Tk
Tk T E K N I K
4–6
Utkik
Maria Sandström & Anna Wirstedt
Utkik
Utkik – NO, Teknik och SO på helt nytt sätt Utkik är en helt ny läromedelsserie i NO, Teknik och SO för årskurs 4-6, som är framtagen utifrån Lgr 11. Välj mellan att arbeta med Utkik tryckt bok tillsammans med ett digitalt lärarstöd eller helt digitalt med interakti va elevböcker och lärarbok.
ISBN 978-91-40-69361-7
9
789140 693617
4–6
Utkik Teknik är ett modernt och flexibelt läromedel som ger stora möjlig heter till en varierad och rolig undervisning. Spännande diskussions uppgifter och kluriga repetitionsfrågor får eleverna tänka till, få fler perspektiv och en djupare förståelse. Ett rikt bildmaterial ger inlevelse och bra stöd för inlärningen. Tillsammans med fakta, lektionstips och förslag på förberedande uppgifter i den interaktiva lärarboken finns alla möjligheter att nå helt nya höjder i teknikundervisningen!
T E K N I K
Vad är det för likhet mellan en ugn och en hårtork?
Tk T E K N I K
4–6
Maria Sandström & Anna Wirstedt
Utkik
Att arbeta med teknik _____________________________________ 4-19 Teknik som ämne, tekniska frågor, att förklara teknik, skisser, ritningar, modeller, teknisk läskunnighet mm. Undersök/Uppdrag ................................................................ 7, 8, 10, 16 Repetition ............................................................................................ 18 Sammanfattning .................................................................................. 19
Tekniska lösningar i hemmet _____________________________ 20-33 Föremål med rörliga delar, redskap i hemmet, förvaring, kläder, att hänga kläder, design mm. Undersök/Uppdrag .................................................................. 24, 26, 31 Repetition ............................................................................................ 32 Sammanfattning .................................................................................. 33
Hållfasthet__________________________________________ 34-47 Varför hållfasthet är viktigt, saker som är gjorda för att gå sönder, balkar, olika material, sammanfoga, stabila konstruktioner, valv mm. Undersök/Uppdrag........................................................................... 38-39 Repetition ............................................................................................. 46 Sammanfattning.................................................................................... 47
Teknik i rörelse______________________________________ 48-61 Att skapa rörelse, att förändra rörelse, skapa egna maskiner, förändra en rörelse med hjul, att förflytta en rörelse mm. Undersök/Uppdrag.................................................................... 51, 53, 57 Repetition.............................................................................................. 60 Sammanfattning.................................................................................... 61
Tekniska lösningar med elektricitet_________________ 62-75 Elektricitet förr och nu, el ger ljus, el ger värme, el ger rörelse, elektriska hjälpmedel, vi måste spara energi, vitvaror mm. Undersök/Uppdrag.................................................................... 66, 68, 71 Repetition ............................................................................................. 74 Sammanfattning.................................................................................... 75
Datorer och programmering ____________________________ 76-87 Arbeta i nätverk, mobiltelefoner, programspråk, att skriva program, program i vardagen, samma funktioner, historik, robotar, Internet of things mm. Repetition.............................................................................................. 86 Sammanfattning.................................................................................... 87
Tekniska system __________________________________________ 88-103 Tekniska system i samhället, elnätet, återvinning, tekniska system i staden, i historien och i skolan mm. Undersök/Uppdrag........................................................................ 99, 101 Repetera ............................................................................................. 102 Sammanfattning ................................................................................. 103
Att planera en stad _____________________________________ 104-117 Vad är en stad? Bostäder, kommunikationer, att flytta en stad, busslinjer, spårväg, tunnelbana, den hållbara staden mm. Undersök/Uppdrag...................................................................... 107, 114 Repetition............................................................................................ 115 Sammanfattning........................................................................... 116-117
Teknik på arbetsplatser ________________________________ 118-131 Vad är ett tekniskt yrke? Vad gör en ingenjör? Tekniska system på arbetsplatser och i mataffären, prismärkning, kortbetalning, kylande teknik, historik, räddningstjänsten mm. Undersök/Uppdrag.............................................................. 120, 127, 129 Repetition............................................................................................ 130 Sammanfattning.................................................................................. 131 Ordförklaringar................................................................................... 132 Register........................................................................................ 133-134 Bildförteckning............................................................................. 134-135
Att arbeta med teknik Att arbeta med teknik handlar ofta om att kunna se möjligheter och lösa olika slags problem. Problemlösningen kan ske antingen genom att man gör helt nya uppfinningar eller genom att man vidare utvecklar en produkt som redan finns. Det kan också handla om att komma på hur man kan använda saker som redan finns på nya sätt. Ett enkelt sätt att uttrycka vad som menas med teknik kan vara att säga att det är saker som människan utvecklat för att förbättra någonting.
LÄS OM . . . • vad teknik är • tekniska arbetssätt • dokumentation av teknikarbete VIKTIGA ORD OCH BEGREPP teknik · tekniskt system · komponent teknisk läskunnighet · symboler · skiss ritning · sprängskiss · modell · 3D uppfinning · patent
Att arbeta med teknik kan innebära allt från att forska om stenålderns teknik till att utveckla moderna apparater och maskiner.
4
ATT ARBETA MED TEKNIK
Teknik är en förutsättning för vår överlevnad och så länge det har funnits människor har det funnits t eknik. Ofta har äldre teknik utvecklats vidare, som till exempel väderkvarnar har utvecklats vidare till vindkraftverk.
Teknik som ämne Inom skolans teknikämne finns många olika delar. Några av dessa är att studera tekniska lösningar och de arbetssätt man använder vid teknikarbete. I ämnet ingår också att man studerar de tekniska system som finns i det moderna samhället och lär sig lite om hur dessa utvecklats genom historien. En annan viktig del av teknik ämnet är att lära sig se möjligheter för samhället att utvecklas på ett hållbart sätt.
Vad är teknik? Det finns många olika definitioner på ordet teknik. Ofta innebär förklaringarna att teknik får något att hända. Lika ofta säger man att teknik är det som hjälper människan att tillfredsställa sina behov, som till exempel en pump för att få vatten. I detta fall måste man börja med att ta reda på vilka som är de grundläggande mänskliga behoven.
Efter en stunds funderande brukar man komma fram till att dessa är: • mat • skydd • rent vatten • energi För att få fram det som behövs för våra grundläggande behov måste det finnas välutvecklad teknik i flera olika led. Om vi tar maten som exempel behövs det lantbruk och fiske för att få fram råvarorna. Inom båda dessa områden används mycket teknik. Det finns också mycket teknik i de fabriker som o mvandlar råvarorna från lantbruk och fiske till de produkter vi köper i affären. För att allt ska fungera måste det även finnas ett fungerande system av transporter och vägar. Om vi sedan studerar hur vatten renas och leds till och från de ställen som det används på förstår vi snabbt att det även här behövs teknik för att allt ska fungera. Samma sak gäller skydd och energi. För att tillgodose våra behov krävs mycket teknik.
DISKUTERA Kom på fler saker som liksom väderkvarnar har utvecklats från ganska enkla konstruktioner till mera komplicerade för att underlätta för människan. ATT ARBETA MED TEKNIK
5
Ritningar För att ge en uppfattning om hur ett föremål ser ut i verkligheten kan det ibland vara bra att använda ritningar som visar föremålet från olika håll. Detta brukar kallas att man ritar ur olika vyer. För att underlätta tolkning av ritningar finns internationella regler. En ritning som gjorts i ett land ska kunna tolkas av människor i andra länder. Enligt dessa regler ska mått på ritningar alltid sättas ut intill pilar och streck. Reglerna anger också hur olika typer av linjer ska ritas.
Bilderna visar ritningar av en tändsticksask från tre olika håll. För att förstå bilderna behöver du jämföra med en riktig tändsticksask.
Vik en propeller Klipp Vik
Heldragen tunn linje markerar måttsättning. 75
Heldragen bred linje markerar ytterkant. 160
Streckad linje markerar vikning. 75 Gem
40
14
ATT ARBETA MED TEKNIK
Repetition 1. Förklara med egna ord vad som menas med teknik. 2. Vilka är människans grundläggande behov? 3. Välj ett tekniskt föremål och visa med en enkel skiss hur det ser ut. Markera på bilden vilka de olika komponenterna är. 4. Beskriv sedan föremålets funktion och övriga egenskaper med hjälp av frågorna på sidan 8. 5. Ta reda på fakta om några tekniska föremål som har med Christopher Polhem och hans arbete att göra. 6. När är det lämpligt att redovisa sitt teknikarbete med skiss, ritning eller modell? 7. Vad är patent?
O R D K U N S K A P Välj fem ord ur detta kapitel som du tycker är viktiga. Förklara för en kamrat varför du valt dessa ord.
Undersök Bilderna nedan föreställer ett föremål som avbildats från olika håll (vyer). Studera bilderna och fundera ut hur föremålet ser ut ovanifrån och underifrån. framifrån
18
REPETITION
från sidan
bakifrån
ovanifrån/underifrån
Sammanfattning Teknik kan beskrivas som något som m änniskan utvecklat för att förbättra något. Det man arbetar med i teknik kan höra ihop med många olika områden. I teknikarbetet får man lära sig se möjligheter och lösa problem. Problemlösningen kan innebära att man kommer på helt nya uppfinningar eller att man vidareutvecklar något som redan finns.
Många av oss drömmer om att någon gång i livet få möjlighet att göra egna uppfinningar. Elever som läser teknik i skolan kan kanske längre fram i tiden komma att lyckas med detta och ha möjlighet att förändra världen.
I skolan studerar vi tekniska lösningar och de arbetssätt som används vid teknikarbete. Vi studerar även tekniska system och samhällets möjligheter för att utvecklas på ett hållbart sätt. Tekniska uppfinningar har ofta utvecklats för att hjälpa människan få fram livsviktiga saker som mat, vatten och energi samt skapa skydd i form av bostad och kläder. Eftersom det kan vara svårt att hitta de rätta orden när man ska prata om teknik kan det vara bra att öva sig på att förklara en teknisk uppfinning för någon som inte sett något liknande. När man ska förklara teknik och teknikarbete är det bra att ta hjälp av skisser, ritningar och modeller. Nya erfarenheter av teknik och teknisk problemlösning kan leda till ökad teknisk kompetens. Ibland talar man om att man ska öva upp sin tekniska läskunnighet. Det finns många metoder att välja på när man arbetar med teknik och ska redovisa vad man kommit fram till. Hela tiden kommer nya möjligheter. Just nu talas det mycket om tredimensionella skrivare, 3D-skrivare, och de möjligheter som dessa kan ge.
• Teknik har funnits så länge det har funnits människor. • Tekniska uppfinningar är sådant som människan skapat för att lösa problem av något slag. • När man ska förklara teknik använder man texter, skisser, ritningar och modeller. • Det finns många olika tekniska symboler som vi alla behöver känna till. • Tekniken utvecklas och det kommer ofta nya uppfinningar.
SAMMANFATTNING
19
Att vara innovativ och företagsam Designers har som arbete att utveckla nya idéer och produkter. De behöver vara innovativa, uppfinningsrika och kreativa. För att sedan kunna tjäna pengar på sina idéer behöver de även vara företagsamma. Så om du har en idé som du sedan gör någonting
30
av är du företagsam och skulle kunna arbeta som designer i framtiden. En del designers arbetar med färdiga uppdrag som det med stolarna tidigare i kapitlet. Andra designers arbetar med helt egna idéer. Uppfinningsrikedomen är stor.
Nu finns det sadelskydd som man värmer i mikrovågsugnen innan det träs på cykelsadeln. Tänk vad skönt att sätta sig direkt på en varm sadel en kall vintermorgon.
För att slippa problemet med rinnande glass när man äter strutglass så finns det struthållare i silikon. Den smälta glassen samlas längst upp eller rinner ner i silikonstruten.
Små barn kan lätt glömma att slicka längst ner på en glass. Äter man bara glassen uppifrån smälter snart glassen längst ner och det rinner ner smält, klibbig glass över handen. Sätt detta skydd på glasspinnen under glassen så samlas den smälta glassen i koppen.
Att äta tacos är inte alltid helt lätt. Väljer du att äta tacos i mjukt bröd är den rätt svår att lägga ifrån sig. Brödet viker då upp sig och innehållet ramlar ur. Det är det bra att ha en tacohållare. Sätt ner din ihoprullade taco i hållaren medan du torkar händerna eller dricker lite.
TEKNISKA LÖSNINGAR I HEMMET
Uppdrag – Arbeta som designer 1. Identifiera ett problem som finns i samband med valfri måltid hemma eller i skolan. Det kan vara allt från en smörkniv som blir kladdig till att era småsyskon kasar av stolarna i köket. 2. Samla alla idéer (kloka och tokiga) som kommer upp i tankarna. Skissa, skriv och berätta för varandra. 3. Undersök hur andra tänker kring problemet ni valt och hur de har löst det. Fråga till exempel kompisar, släktingar och lärare. 4. Undersök om det finns några lösningar att köpa. Titta till exempel i affärer, kataloger och på internet. 5. Samla idéer igen. Alla nya intryck kan ha gett nya idéer. 6. Välj ut några av lösningarna och gör en tabell. Värdera dem utifrån några kriterier, önskemål, som ni tycker är viktiga. Om ni till exempel valt smörkniven som blir kladdig kan det handla om hur lätta de olika lösningarna är att hantera i handen, hur lätta de är att göra rena, hur miljövänliga de är samt vad de kostar att tillverka. Sätt plus och minus eller ge betyg i form av siffror. Den lösning som får bäst resultat går ni vidare med.
Förslag 1
+
–
–
–
–
Förslag 2
+
–
+
–
–
Förslag 3
+
–
+
–
+
7. Gör en ritning och bestäm vilket material ni vill tillverka er prototyp i. 8. Bygg er prototyp och utvärdera den. 9. Gör en ny ritning och gör ändringar om det behövs. 10. Gör en presentation i form av en plansch om er process och prototyp så att fler kan få ta del av er tekniska lösning.
UPPDRAG
31
El ger värme
Hur fungerar en brödrost?
Elektrisk energi omvandlas ofta till värme energi. Du känner säkert till att bilar kan ha eluppvärmda sitsar. När temperaturen i bilen är låg och man sätter sig på sitsen kan man trycka på en knapp som gör att en strömkrets sluts och bilsätet värms upp. Andra apparater som omvandlar el till värme är vattenkokare, kaffebryggare, värmeelement och brödrostar. Ofta är det så att samma konstruktionsidé används i olika sammanhang. En eluppvärmd bil sits har stora likheter med en brödrost. En plattång som används för att för att forma frisyren är byggd utifrån samma princip som ett strykjärn eller en spishäll. Gemen samt är att det inuti apparaterna finns en metall som blir varm av den friktion som uppstår då det leds ström genom den.
Hur tror du att en brödrost ser ut inuti? En brödrost är ett komplicerat tekniskt system som består av ungefär 400 olika komponenter, delar. Komponenterna är tillverkade av lite mer än hundra olika ämnen, huvudsakligen metaller och plaster. Man kan se att det finns trådar av metall inuti brödrosten. Dessa består av krom nickel, en blandning av krom och nickel. När elektrisk ström går genom trådarna blir de varma och glöder. Elektrisk energi övergår här till värmeenergi. Värmen i trådarna gör att brödskivan blir varm och frasig.
Uppdrag – Brödrost • Rita en enkel skiss över hur en brödrost ser ut inuti. • Beskriv med egna ord hur brödrosten fungerar. • Beskriv också vilken funktion de olika delarna har. • Rita ut på bilden hur du tror att strömmen går i brödrosten. • Ge några exempel på andra apparater där elektrisk ström ger värme. 68
TEKNISKA LÖSNINGAR – ELEKTRICITET
Uppdrag – Larm Du kan tillverka ett larm genom att koppla in en ringklocka (summer) i en strömkrets. När kretsen sluts går larmet igång. Det enda som behövs är batteri, ledningstråd, strömbrytare och en summer.
För att visa hur de olika delarna i larmet ska vara kopplade kan du rita ett kopplingsschema. Bygg sedan larmet och testa om det fungerar. Ett sätt att montera larmet kan vara att göra ett tramplarm. Montera i så fall larmet under dörrmattan på ett sätt som gör att strömmen sluts när man trampar på mattan. Under mattan kan det då finnas två tunna bitar aluminiumfolie eller två cd-skivor som monterats på en pappram. När någon trampar på mattan trycks aluminiumbitarna ihop, strömkretsen sluts och larmet startar.
Larmet kan även monteras på en dörr- eller fönsterkarm på ett sätt som gör att strömmen sluts när dörren öppnas. Metallskivorna kan vara gjorda av aluminiumfolie eller av plåt från en läskburk. Du kan säkert komma på fler sätt att installera ditt larm. Det kan vara klurigt att komma på hur strömbrytaren ska monteras för att kretsen ska slutas då larmet ska sätta igång.
UPPDRAG
71
Datorer och programmering Alla människor i Sverige möter datorer, datasystem och maskiner som styrs av datorer i skolan, hemma, i yrkeslivet och på fritiden. Vare sig du vill arbeta som rock musiker, sjuksköterska, trädgårdsmästare eller svetsare så kommer du att behöva förstå lite om hur en dator arbetar. Många funktioner i samhället är beroende av datorer och det är viktigt att alla datasystem fungerar. Datorer används också för att styra olika system och processer inom industrin. Robotar är en slags datorer som kan programmeras för att göra särskilda uppgifter. Spelindustrin är ett annat intressant område inom programmering.
LÄS OM . . . • vad datorer används till • vad som finns inuti en dator • vad som menas med dataprogram • vad som menas med programmering • datorns historia VIKTIGA ORD OCH BEGREPP program · programmering · sensorer · kod processor · indataenhet · utdataenhet maskinkod · mjukvara · hårdvara operativsystem · användargränssnitt datalogiskt tänkande
I Banverkets ledningscentral i Malmö ser man till att tågtrafiken flyter som den ska med hjälp av schematiska bilder över alla spår.
76
DATORER OCH PROGRAMMERING
Att skriva program För att komma igång med programmering kan man använda leksaker som är p rogrammerade eller som kan programmeras. Det finns många olika modeller att
Baka en kaka Att skriva program för en dator kan jämföras med att skriva ett recept för en kaka. Vi kan ta ett enkelt recept på kladd kaka som exempel.
välja på. Kanske har du själv sådana leksaker hemma. Man kan också starta genom att genomföra datalogiska övningar som inte kräver att man har en dator. 1. Smält 150 g smör. 1 12. Rör ner smöret i smeten. 1 3. Häll smeten i formen. 14. Ställ in i ugnen. 15. Vänta 17-20 minuter. 16. Ta ut kakan. 17. Låt kakan svalna. DISKUTERA
Börja med att ta bort exempelvis steg 6 och diskutera vad som händer om man hoppar över det. Vad händer om man hoppar över steg 8? Vad skulle hända om de olika momenten i receptet genomfördes i fel ordning eller om ordningen var slumpvis? 1. Sätt ugnen på 175 grader. 2. Smöra en form. 3. Häll ströbröd på formens insida. 4. Ta fram en bunke. 5. Ta fram en visp. 6. Knäck 3 ägg. 7. Tillsätt 3 dl strösocker. 8. Rör ihop ägg och socker. 9. Blanda 2 dl vetemjöl, 1 dl kakao och 0,5 msk vaniljsocker. 10. Vänd ner mjölblandningen.
Om det skulle vara fel i ett recept blir resultatet inte som du hade tänkt dig. På samma sätt är det med dataprogram. Ett fel i ett dataprogram kan medföra stora konsekvenser. När man skrivit klart ett program är det viktigt att det testkörs i så verkliga situationer som möjligt innan det används i en verklig situation. När programmet körs i den verkliga situatio nen brukar man kalla detta ”skarpt läge”. I skarpt läge måste programmet vara så noga kontrollerat att ingenting går fel.
DISKUTERA Varför är det viktigt att testköra programmen innan de börjat användas i verkliga situationer? Kan du komma på några situationer där det skulle vara farligt och kanske till och med kunna leda till en katastrof om datasystemen inte fungerar som de ska? 80
DATORER OCH PROGRAMMERING
När Hammarby Sjöstad i Stockholm skulle byggas bestämde kommunpolitikerna att man skulle ta fram ett miljöprogram. Man ville bland annat hålla nere energianvändningen i det nya området.
Den hållbara staden När en kommun planerar en stad behöver man inte bara ta hänsyn till dagens människor och behov utan även tänka på framtiden och de personer som ska bo och leva i staden då. För att lyckas med en håll bar stad behöver man tänka på tre viktiga delar. Socialt: Alla människor ska ha någonstans att bo, det ska finnas saker att göra som biografer, teatrar och idrottsplatser. Det behöver finnas sjukvård och system för säkerhet. Alla ska trivas och må bra tillsammans. Ekonomi: Det behöver finnas pengar för att kunna bygga staden och utveckla den så att miljön och det sociala fungerar som det ska. Utan pengar blir det svårt för de andra två delarna att fungera.
112
ATT PLANERA EN STAD
Miljö: Det måste finnas rent dricksvatten, mark där växter kan växa och ren luft. Naturresurserna ska inte bara räcka till oss utan även till människorna som ska leva här efter oss. De som arbetar med att bestämma i en stad och planera inför framtiden måste alltid tänka på de här tre delarna när de fattar sina beslut. De måste också tänka i ganska många led. Vad händer sen, om vi bestämmer att göra på ett visst sätt nu? Det är inte så lätt att räkna ut vad alla beslut kan leda till men det är viktigt att de som bestämmer gör vad de kan. I nya stadsdelar planerar man bostäderna ganska tätt. Bor människorna tätare så tar staden inte lika stor plats. På det sättet kan man spara mer skog och mark som går att odla på utanför staden. Tätare bostads områden ger färre transporter och minskar bilkörandet.
Avfall Allt avfall måste tas om hand. Det är lättare när människor bor tätare. Sopbilar behöver då inte köra lika långa sträckor. I flerfamiljshus går det att installera avfalls kvarnar i vasken i köket så att matresterna mals ner direkt och sedan går i ledningar till en uppsamlingstank. Där samlas de malda matresterna från alla hushåll i området och sopbilen behöver bara åka till en plats och tömma tanken. Andra hushåll lägger sina matrester i speciella soppåsar i ett eget fack i soptunnan. Matavfall kan användas till att tillverka bränsle för till exempel bussar. Med hjälp av en teknik som heter rötning skapas biogas som kan ersätta bensin och diesel. På så sätt blir luften i staden renare och naturens resurser räcker längre. Tänk så mycket bättre det är än att bara slänga matresterna i sin soptunna.
Uppdrag – Planera er egen stad Ni har fått en bit mark som ska bebyggas. Det ska flytta in 500 personer mellan åldrarna 0 och 100 år. En del lever ensamma, en del som par och en del lever i familjer. Börja med att tänka igenom hur de här personerna ska bo. Vilka sorters hus behövs och var ska husen ligga? Hur många skolor och förskolor måste finnas och var? Vad behöver sedan finnas mer för att de här personerna ska trivas och må bra? Hur ska de få tag i mat? De måste kunna ta sig runt i sin stad och ha saker att göra både på dagarna och på kvällarna. Ska det finnas kollektivtrafik? Vilka grönområden och allmänna ytor ska finnas? Finns det fler saker ni måste tänka på? Ni kommer att få material och fler instruktioner av er lärare. 114
ATT PLANERA EN STAD
Tk
Tk T E K N I K
4–6
Utkik
Maria Sandström & Anna Wirstedt
Utkik
Utkik – NO, Teknik och SO på helt nytt sätt Utkik är en helt ny läromedelsserie i NO, Teknik och SO för årskurs 4-6, som är framtagen utifrån Lgr 11. Välj mellan att arbeta med Utkik tryckt bok tillsammans med ett digitalt lärarstöd eller helt digitalt med interakti va elevböcker och lärarbok.
ISBN 978-91-40-69361-7
9
789140 693617
4–6
Utkik Teknik är ett modernt och flexibelt läromedel som ger stora möjlig heter till en varierad och rolig undervisning. Spännande diskussions uppgifter och kluriga repetitionsfrågor får eleverna tänka till, få fler perspektiv och en djupare förståelse. Ett rikt bildmaterial ger inlevelse och bra stöd för inlärningen. Tillsammans med fakta, lektionstips och förslag på förberedande uppgifter i den interaktiva lärarboken finns alla möjligheter att nå helt nya höjder i teknikundervisningen!
T E K N I K
Vad är det för likhet mellan en ugn och en hårtork?
Tk T E K N I K
4–6
Maria Sandström & Anna Wirstedt
Utkik