Transcript Slides fra temadagen - NTS

Undervisning i teknologi i
naturfagene
Dronninglund Skole 3. februar 2015
Program:
Mål for dagen:
13.00
·
·
·
·
Vi stiller skarpt på forskelle mellem teknik
og teknologi
Vi kigger på teknologi’s rolle i de nye
fælles mål
Du får konkrete ideer med hjem til din
undervisning
Vi afprøver i fællesskab forskellige
aktiviteter med teknologi
13.10
13.45
14.00
15.45
16.00
Teknologi og fælles mål, hvordan
hænger det
sammen?
Teknik eller teknologi? Definitioner og
undervisning
”Teknologididaktik” – hvordan kan man
arbejde
målrettet med teknologi?
Kaffe og kage, oplæg til værksteder
Arbejde i værksteder, rotationer á 30 min
Evaluering
Tak for i dag
Guide til naturfagenes
Fælles Mål
kortlink.dk/etvu
Nedbrydning af Fælles Mål til
læringsmål for undervisningsforløb
Målpar
Stadig større grad af
konkretisering
Relationsmodel til læringsmålstyret
undervisningsplanlægning
Teknik eller teknologi?
Teknologi : anvendelse af videnskab til løsning af problemer med
et industrielt eller kommercielt mål for øje.
Teknik : gennemførelse af opgaver, som knytter sig til og med udgangspunkt
i kunst, håndværk, industri, sport osv., når dette har henholdsvis
en kompleks udformning, struktur og bevægelse.
Empirisk teknologi: Trial-and-error, historisk tid
Videnskabelig teknologi: Teknologier udviklet på basis af
videnskabelig viden
“Skruen uden ende”, Keld Nielsen 2005
Teknik eller teknologi?
Fra natur/teknik til natur/teknologi - hvad er der sket?
Keld Nørgaard: “Da begrebet ‘teknik’ af mange opfattes som ‘mekanik’, var det hensigstmæssigt at benytte
lejligheden til at ændre fagets navn…”
“... teknik omfatter samspillet mellem den nødvendige viden, måden at organisere på og det produkt, som
teknikken indgår i.” (i fysik/kemi oktober 2014)
Leksikon.org:
“Mennesket anvender teknologi som middel til at genskabe og udvide sine livsbetingelser.
Teknologi består af enheden af teknik, viden, organisation og produkt.”
Fælles Mål og teknologi - øvelse
Hvordan kan man læse teknologi ind i målparrene?
●
●
●
●
●
Undersøgelse af:
Robotteknologi
Fødevareteknologi
Bioteknologi
Energiteknologi
…
Hint: Start i udskolingen, find det/ de
konkrete målpar der indeholder
teknologi, og bevæg jer “baglæns”,
ned gennem natur/teknologi.
Skriv på post-its og sæt ind i
progressionsskema
Vælg et område, lav grupper med både n/t og udskolingsnaturfag,
3 i hver gruppe.
Teknik eller teknologi?
Tænk på noget du har undervist i i naturfagene og overvej, om det har været teknik eller teknologi
Overvej også, om det ændrer sig nu, hvor der er fokus på teknologi fremfor teknik
Teknologi-didaktik - hvorfor?
Teknologi og samfund - skolens opgave
-
Analyse/
modellering/
anvendelse/
produktion
-
Input
Teknologi
analysere teknologi
samspil med omgivelserne
opdage naturvidenskab i anvendelse
fremstillingsprocesser/ produktionsformer
fremstille og teste teknologier
naturvidenskabelige dyder - systematik,
variabelkontrol, test, eksperiment
...
Output
“Mennesket anvender teknologi som
middel til at genskabe og udvide
sine livsbetingelser”
Årsag-virkningsforhold er basis for
teknologier
Teknologi-didaktik - hvordan?
Hvordan kan man undervise i teknologi i naturfagene?
Teknologianalyse
Teknologianalyse
Materialer: Ca. 20 forskellige hverdagsting
Eleverne arbejder sammen to og to. Hvert par får udleveret en hverdagsting og skal finde svar
på følgende spørgsmål:
• Hvad er det?
• Hvilket problem løser den?
• Hvad er den lavet af?
• Hvad kunne det ellers
være lavet af?
• Hvad kan den ellers bruges til?
NysgjerrigPer
6. Fortæl, hvad I
har fundet ud af til
andre
1. Vi undrer os
over….
2. Hvorfor tror I,
det er sådan?
Forkastet Gå til 2. igen
5. Dette
fandt vi ud
af konkluder
4. Indsamle
oplysninger
3. Læg en plan for, hvad
I vil undersøge og
hvordan...
Inspireret af nysgjerrigper.no og nysgjerrigpermetoden.no
Ingeniørens udfordring
https://www.experimentarium.dk/forsiden/under
visning/paa-skolen/teknologi/
Introduktion til de praktiske øvelser
1. Robotter
Hvad er en robot? Hvad kan den
bruges til?
Opgave: Lav et diskotek, med
interaktivt lys!
3. Hverdagsteknologi - at vaske hænder
Hvorfor vasker vi hænder? Hvad er
problemet?
Analyser sæbe som teknologi og
foreslå andre teknologier.
Lav enkelte forsøg der underbygger
2.
Hverdagens apparater Økologisk rygsæk
Åbn de “sorte boxe”
Skil en dims og angiv et rygsæk-tal
Opgave: Find dele til at lave et
selvkørende køretøj
4.
Hverdagsprodukt - termostaten
Undersøg hvordan termostaten
virker
Hvilke naturfaglige principper
gælder?
Foreslå evt. andre teknologier og
lav enkelte forsøg, der
underbygger
Evaluering
Evaluering med Delphi-metoden
Kommentarer og fælles opsamling
-
EKSTRA, omkring teknologi i de nye Fælles Mål
indeholder klip fra læseplanerne
Tydelige læringsmål
HER ER VI
➢ Læringsmål er mål for, hvad eleverne skal kunne - altså mål for elevernes læringsudbytte.
➢ Læringsmål skal ikke kunne fortolkes på forskellige måder - derfor skal de formuleres så præcist
som muligt.
➢ Det skal være meget tydeligt, hvad eleven skal kunne, når undervisningen er gennemført.
➢ Læringsmål skal formuleres i et sprog, som eleverne kan forstå.
➢ Med klare mål for læringen ved eleverne, hvad de bliver evalueret på baggrund af - og kan selv
være med i vurderingen af, om målene er nået.
➢ Læringsmål er målbare.
➢ Læringsmål er skridt på vejen til at nå Fælles Mål.
Centrale overvejelser bliver:
➢ Hvad har eleverne allerede lært?
➢ Hvad er det nye, de skal lære nu i dette forløb?
➢ Hvilket grundlag kan det give for det, eleverne derefter skal lære?
1. trinforløb for 1.-2. klassetrin
Undervisningen koncentreres om elevernes interesse for natur og teknologi i deres hverdag……..
Undersøgelse: Teknologi og ressourcer i hverdagen fokuserer på undersøgelser af hverdagens enkle mekanismer.
Trinforløbet tager udgangspunkt i, at der undersøges genstande fra hverdagen, der omfatter bevægelige dele og
mekanismer. Det kan være mekanismer, der kan åbne, lukke, dreje, sammenhæfte, adskille, være magnetiske, fx
dørhængsler, skabsmagneter, musefælder og skruelåg. Eleverne undersøger, hvordan nogle af disse mekanismer
bevæger sig, virker og kan hjælpe os i hverdagen
Modellering: Teknologi og ressourcer i hverdagen sætter fokus på enkle afbildninger af genstande fra hverdagen
Eleverne skal kunne anvende enkle rumlige modeller, tegninger materiale anvendes enkelt udstyr, som eleverne selv kan
anvende, herunder insektsugere, net, fotobakker, luppe og fælder til brug for videre undersøgelser på skolen. Der
samtales om organismernes levesteder, næring og årscyklus.
Perspektivering: Teknologi og ressourcer i hverdagen fokuserer på ressourcer, som bruges i hverdagen.
Eleverne arbejder med ressourcer, der indgår i hverdagen herunder vand, fødevarer, elektricitet og affald. Eleverne skal
kunne fortælle om, hvor ressourcerne kommer fra, og hvordan de bruges i egen hverdag.
2. trinforløb for 3.- 4. klassetrin
Undervisningen tager stadig afsæt i elevernes nære omverden, men temaerne perspektiveres både i forhold til tid,
sted og menneskets samspil med naturen.
Undersøgelse: Produktion og produkter fokuserer på materialekendskab, sortering og enkel produktudvikling.
I starten af trinforløbet arbejder eleverne med sortering og klassifikation af stoffer og materialer, herunder sortering af
affald i fraktioner, identifikation af stoffer og materialer i produkter fra hverdagen samt forskelle på udvalgte
menneskeskabte og naturskabte materialer.
Sidst i trinforløbet skal eleverne lære om enkel produktudvikling fra ide til implementering. Dette kræver kendskab til
behov og efterspørgsel samt til materialer og teknikker. Eleverne skal som minimum fordybe sig i ét produkt.
Modellering: Naturfaglig modellering er naturfaglige mål og fokuserer på konstruktion, symbolsprog og design af
modeller.
Først i trinforløbet konstruerer eleverne modeller på baggrund af procesbeskrivelser og opskrifter (ma-nualer) og egne
ideer. Modellerne antager en stigende grad af abstraktion fra naturtro modeller til mo-deller med større kompleksitet.
Eleverne præsenteres for skalamodeller, men også modeller, hvor der benyttes symboler og signaturer samt diagrammer
og grafer. Undervisningen har fokus på, at eleverne opnår viden om symbolsprog i modeller, herunder modellers
signaturer, symboler og farvevalg.
2. trinforløb for 3.- 4. klassetrin
Sidst i trinforløbet designer eleverne modeller over genstande, bygninger, systemer og naturområder i den nære og fjerne
omverden. Der arbejdes med modeltyper, der har flere deltaljeringsniveauer, herun-der kortudsnit, delfigurer i større
målestok og zoom.
Perspektivering: Produktion fokuserer på lineære produktionskæder og historisk teknologiproduktion.
Først i trinforløbet konstruerer eleverne modeller på baggrund af procesbeskrivelser og opskrifter (ma-nualer)
og egne ideer. Modellerne antager en stigende grad af abstraktion fra naturtro modeller til mo-deller med
større kompleksitet. Eleverne præsenteres for skalamodeller, men også modeller, hvor der benyttes symboler
og signaturer samt diagrammer og grafer. Undervisningen har fokus på, at eleverne opnår viden om
symbolsprog i modeller, herunder modellers signaturer, symboler og farvevalg.
Sidst i trinforløbet designer eleverne modeller over genstande, bygninger, systemer og naturområder i den
nære og fjerne omverden. Der arbejdes med modeltyper, der har flere deltaljeringsniveauer, herun-der
kortudsnit, delfigurer i større målestok og zoom.
3. trinforløb for 5.- 6. klassetrin
Der lægges vægt på, at eleverne får større sammenhæng og perspektiv i deres viden. Elevernes evne til at arbejde med komplekse
forhold og abstrakte modeller udvikles gennem undervisningen samtidig med, at der fortsat arbejdes med undersøgelser samt
oplevelser i natur og nærmiljø.
Undersøgelse: Materialer og produktvurdering Først i trinforløbet undersøger eleverne stoffers og materialers egenskaber, herunder
isoleringsevne, ledningsevne og genbrugsmuligheder. Eleverne undersøger, hvordan disse egenskaber udnyttes i udvalgte produkter. Sidst i
trinforløbet lærer eleverne at udvikle produkter ud fra et givent behov eller problem, herunder at bygge robotter, der inddrager styring og
enkle sensorer. Eleverne arbejder desuden med, hvordan man kan vurdere produkter og komme med forbedringsmuligheder ud fra spørgsmål
som bl.a. Hvilket problem løser den? Hvordan er den opbygget? Hvordan virker den? Kunne den være lavet af noget andet? Kunne den være
konstrueret på en anden måde? Kunne den anvendes til noget andet?
Modellering: Produktion og produkter Først i trinforløbet anvender eleverne enkle procesmodeller til at beskrive udvalgte
forsyningsproduktioner som el, papir, vand og varme - herunder affald som ressource. Eleverne fremstiller egne todimensionelle
procesmodeller. Sidst i trinforløbet arbejder eleverne med prototyper i form af egne mockups/model-udkast, der er designs af rumlige
modeller af en teknologi til brug for præsentation og promovering.
Perspektivering: Teknologi og miljø Først i trinforløbet arbejder eleverne med at beskrive de interessemodsætninger, der kommer til
udtryk i forbindelse med udnyttelse af naturgrundlaget, herunder vandreservoirer og potentielle steder at op-stille vindmøller. Sidst i
trinforløbet arbejder eleverne med enkle miljøvurderinger af teknologier. Der fokuseres på res-sourcebesparende teknologier, herunder
vandsparere, isoleringsmaterialer og energisparepærer.
Biologi og teknologi
Undersøgelse
Modellering
Perspektivering
- der er intet direkte
Geografi og teknologi
Undersøgelse
Modellering
Perspektivering
- der er intet direkte
Fysik/kemi og teknologi
Undersøgelse Produktion og teknologi fokuserer på undersøgelser af udnyttelsen af råstoffer,
produktionsmetoder samt teknologier vedrørende elektronisk og digital styring.
Produktion og teknologi
Trinforløbet tager udgangspunkt i elevernes undersøgelser af proteiner, fedt og kulhydrater. Herigennem
udbygges elevernes kendskab fra natur/teknologi til fødevarers opbygning og energiindhold. Undervisningen
fokuserer på fødevareproduktion, herunder konservering, emulgatorer og farvestoffer. Der arbejdes endvidere
med gæringsprocesser og produktion af alkohol. Senere skal eleverne med udgangspunkt i råstoffer som olie,
kalk, salt og produkter fra landbrug og fiskeri, lave undersøgelser af industriens produktionsmetoder, herunder
redoxprocesser, katalyse, elektrolyse og brug af enzymer. Eleverne skal bl.a. kunne undersøge, hvilke danske
råstoffer der indgår i store industrielle produktioner samt selv kunne gennemføre dele af produktionsprocessen i
mindre skala.
I sidste fase skal eleverne gennem undersøgelser af elektroniske og digitale apparater fra hverdagen opnå
kendskab til, hvordan de fungerer og bliver reguleret. Gennem elevernes viden om opbygningen af elektriske
kredsløb, simpel programmering og transmission af data, kan eleverne begynde selv at udføre eksperimenter
vedrørende elektronisk og digital styring fx til styring af procesrobotter. Det er ikke et mål i sig selv, at eleverne
lærer at programmere, men derimod at de arbejder systematisk, eksakt og reflekteret med at løse
problemstillinger.
Fysik/kemi og teknologi
Modellering Produktion og teknologi fokuserer på modeller af tekniske anlæg og processer, samt modellering af
tekniske løsninger.
Produktion og teknologi
Trinforløbet tager udgangspunkt i elevernes egen udvikling af modeller, bl.a. på baggrund af egne observationer
af teknologiske processer på et større teknisk anlæg. Modelleringen skal give eleverne mulighed for at kunne
forstå anlæggets funktioner, sammenhænge og udfordringer og på den baggrund kunne forstå ændringer af
forhold på anlægget.
Senere skal eleverne arbejde med modeller af virkelige systemer fra landbrug og industri. En forståelse af
hvordan digitale apparater fra hverdagen og i forskellige procesanlæg fra landbrug og industri virker, kan
illustreres gennem simpel programmering og styring af procesrobotter. Eleverne skal kunne udforme en fysisk
eller digital model af dele af en teknologisk proces i landbrug eller industri.
Sidst i forløbet skal eleverne arbejde med egne ideer til teknologiske løsninger på hverdagsproblemer. I dette
arbejde skal der hentes inspiration i udviklingen af produkter i bl.a. industrien, hvor der anvendes modeller til at
analysere teknologiske systemer. I den proces skal elevernes undersøgelse være styret af, hvilke kriterier der skal
være opfyldt for, at produktet fungerer efter hensigten.
Fysik/kemi og teknologi
Perspektivering. Produktion og teknologi fokuserer på teknologihistorie og -udvikling, produktionsprocesser og
teknologiers bæredygtighed.
Produktion og teknologi
I starten af trinforløbet arbejder eleverne med sammenhængen mellem udvikling af teknologi og den øvrige
samfundsudvikling. Fokus er på udviklingen af teknologiske systemer, der har været markante i menneskehedens
historie, bl.a. udviklingen af dampmaskinen, glødepæren og el-systemet, atombomben, produktion af plast og
lagring af store datamængder.
Senere skal eleverne opnå forståelse af sammenhænge mellem råstoffer, teknologiske processer og produkt i
industri og landbrug, herunder skal eleverne kunne vurdere muligheder for genanvendelse og deponi.
Sidst i trinforløbet skal eleverne, ud fra viden om samfundets produktionsteknologier og energiteknologier, kunne
vurdere og diskutere forbindelsen mellem fysisk og kemisk viden. Herudover fremkomsten af nyere, store
teknologiske systemer, som computere, elforsyning, industrirobotter eller delvis automatiseret landbrug. I
diskussionen og vurderingen af teknologierne indgår påvirkning af det omgivende miljø.