Concept Cartoon

Detta är vår Concept Cartoon som är skapad utifrån elevernas svar på vår inledande intervjufråga; "Varför flyter vissa saker, medan andra sjunker?"

Sammanfattning

Viktiga begrepp
När man arbetar med området ”flyta – sjunka” kommer man i kontakt med några viktiga begrepp:

Densitet/ Volymmassa är ett mått av ett ämnes täthet och anges i massa per volymenhet (ex. kg/ m3). För att räkna ut ett ämnes densitet används formeln:

p = m/v
m = massa (kg) och v = volym (m3)

”Ju högre densitet ett ämne har desto större är mängden massa per volymenhet” (Wikipedia, 2010, Densitet).

Tryck är detsamma som "kraft per ytenhet" och mäts i pascal (Newton/ m2). För att beräkna trycket bör man veta kraften och arean av ett föremål. Exempel ”Lådan”; Om en låda väger 600kg är kraften på golvet 6000 Newton. Lådans area som vilar på golvet är 2m². Trycket på golvet är ett mått på hur stor kraft varje m² måste bära. (6000/2 = 3000Newton/ m²)

Trycket = Kraften/Arean Trycket = 6000N/ 2 m2 =3000N/ m2 (Pascal)

Förutsättningen för att ett föremål ska flyta är att det finns en tryckvariation i höjdled där trycket underifrån är större (Krister Karlsson, Muntlig kommunikation; 2010-02-22). Ju längre ner ett föremål sänks i vätten desto större tryck utsätts det för då även trycket ovanifrån ökar. Trycket från sidorna är alltid konstant.

(Paulsson, 2008)

Arkimedes princip säger att "ett föremål nedsänkt i vätska påverkas av en uppåtriktad kraft, som är lika stor som tyngden av den undanträngda vätskan" (Wikipedia, 2010, Arkimedes princip).

Förenklad förklaring: ”om ett föremål ska kunna flyta måste det tränga undan samma mängd (kg) vatten” (Krister Karlsson, muntlig kommunikation, 2010-02-22). Det vatten som har trängts undan måste alltså väga lika mycket som föremålet. Ett föremål kan maximalt tränga undan sin volym i vatten. Har då föremålet en högre densitet än vattnet, kan inte samma volym vatten väga lika mycket föremålet och därav sjunker det.

Arkimedes princip gäller även i andra media än vätskor.

Materia
Den kemiska betäckningen för vatten är H2O; en syreatom och två väteatomer som tillsammans bildar en molekyl.

Bild: Vattenmmolekyl, hämtad från: sv.wikipedia.org/wiki/Molekyl

Vatten har olika egenskaper, bland annat:

• Vatten är vätska vid rumstemperatur

• 3 aggregationstillstånd; fast (is), flytande (vatten) och gas (vattenånga)

• Vattnets densitet är högst vid +4 grader och is har lägre densitet än vatten (utvidgar sig när det fryser). Detta medför att när vattnet i en sjö kyls av under vintern, sjunker det fyragradiga vattnet ner till botten. När det sedan blir kallare och minusgrader kommer det mest nedkylda vattnet stanna vid ytan och frysa till is. Utan denna egenskap skulle många grunda sjöar bottenfrysa och många organismer dö.

• Vattenmolekylerna är sk. Dipoler, vilket gör vattnet till ett polärt ämne. Med dipol menas att en molekyl har en minusladdad och en plusladdad sida (se bild). Vatten är en dipol pga att syreatomen har större dragningskraft för elektronerna, vilket medför en svag minusladdning vid syreatomen och en svag plusladdning vid väteatomerna. Vi skulle vilja likna det vid små minimagneter som dras till varandra då en molekyls plussida dras till en annans minussida, därav orsakar ytspänning. På grund av att vatten är ett poklärt ämne är det också ett bra lösningsmedel för andra polära ämnen ex. salt och socker.

(Henriksson, 2004, Devonshire, 1994 och Wikipedia, 2010, Vatten)

Liv
Livet skulle inte kunna existera utan vatten. Mer än två tredjedelar av jordens yta är täckt av vatten, tänk då vad mycket liv det finns i vatten! Vårt fokus har varit Liv i vatten och hur dessa kan flyta respektive sjunka. (olika tekniker)

Vattenlevande organismer och hur dessa kan flyta respektive sjunka exempelvis

• Simblåsan hos benfiskar. Denna kan regleras så att den ställs in på ett speciellt djup – samma densitet som omgivande vatten.

• Hajar och andra sidan måste hålla sig i rörelse för att flyta men har hjälp av sin stora oljefyllda lever.

• Fett och späck kan också bidra till bättre flytförmåga t.ex. valar.

• Vissa djur som t.ex. sköldpaddan utnyttjar också mängden luft i lungorna för att reglera nivån i vattnet.

• Gelatinösa djur som maneter består till största del av vatten och ligger på så vis nära vattnets densitet.

• Vi har under handledning fått bekanta oss med ett för oss helt ny typ av bläckfisk (Nautilus – Pärlbåt) Denna i likhet med ortoceratiten har en snäcka innehållande luftkamrar där lufttrycket regleras.

• Bärplan kan vara avgörande för i vilket tempo djuret sjunker. Vissa djur har utskott som gör att de får större yta. På så sätt utnyttjar de trycket underifrån för att avgöra i vilket tempo det sjunker ner till botten.

(Stellan Sunhede, muntlig kommunikation; 2010-03-11)

Energi & Teknik

• Vatten som energi till livet; utan vatten skulle inget liv existera. Ex. två tredjedelar av din kropp består av vatten och för att överleva måste du få i dig ca 1,5 liter/dag. (Arvidsson Rosén, 1995)

• Den teknik som djuren utvecklat (se liv) och även människan anammat handlar om ”Jakten på föda och överlevnad” med minsta möjliga energiåtgång.

• Exempel på mänskliga uppfinningar för att spara på vår egen energi: Båtar, Flygplan, Flytvästar, Simma, Luftballong mm.
  

• I vattenrening finns också vissa processer som vi kan koppla till ”flyta-sjunka”:

Sedimentation är en metod eller teknik som används för att skilja ut uppslammade partiklar ur en vätska. Sedimentation är ett alternativ till filtrering eller centrifugering och lämpar sig bäst om vattnet innehåller tyngre partiklar då man utnyttjar tyngdkraften; vattnet får stå i bassänger tills de tyngre, oönskade partiklarna sjunker, vilka sedan kan tas bort. Sedimentation är en del av en reningsprocess och efterföljs ofta av någon form av kemisk reningsprocess.

(Nationalencyklopedin, 2010 och Vaccinationsguiden, 2010)

Flotation är en fysikalisk reningsprocess där man trycksätter vattnet och sedan för in luft med ett högre tryck. När man sedan släpper på trycket bildas det mikrobubblor som oönskade partiklar dras till och följer med bubblorna upp till ytan där de bildar ett slam som sedan håvas bort.

(ATEK, 2010 och Wikipedia, 2010, Flotation)

Bild: Tankekarta över hur vi ser på de olika områdena och hur dessa hör samman.


Referenser
ATEK. (2010). Produktkatalog: Flotation. [www]. Hämtad från <> Hämtat 2010-04-15.

Arvidsson Rosén, A. (1995). Naturlära : Mark vatten och luft. Förlag: Okänd.

Devonshire, H. (1994). Vatten. Stockholm: Berghs förlag.

Henriksson. A, (2000). Naturkunskap A. Malmö: Gleerups Utbildning AB.

Nationalencyklopedin. (2010). Sedimentation. Hämtad från Hämtat 2010-04-15.

Paulsson. B, (2008). Fysik Lpo 1. Båstad: TEFY Läromedel.

Vaccinationsguiden. (2010). Vattenrening. [www]. Hämtad från http://www.vaccinationsguiden.se/vaccinationsguiden/vattenrening.asp Hämtat 2010-04-15.

Wikipedia. (2010). Densitet. [www]. Hämtad från <>. Senast ändrad 2010-04-13. Hämtat 2010-04-15.

Wikipedia. (2010). Arkimedes princip. [www]. Hämtad från . Senast ändrad 2010-02-25. Hämtat 2010-04-15.

Wikipedia. (2010). Vatten. [www]. Hämtad från <>. Senast ändrad 2010-04-13. Hämtat 2010-04-15.

Wikipedia. (2010). Flotation. [www]. Hämtad från <>. Senast ändrad 2010-01-27. Hämtat 2010-04-15.

Besök på Balthazar och Naturskolan Aspö

”Det jag hör glömmer jag, det jag ser minns jag, det jag gör det kan jag”. (Kinesiskt ordspråk)

Detta ordspråk tycker vi fångar kärnan i Balthazars koncept. Här får barnen på ett lekfullt och konkret sätt prova på och lära sig om ämnen som innefattar naturvetenskap och teknik.

På Balthazar får barnen komma i kontakt med många olika teman, som främst är utformat för barn i förskola och skola. De har även vissa öppettider för allmänheten. Bland annat har de nu en pågående utställning kring hjärtat där temat handlar om människokroppen. De har även andra mer bestående teman som universum och matteskatten. Genomgående i alla teman ser vi att det handlar om att skapa nyfikenhet och ett intresse hos barnen.

Till Balthazar hör även Naturskolan Aspö. Genom studiebesöket på Aspö fick vi en större förståelse för hur mycket utomhuspedagogiken innefattar och att det på ett väldigt bra sätt kan integrera flera ämnen.

En tanke vi fick under besöket på Balthazar var att den planerade aktiviteten kring valt tema var intressant, men vi kan känna att det skulle vara bra om man fick mer information kring de mer fria aktiviteterna. Vissa av dessa var svåra att förstå, även för oss som vuxna. För att möjliggöra lärandet hos barnen tror vi att det är bra om en pedagog är med och förklarar eller att det finns information tillgänglig så att medföljande vuxen kan förklara om det uppstår frågor. Elfström (2008) menar att man som lärare bör fråga sig ”är de uppgifter barnen får meningsfulla”? Vi menar att en förutsättning för ett meningsfullt lärande är att eleverna ges möjlighet till förståelse. Samtidigt ser vi att Balthazar har en rolig och stimulerande miljö för barnen som skapar nyfikenhet och intresse.

Vi fick även ta del av ”English House” som vi tyckte var ett bra koncept. Något vi tar med oss därifrån är hur viktigt det är att barnen får ha roligt medans de lär.

Sammanfattningsvis känner vi att vi, genom besöken, har fått syn på en bra resurs som vi kan få användning för i framtiden. Vi ser det som positivt att det såväl erbjuds tillfällen till studiebesök, temalådor att låna, fortbildning samt att de kommer ut till skolorna för undervisning.

Seminarium 3/5 Arbetsplaner

Då vi alla kommer från Mariestad kommun har vi alla fått ta del av deras arbetsplan, som nu är PODB (personlig omdömesdatabas). PODB är ett dokument som ersatt tidigare arbetsplaner där mål från styrdokumenten brutits ner till konkreta uppnåendemål. I detta finns samtliga årskurser uppnåendemål tydligt uppradade så att de lätt kan följas och utvärderas. Vid en jämförelse med de tidigare arbetsplanerna ser vi en markant skillnad då även metod för att uppnå målen beskrivs. I PODB finns inte detta, vilket kan innebära både för- och nackdelar. Å ena sidan ger det läraren en trygghet men kan också begränsa.

Under seminariet har vi tittat närmre på målen för år ett. Genom vår analys av de olika målen kan vi se att de konkreta målen också inrymmer tillfällen att uppnå andra mål ur styrdokumenten, beroende på metodval.

När vi granskat PODB i jämförelse med styrdokumenten kan vi se dessa två Läroplansmål som övergripande för samtliga naturvetenskapliga ämnen:

”Skolan ska sträva efter att varje elev tillägnar sig goda kunskaper inom skolans ämnen och ämnesområden, för att bilda sig och få beredskap för livet”(Lpo94, s.9)

”Skolan ansvarar för att varje elev efter genomgången grundskola känner till och förstår grundläggande begrepp och sammanhang inom de naturvetenskapliga, tekniska, samhällsvetenskapliga och humanistiska kunskapsområdena” (Lpo94, s 10)

”Platsen och materialet ger oss alla en möjlighet att starta i det konkreta istället för det abstrakta. Det man upplever med hela kroppen kan då ge mening åt det var och en ser och tänker.” (Elfström mfl., 2008, s.45). Generellt kan vi därför se fördelar med att arbeta med undersökande experiment så att eleverna får en konkret upplevelse. Andersson (2008) skriver också att elever som experimenterat mycket i tidiga årskurser har bättre förutsättningar att förstå modeller och andra undervisningsstrategier i senare årskurser.

Utifrån de mål vi arbetat med kan vi se att det finns många möjligheter att arbeta med olika teman som utgångspunkt där eleverna ges tillfälle till måluppfyllelse inom många olika ämnen. Vi ser en fördel med att arbeta ämnesintegrerat då eleverna ges tillfälle till en djupare förståelse och en helhetssyn. En tanke vi diskuterat är att vi ofta får höra att ”det är så ont om tid”; Hur skulle det se ut om vi arbetade mer temainriktat?

Referenser

Andersson, B. (2008). Grundskolans naturvetenskap - helhetssyn, innehåll och. Lund: Studentlitteratur.

Elfström, I., Nilsson, B., Sterner, L. och Wehner- Godée, C. (2008). Barn och naturvetenskap - upptäcka, utforska, lära. Stockholm: Liber.

Skolverket (2006). Läroplan för det obligatoriska skolväsendet. Stockholm: Fritzes.

Utbildningsdepartementet. (2008). Grundskolan, kursplaner och betygskriterier. Stockholm: Fritzes.

Reklektioner efter genomförande av "flyta-sjunka"-experimentet

Hur gick det?

• Skola
  

Eleverna fick först ställa en hypotes kring samtliga föremål; Vad tror flyter och vad tror ni sjunker? Jag hade då lappar där det stod ”flyter” och ”sjunker” på där de fick placera föremålen vid, enligt deras tankar, rätt lapp. (se bild)

Det kändes givande att arbeta utifrån en hypotes då vi, under experimentets gång, jämförde resultat och diskuterade kring utfallet i förhållande till den. Eleverna fick, på så vis, något konkret att diskutera kring samt att de tydligare kunde jämföra sina tidigare tankar med sin nyvunna upptäckt.

Elevernas resonemang kom hela tiden tillbaka till de tre områdena i vårt mål:

• Om föremålet är lätt eller tungt

• Föremålets form

• Föremålets material

En viktig tankeställare för mig var hur viktigt det är att jag kan uppfatta och se den kunskap som eleverna förmedlar. Exempelvis förklarade de ofta att ”den flyter för att den är av plast”, ”den sjunker för att den är av metall” eller ”den flyter för den ser ut som en båt”, vilket gjorde att jag fick sammanfatta deras tankar och ge dem uttrycken form och material.

Jag kände att vi hade gjort en bra och väl anpassad planering där eleverna gavs mycket utrymme att uttrycka egna tankar och diskutera med varandra. En lärdom för mig var också att se hur mycket lärande som barnens egna diskussioner ger, hur mycket de kan lära av och med varandra.

• Förskola

Även här anser jag att vår planering var väl anpassad då barnen inte hade samma förmåga att diskutera kring resultat. Det gick bra för dem att ställa en hypotes och de var väldigt ivriga att se resultaten. Efter detta var det mest bekräftelse och konstateranden av resultatet som var aktuellt; ”Den flöt!” alt. ”sjunker!”. Det var roligt att se barnens reaktioner när deras hypotes inte stämde med utfallet. Jag försökte då att få fram någon slags diskussion men det var svårt, de konstaterade bara resultatet. I slutet lät jag dem få prova och undersöka helt själva och det tyckte de var roligt.

Barnen trodde att äpplet skulle sjunka men "det flöt!"

Teknik

Fokus i detta inlägg kommer att ligga på förskoleverksamheten, både den där jag gör mina fältstudier men även kring sådant som jag sett på andra förskolor i min hemkommun. I och med denna kurs kan jag nästan inte undvika att se tekniken i det mesta, vilket är roligt då jag innan nästan inte reflekterat över vad som finns eller vilka möjligheter vi har att arbeta med teknik på förskolan.

På förskolan där jag gör mina fältstudier är de duktiga på att ta tillvara på de resurser som samhället ger, vilket jag i och för sig tycker att de flesta förskolor är. De tar tillvara på gamla material som barnen kan undersöka och arbeta med. På denna specifika förskola har de bland annat gjort olika konstruktioner med flaskor (se bild) och färgat vatten där barnen kan undersöka och observera vad som händer med vattnet. De har tagit tillvara på gamla däck som de har undersökt och även jämfört deras olika mönster (se bild). Av det jag kan se anser jag att mycket handlar om att skapa frågeställningar och nyfikenhet hos barnen genom olika konstruktioner.


I verkstaden, likväl som i ”byggen” finns det mycket olika material som tillåter barnen att konstruera och undersöka och det märks tydligt att den underliggande tanken är att det ska ske på barnens villkor, utifrån deras intressen. Den nya idén är nu att skapa en teknikverkstad, vilket jag vet finns på andra förskolor i kommunen, där barnen får möjlighet att undersöka olika tekniska apparater samt experimentera och plocka isär.

Denna förskola och många andra försöker att ta hjälp av samhället och de resurser som finns att tillgå också utanför förskolan. Ginner och Mattsson (1996) skriver om samverkan med samhället och menar på att det, när det gäller teknik, främst handlar om ett ökat samarbete med företag och industri där studiebesök är ”en bra metod” (s.160). Jag vet exempelvis en förskola som var på soptippen på studiebesök för att se vad som hände där. Överlag tycker jag att det finns möjligheter att göra mer studiebesök där barnen får komma i kontakt med olika tekniska lösningar i närmiljön som man sedan kan arbeta kring på förskolan.

Baltazar är ett annat forum som många har fått upp ögonen för som resurs. Dit åker de både på studiebesök samt att de vänder sig dit för tips om hur de kan lägga upp arbetet på förskolan. Många förskolor och skolor har också köpt in lådor med material därifrån som går att använda i den dagliga verksamheten. Lådor som behandlar vissa teman som exempelvis ljud, ljus och vatten.

Skogen är också en annan resurs som förskolorna utnyttjar mycket där barnen får undersöka, bygga och leka, vilket inrymmer mycket kontakt med teknik. Promenader i närmiljön erbjuder också mycket tillfällen att studera teknik; konstruktioner, verktyg, hjälpmedel, fordon, vagnar etc. Jag tror att det är viktigt att använda samhället som resurs i teknikundervisningen då barnen/ eleverna får ett avbrott från den traditionella förskole-/ skolmiljön och hittar andra forum för lärande. För att få en djupare förståelse, och därmed kunskap om ett område, måste barnen/ eleverna bli motiverade och engagerade. Det är därför viktigt att teknikarbetet känns betydelsefullt, att det är något de kan relatera till och ha nytta av.

Referenser
Ginner, T. & Mattsson, G. (red.) (1996). Teknik i skolan. Lund: Studentlitteratur.