Luftundersökningar Exempel på hur ENaT:s programpunkter är kopplade till Lgr-11 Allt arbete med ENaTs teman har många kreativa inslag som styrker elevernas växande och stödjer därmed delar av läroplanens intentioner i kap 1. Skolans värdegrund och uppdrag. s.9 Skolan ska stimulera elevernas kreativitet, nyfikenhet och självförtroende samt vilja till att pröva egna idéer och lösa problem. Eleverna ska få möjlighet att ta initiativ och ansvar samt utveckla sin förmåga att arbeta såväl självständigt som tillsammans med andra. Skolan ska därigenom bidra till att eleverna utvecklar ett förhållningssätt som främjar entreprenörskap. Detta tema tränar delar av nedanstående vetenskapliga och tekniska förmågor: Eleven kan beskriva och ge exempel på enkla samband i naturen utifrån upplevelser och utforskande av närmiljön. Eleven kan berätta om ljus och ljud och ge exempel på egenskaper hos vatten och luft och relatera till egna iakttagelser. Dessutom kan eleven samtala om skönlitteratur, myter och konst som handlar om naturen och människan. Utifrån tydliga instruktioner kan eleven utföra fältstudier och andra typer av enkla undersökningar som handlar om naturen och människan, kraft och rörelse samt vatten och luft. I det undersökande arbetet gör eleven någon jämförelse mellan egna och andras resultat. Eleven dokumenterar dessutom sina undersökningar med hjälp av olika uttrycksformer och kan använda sig av sin dokumentation i diskussioner och samtal. VAD? FÖR VEM Centralt innehåll åk 1-3 Luft Åk 1-3 NO: Metoder och arbetssätt: Enkla naturvetenskapliga undersökningar. Dokumentation av naturvetenskapliga undersökningar med text, bild, och andra uttrycksformer. Material och ämnen i vår omgivning Luftens grundläggande egenskaper och hur de kan observeras. Berättelser om natur och naturvetenskap Berättelser om äldre tiders naturvetenskap och om olika kulturers strävan att förstå och förklara fenomen i naturen. Tekniska lösningar Några vanliga tekniska lösningar där människan härmat naturen, till exempel den kupade handen som förebild för förvaringskärl. Material för eget konstruktionsarbete. Deras egenskaper och hur de kan sammanfogas. Några enkla ord och begrepp för att benämna och samtala om tekniska lösningar 1
Körschema Luft (minst 180min) Förberedelse för läraren att göra eller plocka fram: Placering i klassrummet som en hästsko med bord och stolar om det går Möjlighet att titta på film från SLI Vita papper och pennor Saxar Övrigt material tar ENaT med sig. Presentation av oss och ENaT 1. Introduktion 1a Visningsexperiment: Fäst en handske på en glasburk kan man stoppa ner handen i handsken när den är i burken? Gör en gemensam hypotes på tavlan eller flera olika. Visa eleverna hur det går och låt gärna eleverna pröva själva i ett lite mindre glas passande deras storlek på händerna. Dagens frågor Så här kommer vi att arbeta under den här dagen och med dessa frågor. Visa skyltar med frågorna på. Fyra viktiga frågor om Luft: Tar luft plats? Vad är luft? Gör luft motstånd? Varför rör sig luft? 1b Läs berättelsen En luftig dag från Försök med Fysik, visa PowerPoint med bilder. Använd berättelsen som stöd när ni diskuterar kring övningarna som görs framöver. 2. Tar luft plats? 2a Kalle säger att luft inte är något men vi kan ju fånga luft! Läraren: Samla in luft i en stor säck! Dela ut en treliters plastpåse + klämma Eleverna samlar luft i sin påse och sätter på en klämma. Prova att klämma lite löst på påsen. Varför går det inte att klämma ihop påsen? Luften tog plats i vårt första experiment handen i handsken! Det händer också här. Det är därför inte påsen kan klämmas ihop. 2
2b Titta på virveln i flaskan, där kan vi se luft. Använd två stora petflaskor och en dubbelkork. Se till att den ena flaskan är fylld med vatten. Håll den vattenfyllda flaskan nedåt. Vad kommer att hända när jag försiktigt vänder flaskorna så den vattenfyllda kommer överst? Låt eleverna göra en hypotes genom att arbeta med en EPA. (Låt eleverna tänka ENSAMMA, därefter diskutera i PAR att slutligen delge hypotesen till varandra ALLA tillsammans.) Det är bra om så många hypoteser som möjligt under temat föregås av en EPA. Detta för att tvinga alla elever att vara aktiva och reflektera kring experimenten. Vänd flaskorna så att vattnet är överst - luften håller emot vattnet. Rotera flaskorna för att skapa en virvel, nu kan man se att luften flyttar sig till den övre flaskan och vattnet till den nedre. Försök låt eleverna förklara varför. Gärna med en EPA igen. 2c Virvlar och snurrar! Kan ni göra en vindsnurra? Visa hur man gör en vindsnurra genom att klippa och vika ett papper och sätta fast det med en kartnål på en blompinne med kork (dela korkarna). Dela ut ett färgat papper med klippinstruktioner på, en sax och en blompinne med kork. Gör din snurra. (Dela ut kartnålar när de har börjat klippa sina snurror.) Vad är det som gör att det snurrar? Jämför med hur naturen använder sig av vinden för att sprida frön med olika typer av vingar, fallskärmar och propellrar. (j.fr. med granfrön, maskrosfrön och lönnfrön) 3. Vad är luft? Nu har vi sett att luft tar plats, och att det får snurran att snurra, men vad är luft? 3a Molekyler i luft Visa hur ljuset slocknar om man ställer på en liten glasburk som en illustration till att vi dör utan syre. (Använd ett värmeljus och en liten burk, slocknar snabbt) Vad skulle hända om jag var i burken? Var kommer syret ifrån? Kan jag ta med mig något in i burken för att bli räddad? (växt) 3b Experiment: Ljuset på vattnet i glaset. Hur mycket syre är det i luften? Be om en hypotes! Titta på hur man ställer ett glas med luft i en djup tallrik med färgat vatten. Varför kommer det inte in vatten i glaset? (luften tar plats) Be om en hypotes! Ställ ett ljus på vattnet, Vad kommer att hända? Tänd ljuset och låt det brinna i burken. 3
Ljuset slocknar och det rinner in vatten i glaset, ca en femtedel eller 20% av burken fylls. Hur mycket syre är det i burken, ca 20% Berätta att luft innehåller olika gaser/molekyler Rita eller visa bilder på hur vi tänker oss att molekylerna ser ut! Eller visa molekylmodeller. Berätta för eleverna om kväve, syre och koldioxid samt övriga gaser i luften. Kväve (blå): 78 % Syre (röd): 21 % Ädelgaser (grön): <1 % Koldioxid: 0,035 % Ozon: 0,0001 % Rita ett enkelt cirkeldiagram över luften Illustrera med burken från första visningsexperimentet hur mycket av luften som är syre, en femtedel av burken innehåller syre. För oss är syret speciellt viktigt och intressant, varför? (Hoppas på att eleverna säger att vi andas syre och att vi dör utan ) 3c Film Titta på filmen om syrekompisar, sök på syremolekyl i SLI (5 minuter) Sammanfatta filmen, vad fick vi veta. Berätta lite om kväve, att det är ett viktigt näringsämne och att det ingår i allt som lever. 4. Gör luft motstånd? Liten repetition. Test på om luft finns, vad har eleverna lärt sig/förstått? 4a Jag kommer att stoppa ner ett glas upp och ner i en genomskinlig plastlåda fylld med vatten. I botten av glaset sitter en lapp som något är skrivet på. Vad kommer att hända? Hypotes! Genomför experimentet och prata om resultatet. 4b Om det finns tid och lust kan man hälla luft från en mugg till en annan under vattnet också. 4c Kan luft göra motstånd? Vad kommer att hända om vi släpper ett papper? (Jämför t.ex. med en boll eller något litet) Hypotes: Skriv på tavlan 4
Håll upp ett papper och släpp, vad händer? Hade vi rätt? Dela ut två vita A5 papper. Vad kommer att hända om vi släpper två papper? Uppgift: Hur gör vi om vi vill att de ska falla olika snabbt? Undersök, visa om en stund! (Eleverna får en stund på sig att testa sina idéer fritt i klassrummet.) (Tips om inget händer: Vad händer om vi knöla ihop ett papper och släpper båda?) Titta på vad eleverna har kommit fram till, 4d Slutsats: Visa med en dramatisering. Jag är ett papper, ni är luftmolekyler. Om jag rör mig med utsträckta armar kommer jag att krocka med många. Om jag rör mig med nedfällda armar krockar jag med färre. 4e Den fallande plastfiguren. Använd luftmotståndet Nu ska ni fånga in mycket luft för att få den här lilla figuren att inte göra illa sig. Uppgift: Rädda figuren från att slå sig. Kan ni få något att falla riktigt långsamt? (Bygg en fallskärm) Material: servetter, snöre, sax, plastfigur. (som delas ut nu) Låt varje grupp redovisa sin lösning och diskutera för- och nackdelar. Städa. Efter städandet tittar vi igenom de olika saker vi hittills laborerat med minns tillsammans övningarna och vilka slutsatser vi dragit. Material vi använt: Treliters plastpåse + klämma Papper till vindsnurran, blompinne med kork på, Ett A4 papper i två delar Servett, fyra snören ca 40 cm långa 4f Ny intresseväckare! Kommer ni ihåg att Kalle visade Fanny att han kunde hålla sin saft upp och ner utan att saften rann ut? Tror ni att vattnet kommer att stanna i glaset? Visa experimentet när man har ett glas fullt med vatten, lägger ett papper på och vänder allt upp och ner. Luften trycker på oss hela tiden, från alla håll. Lufttryck! 5
Kommer ni ihåg bilden från PP om halvkloten och hästarna? Vi testar med våra Magdeburska plattor. Elev drar mot läraren. 5. Varför rör sig luften? 5a Änglaspel Tänd ett ljus under ett Änglaspel, varför rör sig änglarna. Vilka tankar har barnen om det? 5b Luften i flaskan Värm luften i en tunn petflaska med hett vatten, skruva åt korken. Kyl flaskan med kallt vatten eller med kall luft utanför fönstret. Vad händer? Hypotes 5c Drama När luftmolekyler är varma rör de sig mycket. Visa med en dramatisering. Spela musik där låg musik representerar kyla och hög värme. Diskutera kring kalla och varma molekyler och hur mycket plats de tar. Titta på flaskan igen, den har krympt för att luften har svalnat. Kan vi få flaskan stor igen utan att ta bort korken? Hur ska vi göra? Testa de förslag som går att testa. 5d Ballong försök 1 Petflaska med ballong på! Hur kommer flaskan och ballongen att se ut när vi värmer flaskan och luften i flaskan? Rita din hypotes av flaskan och ballongen. Gör försöket, resonera om resultatet. 5e Ballong försök 2 Flaska med två ballonger en på toppen och en på sidan. (vattenflaska med två öppningar.) Hur kommer flaskan och ballongerna att se ut när vi värmer flaskan och luften i flaskan? Rita din hypotes av flaskan och ballongen. Gör försöket, resonera om resultatet. Man kan tänka sig att molekyler är lata av naturen och alla vill ligga på botten och vila, men när de får mycket energi så måste de röra på sig och då tar de stor plats, som på dansgolvet. De puffar och knuffar och hittar en ny plats utanför flaskan i ballongen. (Som när vi rörde oss på golvet tidigare) 6
Titta tillbaka på änglaspelet. Varm luft stiger, kall luft sjunker. Sammanfatta frågorna och dagen. Har vi fått svar på frågorna? Kan ni mer än Kalle nu? Visa frågorna igen! Fyra viktiga frågor om Luft Tar luft plats? Vad är luft? Gör luft motstånd? Varför rör sig luft? Tips för pedagogen, se filmklipp hur man gör experimenten: Kolla på Nationellt resurscentrum för fysiks hemsida: http://www2.fysik.org/ Att jobba vidare med i klassen Försök att använda ENaT dagen som en del i den vanliga undervisningen. Dagen kan vara en inledning, komma in under eller i slutet av ett temaarbete. Förslag på andra områden där luft är en del av det hela: de fyra elementen jord, luft, eld och vatten (idéhistoria) frön som sprids med vinden djur som flyger människan och hennes önskan att kunna flyga, myter pyssla med pappersflygplan vinden som kraftkälla från väderkvarnar till vindkraftverk För fler idéer se Försök med NO 1-3 Hans Persson ISBN 978-91-47-08393-0 7