas som en virvel i vattnet.

Vi testade även andra saker men dessa kan väl kopplas mest till vårt tema på sätt och vis.

Vårat besök på Dalénium

I fredags den 7:e maj var vi på Dalénium Science Center i Stenstorp. När vi kom dit fick vi först själva gå runt och titta på alla deras grejer man kunde testa på och experimentera med. Vi tyckte att allt var lockande och intresseväckande för både små och stora.

Den första gruppen som besökte Dalénium när vi var där var en grupp förskolebarn. De hade träffat Droppen innan besöket där och pratade lite vidare om honom. Efter det så blåste Pernilla (pedagogen på Dalénium) såpbubblor på olika sätt och med olika former. Först med små vanliga som man köper i affären. Men sen gjorde hon större och större med runda former. Hon blåste dock inte då utan drog in luft i bubblan. Barnen var fascinerade och tittade spänt på henne. Sen tog hon fram en stjärnform, vilket barnen trodde skulle bli stjärnor. Hon visade genom att dra in luft men barnen tyckte att man måste blåsa så blir det stjärnform på bubblan. Hon blåste men det blev bara runda. Sen visade hon även med en fyrkant och trekant i tredimensionella former, men till alla barns förtjusning och förvåning blev alla bubblor runda såpbubblor. Hon fångade även små bubblor i en stor bubbla. Under tiden såg barnen färger i bubblorna också.

Sedan visade Pernilla med vatten och kolsyreis att det bildas en gas så att det blev moln och barnen fick känna på det. Hon gjorde sedan en bubbla som samlade in molnet. Det tyckte både vi i gruppen och barnen som var där var häftigt. Sen fick barnen själva upptäcka och leka med de olika sakerna som Dalénium har att erbjuda i sin utställning.

Efter lunch kom en ny grupp med en högre ålder än den förra gruppen. Då kom elever från Volvogymnasiet dit. Hon visade för killarna (det var bara killar i den klassen) det som de visade oss med vatten och kolsyreis när de informerade om Dalénium på Högskolan för oss. Sedan prata Pernilla med dem och fråga om de visste vad luft innehöll för några ämnen. Vi kände då att vi kunde det eftersom vi fördjupat oss kring luft. Eleverna var mycket intresserade av det Pernilla pratade om samt av de experiment hon visade.

Under denna tid pratade de också om flytande kväve, att det är -196 grader kallt och kolsyreisen är -78 grader kallt. I kvävet stoppade Pernilla ner en latexhandske, efter tre sekunder tog hon upp den och då var kunde hon trasa sönder den eftersom den blivit så spröd av kylan. När hon prata om luften blåste hon upp en ballong med syre, kväve och koldioxid, den stoppade hon sedan också i det flytande kvävet. Gasen i ballongen krymper när det blir kallt och sedan när hon tog upp den så värms den upp igen och den fylls igen med luft.

När alla gått hem fick vi innan vi pratade om de olika uppgifterna vi hade i uppgift att tänka på under dagen se hur de gjorde glass, exempelvis på barnkalas med glasshow. Hon vispade ihop ägg, grädde och socker. Det får man egentligen sedan ställa in i frysen ett dygn för att det ska bli hårt. Men här använde hon flytande kväve och vispade ihop så glassen fick en mjukglass liknande konsistens. Man kände sig lite tveksam först att smaka när man visste vad det var i men det smakade jättebra.

Vi tycker att dagen var mycket lyckad :)


(Lite bilder från besöket kommer snart)

Ädelgaser

Ädelgaserna är sex till antalet:
• helium
• neon
• argon
• krypton
• xenon
• radon

Dessa gaser är reaktionströga på grund av att deras yttre elektronskals s- och p- orbitaler är helt fyllda. Andra gaser så som kväve, väte, syre och flour är tvåatomiga, men ädelgaser är enatomiga. Detta är en av grunderna till att kväve, väte, syre och flour inte kan vara ädelgaser. Man kan finna alla ädelgaser i jordens atmosfär. Ädelgaser är färg- och luktlösa och deras kokpunkter är mycket låga, men ju tyngre ädelgaserna är desto högre är kokpunkten. Vid temperaturer nära nollpunkten uppvisar helium fysikaliska egenskaper.

Ädelgasernas löslighet i vatten ökar med atomvikten och lösligheten för radon är störst. Ädelgaserna är sällsynta på jorden, men de lättaste är vanliga i kosmos. Det som är speciellt med dessa ädelgaser är också att de är icke-metalliska grundämnen.

Ädelgaser gillar inte att reagera med andra ämnen. De har r åtta elektroner i skalet längst ut vilket alla andra ämnen också vill ha. Därför bildar dessa ämnen kemiska föreningar med andra ämnen för att få det, men det gör alltså inte ädelgaser. Man kan säga att de är nöjda som de är.

Helium
Genom en fusion av väteatomer i stjärnor bildas helium och efter väte är helium det vanligaste grundämnet i universum. Man tror att det mesta heliumet bildades vid universums uppkomst. Man kan erhålla helium ur naturgas i några stater i USA, bland annat Texas och Oklahoma. Det finns även naturgaskällor ibland annat Canada och Polen där helium utvinns. Helium används bland annat till luftballonger, så kallade gasballonger. Helium har den lägsta kokpunkten av alla grundämnen, och endast vid högt tryck kan helium fås att övergå i fast form. Det är även en ogiftig gas då människor ibland andas in den och får en kalle anka liknande röst.

Neon
Neon är betydligt vanligare i universum än på jorden. Ur gaser från varma källor i vulkaniska trakter kan man dock finna halter av neon på ca 1,2 % tillsammans med helium. Trots att neon är vanligare i universum än på jorden uppskattas mängde till 65 miljarder ton här på jorden. Neon är ca 30% lättare än luft vid samma tryck och temperatur. Neon används bland annat i lysrör, neonlysrör som finns i olika färger.

Argon
Argon är den vanligaste av alla ädelgaser och den utgör ca 0,93% av atmosfärens volym vid jordytan. Världsproduktionen av argon är ca 700 000 ton. Argon kan bland annat användas som skyddsgas på kemiska laboratorier och en liten del används för fyllning av glödlampor. Det används också ibland som förpackningsgas i livsmedel.

Xenon
Xenon är den mest sällsynta av ädelgaserna, men man kan finna spår av denna i naturgaser även om halterna i jordskorpan är mycket låga. Xenon används vid fyllning av glödlampor, i xenonlampor kan glödtråden ökas till över 2500 grader Celsius. Xenon är 4,8 gånger tyngre än luft vid samma temperatur och tryck och i frusen form är gasen vit.

Krypton
Det finns spår av krypton i naturgas, men den är väldigt sällsynt, volymhalten i atmosfären är bara ca en miljondel. Världsproduktionen är bara ca 8 ton per år. Man använder krypton vid fyllning av speciallampor inom lasertekniken. Krypton är cirka tre gånger tyngre än luft vid samma temperatur och tryck. Krypton kokar vid 152,3 grader Celsius och smälter vid -156,6 grader Celsius.

Radon
Radon är den tyngsta gasen av alla ädelgaser. Den finns också endast i mycket låga halter i naturen. Vid ett vulkanutbrott kan höga halter radon frigöras vilket kan vara hälsovådligt. Att bo i så kallade radonhus kan medföra en ökad risk att drabbas av cancer, men det finns mer eller mindre i alla byggnader. Det finns också en samverkanseffekt mellan radon och tobaksrökning vilket innebär att de flesta fallen lungcancer från radon inträffar bland rökare. Radongasen är också radioaktiv.

Varför är koldioxid ingen ädelgas?
Koldioxid är inget grundämne, utan en gas vars molekyl består av en kolatom och två syreatomer.

Koldioxid är heller ingen ädelgas då den har en grundläggande biologisk betydelse, i vår kropp är koldioxid en restprodukt som bildas vid cellandningen och med hjälp av fotosyntesen omvandlar växterna koldioxid och vatten till sockerarter. Koldioxid spelar en viktig roll för jordens klimat och har många industriella tillämpningar. Den är också viktig på jorden för oss människor.

Källa:
Nationalencyklopedin och Wikipedia

Sammanfattning - Luft

Luft - Skola och förskola

Detta är de mål som vi tänkt fokusera på till vår lektion om luft väger någonting.

Skolan
Lpo94 - känner till och förstår grundläggande begrepp och sammanhang inom det naturvetenskapliga, tekniska, samhällsvetenskapliga och humanistiska kunskapsområdena

Kursplan för naturorienterade ämnen - kunna utföra enkla systematiska observationer och experiment samt jämföra sina förutsägelser med resultatet

Konkret mål - Eleverna ska få kunskap om att luft väger någonting genom vårt valda experiment

Utifrån vårt valda tema luft har vi valt att undersöka mer om luft väger någonting. Utifrån det har vi valt ett experiment för att visa för eleverna om luft väger. Det går ut på att vi har en vanlig blompinne och i varje ände placerar vi en ballong. Först är ballongerna inte uppblåsta och väger då inget, lika mycket. Sen blåser vi upp en för att se om det väger och det ska bli svaret att den uppblåsta ballongen väger mer än den som inte är uppblåst. När vi pratat om experimentet tänkte vi att eleverna själva ska få förklara vad som hände och varför det hände genom att rita och skriva.

Förskolan
Vi gör samma experiment här för att visa barnen. Och låter även dem bara rita vad som hände med ballongerna. När experimentet får de ställa frågor och vi kan ställa frågor till barnen, exempelvis; varför tror ni detta händer så med ballongerna?

Lpfö98 - utvecklar förståelse för sin egen delaktighet (...) för enkla naturvetenskapliga fenomen (...)

Konkret mål - barnen ska få en förståelse för att luft väger någonting

Nu gäller det bara att se om detta fungerar, men det hoppas vi på.

Ämnesdidaktik
Läraren ska ha ett kontinuerligt didaktisk tänkande och alltid utgå från punkterna: vad, hur, varför, vem? Ämnesbegreppen finns och är alltid centrala för ämnet och det är därför viktigt att eleverna får koll på dem. Annars leder undervisningen ingen vart om eleverna inte får en grundläggande förståelse för begreppen kopplat till ämnet. ”Vi måste känna till vad som är karaktäristiskt för vårt ämnesområde, vi måste veta lite om vad som skiljer det från andra ämnesområden och var det finns likheter. Vi måste därför göra en rad urval i det enorma material som våra ämnen representerar” (Sjöberg, s.35, 2005). Vad, hur, varför, vem?

Ämnesteori
Teoretiska kunskaper inom specifikt ämne som sedan ska anpassas till undervisningen. Läraren måste behärska innehållet på ett sätt som är meningsfullt för eleverna.

Energi
Väder och vind
När man pratar om väder tänker man nog mest på sol, regn, snö och så vidare. Inom väder tillkommer bland annat moln, men innebär även luftens fysiska egenskaper som till exempel fuktighet, tryck, temperatur och vindens rörelse (Nationalencyklopedin).
Vinden är olika kraftig som jag nämnt tidigare och orsaken till dess tryckskillnader är temperaturskillnaderna som vi har (Nationalencyklopedin).

Varmluft/kalluft
Enligt 118100.se är det mer syre i kall luft än i varm luft och kall luft tar mindre plats än varm luft. Varm luft har större rörelseenergi vilket gör att avståndet mellan molekylerna är större. Detta gör att en mängd varm luft väger mindre än samma mängd kall luft. Eftersom den varma luften väger mindre än omgivande luft kommer denna att stiga uppåt (fy.chalmers.se)

Vind och lufttryck
I boken "Rut och Knut tittar ut på väder" (Danielsson, Ollmark, Wirsén och Wänblad, 2003) skriver de om bland annat vindar. I luften runt omkring oss finns tät luft som innehåller massa partiklar och tunn luft som då inte innehåller alls många partiklar. Det är när den täta luften drar sig mot den tunna luften som det uppstår vindar. Vindar finns av olika slag och styrka; svag vind, måttlig vind, frisk vind, hård vind, storm och upp till orkan.

Luften kan också benämnas som smhi gör, att luften har högt tryck och lågt tryck och det är när dessa möts som det bildas vindar. Det är just skillnaden i lufttrycket som gör att de rör på sig och blandar sig med varandra. Lufttrycket påverkas av dels solens strålning och jordens rotation.

Materia
Vad innehåller luft?
Enligt SMHI består luft av cirka 21% syre och 78% kväve. I Barnens stora lexikon (Bonnier Carlsen Bokförlag AB 2005) får vi också veta att resterande del av luften består av ädelgaser, koldioxid och vattenånga. Vidare förklarar de (i Barnens stora lexikon) att luften också behåller en del av värmen från solen samt att det i i luften bildas moln som ger regn och snö.

Väger luft?
Enligt SMHI mäter man luftfuktigheten i luft. Varm luft är lättare än kall luft. SMHI skriver att den relativa luftfuktigheten är ofta hög på vintern och oftast lägre på sommardagarna då luften kan innehålla mycket mer vatten än på vintern. Den absoluta fuktigheten är låg på vintern och hög på sommaren. Ju torrare luften är desto lägre blir daggpunkten.

Densitet
Enligt Nationalencyklopedin är densitet en fysikalisk term som anger massan per volym för ett ämne, det vill säga att det talar om hur lätt eller tungt ett ämne är.

Enligt aftonbladet.se förändras inte luftens densitet speciellt mycket. Densitetet påverkas av dels av lufttryck och dels av temperatur. När det är lågtryck är det tunnare luft vilket innebär lägre densitet, men detta kompenseras av att luften i lågtryck är kallare och kall luft har högre densitet. När solen värmer upp luften rör sig molekylerna snabbare och gasen utvidgas, luften blir alltså tunnare och lägre densitet. En solig vinterdag kan det alltså vara både högtryck och kall luft, vilket ger luften en högre densitet.

Liv
Andning
Kroppen behöver syret som finns i luften och det får vi genom att andas med våra båda lungor. Lungorna lämnar syre till blodet som pumpas runt i kroppen och för ut syret till kroppens olika delar. På tillbakavägen tar blodet med sig koldioxid och lämnar det till lungorna som skickar ut det med utandningsluften. (Barnens stora lexikon, Bonnier Carlsen Bokförlag AB 2005) . Andning har sedan mycket länge förknippats med själva livet (http://ne.se.persefone.his.se/lang/andning).

Ett andetag innehåller cirka en halvliter luft och var tar cirka 12 andetag per minut eller 20 000 andetag per dygn. Vi människor kan överleva mer än en månad utan mat, upp till tio dagar utan vatten, men endast 4-5 minuter utan att andas (http://www.sli.se)

Teknik
Flygplan
En flygkropp bärs upp av vingar som alstrar lyftkraft. Utformningen av ett flygplan ser olika ut beroende på vilket ändamål planet ska fylla och vilka egenskaper som önskas. Avgörande för utformningen är vid vilken fart man önskar flyga. En lång smal vinge är optimal vid låga farter. När farten börjar närma sig ljudfarten börjar luften uppföra sig annorlunda, luftmotståndet ökar kraftigt och man får stabilitetsstörningar. Det optimala är då att ge vingen en pilform och att göra kroppen slank. Om farterna är högre än ljudets måste vingen göras kortare och bredare och med en stor svepning av framkanten

Luftballong
Lyftkraften hos en luftballong kommer från en gas som är lättare än den omgivande luften, oftast varmluft, vätgas eller helium.
En varmluftsballong är fylld med som värmts till 100 grader Celsius. Den är värmd med en brännare, vanligen med propan som bränsle och med en effekt av några tusen kW. Flyghöjden hos en varmluftsballong regleras med temperaturen.
Gasballonger är vanligen fyllda med vätgas eller helium och för att reglera flyghöjden släpps gas ut. Man kan också göra sig av med ballast som består av vatten eller sand. Gasballonger är öppna nedtill för att gasen ska kunna expandera då ballongen stiger.

Vindkraftverk
På Wikipedia kunde jag hitta lite information om vindkraftverk. Vindkraftverk är en maskinkonstruktion som omvandlar kinetisk energi ur vinden till elektricitet och betecknas som en producent av så kallad förnybar energi. Vindkraftverkets enda energitillförsel utgörs av vinden och kan därför inte utnyttja lagrad energi, vilket gör att det måste stöttas av andra typer av lagringssystem för att kunna fungera som en del i ett större elförsörjningssystem, exempelvis elelement. Med ny teknik finns den teoretiska möjligheten att i en framtid kunna lagra utvunnen vindkraftenergi i batterier.

Luftvärmepump
En luftvärmepump tar sin energi från den kringliggande luften utanför huset. Den använder en eller flera fläktar som värmer upp ett köldmedium. Detta köldmedium som har värts upp överför värmen till husets vattenburna värmesystem.
http://www.energiportalen.se/luft-luftvaermepump-25776.asp

Diskussionsseminarium 3/5 Arbetsplaner i naturvetenskap och teknik

Vår arbetsplansanalys och diskussion utgår endast från skolans arbetsplaner, pga. att förskolorna, där vi har våra fältstudier, inte hade utarbetat några specifika arbetsplaner med anknytning till naturvetenskap och teknik. Deras verksamhet följer Lpfö 98.

Vi började seminariet med att diskutera och jämföra hur arbetsplanerna för ämnet naturvetenskap var konstruerade och hur skolverksamheterna har valt att bryta ner och förtydliga målen som ska uppnås i skolår 5 (ev. åk 6).

Arbetsplanerna skiljer sig i upplägg och hur skolorna har valt att strukturera dem. Vi upptäckte en likhet då vi såg att skolverksamheterna har valt att konkretisera ämnet naturvetenskap till fysik, biologi, kemi och teknik och anpassa strävansmål och uppnåendemål efter varje område i enighet med var kursplaner förespråkar.

I en av arbetsplanerna noterade vi ett avsnitt där skolverksamheten har framställt ett arbetssätt där läraren ska utvärdera eleverna utifrån genomfört arbetsområde inom naturvetenskapen. Det saknade vi konkret i de andra arbetsplanerna. Den exemplifierar kriteriefrågor som skulle vara användbara för att utvärdera elevernas lärande.

Alla arbetsplaner lägger vikten av att ha en koppling mellan teori och praktik där barn och elever ges möjlighet att utforska och experimentera gemensamt eller på egen hand. Vi ser det som ett positivt arbetssätt för då tror vi att barn och eleverna får en tydligare förståelse för sitt eget lärande (Sjöberg 2000).
I en av arbetsplanerna noterade vi att den fokuserade mycket på lärarperspektivet, hur och vad läraren kan arbeta med eleverna inom respektive område. De andra arbetsplanerna hade också fokus på lärareperspektiv men inte lika mycket utan hade större fokus på elevperspektivet då det t.ex. stod att ”eleverna får experimentera, göra egna mätningar och observationer”.

Arbetsplanerna hade liknande produkt- och processbeskrivning då produkten t.ex. kunde vara att eleverna ska redogöra och berätta om ”arter, olika samband och redogöra för olika livscykler inom ämnet biologi”. Arbetsplanerna hade vid sidan om då framställt en processbeskrivning för hur elever kan arbeta eller laborera för att uppnå målen. En av arbetsplanerna hade en konkret anknytning till elevers förståelse för den erövrade kunskapen, det vill säga kunskapsanvändningen i samhällslivet.

Vi upptäckte att arbetsplanerna i åtanke har både historiskt och etiskt perspektiv i den naturvetenskapliga undervisningen.