Materials egenskaper och papperstillverkning

Materials egenskaper och papperstillverkning Jessica Dahlblom Marie Dagling NO/Tk F-3 Lärarlyftskurs 2013 2LU09U 15 hp

2 INNEHÅLL Sid. 1 INLEDNING 3 2 SYFTE 3 3 NATURVETENSKAPLIGT OCH TEKNISKT INNEHÅLL 4 4 PEDAGOGISKA OCH DIDAKTISKA ÖVERVÄGANDEN 4 5 ÖVERGRIPANDE PERSPEKTIV 5 6 UNDERVISNINGSPLANERING 7 UTVÄRDERING OCH BEDÖMNING 5 8 GENOMFÖRANDE 6 9 DISKUSSION 7 10 REFERENSER 10 11 TIPSBANK OM PAPPER OCH PAPPERSTILLVERKNING 10 12 BILAGOR 10

3 1 INLEDNING Vi tycker att det är viktigt att eleverna får kunskap om vad olika föremål är tillverkad av samt hur de kan källsorteras. Våra elever idag är uppväxta med att oj, den gick visst sönder vi köper en ny. Det finns inte tid för eftertanke om att saker som finns i deras värld faktiskt kommer från någonstans. Därför vill vi visa dem att det krävs material, kunskap och arbetskraft för att producera något samt att påvisa utvecklingen i industrin som vi alla idag tar för givet. Vi valde att göra papper av återvinningspapper och ren pappersmassa. Våra elever går i klasserna 3 och 4. 2 SYFTE Undervisningen i ämnet fysik ska syfta till att eleverna utvecklar kunskaper om fysikaliska sammanhang och nyfikenhet på och intresse för att undersöka omvärlden. Genom undervisningen ska eleverna ges möjlighet att ställa frågor om fysikaliska företeelser och sammanhang utifrån egna upplevelser och aktuella händelser. Vidare ska undervisningen ge eleverna förutsättningar att söka svar på frågor med hjälp av både systematiska undersökningar och olika typer av källor. På så sätt ska undervisningen bidra till att eleverna utvecklar ett kritiskt tänkande kring sina egna resultat, andras argument och olika informationskällor. Genom undervisningen ska eleverna också utveckla förståelse för att påståenden kan prövas och värderas med hjälp av naturvetenskapliga arbetsmetoder. (Skolverket 2011 s.127) Förmågor som eleverna ska ges möjlighet att utveckla i fysik är att, genomföra systematiska undersökningar i fysik, och använda fysikens begrepp, modeller och teorier för att beskriva och förklara fysikaliska samband i naturen och samhället. (Skolverket 2011 s.127) Undervisningen ska bidra till att eleverna utvecklar kunskaper om teknikens historiska utveckling för att de på så sätt bättre ska förstå dagens komplicerade tekniska företeelser och sammanhang och hur tekniken påverkat och påverkar samhällsutvecklingen. Undervisningen ska även bidra till elevernas förståelse för hur teknik utvecklas i samspel med andra vetenskaper och konstarter. (Skolverket 2011 s.269) Förmågor som eleverna ska ges möjlighet att utveckla i teknik är att, analysera drivkrafter bakom teknikutveckling och hur tekniken har förändrats över tid. (Skolverket 2011 s.269)

4 3 NATURVETENSKAPLIGT OCH TEKNISKT INNEHÅLL Begrepp som eleverna behöver kunna är egenskaper, utseende, magnetism, ledningsförmåga, flyter och sjunker. Begreppen går vi genom under de första lektionerna och används av både elever och lärare under lektionerna. 4 PEDAGOGISKA OCH DIDAKTISKA ÖVERVÄGANDEN I planeringen av undervisningen har vi utgått från de tre aspekterna i den didaktiska triangeln (Bjurulf, 2011). Vi pedagoger har satt oss in i ämnet och sedan valt ett upplägg som passar den grupp elever vi har och där de delar i ämnet som finns i centralt innehåll ingår. Läraren ska organisera och genomföra arbetet så att eleven - Utvecklas efter sina förutsättningar och samtidigt stimuleras att använda och utveckla hela sin förmåga. - Upplever att kunskap är meningsfull och att den egna kunskapsutvecklingen går framåt. (Skolverket 2011 s.14) Joseph Schwabs (2008) skapade en indelning av naturvetenskapliga intresseområden för att lärarnas undervisning skulle leda till en tydligare insikt för eleverna. Han delade in de i fyra grupper: Taxonomiskt intresse (gruppering, egenskaper), mätintresse (vad behövs för att min mätning ska bli likadan som min kompis), funktionsintresse (varför behövs den/det) och sammanhangsintresse (hur allt hänger ihop). Eleverna behöver lära sig att t.ex. gruppera efter olika syften. Denna kunskap behöver de för att till exempel kunna hitta en växt eller ett djur i en flora eller uppslagsbok. Douglas Roberts (2008) vill att lärare ska ta hjälp av hans kunskapsemfaser när de väljer kunskapsinnehållet i naturvetenskaplig undervisningen. Han menar att det är lättare för lärare att välja rätt kunskapsinnehåll om de vet syftet och kan förklara syftet för eleverna. Han delar in kunskapsemfaserna i sju olika delar. Den säkra grunden Den rätta förklaringen Att kunna förklara själv Naturvetenskapen i vardagen Naturvetenskap och beslutsfattande Det naturvetenskapliga arbetssättet Naturvetenskapens karaktär

5 5 ÖVERGRIPANDE PERSPEKTIV I all undervisning är det angeläget att anlägga vissa övergripande perspektiv. Genom ett historiskt perspektiv kan eleverna utveckla en förståelse för samtiden och en beredskap inför framtiden samt utveckla sin förmåga till dynamiskt tänkande. Genom ett miljöperspektiv får de möjligheter både att ta ansvar för den miljö de själva direkt kan påverka och att skaffa sig ett personligt förhållningssätt till övergripande och globala miljöfrågor. Undervisningen ska belysa hur samhällets funktioner och vårt sätt att leva och arbeta kan anpassas för att skapa hållbar utveckling. (Skolverket 2011 s.9) Skolans mål är att varje elev visar respekt för och omsorg om såväl närmiljön som miljön i ett vidare perspektiv. (Skolverket 2011 s.12) Skolan ska ansvara för att varje elev efter genomgången grundskola kan använda kunskaper från de naturvetenskapliga och tekniska kunskapsområdena för vidare studier, i samhällsliv och vardagsliv. (Skolverkets 2011 s.13) Skolan ska ansvara för att varje elev efter genomgången grundskola har fått kunskaper om förutsättningarna för en god miljö och en hållbar utveckling. (Skolverkets 2011 s.14) 6 UNDERVISNINGSPLANERING Lektion 1 Sortera föremålen efter egenskaperna, utseende, magnetism, flyter eller sjunker. Lektion 2 Sortera föremålen efter egenskaperna värmeledning och strömledande. Lektion 3 Källsortera, vad kan återvinnas. Lektion 4 Var ifrån kommer papper? Faktagenomgång av lärare, papprets historia från dåtid till framtid. Lektion 5 Papperstillverkning 7 UTVÄRDERING OCH BEDÖMNING Bedömning av elevernas förmåga att kunna beskriva och förklara kring materials utseende och egenskaper sker under lektion då pedagog lyssnar och ställer följdfrågor i grupperna och vid diskussion i helklass. Som stöd i bedömningen används bedömningsmatris för Förmågan att beskriva och förklara (DINO, www.skolverket.se). I momentet att tillverka papper sker bedömningen dels vid tillverkningen och dels utifrån det skriftliga moment där eleverna får redovisa hur de gjort papper, något om hur papper tillverkats då och nu, råmaterial och hur det påverkar miljön om vi källsorterar. Eleverna skriver också vad de lärt sig.

6 8 GENOMFÖRANDE Skola 1 Under en 80-minuters lektion i helklass delades eleverna in i grupper om 4. Varje grupp fick en burk med olika föremål. Eleverna fick i tur och ordning plocka upp ett föremål och säga vad den var gjord av för material. Därefter fick de ett papper bilaga 2 där de placerade ut föremålen vid rätt ord. Vuxen kontrollerade att det stämde. Därefter fick de ett nytt papper bilaga 3 där de skulle beskriva de olika sakernas utseende. Sedan skedde sammanfattning i helklass. Efter det fick eleverna en genomgång av begreppen flyta, sjunka, magnetism och ledningsförmåga och även hur man kan undersöka material utifrån begreppen. Ett nytt papper delades ut bilaga 4 och eleverna diskuterade vad de trodde utifrån rutan Jag tror. Därefter fick de börja prova för att se om deras tankar stämde. Till sin hjälp fick de en burk med vatten, magnet och batteri kopplat med två sladdar. Lektionen avslutades med sammanfattning av resultaten. Eleverna är vana att diskutera i grupp och de hade bra förkunskaper så i alla grupper fördes bra diskussioner. De som var minst aktiva fick redovisa gruppens tankar vid helklassdiskussionerna. Bedömningen gick att göra då det var flera diskussioner att lyssna till. Dock behövdes det ställas följdfrågor för att få underlag för allas bedömning. Som introduktion till arbetet med papper var det en berättarlektion om pappret ur ett historiskt perspektiv och sedan tillverkning av papper. Filmen Runt i naturen Svenska träd: Tidningspapper tur och retur (www.sli.se) visades. Vid nästa tillfälle tillverkade vi papper av returpapper. Eleverna fick en genomgång med instruktion kring tillverkningen och begreppet cellulosa. Eleverna arbetade i grupper om 2-3. Material eleverna hade tillgång till var tidningspapper, ram med nät, elvisp, skålar i olika storlekar, växtpresspapper och vatten. Vid sista tillfället gick vi igenom begreppen återvinning och källsortering. Vi drog slutsatser kring vår egen källsortering i klassrummet och miljöpåverkan. Därefter gjorde eleverna en utvärdering/skriftlig redovisning som låg till grund för bedömningen. Eleverna fick skriva om hur de gjort papper, tankar kring hur papper tillverkats då och nu, råmaterial och hur det påverkar miljön om vi källsorterar. Skola 2 Eleverna delas in i grupper om 4-5 stycken i varje grupp. Varje fick en burk med olika föremål. De tog upp föremålen och placerade ut dem på ett papper bilaga 2 vid rätt ord. Vuxen kontrollerade att det stämde. Därefter fick de ett nytt papper bilaga 3 där de skulle beskriva de olika föremålens utseende. Sammanfattning av resultatet skedde i helklass. Eleverna fick en genomgång av begreppen flyta, sjunka, magnetism och hur man kan undersöka material utifrån begreppen. De fick ett nytt papper bilaga 5, de diskutera i grupperna vad de trodde att de olika föremålen hade för förmågor och kryssa i det på pappret. Där efter fick de tillgång till en skål med vatten

7 och en magnet. När de hade undersökt föremålens förmågor, redovisade de svaret i tabellen. Lektionen avslutades med att vi sammanfattade och jämförde resultaten i helklass. Nästa lektion började med att återkoppla till föregående no - lektion. Eleverna fick en genomgång av begreppet ledningsförmåga och hur man kan undersöka material utifrån begreppet. Eleverna delas in i samma grupper som föregående lektion. Varje grupp fick åter en burk med de olika föremålen som nu var torra efter att eleverna har provat om de kunde flyta eller om de sjönk. Ett papper delades ut bilaga 6, eleverna diskutera i grupperna vad de trodde att de olika föremålen hade för förmågor och kryssa i det på pappret. Eleverna fick tillgång till min lysande insekt när de skulle prova ledningsförmåga el. De tog nu systematiskt upp ett föremål efter det andra och provade att hålla det mellan insektens antenner. De fyllde i resultatet i tabellen. Tillsammans med mig provade eleverna värmeledningsförmåga med experimentet spiken med häftstiften. När experimentet var klart diskuterade vi om vi kunde ersätta spiken med de andra föremålen i burken. De fyllde i resultatet i tabellen. Nästkommande lektion startades med att vi tittade på en film som Vetlanda kommun gjort om sopsortering. Genomgång av de olika symbolerna som finns vid våra återvinningscentraler. Eleverna delades in i samma grupper och varje grupp fick en påse med återvinningsbara föremål. De sorterade föremålen efter material och la dem i olika högar. Vuxen kontrollerade. Vi tittade på en film som handlade om vad man kan göra av sopor. Grupperna diskuterade och skrev ner gruppvis hur de källsorterar hemma. I helklass jämförde vi källsorteringen i våra hem och i skolan. Lektionen avslutades med att vi gick bort till återvinningscentralen och källsorterade. Som introduktion till arbetet med papper berättade jag om pappret ur ett historiskt perspektiv, materialet som användes, handpappersprocessen som ledde till pappersmaskinen. Fakta till detta fann jag i böckernaden kupande handen och Teknikdidaktik. Eleverna fick också en genomgång om trädets olika egenskaper och begreppet cellulosa. Vi tittade på en film, Runt i naturen - Svenska träd: Tidningspapper tur och retur (www.mcenter.se). Eleverna fick läsa och titta i boken Skogen inte bara en massa träd, där man får följa trädets gång från skogen till bland annat när det blir papper. Eleverna fick en genomgång med instruktioner av hur papperstillverkningen skulle gå till. Eleverna delades in i grupper om 2-3 stycken. Materialet eleverna hade tillgång till var pressad pappersmassa i ark som alla elever tillsammans rev till små bitar, 2st ramar en med nät och en utan nät (dekel), elvisp och vuxen som vispar, en stor balja med varmt vatten, diskhandduk. På min skola använde vi ren pappersmassa. 9 DISKUSSION I ämnet fysik finner vi syftet till bland annat vår undervisning i de systematiska undersökningarna som eleverna gjort samt nyfikenheten som den väckt hos dem att vilja veta. De har använt sig av fysikens begrepp när de redovisat sina resultat från sina undersökningar. I ämnet tekniks syfte står det bland annat att eleverna ska få kunskaper om teknikens historia och det fick eleverna när de gjorde handpapper. De fick även en förståelse för varför

8 papperstillverkningen utvecklats. När eleverna lär sig att sortera föremål för att kunna återvinna material, lär de sig också att sortera efter olika syften vilket är viktigt att kunna inom det naturvetenskapliga området. Joseph Scwabs (2008) Taxonomiskt intresse (gruppering, egenskaper). Douglas Roberts kunskapsemfaser (2008). Den rätta förklaringen, eleverna behöver de teoretiska begreppen för att bland annat kunna ta till sig texterna med de olika begreppen t.ex. ledningsförmåga, magnetism, utseende och cellulosa samt sätta i dem i rätt sammanhang. Magnetism hade de svårt att ta till sig, jag visade att man t.ex. kunde sätta upp våra små runda kylskåpsmagneter på whiteboardtavlan. Detta fick dem att tro att det var whiteboardtavlan i sig som var magnetisk. När jag sedan plockade fram våra stavmagneter då förstod de. Att kunna förklara själv, här får eleverna chans att använda några av de begrepp som de lärt sig och sortera olika föremål samt diskutera med varandra. Varför de valt att lägga de olika föremålen just där. Här är det viktigt att vara med och höra med ett öra så att alla får utrymme att prata samt att hjälpa dem på traven som tycker det är jobbigt att prata inför de andra. Jag fick påminna dem om att de skulle använda begreppen som de lärt sig, många gånger går det lite för fort när de ska prata och då glömmer de bort sig. Naturvetenskapens karaktär, när eleverna undersöker föremålen ifrågasätter de hela tiden innan de drar slutsatsen att gemet inte kan flyta för det är gjort av metall och därför är tungt. Här gäller det att eleverna får tid att prova, prova och åter prova. Eleverna skapade erfarenheter som de kommer att använda vid både experiment/undersökningar och sätta t.ex. begreppen i rätt sammanhang. Det naturvetenskapliga arbetssättet, eleverna lär sig hur de systematiskt kan undersöka de olika föremålen samt kategorisera dem. När de undersökte föremålen i burken, ett i taget, var tanken att de skulle gå tillväga likadant med varje föremål men alla elever har olika kunskap, en del bara såg eller visste att det föremålet är magnetiskt. Då fick jag bromsa och förklara att det var viktigt att alla föremål undersöktes likadant. Den säkra grunden, eleverna kommer att ha användning av sin kunskap om materialens egenskaper för att bland annat kunna sortera rätt och bygga vidare på sin ellära. Att få prova de olika föremålen med den lysande insekt som omedelbart gav svar på om föremålet var ledande eller inte genom att lampan lyste eller inte var uppskattat. Detta att själva kunna se om det var rätt eller inte gjorde att de kände sig säkra med uppgiften. När de gjorde experimentet med värmeledning, ställde jag en fråga till eleverna vad skulle hända om vi bytte ut något av de andra föremålen mot spiken. De andra sakerna skulle ju brinna upp svarade de självklart. Naturvetenskap i vardagen, eleverna har direkt användning av sina kunskaper då de lär sig att sortera för återvinning. De flesta eleverna visste hur man källsorterade, de lämnar glas och metall på återvinningscentralen. Men tidningar, papper av olika slag samt pappersförpackningar det eldas upp av de elever som bor på landet. Dessa elever funderade på om de gjorde rätt eller fel när de eldade upp återvinningsmaterial som skulle bli nya föremål. Här skulle jag som lärare önskat att tiden funnits till att diskutera uppvärmningsfrågor men tiden fanns inte. När vi gjorde handpappret var det svårt att se hur mycket pappersmassa som krävdes för att det skulle bli tillräckligt tjockt papper för att kunna hålla ihop när det torkat. Genom att

9 eleverna får prova att göra handpapper får de en förståelse för vad som krävdes för att göra papper innan pappersmaskinerna fanns. Det blev en aha upplevelse när de började tänka på hur många sidor det är i böckerna som de läser varje vecka i läsläxa. De gissade på att det troligen skulle ta minst två veckor att göra papper till en bok. Det som skulle ta längst tid var torkningsprocessen. De kunde nu relaterat till varför det inte fanns böcker hemma hos alla innan pappersmaskinerna uppfanns. Naturvetenskap och beslutsfattande, eleverna lär sig att de har möjlighet att påverka deras miljö genom att gå med olika föremål till återvinningen. Tillsammans kan de påverka, hur de vill att närmiljön ska se ut, skräp/föremål i papperskorgarna/återvinningskärl eller slängda runt i naturen. Eftersom vi arbetar på två helt olika skolor så har uppläggen inte varit helt lika då vi har fått utgå från de elever och förutsättningar vi har. Skola 1 är en stadsskola med ca 300 elever. Skolan är tvåparallellig och har dessutom en internationell klass. Klassen som har deltagit i projektet är en 3:a med 19 elever varav 5 elever har sv2. Skola 2 är en byskola med 67 elever uppdelade i klasserna F-2, 3-4 och 5-6. Klassen som har deltagit i projektet är 3-4:an med 19 elever i, varav en elev är från Tyskland. Båda skolorna har dock haft samma mål (se bilaga 1, konkretiserade mål). Lektionsplaneringen med att arbeta med material, papprets historia och papperstillverkning gick att genomföra med önskvärt resultat. Vid planeringen tänkte vi igenom vilket stoff vi skulle ta med för att helheten skulle bli tydlig och hur innehållet skulle presenteras på bästa sätt utifrån de elevgrupper vi har (Bjurulf, 2011). Praktiska möjligheter som antal pedagoger, lektionssalar vägdes in. Vi fick med de delar i det centrala innehållet (se Övergripande perspektiv) som vi valt ut. Vi fick möjlighet att använda alla Douglas Roberts kunskapsemfaser (2008). Elevernas utvärdering visade att de fått bra förståelse för alla delar. Alla elever nådde de uppsatta målen.

10 10 REFERENSER Sundin, B (2006). Den kupande handen: historien om människan och tekniken. 2:a upplagan. Stockholm, Carlsson. Wickman, P.O & Persson, H (2008).Naturvetenskap och naturorienterade ämnen i grundskolan, en ämnesdidaktisk vägledning. Stockholm, Liber. Bjurulf, V (2011). Teknikdidaktik. Stockholm, Norstedts. Skolverket (2011). Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet 2011. Västerås, Edita. Andersson, N (2006). Skogen inte bara en massa träd. Värnamo, Fälth & Hässler. www.sli.se 13-04-11 www.mcenter.se 13-04-02 11 TIPSBANK OM PAPPER OCH PAPPERSTILLVERKNING www.mediekompass.se/1319-lararmaterial/dagstidningen-och-miljon 13-04- 26 www.tumbabruksmuseum.se/skola/pappershistoria.htm 13-04- 26 www.youtube.se att göra papper 13-04-02 Teknikdidaktik s. 164 (Bjurulf, 2011) 12 BILAGOR 1. Pedagogisk planering 2. Placera föremål vid rätt ord 3. Materials utseende 4. Jag tror jag undersöker (flytförmåga, magnetisk, ledningsförmåga av el och värme) 5. Jag tror jag undersöker (flytförmåga, magnetisk) 6. Jag tror jag undersöker ( ledningsförmåga av el och värme)

11 Bilaga 1 Pedagogisk planering vt årskurs 3 Arbetsområde: NO materials egenskaper Mål enligt kursplanen i teknik Hur föremålen i elevens vardag har förändrats över tid Mål enligt kursplanen i NO Materials egenskaper och hur material och föremål kan sorteras efter egenskaperna utseende, magnetism, ledningsförmåga och om de flyter eller sjunker i vatten. Människors användning och utveckling av olika material genom historien. Vilka material olika vardagliga föremål är tillverkade av och hur de kan källsorteras. Konkretiserade mål Eleven ska ha kännedom om egenskaper, som utseende, magnetism, ledningsförmåga och om de flyter eller sjunker i vatten, hos materialen sten, metall, papper, plast, glas och trä. Eleven ska känna till hur papper tillverkas både i nutid och dåtid samt hur det källsorteras. Metod Faktagenomgång Läsa faktatext Film Experiment Tillverkning av papper Bild Bedömning Du ska efter avslutat arbetsområde kunna redovisa muntligt och skriftligt i grupp om olika materials egenskaper. (Material och egenskaper enligt konkretiserade mål.) Du ska kunna redovisa muntligt eller skriftligt hur papper tillverkas i nutid och dåtid. Du ska delta i klassens källsortering av papper.

12 Bilaga 2 metall sten papper plast glas trä

13 Bilaga 3 Material Utseende sten metall papper plast glas trä

14 Jag tror Namn: Bilaga 4 Material flyt- förmåga magnetisk lednings- förmåga el lednings- förmåga värme sten metall papper plast glas trä

15 Jag undersöker Material flyt- förmåga magnetisk lednings- förmåga el lednings- förmåga värme sten metall papper plast glas trä

16 Jag tror Bilaga 5 Namn: Material flytförmåga magnetisk sten metall papper plast glas trä Jag undersöker Material flytförmåga magnetisk sten metall papper plast glas trä

17 Jag tror Material ledningsförmåga el sten metall papper plast glas trä Jag undersöker Material sten metall papper plast glas trä ledningsförmåga el Bilaga 6 Namn: ledningsförmåga värme ledningsförmåga värme