Naturens Univers 9.kl. Lærervejledning/Web

FYSIK/KEMI

9

L ÆRERV EJLEDNI NG

Jens Hviid Peter Norrild Martin Krabbe Sillasen

9788723503800_omslag.indd 1

25/09/2018 10.01

FYSIK/KEMI Lærervejledning 9. klasse

Jens Hviid Peter Norrild Martin Krabbe Sillasen

9788723503800_indhold.indd 1

ALINEA

25/09/2018 09.53

Naturens Univers 9.kl. Lærervejledning/Web Forfattere: Jens Hviid, Peter Norrild og Martin Krabbe Sillasen ©2014 Alinea, København - et forlag under Lindhardt og Ringhof Forlag A/S, et selskab i Egmont Mekanisk, fotografisk, elektronisk eller anden gengivelse af denne bog eller dele heraf er kun tilladt efter Copy-Dans regler. Forlagsredaktion: Kristian Nordholm Forlagets billedredaktion: Vibeke Sommer Grafisk tilrettelægning: Tankestregen – Janne Rose Omslagslayout: Tankestregen - Janne Rose Tegninger: Hans Møller og Lars-Ole Nejstgaard Konsulent for faglig læsning: Lone Wulff Repro: SP3 Trykkeri: Eurographic 1. udgave 2. oplag 2018 ISBN 978-87-2350-380-0 www.alinea.dk

9788723503800_indhold.indd 2

25/09/2018 09.53

Almene pædagogiske grundtanker om Naturens univers · 5 Elevernes læring · 5 Bærende pædagogiske principper for systemet · 6 Almendannelse · 7 Kompetencer · 8 Refleksion og frihedsgrader · 8 Cooperative Learning · 9 Evaluering · 9 Faglig læsning · 15

INDHOLD

Naturens univers, Fælles Mål 2009 og ROSE-undersøgelsen · 4

Opbygning i Naturens univers · 16 Vejledning til et udvalgt temaopslag · 16 Vejledning til et udvalgt kapitel · 17 Faglig læsning – hvordan? Eksempel på faglig læsning fra 7. klasse elevbogen · 18 Vejledning til systemets hjemmeside www.naturensunivers · 21

Kapitel til kapitel vejledning · 24 Guide til lærervejledningens enkelte elementer · 24 Kapitel 1 Energiforsyningen i Danmark · 24 Kapitel 2 Vedvarende energi · 26 Kapitel 3 Energi, miljø og klima · 28 Kapitel 4 Solen som kraftværk · 30 Kapitel 5 Stråling og isotoper · 33 Kapitel 6 Stråling og sundhed · 36 Kapitel 7 Atomkraft · 38 Kapitel 8 Plast kemisk set · 41 Kapitel 9 Plast i dagligdagen · 43 Kapitel 10 Alkohol – kemisk set · 45 Kapitel 11 Alkohol som nydelses- og rusmiddel · 47 Kapitel 12 Vand som ressource · 48 Kapitel 13 Affald og genbrug · 50 Kapitel 14 Mad og energi · 51 Kapitel 15 Sund livsstil · 53 Oversigt over gamle og nye faresymboler · 56 Facit arbejdsark · 57

9788723503800_indhold.indd 3

25/09/2018 09.53

Naturens univers, Fælles Mål 2009 og ROSE-undersøgelsen Fælles Mål 2009 i fysik/kemi er udgangspunktet for Naturens univers. I arbejdet med revision af de bindende mål for naturfagene i folkeskolen var udgangspunktet kort fortalt bl.a. følgende: Elever i folkeskolen skal i højere grad opleve, at naturfagene spiller sammen, ligesom de gør det i det virkelige liv, fx i forskningen og den måde, hvorpå vi bruger, taler om og forholder os til natur, levevilkår, ressourcer, teknologi, miljø og sundhed. Naturens univers har på systemets hjemmeside www. naturensunivers.dk 5-7 perspektivtekster pr. årgang. Heri belyses og gives der eksempler på anvendelse af fysik/kemi, vigtige historiske udviklinger og samspillet med de øvrige naturfag. Progressionsproblemet har især været synligt ved overgangen efter 6. klasse mellem natur/teknik og de efterfølgende naturfag. Den overgang har været oplevet som særdeles uskarp af mange lærere i de modtagende fag (biologi, fysik/kemi og geografi). For at lette denne overgang forklares i lærervejledningen til Naturens univers, hvad man som underviser bør være opmærksom på, når man arbejder videre i faget fysik/ kemi. Det manglende samspil mellem naturfagene på 7.–9. klassetrin gør, at en række indholdselementer, fx fænomener, begreber, arbejdsformer og problemstillinger optræder i to eller tre af fagene (biologi, fysik/ kemi og geografi) på en måde, som slet ikke er koordineret fagene imellem. Det er ikke rationelt. Værre er det måske, at fagene ikke støtter hinanden hensigtsmæssigt i forhold til børnenes læring, og at eleverne ikke får mulighed for at opleve værdien af at bruge fagene sammen. Elementer fra de øvrige naturfag er integreret i Naturens univers. Fx behandles et stofområde som fotosyntese dels ved tekst, men også ved brug af interaktive animationer (i 8. klasse-bogen). Eleverne vil derfor opleve, at dette område mere eller mindre svarer til et kendt stofområde fra de øvrige naturfag.

Fælles Mål 2009 bygger på de tidligere Fælles Mål. Det nye er, at en række trinmål er gjort flerfaglige, og at der er arbejdet på at gøre progressionen i trinmålene mere klar. Ofte er formuleringer i målene udskiftet fra ”fx” til ”herunder” som udtryk for, at visse fænomener, begreber, sammenhænge osv. er særligt vigtige knager i børnenes progressive læring. Samspillet mellem fagene fysik/kemi, biologi og geografi er skolens og den enkelte lærers ansvar. Det kan – som omtalt i undervisningsvejledningen for faget organiseres – på flere forskellige måder. Men i de omtalte perspektivtekster i Naturens univers, der er knyttet til hvert år, er der et udvalg af temaer med en flerfaglig angrebsvinkel og perspektiv. Nogle af temaerne har klar tilknytning til biologi og geografi, andre til historie, samfundsfag og ”sundhedsområdet”.

ROSE-undersøgelsen ROSE-undersøgelsens anbefalinger er inddraget i præsentationen af det faglige stof. Fysik/kemi vil fremtræde med den vinkling, at eleverne oplever stoffet som relevant og vedkommende, hvad enten det handler om det nære i hverdagen, de store sammenhænge i naturen eller de spørgsmål af mere filosofisk art, man kan stille til verden. De fem indledende temaer vil i deres humoristiske streg og udformning illustrere fagets betydning for vores daglige liv og for vores tanker om verden omkring os. Det afspejles både i illustrationernes talebobler, den korte indledende tekst og de spørgsmål, som eleverne præsenteres for – og som selvfølgelig er tænkt som et konkret udgangspunkt for samtale om, hvad klassen skal arbejde med, og hvad vi kan forvente at lære. Samme formål har den korte introduktion til de enkelte kapitler. God arbejdslyst med Naturens univers! Martin Krabbe Sillasen, Jens Hviid og Peter Norrild

4 LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

9788723503800_indhold.indd 4

25/09/2018 09.53

Almene pædagogiske grundtanker om Naturens univers Elevernes læring Undervisningsmål og læringsmål er ikke det samme Undervisningsmål, fx de bindende mål eller de mål, læreren sætter for arbejdet med et emne, tema eller problemstilling, er ikke lig med læringsmål. Undervisningsmålene (herunder slutmål og trinmål) er mål, som et flertal af eleverne – ikke alle – må forventes at nå. Det er med andre ord overordnede sigtemål for undervisningen. Læringsmål er noget, der ofte sættes for det enkelte undervisningsforløb, og som principielt differentieres for den enkelte elev – i praksis ofte for grupper af elever, der har forudsætninger og behov, der ligner hinanden. Mange lærere blander desværre undervisningsmål og læringsmål sammen! I den voldsomme fokusering på afgangsprøver og nationale test, der præger debatten om naturfagene, bliver den løbende evaluering desværre ofte baseret på undervisningsmål snarere end læringsmål. Under Guide til lærervejledningens enkelte elementer til hvert kapitel (undtagen kapitel 1) finder du flg. tydelige definition: ”Undervisningsmål – det er målet for det enkelte kapitel. Dvs. hvad er det, kapitlet i kort form handler om. På den måde har du som underviser en tydeligt overblik over kapitlets faglige indhold”. Læringsteori – konstruktivisme Forfatterne til Naturens univers er optaget af den konstruktivistiske læringsteori. Konstruktivisme kan opfattes som en teori om erkendelse og en teori om, hvordan mennesker tilegner sig viden om deres omverden. Konstruktivisme har som sin grundantagelse, at den enkelte selv konstruerer sin måde at forstå sig selv og sin omverden på. Viden er således en konstruktion hos den lærende. Konstruktivister taler dels om radikal konstruktivisme, der fremhæver betydningen af medfødte betingelser for, hvad vi overhovedet kan opfatte, dvs. begrænsninger indbygget i hjernen og nervesystemet fra fødslen, og dels om social konstruktivisme, der fremhæver, at virkeligheden er samfundsskabt og fx afhængig af, hvordan vi oplever den og taler om den i samværet med andre. Konstruktivisme er med andre ord en læringsteori, der hævder, at viden ikke overføres uforandret fra lærer til elev, men at læring er en aktiv proces, hvor viden genskabes i en ny sammenhæng. Konstruktivister lægger ofte mere vægt på selve læreprocessen og på overordnede kompetencer end på den konkrete og mere detaljerede viden, der optages.

9788723503800_indhold.indd 5

Ikke en værktøjskasse Vigtigt er det også at sige: Konstruktivismen er et syn på læring, der ikke giver simple værktøjer til undervisningen eller dens tilrettelæggelse. Men den understreger vigtigheden af opmærksomheden omkring den enkelte elev og dialogen i forbindelse med undervisning, praktiske aktiviteter osv. Af samme grund har vi ovenfor lagt vægt på forskellen på at sætte mål for undervisningen (undervisningsmål) og mål for læringen (læringsmål). Det finder vi også i god overensstemmelse med skolens overordnede formål og formålet for fysik/kemiundervisningen. Intelligenser og læringsstile De fleste lærere har stiftet bekendtskab med Howard Gardners teori om de mange intelligenser, der som bekendt opdeles i følgende kategorier (dog uden skarpe grænser): • Musikalsk intelligens • Sproglig intelligens • Kropslig/kinæstetisk intelligens • Logisk-matematisk intelligens • Visuel/rumlig intelligens/spatial intelligens • Den naturalistiske intelligens • Interpersonel intelligens/social intelligens • Intrapersonel intelligens/personlig intelligens De fleste mennesker, herunder børn, besidder flere af disse intelligenser, og enkelte børn nok alle sammen. I sammenhæng med Howard Gardners teori taler man om ofte i skolen om læringsstile som måder, hvorpå den enkelte bedst lærer eller foretrækker at lære. Læringsstile og intelligenser er givetvis koblet sammen, selvom andre forhold – herunder tidligere erfaringer med succesrig læring – også spiller ind. Definition på læringsstil Et menneskes læringsstil kan siges at være den måde, hvorpå et menneske sættes i gang med at koncentrere sig om, arbejde med, opfatte og huske nyt og vanskeligt stof. Vi har alle hver især en eller flere foretrukne læringsstile, som vi med fordel bruger, når vi skal sætte os ind i nyt stof. Nogle mennesker er meget fleksible og vil være i stand til at lære på mange forskellige måder. Andre har stærke præferencer for en bestemt måde og vil have meget svært ved at tilegne sig nyt stof, hvis ikke de møder stoffet på denne for dem ”rette måde”. Men det er vigtigt, at elever også møder andre måder at lære på end dem, hvortil de har stærke præferencer. Elever vil jo nemt blive hæmmet i deres læring, hvis de fastholdes i én eller to bestemte læringsstile.

LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

5

25/09/2018 09.53

Kategorier af læringsstile I nogle fremstillinger af læringsstile bruger man følgende kategorier af læringsstile:

Bærende pædagogiske principper for systemet

• den auditive: lære ved at lytte

Naturens univers er et nyt system, hvor der er lagt vægt på at gøre faget fysik/kemi mere vedkommende og nærværende for eleverne, samtidigt med at det er dækkende i forhold til de bindende undervisningsmål.

• den visuelle: lære ved at se (fx tekst/billeder/grafer/ modeller • den taktile: lære ved at røre og gøre (fx sanse/finmotorik/bruge apparatur) • den kinæstetiske: lære ved at understøtte sansning mv. med brug af hele kroppen • verbalisering: lære ved at tale med andre og bruge sproget, fx skrive notater Den auditive læringsstil tilgodeses fx af lærerens spændende fortælling og ved at lytte til andre gennem samtale, klassediskussion osv. Den visuelle (tekstvisuelle) understøttes kraftigt i bøgernes tekster og opbygning som en sikker vej til forståelse af de faglige sammenhænge. Bøgerne er i vidt omfang tilrettelagt efter de anbefalinger, læseforskere giver inden for faglig læsning (se afsnittet om grafisk struktur og faglig læsning). Det er helt centralt i læringen, at læsningen støttes gennem samtale og diskussioner i klassen og gennem visualiseringer, forsøg osv. På denne måde kan den auditive og den visuelle læringsstil understøtte hinanden. Derfor har lærervejledningen også ved de fleste kapitler under ”Metoder” anført, at fortælling og samtale er vigtige. Læring gennem det visuelle har en meget væsentlig betydning i fysik/kemi. Derfor er teksterne righoldigt suppleret med illustrationer for at styrke læringen. Specielt kan der inden for fysik/kemi forekomme flere forskellige former for repræsentationer, der viser det samme. De forskellige repræsentationsformer er overskueligt vist – ikke for at ”stresse”, men for at vise, at fx et fænomen kan have flere forskellige fremtrædelsesformer. Ud fra samme tankegang er der til en række af kapitlerne it-animationer, som understøtter den visuelle læringsstil. Den taktile læringsstil, kombineret med den kinæstetiske, er der også fokuseret på i Naturens univers. Gennem mange praktiske forsøg og undersøgelser lærer eleverne, at vigtigt fagligt stof kan læres ad ”praktisk vej”, og at læringen faktisk bliver bedre, når man taler og skriver (dvs. verbaliserer detaljer og perspektiver gennem samtaler i gruppen og med læreren), så det praktiske arbejde ikke bare opfattes som sjove, isolerede aktiviteter, der skal overstås. På mange af systemets arbejdsark er de derfor formuleret en refleksionssætning med henblik på, at eleverne kommer til at reflektere over, hvad de egentlig har lært gennem det praktiske arbejde.

Et kritikpunkt af fysik/kemi-undervisningen, som bl.a. fremgår af den internationale ROSE-undersøgelse, er, at dele af indholdet og læseplanerne i fysik/kemi primært for pigernes vedkommende opleves som irrelevant og uvedkommende. Selv om man jo ikke kan lave om på, hvad fysik/kemi grundlæggende handler om, er der mange måder, hvorpå stoffet kan gøres mere vedkommende – også for pigerne. Varierede arbejdsformer Det allervigtigste element i disse bestræbelser er læreren og den form, undervisningen har: Mindre meddelende undervisning, flere undersøgende og praktiske aktiviteter og meget mere dialog er nogle af nøgleordene, hvis man skal sige det kort. Interesse og omsorg for den enkelte elevs læring og fokus på perspektiver, der kan indfange eleverne, er andre ting, som læreren må have med sig. Der er også evidens for, at brugen af varierede arbejdsformer, som eleverne efterhånden bliver fortrolige med, spiller en rolle for elevernes engagement og læring. Forskellige arbejdsformer kan nemlig tilgodese flere forskellige måder at lære på (læringsstile). Mål og begrundelser For eleverne – og for pigerne ikke mindst – er det meget vigtigt, at emner og aktiviteter begrundes tydeligt. Man skal ikke bare i gang med noget nyt, et forsøg, en opgave, et kapitel osv. Målene eller ”hvorfor og hvad skal vi opnå” må altså forklares og drøftes, hver gang man starter på noget nyt. Det er vigtigt, at den løbende evaluering hele tiden af eleverne opleves som noget, der understøtter de mål, der arbejdes hen imod. En række evalueringsformer tilgodeser dette, og lærervejledningen giver mere konkrete forslag på området. Det nære og det fjerne Lærebogssystemet Naturens univers præsenterer det faglige stof på en måde, der giver gode oplevelser af dagligdagens fysik og kemi, tydelige eksempler på fagenes betydning samt lyst til at møde nyt og ukendt stof. Der satses på at give eleverne forståelse af perspektiverne med faget – både for eleverne selv og for samfundet. Eleverne skal på den ene side se, at der er enkle, spændende, konkrete og forståelige sammenhænge i den verden, der omgiver dem, og på den anden side forundres over og udfordres med noget af det i naturen og naturvidenskaben, der selv for forskere kan virke svimlende.

6 LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

9788723503800_indhold.indd 6

25/09/2018 09.53

Temaer som øjenåbnere Temaerne, der hver omfatter nogle få kapitler, er introduceret ved en dagligdagsscene, hvor tre søskende så at sige kommer i berøring med fysikken og kemiens verden. Denne introduktion skal først og fremmest være afsæt for samtale, som fører til, at eleverne mere konkret får styr på, hvad det er de kommende kapitler handler om, og hvad de skal lære. Introduktionen til temaerne er med andre ord øjenåbner for, hvad fagene betyder for livet i dagligdagen og for vores forståelse af verden i et bredere perspektiv. Det enkelte kapitel er på tilsvarende måde introduceret af et illustreret afsnit, der på mere konkret og spændende måde sætter fokus på kapitlets indhold og læringsmål. Opbygning Naturens univers er opbygget og fremstillet i en læsevenlig form, der også skal give gode og spændende læseoplevelser. Brødteksten er skrevet i kortere afsnit, der sammen med illustrationer, tabeller o.l. kan læses som små afsluttede enheder. Bokse rummer perspektiver på stoffet i forskellige retninger, fx historisk, teknologisk osv. Tekstbogens enkelte elementer er forsynet med labels (symboler), der hurtigt vil gøre eleverne fortrolige med de enkelte ”tekstelementers” funktion. Lærebogen rummer, hvad man kan kalde kernefagligheden med en klar progression i begreber, sprog, sammenhænge og perspektiver. Lærervejledningen til de enkelte kapitler redegør grundigt for de læringsmål og centrale faglige begreber, som kapitlet arbejder med. Læreren har med bogens opbygning og symbolik gode muligheder for at vejlede eleverne i den faglige læsning. En grundigere gennemgang med henblik på systemets opbygning følger for elevbog, lærervejledning, perspektivbøger, hjemmeside og interaktive animationer.

Almendannelse Dannelse er nok ikke et ord, man bruger som lærer i dialog med eleverne. Men Naturens univers er skrevet med et alment dannende mål. Og her er det nok vigtigt, at læreren faktisk har fagets overordnede formål i baghovedet – ja langt vigtigere end spørgsmålet om dette eller hint trinmål nu er dækket ind.

Formålet med fysik/kemi (Fælles Mål 2009) Formålet med undervisningen i fysik/kemi er, at eleverne tilegner sig viden om vigtige fysiske og kemiske forhold i naturen og teknikken med vægt på forståelse af grundlæggende fysiske og kemiske begreber og sammenhænge samt viden om anvendelser af fysik og kemi. Undervisningen skal give eleverne fortrolighed med naturvidenskabelige arbejdsformer og betragtningsmåder og indblik i, hvordan fysik og kemi – og forskning i fagene – i samspil med de øvrige naturfag bidrager til vores forståelse af verden.

9788723503800_indhold.indd 7

Stk. 2. Undervisningen skal anvende varierede arbejdsformer og i vidt omfang bygge på elevernes egne iagttagelser og undersøgelser, bl.a. ved laboratoriearbejde. Undervisningen skal udvikle elevernes interesse og nysgerrighed over for fysik, kemi, naturvidenskab og teknologi og give dem lyst til at lære mere. Stk. 3. Undervisningen skal bidrage til, at eleverne erkender, at naturvidenskab og teknologi er en del af vores kultur og verdensbillede. Elevernes ansvarlighed over for naturen og brugen af naturressourcer og teknik skal videreudvikles, så de får tillid til egne muligheder for stillingtagen og handlen i forhold til spørgsmål om menneskets samspil med naturen – lokalt og globalt. Formålet i elevhøjde Som lærer er det nok nødvendigt i dialogen med eleverne fra tid til anden at ”oversætte” fagformålet til elevsprog – gerne knyttet til arbejdet med konkrete temaer og kapitler i bogen. Gennem bogens tekster oplever eleverne, at de får nogle eksempler at ”hænge deres viden” op på. Arbejdet med det nære, fx vand, luft, strøm og magnetisme, veksler i Naturens univers med det mere fremmedartede og ukendte, som vi møder i tankerne om universet, atomerne og molekylerne. Eleverne får gennem arbejdet med bogen og tilhørende materialer både den konkrete viden om de ”små sammenhænge” og viden om ”de store sammenhænge” eller videnskabens ”verdensbilleder”, der spiller en helt afgørende rolle i den moderne vestlige kultur. Noget er til nytte for os i det daglige i omgang med natur og teknik, noget skal vi bruge i vores videre uddannelse, andet igen spiller en rolle for meningsdannelsen og vores muligheder for at spille med i det demokratiske liv. Og gennem det praktiske arbejde får eleverne erfaringer om de særlige træk ved naturfaglige arbejdsmåder og tankegange, der også er nyttige i så mange andre situationer og gøremål i livet. Ikke mindst den demokratiske udfordring er jo enorm i en tid, hvor vores samfund for alvor skal omstilles fra uhæmmet vækst til bæredygtig udvikling. Det kræver en kompetent befolkning, der ikke bare har indsigt og viden, men som også kan handle hensigtsmæssigt i det daglige forbrugsvalg og stille relevante og kritiske spørgsmål i den politiske debat. Endelig er noget af det, vi tager med os fra faget, såmænd bare til internt brug – til tænkning og filosoferen, fx over livet på Jorden, dets opståen, fremtid, vilkår, om liv andre steder i universet, om vores forskellighed som mennesker, på trods af, at vi kun består af ca. 20 slags atomer osv…. Det filosofiske aspekt ved faget må bestemt ikke glemmes.

LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

7

25/09/2018 09.53

Kompetencer Vigtigere end de ret specificerede slut- og trinmål, som undervisningen skal lede frem mod, er måske nok de kompetencer, som eleverne forventes at bære med sig mange år efter, at de har forladt folkeskolen. I publikationen Fremtidens Naturfaglige Uddannelser (FNU, UVM 2003) defineres naturfaglig kompetence således: Naturfaglig kompetence indbefatter det at have viden om, at kunne forstå, udøve, handle og tage kritisk stilling til natur, naturfaglighed, naturvidenskab og teknologi i den mangfoldighed af sammenhænge, hvori disse indgår – eller kan komme til at indgå. Bemærk, at handleaspektet står rimeligt stærkt i kompetencedefinitionen. Det indebærer ganske store og alsidige krav til, hvordan den praktiske undervisning i fysik/kemi skal udformes. Naturfaglig kompetence opdeles nogle gange i følgende delkompetencer: • empirikompetence – fx kompetence til at opleve, beskrive, undersøge indsamlede data med dertil knyttede teoretiske og praktiske færdigheder. • repræsentationskompetence – fx kompetence til at iagttage, beskrive, forstå og forklare naturfaglige forhold med forskellige repræsentationsformer (fx symboler, modeller, diagrammer, forenklinger, sammenligninger osv.) • modelleringskompetence – fx kompetence til at skelne mellem model og virkelighed, reducere en problemstilling til overskuelighed, verificere eller falsificere en sammenhæng, analysere sæt af data osv. • perspektiveringskompetence – fx kompetence til at beskrive fagets sammenhæng med andre fag, dets betydning for udvikling af tænkning, teknologi og samfund i et historisk og nutidigt perspektiv samt kompetence til at forholde sig analytisk og argumenterende til store samfundsspørgsmål som fx sundhed, miljøproblemer, klimaudvikling osv. De mere komplekse sider af disse fire kompetencer nås formentlig ikke gennem folkeskolens undervisning, men hører senere uddannelsesniveauer til. Praktiske eksempler fra Naturens univers om sigte mod kompetencer Tydelige eksempler på hvor Naturens univers sigter mod empirikompetence og repræsentationskompetence findes fx i kapitlerne 2 Øre, lyd og toner, 3 Øje lys og farver og 8 Energi og energiomsætninger. Adskillige arbejdsark understøtter bogens tekst og giver en masse erfaringer med svingninger, bølgelængde, lyd, lys og energiformer - og træning i, hvordan man bruger forskellige faglige og teoretiske

redskaber til beskrivelsen. Denne empiri er tæt koblet til hverdagserfaringer fra hjemmet. Eksempler på hvor Naturens univers sigter mod af repræsentationskompetence og modelleringskompetence er i kapitel 4 Atomets opbygning og kemiske bindinger og kapitel 11 Kul olie og olieprodukter. I kapitel 4 arbejdes der videre med modelforestillinger om atomer og molekyler, og man går her nogle lag dybere end i 7. klasse, hvor eleverne i kapitel 3 blev introduceret til Grundstoffer og kemiske forbindelser og sammenhængen mellem modeller af Molymodtypen, stregformler og kemiske formler (sumformler). I kapitel 4 møder eleverne Bohrs atommodel – skalmodellen for de simpleste atomer i Grundstoffernes Periodesystem, men sådan at læreren stadig må huske at fastholde det som en meget forenklet model af virkeligheden. Nu arbejdes der også med elektronprikformler og bindende elektronpar som noget, der ”forklarer” eller ”repræsenterer” de bindinger, eleverne tidligere har mødt som plastpinde i Molymodmodeller eller streger i stregformler. I kapitel 11 møder eleverne en beskrivelse af kulbrinter, som bygger videre på arbejdet med modeller og formler fra 7. klasse og udbygger elevernes forståelse af, hvad de forskellige formeltyper repræsenterer og hvordan de hænger sammen. Brug af perspektiveringskompetence er i kapitel 10 Kuldioxid og klimaændring, hvor der med udgangspunkt i tidligere erhvervet begreber og viden anlægges et globalt perspektiv på Jodens klima og menneskers problematiske påvirkning heraf. Kapitel 12 er i korte rids hovedtræk af den digitale revolution. Et perspektiv på hvor vi er på vej hen, sker her på baggrund af en kort historisk fortælling om et vigtigt stykke teknologihistorie.

Refleksion og frihedsgrader Arbejdsarkene til Naturens univers er forskellige af karakter. I materialet til 8. klasse repræsenterer de fleste arbejdsark forholdsvis lukkede aktiviteter, fordi eleverne på en ret struktureret måde skal introduceres til arbejdet i laboratoriet. Forskellige faglige stofområder fx for elektricitet og magnetisme kræver også en central og ikke mindst grundlæggende basisviden. Nogle af de mere lukkede arbejdsopgaver har det sigte, at eleverne får tilegnet sig denne basisviden, som man ikke bare kan læse sig til. Lukkede aktiviteter karakteriseres ved en ret præcis instruktion og ret præcise mål for arbejdet. Der er dog også adskillige eksempler på mindre lukkede og ret åbne arbejdsopgaver. Læreren har en ekstra vigtig opgave med at få diskuteret formål og arbejdsmåde med eleverne, når en mere åben opgave sættes i værk. Hvad forventes, hvad kan I lære osv.?

8 LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

9788723503800_indhold.indd 8

25/09/2018 09.53

Når det praktiske arbejde i laboratoriet slutter, der skal ryddes op, og timen er ved at slutte, er det ofte svært at få talt med eleverne om ”hvad de har lært”. Det må man så starte med i næste fysik/kemitime. I hvert kapitel henvises der til sidst til et arbejdsark, der hedder Tip 10. Her har eleverne mulighed for selvrefleksion dvs. selvevaluering af det læste stof. Se endvidere følgende afsnit om evaluering.

Cooperative Learning Ved at bruge teknikker fra Cooperative Learning (CL) kan man styrke den mundtlige dimension i arbejdet med de faglige begreber. Nedenfor er der foreslået tre aktiviteter fra CL, som kan bruges til at stimulere elevernes læring i de forskellige kapitler i bogen. I hver aktivitet skal der bruges spørgsmålsark, der kan bruges i alle tre aktivitetstyper. Man formulerer selv de spørgsmål, som eleverne arbejder med. De refleksionsspørgsmål, der er formuleret i starten af hvert kapitel, kan evt. bruges som inspiration. Flashcardspil © Eleverne er sammen to og to. Kortene indeholder et spørgsmål på den ene side og et svar på den anden. Den ene elev læser opgaven, den anden elev løser opgaven, og den første elev hjælper, hvis det er nødvendigt, og giver ros, når opgaven er løst. Quiz og byt© Hele klassen. Eleverne går rundt mellem hinanden og finder tilfældigt sammen. Den ene stiller sit spørgsmål, og den anden svarer. Der bliver givet ros eller hjælp, hvis det behøves. Bagefter stiller den anden sit spørgsmål og roser og hjælper, hvis nødvendigt. Til sidst byttes der kort, og eleverne finder sammen med en ny makker. To og to kan man også dele en bunke kort og på skift spørge hinanden. Svar bazar© Alle elever får en kopi af et ark med spørgsmål. De går rundt mellem hinanden og finder nu sammen med en kammerat, som skal svare på et spørgsmål fra arket. Svaret bliver skrevet på arket, og den elev, der gav svaret, skriver sin underskrift ud for svaret. Herefter er det kammeratens tur til at stille et spørgsmål fra sit ark. Så siges der farvel, og man går ud og finder sammen med en ny kammerat. Der fortsættes på samme måde, indtil arket er fyldt ud med svar og underskrifter fra forskellige kammerater. Nu sætter hver elev sig for sig selv og går selv opgaverne igennem. Hvis man er uenig i nogle svar, går man tilbage til den kammerat, der har svaret, og ser på opgaven i fællesskab. Få mere inspiration til at bruge CL her: http://www.blivklog.dk/Redskaber/CooperativeLearning.aspx

9788723503800_indhold.indd 9

Evaluering Evaluering er nøje forbundet med at sætte mål for undervisning og læring. Såvel gennem den nationale lovgivning og som pædagogisk redskab i dagligdagen står evaluering i dag mere centralt end tidligere. Naturens univers har taget afsæt i det tidligere Skolestyrelsens store katalog over evalueringsformer og vi anbefaler et skønsomt udvalg af disse implementeret i arbejdet. Vi anbefaler følgende evalueringsformer anvendt (markering med fed skrift er egne tilføjelser og formuleringer): Forklaring af evalueringsværktøjer For nemmere at kunne arbejde med de anførte former for evaluering følger en kortere forklaring af det enkelte evalueringsværktøj. Det er uddrag fra www. evaluering.uvm.dk. Formål med elevlogbog At skabe en øget refleksion hos eleverne samt dokumentation af, hvad eleverne har lært. Elevlogbogen skrives af eleven og anvendes af læreren til at få informationer om undervisningen og indsigt i elevens læreproces. Formålet med elevlogbogen som evalueringsværktøj er at styrke elevens selvvurdering af sit arbejde i forhold til de opstillede mål. Samtidig fungerer elevlogbogen som et redskab til dokumentation af elevens læring og udvikling. Elevlogbogen bruges ofte i forbindelse med projektarbejde, hvor eleven undervejs reflekterer over og justerer processen. Anvendelse Elevlogbogen er et værktøj til brug i undervisningen og udgør en del af den løbende evaluering. Logbogen er en personlig, men offentlig dagbog, hvor eleven noterer og optegner centrale begivenheder, tanker og refleksioner i forhold til det arbejde, han er i gang med. Det er en faglig og personlig dagbog med vægt på det faglige. Logbogen kaldes også en procesrapport eller en arbejdsrapport. Der findes mange forskellige definitioner af logbogen og dens anvendelse i undervisningen. Bogen ”At skrive dagbog” nævner blandt andet læringslogbog, notatbog, referatbog, refleksionsbog og responsbog. Der henvises til: ”At skrive dagbog af E. Tverskov. Dansklærerforeningen 1998. Rent fysisk kan logbogen variere fra at være refleksioner i en kinabog, kladdehæfte eller på almindeligt papir til tegninger, små ord eller sætninger fra dagen eller ugens bedste hændelser. Strukturen afhænger af elevens alder, fag, formål, tilrettelæggelse og konkrete aftaler mellem lærer og elev. Også elektroniske logrefleksioner er en mulighed som en variation eller til gavn for elever, der har svært ved at udtrykke sig skriftligt. Elevlogbogen er et evaluerings-

LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

9

25/09/2018 09.53

Evalueringsværktøj

Formål

Kendetegn

Elevinddragelse

Elevlogbog

Refleksion hos eleverne, dokumentation af læring og forankring

Elevernes egen refleksion over læring og fagligt udbytte

Elever på mellemtrin og overbygning

Hverdagsevaluering

Feedback på læringsproces og læringsudbytte samt dokumentation

Løbende evaluering med henblik på opsamling og forankring hos eleverne

Elever på alle trin

Lærerens tjek

Indsigt i elevernes tænkemåder, som understøtter og forankrer læring

Understøtter lærerens udfordrende og støttende elevdialog

Elever på alle trin

Brug af begrebskort

Eleverne skal forstå sammenhænge mellem tanker, sprog og begreber i fysik/kemi

Elevernes egen refleksion over opstillede begrebskort

Elever i overbygningen

Tip 10 (multiple choice), almindelig test og prøve

Vurdering og dokumentation i undervisningen

Dataindsamling, som støtter brug af test og prøver

Elever på alle trin. Eleverne udfører selvstændigt Tip 10

Elevfremlæggelser for resten af klassen ved brug af produkt og tale

Gennem præsentationen og opfølgende diskussion er det muligt at få indsigt i elevernes brug af faglige begreber

PowerPoint præsentation eller anden form for fremlæggelse

Elever i overbygningen

værktøj, der kan varieres og anvendes på alle klassetrin. Det er eleven selv, der fører sin egen logbog. Dette kan gøres i perioder i forbindelse med bestemte faglige undervisningsforløb, projektarbejder eller andre områder. Læreren indsamler med jævne mellemrum logbogen, der danner udgangspunkt for en kort samtale med eleven om undervisningen og elevens udbytte heraf. Her kan der være tale om justeringer af både undervisningen og elevens læringsmål, indsats, støtteforanstaltninger osv.

til undervisningen afhængigt af, hvad det er, man ønsker at opnå med logbogsskrivningen. Logbogsskrivningen kan være en refleksion over såvel faglig som personlig og social udvikling. At arbejde med logbog fordrer en variation af støttespørgsmål, så eleverne kommer fra beskrivelsesfasen til refleksionsfasen.

Gennemførelse Arbejdet med elevlogbogen som evalueringsværktøj forudsætter, at målene for undervisningen er tydelige. Dette er fundamentet for den refleksion, som forbindes med logbogsskrivningen. De mål, der arbejdes med i en given periode, er udvalgt på baggrund af de nationale trinmål. Disse kan differentieres til læringsmål, som tydeliggøres i den enkelte elevlogbog og danner udgangspunktet for den individuelle refleksion. I praksis anvendes logbogen på mange niveauer. Den kan variere fra at fungere som dagbogsskrivning, hvor elevens tanker og vurderinger kommer til udtryk, til at man som lærer vælger at strukturere elevens vurderinger i forhold til konkrete refleksionsområder, fx hvad eleven har lært i en given periode, elevens syn på undervisningen, det eleven behøver hjælp til i faget osv. Den kan også indeholde elevens selvevaluering af egen udvikling i forhold til de mål, der er opstillet på forhånd. Logbogen kan altså variere fra fri refleksion til refleksion over bestemte mål og intentioner i forhold

• Hvad har du været særlig glad for?

• Hvad har du lavet? • Hvad var svært? • Hvad/hvem hjalp dig, hvis det var svært? • Hvad har du lært? • Hvordan har din egen indsats været? • Hvad skal du gøre bedre næste gang? • Inden man beslutter sig for at anvende elevlogbogen som evalueringsværktøj i undervisningen, er det en fordel, at læreren i samarbejde med eleverne drøfter og afklarer, hvad hensigten med logbogsskrivning er: • Hvorfor og til gavn for hvem skrives der logbog? • Hvilken læringsmæssig funktion vil man tilstræbe, at logbogen får? • Hvilke udviklings- og fokusområder er værd at skrive om? • Hvordan anvendes logbogen – af hvem, hvorfor, hvornår og hvordan? • Hvordan opleves logbogsskrivningen af eleverne? Af lærerne?

10 LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

9788723503800_indhold.indd 10

25/09/2018 09.53

Opfølgning Elevlogbogen kan anvendes af eleven som refleksionsredskab i forhold til undervisningen, elevens egen indsats og læreproces. Samtidig udgør den en dokumentation for den sammenhæng, der er mellem undervisningen og elevens læring. Logbogen kan også anvendes som led i en skole-hjem-samtale, hvor den dels kan dokumentere elevens udvikling, dels danne grundlag for en dialog om nye læringsmål og tiltag.

Værktøjet styrker elevinddragelse i den løbende evaluering og fokuserer på elevernes læringsproces og læringsudbytte. Hverdagsevaluering er et udtryk for anvendelse af evalueringsværktøjer, hvor lærere og elever kan samtale om elevens forståelse for og udbytte af et bestemt undervisningsforløb. Hverdagsevaluering udformes for eksempel som opgaveark, tjekspørgsmål, skriveprocesser m.m. og er en integreret del af undervisningen.

Tids- og ressourceforbrug Elevlogbogen er især god i forbindelse med projektarbejde og længerevarende gruppearbejde, hvor det bliver muligt at følge elevens arbejdsproces, tankerne undervejs samt vejen frem til produktet. Den skal anvendes i det omfang, den giver mening for såvel lærere som elever. Læreren kan fx i forbindelse med et projektforløb vælge at lade eleverne skrive logbog den sidste halve time af skoledagen. Således bliver elevlogbogen til et værktøj, der anvendes som en integreret del af undervisningen. Andre kan vælge at skrive logbog en gang om ugen, mens det også er muligt at lade eleverne føre logbogen som en del af lektien til den følgende dag. Det er under alle omstændigheder vigtigt at holde sig for øje, at værdien af logbogsskrivningen svarer til det tidsforbrug, der anvendes.

Om hverdagsevaluering Læreren fremstiller selv sin hverdagsevaluering eller anvender materialer fra lærebøger. I hverdagsevalueringen besvarer eleverne opgaver, spørgsmål m.m., der giver dem feedback på deres læringsproces og læringsudbytte i forhold til det emne, de aktuelt arbejder med. Hverdagsevaluering kan også betragtes som selvevaluering, hvor eleverne ved hjælp af forskellige spørgsmål og opgaver kan vurdere og bedømme deres egen arbejdsproces og eget udbytte af undervisningen, og når eleverne på den måde skriver deres refleksioner ned på papir, får læreren samtidig indsigt i elevens læreprocesser og i, hvordan den enkelte elev bærer sig ad med at lære. Denne indsigt kan læreren bruge i sin undervisning til at udvikle de enkelte elevers læringsmuligheder og til at opdage uhensigtsmæssige arbejdsstrategier. Anvendelsen af hverdagsevaluering styrker elevinddragelse i den løbende evaluering og kan anvendes på alle klassetrin i såvel faglige som tværfaglige forløb. Elevernes besvarelser af de opgaveark, tjekspørgsmål, skriveprocesser m.m., som udgør hverdagsevalueringens registreringer, kan indgå som en del af elevernes logbøger eller arbejdsportfolier.

Fordele og ulemper Elevlogbogen kan være med til at fremme elevens selvindsigt og mulighed for at tage medansvar for egen læring. Ved at give eleverne mulighed for at reflektere over egen arbejdsindsats samt undervisningen og de processer, der er i gang, inddrages de i evalueringen og de justeringer, der bør foretages. Således kan elevlogbogen medvirke til at gøre eleverne til selvstændige, aktive og engagerede deltagere i egne læreprocesser. Læreren får med udgangspunkt i elevens logbogsrefleksioner et godt grundlag for dels at planlægge den fælles undervisning og dels for at foretage en individuel vejledning. Det kan være tidskrævende at føre elevlogbog. Man bør derfor være omhyggelig med at vælge, hvornår dette evalueringsværktøj skal anvendes og til hvad. Anvendes det for ofte, er der en fare for, at eleverne mister motivationen, hvormed elevlogbogen bliver værdiløs. Elevlogbogen skal give mening for såvel lærere som elever. Er elevlogbogen således en tvungen evalueringsdisciplin gennem længere tid (blot fordi refleksion er godt), vil det blive svært at bruge den konstruktivt, og eleverne vil forsøge at komme hurtigst muligt igennem refleksionen. Formål med hverdagsevaluering At give elever feedback på deres læringsproces og læringsudbytte i forhold til det emne, de aktuelt arbejder med.

9788723503800_indhold.indd 11

Når læreren selv fremstiller materiale til hverdagsevaluering Fordelen ved selv at fremstille sit materiale til hverdagsevaluering er, at læreren kan udforme evalueringen som en fuldt ud integreret del af sin undervisning. Hverdagsevaluering kan udarbejdes som optakt til et undervisningsforløb for at få et indtryk af elevernes forhåndsviden og forhåndsinteresser: • Hvad ved eleverne om en bestemt historisk periode, om et naturvidenskabeligt problem eller om et miljøspørgsmål? • Hvordan kan eleverne enkeltvis og sammen opstille læringsmål ud fra målene for klassen om det bestemte emne? • Hvordan kan eleverne tænke sig at arbejde med emnet? Disse spørgsmål hjælper eleverne til at forstå sig selv som lærende, hvor de – på en relevant og alderssvarende måde – gøres interesserede i og medansvarlige for fastsættelsen af egne læringsmål.

LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

11

25/09/2018 09.53

læringsfællesskab, hvor elevernes mange forskellige tilgange og niveauer for arbejdet med opgaverne er nyttige og nødvendige for klassens arbejde og for den enkeltes læreproces. Formålet med lærerens dialogiske tjek er for læreren at skaffe sig indsigt i elevernes forståelse og tænkning og samtidig give eleven mulighed for indsigt i og refleksion over egen læreproces. Formålet er også at igangsætte en faglig dialog med og mellem eleverne, hvor den enkelte elevs tanker og forståelse bliver vigtige at undersøge i klassen som læringsfællesskab. Læreren igangsætter den faglige dialog gennem et dialogisk tjek. Altså en ægte optagethed af, hvordan eleven tænker, og ikke et tjek af noget, som læreren på forhånd har facit på.

Som løbende evaluering kan læreren fremstille spørgsmål, opgaveark eller lave oplæg til skriveprocesser, hvor eleverne gør status over deres arbejdsproces, deres opgaveløsningsmåder, samarbejdsformer og forventninger til deres videre arbejde. Som evaluering ved afslutningen af et undervisningsforløb kan hverdagsevalueringen give både elever og læreren svar på elevernes oplevelser, forståelse og udbytte af undervisningsforløbet. Hverdagsevalueringen giver ofte også et svar på, om den enkelte elev fik indfriet læringsmålene. Præcisering af lærerens tjek Undervejs i den enkelte undervisningssituation har læreren ofte brug for at tjekke elevernes forståelse af det, der arbejdes med for at kunne justere undervisningen. Nogle gange handler lærerens tjek om at sikre, at eleverne er nået frem til et bestemt resultat. Læreren søger herefter facit, og eleven retter sin opmærksomhed mod at svare rigtigt – man kunne kalde det et monologisk tjek. Andre gange er lærerens faglige tjek rettet mod elevernes læreproces, dvs. er en undersøgelse i forhold til, hvordan eleven forstår opgaven, og hvordan eleven vælger at svare på opgaven. En sådan undersøgelse kræver dialog og stiller krav til kommunikationen i klasserummet og mellem lærer og elev. Formål Hvis læreren ønsker at tjekke elevernes forståelse af opgaven eller måde at arbejde med opgaven på, kræver det en dialog med eleverne. En dialog hvor både lærer og elever er nysgerrige i forhold til at undersøge forskellige forståelser og tænkemåder frem for at finde facit. En sådan dialogisk tilgang forudsætter, at eleven får mulighed for at udtrykke, hvad hun tænker, og dermed får mulighed for selv at høre og tænke over, hvad hun har sagt. Baggrunden for denne tilgang er en læringsopfattelse, hvor læring er knyttet til den enkelte elevs aktivitet i et fællesskab. Her bliver klasserummet et

Anvendelse Det dialogiske tjek egner sig til at undersøge elevernes forforståelse af et emne eller problemstilling samt deres forståelse af centrale problemstillinger undervejs i et forløb eller opgave. Det dialogiske tjek kan også anvendes som forberedelse til evaluering og opfølgning på det, der er arbejdet med i undervisningen. Gennemførelse Som samtaleform bygger det dialogiske tjek på såvel en anerkendende som en refleksiv tilgang til en faglig dialog. Til forskel fra et monologisk tjek, der afklaret og handlingsanvisende er rettet mod facit, søger det dialogiske tjek efter forståelser og forskelligheder. Det dialogiske tjek medvirker til at give betydning til det, som eleven bringer ind i undervisningen, ved at læreren og kammeraterne forholder sig undersøgende til elevens tanker og fremgangsmåder. Det dialogiske tjek finder sted undervejs i undervisningen, men skal rammesættes som et fælles lærings-stop op. Opfølgning Den viden, læreren indhenter fra de enkelte elever, indgår undervejs i lærerens egen refleksion i handling og dermed i lærerens løbende tilpasning af spørgsmål, uddybninger og eksempler til den nye viden om

Solen giver rammer

Organisk stof

Energi Planter

driver

Kuldioxid indgår i

indeholder

Grønkorn

sker i

Fotosyntese giver

er et indgår i

Vand

giver

Respiration

producerer

giver

Ilt

nedbrydes gennem giver

Varme Sukker Begrebskort med forbindelse.

12 LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

9788723503800_indhold.indd 12

25/09/2018 09.53

elevernes indsigt og forståelse. Den indsigt, som læreren opnår gennem et dialogisk tjek, kan med fordel fastholdes i en lærerlogbog og dermed efterfølgende gøres til genstand for refleksion over handling. Eleverne kan også lære at benytte den dialogiske form i arbejdet med hinanden, ligesom de kan fastholde tanker fra et dialogisk tjek i en elevlogbog. Brug af begrebskort Fysik og kemi har et ret præcist fagsprog, som knytter sig til især faglige begreber, men også til betegnelser for fænomener, stoffer og metoder. Brugen af et præcist fagsprog, der adskiller sig fra hverdagssproget, skal selvfølgelig ikke overdrives i folkeskolen, men fagsproget er ofte et vigtigt værktøj, når man sigter mod en præcis faglig forståelse. Men faglig forståelse indebærer ikke bare fortrolighed med de enkelte faglige begreber. Forståelsen får først rigtig kvalitet og brugbarhed, når eleven er i stand til at koble vigtige begreber sammen på en meningsfyldt måde. Hertil er begrebskort et glimrende værktøj. Et eksempel på et ret færdigt begrebskort ses nedenfor. Pile og forbindelsesord viser relationen mellem de faglige begreber. Begrebskortet kan også siges at være rammen om eller dispositionen til de mere beskrivende faglige fortællinger, eleverne bør kunne give af det faglige stof fx ved mundtlige elevfremlæggelser. Fra mindmapping til begrebskort Arbejdet med begrebskort starter ofte med en afdækning af elevernes forforståelse fra natur/teknik, fra tidligere undervisning i faget, fra dagliglivet, medierne osv. Det kan enten ske i fællesskab i klassen eller endnu bedre i mindre grupper af elever. Så er det naturligt at skrive noget af det, man ved om emnet eller problemstillingen, ned fx som begrebsord på gule postit-sedler. De gule sedler kan så senere arrangeres på tavlen eller på et stort A3-ark og forsynes med pile og forbindelsesord. På den måde kan noget, som blot starter som mindmapping, efterhånden struktureres til egentlige begrebskort. Opfølgning Begrebskort er med andre ord noget, der udvikler sig gennem undervisningen, og som man gang på gang bør vende tilbage til i arbejdet med et emne. Hvis eleverne arbejder i mindre grupper, kan læreren gå rundt til grupperne og korrigere evt. misforståelser i gruppen eller hos den enkelte elev. Begrebskort giver med andre ord mulighed for, at læreren kan føre korte, ret strukturerede og nyttige samtaler med de enkelte elever. Ved afslutningen af et undervisningsforløb fungerer begrebskortet dels som faglig sammenfatning, dels som evalueringsværktøj.

9788723503800_indhold.indd 13

Fordele, ulemper og tidsforbrug Gennem arbejdet med begrebskort bliver eleverne trænet i at anvende fagsprog og knytte det sammen med indsigt og forståelse. Når eleverne selv arbejder med begrebskort, får læreren et mere nuanceret indblik i de enkelte elevers forståelse, og hvor eleverne har styrker, svagheder eller helt mangler indsigt. Ulemperne er, at det tager tid, men da arbejdet med begrebskort ikke bare er en evalueringsform, men lige så meget en undervisningsform og en måde at lære på, er fordelene langt de vigtigste. Værktøjer til begrebskort På www.emu.dk kan man finde mere om brugen begrebskort. Her er der også henvisninger til et gratis online mindmappingprogram, ”Mindmeister”, der kan anvendes til udarbejdelse af begrebskort. En elektronisk udgave af begrebskort gør det muligt at anvende et interaktivt whiteboard (smart board) i samspillet med eleverne. Brug af Tip 10 I faget fysik/kemi møder eleverne en lang række begreber og fakta, som de skal tilegne sig. Der er også tale om, at der i mange fysiske og kemiske processer, som eleverne måske kender fra dagligdagen, benyttes et fagsprog, som er nyt og anderledes end hverdagssproget. Det præciseres netop i fagets slutmål, at eleverne skal ”benytte fysiske og kemiske begreber og enkle modeller til at beskrive og forklare fænomener og hændelser” samt ”anvende et hensigtsmæssigt fagsprog”. For de fleste kapitler i Naturens univers er der udarbejdet Tip 10 som et arbejdsark. I disse arbejdsark er der for hvert kapitel i bogen udpeget 10 vigtige begreber, modeller eller fakta, som eleverne bør have lært, når der er arbejdet med kapitlets stofområde. Det er her vigtigt, at læreren undervejs i undervisningen har gjort det tydeligt for eleverne, hvilke begreber der er centrale. Dette gælder særligt, når der er tale om nye fagudtryk. Som eksempel kan nævnes i kapitel 2 om tilstandsformer. Eleverne kender begrebet ”fordampning”, men sikkert ikke begrebet ”fortætning”. De har sandsynligvis heller ikke et kendskab til den molekylmodel, der beskriver de tre tilstandsformer – fast stof, væske, damp. Formålet med Tip 10 er, at eleverne får en afsluttende opsamling på disse vigtige begreber og fakta fra hvert kapitel. Samtidig får læreren et indtryk af, dels hvordan den enkelte elevs tilegnelse af det faglige stof er, dels hvordan klassen som helhed har lært de udvalgte begreber og fakta. Før brugen af arbejdsarket Tip 10 bør eleverne informeres om formålet med brugen af dette arbejdsark.

LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

13

25/09/2018 09.53

Det kan anvendes som en selvevaluering af eleven på linje med de forskellige fysik/kemi-tjek kopimapper og websites, der findes. Når arket er udfyldt af eleven, kan facit gøres tilgængeligt, og eleven kan så se, hvilke begreber og fakta der er sikkert indlært, og hvilke, der kræver faglig opfølgning. Det kan også anvendes som en multiple choice-test, der uddeles af læreren og udfyldes af eleverne individuelt uden dialog, brug af bøger og notater. Når læreren så indsamler og retter klassens Tip 10, får han et mål for, hvordan den enkelte elev har lært de faglige begreber og fakta. Samtidig kan læreren se, om enkelte opgaver har høj fejlfrekvens blandt klassens elever. Dette kan fortælle læreren, at disse faglige områder skal tages op til fornyet gennemgang. Opfølgning Hvis Tip 10 anvendes som multiple choice-test, bør eleverne orienteres om deres resultat samt have mulighed for at finde det rigtige svar på de spørgsmål, de har besvaret forkert. Dette kan give anledning til, at læreren præciserer nogle af opgaverne og svarene i Tip 10 enten ved klassegennemgang eller ved, at der tilrettelægges en opgave eller et forsøg, der gør begrebet tydeligere for eleverne. Fordele, ulemper og tidsforbrug Fordelen ved anvendelse af Tip 10 er, at det er en hurtig og overskuelig evalueringsform. Samtidig er den nem og hurtig for læreren at rette, hvis den laves som individuel test af begrebsindlæring. Ulempen er, at opgaverne kun kan tjekke enkeltstående begreber og fakta og ikke elevens forståelse af sammenhænge i faget. Tip 10 tester heller ikke elevens arbejdsmetoder i faget. Tip 10 bør derfor indgå sammen med en række af andre evalueringsformer. Tidsforbruget vil være 5-10 minutter, men ved returneringen af den rettede test bør der afsættes en vis tid til opfølgning på opgaver med høj fejlfrekvens. Elevfremlæggelser Elevers fremlæggelser for resten af klassen er en metode til at træne eleverne i at formidle fagligt stof. Fremlæggelser kan tage udgangspunkt i enten et fagligt emne, som eleverne bliver bedt om at forholde sig til, eller det kan være formidling af praktisk eksperimentelt arbejde, de har lavet. Elevfremlæggelser er god træning for eleverne som forberedelse til den praktisk/mundtlige eksamen. Selve formidlingen kan tage udgangspunkt i et produkt eller en eller anden form for præsentation, som eleverne laver individuelt eller i grupper. Hvis fremlægningen er individuel, vil forberedelsen typisk tage

udgangspunkt i en faglig tekst, som eleverne har læst og forberedt præsentationen af hjemmefra. Hvis fremlægningen sker i grupper, kan det både tage udgangspunkt i en faglig tekst, som eleverne forbereder, eller en undersøgelse, som de skal præsentere resultaterne af. Fordelen ved at forberede fremlæggelse i grupper er, at eleverne har mulighed for at træne formidlingen af stoffet i gruppen og lære af andre i gruppen, før de præsenterer det for andre. Den gentagne mulighed for at fremlægge et fagligt stof kan være med til at fremme elevernes forståelse. Gennem elevfremlæggelserne og den efterfølgende diskussion er det muligt at få indsigt i elevernes brug af faglige begreber. Oplevelsen ved at høre eleverne formulere begreber og deres anvendelse og tolkning etc. giver læreren mulighed for at vurdere elevernes forståelse af begreberne ud fra både et færdighedsmæssigt, kundskabsmæssigt og meningsdannende perspektiv. Eleverne vil ofte benytte sig af enten PowerPoint, et praktisk eksperimentelt produkt eller andre former for artefakter, som eleverne kan bruge som udgangspunkt for deres naturfaglige redegørelse. Elevfremlæggelser skal planlægges noget tid i forvejen. Læreren kan med fordel udarbejde et forslag til en disposition til eleverne. Det er vigtigt, at eleverne bliver guidet i at disponere en præsentation af fagligt stof eller praktisk eksperimentelt arbejde. Det vil træne dem til at formidle fagligt stof i forskellige sammenhænge, hvilket er en vigtig kompetence i sig selv. Opfølgningen på elevernes fremlæggelse kan indeholde flere dele. Men vi kan fx anbefale, at man tildeler andre elever rollen som ”kritisk ven”, der har opgaven at stille kvalificerede spørgsmål til elevfremlæggelsen. På den måde træner man eleverne til at vurdere hinandens faglige overvejelser. Det er vigtigt, at opfølgningen på en elevfremlæggelse ikke begrænser sig til at være en diskussion mellem læreren og elevgruppen, som fremlægger, mens resten af klassens elever ser passivt til. Udfoldning af øvelser Der gives mulighed for ved brug af de enkelte arbejdsark at arbejde differentieret. Der er flere arbejdsark til systemet, end man kan nå at bruge, og det er vigtigt, at læreren selv vurderer, hvilke arbejdsark der skal anvendes. Det vil jo ofte afhænge af, hvordan man i øvrigt arbejder med stoffet, og hvad man vælger at lave som fællesforsøg og demonstrationer. I nogle tilfælde kan elevgrupperne arbejde med hver deres forskellige arbejdsark. I vejledningen til de enkelte kapitler er der anført navnet og formålet på de evalueringsværktøjer, som er velegnede til det pågældende kapitel.

14 LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

9788723503800_indhold.indd 14

25/09/2018 09.53

Faglig læsning Teksterne i Naturens univers Faglig læsning er en central del af fagtilegnelsen. At kunne læse en fagtekst er en vigtig forudsætning for at beskæftige sig med ny viden, og det er også en forudsætning for at blive klar til ungdomsuddannelser, hvor faglig læsning står centralt. Det kræver fokus i undervisningen, og det kræver gode tekster, som er tilgængelige for eleverne sprogligt set. I Naturens univers har vi bestræbt os på at skrive fagtekster af høj kvalitet, både hvad angår det faglige indhold og teksternes sproglige tilgængelighed: deres læsbarhed. I materialet har målet været at formidle fagligt stof klart og tydeligt i en form, hvor kernetekst og andre formidlingsformer støtter hinanden. Teksterne i de tre elevbøger er underkastet flere krav. Først er der kravet om, at teksten skal leve op til, hvad vi forventer af en naturvidenskabelig fagtekst. Her er sagen og videnskaben i forgrunden. Det sker ved at formidle teksten i en genkendelig naturfaglig genre med en stabil og tilbagetrukket formidler. Et andet krav er mål og komposition, som skal fremgå, så eleven guides ind i teksten. Det sker fx, når vi i indledningen af et afsnit fortæller, hvad eleven skal læse om, hvorfor det er vigtigt fagligt set, og i hvilken rækkefølge informationerne præsenteres i afsnittet. Det er metaoplysninger, som karakteriserer gode fagtekster, og som på en gang støtter læsningen og kan udnyttes af læreren til undervisning i faglig læsning. Et tredje krav er at tydeliggøre tekniske sammenhænge, tekniske taksonomier, både ved at gøre dem eksplicitte i kerneteksten og gennem grafiske repræsentationer som fx grafer og diagrammer. Og et fjerde krav er, at begrebsbrugen i teksterne skal være fagligt korrekt og ambitiøs, og at der samtidig tages hensyn til, at sproget er nyt for eleverne. Det sker ved at tage udgangspunkt i kendt sprog og på den baggrund præsentere det nye faglige sprog, fx med en forklaring, første gang de nye begreber bruges i kerneteksten.

sproglig sammenhæng. Samme fagsproglige præcision er meget svær at reproducere mundtligt. Faglig læsning er altså vigtig, når målet er at give eleverne optimale betingelser for tilegnelse af fagligheden. Det skyldes, at læring stimuleres bedst, når det faglige stof formidles på forskellige måder. Traditionelt har den mundtlige formidling i klassen stået centralt, og gør det stadig, men det er vigtigt at supplere denne formidling med skriftsprog. Grundlæggende for al sprogtilegnelse er høj grad af målrettet elevaktivitet. Eleverne skal udsættes for relevant og varieret input, altså møde fagsproget gennem læsning og lytning. Ligeledes skal de have mulighed for at producere sprog gennem skrivning og mundtlig produktion, og der skal stilles krav til denne fagsproglige produktion, så den træner eleverne i at bruge et præcist og fagligt korrekt sprog. Dette gælder alle elever, men er afgørende for udbyttet hos en del tosprogede elever, som til stadighed har den dobbelte udfordring med at tilegne sig dansk sprog og fagsprog. Naturens univers lægger op til høj grad af målrettet elevaktivitet, også når det gælder brug af fagsproget. Et enkelt eksempel herpå er arbejdet med begrebskort (jf. afsnittet om evalueringsformer). Her skal eleverne tegne og skrive et kort over deres faglige forståelse ved at sammenkoble centrale begreber og processerne mellem de pågældende begreber. Fagsprogstilegnelsen fremmes, fordi sproget bliver til en del af undersøgelsen – fagsproget bliver så at sige redskabet, som baner vejen for fagligheden. Fx er det en udfordring at finde ud af, præcist hvilke begreber og processer der indgår, når man skal sammensætte et begrebskort over fremstillingen af jern. Og ligeledes når man skal finde frem til, hvordan man bruger fx processerne ’nedbryde’ og ’optage’ – for hvad nedbryder hvad? Hvad optager hvad? Begrebskort anbefales som evalueringsredskab, men kan også bruges til at fastholde og udvikle det faglige sprog i tæt samspil med den faglige forståelse.

Fagtilegnelse og sprogtilegnelse At tilegne sig et fag er også at tilegne sig det sprog, som hører til faget. ’Ethvert fagområde har sit særlige faglige register, dvs. de sproglige mønstre, der gør sig gældende når fagfolk bruger sproget, og som er bestemt af fagets genstandsområde og den funktion, faget har. Dette faglige register kommer til udtryk i bl.a. teksters opbygning, mundtlige og skriftlige formuleringer og det fagspecifikke ordforråd’1. Fagteksterne er vigtige i den sammenhæng, eftersom det er her, eleven kan stifte bekendtskab med en præcis faglig sprogbrug, både hvad angår faglige begreber og 1)

F ra Fælles mål 2009 i afsnittet ”Elevforudsætninger”, Undervisningsvejledning, Fysik/kemi.

9788723503800_indhold.indd 15

LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

15

25/09/2018 09.53

Opbygning i Naturens univers Organiseringen af undervisningen kan varieres i Naturens univers. Hvert enkelt tema er en introduktion til kapitlerne. Hvert enkelt kapitel udgør en selvstændig enhed, hvor man efter tid og temperament kan arbejde praktisk ud fra de enkelte arbejdsark, bruge animationer, lade eleverne læse supplerende webtekster eller evaluere forskelligt, jf. de anviste oversigter i vejledningen. Disse rammer er med til at give læreren nogle gode værktøjer i den daglige undervisning. Derudover bør man som professionel underviser også løbende vurdere klassens samlede arbejde og sin egen rolle heri.

Vejledning til et udvalgt temaopslag Der er i elevbogen 6 temaer, der hver omfatter fra 2-4 kapitler. Som anført under Bærende pædagogiske principper bliver der introduceret en dagligdagsscene, hvor tre søskende så at sige kommer i berøring med fysikken og kemiens verden. Temaerne er med andre ord øjenåbnere for, hvad fagene betyder for livet i dagligdagen og for vores forståelse af verden i et bredere perspektiv.

Bemærk de seks spørgsmål på venstre side af opslaget. Spørgsmålene anvendes til den indledende dialog med eleverne. De fem spørgsmål er af overordnet karakter, men svar på disse findes i temaets kapitler.

TEMA 1 TEMA 2

Din egen energibalance

TEMA 3 TEMA 4 TEMA 5 TEMA 6

■

Hvad er en sund og varieret kost?

■

Hvorfor er motion vigtig?

■

Hvor meget energi skal man spise om dagen?

■

Hvorfor er nogle madvarer usunde?

■

Kan man ændre en usund livsstil?

■

Kan man dyrke for meget motion?

At spise mad er livsvigtig for dig. Det giver dig både energi og byggesten til kroppen. Men det er ikke ligegyldig hvad du spiser. Kosten skal være så varieret, at vi får alle de næringsstoffer, som kroppen har brug for. Spiser du for meget, får din krop tilført mere energi, end den bruger. Så tager du på i vægt.   Til en sund livsstil hører også, at man bevæger sig, fx ved at cykle til skole og dyrke sport flere gange om ugen. Motion er godt for både krop og hjerne.

140

Til hvert tema er der en tekst med tilhørende billede. Tekst og billede giver en introduktion til temaet. Læreren har ud fra teksten mulighed for sammen med eleverne at undersøge klassens forhåndsviden.

141

16 LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

9788723503800_indhold.indd 16

25/09/2018 09.53

Vejledning til et udvalgt kapitel

Det viste opslag er de første to sider af kap. 12, Vand som ressource. Hvert kapitel har et billede, der viser noget om, hvad kapitlet handler om.

Der er i elevbogen 14 kapitler. Til hvert enkelt kapitel er der et indledende opslag med en illustration, indholdsoversigt for det pågældende kapitel, spørgsmål samt en kortere indledende tekst om kapitlet.

Kort indledende tekst om billedet på venstre side af opslaget og om indholdet i kapitlet.

KAPITEL

Vand som ressource Vand er forudsætningen for liv på Jorden. Det læste du allerede om i elevbogen for 7. klasse. I Danmark har vi vand nok. Det grundvand, vi henter op af jorden, kan vi bruge og drikke direkte fra hanen uden forudgående rensning.   Men mange steder på Jorden er vand en mangelvare. Det gælder fx i områder med ørken og busksteppe, hvor der næsten ikke kommer nedbør. Andre steder mangler man rent vand, fordi grundvand, søer og floder er blevet forurenet med stoffer fra landbrug og industri.   Jordens befolkning nærmer sig 8 milliarder mennesker, og vand er allerede en af de ressourcer, der er mangel på både som drikkevand og vand til brug i landbrug og industri. Klimaændringerne får nogle steder ørknerne til at brede sig. Andre steder på Jorden kan hyppigere og mere voldsomme orkaner medføre oversvømmelser, der ødelægge marker og forurener det drikkevand, man henter op af brønde.

12

I DETTE KAPITEL SKAL DU LÆRE MERE OM

Vand – et livsnødvendigt stof Vandkvalitet Vandrensning Vandet i naturen

122

Klimaet får ørkn erne til muligt at dr at net af str ive landbrug sprede sig til områder, og have å ud fo r at hin hvor de brønde. dre sand t tidligere Her ha r kines flugt. har væ iske bø ret nder lag t et

h

Hvor får vi vores vand fra, og kan vi risikere mangel på godt drikkevand i fremtiden? Hvordan renser vi spildevandet, så naturen belastes mindst muligt?

123

Hvert kapitel har en kort oversigt over indholdet. Dette er en guide til eleven for at give overblik.

De 2-3 spørgsmål giver mulighed for, at eleven får en bedre forståelse for teksten. Spørgsmålene har ikke fokus på en specifik detalje, så de ”stresser” ikke eleven i gennemlæsningen.

Brødteksten er skrevet i korte afsnit – jf. de anførte principper om faglig læsning. Illustrationer og tabeller kan læses som afsluttede enheder.

VANDVÆRK Iltningstrappe Råvandsledning

Rentvandspumpe

Vandtårn

Vandrensningsanlægget

Grundvandsboring og vandværk

2

3

Nitrat

Kvælstof

rit

Ammoniak

TIL FORBRÆNDING

bakterierne sørger også for, at de nitrogenholdige organiske stoffer i spildevandet (fx urinstof fra urin) frigør nitrogen i form af ammonium-ioner (NH4+). De omdannes videre af andre typer af bakterier til nitrat-ioner (NO3 ) . Til disse nedbrydningsprocesser skal bakterierne bruge masser af oxygen, som de får fra den luft, der bobler gennem spildevandet.

Filter

EFTERKLARING

PROCESTANKE

MEKANISK KEMISK BIOLOGISK Grundvandet i Danmark har normalt RENSNING RENSNING RENSNING A og B Kvælstof fjernes et meget lille indhold af opløste stof- Fedtfang Til å, fjord Tilsætning af LuftKvælstof (= nitrogen, N ) eller hav FeCl → Fosfatfældning pumpe (recipient) fer, og det skal derfor kun gennem en meget simpel rensning, inden det kan bruges som drikkevand. Vandet iltes vedFraPapir,risten atklude,fjernes: lade bind mm. det løbe ILT/LUFT ned over nogle trapper, eller der blæHer bundfældes Slam med fosfat Slam sand ses luft gennem vandet. Herved opog slam Næringsstoffer: Fosfor og tager vandet ilt, og svovlbrinten forkvælstof. Til gødning, biogasanlæg eller depot damper. Det opløste jern og mangan Vandrensningsanlægget er opbygget i forskellige afdelinger, der hver har sin opgave med at rense spildevandet. går i forbindelse med luftens oxygen og danner små partikler, der fjernes Nitrifikation ved biologisk rensning i et sandfilter. Nu Når er bakterier vandeti detklar tilslam nedbryder det orga- Frigørelsen af nitrat fra spildevandet kaldes for aktive niske stof, bliver der dannet kuldioxid og vand. Men nitrifikation: at blive pumpet ud til forbrugerne. igt

Vandet, der siver gennem jorden, bliver renset for eventuel forurening, bakterier eller partikler. Det vil til gengæld opløse nogle af de stoffer, der er i jorden. Naturlige stoffer kan fx være luftarten svovlbrinte samt mineraler, der indeholder calcium, jern og mangan. Disse stoffer findes derfor opløst i grundvandet i små mængder. Tæt ved kysten kan

Iltningstrappe på vandværk.

vandet også indeholde salt fra havet. Hvis indholdet af salt er for stort, er det ikke egnet som drikkevand. Grundvandet, der bruges som drikkevand, tages normalt fra de dybereliggende grundvandslag, hvor der er god tilstrømning af vand. Man borer et rør dybt ned og anbringer en pumpe i bunden af røret, som pumper grundvand op til et vandværk.

Iltf

Vandværket

Bokse rummer perspektiver på stoffet i forskellige retninger, fx historisk, teknologisk osv.

Iltr

Enkelte steder i Danmark kan man opleve en springkilde, hvor grundvandet har så stort tryk, at det fosser op. Denne springkilde kan ses i Vejle Ådal nord for Egtved.

urinstof  ammonion-ion (NH4+) ammonion-ion (NH4+) + oxygen (O2)  nitrat (NO3 ) Det frigjorte nitrat skal fjernes fra spildevandet. Det kan nemlig skabe voldsom algevækst i søer og vandløb. Fjernelsen af nitrat sker ved en proces, som kaldes denitrifikation.

Stikledning Hovedledning Boring Råvandspumpe Vandførende jordlag

VAND SOM RESSOURSE

Denitrifikation ved biologisk rensning Vandførende jordlag

Når luften et stykke tid har boblet gennem det Herved omdannes nitrat-ionerne til frit nitrogen. slamfyldte vand i rensningsanlægget, slukker man Frit nitrogen er en luftart, som forsvinder op i atmoluftpumperne. Så opbruger bakterierne hurtigt det sfæren. Luftpumperne i slambassinerne er skiftevis opløste oxygen i vandet. Det medfører, at andre tændt og slukket. Det betyder, at perioder med nitribakterier tager over. Disse bakterier bruger i stedet fikation afløses af perioder med denitrifikation. det oxygen, der er bundet til nitrat-ionerne. organisk stof + nitrat-ion (NO3 )  nitrogen (N2) + kuldioxid + vand

KAPITEL 12

VAND SOM RESSOURSE

9788723503800_indhold.indd 17

127

j

12.7 Vandrensningsanlægget 12.8 Nitrifikation og denitrifikation 12.9 Kemisk rensning af fosfat

KAPITEL 12

129

LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

17

25/09/2018 09.53

STRÅLING OG RADIOAKTIVITET

Fission og kædereaktion Energien, der frigøres ved fissionen  af  uran-235,  udnyttes  både  ved  atomkraft og i atombomber. Processen foregår på følgende måde:  Når en neutron rammer en uran235-kerne, spaltes den til to mindre  kerner. Ved spaltningen frigøres der  også 3 neutroner og en stor mængde  energi som stråling.   De frie neutroner rammer andre  uran-235-kerner, og fissionsprocessen gentages. Herved opstår en kædereaktion. Den holdes i gang, fordi  der frigives nye neutroner, hver gang  en uran-235-kerne spaltes.

Fissionen opdages

I forlængelse af den faglige tekst er anført, hvilke arbejdsark der knytter sig til det faglige stofområde.

I 1938 undersøgte de tyske kemikere Otto Hahn og Fritz Strassmann, hvad der skete, når de skød neutroner ind i urankerner. De opdagede, at urankernen revnede i to næsten lige store dele, dvs. i to nye atomkerner. Deres opdagelse vakte stor begejstring blandt fysikere og kemikere over hele verden. Nu kom der gang i uranforskningen overalt.

Til kapitlerne er der på www.naturensunivers.dk interaktive animationer med tilhørende opgaver af forskellig sværhedsgrad. På den måde kan læringen omfatte såvel bog som it.

Lise Meitner (1878-1968) og Otto Hahn (1879-1968)

Kædereaktionen i en atombombe Kædereaktionen i en atombombe er  af samme type som i et atomkraftværk. Men i en atombombe kan man  ikke styre kædereaktionen, når den  først er sat i gang. Man siger, at den  er ukontrolleret. Når bomben tændes, kommer der en enorm energiudvikling på meget kort tid.

fission. Navnet var inspireret af biologien, hvor man kalder deling af en celle i to nye for ”fission” på engelsk.   I løbet af 1939 kunne mange fysikere forudse, at en kædereaktion i kraft. På det tidspunkt var 2. Verdenskrig gået i gang. Krigen gjorde,

I et atomkraftværk er man i stand til  at styre kædereaktionen. Hertil bruger man kontrolstave med indhold af  stoffet grafit, der kan absorbere de  fleste af de neutroner, som frigøres  ved fissionen. Ved at justere på kontrolstavenes placering i reaktoren  kan man sikre sig, at der kun spaltes  ret få U-235-kerner pr. tidsenhed.  Kontrolstavene er placeret mellem  brændselsstavene i atomreaktoren,  og de kan hæves og sænkes. Se på  tegningen side 76. Når kontrolstavene er nede, sænkes hastigheden på  kædereaktionen, og der produceres  mindre energi. Løftes de op, øges  kædereaktionen, og der produceres  mere energi. KAPITEL 7

med at udvikle en teori for kernespaltningen. De kaldte processen for

uran kunne bruges til at lave en atombombe med meget stor spræng-

Sådan styres kædereaktion i atomkraftværket

78

Til sidst i hvert kapitel findes der en kort opsummering af det vigtige i kapitlet.

Da kemikeren Lise Meitner og hendes nevø, fysikeren Otto Frisch, i julen 1938 hørte om Hahn og Strassmanns opdagelse, gik de i gang

at flere fysikere stoppede med at publicere resultater af deres uranforskning. De frygtede nemlig, at den tyske diktator, Hitler, ville bruge resultaterne til konstruktion af en superbombe.

j

og efter læsningen. Før læsningen sporer eleverne ind på det faglige område, får dem til at undre sig og præsenterer centrale begreber for første gang. Under læsningen støtter og styrer læsningen, mens fasen efter læsningen rummer bearbejdning af det faglige stof og faglige refleksioner på baggrund af det læste. I det følgende afsnit giver vi konkrete eksempler på, hvordan man kan arbejde med faglig læsning i Naturens univers.

7.1 Hvordan kan man kontrollere en Kædereaktion

Kernefysik

Danmarks atomaffald

ATOMKRAFT

I slutningen af 1990`erne besluttede Folketinget, at atomreaktorerne på Forskningscenter Risø skulle nedlægges. Tilbage står man i 2013 stadig med radioaktivt atomaffald fra over 50 års atomforskning. Affaldet er ikke højradioaktivt som affald fra atomkraftværkernes brugte brændselsstave, men kun mellemradioaktivt.   I flere år har man diskuteret, hvor i den danske undergrund det skal deponeres. Eksperter har udpeget et antal egnede steder, hvor det kan deponeres. Men ingen har lyst til at bo oven på eller i nærheden af et radioaktivt affaldsdepot. Det ender måske med, at affaldet sendes til deponering i udlandet.

Hvidbjerg, Thyholm

Kertinge Mark Kerteminde, Fyn

j

7.5 Rollespil om placeringen af affaldsdepot 7.6 Tip 10

Det vigtige i kapitel 7 er at: ■ kende til, hvordan uran-235 spaltes (dvs. fission og kædereaktion)

Thise, Salling Skive

Før læsningen Elevernes første forståelse for emnet kan stimuleres ved i fællesskab at undersøge illustrationer og overskrifter i et kapitel og på den baggrund formulere forventninger om indholdet. Spørgsmålene, som findes i temaopslagene i Naturens univers såvel som i kapitlernes første opslag, kan også bruges til at opnå forforståelse. I tema 3 spørges bl.a. ”Hvordan kan man slukke en brand?” Læreren kan her give eleverne opgaven at finde et hurtigt svar ved hjælp af andre kilder, fx nettet, så de oparbejder en begrundet forventning til den tekst, de skal læse.

Forskningscenter Risø, hvor der ligger mellemradioaktivt atom-affald.

Østermarie ved Paradisbakkerne, Bornholm

Rødbyhavn, Lolland

Danmarkskort med de seks udvalgte steder for affaldsdepotet.

■ vide, hvordan uran udvindes af jorden ■ vide, hvad man forstår ved berigelse af uran ■ kunne beskrive atomkraftværkets enkelte dele med hjælp fra en illustration ■ vide, hvordan man på atomkraftværker kan regulere produktionen med grafitstave, der forhindrer, at kædereaktionen løber løbsk ■ kende til ukontrolleret fission af uran i atombomber ■ kende til virkninger af atomvåben og til brugen af atombomber i slutningen af 2. Verdenskrig ■ kende til alvorlige katastrofer på atomkraftværker ■ kende til begrundelser for, at Danmark har sagt nej til atomkraft ■ kende til problemer med radioaktivt affald.

ATOMKRAFT

KAPITEL 7

85

Faglig læsning – hvordan? Eksempel på faglig læsning fra 7. kl. elevbogen Målet med den faglige læsning i fysik/kemi er dobbelt: Dels skal eleverne tilegne sig faglig viden gennem læsningen, dels skal læsningen og arbejdet med tekster gøre dem til gode læsere af fagtekster. Når en fysik/ kemi-lærer bruger fagtekster som en del af sin undervisning, er det derfor vigtigt at arbejde konkret med den faglige læsning og derigennem kvalificere elevernes fagforståelse såvel som færdighed som læsere. En hensigtsmæssig model for læseundervisning er at planlægge i tre faser: før læsningen, under læsningen

Derefter er det et spørgsmål om at aktivere elevernes baggrundsviden og stimulere deres første forståelse for det faglige emne. Baggrundsviden kan fx aktiveres ved at se på genkendelige illustrationer i det pågældende kapitel og spørge eleverne om emnet. I kapitel 4, Solsystemet, kan man bruge opslagets første illustration af solsystemet sammen med overskriften og på den baggrund få eleverne til at formulere, hvad de allerede ved. Det kan organiseres som en fælles brainstorm, eller ved at eleverne i par interviewer hinanden på baggrund af spørgsmålene: ”Hvad ser vi på billedet?” og ”Hvad tænker du på, når du læser overskriften?” Hvordan angribes teksten? En måde at åbne både teksten og emnet på for eleverne kan være ved at læse et centralt og afgrænset tekstuddrag i fællesskab forud for deres egen læsning. I naturfaglige tekster er målet typisk at forklare og formidle henholdsvis sammenhæng, som bliver udtrykt gennem processer, og sammensætning, som udtrykkes som kategoriseringer og over- og undergrupperinger.

18 LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

9788723503800_indhold.indd 18

25/09/2018 09.53

Det er vigtigt for elevernes læseudvikling, at de får hjælp til at få øje på sådanne typiske tekstuelle træk, fordi det vil støtte og dermed kvalificere deres faglige læsning. Et eksempel, hvor teksten formidler en proces, er afsnittet ”Mere om hydrogen” på side 65 i kapitel 7: ”Ved forbrændingen sker der en kemisk reaktion mellem hydrogen, der strømmer ud af glasrøret, og det oxygen, der altid er i luften. Ved forbrændingen frigøres der foruden vand også energi i form af varme”. Her kan eleverne gengive processen, fx ved at tegne forløbet eller omskrive til punktform. Hvis eleverne tegner, kan de desuden sætte begreber på og på den måde få øje på de formuleringer eller ord, som er svære at forstå. Gennem disse aktiviteter bearbejder eleverne sig til en mere konkret forståelse af indholdet, her et reaktionsskema, og får samtidig fokus på, at der er tale om proces. Når der er tale om fælles læsning af en faglig kategorisering, fx solsystemets sammensætning eller vands tilstandsformer, kan eleverne få øje på detaljer i sammensætningen ved at illustrere den. Det kan fx ske i forbindelse med afsnittet ”Solen – vores egen stjerne” på side 38 kapitel 4: ”Solen har en atmosfære, som kaldes for kromosfæren. Fra solens overflade sendes der vældige ildtunger af varme gasser op i kromosfæren. De kaldes for protuberanser. Uden for kromosfæren har vi koronaen”. I bogen finder vi allerede en illustration, men det er befordrende for elevernes forståelse selv at afkode tekstens oplysninger og omsætte det til en anden formidlingsform, fx en modeltegning med begreber. Mens det sker, skal bogens model selvfølgelig lægges væk, men efterfølgende kan eleverne sammenligne. Ud over at eleverne får bedre adgang til det faglige emne og begreberne, får de også en færdighed i faglig læsning, fordi de bliver trænet i at undersøge sammenhængen mellem informationer, for hvordan er fx kromosfæren og koronaen placeret i forhold til hinanden? En sidegevinst er, at eleverne bliver bedre til at forstå modeller og andre former for visualisering i bøger ved selv at udforme dem. I ethvert emne er der begreber, som eleverne skal tilegne sig, og som ofte vil være en udfordring. De centrale begreber, som oxygen, hydrogen, elektrolyse og grundstoffer i kapitel 7, kan med fordel præsenteres og bruges i undervisningen forud for læsningen. Under læsningen I denne fase skal elevernes læsning støttes og styres, og det sker primært ved hjælp af læseopgaver, som angiver målet med læseforståelsen. Læseopgaver tvinger eleven til at læse med henblik på at finde svar og dermed til at tænke sig om, når der læses. Det er vigtigt at stimulere en såkaldt aktiv læsning, og det sker bedst gennem specifikke spørgsmål og opgaver.

9788723503800_indhold.indd 19

Eksempel på en specifik opgave i kapitel 8 er de tre afsnit om energikilder, dvs. kul som brændsel, naturgas som brændsel og kulbrinter som brændsel. • Noter de forskellige energikilder, som teksten nævner. • Noter de ord, som fortæller, hvad de forskellige energikilder indeholder. • Noter, hvad der er tilbage som restprodukt. • Sæt det derefter ind i skemaet: Energikilde

Indhold

Restprodukt efter forbrænding

Kul

Kulstof

Kuldioxid

Naturgas

Methan

Kuldioxid, vand

Benzin

Kulbrinter (oktan)

Kuldioxid, vand

Når eleverne skal udfylde skemaet (eksempelvis som det er udfyldt ovenfor), bliver de dels tvunget til at overskue teksten, så de kan finde de aktuelle afsnit, dels at målrette deres læsning af de afsnit, hvor svarene kan læses – i dette tilfælde både læsning af tekst og formler. Netop sådan arbejder den gode faglige læser. Måske finder eleverne ikke svarene, og det er en vigtig information til både elever og lærer om at arbejde mere med at udvikle forståelsen af tekst og fagområde. I eksemplet nedenfor er der ligeledes tale om en læseopgave, der stimulerer aktiv læsning. Her har opgaven fokus på at finde og bruge fagsproget, som især er karakteriseret af begreber, som betegner faglige ’genstande’ (her er det begreber for kroppen), og begreber, som betegner processer (her: processer i kroppen i forbindelse med forbrænding). Gennem denne bearbejdning af faglige begreber sker der en samtidig tilegnelse af fag og fagsprog gennem den faglige tekst. Eksempel til afsnittet Ånding (respiration) side 77 i kapitel 8. • Find og understreg alle ord og begreber, som refererer til kroppens forbrænding. Du skal både finde ord, som betegner de dele af kroppen, som er aktive i forbrændingen, fx celler, og de ord, som fortæller, hvad der sker under forbrændingen, fx overføres, opløst. • Tegn forbrændingsprocessen. • Brug begreberne til at sætte ord på forbrændingsprocessen i kroppen. Læsesti Et andet vigtigt aspekt i selve læsefasen er at kvalificere elevernes læsesti – dvs. den sti, de vælger at

LÆRERVEJLEDNING – NATURENS UNIVERS – 9. KLASSE · ALINEA

19

25/09/2018 09.53

Fysik/kemi er et fag, der forklarer om naturens opbygning og indretning. Nogle emner inden for faget handler om naturens mindste byggestene fx molekyler og atomer. Andre emner omhandler den fjerne omverden. Det er fx stofkredsløb i naturen. I Naturens univers møder eleverne fagets indhold formuleret på en klar, velovervejet og pædagogisk måde. Alle elevtekster er redaktionelt bearbejdet ud fra kriterier om faglig læsning. Naturens univers 9 indeholder seks overordnede temaer:      

Energi nu og i fremtiden Stråling og radioaktivitet Født til plast Alkohol En renere fremtid Din egen energibalance

Til de enkelte temaer er der 2–4 kapitler. I alt har 9. klasse elevbogen 15 kapitler. Naturens univers består af: Elevbog Mappe med arbejdsark Lærervejledning En hjemmeside www.naturensunivers.dk Hjemmesiden indeholder bl.a. interaktive animationer, hvor der er tilhørende arbejdsark af forskellig sværhedsgrad. Naturens univers er udarbejdet med afsæt i Fælles Mål 2009.

ISBN 978-87-23-50380-0

www.alinea.dk

9788723503800_omslag.indd 2

25/09/2018 10.01