ISBN Lennart Undvall och Liber AB

Transkript

1 Liber

2 ISBN Lennart Undvall och Liber AB Redaktion: Pernilla Jonsson och Conny Welén Formgivare: Bånges Grafiska Form AB Illustration: Kalle Karlsson, Typoform Omslagsfoton: Solens yta (ESA) och Luftballong (Aflo Foto Agency) Tredje upplagan 1 Tryck: Elanders infologistics, KOPIERINGSFÖRBUD Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärarens rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal, är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner och landsting. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman/rättsinnehavare. UNDANTAG: Kopiering är tillåten av de sidor som är markerade Kopiering tillåten. Kopiering får dock endast ske till eleverna på den egna skolan, och kopiorna får ej på något sätt spridas utanför den egna skolans verksamhet. Liber AB, Stockholm Tfn kundtjänst tfn: , fax: e-post: kundtjanst.liberab@liber.se

3 Innehåll Spektrum Fysiks idé 4 Tips och idéer till dig som undervisar i Fysik 6 1 Vad är fysik? 8 2 Materia 10 3 Elektricitet 22 4 Solsystemet 38 5 Ljud 47 6 Kraft och rörelse 56 7 Tryck 68 8 Värme och väder 79 9 Ljus Elektricitet och magnetism Energi och effekt Atom- och kärnfysik Elektriska maskiner Energiomvandlingar och energikällor Universum Elektronik 168 FACIT Testa dig själv-frågor 180

4 Spektrum Fysiks idé Spektrum Fysik ingår i en naturvetenskaplig serie för år 6 9. I den här tredje upplagan av Spektrum Fysik finns flera nyheter som underlättar den dagliga undervisningen. Den största nyheten är att faktaboken nu finns i två parallella versioner, en grundbok och en lightbok. Spektrum Fysik består nu av tre komponenter: En Grundbok. En Lightbok. En lärarhandledning och CD-skiva med kopieringsunderlag. Grundbok och lightbok Grundboken och Lightboken innehåller 16 helt parallella kapitel vilket gör att böckerna går utmärkt att använda samtidigt i klassrummet. I båda böckerna finns kapitelinledningar med intresseväckande frågor som kan användas för att starta diskussioner i klassen inför ett nytt kapitel. Kapitlen är tydligt rubricerade, och varje avsnitt är tydligt avgränsat så att du lätt hittar i böckerna. I slutet på varje kapitel finns en kort sammanfattning. Faktatexterna är lättlästa innehåller centrala begrepp inom fysiken. Varje avsnitt avslutas med Testa dig själv frågor. I den tredje upplagan av Grundboken finns flera nyheter. Centrala begrepp i texten har kursiverats så att eleven lättare hittar dem. Nytt i grundboken är också korta målbeskrivningar i kapitelinledningarna och testa dig själv frågor på en fjärde nivå för de elever som vill ha en extra utmaning. Det finns också fler och tydligare Exempelrutor med nya räkneexempel. Till nyheterna hör också Fysik i Fokus helt nya sidor med spännande nedslag i fysikens värld. De populära faktarutorna på temat Fördjupning, Historia samt Forskning är också uppdaterade. Den helt nya Lightboken är tänkt att användas av de elever som behöver en lättare kurs i fysik. Lightboken har bara hälften så många sidor som Grundboken och texterna är lite enklare. Flera svåra begrepp är borttagna, liksom faktarutor och fokusuppslag. Testa dig självfrågorna är på två nivåer istället för fyra som det är i Grundboken. Lightboken har samma upplägg som Grundboken och därför går det bra att använda böckerna parallellt i klassrummet. Vår förhoppning är att det med hjälp av två versioner av Spektrum Fysik ska bli enklare för klassen att läsa i samma takt och lättare för varje elev att lyckas på sin egen nivå. Lärarhandledning med cd-skiva Lärarhandledningen är det planeringsunderlag som samordnar grund- och Lightbokens innehåll. På den cd-skiva som medföljer handledningen finns kopieringsunderlag med laborationer och teoretiska uppgifter. Varje kopieringsunderlag och OH-blad finns som små förminskade bilder i lärarhandledningen. Med hjälp av bilderna får du en snabb överblick över allt material och kan göra din planering var och när du vill, utan att du behöver direkt tillgång till cd-skivan.

5 Lärarhandledningens upplägg är enkelt och tydligt. Först finns en inledande del med allmänna tips och idéer. Därefter följer en kapiteldel med information om vart och ett av Grund- och Lightbokens 16 kapitel samt förslag på demonstrationsförsök. Sist i lärarhandledningen hittar du facit till böckernas Testa Dig Själv -frågor. Det kan kopieras fritt och exempelvis användas av eleverna för egen kontroll. Kanske vill du som lärare att eleverna inte ska ha tillgång till hela facit till Testa dig själv-frågorna. Du kanske bara använder lightboken och då behövs ju inte hela facit. Men du kanske inte heller vill att eleverna ska ha tillgång till facit till nivå 4-frågorna. Dessa frågor är ju lite speciella och kan ge upphov till intressanta diskussioner i klassrummet. Använd då den facitfil som finns på cd-skivan. Du kan ta bort de delar av facit som du inte vill ha med. Enklast är kanske om varje lärare har en egen lärarhandledning. Handledningen finns därför som ett separat pdf-fil på cd-skivan så att alla lärare i skolan som vill kan skriva ut sin egen handledning kostnadsfritt. I varje kapitel i lärarhandledningen finns: en inledande text som kommenterar Grund- och Lightbokens gemensamma kapitelinledning och ger förslag på hur kapitlen kan introduceras. svar på frågorna som finns i Grund- och Lightböckernas kapitelinledning. en kort sammanfattning av varje avsnitt och fokusuppslag. Den är tänkt att ge dig som lärare en snabb överblick över kapitlet. en tabellöversikt över kapitlets alla kopieringsunderlag, OH-blad och demonstrationsförsök. I tabellen kan du läsa om eventuella förberedelser till laborationer, uppgifternas tidsåtgång och praktiska förslag på planering. Laborationer och OH-blad är grupperade så att du lätt ser till vilket avsnitt i kapitlet de passar. varje kopieringsunderlag som en liten förminskad bild. Bredvid varje bild finns en text som beskriver uppgiftens/laborationens mål, författarens kommentar och svar på frågorna till uppgiften. varje OH-blad samlade som en liten förminskad bild. demonstrationsförsök med information om vad du behöver för att göra försöket, demonstrationens mål samt författarens kommentar till demonstrationsförsöket. CD-skivan På CD-skivan hittar du fyra mappar. I dem finns material som du kan skriva ut och använda till eleverna eller dig själv. De fyra mapparna är: Kopieringsunderlag till kapitel Lärarhandledningen kapitel Prov, provfacit och extrafrågor. Testa-dig-själv-frågor och facit. Kopieringsunderlagen finns som en pdf-fil och består av laborationer, teoretiska uppgifter och OH-blad. Alla uppgifter på kopieringsunderlagen har enkla tydliga instruktioner och en kort anvisning om vad eleven behöver. Uppgifterna inleds med en kort text för att ge en bakgrund och motivera eleven. Du kan markera texter och bilder i pdf-filerna och klistra in i ett Worddokument om du vill ändra något i kopieringsunderlagen. I flera uppgifter uppmanas eleverna att formulera egna hypoteser. Hypotestänkandet är centralt inom allt naturvetenskapligt arbete och gör dessutom försöken intressantare. Det är tänkt att eleverna ska göra egna anteckningar om laborationerna och uppgifterna i en anteckningsbok eller på lösa blad som sätts in i en pärm. Lärarhandledningen finns som en pdf-fil för den som vill skriva ut ytterligare en handledning. Prov finns som Word-filer till alla kapitel (utom kapitel 1 som är ett introduktionskapitel). Det finns ett eller två färdiga prov per kapitel, samt förslag på extrafrågor. Dessa kan du använda för att byta ut frågor i de färdiga proven. Om du väljer att använda proven som de är, kan du använda extrafrågorna som repetition av kapitlen. Till de färdiga proven finns också facit. Testa-Dig-Själv-frågor finns på två nivåer i Lightböckerna och på fyra nivåer i Grundböckerna. På cd-skivan hittar du dem samlade i en redigerbar Word-fil. Det finns också Facit till alla frågor i en Word-fil. Det kan kopieras fritt och exempelvis användas av eleverna för egen kontroll. Den Word-filen kan du använda om du inte vill att eleverna ska ha tillgång till hela facit. Spektrum på Internet En nyhet i den tredje upplagan är att Spektrum nu har en egen hemsida: Där kan du hämta hem allt innehåll som finns på lärarhandledningens cd-skiva samt ladda ner gratis mp3-filer av Spektrumböckerna inlästa som talböcker. För att komma in på hemsidans lärarsidor använder du dig av en kod. Din kod till hemsidans lärarsidor är: PpL48uz6

6 Tips och idéer till dig som undervisar i Fysik Tidsplanering Enligt Lpo 94 ska varje område/skola utforma sina lokala kurs- och timplaner. Det vore därför fel att göra en detaljerad kurs- och tidsplan här. Men några tankar vill vi ändå dela med oss. Spektrum Fysik är skriven för att kunna användas i grundskolans senare del med start redan år 6 om det passar de lokala förutsättningarna på skolan. Om man börjar med boken år 7, vilket kanske är det vanligaste kan det vara lämpligt att år 7 hinna med kapitel 1 6, år 8 kapitel 7 11, och år 9 kapitel Prov och betyg Enligt Lpo 94 ska lärarna, tillsammans med sina elever, fylla kurserna och de olika betygskriterier med ett innehåll. Detta ska göras med utgångspunkt i läroplan, kursplan, fastlagda betygskriterier, nationella utvärderingar samt lärarnas egna erfarenheter av elevers förutsättningar och möjligheter. Hänsyn ska också tas till de lokala variationer som finns på de olika skolorna. Vi varken vill eller kan här i lärarhandledningen ange kriterier för olika betyg. Vad vi däremot kan göra är att tillhandahålla förslag till prov och provfrågor till respektive kapitel. Dessa förslag finns på den CD-skiva som följer med lärarpärmen. Med dessa färdiga prov och extrafrågor som utgångspunkt kan den enskilde läraren lätt skapa sina egna prov. Indelningen i tre delar I, II och III hänger samman med frågornas svårighetsgrad. Man kan till exempel ge 1 poäng på del I-frågorna, 2 poäng på del II-frågorna och 3 poäng på del III-frågorna. Om du vill betygsätta proven så föreslår vi följande betygskala: G VG MVG Vi vill understryka att gränserna ovan endast är förslag och att den enskilda skolan, med utgångspunkt från sin egen tolkning av skolverkets uppnåendemål och strävansmål, självklart ska göra sin egen bedömning. I naturvetenskapliga ämnen är det bra om ett prov också innehåller praktiska moment. Det kan till exempel bestå av en uppgift som eleverna ska utföra. Men det kan också vara att man med ett demonstrationsförsök som utgångspunkt formulerar en eller flera frågor. Slutligen vill vi återigen lyfta fram vikten av att eleverna för egna anteckningar. Väl utförda eller slarviga anteckningar måste naturligtvis vägas in i bedömningen av eleven. Låt eleverna ibland ha med sig sina egna anteckningar till proven. Det kan motivera eleven att sköta sin anteckningsbok. Men det finns ju också elever med läs- och skrivsvårigheter som har svårt att föra fullständiga anteckningar. Det får naturligtvis inte hindra att de får ett bra betyg i fysik. Metodiskt upplägg Man kan givetvis arbeta med ett kapitel på många olika sätt. Låt oss utgå från ett kapitel med till exempel två avsnitt och ge ett förslag till metodiskt upplägg. Inled med att tillsammans med eleverna studera introduktionen till kapitlet. Vilka är målen? Känner eleverna till något eller några av de begrepp som nämns där? Ställ de inledande frågorna till eleverna och hör vilka funderingar som finns. Försök att undvika att ge svaren på frågorna på en gång. De kommer allt eftersom man arbetar sig igenom kapitlet. Till varje avsnitt finns ett antal studieuppgifter som kopieringsunderlag på cdskivan. Under några lektioner arbetar eleverna med de uppgifter som hör till första avsnittet. Det är omväxlande praktiska och teoretiska uppgifter. Genom att dessa uppgifter arbetas igenom, får eleverna automatiskt en genomgång av större delen av stoffet i faktaböckerna. Avsnitt 1 med tillhörande Testa dig själv-frågor ges i läxa. Facit finns både längst bak i lärarhandledningen och som Word-filer på cd-skivan. Lektionen därpå får eleverna ett läxförhör, muntligt eller skriftligt. Därefter påbörjas arbetet med avsnitt 2 på motsvarande sätt. När studieuppgifterna arbetats igenom får eleverna avsnittet i läxa med tillhörande Testa dig själv-frågor. Eleverna får därefter prov på hela kapitlet. Som extra träning kan du använda extrafrågorna på cd-skivan. Avsluta kapitlet med att återvända till introduktionen. Har målen uppnåtts? Har eleverna fått svar på de inledande frågorna? Att tänka på vid demonstrationsförsök Ett väl genomfört demonstrationsförsök kan öka elevernas intresse för ämnet samtidigt som det ger eleverna kunskaper. Men för att experimentet ska bli lyckat finns det många faktorer att tänka på. Det är utomordentligt viktigt att experimentet är väl förberett. Till förberedelserna hör självklart att kontrollera att materielen är hel och att den fungerar som den ska.

7 Gör om möjligt förberedelsen på den plats där experimentet ska visas. Du får då bättre möjlighet att överblicka hur det kommer att ta sig ut i verkligheten. Genom att gå bort i salens bakre del kan du föreställa dig vad eleverna kommer att se av experimentet. Gör gärna en disposition över hur apparaturen bör placeras på bordet. Om du vill ha en skiss över apparaturen, till exempel ett kopplingsschema, rita då denna skiss så som eleverna ser materielen på bordet. Alla elever ska kunna se experimentet bra. Ett förhöjningsbord kan vara effektivt. Bakgrund och belysning betyder mycket. Vid liten apparatur och små rörelser är skuggprojektion en bra och enkel metod. Det fungerar så att man placerar en optiklampa på cm avstånd från apparaturen. På en skärm placerad bakom apparaturen ser man en förstorad skuggbild av densamma. Under utförandet av experimentet är det bra om man kan engagera sig så att eleverna rycks med. Detta underlättas om experimenten innehåller en oväntad effekt eller ger ett för eleverna oväntat resultat. Utför, om möjligt, experimentet flera gånger. Först då kan man vara säker på att åtminstone flertalet elever uppfattat experimentet. Viktigt är förstås att man inte tar bort intresset i förväg genom att tala om vad som kommer att hända. Låt istället eleverna själva upptäcka vad som sker och försöka förstå varför. Uppmana gärna eleverna att göra egna anteckningar runt ett demonstrationsexperiment. De tvingas på så sätt att engagera sig i experimentet. Att tänka på i samband med laborationer Den viktigaste delen under lektioner i fysik är elevernas egna laborationer. För att dessa ska bli lyckade finns det mycket att tänka på. Kontrollera att all materiel fungerar. Det finns nog inget mer frustrerande än om flera elevgrupper inte lyckas med sitt experiment för att det är fel på materielen. Det förtar deras intresse och för dig som lärare innebär det ett jagande mellan irriterade elevgrupper. Helst bör eleverna arbeta två och två när de laborerar. En tredje medlem i gruppen hamnar ofta utanför. Men om materielen inte räcker till kan man förstås bli tvungen att ha både tre och ibland fyra i grupperna. Kanske kan man då i stället låta halva gruppen arbeta med en teoretisk uppgift, kanske i biblioteket, medan den andra halvan genomför laborationen. Sedan byter man. Laborationerna har olika karaktär. Ibland är instruktionen mycket utförlig och eleverna bör utan hjälp klara sig igenom laborationen. Men eftersom otåligheten bland många elever är stor, kommer ändå frågan Vad ska vi göra? Ha då inte för bråttom med att ge hjälp utan uppmana eleverna att ordentligt läsa vad som står i instruktionen. Ofta är laborationerna av sådan karaktär att det är lämpligt att eleverna skriver en rapport om laborationen. Försök då, om det är möjligt, att låta eleverna få påbörja rapporten under lektionen, direkt efter att laborationen har avslutats. När eleverna laborerar finns mycket goda möjligheter att skapa sig en bild av elevernas kunskaper och deras laborativa förmåga egenskaper och färdigheter som ska vägas in i den allsidiga bedömning av eleverna som måste göras inför utvecklingssamtal och betygssättning. Låt gärna laborationsgruppernas sammansättning variera så att inte alltid samma grupp elever är tillsammans. Samarbete med andra ämnen Att samarbeta med andra ämnen och belysa områden från olika håll är viktigt och hjälper eleverna att få en helhetsbild av det aktuella området. För läraren innebär det ett stimulerande samarbete med kollegor och tillfällen att gemensamt bedöma olika elevers prestationer. Eleverna får en samordning av olika områden och slipper exempelvis läsa om samma område under olika delar av skoltiden. Grupparbeten Att arbeta i grupp är en viktig social övning. Att genomföra en laboration är ett exempel på ett grupparbete. Men ibland kan det vara lämpligt att lägga in större grupparbeten, arbeten som eleverna får arbeta med under flera lektioner och även hemma. En förutsättning för att det ska fungera är att grupperna inte är för stora och att alla deltagare i gruppen får meningsfulla uppgifter. Exempel på områden där grupparbeten är ett naturligt och trevligt inslag är astronomi och energi. Film, dvd, video och dataprogram Utvecklingen av nya filmer, video- eller dvd-filmer och framför allt dataprogram sker explosionsartat och utgör ett utmärkt komplement till den ordinarie undervisningen. Men tänk på att dessa hjälpmedel ska användas på ett förnuftigt sätt och att de aldrig kan ersätta en levande undervisning.