LÄRARHANDLEDNING INFORMATION OM PROJEKTET POLHEM350

LÄRARHANDLEDNING

LÄRARHANDLEDNING INFORMATION OM PROJEKTET POLHEM350 Christopher Polhem var en svensk uppfinnare som skulle ha fyllt 350 år under 2011. Med anledning av detta har initiativ tagits för att uppmärksamma hans gärningar, inspirera och öka intresset för innovation, entreprenörskap och teknik. Projektet Polhem350 arbetar med att uppmärksamma Polhem, på en rad olika sätt. Till exempel genom samarbeten med Science Centers runt om i Sverige, utställningar och uppfinnartävlingar samt tekniklärarpris, ta fram en ny bok om Polhem och inspirera till att lyfta fram Polhem i skolan. Ett tydligt syfte med Polhem350 är att se unga och få unga att se sig själva. Polhem lyckades just av den anledningen att han blev sedd och fick stöd. Genom att uppmuntra barn och ungdomar till att utveckla sina idéer, använda sig av teknik och innovationslust skapas förutsättningar för att hitta framtidens Polhem. Ett sätt att göra det på är att använda sig av en webbplats och ett spel. OM LÄRARHANDLEDNINGEN Denna lärarhandledning är kopplad till webbplatsen Lilla Polhem som hittas på www.lillapolhem.se och riktar sig till barn från årskurs 1 till 5. Målet med Lilla Polhem är att barn ska inspireras och utveckla sina kunskaper om teknik och teknikens betydelse för människan, samhället och naturen. Tanken är att det kan användas som en del i skolans tekniska och naturvetenskapliga undervisning och Lilla Polhem kan kopplas till flera centrala delar i grundskolans kursplaner, till exempel i fysik och kemi. Men vissa delar kan också kopplas till andra ämnen som till exempel svenska, geografi, slöjd och historia. Lärarhandledningen innehåller en guide till hur webbplatsen är uppbyggd och hur den kan användas. Här finns också tips på vidare arbetsområden, var ni kan hitta mer information och här ges exempel på diskussionsfrågor. Lilla Polhem är producerad av Polhem350 och webbplatsen är framtaget av Schubert animation, Jirafa AB och André Fohlin. Lärarhandledningen är utvecklad av Rektorsakademien, Cecilia von Schedvin och Cecilia Åhl. 1

LILLA POLHEM DEL 1 INLEDNING Syfte Att motivera till hur webbplatsen kan användas och få en aktiv del i skolans undervisning. Inledning Lilla Polhem är inte bara en webbplats utan det är också en berättelse om en stor svensk uppfinnare. Han hette Christopher Polhem och levde mellan 1661 och 1751. Polhem var unik och långt före sin tid, både vad gäller uppfinningar och samhällsutveckling. Han har gjort flera hundra uppfinningar, konstruerat ett mekaniskt alfabet, tyckt och skrivit mycket om alltifrån nationalekonomi till skådespel och tårtbak. Polhem hade många drömmar och idéer och det var för honom väldigt betydelsefullt att han fick möjlighet att studera och lära sig mer. Skolan är en viktig plats för lärande, för att se och ta tillvara barn och ungdomars potential. Men för att bli uppfinnare räcker det inte med att läsa en bok eller gå en specifik kurs. Genom att bara läsa en bok kan du inte få färdiga idéer och kunskap som lätt kan omsättas till en färdig produkt eller ett konkret användningsområde. Däremot kan du få grundläggande kunskaper som blir värdefulla och du kan få stöd i att utveckla dina tankar samt motivation till att vilja uppfinna och utforska mer. Varje tid har behov av människor som är innovativa och kan driva tekniken framåt. Vår tids utmaning är att skapa en hållbar värld. Teknikutvecklingen kan ses som grunden för det framtida hållbara samhället. Det är viktigt att väcka intresset för teknik tidigt och ta tillvara den nyfikenhet som många barn har. Lärandet sker genom nyfikenhet, testande och lek detta måste uppmuntras. Barn tänker inte inom givna ramar och att få tänka fritt och ohämmat är viktigt. Det är genom att uppmuntra till innovation och kreativitet som samhället skapar framtidens uppfinnare och entreprenörer. Det är så vi skapar samhällsutveckling. Webbplatsen beskriver dels några av de olika uppfinningar som Polhem arbetade fram när han levde, dels lockar det barn att vilja veta mer om Polhem, teknik och dåtidens Sverige. Syftet är att locka fram uppfinnaren och entreprenören inom varje barn. 2

LILLA POLHEM DEL 2 INTRODUKTION TILL WEBBPLATSEN LILLA POLHEM Syfte Att ge en överblick kring hur webbplatsen är uppbyggd. Det finns tre delar i webbplatsen Lilla Polhem: A - Svenska Uppfinnare Besök tavelgalleriet och lär dig mer om några svenska uppfinnare. Klicka på tavlorna med personporträtten och få information om uppfinnaren i fråga. B - Polhems Äventyr Följ med Polhem till hans barndomshem på Gotland och vidare ut i Polhems Sverige i ett spännande och lärorikt spel. Här kan du även via två animerade scener lära dig mer om Polhems konstruktioner i Dalarna. C - Laboratorium Mechanicum Besök laboratoriet och försök bygga lika spännande maskiner som Christopher Polhem. 3

LILLA POLHEM DEL 3 SÅ HÄR KAN DU ANVÄNDA LILLA POLHEM Syfte Att förklara hur webbplatsen är uppbyggd och hur de olika delarna kan användas. A - SVENSKA UPPFINNARE Christopher Polhem (1661-1751) Konstruerade bland annat en klocka som visar tid, datum och stjärntecken, ett hänglås och en så kallad polhemsknut. Ta reda på mer Lär dig mer om Polhemslåset. Hur tror du att Polhem kom på det? Hur ser ett hänglås ut idag? Petra Wadström (1952 -) Har bland annat uppfunnit vattenrening med hjälp av solen, så kallat Solvatten. Ta reda på mer Hur funkar solvatten? Gå in på www.solvatten.se och ta reda på mer. Se gärna mer på You tube genom att söka på Solvatten. Gustaf Dahlén (1869-1937) Har bland annat uppfunnit klippljusapparaten med tryckregulator som används i fyrar och solventilen. Ta reda på mer Vad är en klippljusapparat och vad används den till? Vilken funktion har en solventil i en Aga-fyr? Vilken teknik används i fyrar idag? 4

Amalia Eriksson (1824-1923) Uppfann och tog fram polkagrisen. Ta reda på mer Gör egna polkagrisar. Detta behöver du men hur gör du sen? Ta reda på det med hjälp av dina kompisar! 1 kg socker, 4½ dl vatten, 50 g glykos, 1 tsk ättiksprit, 10 droppar pepparmyntsolja, röd karamellfärg. Torben Bergman ( 1735-1784) Uppfann kolsyra och blev läskedryckens fader. Ta reda på mer Vad är kolsyra? Hur går det till att kolsyra vatten och var i Sverige finns detta naturligt i sjöar? Testa att göra egen sockerdricka och berätta gärna mer om dina resultat. Se mer på Wikibooks på internet. Laila Ohlgren (1937-) Uppfann den så kallade gröna knappen på telefonen, det vill säga idén att lagra telefonnumret i telefonen och koppla upp till nätet först när hela numret blivit inmatat. Ta reda på mer Försök hitta gamla mobiltelefoner och se hur de ser ut inuti. Plocka ihop dem igen eller testa att skapa något helt nytt. Hur hade mobiltelefonen sett ut om inte den gröna knappen fanns? Ta reda på mer Vilka andra spännande svenska uppfinnare finns det? Vad har de uppfunnit för något? Vad har deras uppfinningar betytt/lett till? 5

B - POLHEMS ÄVENTYR Polhems Äventyr är huvudattraktionen på webbplatsen Lilla Polhem. Det består dels av ett spel där du får pröva på att gå i den unge Christophers fotspår, dels två animerade scener från Polhems tid i Dalarna. I spelet testar du dig fram genom att bygga maskiner, lösa problem och lära dig mer om den tid Polhem levde i. Du kan välja att gå direkt in i delarna om Uppsala, Falun och Stjärnsund men vi rekommenderar att du börjar med Gotlandsdelen. Pröva dig gärna fram, men om du fastnar kan det vara bra att ta hjälp av följande guide. Första delen Tingstäde, Gotland 1. Bygga vattenhjulet Du börjar med att klicka på Polhems pappa för att ta reda på vad det är du ska göra. Sedan klickar du på anteckningsboken där du får se en ritning på hur Polhem tänker sig lösa problemet. Titta noga på ritningen och leta efter de saker som står listade där. 6

I denna del ska du leta efter ett vattenhjul samt dess beståndsdelar: två vagnshjul, sju plankbitar och en lång pinne/käpp. De olika delarna finns dels utomhus, dels inne i huset. Under stenen vid dörren till smedjan hittar du nyckeln som du låser upp dörren till huset med. Nu gäller det att plocka upp de olika beståndsdelarna och koppla ihop dem. För att gå runt huset och komma till vattnet där vattenhjulet ska byggas klickar du vid husets gavel. Låt gärna barnen leka runt lite, det kan ta ett tag att lära känna spelet. Låt dem gå in i huset och upptäcka sakerna där. Nya verktyg och objekt blir tillgängliga att plocka upp allt eftersom spelet fortskrider. Verktygen kan både användas på andra saker du plockat upp och på objekt omkring Christopher. Hammaren och sågen är de verktyg som oftast ska användas, så pröva att använda dem på lite olika sätt. 7

När vattenhjulet är färdigt får du den första polhemsmedaljen och kan ta dig vidare i spelet. 2. Bygga hammarmaskinen Börja med att trycka på anteckningsboken för att se vad du ska göra. Du ska bygga en maskin som hamrar. Till detta behöver du ett hjul, åtta små träpålar, en slägga och ett städ. Enligt anteckningsboken ska du använda borren för att borra hål i hjulet. I spelet löser du detta genom att dra borren till hjulet. Likaså drar du sågen till brädorna för att såga itu dem. När hammarmaskinen är färdig får du den andra polhemsmedaljen. 3. Laga spaden Denna gång börjar du vid vattenhjulet och drar i spaken framför Polhem, sedan går du in i smedjan och tar tag i spaden. Spaden måste hettas upp innan du kan laga den och det gör du genom att lägga den på elden. Elden blir röd då du trycker på blåsbälgen TRE gånger. När du lagat spaden ger du den till Polhems pappa. 4. Bygga sågmaskin Även här börjar du med att klicka på Polhems pappa som vill att du ska såga itu en stor stock. Klicka på anteckningsboken och se vad du behöver för saker för att lösa detta. 8

Hästen ska monteras med hjälp av tre beståndsdelar som plockas upp och sätts samman. Delarna finns utspridda både bakom och vid sidan av huset. När sågmaskinen är färdig får du den tredje polhemsmedaljen. 5. Såga stocken För att såga itu stocken ska du än en gång gå till vattenhjulet och dra i spaken framför Polhem. Sedan går du in i smedjan. Du ska sedan gå ut igen. Under tiden jobbar sågen vidare. Tredje gången du går in i smedjan igen har du sågat itu stocken som du sedan ger till Polhems pappa. 6. Bygga klippmaskin När du klickar på Polhems pappa vill han att du ska klippa itu ett koskinn. Se i anteckningsboken vad du behöver. Kom ihåg att du ska dra sågen till brädhögen på golvet för att såga itu brädorna och att du drar hammaren till brädhögen för att hamra. När klippmaskinen är färdig får du den fjärde polhemsmedaljen. 9

7. Klippa koskinnet Vid det här laget har du nog listat ut hur du ska göra. När du är klar så går du till framsidan och trycker på den högra delen av skärmen där Polhems pappa tidigare stod. Den andra delen av Polhems Äventyr utspelar sig i Uppsala Domkyrka, där Christopher ska laga domkyrkouret. Du kan välja att gå hit direkt utan att passera Gotland, men vi rekommenderar att spelet spelas kronologiskt. Andra delen Uppsala Domkyrka 1. Astronomiska uret Du ska nu titta sig runt i de olika delarna av domkyrkan och leta reda på de fyra stjärn- och månvisarna och nyckeln. Fäst stjärn- och månvisarna enligt ritningen vid det astronomiska uret. Nyckeln, som du finner i Munkens rum, får du tillgång till först efter att Munken fått ett rep. Repet fås genom att ringa TRE gånger i tornets klocka. Du ska även plocka upp kläppen som ligger tillsammans med repet i kyrktornet. Munken ger dig sedan nyckeln till det astronomiska uret i utbyte mot repet. Med hjälp av nyckeln öppnas uret och du får Uppsaladelens första medalj. 10

2. Kugghjulsmaskinen Du har nu öppnat domkyrkouret och ska laga de trasiga kugghjulen. Klicka på kugghjulen för att plocka upp dem. I arbetsrummet ska du med hjälp av nya kuggar laga kugghjulen i kugghjulsmaskinen enligt ritningen. Till detta behövs även metallbrickorna som ligger på bänken i arbetsrummet. De nya fina kugghjulen kan nu återinstalleras i uret. Nu behöver en tyngd fästas i repet inuti uret, använd då kläppen som plockades upp med repet i tornet. Nu får du Uppsaladelens andra polhemsmedalj. 3. Stjärntornet Nu ska du först hämta kikaren i arbetsrummet och sedan ställa i det i tornet. Genom att använda kikaren kan du hitta åtta himlakroppar och ta fram en karta över dem. 11

Applicera den stjärnkarta som du får när alla åtta himlakropparna är funna på astronomiska uret. Nu får du Uppsaladelens tredje polhemsmedalj och Uppsala-delen av Polhems Äventyr är avklarat. Interaktiva delar; Falun och Stjärnsund I de sista delarna av Polhems Äventyr får eleverna genom en interaktiv del lära sig mer om Falu koppargruva och Stjärnsund. Det går alltså inte att spela och lösa uppgifter likt delarna om Uppsala och Gotland, men genom lekfulla bilder så ska eleverna lockas till lärande om Falu koppargruva och Stjärnsunds smedja. Falun Innan Polhem hade uppfunnit sin maskin Machina Nova fraktades malmen med hjälp av läderlinor. Men genom Polhems träkonstruktion, med vattenhjul som drivkraft, kunde arbetet ske mycket mer effektivt. Polhem kom sedan att bli konstmästare, det vill säga den som hade ansvar för konsten (maskinerna) vid Falu gruva. 12

Falu Koppargruva Klicka på de olika siffrorna och lär dig mer om Machina Nova. Här kan du läsa om bland annat vattenhjul, stånggångar och vändvallar. Stjärnsund I Stjärnsund anlade Polhem under tidigt 1700-tal ett manufakturverk (fabrik/industri). Där tillverkades klockor, både till hemmen och till kyrkor, men även andra produkter till hemmen producerades av så väl järn, bleck och mässing. Verksamheten pågick i närmare 200 år ända fram till 1900-talet. Stjärnsunds hammarsmedja Klicka på de olika siffrorna och lär dig mer om blåsbälj, polhemsaxen och ugnar. 13

C - LABORATORIUM MECHANICUM Polhem bestämde sig under slutet av 1600-talet, efter resor i Europa, att han ville starta en skola. Där ville han utbilda elever, och han ville också ha ett laboratorium för att kunna utföra praktiska experiment. Detta kallade han för Laboratorium Mechanicum. I denna del kan eleverna få ytterligare möjlighet att experimentera, bygga och testa olika skapelser. Det finns två förslag på ritningar, Hammarmaskinen och Klippmaskinen, men det går att testa sig fram till helt andra konstruktioner. Hjälpknappen tar dig tillbaka till första sidan med instruktioner. Skissidan visar ritningar på hammarmaskinen och klippmaskinen. Ta bort-knappen gör att du får ett tomt verktygsbord. Du måste befinna dig i så kallat byggläge för att kunna bygga din konstruktion. Den knappen finns i nedre, högra hörnet. För att bygga; dra i träknoppen på högra sidan av skärmen. Då kommer en verktygslåda att öppnas. I denna kan du hitta runda och kvadratiska figurer som du själv bestämmer storleken på, spikar, gångjärn, kugghjul med mera. Markera det du vill bygga med. Dra föremålet till verktygsbordet och bestäm vilken storlek du vill ha. Detta visas först i vitt och du kan sätta ihop flera olika delar. För att se resultatet på det du byggt, klicka på testläge. Då syns allt i en annan färg. Notera att spik och led har helt olika funktioner; prova hur de används i respektive ritning. När du känner dig redo för att testa din konstruktion så trycker du på testläge och på så vis testar du hur din konstruktion fungerar. 14

LILLA POLHEM DEL 4 ARBETA VIDARE MED POLHEM Syfte Att utifrån Lilla Polhem inspireras till vidare forskning om Polhem, hans liv och gärningar. Att inspireras till ett tvärvetenskapligt arbetssätt och inkludera flera ämnen i teman kring Polhem. Förslag på teman och diskussionsfrågor Vem var Polhem? När föddes han? Var växte han upp? Vad gillade han? Vad gjorde han? Hade han någon familj? Hur gammal blev Polhem? Vilka var Polhems uppfinningar och vad har de betytt för teknikutvecklingen? Polhem finns på svenska 500-kronors sedlar. Var mer kan du lägga märke till Polhem? Finns det något som är uppkallat efter honom? Finns det kvar några uppfinningar? Polhem träffade bland annat två svenska kungar under sitt liv. Vilka var de? Vad är de kungarna mest kända för? Vad gör en kung? Polhem fick möjlighet att resa en hel del. Hur gick det till att resa för 300 år sedan? Till vilka länder åkte Polhem? Vad gjorde Polhem där? Vilken betydelse hade resorna för Polhem? Hur tror du det var att leva för 300 år sedan? Hur tror du att det ser ut i framtiden? Vad finns för saker då? Hur lever vi? Vad äter vi? Polhem byggde upp något unikt i Stjärnsund och levde där länge. Men vad var det som gjordes i Stjärnsund? Var ligger Stjärnsund? Vilka bodde och arbetade där? Hur tror du det var att leva på Stjärnsund? Till Polhems ära har det instiftats ett pris, Polhemspriset, som delas ut av Sveriges Ingenjörer. Vem kan få det? Hur länge har det funnits? Vad får pristagarna? Laila Ohlgren var den första kvinnan som fick Polhemspriset. När var det? Vilka fler kvinnor har fått priset? Vilka män har fått priset? Vem fick det senaste priset? Vad gör en ingenjör? Hur kan du bli ingenjör? 15

Polhem var mycket intresserad av utbildning och hade en sorts klubb för vetgiriga. Den utvecklades och kallas för Vetenskapsakademien. Vad gör de? Vem kan vara med där? Vilket känt pris delar Vetenskapsakademien ut? Ta reda på mer om uppfinnare. Vad är en uppfinning? Vad skulle du vilja uppfinna? Vilken är din favoritsak? Känner du någon uppfinnare? Hur kan en person bli uppfinnare? Ta reda på om det bor någon uppfinnare där du bor eller om det finns några kända uppfinningar där? Intervjua gärna en uppfinnare. Vad är en uppfinnareförening och hur kan en sådan startas? LILLA POLHEM DEL 5 FÖR MER INFORMATION Syfte Att ge tips på var mer information om Polhem kan hittas. Att inspireras till att utveckla undervisning kring teknik, uppfinningar och entreprenörskap. Webbsidor www.cetis.se CETIS, Centrum för teknik i skolan. Här kan du ta del av lärarhandledningar inom teknik. www.finnupp.se Finn upp är en tävling för alla skolelever i 6:an till 9:an med tillhörande pedagogisk metod för lärarna. www.forskarfredag.se Organisationen Vetenskap & Allmänhet koordinerar Forskarfredag som äger rum den fjärde fredagen i september. Forskare är vanliga människor med ovanligt spännande jobb träffa en forskare och lär dig mer om deras spännande jobb! www.fssc.se Här hittar du information om Science Center i din kommun/region. På ett Science center kan du experimentera, lära dig mer om kraftöverföring och mycket mer. 16

www.komtek.se KomTek är en kommunal teknik- och entreprenörskola. Här kan barn och unga gå på fritidsverksamhet, likt den kommunala musikskolan fast med teknik. www.lektion.se Lektion.se är en sajt där lärare kan lägga upp sina egna och ta del av andras lektionsplaneringar. www.matena.se Matena är en fortbildning för lärare som undervisar i matematik, teknik och naturvetenskapliga ämnen i högstadiet. Samverkan med företag spelar en central roll. Matena innehåller studiebesök och aktiviteter på företag i närområdet men också seminarier och praktiska övningar. Fortbildningen omfattar 40 timmar, oftast fördelade över ett läsår. www.mattecentrum.se Mattecentrum är en intresseorganisation som hjälper till med matte efter skoltid. www.polhem350.se Här hittar du mer information om Polhem och projektet för att uppmärksamma honom och hitta framtidens Polhem. www.snilleblixtarna.se Snilleblixtarna erbjuder lärare som arbetar i förskola och skola upp t.o.m. årskurs fem, en arbetsmodell som stimulerar elevernas nyfikenhet, lust att lära och förmåga att kritiskt reflektera. www.solvatten.se En sida som beskriver allt om uppfinningen Solvatten och dess betydelse. Du kan välja att ta del av sidan på flera olika språk. www.stjarnsund.com Bilder och information om allt som hänt och är aktuellt på Stjärnsund samt om Polhemsstiftelsen. www.teknikdagarna.se Teknikdagarna är Sveriges Ingenjörers arrangemang som äger rum i maj på Sergels torg i Stockholm. Där finns även Teknikkollo där barnen kan med hjälp av gammalt skrot kan experimentera och uppfinna. www.teknikspanarna.se Teknikspanarna är Teknikföretagens satsning för elever och lärare i skolår 4-6. Teknikspanarna har de senaste åren erbjudit kostnadsfritt inspirationsmaterial om vardagsteknik och teknikföretag att använda i teknikundervisningen. www.uppfinnare.se Svenska Uppfinnareföreningen är världens äldsta uppfinnareförening. Tanken är att skapa ett forum för idéutbyten och samverkan mellan uppfinnande, forskning och näringsliv. Här finns information om lokala uppfinnareföreningar. 17

www.women-inventors.com På denna engelskspråkiga sida finns information om några kvinnliga uppfinnare. Vidare läsning Christopher Polhems Testamente en populärvetenskaplig bok om Polhem och hans liv skriven av Michael Lindgren. Tekniska museet i Stockholm har på sin hemsida www.tekniskamuseet.se en samling med Polhemsskrifter. Där finns även Kerstin Westerlunds lärarhandledning om Christopher Polhem. Tomtemaskinen med Pettson och Findus, skriven av Sven Nordqvist innehåller Polhems mekaniska alfabet. Studiebesök Besök gärna ett Science Center via www.fssc.se kan du se var det finns ett Science Center i er region. Koppargruvan i Falun, smedjan i Stjärnsund eller torrdockan i Karlskrona är exempel på ställen där Christopher Polhem verkat. På Tekniska museet i Stockholm finns Polhems historiska samlingar, bland annat kugghjulsmaskinen som du använder i Uppsaladelen av Polhems Äventyr. I december 2011 öppnar en ny större utställning om Christopher Polhem som heter Christopher Polhem - tillbaka till framtiden. 18