Fælles Mål 2009 - Fysik/kemi

Faghæfte 16

Eksempler på undervisningsforløb

Astronomi, 7. klasse

Nøgleord: Big Bang – Jorden – Solsystemet – Universet
Tid: ca. 6 uger

Eleverne får i en spændende fortællende form, støttet af billeder og modeller – hentet fra forskellige hjemmesider – introduceret den moderne teori om universets skabelse. Fortællingen fremprovokerer et utal af spørgsmål, som samles sammen på tavlen. Fx af typen: Hvad er der udenfor? Hvad var der før Big Bang? Er universet uendeligt, når det også udvider sig? Hvor ved man det fra? Og hvad så med Bibelen? Hvor langt kan man se ud i universet?

Nogle af spørgsmålene lader sig besvare, andre ikke, men det er jo en del af videnskabens væsen!

Eleverne bliver i grupper sat på forskellige opgaver med hjælp af ressourcer fra internettet (leksika, astrofysiske hjemmesider osv.) Det kunne fx dreje sig om Bibelens skabelsesmyte, den oldnordiske skabelsesmyte, en tidsakse fra Big Bang til nu (der både fortæller om de første sekunder efter Big Bang, og som viser, hvornår vores eget solsystem og herunder Jorden blev dannet), fortælling om hvad galakser er (og hvad de består af – herunder vores egen galakse, Mælkevejen)?

De forskellige grupper formidler og diskuterer deres arbejde i klassen.

Senere tager man mere konkret fat på vores eget solsystem, herunder teorier om, hvordan Jorden og de andre planeter er dannet. Der arbejdes kvalitativt med de gravitationskræfter, der holder planeterne i baner om Solen. Og man ser på modeller af planetsystemet.

Med udgangspunkt i Jordens rotationsakse, egenrotation og rotation omkring Solen, arbejdes der med dag/nat, årstider osv. I arbejdet indgår modeller og simuleringer på nettet.

Eleverne får opgaver i grupper om nogle af de andre planeter og om Månen. Fx beskrivelse af deres størrelse, hvad de består af, afstand fra solen, omløbstid, temperatur, billeder, rejsetid derudtil med alm. raketfart osv. Det hele samles i en udstilling.

Tidligere tiders forestillinger om rummet bliver genstand for et par timers undervisning, herunder Ptolemæus (Jorden som universets centrum), Kopernikus (Solen som universets centrum) til nutidens forestillinger om universet. Observationsmetoder gennem tiderne – herunder opdagelsen af kikkerten – indgår i arbejdet.

I fællesskab med matematik laves der udkast og beregninger til en planetsti, som evt. senere skal anlægges i en park i nærheden. Her skal astronomiske afstande omsættes til alm. gangafstand.

Gennem dette forløb dækkes en lang række trinmål, bl.a.:

  • kende jordens og månens bevægelser og nogle af de virkninger, der kan iagttages på jorden, herunder årstider, tidevand og sol- og måneformørkelser
  • kende nutidens forestilling om solsystemets opbygning
  • kende nogle af fortidens forestillinger om universets opbygning
  • formulere spørgsmål og indsamle relevante data
  • anvende it-teknologi til informationssøgning, dataopsamling, kommunikation og formidling. (fælles med biologi og geografi)
Energiproblematik, 8. klasse

Nøgleord: energiforsyning – nyttevirkning – energikvalitet – global opvarmning –
Ca. 8 ugers
Emnet kan evt. behandles i samarbejde med biologi og geografi.

På 8. årgang har eleverne et tværfagligt forløb om energi med geografi og biologi.

I fysik arbejdes som intro med energi og energiomsætninger. Dernæst skal eleverne præsenteres for den primære leverandør til energiproduktionen i Danmark – kul, olie og gas – og se på, hvilke fordele og ulemper der er i denne produktionsform. Eleverne skal opnå en viden om, at der ved denne energiforsyning ofte produceres stoffer og varme, der påvirker miljøet. Eleverne kan lave forsøg med afbrænding af forskellige materialer og påvise indhold af kuldioxid og evt. svovldioxid. Ligeledes kan man lave forsøg med syreregn og diskutere den sure nedbørs påvirkning af miljøet.

Desuden arbejdes der med begreberne nyttevirkning og tab i energikvalitet.

Eleverne præsenteres dernæst for forskellige forskeres udtalelser omkring global opvarmning samt de mulige konsekvenser af CO2-udledningen. Der lægges op til debat, hvor eleverne bliver bedt om at forberede sig på forskellige holdninger, som de kan bruge i en paneldiskussion.

Næste del af forløbet er en emneuge, hvor eleverne får 25 lektioner til at arbejde med en alternativ energikilde. (Kunne som alternativ foregå i de respektive fag over 5 uger.)

Eleverne skal vælge sig ind på en energikilde som repræsenterer “lagret og omsat solenergi”, fx vandkraft, bølgekraft, vindkraft eller biobrændsler. De skal lave forsøg, der kan supplere deres informationssøgning om, hvordan energikilden fungerer. Desuden skal de undersøge, om der er miljømæssige gener ved den produktionsform, samt begrunde, hvor i verden det vil være oplagt at placere deres energikilde.

Eleverne opfordres til at besøge lokaliteter, som anvender solceller/solfangere, vindenergi eller biomasse, for at kunne supplere den viden, de har indhentet fra bøger, internettet og leverandørmaterialer. Ugen sluttes af med, at hver gruppe fremlægger deres forsøg, data og konklusioner samt udleverer et informationsmateriale – fx en folder – om deres energikilde.

Gennem dette forløb dækkes en lang række trinmål, bl.a.:

  • beskrive og forklare eksempler på energiomsætninger
  • give eksempler på, at der ved energiforsyning ofte produceres stoffer og varme, der påvirker miljøet
  • kende fordele og ulemper ved udnyttelsen af forskellige energikilder
  • gøre rede for energiomsætninger, nyttevirkning og tab i energikvalitet i forbindelse med samfundets elektriske energiforsyning og brug af solceller, solfangere, biogas og brændselsceller
  • forklare, hvordan indgreb i naturens stofkredsløb kan påvirke miljøet, herunder anvendelse af fossilt brændsel
  • beskrive, hvorledes anvendelse af råstoffer eller materialer kan påvirke ressourceforbrug, miljø og affaldsmængde, herunder kul, plast og træ
  • give eksempler og forklaringer på, hvordan energiproduktion kan ske på bæredygtig måde i forskellige dele af verden (fælles med geografi)
  • vurdere anvendelser af naturgrundlaget i perspektivet for bæredygtig udvikling og de interessemodsætninger, der knytter sig hertil (fælles med biologi og geografi)
  • anvende it-teknologi til informationssøgning, dataopsamling, kommunikation og formidling (fælles med biologi og geografi)
  • beskrive vigtige forhold, der har indflydelse på vejr og klima, herunder menneskelige aktiviteter (fælles med geografi).
Kulhydratforløb, 8. klasse

Nøgleord: kemisk produktion – molekylmodeller – ernæring – enzymer
Tid: ca. 10 uger
Emnet kan evt. behandles i samarbejde med biologi og geografi.

Menneskets udnyttelse af forskellige planters indhold af sødestoffer har en lang historie. Sakkaroses naturlige forekomst i sukkerroer og sukkerrør har i mange år været kendt og udnyttet som sødemiddel. I dag bruges det også til mange andre formål, fx til konservering og som råprodukt til fremstilling af ethanol (alkohol).

Nutidens sukkerforbrug har for nogen medført sundhedsmæssige konsekvenser, og eleverne kan med udgangspunkt i deres egen livsstil deltage i dette forløb.

Et forløb omkring sukker kan tage udgangspunkt i landbrugsproduktet sukkerroer og roefabrikkens udvinding af sukker. Landbrug med roeproduktion i nærmiljøet eller internettet kan hjælpe eleverne i gang med informationssøgning om industriel sukkerfremstilling. Eleverne kan herefter i laboratoriet selv gå i gang med at udvinde sukker af sukkerroer. Eleverne udtrækker sukker fra roerne og inddamper tyndsaften til fast sukker. Der kan også arbejdes videre med fremstilling af alkohol ud fra tyndsaften. Dette gøres ved at tilsætte gær til tyndsaften og en gæringsproces danner ethanol og kuldioxid. Eleverne kan så beregne alkoholprocenten.

Industrien fremstiller sukker ved fx at spalte polysakkarider til monosakkarider. Det gøres ved hjælp af enzymer. Eleverne kan i laboratoriet efterligne industrien på dette område. Desuden kan menneskets fordøjelsesapparat i samarbejde med biologi inddrages.

I arbejdet med den organiske kemi kan der med stor fordel anvendes atommodeller, som eleverne selv kan konstruere molekyler ud fra.

Molekylearbejdet kan tage udgangspunkt i monosakkarider, disakkarider og polysakkarider og der arbejdes videre med alkaner og alkener m.m. i forhold til molekylestrukturer og navngivning.

I forbindelse med arbejdet med sukker og ethanol kan der bruges forskellige perspektiver:

børn og unges livsstil i Danmark i forhold til mad og alkoholindtag

anvendelse af ethanol som brændstof til biler – herunder klimaproblematik.

Forløbet kan tilrettelægges i forhold til 8. klasse og gennemføres over en periode på 9-10 uger á 2 lektioner, eventuelt med opstart ved roekampagnens start i efteråret.

Arbejdsformen kan variere mellem klasseundervisning, gruppearbejde af teoretisk, praktisk eller skriftligt karakter.

Forløbet vil kunne dække følgende trinmål:

  • beskrive nogle grundstoffer og kemiske forbindelser, der har betydning for liv eller hverdag
  • kende enkle modeller, herunder forestillingen om, at stof er opbygget af partikler
  • beskrive og forklare energioverførsel, herunder elektrisk energioverførsel
  • gøre rede for hovedtræk ved fotosyntese og respiration, herunder disse processers grundlæggende betydning i økosystemer
  • beskrive hovedtræk af vands og kulstofs kredsløb i naturen
  • kende eksempler på produktionsprocesser og deres delprocesser, herunder gæring.
  • kende fordele og ulemper ved udnyttelsen af forskellige energikilder
  • forklare fødens sammensætning, dens energiindhold og sundhedsmæssige betydning, herunder proteiner, kulhydrater og fedtstoffer.

Forløbet kan med stor fordel tilrettelægges sammen med biologi og geografi. Biologi kan inddrages i forhold til planternes fotosyntese, menneskets energibehov, sundhed og livsstil i forhold til mad og alkohol. Geografi kan inddrages i forhold til roefabrikkernes samfundsbetydning tidligere og i dag.

Hudpleje, 9. klasse

Nøgleord: kemisk produktion – faglig læsning – sundhed/kropspleje – modeller
Tid: ca. 8 uger
Emnet kan evt. behandles i samarbejde med biologi.

Ifølge reklamerne er der næsten ingen grænser for ens velvære, blot man benytter de rigtige kropsplejemidler. Der er cremer, der fjerner rynker, og får os til at se mange år yngre ud, der er shampooer, der næsten kan få håret til at lyse i mørke, der er sæber, der får os til at føle os som nyfødte, der er bodylotioner, der trænger dybt ind i huden og fjerner selv muskelsmerter osv. Læser man på varedeklarationen på alle disse præparater, bliver man ofte ikke meget klogere. Enten er fortegnelsen så kortfattet, at der ingen reelle oplysninger er, eller også er den så omfattende og med et ordvalg, der er så uforståeligt, at mange opgiver at finde ud af, hvad det er, de plejer deres krop med, og i stedet hengiver sig til tro på, at producenterne er reelle. Det er der formodentlig heller ikke tvivl om, at de er, men det kunne måske være godt at have et lille kendskab til, hvad grundelementerne i disse produkter består af, og hvilke kemiske processer der danner grundlag for produktionen.

I 9. klasse kan der arbejdes med et emne om kemien bag kropsplejemidler.

Der kan fokuseres på sæbe, dels på produktion, dels på kemien bag sæben – syre/base reaktion – og på den fysik og kemi, der ligger i brugen.

Produktion og anvendelse af bodylotion er et område, der ligner sæbe en del, men også indeholder forskelle. Ligheden ligger i fremstillingsmetoden – fedtfase/vandfase – mens forskellen ligger i anvendelsen af produktet. Der kan i den forbindelse fokuseres både på animalske, vegetabilske eller petrokemiske fedtstoffer som råprodukt.

Forskellige former for fedt og olier anvendes direkte i mange plejemidler til kroppen, fx massageolier, læbestifter og læbepomader. Eleverne kan lave en lille minifabrik, hvor der fremstilles diverse produkter, evt. med mulighed for afsætning i forbindelse med en forældredag på skolen.

Et særligt emne inden for arbejde med fedt er, hvordan og med hvilke metoder man kan få fedtet ud af planter, dyr og råolie.

I et arbejde med fedtstoffer til brug i kropspleje er det vigtigt, at man fremskaffer “anvendelige” opskrifter på de forskellige produkter, således at det, der produceres, evt. kan anvendes. Man kan i arbejdet inddrage it til produktion af labels til at sætte på det fremstillede produkt – en formidlingsopgave.

Der kan evt. samarbejdes med dansk omkring analyse af reklamer.

Trinmål man kan komme omkring med et emne som fedt i kropsplejen:

  • gøre rede for anvendelse af modeller og simuleringer som led i en beskrivelse af fænomener og sammenhænge (herunder solsystemet, stjernehimlen og halveringstid)
  • beskrive eksempler på organiske og uorganiske kemiske forbindelser og deres indbyrdes reaktion, herunder syre/base (redoxprocesser og ligevægt)
  • beskrive industriel produktion af nogle af hverdagslivets produkter og materialer
  • vurdere og anvende informationer med fysisk, kemisk eller teknisk indhold
  • vælge og benytte udstyr, redskaber og hjælpemidler, der passer til opgaven (herunder feltudstyr og data-loggere)
  • formidle resultater af arbejde med fysiske, kemiske eller tekniske problemstillinger.

Indholdsfortegnelse

Fold alle emner ud/ind


Gå til portalens forside