9789127416284

Teknik Lร RARHANDLEDNING Staffan Sjรถberg Natur & Kultur

PULS Teknik Lhl.indd 1

2012-10-17 10.44

OM PULS TEKNIK

Inledning

Om PULS Teknik En undersökning visade för några år sedan att användningen av läromedel i teknik på ett oväntat sätt hängde samman med lärarens utbildning och erfarenhet: Ju mindre utbildning och erfarenhet läraren hade, desto troligare var det att läraren avstod från att ta hjälp av något läromedel. Det behövs inte många jämförelser med andra yrken för att det absurda i detta förhållande ska bli tydligt. Ändå är det kanske inte helt omöjligt att förstå hur det kan bli på det viset. Med erfarenhet följer att man vet vilka möjligheter ämnet har och därför vill sikta högt. Man vet också att det är en krävande uppgift att tillfredsställa många elevers olika behov.

Den etablerade läraren har kanske lättare att inför skolledningen argumentera för läromedelsinköp. Inte minst har den mer utbildade läraren själv vant sig vid att inhämta kunskap på olika sätt och ser därför det skrivna ordet som ett självklart komplement till praktiska erfarenheter och muntlig information.

PULS Teknik lyfter fram ämnets identitet, struktur och perspektiv Att använda läromedel är också ett sätt att visa eleverna att ämnet är ”på riktigt” och att det har en egen identitet. Ofta är det just läromedlet som ger ämnet struktur.

Många elever kan göra sig gällande just tack vare att de får möjlighet att läsa, gärna i lugn och ro. Andra hittar nya utmaningar i läroboken när de ordinarie uppgifterna tagit slut eller är för lätta.

PULS Teknik är tänkt att fylla ett antal funktioner som ett bra läromedel kan ha, bland annat de som nämns ovan. Här ska spännande och roliga exempel lyftas fram. Här ska framgå att teknik är ett mångfacetterat ämne som har kopplingar till i stort sett all mänsklig verksamhet. Teknikens speciella signum – lösandet av människors ofta högst konkreta problem – ska bli tydligt, ofta i kombination med generella aspekter på lösningarna. Perspektiven ska vara många – teknik är något att vara tacksam för, att uppröras över, att lära sig hantera, att tjäna pengar på, att söka bestämma över, att roas av. Och att begripa.

PULS TEKNIK för grundskolans år 7–9 L ÄR ARHANDLEDNING

PULS Teknik Lhl.indd 5

5

© 2012 Författarna och Natur & Kultur ISBN: 978-91-27-41628-4

2012-10-17 10.44

OM PULS TEKNIK

Inledning

Hur är PULS Teknik upplagd?

En enda elevbok Elever och lärare behöver inte hålla reda på olika häften. Man har hela tiden tillgång till texten i de kapitel som gåtts igenom. Man kan också i efterhand komplettera med uppgifter som man av olika skäl har hoppat över.

Både löpande text och separata rutor PULS Teknik innehåller 13 kapitel. Som kopieringsunderlag finns dessutom ett kapitel om verktyg.

Varje kapitel innehåller en löpande text som med några undantag är måttligt faktatät.

I anslutning till den löpande texten finns också rutor med bredvidläsning eller kompletterande fakta.

Texten är lämplig för läxläsning. Den ger också elever som varit frånvarande möjlighet att läsa ifatt.

Uppgifter I slutet av varje kapitel finns uppgifter och i anslutning till texten står numren på de uppgifter som är särskilt lämpliga att göra i samband med det aktuella avsnittet. På så sätt underlättas såväl lärarens planering som självständigt elevarbete utan att texten trasas sönder av inskjutna uppgifter.

Observera: Det är inte meningen att man ska vänta med att göra uppgifter tills avsnittet är genomgånget. Det är tvärtom oftast en utmärkt idé att inleda ett avsnitt med att låta eleverna arbeta med någon eller några av uppgifterna. En bra uppgifts möjligheter som intresseväckare och problemställare kan knappast överskattas.

Dispositionen med uppgifterna i slutet av varje avsnitt ger dock boken en enkel struktur med tydliga läsavsnitt.

PULS Teknik erbjuder ca 300 uppgifter av högst varierande omfattning och svårighetsgrad. De är utformade med syftet att elever och lärare ska få stora möjligheter att välja mellan uppgifter av olika slag.

Särskild hänsyn har också tagits till att skolans kostnader för undervisningsmateriel och förbrukningsmaterial ska hållas nere.

Några uppgiftstyper: • Uppgifter avsedda att öva och befästa. Det kan t ex vara uppgifter av kom-ihåg-typ eller enkla identifieringar.

• Uppgifter av praktisk natur. Sådana kan ofta utgöra lektionens huvuddel. Många går också bra att utföra hemma.

De praktiska uppgifterna är lämpliga som början på någon lite mer omfattande konstruktionsuppgift som elever och lärare kan enas om, förutsatt att material och utrymme för sådan verksamhet finns tillgängliga.

Det är dessutom oftast både möjligt och lämpligt att knyta an till något som är av lokalt intresse.

PULS TEKNIK för grundskolans år 7–9 L ÄR ARHANDLEDNING

PULS Teknik Lhl.indd 6

6

© 2012 Författarna och Natur & Kultur ISBN: 978-91-27-41628-4

2012-10-17 10.44

OM PULS TEKNIK

Inledning



•

• •

• •

• • •

•

Praktiska uppgifter markeras i boken med en särskild symbol: Uppgifter som ger eleven möjlighet att bearbeta stoffet från olika infallsvinklar. Det kan exempelvis vara uppgifter som kräver att man använder sina nyvunna kunskaper i en situation som är annorlunda än det ursprungliga sammanhanget.

Uppgifter som innehåller öppna frågeställningar och uppgifter som innefattar värdering.

Uppgifter som är avsedda att tilltala elever av andra orsaker än strikt tekniska, t ex sådana som har att göra med estetik eller språkbruk.

Uppgifter som är tänkta att användas i samband med att man avslutar arbetet med ett kapitel: Uppgifter där elevens grundläggande tekniska förmågor uppmärksammas. Dessa uppgifter är placerade omedelbart före sammanfattningen i varje kapitel. Eleven kan exempelvis få försöka avgöra vilken eller vilka förmågor som kapitlet varit särskilt bra för.

Minns du? handlar i princip om enkla fakta.

Förstår du? kräver att man insett någon typ av samband.

Utmaningen är ofta ganska knepig. Det kan krävas inte bara kunskap och finurlighet utan ibland även litet tur om man ska lyckas med en utmaning.

Bildgåtan är en uppgift där man dels ska identifiera bildens innehåll, dels besvara en fråga.



Till Verktyg och vardag i kopieringsunderlaget finns inga speciella uppgifter.

PULS Teknik ger omväxling Innehållet i PULS Teknik är valt så att det ofta har vardaglig anknytning. Det ska framgå att det handlar om teknikkunskaper som man ofta har användning för och som bidrar till kompetensen som medborgare.

Men det finns också utrymme för extrem, spännande eller kuriös teknik. Få ämnesområden ger sådana möjligheter att knyta an till vad det än kan vara som intresserar eleverna (eller läraren!).

Illustrationer PULS Teknik är rikt illustrerad. Det täta samspelet mellan text och bild bidrar till att göra innehållet tillgängligt för eleverna, inte minst de svagare.

Faktasökning Det utförliga registret gör det lätt att snabbt hitta rätt i PULS Teknik.

Den illustrerade innehållsförteckningen ger överblick över bokens struktur.

Tack vare att PULS Teknik samplanerats med motsvarande läromedel i biologi, fysik och kemi erbjuds eleverna också möjligheten att söka i dessa ämnens böcker. Ett hänvisningssystem PULS TEKNIK för grundskolans år 7–9 L ÄR ARHANDLEDNING

PULS Teknik Lhl.indd 7

7

© 2012 Författarna och Natur & Kultur ISBN: 978-91-27-41628-4

2012-10-17 10.44

OM PULS TEKNIK

Inledning

ger ett sökord och anger vilket skolämne som avses. Det ger en ingång i det aktuella registret. Motsvarande sökningar kan förstås göras med utgångspunkt från PULS-böckerna i biologi, fysik och kemi och mellan dessa ämnen.

Lärarhandledning på nätet Efter ett inledande allmänt avsnitt – där du just nu läser– följer lärarhandledningen elevbokens disposition. Den är därför lätt att hitta i. För varje kapitel ger lärarhandledningen: • bakgrund och kommentarer till elevbokens text.

• konkreta tips till läraren inför genomgångar och experiment.

• facit (där det är tillämpligt) och kommentarer till bokens uppgifter, även Minns du?, Förstår du?, Utmaningen och Bildgåtan.

• facit (där det är möjligt) och kommentarer till extra uppgifter i kopieringsunderlaget.

Lärarhandledningen innehåller också ett antal kopieringsunderlag.

Detta innefattar dels ytterligare uppgifter, dels information om verktyg och metoder i avsnittet Verktyg och vardag. Texten i detta avsnitt är avsedd att i tillämpliga delar kopieras upp när behov uppstår i samband med praktiskt arbete.

Till PULS Teknik 7-9 kommer att finnas en webbplats med tillgång till ytterligare material för både lärare och elever. Det kan gälla exempelvis aktuella bestämmelser i frågor om bedömning och betygsättning, bedömningsmatriser och extra uppgifter.

PULS TEKNIK för grundskolans år 7–9 L ÄR ARHANDLEDNING

PULS Teknik Lhl.indd 8

8

© 2012 Författarna och Natur & Kultur ISBN: 978-91-27-41628-4

2012-10-17 10.44

OM PULS TEKNIK

Inledning

Nyheter i PULS Teknik PULS Teknik 7–9 utgör ytterligare ett steg i långt och omfattande utvecklingsarbete. Uppläggningen är baserad på beprövad erfarenhet, och alla som har använt den föregående versionen av PULS Teknik kommer att känna igen sig från första början.

Men år 2011 fick vi en ny kursplan, och det viktigaste målet med omarbetningen av PULS Teknik 7–9 var givetvis att anpassa den till den nya kursplanen. Den nya PULS Teknik 7–9 innehåller därför flera viktiga nyheter när det gäller såväl själva stoffet som det sätt på vilket det presenteras. Några exempel: • Ämnets struktur har gjorts ännu tydligare . Redan på den främre omslagsflikens insida finns en uppställning med exempel som hjälper till att förklara vad tekniken gör och med vad.

• Texter som rör genusfrågor har fått ytterligare utrymme. Några kvinnliga uppfinnare presenteras tidigt i boken, tre av fyra intervjuoffer är kvinnor.

• Elevens grundläggande tekniska förmågor lyfts fram såväl i texten – se elevboken s 18–19 och motsvarande avsnitt i lärarhandledningen – som i uppgifter och i en sammanfattning på omslagets bakre flik. Vikten av att ta till sig teknikens språk understryks genom en ruta med facktermer på samma flik.

• Systemperspektivet betonas starkare. Tekniska system i allmänhet behandlas i ett helt nyskrivet kapitel, och de tre följande kapitlen ger mer ingående bilder av system som hanterar information, materia och energi, respektive. Här har också modern teknik kunnat ges mera plats.

• Bildmaterialet är till stora delar nytt eller omarbetat.

PULS TEKNIK för grundskolans år 7–9 L ÄR ARHANDLEDNING

PULS Teknik Lhl.indd 9

9

© 2012 Författarna och Natur & Kultur ISBN: 978-91-27-41628-4

2012-10-17 10.44

OM PULS TEKNIK

Inledning

PULS Teknik och ämnets centrala innehåll I 2011 års kursplan sorterar man in teknikämnets centrala innehåll under tre huvudrubriker: Tekniska lösningar, Arbetssätt för utveckling av tekniska lösningar och Teknik, människa, samhälle och miljö. Hur hanteras dessa områden i PULS Teknik?

Tekniska lösningar Traditionell teknisk faktakunskap hittar man framför allt i bokens fem första kapitel och i kapitlet om elektronik.

Det tekniska handlaget tränas i alla situationer där någon form av materiel är involverad, t ex i uppgifter märkta  .

Teknisk terminologi ingår naturligtvis i bokens samtliga kapitel.

Arbetssätt för utveckling av tekniska lösningar Här handlar det om hur man undervisar snarare än om det egentliga stoffet. Det gäller att stödja både en innovativ och en kritisk attityd till teknik.

Det är lättare att intressera eleverna för att själva utveckla tekniska lösningar om initiativet kommer från dem själva, eller åtminstone är förankrat i ett sammanhang som de har någon koppling till.

Därför ges förslag på utvecklingsarbeten inte i elevboken utan i lärarhandledningen.

Själva arbetssättet beskrivs utförligt i kapitlet Form och funktion.

Kursplanen nämner bara ”konstruktioner där man tillämpar principer för styrning och reglering med hjälp av pneumatik eller elektronik”. Men de flesta konstruktioner som kan komma i fråga innefattar även andra tekniska områden, varför även andra grundläggande kapitel är aktuella här.

Teknik, människa, samhälle och miljö Samhälls- och miljöaspekter på teknik integreras i flera kapitel. Det ger anledning att behandla många etiska frågeställningar, såväl på individnivå som när det gäller kollektiva beslut.

PULS TEKNIK för grundskolans år 7–9 L ÄR ARHANDLEDNING

PULS Teknik Lhl.indd 10

10

© 2012 Författarna och Natur & Kultur ISBN: 978-91-27-41628-4

2012-10-17 10.44

OM PULS TEKNIK

Inledning

Lärarhandledningen följer elevboken Lärarhandledningen kompletterar elevboken avsnitt för avsnitt med kommentarer och förslag. Så här kan det se ut:

SÅ HÄR KAN DU BÖRJA Försök att böja en åttatumsspik med bara händerna. Låt någon elev pröva.

Det är ett klassiskt kraftprov med mycket låga materialkostnader. Det visar sig att intuitionen leder rätt: man känner på sig att spiken är lättast att böja på mitten och att krafterna ska placeras dels närmast ändarna, dels mitt på.

Fast för de flesta är det ändå omöjligt att böja spiken.

Använd modellera. Forma en fyrkantig stav ca 2 × 2 × 10 cm, som du långsamt böjer i elevernas åsyn. De flesta kommer att tycka att det är uppenbart att staven trycks ihop i innerkurvan och dras ut i ytterkurvan.

Fastslå att ett föremål som böjs utsätts för både tryckkraft och dragkraft, fast på olika ställen.

Bilden visar en vanlig typ av lås, som bl a förekommer i skolor. I dörrkarmen finns hål som motsvarar den övre och den nedre kolven. För den lilla kolven i mitten finns det däremot inget hål. Den kommer i stället att vara intryckt i låset när dörren är stängd. I det läget träder en spärr i funktion som gör att den övre kolven inte kan tryckas tillbaka med en kam eller liknande. Man kan bara öppna med nyckel.

Det händer att busiga elever trycker in den lilla kolven medan en dörr är öppen och sedan med hjälp av en papperstuss hindrar kolven från att komma ut. Då går dörren inte att slå igen på det vanliga sättet. I stället finns det risk för att låset förstörs om man försöker använda våld när man stänger.

PULS TEKNIK för grundskolans år 7–9 L ÄR ARHANDLEDNING

PULS Teknik Lhl.indd 11

11

© 2012 Författarna och Natur & Kultur ISBN: 978-91-27-41628-4

2012-10-17 10.44

OM PULS TEKNIK

Inledning

SÅ HÄR KAN DU BÖRJA – 1 Visa en ficklampa som inte fungerar.

Be eleverna om förslag på vilket felet kan vara.

SÅ HÄR KAN DU BÖRJA – 2 Presentera en enkel krets i stil med den på s 68 i boken. Använd vanlig fysikmateriel om den är bekant för eleverna. Välj annars så vanlig och enkel materiel som möjligt. Smala kopplingssladdar med krokodilklämmor är enklast att använda. De går att fästa även på komponenter som inte är försedda med hylsor för banankontakter.

Gå igenom de olika delarnas namn, funktioner och schemasymboler.

Se till att eleverna uppfattar att bredden på ”den röda strömmen” i kopplingsschemat motsvarar strömstyrkan.

PULS TEKNIK för grundskolans år 7–9 L ÄR ARHANDLEDNING

PULS Teknik Lhl.indd 12

12

© 2012 Författarna och Natur & Kultur ISBN: 978-91-27-41628-4

2012-10-17 10.44

OM PULS TEKNIK

Inledning

Vad innehåller PULS Teknik?

Antalet tekniska begrepp som tas upp i texten är måttligt, men de som finns med behandlas relativt grundligt.

Exempel och uppgifter är mycket varierande slag och hämtade från vitt skilda sammanhang, där både s.k. flick- och pojkperspektiv är representerade. Vardagliga men tankeväckande exempel inbjuder till reflektion och kan därigenom hjälpa varje elev att bygga upp sin förståelse av tekniken.

Översikt över innehållet Ting och tanke – teknikens kännetecken Vad är teknik?

Teknisk utveckling Sju tekniska förmågor

Bära eller brista – en fråga om hållfasthet Material Böjning Starkt, lätt och billigt Broar Mekanismer – ändrar krafter och rörelser Mest fram och tillbaka Rotation Friktion Spärrar och lås El – teknik som erövrat världen Den slutna kretsen El är ett sätt att flytta energi El i hemmet Magneter används till mycket Styrning – teknik med automatik Vår styrda vardag Automatisk styrning Programstyrning Automatik ger säkerhet Styrning med olja eller luft

PULS TEKNIK för grundskolans år 7–9 L ÄR ARHANDLEDNING

PULS Teknik Lhl.indd 13

Det första kapitlet är avsett att förtydliga teknikens identitet – det gäller såväl kunskapsområdet teknik som själva skolämnet. Redan här möter eleven exempelvis de tekniska förmågorna.

Innehållet i kapitlet är att betrakta som grundläggande.

⎫ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎬ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎭

I de följande fyra kapitlen presenteras ett urval tekniska begrepp och metoder som vi ofta möter i vår vardag. De utgör en något så när systematisk genomgång av i tur och ordning: • Hållfasthetslära på grundskolenivå.

• Rörliga delar, en och en eller i kombinationer.

• Elteknik med tonvikt dels på eget experimenterande, dels på säker elanvändning.

• Styrning i enkel och vardagsnära form.

Urvalet är gjort så att nästan allt är vanligt förekommande. Tanken är att innehållet ska vara användbart såväl i som utanför skolan.

Innehållet i kapitlen är att betrakta som grundläggande.

13

© 2012 Författarna och Natur & Kultur ISBN: 978-91-27-41628-4

2012-10-17 10.44

OM PULS TEKNIK

Form och funktion – det ena ger det andra Vad är bra design?

Att bedöma design Designprocessen Grafisk design Teknisk ritning Modeller

Inledning

Kapitlet Form och funktion är i första hand avsett att stödja eleven när det gäller att själv utveckla tekniska lösningar – skapa och förbättra är centrala tankar i kapitlet. Men innehållet är även användbart när man pratar om att bedöma design i andra sammanhang, t ex i samband med inköp.

Innehållet i kapitlet är att betrakta som grundläggande.

Från delar till helhet – om tekniska system Vad är ett tekniskt system?

Infrastruktur och infrasystem Hur förändras tekniska system Risker Från Altamira till molnet – tekniska system för information Från grottmålning till bildskärm Från trumma till MP3 Analog och digital teknik Från röksignal till Internet Dataöverföring Mobiltelefoni och annat trådlöst Från ekstock till Airbus – tekniska system för varor och tjänster Transporter Järnvägarna som tekniska system Gruvdrift Industri Fabriken Den tidiga industrialismens baksida Nya sätt att sälja Återanvändning och återvinning Från kolmila till trefas – tekniska system för energi Att omvandla och lagra energi Hållbar utveckling på lång sikt

PULS TEKNIK för grundskolans år 7–9 L ÄR ARHANDLEDNING

PULS Teknik Lhl.indd 14

⎫ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎬ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎭

14

De följande fyra kapitlen ägnas åt tekniska system. Systemperspektivet i teknikundervisning har efterfrågats allt mer, och här erbjuder boken en hyfsat heltäckande bakgrund, baserad på den beskrivning av teknik som återfinns redan i matrisen på det främre omslagets insida.

Innehållet i kapitlet Från delar till helhet är att betrakta som grundläggande, medan de tre övriga visserligen beskriver olika saker men är delvis överlappande när det gäller att exemplifiera vad som är typiskt för tekniska system.

© 2012 Författarna och Natur & Kultur ISBN: 978-91-27-41628-4

2012-10-17 10.44

OM PULS TEKNIK

Inledning

Elektronik och mikrosystem – mindre och mindre Vad är elektronik?

Elektroniken tar över Elektronik i skolan Inte bara elektronik i mikroskala

Krig och fred – teknik på gott och ont Anfall Försvar Moderna system Att hjälpa istället för att skada Räddning eller hot Dröm och verklighet – var går gränsen?

Spekulationer om framtida teknik Science fiction och vetenskap På väg in i framtiden Mystik kring teknik

PULS TEKNIK för grundskolans år 7–9 L ÄR ARHANDLEDNING

PULS Teknik Lhl.indd 15

Kapitlet Elektronik och mikrosystem behandlar modern teknik. Området elektronik är väl lämpat för laborativt arbete i grundskolan. Det får ersätta kursplanens förslag på pneumatik, där skolorna oftast saknar materiel samtidigt som mycket få lärare har någon egen erfarenhet av området.

Den del av kapitlet som behandlar elektronik är att betrakta som grundläggande, medan exempel på annan modern teknik förekommer på flera ställen i boken.

⎫ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎬ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎮ ⎭

De två avslutande kapitlen handlar om pågående och framtida teknikutveckling – vart är vi på väg? Frågor om ”god” respektive ”ond” teknik” aktualiseras också.

Innehållet i kapitlen är att betrakta som fördjupning, men det går givetvis bra att – exempelvis i samband med aktuella händelser – utnämna något avsnitt till ”grundläggande”.

15

© 2012 Författarna och Natur & Kultur ISBN: 978-91-27-41628-4

2012-10-17 10.44