Exempel på gymnasiearbete inom naturvetenskapsprogrammet naturvetenskap



Relevanta dokument
Exempel på gymnasiearbete inom naturvetenskapsprogrammet naturvetenskap och samhälle

3: Muntlig redovisning Vid tveksamhet om betygsnivå, kommer du att få ett kompletterande muntligt förhör.

Koppling mellan styrdokumenten på naturvetenskapsprogrammet och sju programövergripande förmågor

ÄMNESPLANENS STRUKTUR. Progressionstabellen

ÄMNESPLANENS STRUKTUR. Syfte Centralt innehåll Kunskapskrav. Mål KUNSKAPSKRAV

Naturvetenskapsprogrammet Mål för programmet

Kemi 1, 100 poäng, som bygger på grundskolans kunskaper eller motsvarande. Kemi 2, 100 poäng, som bygger på kursen kemi 1.

Målet med undervisningen är att eleverna ska ges förutsättningar att:

Guide till projektarbetet

Projektarbete

Väderfenomen och deras orsaker. Hur fysikaliska begrepp används inom meteorologin och

Självständigt arbete i teknisk fysik 15 hp Vt 2016

Hur fungerar en generator?

Sammansta llning av projekt fo r kursen Skriva fo r att la ra

Gymnasiearbetet för det naturvetenskapliga programmet

Innehållsförteckning. 1. Ängdala skola och förskola 1.1 Verksamhet och profil. 2. Övergripande målsättning. 3. Inledning

1. Eleverna hämtar på skolans hemsida formuläret som ska fyllas i.

Lärarhandledning Språk och erfarenheter

Undervisningen i ämnet modersmål ska ge eleverna förutsättningar att utveckla följande:

Gymnasial vuxenutbildning

Nationella prov i åk 6 ur ett skolledarperspektiv

Gymnasial vuxenutbildning

Ett undersökande arbetssätt

Eleven skall kunna framställa bilder och former med hjälp av olika redskap och tekniker,

Utveckla dina FÖRMÅGOR

NATURVETENSKAP FÖR LIVET?

VÄLKOMNA TILL BÄCKÄNGSGYMNASIET

3. Läs på om språklig variation i BRUS och gör frågorna som hör till. Skicka in på its.

Att designa en vetenskaplig studie

Tala, samtala och lyssna


PROCESSER OCH METODER VID SJÄLVSTÄNDIGA ARBETEN

Grupparbete om PBL Problembaserat Lärande

Projektarbete i gymnasieskolan. Elevens frågor och svar

i N S P I R A T I O N e N

TEII41 - Teknisk kommunikation på japanska II!

Paper från lärgruppen i matematik. S:t Olofsskolan vt 13

Kvalitetsrapport läsåret 2012/2013

Handlingsplanen finns på Ystad kommuns hemsida- Skola & Förskola-Mål och kvalitete- Styrdokument.

Grupp 3 Vad är ett ämesdidaktiskt examensarbete?

FINSKA, MODERSMÅLSINRIKTAD A-LÄROKURS I ÅRSKURS 7 9 Läroämnets uppdrag Språk är en förutsättning för lärande och tänkande. Språket är närvarande i

1. Skriv = eller i den tomma rutan, så att det stämmer. Motivera ditt val av tecken.

Kunskap och förståelse Examensmål 1 Progression steg 1 Progression steg 2 Progression steg 3

Bedöma elevers förmågor i muntlig uppgift

Arbetsplan för Förskolan Tegelslagaren Läsåret 2015/2016

Pauli gymnasium Komvux Malmö Pauli

Lärares planering och genomförande av arbetsområdet Glasögonbågar

Skolbiblioteksplan för Tingbergsskolan 2015/2016

NATURVETENSKAP FÖR LIVET?

Varför är vissa guppys gråa och trista medan andra är färgglada och stiliga?

Eleverna lär sig förstå hur förnyelsebara energikällor fungerar, och deras potential.

Samverkan kring ämnen på ett högskoleförberedande program ett exempel

Naturvetenskapsprogrammet (NA)

ANVISNINGAR FÖR EXAMENSARBETEN INOM ENERGI- OCH BYGGNADSTEKNIK

Individuellt fördjupningsarbete

Så fungerar den svenska gymnasieskolan

[FOKUSOMRÅDE LÄRANDE & UTVECKLING]

Undervisningen i ämnet svenska ska ge eleverna förutsättningar att utveckla följande:

Vetenskapsmetodik. Föreläsning inom kandidatarbetet Per Svensson persve at chalmers.se

Återkoppling att få gruppen att arbeta. Ann-Marie Falk Irene Karlsson-Elfgren Örjan Östman

el o;; Utbildningsplan för Kognitionsvetenskapligt kandidatprogram Bachefor Programmein Cognitive Science 180 Högskolepoäng

Lokal pedagogisk planering för årskurs 8

VFU. Välkommen till Att undervisa i åk 4-6, 6.0hp Ht 2014

Riktlinjer för Verksamhetsförlagd utbildning inom. Förskollärarutbildningen. UVK3: Specialpedagogik VT 15

Lokal arbetsplan för Vittjärvsgårdens förskola

Atomer, molekyler, grundämnen. och kemiska föreningar. Att separera ämnen. Ämnen kan förändras. Kemins grunder

KVALITETSREDOVISNING FÖRSKOLAN HJORTEN

Ekologi Så fungerar naturen

Uppföljning av kandidatexamen i matematik vid Örebro universitet

UTBILDNINGSPLAN. Specialistsjuksköterska inom psykiatrisk vård, 40 poäng Graduate Diploma in Specialist Nursing in Psychiatric Care, 60 ECTS

Individuellt val. Läsår 2016/2017. Information inför ditt individuella val

Kurskalender Carlforsska Gymnasiet årskurs

PYC. ett program för att utbilda föräldrar

Statens skolverks författningssamling

Din utveckling I FOKUS

Pedagogisk planering Kemi: Alkoholer, estrar och organiska syror År 8 Planeringsperiod: v 5v 6, 2013

Några material & Ekologi

Säkerhetsgymnasiets arbetsplan. Läsåret 2011/2012

Förändrad skrivuppgift: pedagogiskt utvecklingsarbete kursvärderingar. Uppsats eller poster? Poster + uppsats!

FÖRSLAG TILL KURSPLAN INOM KOMMUNAL VUXENUTBILDNING GRUNDLÄGGANDE NIVÅ

3.10 Fysik. Syfte. Grundskolans läroplan Kursplan i ämnet fysik

Utbildning för hållbar utveckling

Att överbrygga den digitala klyftan

Muntlig kommunikation på matematiklektioner

Matematiksatsning Stödinsatser. Matematiksatsning Stödinsatser. Bakgrund OECD. Undersökningar på olika nivåer. Vad kan observeras

Exempel på gymnasiearbete inom ekonomiprogrammet juridik

PRÖVNING I NATURKUNSKAP

Enkäten inleds med några frågor om demografiska data. Totalt omfattar enkäten 85 frågor år år år. > 60 år år.

Igelstavikens idrottsgymnasium

Verksamhetsplan Uteförskolan Totte

LÄRARHANDLEDNING Mecka med ljud

Studieplan för utbildning på forskarnivå i kriminologi senast reviderad

Undervisningsoch examinationsformer. Pedagogiskt utvecklingsarbete

Att starta en kunskapspilot inom Unesco LUCS

13. Vad tycker du om samarbete och enskilt arbete på kurserna när det gäller laborationer?

KUNSKAPSKRAV I ÄMNET MODERNA SPRÅK

Miljö och hållbar utveckling MHU

SVENSKA. Ämnets syfte. Kurser i ämnet

Verksamhetsplan. Läsåret Förskolan Lillåsen

Om Skolverkets exempel på gymnasiearbeten i yrkesexamen

Transkript:

Exempel på gymnasiearbete september 2012 Exempel på gymnasiearbete inom naturvetenskapsprogrammet naturvetenskap Mpemba-effekten Elevens idé Rana ska utföra sitt gymnasiearbete i grupp tillsammans med Marcus. De väljer att arbeta med Mpemba-effekten (att varmt vatten kan frysa snabbare än kallt vatten). Mpemba-effekten har en spännande historia. Effekten har rapporterats av bland andra Aristoteles, Francis Bacon och Descartes och fick sitt namn efter den tanzaniske gymnasieeleven Erasto Mpemba som återupptäckte och uppmärksammade den under en matlagningslektion. Den verkar till synes vara enkel att beskriva och studera men visar sig vid närmare studie vara beroende av många olika parametrar. Trots att ett antal förklaringsmodeller har lagts fram är det fortfarande inte fullständigt klarlagt vilka olika parametrar som kan ha betydelse för Mpemba-effekten. Rana fick upp ögonen för effekten då de arbetade med den i fysik 1. Läraren använde den som ett exempel på den naturvetenskapliga arbetsmetoden och utmanade eleverna med frågan Vad tror ni händer om ni ställer in varmt och kallt vatten i frysen vilket kommer att frysa först?. Eleverna fick sedan undersöka detta empiriskt hemma. Mpemba-effekten illustrerar flera aspekter av den vetenskapliga metoden, till exempel relationen mellan teori och experiment, betydelsen av en öppen attityd gentemot oväntade resultat samt betydelsen av precist formulerade och vetenskapligt prövbara hypoteser. Frågeställning Rana och Marcus formulerar sin frågeställning på följande sätt:

Under vilka förutsättningar kan Mpemba-effekten uppstå och vilka teoretiska modeller är möjliga att använda för att förklara effekten i de olika situationerna där den uppstår? Rana inser komplexiteten i problemet efter att ha studerat litteraturen som beskriver tidigare undersökningar och diskuterar avgränsningar av arbetet med Marcus och läraren. Viktiga delar av gymnasiearbetet består i att identifiera relevanta parametrar för när Mpemba-effekten kan uppstå, formulera prövbara hypoteser samt planera genomförbara experiment för att undersöka relevansen hos dessa parametrar. Att arbeta med effekten ger eleverna möjlighet att få uppleva en öppen forskningssituation. Koppling till examensmålen Ranas gymnasiearbete harmonierar med examensmålen för naturvetenskapsprogrammet. För att kunna angripa frågeställningen behöver hon kunna tillämpa ett naturvetenskapligt arbetssätt. Hon behöver analysera situationen, formulera hypoteser som är möjliga att pröva med naturvetenskapliga metoder, planera och genomföra lämpliga empiriska undersökningar samt analysera, tolka och utvärdera resultaten från sina undersökningar. I formuleringen av hypoteserna får hon reflektera kring vilka påståenden som är möjliga att bygga på vetenskaplig grund. Rana behöver också kunna ta initiativ och omsätta idéer i praktiken, bland annat genom att planera och genomföra egna experiment. Frågeställningens öppna karaktär kräver ansvarstagande och förmåga att samarbeta. För att kunna värdera och resonera kring de olika parametrar och modeller som kan vara relevanta för att studera och beskriva frågeställningen behöver Rana kunskaper i fysik och kemi. Kunskaper i matematik använder hon när hon ska analysera mätdata och eventuellt formulera matematiska modeller. Mätningarna behöver eventuellt också kompletteras med numeriska beräkningar. När hon samlar in mätdata och analyserar data använder hon modern teknik och utrustning. För litteraturstudierna (på svenska och engelska) krävs att Rana kan förhålla sig kritiskt till det som står och relatera påståenden till sina egna hypoteser och resultat. Hon ska beakta de idéhistoriska sammanhangen i vilka olika påståenden gjorts och får också tillfälle att reflektera kring varför frågeställningen inte ägnats större uppmärksamhet av naturvetare innan Mpemba återupptäckte den. Arbetet har alltså även kopplingar till ämnena svenska, engelska, historia och samhällskunskap. Planering Rana genomför huvudsakligen sitt gymnasiearbete på skolan och i hemmet. Skolbiblioteket bidrar med resurser och databaser för informationssökning. Undersökningens karaktär gör att experimenten kan utföras utan tillgång till avancerad utrustning. De planerar dock att använda modern teknik i form av mätvärdesinsamlare (datalogger) för datainsamling samt datorer för dataanalys och för eventuella numeriska beräkningar. Eventuella kontakter med högskolan kan ge möjlighet att använda deras resurser, genom till exempel intervjuer med forskare eller tillgång till 2

databaser och litteratur. Rana planerar att utföra sitt arbete enligt följande arbetsgång: 1. Identifiering av relevanta parametrar och formulering av prövbara hypoteser Vilka källor ska hon använda sig av för att sätta sig in i tidigare undersökningar? Vilka teorier behöver hon fördjupa sin kunskap i? I vilken mån och på vilket sätt kan expertis på högskolan användas? Hur många olika parametrar och hypoteser ska undersökas? 2. Genomförande av experiment samt eventuella numeriska beräkningarvilken utrustning och vilket material behövs? Var ska experimenten utföras? Måste speciella säkerhetsaspekter beaktas och i så fall hur? Kan skolans kontakter med en högskola användas? 3. Analys och redovisning av mätdata Vilken typ av matematisk behandling ska utföras? Behövs dataanalysprogram och i så fall vilka? 4. Revidering och utveckling av sina hypoteser samt prövning av nya hypoteser Rana planerar för eventuellt tillkommande experiment. 5. Rapportskrivning I vilken ordning ska de olika delarna av rapporten skrivas? Samordning av skrivarbete. 6. Redovisning och respons Hur ska presentation och respons på arbetet gå till? Enligt lärarens planering kommer läraren och några andra elever att ge respons på rapporten vilket eventuellt medför ytterligare revidering. Rana planerar in tid för bearbetning av rapport och förberedelsearbete inför presentationen. 7. Utvärdering Rana planerar in tid för att regelbundet anteckna hur arbetet fortskrider. Anteckningarna sparar hon tillsammans med annat material i en mapp för projektarbetet. Anteckningar kommer sedan att utgöra en grund för den slutliga utvärderingen. Genomförande Förberedelser Rana är förberedd för gymnasiearbetet genom sina tidigare studier. Hon har arbetat med ämnesövergripande miniprojekt, där hon successivt utvecklat kunskaper i bland annat projektplanering, forskningsmetodik, källhantering och rapportskrivande. Före den första intensivveckan väljer Rana och Marcus ämnesområde, formulerar och avgränsar sin problemformulering, genomför litteraturstudien samt påbörjar 3

resonemang kring val av parametrar, formulering av hypoteser och planering av experiment, i samråd med ansvarig lärare och medbedömare. Läraren som handleder Ranas gymnasiearbete är fysik- och matematiklärare. Medbedömaren är lärare i kemi och dessutom skolans kontaktperson i samarbetet med universitetet. Under denna period sätter sig Rana in i Mpemba-effekten och olika förklaringsmodeller för fenomenet genom att söka och studera litteratur. Hon och Marcus resonerar kring vilka parametrar som kan tänkas vara relevanta för deras frågeställning samt möjliga att undersöka vetenskapligt med den tillgängliga utrustningen. Har till exempel storleken eller färgen hos vattenbehållaren, den elektriska ledningsförmågan hos kylskåpets väggar, andra egenskaper hos kylskåpet, vädret utomhus eller huruvida det är fullmåne i natt betydelse? Efter samråd med läraren bestämmer de sig för att undersöka några parametrar. Hypoteser och experiment Rana och Marcus resonerar därefter kring hur de ska formulera hypoteser som är relevanta och prövbara samt hur de ska genomföra sina experiment: vad är möjligt att mäta på ett väldefinierat sätt och hur? Utifrån dessa resonemang formulerar de några hypoteser som de bestämmer sig för att undersöka experimentellt. De undersöker och jämför till exempel följande typer av formuleringar: varmt vatten fryser alltid snabbare än kallt vatten, varmt vatten fryser alltid snabbare än kallt vatten under förutsättningen att alla andra förhållanden, till exempel vattenmassa, form och typ hos behållaren, är exakt likadana eller det finns vissa starttemperaturer för vilka varmt vatten fryser snabbare än kallt vatten under förutsättningen att alla andra förhållanden är exakt likadana. Ett annat exempel på resonemang är kring begreppet fryser och hur det kan definieras på ett entydigt och mätbart sätt: är det till exempel när den första iskristallen bildas, när hela vattnet fryst eller när någon del av vattnet når temperaturen 0ºC? Rana och Marcus genomför experiment delvis i skolan, delvis hemma. De använder sig av mätvärdesinsamlare och datorer för insamlingen och bearbetningen av mätdata. Rana har under intensivveckan regelbunden kontakt med läraren. Arbetet fortsätter under tiden mellan första och andra intensivveckan. De resonerar kring huruvida resultaten är tillräckliga för att besvara de uppställda hypoteserna och upptäcker bland annat att det ursprungliga valet av parametrar och hypoteser behöver utvecklas och omformuleras. Rana och Marcus bestämmer sig för att komplettera sina resultat genom att formulera och undersöka en ny hypotes. Analys och slutsatser Eleverna tolkar slutligen alla sina resultat för att besvara den ursprungliga frågeställningen. Utifrån vad de observerat om olika parametrars inverkan på Mpembaeffekten drar de, efter samråd med läraren, en slutsats kring vilka förutsättningar som kan orsaka effekten. De föreslår också en tänkbar teoretisk förklaringsmodell till de observerade resultaten. 4

Frågeställningen belyser de ur olika perspektiv genom att ge exempel på hur resultaten kan ha betydelse för praktiska tillämpningar, till exempel vardagskunskap som att man inte bör tvätta bilen med varmt vatten på vintern eller att varma vattenrör sprängs lättare än kalla vattenrör på vintern. Rana och Marcus diskuterar också hur resultaten kan ge indikationer till varför Mpemba-effekten avfärdades som orimlig ända in på 1900-talet, trots att den hade observerats och dokumenterats redan på antiken. Redovisning och respons Rana arbetar på den skriftliga rapporten kontinuerligt under processen. Ett ofärdigt utkast lämnas in till läraren, så att eleverna kan få respons på den före den andra intensivveckan. De färdigställer rapporten som innehåller en engelsk sammanfattning under den andra intensivveckan. Skolan har en mall för rapportskrivning som eleverna är bekanta med och nu följer. De har även under denna intensivvecka några regelbundna möten med läraren. I slutet av veckan trycks rapporten upp och delas ut till lärare, medbedömare och till de elever som ger respons på arbetet. Rana och Marcus värderar och bemöter responsen samt reviderar och kompletterar sitt arbete efter responsen. De förbereder också sin muntliga presentation. Den muntliga presentationen sker under ett seminarium. Vid den muntliga presentationen ställer de elever som särskilt läst Ranas arbete ett par frågor var, valda utifrån deras respons till arbetet. Rana och Marcus bemöter frågorna och beskriver hur de försökt ta hänsyn till responsen i revideringen av rapporten. Utvärdering Under arbetets gång har Rana antecknat sina resonemang och tankar om hur arbetet fortskrider. Anteckningarna finns i en mapp för gymnasiearbetet och är tillgängliga för läraren. Rana använder sig av anteckningarna när hon tillsammans med den ansvariga läraren utvärderar sitt arbete muntligt. Det framkommer, såväl i anteckningarna som i utvärderingen, att Rana varit mer drivande i arbetet och att Marcus ibland förlitat sig väl mycket till henne. Han var dock mycket aktiv under laborationerna och i förberedelserna inför den muntliga presentationen. Läraren går igenom gymnasiearbetet och rapporten med eleverna ordentligt i utvärderingen och Marcus får komplettera vissa delar muntligt för att läraren vill ha ett tydligare underlag för sitt betyg. Utöver den muntliga utvärderingen svarar eleverna individuellt på en enkät om gymnasiearbetet. Ranas svar visar att hon är nöjd med sitt arbete, att hon haft höga ambitioner och är stolt över resultatet även om arbetsfördelningen blivit lite sned och de till exempel aldrig hann med att intervjua forskare och besöka universitetet. Hon har fått handledning och stöd av sin lärare vilket hon värderar högt. 5