9789147101801

Försök med

tredje upplagan

Hans Persson • Liber

ISBN 978-91-47-10180-1 © 1996 Hans Persson och Liber AB Redaktör: Inga Henriksson Formgivare: Lotta Rennéus Omslag: Stefan Alexandersson/Lotta Rennéus Tecknare: Stefan Alexandersson Bilderna på s. 15 och 18 är gjorda av elever i årskurserna 1–6 vid olika Stockholmsskolor.

Manuskriptet är fackgranskat av Carl-Olof Fägerlind och Hans Sigurdsson Tredje upplagan 1 Tryck: Elanders, Vällingby 2010

Kopieringsförbud Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal, är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t. ex kommuner/universitet.

Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig erlägga ersättning till upphovsman/rättsinnehavare.

Undantag Kopiering är tillåten av de sidor som är markerade Kopiering tillåten.

Kopiering får dock endast ske till eleverna på den egna skolan, och kopiorna får ej på något sätt spridas utanför den egna skolans verksamhet.

Liber AB, 113 98 Stockholm tfn 08-690 92 00 www.liber.se kundservice tfn 08-690 93 30, fax 08-690 93 01 e-post: kundservice.liber@liber.se

Välkommen till Försök med fysik!

– Hej! Ska vi göra lite experiment?

– Jaaa! ropar klassen i kör och skiner upp som solar. Äntligen experiment!

Jag hämtar några Pet-flaskor och så sätter vi igång. Undersöker och diskuterar, ritar och tänker. För i klassen finns det redan många tankar om det som i skolan kallas för fysik. Alla barn har lekt med leksaker och funderat över varifrån ljudet i dockan kommer eller varför jojon både blinkar och spelar musik. De har känt hur det trycker i öronen när de dyker och de har förundrats och hänförts av regnbågar och åskväder.

Och äntligen kommer detta på schemat i skolan ända från första början!

En bit in på höstterminen är Maria förkyld och hemma tre dagar.

När hon kommer tillbaka springer hon fram till mig och frågar med bävan i rösten: – Ni har väl inte haft fysik?

Den här boken är ett försök att beskriva hur du som lärare kan jobba med enkla och roliga experiment för att nå de mål som läroplanen och kursplanen beskriver. Visst känns det som en extra tilltalande uppgift när det finns en sådan lust att få göra experiment bland eleverna? Äntligen fysik!

3

Innehåll Allmän del Välkommen till Försök med fysik! ..................................................... 3 Vad står det i kursplanen om fysik? .................................................. 6 NO-verkstan – en hjälp att nå målen............................................................6 Utgå från elevernas förklaringar . ...................................................... 7 Vad varje kapitel innehåller ............................................................... 8 Om experimenten . ................................................................................ 9 Man behöver inte vara Einstein.....................................................................9 När gör man vilka experiment?......................................................................9 Exempel på fördelning över årskurser..........................................................10 Olika arbetsformer......................................................................................11 Föräldrasida: Hemexperiment......................................................................12 Det naturvetenskapliga arbetssättet ................................................ 13 Hypotesen – en klok gissning......................................................................13 Samtalet – en viktig del i lärandet...............................................................13 Beskrivning av arbetsgången ............................................................ 13 Elevernas dokumentation av experimenten . ................................... 15 Två hinkar som tränar tänkandet ..................................................... 16 Materiel . ............................................................................................. 20 Praktiskt med lådor!....................................................................................20 Pet-slakt.......................................................................................................21 Bok- och webbtips .............................................................................. 23

4

Experimenten Luft ........................................................ 24 Översikt över experimenten........................ 24 En luftig dag............................................... 25 Kommentarer till berättelsen...................... 28 Materiel...................................................... 29 Experiment 1–10.................................. 30–49 Fler experiment.......................................... 50 Hemexperiment 1–4............................. 51–55 Kort idéhistoria.......................................... 56 Temaförslag/fördjupningar......................... 57

Magnetism . ..........................................124 Översikt över experimenten...................... 124 En tilldragande historia............................ 125 Kommentarer till berättelsen.................... 128 Materiel.................................................... 129 Experiment 1–6................................ 130–142 Fler experiment........................................ 143 Hemexperiment 1–2......................... 144–146 Kort idéhistoria........................................ 147 Temaförslag/fördjupningar....................... 149

Värme .................................................... 62 Översikt över experimenten........................ 62 En het dag.................................................. 63 Kommentarer till berättelsen...................... 66 Materiel...................................................... 67 Experiment 1–8.................................... 68–83 Fler experiment.......................................... 84 Hemexperiment 1–4............................. 86–90 Kort idéhistoria.......................................... 91 Temaförslag/fördjupningar......................... 93

Ljud .......................................................152 Översikt över experimenten...................... 152 En bild med ljud i.................................... 153 Kommentarer till bilden........................... 154 Materiel.................................................... 155 Experiment 1–9................................ 156–173 Fler experiment........................................ 174 Hemexperiment 1–2......................... 176–178 Kort idéhistoria........................................ 179 Temaförslag/fördjupningar....................... 181

Elektricitet . .......................................... 96 Översikt över experimenten........................ 96 Familjen Ströms hus................................... 97 Kommentarer till bilden............................. 98 Materiel...................................................... 99 Experiment 1–6................................ 100–111 Fler experiment........................................ 112 Hemexperiment 1–3......................... 114–117 Kort idéhistoria........................................ 118 Temaförslag/fördjupningar....................... 120

Ljus .......................................................184 Översikt över experimenten...................... 184 Strålande trolleri....................................... 185 Kommentarer till berättelsen.................... 188 Materiel.................................................... 189 Experiment 1–12.............................. 190–213 Fler experiment........................................ 214 Hemexperiment 1–3......................... 216–219 Kort idéhistoria........................................ 220 Temaförslag/fördjupningar....................... 222

5

Vad står det i kursplanen om fysik?

Försök med fysik är skriven helt efter svenska förhållanden och innehållet är format efter våra nationella styrdokument. I boken finner du enkla experiment som väcker elevernas nyfikenhet, men också vardagsnära berättelser. Detta svarar mot kursplanens skrivning om Syftet med undervisningen i ämnet fysik.

Undervisningen i ämnet fysik ska syfta till att eleverna utvecklar nyfikenhet på och intresse för att undersöka omvärlden. Genom undervisningen ska eleverna ges möjlighet att ställa frågor om fysikaliska företeelser och sammanhang utifrån egna upplevelser och aktuella händelser.

Vidare ska undervisningen ge eleverna förutsättningar att söka svar på frågor med hjälp av både systematiska undersökningar och olika typer av källor.

För årskurserna 4-6 finns också en beskrivning av centralt innehåll för fysikundervisningen. Denna är indelad i underrubrikerna Fysiken och samhället, Fysiken och ­vardagslivet, Fysiken och världsbilden, Fysikens metoder och arbetssätt. I texten under dessa rubriker (se www.skolverket.se) finner du alla de teman som utgör kapitlen i Försök med fysik (Luft, Värme, El, Magnetism, Ljud och Ljus).

Om du vill läsa mer om det som ryms under rubriken Fysiken och världsbilden finns det fakta och berättelser i Nyfiken på naturvetenskap (Almqvist & Wiksell). Det finns också en elevbok med fakta som konkretiserar det centrala innehållet för både fysik- och kemiämnet för skolår 4–6, Boken om fysik och kemi.

NO-verkstan – en hjälp att nå målen För att ge lärare ytterligare konkret stöd i arbetet har jag utarbetat något som jag kallar NO-verkstan. Det är en modell som genomsyras av mångfald och möjligheter till lokal variation, och den bygger på mina och andra svenska lärares väl beprövade ­erfarenheter.

NO-verkstan är ett försök att samla, utveckla och sprida många av dessa goda didaktiska exempel/erfarenheter till andra verksamma lärare i Sverige. Själva idén med NO-verkstan kan ses som ett flöde från myndigheternas styrdokument till lokalt uppnådda mål.

Vill du veta mer om NO-verkstan går du till www.hanper.se, och när du hamnat på den svenska sidan klickar du bara på fliken Tips och idéer. Där finner du en palett med några färgklickar. Färgen på klickarna för Fysik, Kemi, Biologi och Laborativ matematik svarar mot färgen på omslagen till motsvarande Försök med-böcker.

Komma igång När du klickar på dessa möter du Laborativ respektive boks kapitel och via Ma-NO dessa kommer du bl.a. till små Biologi filmer där du kan se hur många av bokens experiment går till.

Fysik

Vill du bygga upp ett litet Kemi NO-verkstan NO-förråd på skolan, rymmer också NO-verkstan bilder på alla prylar du behöver för ­experimenten i Försök med-böckerna.

Lycka till!

6

Utgå från elevernas förklaringar Långt innan vi möter fysik som ett ämne i skolan stöter vi på fysikaliska fenomen i vår vardag. Vi bygger upp egna förklaringar på frågor som dyker upp. Det kan vara svaren på frågor som Varför lyser en lampa? eller Varför kan man se månen? De förklaringar som vi konstruerar själva för att förstå omvärlden stämmer inte alltid med de slutsatser som forskare och vetenskapsmän kommit fram till.

Det har visat sig att skolans försök att ändra våra tidiga förklaringsmodeller ofta misslyckas. Det verkar som om dessa djupt rotade uppfattningar är resistenta mot inlärning.

För att lyckas övertyga eleverna om det eventuellt orimliga i deras resonemang måste vi försöka möta dem där de är.

Det räcker inte med att man gör ett roligt experiment. Vi måste ta hänsyn till och lyssna till deras förklaringar. Därför är det viktigt att undervisningen i naturvetenskap innehåller inslag där eleverna får uttrycka sig med egna ord och bilder. Det är ett bra sätt för dem att klargöra för sig själva hur de tänker men också för dig som lärare att få inblick i deras tankar. Då först kan du ställa de motfrågor som behövs för att få in eleverna på nya tankebanor.

7

Vad varje kapitel innehåller En översikt över vilka experiment som ingår och vilka begrepp de belyser.

Materiellista över det som behövs till de olika experimenten. Man klarar sig mycket långt med sådant som finns i skolan eller hemma.

Berättelse/bild En kort berättelse eller en bild där fysiken kommer in i vardagen. Här möter vi Fanny och Kalle som, utan att de anar det, krockar med atomer och snubblar över ljudvågor.

Berättelserna kan användas som inledning för att stimulera och väcka intresse. Du kan läsa dem högt eller kopiera dem och låta barnen läsa själva. Du kan be eleverna leta upp allt det som de tror har med det fysikaliska fenomen att göra som ni ska arbeta med.

Berättelserna kan också användas som avslutning och repetition. Då kan eleverna få leta efter de händelser som återspeglar experimenten.

Kommentarer till Berättelsen/bilden Efter varje berättelse eller bild finns en sida till läraren med kommentarer och förklaringar som hjälp.

Experimentblad till eleverna Ett tiotal enkla experiment bygger upp förståelsen och kunskapen steg för steg.

Lärarsida till varje Experimentblad Den innehåller:

Mål

vad experimentet vill visa

Tips vid genomförandet

så att allting går som det ska

Förväntat resultat

så att du vet vad som ska hända

Förklaringar

så att du kan förklara enkelt och konkret för eleverna

Vardagsexempel

när vi möter dessa fenomen i vardagen

Fler experiment För dig som vill göra mer, repetera, följa upp eller ha till Elevens val.

Försök att göra hemma Experiment som eleverna gör hemma. På s. 12 finns ett blad till föräldrarna att kopiera.

Där står några enkla tips och råd till dem hur de kan hjälpa barnen.

Idéhistoria Berättar i korta drag om hur man tänkte förr och vilka experiment som ledde forskningen in på nya spår.

Temaförslag/Fördjupning Ger förslag till ämnesövergripande arbetsområden eller teman.

8

Om experimenten Kärnan i Försök med Fysik är experimenten. Varje experiment är en länk i en kedja som steg för steg bygger upp de grundläggande fysikaliska begreppen.

På första sidan till varje kapitel kan du enkelt hitta hur delarna sitter i helheten.

Samma begrepp kan belysas av flera experiment. Det är bra att göra några olika experiment om samma sak, eftersom barn ibland har svårt att släppa den förklaringsmodell som de själva skapat sig och som kan göra det svårt att gå vidare.

Alternativa experiment är också bra att ta till om man bryter sekvensen och fortsätter vid ett senare tillfälle eller om man ska utvärdera eller repetera. Du kan också behöva dem till elevens val.

Man behöver inte vara Einstein Experimenten är enkla, men roliga och tydliga. De flesta experimenten är formulerade som problem. Det är som små undersökningar där eleverna är aktiva och får en chans att vara kreativa, tänka och formulera sig själva.

Ni kan göra experimenten i ett vanligt klassrum och den utrustning ni behöver är mycket enkel och billig. Det mesta är sådant ni har på skolan eller hemma i köket. Ett undantag utgör el och magnetism. Där behöver du skaffa något av det som kan kallas traditionellt fysikmateriel. För att underlätta inköpen finns materiellista vid varje kapitel samt adresser till lämpliga leverantörer, se s. 20. För materiellistor, se även www.liber.se eller www.hanper.se.

På lärarsidan hittar du allt du behöver veta för att experimentet ska fungera. Det kan handla om materieltips eller förtydliganden av hur man ska göra.

Ett gott råd är dock: Testa alltid experimentet själv först!

Det är viktigt att du som lärare läser igenom lärarsidans förklaringar. Läs gärna förklaringarna på alla lärarsidor inom ett kapitel i ett svep, så att du får en överblick. När eleverna kommer med sina frågor och förklaringar kan du lättare ställa relevanta motfrågor om du själv känner till den naturvetenskapliga förklaringen.

När gör man vilka experiment?

Experimenten är inte årskursbundna eller på förhand inplacerade i övergripande teman.

På så sätt har varje skola frihet att i sin lokala arbetsplan lägga in fysikundervisningen där det passar.

Experimenten är tänkta för barn i 7–12-årsåldern, men tidpunkten för när det kan anses lämpligt att göra ett visst experiment beror mycket på barnens mognad och tidigare kunskaper. Allmänt gäller dock att lättast är de experiment som kommer i början av ett avsnitt. Man kan alltså göra de första experimenten i alla kapitlen redan med ganska små barn. Av detta följer att man förstås inte behöver ha gjort färdigt ett kapitel innan man börjar med nästa.

Om man i klassen inte har jobbat med fysik tidigare, så bör också äldre elever få göra de första lättare experimenten, även om man då kanske gör dessa lite mer översiktligt. Även dessa elever måste få chansen att bygga upp fysikaliska begrepp och förklaringsmodeller från början.

Den inbördes ordningen mellan kapitlen behöver man inte följa. De avsnitt som särskilt passar tidigt och som helhet är luft, värme och ljud. Däremot brukar barn tycka att delar av ljusavsnittet är svårt. Även en del förklaringar av magnetism och elektricitet kräver en viss mognad för att förstå.

9

Exempel på fördelning över årskurser Om man väljer att läsa t.ex. hela Luftavsnittet under en årskurs går det naturligtvis bra, även om temat sedan bör återkomma flera gånger för att eleverna ska kunna ta till sig det ordentligt.

Väljer man att låta ett avsnitt, tema, återkomma varje år är följande ett exempel på hur momenten kan läggas ut i en stegrad svårighetsgrad. Men, som sagt, se detta bara som ett teoretiskt exempel. Det är knappast troligt att någon skolas lokala arbetsplan ser ut just så här. Dessutom: Eftersom vissa avsnitt är lite mer komplicerade kan man med fördel förskjuta dem mot åk 6.

åk 1

åk 2

åk 3

åk 4

åk 5

Luft väger och trycker.

Man kan mäta lufttrycket.

Barometer

Trycket ökar mot botten.

Trycket ändras när luften rör sig.

Flygplan

åk 6

Luft och tryck

Luft är något . . . som kan göra motstånd och sättas i rörelse

Värme

Varm luft tar Varmt vatten Varm metall tar större plats tar större större plats än än kall luft plats än kallt. kall.

Termometer

Elektricitet

Man kan ladda saker genom att gnida dem.

Statisk elektricitet.

Saker med olika laddning drar till sig varandra, lika laddning stöter bort.

En lampa lyser när den ingår i en sluten strömkrets.

Batteriet.

Glödlampan.

Vissa ämnen leder ström, andra inte.

Mera Ännu mera kopplingar. kopplingar.

Konstruktioner med elmotorer.

Magnetism

Magneter stöter bort resp. drar till sig varandra.

Mangetens två ändar.

Vissa ämnen fastnar på magneten, andra inte.

Man kan göra saker magnetiska.

Kompass.

Göra en magnet med hjälp av elektricitet.

Bygga en elmotor med hjälp av magneter.

Ljud

Vad är ljud? Vad är toner? Ljud kan ledas. Ljud kan Enkla instru- Stämgaffel.

Burktelefon. studsa. Eko. ment. Örat.

Ljud kan lagras.

Ljus

Varför man ser saker.

Ljuset bryts.

Linsen. Ögat

Ljus går rakt fram.

Hur ljus studsar mot olika ytor.

10

Värme kan spridas genom att den leds, strömmar och strålar

Buktiga speglar.

Färger.

Regnbågen.

Olika arbetsformer Här är några förslag på hur man man kan organisera arbetet med experimenten:

Alla gör samma experiment Eleverna arbetar i par eller grupper. Alla utför ett eller flera, men samma, experiment under ett arbetspass. Detta kräver mer utrustning, alltså fler uppsättningar, men är lämpligt om du vill hålla ihop klassen och ha täta genomgångar av resultatet.

Experiment vid stationer Du behöver inte utrustning till så många grupper och om några stationer är studier av text kan man till och med som lärare bemanna en laborativ station dit små elevgrupper kommer. På så sätt har du större chans att lyssna till enskilda elevers funderingar.

Demonstrationsexperiment Vissa experiment är klart lämpligast som demonstrationsexperiment där läraren visar hela klassen, t.ex. Ljus 12, Glaset på projektorn och där ni diskuterar tillsammans i klassen, Passar det så kan eleverna sedan i grupper få fundera över ”Men vad händer om vi i stället gör så här?” och på så sätt fördjupa experimentet och pröva egna hypoteser.

Man kan också låta elever demonstrera för andra elever, både i den egna eller i andra klasser. Det är ett bra sätt för eleverna att få reda på om de själva förstått.

Hemexperiment I varje kapitel finns några experiment att göra hemma. De belyser samma begrepp som skolexperimenten gör, men genom att eleverna får göra dem hemma, i samarbete med förälder eller syskon, uppstår en ny situation som kan fördjupa förståelsen. Naturligtvis kommer experimenten också väcka nyfikenhet och funderingar, som förhoppningsvis leder till naturvetenskapliga diskussioner hemma! Men det är inte meningen att mamma eller pappa förväntas sitta inne med facit.

Det här är undersökningar där barnets iakttagelser och funderingar sätts i centrum.

Var och en i klassen får utifrån sin nivå och sitt språk formulera den ”rapport” som tas med tillbaka till skolan. Alla får både tänka och göra. Ge eleverna en vecka för utförande och rapportskrivande.

Presentera detta arbetssätt på ett föräldramöte och visa med något konkret exempel på hur det kan gå till. Det ger ett utmärkt tillfälle för föräldrarna att bli delaktiga i fysikundervisningen. (På nästa sida finns ett blad till föräldrarna för kopiering.)

Det finns fler experiment att välja bland. Ta det eller de som tilltalar dig. Prova hemma själv innan så kanske du kommer på bra saker att påpeka.

Det materiel som krävs för att utföra experimenten är just sådana saker som finns hemma, men det kan vara värt att kontrollera att alla har det som behövs. Tanken är ju att hemexperimenten ska visa att fysik är något som finns hemma och i vår vardag.

Tycker du att denna arbetsform är extra tilltalande är det enkelt att göra om även andra experiment till hemexperiment.

Arbetsformen kan komma att variera mellan de olika kapitlen. I luftavsnittet t.ex. finns stor möjlighet till att arbeta med stationsexperiment. I el- och magnetismkapitlen är det lämpligare att alla arbetar med samma experiment.

11

Föräldrasida

Hemexperiment Ditt barn jobbar just nu med fysikexperiment i skolan. Till skolexperimenten hör några experiment som eleverna ska arbeta med hemma.

Det är förstås bra om du hjälper till men: Låt ditt barn tänka själv.

Ge barnet gott om tid att tänka.

Uppmuntra ditt barn att förklara för dig.

Ibland kommer barnet att behöva fortsätta experimenterandet en eller flera kvällar.

Det behövs ingen speciell utrustning. Alla saker som behövs brukar finnas hemma eller också har eleverna fått med sig materiel från skolan.

Lycka till!

Kopiering tillåten Försök med fysik © Hans Persson och Liber AB

12

Det naturvetenskapliga arbetssättet Hypotesen – en klok gissning Vid många av experimenten förekommer instruktionerna ”Hur tror du det kommer att bli?” eller ”Vad tror du händer om . . . ?”. Detta speglar en grundtanke med det naturvetenskapliga arbetssättet. Man arbetar med en hypotes, d.v.s. man har en idé som man sedan prövar. Ordet hypotes kommer från grekiskan och betyder klok gissning.

Den naturvetenskapliga utvecklingen bygger på att forskare vågat sig på kloka och ibland mycket djärva hypoteser. Ett bra exempel är hur Marie Curie utifrån Wilhelm Röntgens upptäckt av de då så oförklarliga röntgenstrålarna formulerade en teori som inte alls ståmde med den tidens tankar. När hon med experiment lyckats bevisa att hon hade rätt upplevde man inom fysiken ett av de språng som ledde till en förändrad världsbild. Även om vi kanske inte kan förändra världsbilden med experimenten i den här boken, så är det i alla fall värt ett försök att intressera barnen för naturvetenskap och låta dem fundera och formulera sig. Men vi måste möta dem där de är och låta dem uttrycka sig utifrån deras egna språkliga nivå och med hjälp av de begrepp de själva har byggt upp.

Eftersom de själva funderar över problemet och är aktiva i undersökningen uppstår också möjligheten att de kan inse det eventuellt orimliga i sina hypoteser. De lär sig själva, konstruerar själva nya begrepp som är mer i linje med resultaten av undersök­ ningarna.

Samtalet – en viktig del i lärandet Under experimenterandet händer saker som barnen måste få diskutera med varandra eller med läraren. Dessa samtal är mycket viktiga, för det är när eleverna är aktiva och bollar med tankar och idéer som mycket av lärandet sker. Har man varken förstått problemet eller givits tid att fundera över hur man tänker passerar laborationen bara som en stunds pyssel eller tidsfördriv.

Beskrivning av arbetsgången Problemet

Man har något som ska undersökas, t.ex. ”Vad händer med ballongen om jag värmer flaskan?”

Hypotesen

När man förstått problemet formulerar man sin kloka gissning, sin hypotes. Som du ser på experimentbladen här i boken har inte hypotesen någon egen rubrik utan den är invävd i texten. I dessa mycket enkla experiment känns det dessutom ibland lite krystat att eleverna ska skriva för mycket innan de får experimentera och undersöka. Därför har jag i en hel del experiment lyft bort detta moment av ”gissa först vad som kommer att hända”. Det är viktigt att det formella inte tar över, så att lusten att undersöka och experimentera hejdas av för mycket skrivande.

13

Undersökningen

Detta är själva testet. Oftast följer eleverna den på förhand bestämda arbetsgången.

Om du vill att de själva ska bestämma hur undersökningen ska utföras bör du be dem att först göra en plan som de visar dig. Där ska de beskriva hur de tänker utföra experimentet och vilket materiel som de tänker använda. På så sätt får du möjlighet att se rimligheten i deras uppläggning och kanske ge dem några goda råd på vägen.

Hemexperiment Värme 4 om hur en bolls studs förändras när den värms/kyls är ett bra exempel. Där måste eleverna planera hur de ska värma/kyla bollen, hur mätningen av studsen ska gå till och hur de ska redovisa.

Resultatet

Eleverna gör noggranna iakttagelser under experimentet och antecknar och/eller ritar vad som händer. De bör alltså ha papper, penna och kritor till hands.

Slutsatsen

När själva utförandet är klart och resultaten är antecknade följer arbetet med frågan ”Varför blev det som det blev?” Här diskuterar eleverna med varandra eller läraren och formulerar själva sina förklaringar. Det är i dessa diskussioner du har användning för lärarsidornas förklaringar.

En del elever kommer att kunna förklara det som hände på ett sätt som stämmer med de naturvetenskapliga begreppen och modellerna. För andra kommer det handla om nya begrepp som behöver föras in. De får möta tankar som inte alls stämmer med deras tidigare föreställningar. Här finns tillfällen för lärande!

14

Elevernas dokumentation av experimenten Varje elev bör dokumentera sitt arbete. Det är viktigt att var och en ges tid och tillfälle att tänka, rita och skriva själv. Uppmana eleverna att formulera sina tankar både i bilder och i ord.

Rita mycket! Det passar inte bara för de yngsta barnen utan mycket av det som händer i experimenten är lättare att visa med bilder. Det är naturligtvis viktigt att också uttrycka sig i ord så att de naturvetenskapliga begreppen blir en del av barnens eget språk.

Till att börja med kan man göra ett experiment i taget och låta eleverna rita och skriva på papper som man sedan, om de inte har någonting emot det, sätter upp på tavlan och diskuterar. Bra är att ha en egen ”Experimentbok” eller en ”Forskarpärm” för de naturvetenskapliga ämnena. Man kan också binda ihop det man skrivit och ritat inom ett område till en ”Luftbok” eller en ”Värmemapp”. Det brukar bli mycket snygga häften som dessutom ger en känsla av att man blivit färdig med något.

Glöm för all del inte heller att låta eleverna dokumentera med hjälp av sina mobiltelefoner som ju ofta har inbyggd digitalkamera. De kan nuförtiden enkelt dokumentera experiment och undersökningar i bild eller med små filmklipp. Ett bra exempel hittar du på http://hanper.se/fysikljud.html Där visar två elever hur de löst problemet ”Hur får man tyst på mobilen?”

Om du arbetar med interaktiv skrivtavla ger denna dessutom en möjlighet för eleverna att kommunicera sina digitala dokumentationer och upptäckter.

Här är några bilder som visar hur elever har dokumenterat olika experiment som förekommer i ”Försök med Fysik”.

"Värme 4", s. 89

"Petflaska med många hål", s. 42

15

Värme • 2

Ballonger Du behöver: två ballonger ett måttband 1. Blås upp ballongena så att de blir lika stora.

Du kan mäta med måttbandet.

Knyt ihop sedan så att inte luften går ur.

2. Vad tror du händer om man värmer den ena ballongen och kyler den andra?

Skriv ner vad du tror!

3. Fundera ut något bra sätt att värma och kyla ballongerna på!

4. Värm nu den ena ballongen och kyl den andra.

Vad händer med dem?

5. Rita och beskriv hur du gjorde och vad du fick för resultat.

6. Försök att förklara varför det blev som det blev!

Kopiering tillåten Försök med fysik © Hans Persson och Liber AB

70

Värme 2 • lÄrarsida

Ballonger Mål: Att visa att varm luft tar större plats än kall Tips vid genomförandet: Det här experimentet är mycket tacksamt att formulera som ett problem att lösa, d.v.s. ”Vad händer om man har två lika stora ballonger och värmer den ena och kyler den andra?”. Då får eleverna själva fundera över hur de ska 1) mäta 2) värma och 3) kyla. Om eleverna ska jobba på detta sätt är det viktigt att de visar dig en plan innan de börjar experimentera.

Vad gäller mätningen brukar de föreslå att man kan rita streck på ballongerna som sen går att mäta med linjal, att man mäter med snöre som spänns runt, att man kan blåsa upp ballongen i papperskorgen tills den nästan fastnar o.s.v.

Vad gäller uppvärmning är några förslag: Mot kroppen, över element, ute i solen eller med varmt vatten.

Kyla går att göra i kylskåp, i frysen, ute i kalla luften, med snö och is eller med kallt vatten.

Förväntat resultat: Den ballong som kyls krymper och den som värms utvidgas.

Förklaring: När luften inne i ballongen blir kallare kommer molekylerna att röra sig saktare. De tar då mindre plats. De kolliderar inte lika ofta med gummiväggen som alltså inte spänns upp lika mycket. Trycket inne i ballongen minskar. Luften tar mindre plats. Om luften blir varmare ökar farten (och trycket) och ballongen blir större. Luftens volym ökar.

Vardagsexempel: På sprayflaskor eller gastuber kan man finna varningstexter som anger att dessa inte får utsättas för höga temperaturer. Det kan stå t.ex. ”ej varmare än 50 grader”. Över denna temperatur tar det som är instängt så stor plats att det blir en explosion!

71

Magnetism Här får du en snabböversikt över kapitlets experiment och vilka begrepp de belyser.

Hur magneter stöter bort och drar till sig varandra

Magnetens två ändar

Vissa saker fastnar på magneten

Lika ändar stöter bort varandra, olika ändar dras till varandra

Man kan göra saker magnetiska

Man kan göra en magnet med hjälp av elektricitet

Man kan bygga en el-motor med hjälp av magneter

124

Magnetism

En tilldragande historia

– Det ligger ett gem i min saft! Kalle skvalpar lite med glaset så att gemet rör sig.

– Å, vad bra ! säger Fanny. Då kan jag visa dig hur man tar upp det utan att nudda saften.

– Det är ju bara att doppa ner en sked och fiska upp det, säger Kalle irriterat.

– Nej, jag menar utan att doppa ner eller nudda saften med nånting.

Och glaset ska stå kvar på bordet.

– Det går väl inte.

Fast Kalle ser att Fanny ser alldeles för nöjd ut, så där som hon ser ut när hon har rätt.

– Ge mig en ledtråd!

– Någonting i köket, säger Fanny.

Kalle tittar sig omkring. En kniv, skära hål i botten och sen ta upp gemet? Nej det går inte. En klick smör längst ut på en sytråd? Ner i saften och så kletar sig. . . Nej just det. Inte nudda var det. Han tänker så det knakar.

Sen flyger han upp tvärs över golvet.

– Yes, yes, ropar han så tallrikarna skallrar i skåpen. Fram till kylskåpet och plockar av en magnet från dörren. Han tar den starkaste. Det är den med gubben i samedräkt som han köpte i Åre.

Försiktigt drar han magneten mot utsidan av glaset. Gemet rör sig och följer snällt med upp.

– Vad säger du nu då!

Kalle är mycket nöjd över att ha överlistat henne.

Kopiering tillåten Försök med fysik © Hans Persson och Liber AB

125

Ljud • 5

Skeden i örat Du behöver: e n sked en 120 cm lång sytråd 1. Knyt fast skeden mitt på tråden.

2. Linda trådens bägge ändar runt dina pekfingrar.

3. Tryck fingrarna hårt mot örat så att tråden ligger i kläm.

Låt skeden dingla i luften så att den krockar mot något hårt föremål. Hur låter det?

Beskriv ljudet!

4. Hur låter det när du inte trycker tråden mot örat?

Försök att förklara varför det blir skillnad.

Kopiering tillåten Försök med fysik © Hans Persson och Liber AB

164

Ljud 5 • lÄrarsida

Skeden i örat Mål: Att visa att ljudet leds olika bra i olika material Tips vid genomförandet: Man kan också prova några olika slags trådar t.ex. trådar av metall eller tjockare snören. Det ger helt olika resultat och resonemang uppstår om att olika ämnen leder ljudet olika bra. Häng t. ex. en kemtvättgalge eller ett ugnsgaller i ett snöre.

Jättehäftiga ljud!

Förväntat resultat: Träffar man rätt i örat låter ljudet från skeden nästan som en kyrkklocka.

Förklaring: Tråden leder ljudet både snabbare och bättre än luften. Metall leder ljudet mycket bra. Molekylerna i tråden knuffar till varandra och vi får en kedjereaktion ända upp till örat.

Vardagsexempel: Indianerna la huvudet mot marken för att höra hovslag och ibland kan man i cowboyfilmer se hur rånarna lyssnar efter tåg genom att lägga örat mot rälsen.

Det finns många exempel på hur fångar i fängelser kommunicerat med varandra genom att knacka i väggarna.

Låt eleverna prova lite knackningar t.ex. försiktigt mot elementen och lyssna i rum mycket långt bort. Eller knacka mot ­vattenledningarna. Det hörs otroligt bra.

Man kan också pröva detta ute om man hittar ett långt räcke eller staket av metall.

Knacka med en sten, lägg örat emot och lyssna.

När jag var grabb hällde min bror och jag ibland ut våra stenkulor i badkaret. Det hördes tydligt i hela sexvåninghuset. Det var ett experiment som vi gärna upprepade.

Vid badstranden kan man undersöka hur ljudet transporteras under vattnet. Slå ihop två stenar och lyssna. Det hörs väldigt bra.

Om man lyssnar under vattnet kan man höra motorljudet från en båt som är så långt bort att ljudet inte hörs genom luften.

Att vatten leder ljud bra gör det möjligt för valar att kommunicera med varandra tvärs genom oceanerna runt halva jordklotet. Det är lätt att hitta inspelningar av valarnas vemodiga sånger på Youtube.

165

Ljus • 1

Varför ser man saker?

Gå ut på skolgården och titta mot skolan.

Fundera över: 1. Hur kommer det sig att du ser skolan egentligen?

2. Rita hur du tror att ljuset går.

3. Varför kan man se solen? (Men titta inte rakt in i solen!)

4. Vad skulle hända om solen slocknade?

Kopiering tillåten Försök med fysik © Hans Persson och Liber AB

190

Ljus 1 • lÄrarsida

Varför ser man saker?

Mål: Att visa på att man kan se ljuskällor därför att de sänder ut ljus och andra saker därför att de reflekterar (återkastar) ljus Bakgrund: För att eleverna ska kunna ta till sig fenomenen inom optiken (läran om ljuset) är det viktigt att de förstår att: 1) Ljus är något som fysikaliskt sett utbreder sig i rummet, trots att det ibland inte syns.

2) När ljuset växelverkar med näthinnan startar den process som leder till att vi ser.

(Ur EKNA-rapport nr 8 ”Ljuset och dess egenskaper”.)

Tips vid genomförandet: Ställ eleverna inför problemet och be dem rita sig själva (ett huvud) och huset på ett papper. Eftersom barn ofta ritar solen som på teckningen här brukar de rita strålar också när de ska visa hur ljuset går. Och det är ju precis så som även fysikerna brukar rita dem.

Om frågorna om solen känns för ledande, så stryk dem.

Förväntat resultat: Det finns flera olika tankar hos barn varför man ser saker. Här är några exempel. Ögat/synen är aktivt.

Det måste finnas ljus för att man ska se.

Det går ljusstrålar från ögonen.

Ljuset studsar fram och tillbaka mellan ögat och föremålet.

Ljuset går från föremålet till ögat.

Med de följande experimenten och fakta om ögat försöker vi visa orimligheten i en del av dessa förslag och utmanar därmed elevernas tidigare uppfattningar.

Många av eleverna kommer att svara att det blir mörkt och kallt på jorden om solen slocknar.

Förklaring: Solen är en ljuskälla. Solen är varm, 6 000 grader vid ytan, och sänder ut ljus. Ljus är en form av energi.

I Ljus 3 s. 195 konstaterar vi att ljus går rakt fram, som strålar. En del av solens strålar kommer att studsa mot huset och nå in i våra ögon. När ljuset träffar näthinnan sänds nervimpulser till syncentrum i hjärnan. Bilden tolkas och vi ser huset.

Mer om ögat, se s. 211.

Ljuset går med den otroliga hastigheten av 300 000 kilometer per sekund. Det tar åtta minuter för ljuset att nå jorden. Om solen slocknade skulle det bli mycket kallt inom några timmar, fotosyntesen hos växterna skulle avstanna och efter några dagar skulle vattnet i floder och sjöar frysa till is.

Solens oerhörda betydelse för livet på jorden är bland annat bakgrunden till många tidiga religioners tillbedjan av solen som en Gud.

191

Försök med

FYSIK FÖRSÖK MED FYSIK är en bok med det mesta som läraren behöver för den första fysikundervisningen för elever i åldrarna 7-12 år.

Boken är fylld med enkla experiment som hjälper eleverna att nå de kunskaper som kursplanen föreskriver. Allting går att göra i klassrummet med enkel utrustning.

Här får eleverna arbeta med de grundläggande fysikaliska begreppen • Luft och tryck • Värme • Elektricitet • Magnetism • Ljud • Ljus Varje kapitel går från det allra enklaste till det lite svårare.

I FÖRSÖK MED FYSIK finns mängder av arbetsblad för kopiering, och här finns bilder och berättelser med fysiken insatt i vardagen.

Författaren, Hans Persson, är lärare med lång erfarenhet av att undervisa både yngre och lite äldre barn. Han är också verksam som utbildare och fortbildare av lärare.

Hans Persson har även skrivit böckerna Försök med Kemi, Försök med Biologi, Försök med Matematik, Försök med NO 1-3, Nyfiken på naturvetenskap samt Boken om Fysik och kemi.

Best.nr 47-10180-1 Tryck.nr 47-10180-1