Issuu on Google+

Lärarboken ger många konkreta tips och idéer om hur du och klassen kan arbeta med Boken om Fysik och kemi. Här finns också gott om extra fakta och förslag på enkla experiment. Hans Persson är lärare och lärarfortbildare och en högt uppskattad föreläsare runt om i landet. År 2004 tilldelades han det stora Kunskapspriset för att han ”i mer än två decennier varit en eldsjäl i utvecklingen av pedagogiken i framför allt naturvetenskap och teknik”.

Följande böcker är skrivna av samma författare. De går utmärkt att använda tillsammans med Boken om Fysik och kemi. försök med fysik 21-20983-7

försök med kemi 21-14781-8

nyfiken på naturvetenskap 21-17531-6

Best nr 21-20496-2 Tryck nr 21-20496-2-05

Hans Persson

NY_Omsl_LB_Fysik_Kemi.indd 1

12-06-18 12.28.53


ISBN 978-91-21-20496-2 © 2004 Liber AB Redaktion: Inga Henriksson, Lennart Holmgren Formgivning: Lotta Rennéus Omslag: Jonas Burman Teckningar: Sara Ånestrand Fotografier: Hans Persson Fotot på omslagets baksida: Olle Rehnqvist Bilden på s. 154 är gjord av Ajda Ahmadi, skolår 5, Solhemsskolan, Bromma. Lärare: Virva Palu

Första upplagan 6 Tryck Esser Druck, 2012

Kopieringsförbud Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och elevers rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal, är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisa-tioner och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner/universitet. Intrång i upphovsmannens rättigheter enligt upphovsrättslagen kan medföra straff (böter eller fängelse), skadestånd och beslag/förstöring av olovligt framställt material. Såväl analog som digital kopiering regleras i BONUS-avtalet. Läs mer på www.bonuspresskopia.se. Undantag Kopiering är tillåten av de sidor som är markerade med 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

Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 2

12-06-18 12.43.51


Innehåll Elektrisk ström – elektroner som strömmar....88 Hur fungerar ett batteri?................................90 Hur kommer det ström till husen?..................91 Vilka ämnen leder ström?...............................92 Var försiktig med el........................................93 Hur tänkte man förr om elektriska fenomen?.94

(samma sidnummer som i grundboken) Kommentarer till varje kapitel, se s. 159. 1.

Tankar kring en brasa............................. 4 Vad är allting gjort av?.....................................6 Hur vet man det man vet i dag?.......................8 Olika material................................................10 Vart tar allting vägen?....................................12 Gör som forskarna – testa!.............................14

2.

Nya ämnen bildas......................................... 98 Alla atomer finns kvar................................... 99 Eld – vad är det?......................................... 100 Kemister gör nya ämnen.............................. 102 Vi lever i plaståldern.................................... 104 Är plast dåligt för miljön?........................... 106

Vatten – ett viktigt ämne....................... 16 Vad är vatten egentligen?................................17 Vatten finns överallt och i olika former..........18 Hur man använde is och ånga förr i tiden......20 Vatten bär både fartyg och småkryp...............22

3.

10. Kemiska reaktioner................................ 96

11. Ljud..................................................... 108 Vad är ljud?................................................. 108 Höga och låga toner.................................... 110 Starka och svaga ljud.................................. 112 Hur förs ljudet vidare?................................ 114 Hur kan vi höra?......................................... 116 Att spara ljud – förr och nu......................... 118 Telefonen..................................................... 120 Hur hör djur?.............................................. 122

Fast, flytande eller gas?.......................... 24 Titta på ett stearinljus!...................................24 Gaser syns inte...............................................26 Ämnen har olika smältpunkt..........................27

4.

Blandningar och lösningar.................... 28 Hemma i köket..............................................28 Hur skiljer man ämnen åt?.............................30 Många ämnen löser sig i vatten......................32 Hur konstnärer blandat till sina färger...........34 Konsten att lösa fläckar..................................36

5.

Var kommer ljuset ifrån?............................. 124 Ljuset studsar.............................................. 126 När ljuset ändrar riktning........................... 128 Ögat och synen........................................... 130 Glasögon och kameror................................ 132 Regnbågen och färgerna.............................. 134 Ljus vi inte ser............................................. 136 Hur ser djur?............................................... 138

Syror och baser..................................... 38 Vad är surt? Vad är basiskt?...........................40 Man kan mäta hur surt något är....................41 Hur blir ett ämne mindre surt?.......................42 Farliga ämnen hemma....................................43 Kul att veta från förr och nu..........................44 Naturen blir surare.........................................46

6.

12. Ljus..................................................... 124

13. Astronomi........................................... 140 Varför trillar vi inte av jordklotet?................144 Rymdfärder..................................................145 Hur bildades universum?..............................146 Solens energi ger liv åt jorden.......................148 Stjärnbilderna...............................................149 Kul att veta om rymden................................150 Så trodde man förr om universum................152

Luft och tryck....................................... 48 Vad är luft?....................................................49 Luft tynger och trycker...................................50 Högt och lågt tryck........................................52 Vad händer när trycket ändras?......................54 Luften ger kraft åt maskiner...........................56 Föroreningar i luften......................................58

7.

Värme................................................... 60 Hur sprider sig värme?...................................62 Temperaturer och väder.................................64 Hur håller man kvar värmen?........................66 Hur klarar djur stark kyla?............................68

8.

Magnetism............................................ 70 Vad är magnetism?.........................................72 Var får man magneter ifrån?...........................72 Vad trodde man förr om den magnetiska kraften?.......................................74 Så här funkar en kompass..............................76 Fler magnetiska upptäckter............................78 Elektriska magneter........................................79 Magnetiska meddelanden...............................82

9.

Metodiska tips och idéer En helt vanlig skoldag..................................155 Varför börjar boken med en brasa?..............156 Bokens byggstenar........................................157 Boken och kursplanerna...............................158 Kapitel för kapitel........................................159 Att göra experiment.....................................162 OH: Checklista vid experiment....................165 Hur eleverna kan dokumentera sitt arbete....166 Att tillverka egna böcker..............................167 Hur fångar man upp barnens förförståelse?.168 OH: Vad tror du-bilder................................169 OH: Tema Vatten.........................................172 OH: Varningsmärken...................................173 Samplanering med Försöksböckerna och Nyfiken på naturvetenskap.......................174 Materiel, Boktips och Webbtips...................176

Elektricitet............................................. 84 Det finns två sorters elektricitet......................85 Vad är elektricitet?.........................................86 Åskan är elektrisk..........................................87

3 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 3

10-11-11 14.28.14


S. 6–7 tankar kring en brasa

Vad är allting gjort av?

Vad är allting gjort av? Vi har mängder av saker omkring oss – djur, böcker, tofflor, sladdar, tulpaner, spikar, telefoner och kanelbullar. Men vad är allting gjort av egentligen? Om vi förstorar så mycket det går kanske vi får svaret?

Syfte med uppslaget Att berätta att allting runt omkring oss – och även vi själva – är gjort av atomer och att flera atomer ihop kallas för en molekyl. Att nämna något om vad ett grundämne är.

2. Med ett förstoringsglas ser hårstrået ut som ett tjockt rör och huden är mycket skrovligare än vad du kan se med ögat.

3. I ett mikroskop som förstorar så mycket det går kan man se de minsta byggstenarna som huden, håret och allting annat är gjorda av. De byggstenarna kallas atomer.

Ord och begrepp förstora förstoringsglas mikroskop byggstenar atom kolatom

molekyl grundämne kemisk förening kärna elektron tomrum

Viktigt uppslag i boken Detta uppslag är centralt för förståelsen av vad allting är uppbyggt av. Alla förklaringar i boken bygger på idén att all materia består av atomer och molekyler. Gå igenom texterna till bilden tillsammans. Se till att eleverna förstår att samma ämne kan finnas i så olika saker som en mjuk hand och en hård mobil. Om man skulle förstora något annat skulle man se ungefär samma sak. Inte exakt samma molekyler, men ändå.

Så här kan du förklara Har barnen hört ordet atom? Vad tror de det är? När stöter man på det ordet? Hur tror de att en atom ser ut? Varför kan man inte se dem? De här begreppen går att leka med och konkretisera med hjälp av flirtkulor limmade på magneter. Kul att ha på whiteboardtavlan.

1. Det minsta du kan se med ögat är de små groparna i huden och de tunnaste fjunen och håren på handen.

kolatom

Pssst! Ser du att det finns kolatomer både i telefonen och kroppen?

kolatom

4. Telefonen som ser så slät och fin ut visar sig också allt skrovligare ju mer vi förstorar. Även telefonen är uppbyggd av atomer. Vad du än tittar på så är det byggt av små, små atomer.

6

Det går naturligtvis också bra att rita på tavlan medan du förklarar.

Boken om fy o ke.Ind 6

Atom-ord En atom

03-11-27, 14.07.44

En annan atom

Två atomer av samma sort = en molekyl av ett grundämne

Två olika atomer = en molekyl av en kemisk förening

Tre atomer av samma sort = en molekyl av ett grundämne

Tre olika atomer = en molekyl av en kemisk förening

Experiment Titta med förstoringsglas på saker. Hur ser ytan ut? Vad ser man för detaljer? Har ni tillgång till en stereolupp eller ett mikroskop är det mycket spännande för eleverna att få titta på olika saker i ett sådant. Bygg modeller med lego. För att konkretisera och

6 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 6

10-11-11 14.28.19


tankar kring en brasa

Hundra olika sorters atomer Allt är byggt av atomer. Men alla atomer är inte likadana. Självklart, tänker du kanske, för de ska ju fungera som byggstenar till precis allting. Då kan det vara svårare att förstå att det faktiskt bara finns drygt hundra olika sorters atomer. Men det fiffiga är att de kan sättas ihop med varandra på nästan hur många sätt som helst. På så sätt kan atomerna bilda nästan hur många ämnen som helst.

Att diskutera i klassen Vilka av följande saker tror ni består av atomer? En stövel, kramsnö, en kram, en elektron, en tarm osv. Poängen med diskussionen är att ytterligare lyfta fram 1) vad som menas med materia (saker och ting som vi kan ta på) samt 2) atomen och dess delar (elektronen är en del av en atom).

Liten atom-lära De pyttesmå byggstenar som allting är byggt av kallas atomer. Så här kan man rita atomer:

Mera om atomer

Men en atom är egentligen så liten att den inte går att rita. I punkten efter den här meningen skulle det få plats flera miljoner atomer. Två eller flera atomer som sitter ihop i en grupp kallas för en molekyl.

kol för ett grundämne.

en kemisk förening. Plasten i telefonen är ett exempel på det.

Allting omkring oss består av pyttesmå atomer. Vi själva också!

Inuti en atom En atom består av en kärna och av elektroner. En riktig bild av en atom skulle se ut som en suddig boll. Det suddiga är elektronerna som far runt och bildar skal kring kärnan. Eftersom elektronerna och kärnan är så otroligt små är det mesta i en atom faktiskt tomrum.

7

leka med orden och atombegreppet, molekyler osv. kan man använda legobitar att bygga med. Många ihop av samma färg? (Molekyl av grundämne) Många ihop men av olika färg? (Kemisk förening)

Boken om fy o ke.Ind 7

(Ex. metaller som järn = Fe, guld = Au, silver = ag, aluminium = Al och gaser som väte = H, helium = He, syre = O, neon = Ne, klor = Cl.) Låt en sådan plansch sitta uppe på väggen.

03-11-27, 14.07.49

Hundra olika sorters atomer Det finns ungefär hundra olika grundämnen. Det var på mitten av 1800-talet som den ryske kemisten Dmitrij Mendelejev upptäckte att alla de olika grundämnen man kände till gick att ordna i en sorts rutmönster, det s.k. periodiska systemet. Grundämnena har olika nummer och betecknas enligt det bokstavssystem som svensken Berzelius uppfann 1813. Varje grundämne har ett latinskt namn och från detta tog han första eller de två första bokstäverna till sitt system. Oxygenium (syre) blev O, hydrogenium (väte) blev H osv. Beställ gärna ett periodiskt system med färgbilder från t.ex. Industrilitteratur. Barn brukar tycka det är jättekul att läsa om alla de olika grundämnena (atomerna) och vad de kan användas till. De brukar upptäcka en hel del ämnen de redan känner till.

Ordet atom kommer från det grekiska ordet atomos som betyder odelbar. Det var den grekiske filosofen Demokritos (460–370 f. Kr.) som använde ordet atom för mer än två tusen år sedan. Han tänkte ut att om man delar och delar och delar någonting så långt det går, så måste delarna till slut bli så små att de inte går att dela mer. Varje sådan liten del är odelbar. En atom. En atom är en tiomiljondels millimeter. Det betyder att på en millimeter ryms tio miljoner atomer. Hur ser det ut inuti en atom? Jämför atomen med en frukt. I mitten finns ju kärnor. Tänk att det är många skal runt frukten, lager på lager. I varje sådant skal far elektronerna runt med en otrolig fart. Om vi kunde förstora en enda kolatom så att den blir lika stor som Globen i Stockholm behöver man göra den tusen miljarder (dvs. en biljon) gånger större. I mitten av Globen skulle atomkärnan sväva, liten som en stenkula. Elektronerna skulle vara så små att vi inte ens skulle se dem med ett förstoringsglas. De rör sig supersnabbt och vi skulle möjligen uppleva dem som ett disigt flimmer längs Globens väggar.

Hänvisningar Andra avsnitt i boken: Kap. 10 Kemiska reaktioner Kap. 13 Astronomi (s. 146–147, om att alla atomer bildades vid Big Bang) Försök med kemi: Berättelsen på s. 25–26. Nyfiken på Naturvetenskap: Om Mendelejev och grundämnena s. 176–179. Om enkla atomfakta s. 178–179.

Boktips Broman: Naturvetenskapens världsbild. Liber (mest för läraren) Harlen: Våga språnget. A&W/Liber

7 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 7

10-11-11 14.28.20


S. 8–9 tankar kring en brasa

Hur vet man det man vet i dag?

Hur vet man det man vet i dag? MER ÄN 2 000 ÅR SEDAN

De gamla grekerna tittade och tänkte

FRAM TILL 1600-TALET

Med förstoringsglaset såg man mera

Syfte med uppslaget Att berätta om några viktiga milstolpar i naturvetenskapens historia. Att visa att naturvetenskap är en föränderlig kunskap och att forskare genom tiderna haft olika teorier. Varje nyupptäckt hjälpmedel har vidgat kunskapen om hur naturen fungerar och ibland omkullkastat tidigare teorier.

Under nästan tvåtusen år trodde folk att det var som grekerna sa. Man trodde att det gick att blanda till vad som helst, om man bara hittade den rätta blandningen av de fyra elementen. De som försökte kallades alkemister. De hade mängder av saker till sin hjälp som inte grekerna haft. Förstoringsglas till exempel. Därför kunde de titta närmare på olika ämnen. Mest kända är alkemisterna för att de försökte koka ihop guld av järn, koppar och andra vanliga metaller. Men de lyckades aldrig göra något guld. Däremot blandade de ihop många andra användbara ämnen och uppfann saker som vi har nytta av än i dag.

Ord och begrepp lärda män ämne element alkemist metall mikroskop vetenskapsman

laboratorium nobelpris radioaktiv strålning forskning byggstenar uppfinning experiment

Så här kan du arbeta Här kommer personerna från brasan på s. 4–5 tillbaka igen! De fem bilderna och texterna representerar var och en ett viktigt skede i historien. För att göra det tydligt för barnen kan du rita på tavlan en symbol för varje skede medan du berättar. 1. Triangel med grekernas fyra element (Då hade man inga hjälpmedel, grekerna tänkte ut sina förklaringar.) 2. Förstoringsglas (Med förstoringsglasets hjälp kunde man se saker som man inte känt till förut. Ett steg på väg till större kunskap om vad saker består av.) 3. Mikroskop (Ett stort steg till! Nu började man göra noggranna experiment och kalla de minsta byggstenarna för atomer.) 4. En kolv t.ex. eller symbolen för radioaktivitet (Ännu ett steg: atomen går att dela!) 5. Dator (Med datorernas hjälp kan forskarna komma ännu längre in i atomens inre.)

Demonstrera grekernas fyra element På bilden ser man att greken har skrivit de fyra elementen i ordningen eld, luft, vatten och jord,

I Grekland fanns det för mer än 2 000 år sedan många lärda män som försökte förklara vad allting består av. De hade inga apparater, men de tittade så noga de kunde med sina ögon och tänkte så det knakade. Det här är vad de kom fram till: Allt som finns omkring oss är blandningar av fyra ämnen. Fast grekerna sa inte ämnen, de kallade dem element. De fyra elementen var eld, luft, vatten och jord. När en brasa brinner ser man tydligt att veden innehåller alla fyra elementen, tyckte de. Lågorna är elden, röken är luft, askan är jord och det som droppar och pyser när veden tänds är vatten.

8

Boken om fy o ke.Ind 8

03-11-27, 14.07.52

uppifrån och ned. Med detta menade grekerna att varje element hörde hemma på en bestämd plats. Visa gärna hur grekerna kom fram till att allting bestod av fyra element. Om du tänder en helt vanlig tändsticka (släck i rummet), så kan du på ett enkelt och lättbegripligt sätt berätta och resonera kring varför grekerna tänkte som de gjorde. De var ju filosofer, så de satt och tänkte och försökte klura ut hur allting fungerade. När tändstickan brinner ser man lågorna och det är naturligtvis grundelementet eld. Man kan se att lågorna sträcker sig uppåt och detta menade grekerna var ett tecken på att elden ”vill hem” dit där den hör hemma. Elden är ju överst i triangeln! Röken från tändstickan ser man tydligast när den slocknar. Röken, menade grekerna, var grundelementet luft. Även den singlar iväg uppåt och åt sidorna. Den vill hem. När det pyser från en tändsticka eller ett vedträ är det grundelementet vatten man ser och det som blir kvar när tändtickan (eller brasan) brunnit ut är aska som grekerna menade var jord.

8 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 8

10-11-11 14.28.21


Många nya ämnen

tankar kring en brasa

Mikroskop och experiment visade många nya ämnen

FRÅN 1600-TALET

Åren gick och den nya tidens vetenskapsmän började forska på ett lite annat sätt. De gjorde experiment, mätte och undersökte allt mycket noga. Till sin hjälp hade de ytterligare en uppfinning: mikroskopet. De upptäckte att det inte alls bara var fyra ämnen som byggde upp allting. Byggstenarna var många fler än så. De började kalla de minsta delarna av ett ämne för atomer. Alla olika atomer fick varsin symbol och ordnades efter sin vikt i ett slags alfabet.

Atomerna består av delar

FRÅN 1800-TALET

Forskningen gick vidare och i slutet av 1800-talet hände något viktigt igen. Flera forskare visade att atomer faktiskt består av mindre delar. Den polska fysikern Marie Curie experimenterade med ämnen som avger radioaktiv strålning. Hon upptäckte att den strålningen kom från delar som är mindre än atomen. Många trodde inte alls på Marie Curies idéer. Men hon lyckades visa att hon hade rätt och fick faktiskt nobelpris två gånger. Tyvärr blev hon så småningom sjuk av de radioaktiva strålarna och dog.

Inne i atomerna

2000-TALET

I dagens laboratorier går jakten vidare allt längre in i atomens inre. I jättestora apparater sätter forskarna fart på atomer och låter dem krocka med varandra. Vid krocken delas atomen upp i mindre delar och med hjälp av datorer kan de sedan undersöka de smådelar som far iväg åt olika håll. 9

Boken om fy o ke.Ind 9

03-11-27, 14.07.57

Med ett genomskinligt litermått av plast och en sten kan du också visa varför grekerna placerade jorden i botten av triangeln. Släpp en sten i vattnet. Var hamnar den? Naturligtvis på botten eftersom den vill hem. När man släpper stenen blir det alltid lite luftbubblor. Vart tar de vägen? Kan de möjligen vilja hem de också? Ja, nog stiger de mot ytan. Det här är ju ganska enkelt att förstå, tyckte grekerna. Det är kanske därför grekernas idéer fick så lång överlevnad? I tvåtusen år tänkte man så.

Alkemisterna Alkemisterna som det även berättas om på s. 4 levde i det arabiska riket. Det fanns också kinesiska alkemister men de var mer intresserade av att finna elixiret (den vises sten). Detta gjorde att de utvecklade läkekonsten i stället för att försöka koka guld.

En man som hette Robert Boyle (1627–1691) lanserade begreppen grundämne och kemisk förening. Efter det började nya teorier växa fram som förklarade vad allting består av. Det visade sig att i stället för fyra odelbara grundelement finns det ett hundratal grundämnen som kan kombineras på ett oändligt antal sätt till kemiska föreningar. Antoine Laurent Lavoisier (1743–1794) gjorde experiment som visade att vatten egentligen består av två ämnen, syrgas och vätgas och att luften inte är ett ämne utan en blandning av olika gaser. Mot slutet av 1800-talet och i början av 1900-talet gjordes ett antal andra betydelsefulla upptäckter som än en gång förändrade vårt sätt att se på materia. Fram tills dess tänkte man sig att atomen var som ett hårt klot. J. J. Thomsson upptäckte elektronen 1897 och engelsmannen Ernest Rutherford visade 1911 att det mesta av atomen är tomrum. När han bestrålade en mycket tunn folie av guld med kärnor från grundämnet helium visade det sig mycket förbluffande att de flesta partiklarna slank igenom utan att påverkas av guldet. Det mesta av atomen måste vara tomrum! Den ryske vetenskapsmannen Dmitrij Mendelejev (1834–1907) ordnade alla grundämnena i en tabell, eller som det kom att kallas, ett periodiskt system.

Inne i atomerna På nittonhundratalet dök forskarna allt längre in i atomen och många nya upptäckter gjordes inom kärnfysik och kemi som för alltid förändrat vår värld. Dagens fysiker och kemister fortsätter att undersöka och tänka kring materiens absolut minsta beståndsdelar. Många av dessa teorier ligger på en mycket abstrakt nivå. När denna bok skrivs tänker sig forskarna att allting hålls ihop av fyra krafter (gravitation, elektromagnetism, den svaga och den starka kärnkraften). Naturvetenskapens historia blir således en resa från fyra element till fyra krafter.

Hänvisning Nyfiken på naturvetenskap: Läs om Mendelejev och det periodiska systemet s. 176–177 och om Marie Curie och det självlysande pulvret s. 180–183.

Boktips Cooper: Vetenskap i närbild, Materia. Bonniers Spektrumbiblioteket. Liber Sundin: Den kupade handen. Carlsson Bokförlag Thomas: Naturvetenskapens milstenar. Liber Vetenskapens historia. Liber

9 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 9

10-11-11 14.28.21


S. 10–11 tankar kring en brasa

Olika material

Olika material Från hudar och ben … För att överleva måste vi ha mat och värme, tak över huvudet och kläder. De första människorna var jägare och skickliga hantverkare som själva tillverkade allt de behövde. De använde material som fanns i naturen: trä, sten, lera, läder, ben. Det mesta kom till nytta.

Syfte med uppslaget Att visa att vi i vår vardag möter många olika slags material. Att belysa att vi människor i alla tider har haft samma behov men med tiden fått tillgång till många nya material. Att göra iakttagelser och sortera material efter egenskaper.

Spjut av trä, med spets av sten

Spetsarna på pilarna till bågen är limmade med kåda från träden.

Halssmycke gjort av djurtänder

Ord och begrepp material hudar hantverkare läder kåda stål plast gummi metall atom molekyl plaståldern syntetfibrer reflex

Vattentät säck av läder att frakta vatten i Kläder av djurhudar, päls som gav värme och skydd

10

Fundera över

Boken om fy o ke.Ind 10

Titta på bilderna Titta tillsammans på bilderna och försök att hitta så många olika material som möjligt i de två bilderna. Skriv på tavlan. Fyll gärna på med andra material som eleverna kommer på, både naturmaterial och tillverkade. Flickans kläder är gjorda både av material som kommer från växter (bomull) och en del helt konstgjorda (syntetfibrer). Syntetfibrer tillverkas av olja. Det är brons i byxornas gylf. Brons är en blandning av grundämnena koppar och tenn. Sulan på skon är av syntetiskt gummi, en sorts plast. Den första plasten kallades celluloid. Den uppfanns på 1860-talet och användes till en början för att ersätta elfenben i biljardbollar. Skor är en gammal uppfinning, men inte förrän på mitten av 1800-talet gjorde man olika skor för vänster och höger fot. Stål är en blandning av grundämnena järn och kol.

03-11-27, 14.08.03

Vänstra bilden: Vilka material använder vi fortfarande? Använder vi dem till samma saker som stenåldersfamiljen gjorde eller finns det nya användningssätt? Vilka moderna material skulle man ha använt till t.ex. pilbågen, vattensäcken, halsbandet? Vilka fördelar finns det med att använda material som finns i naturen? Nackdelar? Högra bilden: De här materialen används i dag. Hur kan det komma att se ut i framtiden?

Koppling till nästa uppslag i boken Nästa uppslag handlar om vart allt material tar vägen när vi har använt sakerna färdigt. Som en länk över till det uppslaget kan klassen få fundera över hur de olika materialen tillverkats. Alla material består ju av ämnen som består av atomer. När sakerna/materialen/ämnena är färdiganvända, så kan mycket delas upp i sina beståndsdelar igen.

10 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 10

10-11-11 14.28.22


tankar kring en brasa

… till stål och plast Nuförtiden köper vi nästan alla våra saker och oftast är de tillverkade i stora fabriker. De är gjorda av material som våra förfäder inte hade. Plast, gummi och metaller fanns inte då. Plast till exempel är ett mycket användbart och praktiskt material som kemister har forskat fram receptet på. Man kan nästan säga att vi lever i plaståldern.

Alla slags material är uppbyggda av atomer och molekyler. En petflaska till exempel är gjord av ett material vi kallar plast. Det är gjort av molekyler som i sin tur består av atomer.

Glas Kläder av material från växter (bomull vi odlat) och en del syntetfibrer av plast

Vattenflaska, reflex och hjälm av plast

Halssmycke av silver

Cykel av metallen järn

Gummi i däcken

11

Miniutställning i klassrummet

Boken om fy o ke.Ind 11

03-11-27, 14.08.09

Gör en utställning med olika material. Ta vardags­ saker, både gammalt och nytt, hemifrån eller saker köpta utomlands. Sätt ut skyltar med vad det är för material. Naturmaterial? Tillverkat material?

Sorteringsövningar Låt barnen träna sig i att undersöka olika slags material och att benämna olika egenskaper hos materialet. I kursplanen för kemi står det att eleverna ska ”kunna göra iakttagelser om olika material och ha inblick i hur de indelas”. Det kan ske genom några sorteringsövningar. Gör i ordning ett antal numrerade burkar med lock (t.ex. filmburkar som man lätt kan få i närmaste fotoaffär). I varje burk lägger du någonting, det kan vara en bit tidningspapper, läder, en glaskula, en träbit, legobit, skruv, tygbit, några olika vita pulver osv. En liten skramlande burk är alltid spännande att öppna och titta i. Välj något av följande alternativ:

1. Sex–sju filmburkar Låt eleverna öppna en burk i taget och fundera över: Vad är det för material? Vad har det för egenskaper? Hur såg det ut innan det blev så här? (Hur tillverkades det?) Barnen redovisar genom att rita och skriva. 2. Ett femtontal större burkar Denna sortering är lite mer omfattande. Använd ett A3-papper eller större som underlägg (gärna färgat). Klipp små bitar av ett färgat papper (annat än det stora) och numrera med de siffror som finns på burkarna. Lägg lite av det som finns i burken på lappen med samma nummer. Låt eleverna försöka ta reda på och beskriva: Vad är det för ämne? Vad har dessa material för egenskaper? Hur kan man sortera dem i olika grupper? När grupperna sorterat färdigt kan man först skriva nummer för nummer på tavlan och låta eleverna berätta vad de trodde. Berätta vad det var i burken, vad ämnet används till osv. Sedan går man runt till de olika grupperna och tittar på och diskuterar hur de sorterat. Man kan också göra en tabell på tavlan där man skriver upp ”Sorterat efter” (hård, metall, baksaker, från naturen, mjuka…) Se även Försök med Kemi, ”Burkar med olika saker” s. 34–35.

Hänvisningar Andra avsnitt i grundboken: Kap. 10 Kemiska reaktioner (kemister gör nya ämnen, s. 102–103, om plast, s. 104–105) Försök med kemi: Vad är det gjort av? s. 32–33, Burkar med olika saker s. 34–35.

Boktips Sundin: Den kupade handen. Carlssons (för läraren)

11 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 11

10-11-11 14.28.24


S. 36–37 blandningar och lösningar

Konsten att lösa fläckar

Konsten att lösa fläckar

– Först var jag vid kiosken och köpte en chokladbit och ett tuggummi. Sen klättrade jag upp till kojan i trädet och då fick jag en massa kåda på mig. När jag skulle ner halkade jag på en av grenarna och ramlade ner i gräset. Då såg jag att det blödde från armbågen, så jag började cykla hem. Men kedjan hoppade av och jag blev ganska oljig och svettig. Fast jag kom hem till slut. Saften var slut, så jag åt en frukt i stället.

Syfte med uppslaget Att konkretisera begreppet ”lika löser lika”, alltså att ämnen som har likartade molekyler löser sig i varandra. Att ge eleverna lite praktisk kunskap om hur man smartast tar bort fläckar.

Ord och begrepp

Alla fläckarna går inte att tvätta bort med vatten. Det gäller att veta vad det var som gjorde fläcken. Sen finns det nästan alltid något lösningsmedel som passar.

kåda lösningsmedel molekyler såpa T-sprit ättika citronsyra

Lika löser lika Du kanske ser att en del fläckar går bort om man tar något som liknar fläcken för att ta bort den? Choklad innehåller mjölk – fläcken går bort med mjölk, frukt går bort med citron, olja går bort med fett. Det beror på att ämnen som har ungefär likadana molekyler löser sig i varandra. Lika löser lika brukar man säga.

Så här kan du arbeta Gå igenom fläckarna på bokens T-tröja och tipsen på hur man tar bort resp. fläck tillsammans. Något tips som förvånar barnen? Ska man kunna ta bort en fläck så måste man veta vad det var som gjorde fläcken, eftersom man inte kan lösa upp alla fläckar med vilket lösningsmedel som helst. Det finns nämligen en lag i kemin som säger att ”lika löser lika”. Ämnen som har ungefär likadana molekyler löser sig i varandra. Bokens Ttröja ger flera exempel på det.

36

sätt att konkretisera principen med att ”lika löser lika”.

Boken om fy o ke.Ind 36

03-11-27, 14.10.49

Andra fläckborttagningsmedel Experiment Gör som en demonstration eller låt eleverna själva testa om detta med att ”lika löser lika” funkar. Ta med en gammal T-shirt som du påstår är exakt den det handlar om i boken och som du fläckat så som bokens tröja. Eller fläcka ner något annat uttjänt plagg. Man kan förstås också fläcka tygbitar som grupper av elever får att ta itu med. Testa t.ex. fläckar från frukt, olja, choklad, gräs. Undvik blodet i klassrummet. Det sätt man tar bort tuggummifläcken på är ju inte ett exempel på ”lika löser lika”, men det är bra att kunna ändå. Var mycket försiktig med T-spriten, eftersom den går att tända eld på. Gör inte detta experiment med en husmors eller husfars ambition att få helt fläckfritt utan som ett

Det finns många kemikalier och fläckborttagnings­ medel att köpa, men en del av dem är inte lika miljövänliga som de metoder som nämns i boken. Ämnen i fläckborttagningsmedel man köper kan vara giftiga och skada de mikroorganismer som används i reningsverk för att rena vatten. En del av ämnena är svåra för naturen att bryta ner. Dit hör nonylfenoler och klorföreningar. Klor ska man inte alls använda. Det är klokt att titta efter märket med Svanen eller Bra miljöval när man väljer medel att ta bort fläckar med.

Berätta för klassen Hur man får bort andra fläckar (som eleverna inte bör testa): Kulspetspenna tas bort med T-röd eller aceton.

36 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 36

10-11-11 14.28.48


blandningar och lösningar

Olja – gnid in med smör, tvätta med ljummet tvålvatten. Choklad – tvätta i kallt vatten och såpa. Du kan också pröva att lösa upp fläcken med mjölk.

Tuggummi – lägg tröjan i frysen och skrapa sedan bort tuggummit.

Svett – tvätta med utspädd, vanlig ättika.

Frukt – tvätta med lite citronsyra löst i vatten (Finns i små påsar i mataffären.)

Blod – fukta med kallt vatten och strö på salt. Skölj med kallt vatten. Kåda och gräs – tvätta med T-sprit.

37

T-röd (T-sprit) är en alkohol, etanol, som är färgad och där man tillsatt kräkmedel. Rost tas bort med 1 g citronsyra i 1 dl vatten. Skokräm tas bort med tvättnafta eller aceton. Asfalt och tjära tas bort med glycerin eller matolja.

Boken om fy o ke.Ind 37

03-11-27, 14.10.50

Hänvisningar Andra avsnitt i boken: Mer om tvätt och tvättmedel förr och nu i kap 5, Syror och baser, s. 44. Nyfiken på naturvetenskap: Om tvål, tvätt och tvättmedel, s. 160–162.

Boktips Yunkers: Ninas bästa råd. Bokförlaget DN

Länktips Sök t.ex. på ”fläckborttagning” och ”miljö”. Där finns massor med fakta att hämta, bl.a. har många kommuner bra information på nätet.

37 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 37

10-11-11 14.28.49


S. 44–45

syror och baser

Kul att veta från förr och nu

Kul att veta från förr och nu

Tvättmedel Av askan i spisen gjorde man förr något som kallades pottaska och var basiskt. Det var ett bra tvättmedel. Tvätterskorna lade aska i tygpåsar och stoppade dem direkt i det kokande tvättvattnet. Helst ville de ha askan från björkved, för den löste smutsen allra bäst. Nuförtiden kallar vi det här ämnet för kaliumkarbonat och precis som förr används det till rengöring.

Syfte med uppslaget Att med ett historisk perspektiv ge en bild av hur syror och baser används till vardags.

Ord och begrepp aska pottaska kaliumkarbonat myrsyra ruttna bakterie svamp mjölksyrabakterie konservera jäsa

När det var dags för stortvätt gick kvinnorna ner till älven. Där kokade de tvätten i tunnor över eld. Som tvättmedel använde de pottaska, ett basisk ämne som löste smutsen bra.

Hjälp mot förkylning Här är ett gammalt recept mot förkylning. Klappa försiktigt på en myrstack och håll sedan händerna en liten bit ovanför stacken. Då sprutar myrorna sin myrsyra. Håll sedan upp händerna nära munnen och ta några andetag. Man känner tydligt den lite stickande doften, men också direkt att det går lättare andas.

Titta på fotot på s. 44 Tvätt vid älven Ofta låg tvättstugan vid ett vattendrag. På lördagen (lögardagen) la kvinnorna tvätten i blöt och den fick ligga tills på måndagen då de gnuggade den med varm lut. Lut och pottaska är samma sak. Lut är starkt basiskt och löser fett mycket bra. De plagg som vi idag kallar kulörtvätt kunde man skölja och hänga på tork men vittvätten kokades och östes med kokande lut flera gånger. Sen tog kvinnorna ett klappträ (liknade det platta slagträt till brännboll) och bankade på tvätten. Därefter sköljde de den. Läger man vanlig aska i vatten blir vattnet basiskt. Ett suveränt sätt att tvätta glasrutor som sotats av eld (ugnsluckor, dörrar till kaminer) är att blöta tidningspapper och doppa i aska. Det blir en sorts pottaska som fungerar jättebra.

Så funkar tvål och tvättmedel Om man häller en skvätt vatten på ett bord ser man att det lägger sig i en bullig pöl. Samma sak är det när vatten hamnar på tyg. Man ser, speciellt på jeans eller ylle, att vattnet inte vill tränga in i tyget utan lägger sig ovanpå som stora glaskulor. Det beror på vattnets ytspänning. Med tvål och tvättmedel minskar man ytspänningen hos vattnet. Det är som om kraften

44

Boken om fy o ke.Ind 44

03-11-27, 14.11.44

som håller ihop vattnet till droppar bara försvinner. Det finns flera enkla och roliga experiment som visar hur man tar bort ytspänningen med diskmedel eller tvål. (Se t.ex. s. 23.) Tar man bort ytspänningen tränger vattnet in i fibrerna och kommer åt att lösa smutsen. Att tvättmedlet är basiskt gör att den feta smutsen löses upp extra lätt.

Berätta för klassen Ett basiskt ämne som var en viktig handelsvara långt före Kristi födelse var s.k. sodastenar. De användes när man tvättade. Smutsen löstes bra och ytspänningen minskade i vattnet så att det trängde in bättre i det som skulle tvättas. Precis som tvättmedel funkar än i dag. Sodastenarna användes också när man tillverkade glas. Användningen av soda till olika ändamål är känd ända sedan forntiden och nämns i Gamla testamentet som lut. Den tillverkades genom urlakning av aska från strand- och havsväxter som eldats. Askan bakades ihop till det som kallades sodastenar.

44 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 44

10-11-11 14.28.56


Konserverat gräs

syror och baser

Att konservera gräs med hjälp av en syra lanserades av en finsk kemist på 1930-talet. Från början användes en blandning av svavel- och saltsyra men numera används myrsyra. En stor fördel med metoden, som också kallas ensilage, är att bonden inte är lika beroende av vädret när fodret ska skördas. I och med att man kan skörda tidigt blir fodret även mer näringsrikt. För att det inte ska komma in syre plastar man in höet i stora vita balar.

Konserverat gräs Har du någon gång undrat över vad de stora vita bollarna som ligger ute på åkrarna innehåller? Det är gräs som ska bli mat åt kor. För att gräset inte ska ruttna köper bonden myrsyra och häller på gräset. Syran tar död på de skadliga bakterier och svampar som finns i gräset, men gör så att de nyttiga mjölksyrabakterierna trivs. Sedan kan man bjuda korna på konserverat gräs året runt.

Undrar vad det blir för mat på lördag?

Surströmming

Surströmming

Surströmming är strömming som fått jäsa i stora tunnor. Det är ett mycket gammalt sätt att lagra fisken på. När fisken stängs in i tunnorna bildas syror som gör att den håller sig mycket länge. Kanske har du känt någon gång hur surströmming luktar?

Att göra fisken sur är ett sätt att få den att hålla sig längre. Det användes som ett alternativ till saltning, eftersom salt var en dyr bristvara. Fisken fick inte syras för snabbt. Då blev den för mjäll och mjuk och kunde gå sönder då tunnorna fraktades vidare med skakiga transportmedel. Att syra fisk är vanligast i kallare trakter och det finns exempel som syrad lax från norra Ryssland eller s.k. rakfisk från Norge. Fråga gärna i klassen om någon känt lukten av surströmming? Den glömmer man inte i första taget. Lutfisk är torkad fisk som innan den ska ätas får ligga och svälla i vatten och basisk lut.

I Nordingrå i Ångermanland har man länge kunnat konsten att göra surströmming. Fisken får ligga i stora trätunnor och jäsa.

45

Boken om fy o ke.Ind 45

Myrsyra

03-11-27, 14.11.59

Har ni en myrstack i närheten kan ni testa att försiktigt klappa på den. Håller man händerna ovanför stacken och sedan för den till näsan och munnen och andas in känner man den starka doften av myrsyra. Den påminner om ättiksyra. Myrsyra användes som uppfriskande medel vid förkylning. Orienterare kan pigga upp sig genom att lukta på en näsduk som fått ligga och dra en stund på en myrstack. Förr användes även myrsyran för att lindra smärta vid reumatiskt värk. Man smorde helt enkelt in den värkande kroppsdelen med myrsyra. Även till garvning av läder användes myrsyra. Det låter i vidrigaste lagret, men den framställdes faktiskt genom torrdestillering av myror. Myror stängdes in i ett slutet kärl som värmdes. Det som gör att en brännässla bränns är bl.a. myrsyra. Myrsyra ingår också i flytande tvål som bakteriedödande och pHreglerande medel.

Hänvisningar Andra avsnitt i grundboken: Om ytspänning, se s. 23. Försök med kemi: Om syrors och basers historia, s. 142–143. Nyfiken på naturvetenskap: Om tvätt och tvål från förr, s. 160–162.

Länktips www.kemi.se (Kemikalieinspektionen) En informativ och användbar broschyr om ”Kemikalier i barns vardag” går att beställa från kemikalieinspektionen eller ladda ner som pdf-fil.

45 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 45

10-11-11 14.28.57


S. 66–67

värme

Hur håller man kvar värmen?

Hur håller man kvar värmen?

Kroppens temperatur är 37 grader. Vid extremt kallt eller varmt väder måste vi skydda oss mot kölden eller hettan. Det gör man på olika sätt.

Kläder

Syfte med uppslaget Att ge vardagsnära exempel på hur man gör så att vi eller saker i vår omgivning inte blir för varma eller för kalla.

För att hålla oss varma när det är kallt ska kläderna vara så här: Fluffiga (med mycket luft i). Luften leder bort värme dåligt och då behåller vi kroppsvärmen eftersom den stannar innanför jackan.

För att hålla oss svala i värmen ska kläderna vara så här: Ljusa. Solens strålar studsar bort och då värms inte kroppen ytterligare.

Ord och begrepp extrem avdunsta termos isolera lufttomt vakuum molekyl

Täta så att vinden inte för bort värmen närmast kroppen.

Tunna

Flera lager kläder. Luften mellan kläderna håller kvar värmen.

Torra. Om det regnar och kläderna blir blöta är det svårt att hålla sig varm. När vattnet avdunstar går det åt värme från kroppen, det känns jättekallt.

Så här kan du arbeta Alternativ 1 Ge eleverna varsin isbit. Hur gör de för att den inte ska smälta? Alternativ 2 Visa eleverna en isballong. (Det är en ballong man fyllt med vatten och haft i frysen minst två dygn. Själva ballongen tar man sedan bort och då får man fram en stor och härlig isboll.) Dela in eleverna i grupper och ge varje grupp en isballong och en kartong (t.ex. sådan som man får kopieringspapper i). De får en vecka på sig att försöka inreda kartongen så att isballongen smälter så sakta som möjligt. (Glöm inte att lägga isballongerna i plastpåsar i kartongen. DET BLIR MYCKET VATTEN NÄR DE SMÄLTER.)

Titta på teckningen på s. 66 Gå igenom med eleverna de olika tipsen om hur man ska klä sig i olika temperaturer och förklaringarna, så att de förstår varför. Kanske är det läge att se efter vad alla i klassen har för kläder just när ni jobbar med detta? ”Stämmer” det?

Inte täta

Blöta. Kanske inte precis att man vill gå omkring med blöta kläder. Men man kan svalka sig på sommaren genom att blöta håret eller linda in huvudet i en våt sjal.

66

Boken om fy o ke.Ind 66

03-11-27, 14.16.04

Experiment Dunsta Låt eleverna/någon elev testa hur det känns när man har ett blött plagg på sig. (När vattnet avdunstar tas värme från kroppen. Det känns kallt. Se även experimentet med elefantens öron i Försök med biologi s. 95.) Gör en termos av en petflaska Använd 50 cl-flaskor. Låt eleverna fundera ut hur de ska klä på en petflaska så att den håller värmen på vatten så bra och länge som möjligt. Denna uppgift går bra att ge som hemläxa. Eleverna kan samarbeta i mindre grupper eller arbeta individuellt. Det här är ett mycket omtyckt experiment som oftast leder till glädje, fantasi och kreativitet. Låt alla visa upp sina mästerverk och låt också eleverna komma med hypoteser om vilken eller vilka flaskor de tror kommer att funka bäst. Testa flaskorna sedan inne eller utomhus genom att hälla varmt vatten i dem. Mät temperaturen då och då.

66 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 66

10-11-11 14.29.23


värme

Så här funkar en termos Att kunna dricka en kopp varm choklad ute en kall vinterdag är verkligen lyxigt. Termosen är gjord så att den varma drycken ska hålla kvar sin värme.

Isolera Att isolera betyder att göra så att värmen hålls kvar bättre.

Termosen består av två behållare, en större utanpå och en något mindre inuti. Mellan väggarna har man pumpat ur luften. Där är det lufttomt, vakuum. Där finns alltså inga molekyler att knuffa på för de sprittande pigga molekylerna i den varma chokladen. Så värmen kan inte spridas utan stannar i chokladen.

Vad trodde man förr om värme?

PRÖVA! Tror du termosen kan hålla kallt också? Lägg en isbit på ett fat och en i en termos. Vad händer?

67

Man kan också testa om flaskorna håller kylan. (Det funkar lika bra.)

Boken om fy o ke.Ind 67

03-11-27, 14.16.12

Om vakuum Med vakuum menas att det är helt tomt. Termosen på bilden är av stål och mellan de två väggarna finns ingenting. Luften har pumpats ur och det gör att värmen från det som är i innerflaskan inte kan ledas bort. Det finns ju inget för atomerna att knuffa på.

Isolering av hus

för att man ska kunna se igenom det förstås! Hus i öknen är oftast vita och av lera eller tegel. Det ger bra skydd både mot dagens hetta och mot de kalla nätterna. Den vita färgen stöter ifrån sig värme bättre än mörka färger. Lera och tegel är bra för att det är förhållandevis porösa material som leder värme dåligt. De isolerar mot både värme och kyla eftersom det är mycket luft i dem. Det är med andra ord många saker i vår omgivning som ser ut som de gör för att de ska hålla oss varma eller för att de ska svalka oss.

Grekerna hade tidigt en idé om att värme var någonting, ungefär som ett ämne. De kallade ämnet flogiston. När man värmer något ökar ju volymen och då tänkte man sig att det var ”värmeämnet” som fyllde upp ungefär som en gas eller en vätska. Grekerna sa också att det här s.k. flogistonet försvinner när något kallnar och att det gör att det som kallnar blir lättare. Det var bara det att hur mycket de än kokade och eldade och vägde före och efter, så lyckades de inte visa att saker och ting ökade eller minskade i vikt. I flera hundra år kokade, värme, kylde och vägde man utan att teorin kunde beläggas. Efter att svensken Scheele upptäckt syret mot slutet av 1700-talet och den franske vetenskaps­ mannen Lavoisier börjat göra noggranna mätningar av hur mycket saker och ting vägde vid kemiska experiment kunde man slutligen släppa teorin om det mystiska värmeämnet. Den geniale Lavoisier visade att det vid förbränning inte handlar om att ämnen lämnar ifrån sig flogiston. Det handlar om att de tar upp syre. Med hjälp av partikelmodellen (atomer, molekyler) kunde man sedan på 1800-talet förklara att värme har att göra med hur mycket atomerna/molekylerna rör sig.

Hänvisning Försök med fysik: Experimentet ”Fem glasburkar i olika kläder” s. 82–83 eller hemexperimentet s. 87.

När vi bygger hus måste vi tänka på att de ska kunna ge svalka på sommaren och värma oss på vintern. I väggarna brukar det därför finnas isoleringsmaterial. Man brukar använda fluffiga porösa material som glasfiberull eller frigolit eftersom de innehåller mycket luft. Luft leder värme dåligt, så det isolerar bra. Att man använder glas till fönster beror på att också det är ett material som leder värme dåligt. Och

67 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 67

10-11-11 14.29.24


S. 124–125

Ljus

12. Ljus Syfte med uppslaget Att få eleverna att fundera över varför vi ser saker. Att berätta vad ljuskällor är för något, alltså vad som kan sända ut ljus. Att förklara varför blir det skuggor.

Ord och begrepp kolmörkt stråla kilometer per sekund (km/s)

Var kommer ljuset ifrån?

ljuskälla reflektera

När det inte finns något ljus ser vi ingenting alls. Det är kolmörkt. Tänder vi en lampa går det bättre. Lampan är en ljuskälla. Vi kan se hur det strålar ut ljus från ficklampan. Men vi kan också se saker i rummet som inte lyser av sig själva. De sakerna ser vi för att de har träffats av ljuset från lampan. Ljuset från lampan studsar mot musen och äpplet och en del av strålarna når in i våra ögon, så att vi ser den. Det är så det går till när vi ser saker som inte lyser själva!

Så här kan du arbeta Låt eleverna rita hur de tänker sig att strålarna går när man ser saker. De kan rita sig själva och ett föremål de ser. Eventuellt behöver solen vara med, eller en lampa. Många barn tror olika om detta. Du ritar en liknande bild på tavlan. Be sedan eleverna förklara hur de tror att det fungerar när man ser föremålet.

Ljuskällor ser man för att de sänder ut ljus. Andra saker ser man för att de reflekterar ljus. Som månen till exempel. Den kan vi bara se när den träffas av solens ljus.

Ljuskällor Solen, eld, lampor och stearinljus är exempel på ljuskällor. De är varma och sänder ut ljus. Om solen inte fanns skulle det vara helt kolsvart på jorden. I alla tider har människor älskat solen och offrat till den. Så länge solen lyser kan inte livet på jorden ta slut.

124

Varför ser man saker? Gör klassrummet (eller ett annat rum som ni kan få vara i) så mörkt som det bara går. Tänd en tändsticka i det mörka rummet, ett stearinljus eller en ficklampa. Rikta in barnen på frågan ”Varför ser man saker?”. Introducera begreppet ljuskälla. Lyft fram att man kan se saker som sänder ut ljus, men att också ljuset kan studsa (reflekteras) mot föremål så att de syns. Ljuset går som strålar från ljuskällan (och studsar mot en massa saker) och sedan till ögonen.

Experiment Hur blir skuggan? Låt eleverna rita en bild där man ser en person och solen. Be dem också rita hur skuggan av personen blir. Du får garanterat många olika förslag att ta på allvar och diskutera. Efter en stunds resonerande kan man gå ut om det är soligt och testa hur skuggan ser ut.

Boken om fy o ke.Ind 124

03-11-27, 14.30.12

Gör silhuettbilder Låt eleverna göra porträttlika skuggbilder av varandra. Belys elevernas huvuden i profil (från sidan) med exempelvis OH-apparaten. De målar sedan skuggbilden svart. Eventuellt kan de klippa ut sin bild. Hela klassens silhuettbilder kan monteras på ett stort vitt papper på ett trevligt sätt. Kanske kan detta pryda korridoren utanför det egna klassrummet. Silhuettbilderna har fått sitt namn av den franske ministern Etienne de Silhouette som år 1759 lät dekorera sitt slott med bilder (silhuettklipp).

Titta på bilden på s. 125 Kan du och dina elever göra roliga och spännande skuggbilder?

Diskutera med klassen Hur tror ni att det var förr i tiden, innan man hade elektriskt ljus hemma?

124 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 124

10-11-11 14.30.34


ljus

Hur snabbt går ljuset? Ljuset går 300 000 kilometer på en sekund, medan ljudet bara går 340 meter på samma tid. Det är därför vi ser blixten innan vi hör dundret. Det tar åtta minuter för ljuset att ta sig från solen och hit till jorden. Så om solen skulle slockna precis nu, skulle det ändå ta åtta minuter innan vi märkte det. Men lugn, bara lugn! Solen kommer att brinna i många miljoner år till.

Berätta för klassen Roliga historier om ljus Nr 1: ”Oj vad mörkt det var här inne. Här måste det ha varit släckt länge.”

Strålarna från lampan går rakt fram. Om någonting är i vägen för strålarna blir det en skugga på väggen.

Nr 2: ”Ser du fönstret däruppe där det lyser? Där har jag släkt.” (Historieförstöraren berättar samma historia men kommer inte riktigt ihåg den: ”Ser du fönstret däruppe där det lyser? Där har jag en moster.”)

Ljuset går alltid rakt fram Ljusstrålarna från en ficklampa går rakt fram. När något är i vägen för strålarna blir det en skugga på väggen. Den mörka skuggan ser ut som det föremål som stoppade ljuset. Ljuset går ju rakt fram! Skulle strålarna vara böjda och gå snett och vint skulle de slinka runt handen och det skulle bli ljust på hela väggen.

PRÖVA!

Ljusets hastighet

Gör skuggbilder Rikta en stark lampa mot en vägg och försök att göra tydliga skuggbilder med hjälp av händerna. Låt kompisarna gissa vad det ska föreställa.

125

Vad hade man hemma när det inte fanns elbelysning? Visst måste det varit mörkare inomhus förr? Vad tror ni gjorde man när mörkret föll? (En del kanske gick och la sig för att sova, andra kanske kurade skymning. Vad var att kura skymning? Jo, man satt och kurade och väntade på att det skulle bli så mörkt att det var idé att tända fotogenlampan, stearinljuset eller vad man nu hade.)

Boken om fy o ke.Ind 125

var ju solgud, så de andra gudarna var tvungna att hindra honom. Två gudar bar upp honom på himlafästet varje morgon och varje kväll smög han ner i underjorden för att vila sig. Efter en tid började Ra tycka synd om människorna som blev rädda i mörkret om kvällarna. Han skapade då månen som fick lysa upp natten.

Ljusets hastighet är svindlande 300 000 km/s. Det är naturligtvis svårt att begripa på ett konkret och nära plan. Ljudets hastighet kan man möjligen tänka sig, 340 m/s. En bild som kanske säger något om hur snabbt ljuset går är att det nästan hinner åtta varv runt jorden på en sekund.

03-11-27, 14.30.19

Hänvisningar Försök med fysik: Experiment som passar bra att göra i samband med detta uppslag är Varför ser man saker, Mörkt rum och ficklampa samt Strålande ficklampa på s. 190–195. Även Skuggspel med overheadprojektor s. 214 ansluter till innehållet. Nyfiken på naturvetenskap: Om olika ljuskällor, ”Från brasans sken till laserljus”, s. 126–128.

Solen som gud

Boktips

Människor i alla världsdelar har i alla tider insett solen betydelse för livet på jorden. Det finns många exempel på kulturer som dyrkat solen som en Gud. I till exempel det gamla Egypten dyrkade man solguden Ra. Han hade i begynnelsen stigit upp ur havet och sedan dess hade Ra varje dag rört sig över himlen. För att förklara varför det finns dag och natt berättade de gamla egyptierna om att Ra en gång tröttnade på människorna och beslöt att gömma sig i havet som han en gång stigit upp ur. Men Ra

Burnie: Vetenskap i närbild. Ljus. Bonnier Starke: Magi 3D. Semic (Om optiska synvillor t.ex. skuggbilder)

Länktips www.fysik.org/ (Lunds universitets har en sida med ”Snacks”, enkla fysikexperiment kring bl.a. ljus.)

125 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 125

10-11-11 14.30.35


S. 98–99 kemiska reaktioner

Nya ämnen bildas

Nya ämnen bildas

Nu ska jag berätta hur en kemisk reaktion går till. Häng med!

Syfte med uppslaget Att försöka förklara vad som menas med en kemisk reaktion med hjälp av atommodellen. Att lyfta fram att ”ingenting försvinner, allt finns kvar” före och efter en kemisk reaktion. Att ge vardagliga exempel på kemiska reaktioner.

1. Först en liten repetition! Allting består av små, små atomer. När flera atomer sitter ihop kallas det för en molekyl.

2. Om en molekyl består av likadana atomer rakt igenom, så kallas det för ett grundämne. Det finns drygt hundra sådana ämnen. Järn, guld och syre hör dit.

Ord och begrepp ämne atom molekyl grundämne reaktion kemisk förening egenskap avgaser rosta jäst bikarbonat citronsyra gips

3. Men om någonting består av molekyler med olika atomer, så kallas det för en kemisk förening. Eftersom det finns cirka 100 olika sorters atomer, så förstår du att det kan bildas nästan hur många olika kemiska föreningar som helst.

5. Vi blandar ihop dem och ser vad som händer. Hoppsan, det blev visst en liten explosion.

4. Nu ska jag visa hur en kemisk reaktion kan gå till. Här har jag två olika ämnen.

6. Nu sitter atomerna ihop på ett helt nytt sätt. De har bildat ett nytt ämne med nya egenskaper. Tänk om jag uppfunnit ett superämne! Och får nobelpriset!

98

Så här kan du arbeta Repetera de grundläggande begreppen: Atom, molekyl, grundämne och kemisk förening. (Se s. 7.) Vid en kemisk reaktion handlar det om att atomerna byggs ihop till andra molekyler än de vi hade från början. Andra ämnen har bildats. Visa dessa inledande grundläggande begrepp och själva reaktionen, som är det nya här. Använd gärna flirtkulor fästa på magneter på whiteboardtavlan. Använd olika färger på flirtkulorna. Det ska vara lika många av varje färg före och efter. Ett alternativ till flirtkulor är att använda olika färgade mjuka godisbitar som man fäster ihop med halva tandpetare. Elevernas intresse brukar stiga avsevärt när de har på känn att de kanske kan få smaka. Vad menas med egenskaper? Repetera, se bland annat s. 29 i grundboken.

Experiment

Boken om fy o ke.Ind 98

03-11-27, 14.21.12

Glöm inte att få med detta när klassen gör sina experiment: Vilka egenskaper har ämnena innan de reagerar med varandra? Vilka egenskaper har de nya ämnena efter den kemiska reaktionen? Järn som rostar Experiment 18 på s. 107 visar mycket tydligt vad som händer när järn rostar. Man kan också undersöka vad som händer när man ställer järnspikar i vatten. Låt eleverna fundera ut ett bra rost-test. Hur kan man undersöka vad som gör att järn rostar? Hur kan man förhindra att något rostar? (Lägg spikar i vatten, lägg någon i saltat vatten, olja in en spik, en spik får vara blanktest se s. 14–15 dvs. den läggs inte i vatten över huvud taget.)

98 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 98

10-11-11 14.30.04


kemiska reaktioner

Alla atomer finns kvar

Psst!

Det är alltid lika många atomer före och efter en kemisk reaktion. Även om något brinner häftigt, så brinner det inte upp och försvinner. Alla atomer finns kvar efteråt, fast i en ny form.

Även om det är en häftig förändring när ett stort isberg smälter, så är det ingen kemisk reaktion. Det är bara isen som smälter. Det är fortfarande vatten.

Allt det här är kemiska reaktioner

kemiska reaktioner som ger nya ämnen. I bildtexten finns en uppgift som kan användas igen! Hur mycket väger avgaserna från en bil som kör slut på 50 liter bensin? Avgaserna väger mer än 500 kg, vilket man kanske inte tror. Men eftersom bensinen i en kemisk reaktion bildar många nya ämnen med atomer från gaserna i luften så blir det en avsevärd mängd avgaser.

Extra fakta bara för läraren

När veden brinner … blir det aska och avgaser.

När järnet hamnar i vatten ... rostar det. Det är syret i vattnet som tillsammans med järnet bildar rost.

Av bensinen … blir det avgaser.

Mjölet, sockret, vattnet och jästen blir … häääärliga bullar.

EXPERIMENT 16 Vad händer i påsen? Du behöver: två plastpåsar, bikarbonat, citronsyra, gips, tesked • Blanda en tesked bikarbonat med en tesked citronsyra i en liten plastpåse. Häll i en tesked vatten och knyt till påsen ordentligt. Platta snabbt

till påsen och håll den i ett stadigt grepp en bit upp på påsen. Vad händer? Hur känns det? • Blanda en tesked gips med en tesked vatten i en plastpåse. Stäng påsen lika noga igen. Vad händer? Hur känns det?

Med kemisk reaktion menar man att två eller flera ämnen reagerar så att det bildas andra ämnen än de man hade från början, nya ämnen med andra egenskaper. (När trä brunnit upp blir det aska och avgaser.) De ämnen som ingår kallas reaktanter. De som bildas kallas produkter. Produkterna innehåller exakt de atomer som fanns i de ämnen som var råvaror (reaktanter). Massan är exakt densamma före och efter reaktionen. Man säger att massan konserveras. Väger man råvarorna och jämför med hur mycket alla produkter som bildas väger så är det lika. Oftast sker någon form av det man kallar energiomvandling i samband med kemiska reaktioner.

Hänvisning 99

Experiment 16 Vad händer i påsen? Bokens två mycket enkla och roliga experiment är exempel på kemiska reaktioner. Man känner att den med bikarbonat blir kall, det fräser och att påsen blåses upp som en ballong. Det är ett fast ämne som med en vätska bildar en gas. Gipset däremot blir varmt och stelnar. Där är det en vätska som binds och bildar ett fast ämne.

Boken om fy o ke.Ind 99

03-11-27, 14.21.20

Nyfiken på naturvetenskap: Läs ”Drömmen om att göra guld” på s. 174.

Boktips Nettelblad – Ekdal: Spektrum Kemi. Liber

Hänvisningar Andra avsnitt: Titta på bildserien på s. 98. Lodjuret har blandat två ämnen och fått ett helt nytt ämne med nya egenskaper. Många kemiska ämnen har säkert skapats genom tillfälligheter. På s. 102–103 i grundboken finns exempel på ämnen som kemister mer eller mindre av en slump kokat ihop. Bilens avgaser kan repeteras som ett exempel på

99 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 99

10-11-11 14.30.05


S. 116–117 ljud

Hur kan vi höra?

Hur kan vi höra? Välkommen ombord på resan till örats inre! Klart för start med Micro Earlines. Var så goda och svälj era krympningspiller. Stig in i skeppet och intag era platser. Då åker vi!

Syfte med uppslaget Att koppla ihop kunskap om hur ljud skapas och breder ut sig med örats byggnad och vår hörsel.

3. Nu har vi kommit till trumhinnan. När luften sätts i rörelse av ett ljud, t.ex. en bra poplåt, så kommer trumhinnan att svänga i takt med luften.

Ord och begrepp öronmusslan hörselgång trumhinna hörselben städet stigbygeln hammaren inneröra snäckan gelé höga toner låga toner nervcell antenn balansorgan hörselnerv hörselcentrum

Så här kan du arbeta Om du som lärare vill konkretisera örat och hur vi hör, så bygg gärna en mycket förenklad modell av örats delar. En stor tratt, ett rör, trumhinnan (kanske en bit av en ballong), tre hårda saker som är benen, snäckan kan vara en plastpåse fylld med vatten (med några grässtrån eller pinnar i), en sladd till hjärnan. Börja med att prata om hur ljudet kommer till örat, rita något som låter, ett öra och be barnen beskriva hur de tror att det går till. Ofta har de idéer om ”ljudvågor”. När benen rör sig ser man att vätskan och ”håren” rör sig. Då går en signal till hjärnan.

2. Nu är vi två centimeter in i örat, i hörselgången. Som ni ser är den klädd med hår. Det skyddar mot smuts. 1. Här ser ni öronmusslan. Det är den stora tratt som samlar in ljudvågorna.

4. Vi har gjort en liten lucka i trumhinnan, så att resan kan gå vidare. Innanför trumhinnan ser ni tre pyttesmå ben, hörselbenen. De är kroppens minsta ben och bara några millimeter stora. Hammaren, städet och stigbygeln heter de. Som ni ser sitter hammaren fäst i trumhinnan. När trumhinnan rör sig i takt med luften, rör sig det lilla benet i samma takt. Alla tre benen sitter fästa i varandra, som gångjärn. Alltså svänger alla tre benen i takt med musiken.

116

Ta om möjligt reda på hur gamla hörselhjälpmedel såg ut. Det började med att man kupade handen eller använde snäckskal. Sedan gjorde man lurar av metall. I dag finns hörapparater med en ”minidator” som är så liten att den placeras som en propp i örat. Minidatorn förstärker de frekvenser som den hörselskadade har svårt att uppfatta. Den kan också dämpa brus och buller, som annars gör det svårt för den hörselskadade att höra vad någon säger.

Boken om fy o ke.Ind 116

03-11-27, 14.28.02

Att diskutera Varför har vi hörsel? Vad skulle vara svårt om vi inte hade hörsel?

Experiment Titta på bilden på uppslaget Lyssna med tratt Man kan göra en tratt av toppen av en petflaska. Det går också att göra jättetrattar av papp. Hörs ljuden bättre med tratt? Jämför gärna med paraboler (de fångar in radiovågor, se s. 121 i grundboken).

Vi hör ljud när trumhinnan rör sig så lite som en miljondels millimeter. Inne i snäckan finns det ca 24 000 sinnesceller med 100 små hår på varje. Så det gäller att vara rädd om öronen och hörseln, de ska fungera hela livet.

116 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 116

10-11-11 14.30.25


Hänvisningar ljud

Försök med biologi: På s. 120–121 finns experimentet Svaga ljud med eller utan tratt som handlar om örat och hörseln. På s. 133 finns experimentet Varifrån kommer ljudet?

Boktips Heineman: Människoboken. A&W Mårtensson: Boken om människan (Sesamserien). A&W Värt att veta. Människokroppen och hur den fungerar. Richter Vida världen 2. A&W

Länktips www.hrf.se (Hörselskadades förening) 5. Här är vi vid det ställe där stigbygeln täcker öppningen in till innerörat. Där inne finns snäckan. Vi tar oss in och ser hur det ser ut där.

6. Inne i snäckan åker vi som i en kladdig vätska, eller gelé. Gelén dallrar när hörselbenen rör sig. Om det är höga toner svänger benen snabbt, och då rör sig gelén på andra ställen än om det är låga toner. Vid väggen finns små nervceller med tunna hår som sätts i rörelse av gelén. De är som små antenner som tar emot ljudsignalerna. 7. Med hjälp av hörselnerver skickas de sedan vidare till hjärnans hörselcentrum. När signalerna kommit dit hör vi ljudet.

Vi avslutar här vår guidning av resan in i örat. På tillbakavägen kan ni njuta av en lätt lunch och lite trevlig musik. Tack för att ni valde att resa med Micro Earlines och välkommen åter. 117

Berätta för klassen Boken om fy o ke.Ind 117

03-11-27, 14.28.11

Vad händer när det slår lock för öronen? Det här anknyter till luftavsnittet. Luftens tryck ändras på olika höjd i atmosfären. När vi t.ex. åker snabbt nedför en brant backe eller nedåt i en snabb hiss ökar trycket. Eftersom vi har luft instängd innanför trumhinnan (som har kvar det låga trycket från den högre höjden) kan trumhinnan då börja bukta inåt. Det känner vi av och det kallas att vi får lock för öronen. Oftast öppnar vi och släpper in luft genom örontrumpeten så att det blir samma tryck inne i och utanför huvudet. Men om det går för snabbt hinner vi inte med. När vi är förkylda kan örontrumpeten vara igenproppad och då kan det upplevas som smärtsamt när trycket ändras. Ibland när man landar med flygplan kan det bli så. Man kan hjälpa till att göra det bättre genom att tryckutjämna. Då håller man för näsan och blåser allt vad man kan utan att släppa ut luft. Så gör dykare som ska ned på stora djup. I vattnet ökar trycket snabbt eftersom vatten är så tungt.

117 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 117

10-11-11 14.30.27


S. 152–153

astronomi

Så trodde man förr om universum

Så trodde man förr om universum

FÖR LÄNGE, LÄNGE SEN

Syfte med uppslaget Att göra några nedslag i historien för att visa hur vår världsbild förändrats och utvecklats via naturvetenskapliga upptäckter. Grekerna trodde att jorden var platt och flöt på havet. De var rädda för att komma för nära kanten. På natten simmade solen under jorden och då steg månen och stjärnorna upp på himlavalvet.

Ord och begrepp universum halvklot himlavalv astronom

atmosfär teleskop gravitation dragningskraft

300-TALET FÖRE KRISTUS

Berätta för klassen Det finns många vackra och fantasifulla myter och sagor om hur Jorden och universum bildats. I alla tider har människor i olika delar av världen funderat över vad det är vi ser på himlen och hur det gick till när allt detta skapades. I Estland berättar man så här: ”Det var en gång en skräddare som hade en hel hop mycket ouppfostrade barn. En dag fick de tag i en sax och gav sig på att klippa hål i själva himlavalvet. De klippte med saxen och petade med sina fingrar. Genom de små hålen kunde de se hur ljuset från den andra sidan, det starka himmelsljuset, sken igenom.

Jorden är rund Men på 300-talet före Kristus tänkte greken Aristoteles en annan tanke. Han visste ju att när man ser ett fartyg närma sig ser man först bara toppen av masten. Alltså måste jorden vara rund. Men det var som om det glömdes bort, så under medeltiden fanns det fortfarande de som trodde att jorden var platt.

Olika världsbilder i olika tider Försök att skapa förståelse för att de äldre världsbilder som presenteras här visar hur man tänkte då. De byggde på det man visste då. Det är inte så konstigt att man förr i tiden placerade Jorden i mitten när man försökte beskriva världen. Från vår horisont är det ju solen och stjärnorna och planeterna som rör sig. Det tog lång tid för både astronomer och vanligt folk att släppa idén om att Jorden var i mitten och att acceptera att det faktiskt är så att vi rusar fram genom rymden runt solen. Den äldre världsbilden, där Jorden är i mitten, heter på astronomernas språk ”geocentrisk”(jorden i centrum). Den världsbild som bl.a. Kopernikus och Galileo lanserade på 1500-talet och som visas på uppslaget 140–141 kallas ”heliocentrisk” (solen i centrum).

Det finns många berättelser om hur jorden kom till. I Indien tänkte man sig jorden som ett halvklot som bärs upp av fyra elefanter. De står på ryggen av en jättelik sköldpadda. I Norden trodde man att hela världen var det stora trädet Yggdrasil. Trädets tre stora rötter går till varsin källa. Vid en av källorna finns en drake, Nidhögg. När den lyckas gnaga av roten går världen under. Grekerna trodde att jorden var platt och i centrum för allting. Eftersom de hade så många bra tankar om andra saker blev det en idé som länge var helt självklar.

Jorden verkar vara rund!

152

Boken om fy o ke.Ind 152

03-11-27, 14.36.40

Deras föräldrar var inte bättre de. När de fick se de klåfingriga ungarnas tilltag tyckte de att ljuset var så vackert att de klippte varsitt hål de också. Pappan klippte ett stort hål som blev solen. Mamman klippte det hål som blev månen. Gudarna tyckte inte alls om detta så de lyfte genast upp himlen högt och utom räckhåll för ohyfsade ungar. Ibland öppnar gudarna en liten springa och tittar ned på människorna. Den som lyckas titta in genom denna öppning kan känna sig lycklig. Har man en önskning just då blir den uppfylld.”

Kopernikus Det sägs att Nikolaus Kopernikus (1473–1543) på sin dödsbädd fick det första exemplaret av boken som innehöll hans teorier om att det är solen och inte Jorden som är i centrum. Kopernikus hade mycket svårt att övertyga sina vetenskapliga kollegor om att hans teorier stämde. Det som var svårast att förstå var hur Jorden kunde rörde sig snabbt runt solen utan att vi märkte det. Det var inte alls lätt att med den tidens kunskap förstå hur man skulle kunna

152 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 152

10-11-11 14.31.14


översatt till kinesiska. Detta gjorde att påven och kyrkan gjorde allt för att tysta ned Galileo. Efter att ha tvingats göra avbön från sina teorier 1633 sattes han i husarrest till sin död. Först på 1980-talet erkände Vatikanen att de hade haft fel!

astronomi

Solen i centrum

1500-TALET

På 1500-talet lyckades den polske prästen Kopernikus förklara varför planeterna rör sig som de gör på himlen. Det är solen och inte jorden som är i centrum, sa han. Kyrkan tyckte inte alls om hans idéer. Men till och med kyrkans män fick ge sig så småningom. I början av 1600-talet redovisade italienaren Galilei resultaten av vad han kunde se med en kikare och tysken Kepler gjorde noggranna uträkningar utifrån Kopernikus idéer. Då började fler och fler astronomer bli övertygade om att Kopernikus hade haft rätt och att solen verkligen är i centrum. I alla fall i vårt solsystem.

Hur allting hänger ihop

Newton

Italienaren Galilei såg i kikaren att fyra månar snurrade runt Jupiter. Då förstod han att jorden inte alls var centrum för allting, så som folk trott. 1600–1700-TALEN

Engelsmannen Isaac Newton kom på varför planeterna hålls kvar i sina banor runt solen. Det är samma kraft som drar i ett äpple som faller till marken. Han kallade dragningskraften för gravitation och visade att den gäller i hela universum. Genast blev det mycket enklare att förklara varför planeter och månar går runt i sina banor. 2000-TALET

Bilder från rymden Nuförtiden kan man fotografera jordklotet utifrån rymden och få tydliga bilder på hur det ser ut. Och med hjälp av teleskop som man skickar ut utanför jordens atmosfär kan forskarna också studera andra delar av rymden. Det är spännande att fundera över vad nästa stora upptäckt blir!

Det sägs att Isaac Newton kom på det där med jordens dragningskraft en dag när han såg ett äpple falla.

153

Isaac Newton (1642–1727) förklarade inte bara att det är dragningskraften (gravitationen) som håller kvar planeterna i sina banor runt solen. Han förklarade också hur det kan vara så att vi inte märker av att det är Jorden som rör sig. Förklaringen till det heter tröghet (samma tröghet som gör att man flyger framåt i bussen när den bromsar). Ett tankeexperiment Newton använde gick ut på att han tänkte sig vad som skulle hända om man avfyrade ett gevär eller en kanon från ett mycket högt berg på Jorden. För hög hastighet och kulan skjuter iväg och lämnar Jorden och ger sig ut i rymden. För låg hastighet och kulan dras mot Jorden och landar. Men precis mitt emellan dessa hastigheter skulle man kunna skjuta ut en kula så att den liksom faller och följer Jorden krökning och faller och faller runt i all evighet. Det är så det funkar med satelliter. Och det är så planeterna snurrar runt solen. Det är så det funkar i hela universum.

Hänvisningar Boken om fy o ke.Ind 153

hålla sig kvar på ett roterande klot. Den katolska kyrkan var inte heller alls pigg på hans idéer.

03-11-27, 14.36.52

Kepler Johannes Kepler (1571–1630) hette en framstående matematiker som gjorde mödosamma beräkningar utifrån egna och andras observationer. Han insåg bland annat att planeternas banor inte är cirkelformade utan elliptiska.

Galilei Galileo Galilei (1564–1642) gjorde många sensationella upptäckter med sin kikare. Jorden ”krympte”, då han tittade mot stjärnhimlen och såg det oändliga antal av stjärnor som nu visade sig med hjälp av teleskopet, och Vintergatan framträdde som myriader av prickar, stjärnor! Han såg också att månens yta var skrovlig, som om där fanns berg och djupa dalar. Detta var en helt ny upptäckt. Galileos skrifter fick stor spridning. Redan tre år efter att en av hans böcker utgivits i Italien fanns den

Andra avsnitt i grundboken: Uppslagen 4–5 och 8–9 i kap. 1 handlar om hur man tänkte förr och hur naturvetenskapen förändrat vår världsbild. Se även s. 144, ”Varför trillar vi inte av jordklotet”. Nyfiken på Naturvetenskap: Hela kap. 1 handlar om ”Hur allting började”. Där finns bl.a. en berättelse om ”Hur himlen fick sina stjärnor”.

Boktips Glover: Stora boken om rymden. R&S Parker: Isac Newton och gravitationen. Bonnier Carlsen Den magiska boken. UNICEF (samtal om värderingar från olika kulturer) Spektrumbiblioteket: Gravitation – från en platt jord till relativitetsteorin. Liber

153 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 153

10-11-11 14.31.15


Att göra experiment Ur centralt innehåll för No-ämnena: Enkla naturvetenskapliga undersökningar. Ur centralt innehåll för ämnet kemi: Kemins förändring från magi och mystik till modern vetenskap. Enkla systematiska undersökningar. Planering, utförande och utvärdering. De flesta tänker nog spontant på experiment när det handlar om NO. Det är ”typiskt NO” kan man säga, men som du ser i Boken om fysik och kemi och i denna lärarbok så finns det flera olika arbetssätt att tillämpa när det står NO på schemat. Det finns många poänger med att variera arbetssätt och arbetsformer. Men visst är det en bra sak med NO att där finns så många enkla experimentet man kan göra? Det är en given del av fysik- och kemiundervisningen. Boken om fysik och kemi innehåller vardagsnära experiment. Det är enkla experiment med enkel utrustning som går att genomföra i ett vanligt klassrum eller i ett kök. En slags skafferifysik eller vardagskemi kan man säga! Det är ett försök att lyfta fram att fysiken och kemin verkligen är en del av vår vardag och inte bara något som finns i en speciell sal med kattskin och ebonitstavar. Det vatten vi kokar i skolan är samma vatten som det vi kokar hemma. Men att experimentera i klassrummet går inte alldeles av sig själv. Arbetssättet måste introduceras och struktureras. Barnen måste få lära sig hur man gör och förstå vad som är poängen med de olika stegen i en undersökning. Detta kräver en del handledning och träning. När de blir mera förtrogna med arbetssättet kan de börja träna på att själva planera och utföra enkla experiment. På samma sätt behöver man visa eleverna hur de kan dokumentera sina undersökningar i text och bild.

Hur får man eleverna att förstå vitsen med det vetenskapligt riktiga experimenterandet? Se s. 168 tips om hur du kan fånga upp barnens förförståelse!

Ett bra sätt att introducera experimentet som arbetsform och förstå lite av vitsen med metoden kan vara att man låter eleverna testa något på riktigt. Det kan vara att de förutsättningslöst ställs inför ett problem som ”Hur snabbt löser sig en sockerbit i vatten?” eller ”Hur många vattendroppar får det plats på en enkrona?”. De kan göra detta en och en hemma eller i grupper i skolan. Be dem anteckna något så att ni kan jämföra resultaten. Båda dessa tester är enkla att genomföra och de ger ett mycket bra underlag för diskussion om hur och varför man gör experiment över huvud taget. När barnen redovisar sina resultat upptäcker ni att de utfört testet på olika sätt, med lite olika sockerbitar t.ex. och att de fått olika resultat. Här är några frågor till hjälp: Varför fick ni så olika resultat? Hur gjorde ni? Vad hade ni för sockerbitar? Hur varmt var vattnet? osv Låt svaren på dessa ligga till grund för en diskussion om hur man gör för att ett test verkligen ska visa det man vill undersöka. Vad är det som kännetecknar ”ett riktigt schysst test” (eller ”fair test” som det heter på engelska) och som verkligen svarar på frågan vi ställde från början och som är naturvetenskapligt riktigt? För det är ju med experiment som forskare i alla tider försökt ta reda på hur saker och ting fungerar.

162 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 162

10-11-11 14.31.21


Som ytterligare stöd inför arbetet med experimenten i klassrummet kommer här en genomgång steg för steg av metoden.

Från hypotes till slutsats Det går inte att göra en mall över vare sig arbetsgång eller dokumentation som fungerar för alla experiment. Men det kan ändå vara värt att lyfta fram några generella drag som kan vara bra att hålla sig till. Den naturvetenskapliga metoden kan förenklat beskrivas så som bilden nedan visar. Låt den växa fram då ni diskuterar hur eleverna gjorde för att ta reda på ”Hur fort löser sig en sockerbit i vatten?” (eller något annat enkelt problem). Låt mallen sätta ord på och ge struktur åt elevernas eget testande.

Frågeställning/problem

Hypotes Nya frågor

Undersökning

Slutsats och (Försök till) förklaring

Några ord om varje steg: Frågeställning/Problem Det börjar oftast med en fråga. ”Vad händer om man… Hur många…” Ibland har barnen själva formulerat frågan men de kommer också att möta problem som är formulerade av dig som lärare eller hämtade ur en bok. Hypotes Hypotes kommer från grekiskan och betyder ungefär ”klok gissning”. När man skriver ned sin hypotes formulerar man helt enkelt vad man tror kommer att hända. Även om inte barnen spontant skrev ned sin hypotes vid sockerbitstestet så hade de alla någon sorts idé eller förförståelse om det de skulle undersöka och vad som skulle hända. En viktig poäng med att formulera sin hypotes är att man efter undersökningen kan titta tillbaka och se ”om man lärt sig nåt”. Blev det som jag trodde? Har mina idéer förändrats? Det är precis så det går till när forskarna upptäcker nya saker. Genom att testa och undersöka kan de ibland visa att det vi trodde inte stämde. Undersökning För att kunna testa något krävs lite planering. Hur ska jag göra? Vilken utrustning behöver jag? Ibland får eleverna en enkel beskrivning av vad de behöver för saker för själva testet, men det förekommer också att de möter ett öppet problem där inte utförandet är givet. Då är det extra viktigt att de planerar experimentet. Utan planering och beskrivning hur de gjorde kan de inte dela med sig av resultaten till de andra forskarna, förlåt, eleverna.

163 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 163

10-11-11 14.31.21


Samplanering med Försöksböckerna och Nyfiken på naturvetenskap Fakta, experiment och spännande läsning För att få alla ingredienserna till en lyckad NO-undervisning behöver du både fakta, experiment och spännande läsning. Använder du Boken om Fysik och kemi tillsammans med experimentböckerna Försök med fysik och Försök med kemi samt läseboken Nyfiken på naturvetenskap så ser du att de är samplanerade och ger de ingredienser du behöver.

Grundboken ger fakta I Boken om fysik och kemi finns inspirerande bilder som väcker elevernas intresse och nyfikenhet. Där finns lättläst text som förklarar och ger de grundläggande begreppen. Det är fysik och kemi så som vi möter den i vår vardag. Det är exempel från förr och nu och från världens alla hörn. Några enkla experiment finns också insprängda.

Elektricitet – ur Boken om Fysik och kemi

174 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 174

10-11-11 14.31.33


Försöksböckerna ger experimenten och lärarstöd I Försöksböckerna hittar du fler experiment till varje kapitel som förekommer i Boken om fysik och kemi. Det ger även dig som inte är så van att göra experiment i klassrummet ett gediget underlag för en lustfylld NOundervisning. Där finns elevblad med enkla experiment för kopiering och lärarsidor med tydliga anvisningar och tips vid genomförandet. Varje kapitel inleds med en tablå där man kan se hur de olika experimenten hänger ihop steg för steg för att tillsammans bilda en helhet. Du får metodiska exempel på hur formen för experimenterandet kan varieras för att hålla intresset vid liv: stationsexperiment, demonstrationer, hemexperiment osv. Genomgående behövs mycket enkel utrustning för att göra experimenten och de går att arbeta med i ett helt vanligt klassrum.

Elektricitet

– ur Försök

med Fysik

Läseboken ger spännande upplevelser I Nyfiken på naturvetenskap finns spännande, roliga och drastiska berättelser från förr och nu. Barnen får i en varierad form möta exempel på hur man tänkt och trott om olika naturvetenskapliga fenomen i alla tider. Boken kan användas som introduktion, upplevelseläsning eller fördjupning. Många av de korta berättelserna lämpar sig utmärkt att dramatisera. En grundtanke med boken är att väcka både flickors och pojkars intresse för fysik och kemi.

Elektricitet – ur Nyfiken på naturvetenskap

175 Inl_Boken_Fysik_Kemi_001-176.indd 175

10-11-11 14.31.43


Lärarboken ger många konkreta tips och idéer om hur du och klassen kan arbeta med Boken om Fysik och kemi. Här finns också gott om extra fakta och förslag på enkla experiment. Hans Persson är lärare och lärarfortbildare och en högt uppskattad föreläsare runt om i landet. År 2004 tilldelades han det stora Kunskapspriset för att han ”i mer än två decennier varit en eldsjäl i utvecklingen av pedagogiken i framför allt naturvetenskap och teknik”.

Följande böcker är skrivna av samma författare. De går utmärkt att använda tillsammans med Boken om Fysik och kemi. försök med fysik 21-20983-7

försök med kemi 21-14781-8

nyfiken på naturvetenskap 21-17531-6

Best nr 21-20496-2 Tryck nr 21-20496-2-05

Hans Persson

NY_Omsl_LB_Fysik_Kemi.indd 1

12-06-18 12.28.53


9789121204962