Transcript flytende og fast (1).pdf

Flytende og fast
Naturfagrapport 22.09.11 (redigert 16.11.11)
Hanne Marie Freding & Ida-Johanne Klaussen
Innledning:
Aktiviteten er hentet fra nysgjerrigper.no. Den er gjennomført av Hanne Marie Freding og
Ida-Johanne Klaussen
Læreplanmål etter 4. trinn
Fenomener og stoffer:

Elevene skal gjennomføre forsøk som viser at stoffer kan endre karakter når de blir utsatt
for ulike påvirkninger. (LK06)
Forskerspiren:

Elevene skal bruke naturfaglige begreper til å beskrive og presentere egne observasjoner
på ulike måter. (LK06)
Vi har i forkant av forsøket tatt for oss disse to målene og brutt dem ned til delmål.
I dette forsøket vil elevene kunne bli kjent med flere ulike stoffer/væsker og hvordan disse
kan endre form når de blir utsatt for forskjellige påvirkninger. I etterkant vil vi at elevene
skriver og leverer rapport. Da har vi funnet at disse to målene blitt ivaretatt.
Vi vil undersøke hvordan ketchup reagerer når det blir stående over lengre tid og hvordan
stoffet reagerer på å bli ristet, videre vil vi undersøke hva som skjer når maizenamel og vann
blandes.
Teori:
Denne aktiviteten handler i stor grad om viskositet. Viskositet er hvor tyktflytende en veske
er, og denne påvirkes vanligvis av kraft og temperatur.
Viskositeten er avhengig av flytehastigheten. Dess saktere den flyter, dess mer tyktflytende er
den. (Store Norske Leksikon)
Begreper:
Væske har fast volum men ikke fast form, dvs. at den er flytende. (Wikipedia)
Ideell væske: har konstant tetthet og ingen viskositet. (Wikipedia)
Newtonsk væske: har konstant viskositet. (Wikipedia)
Viskøs væske: har høy viskositet og tungt for å flyte. (Wikipedia)
Obleck er en blanding av vann og maizena. Er en ikke-newtonsk væske. Det er stivelsen i
maizena(73% amylopektin, 23%amylose) som gjør at væsken «låser» seg. (Nysgjerrigper.no)
Amylopektin og amylose er polysakkarider som til sammen danner stivelse. (Wikipedia)
Tiksotropi: dersom en tiksotropisk væske står stille i en lengre eller kortere periode vil den få
en fast, geleaktig konsistens. Ved bevegelse eller omrøring vil den bli mer tynnflytende og
tiksotropien brytes. Ketchup er en slik væske. (Wikipedia)
Elevers teoriforståelse:
Delmålene vi har satt som elevene skal kunne er:
 Jeg kan forklare hva ordet viskositet betyr.
 Jeg kan forklare hva tiksotropi er.
 Jeg vet hva som skjer når vi blander vann og maizena i ett bestemt blandingsforhold.
 Jeg vet hva obleck er.
 Jeg vet hva som skjer med ketchup når en rister på flasken.
 Jeg kan skrive en naturfaglig rapport.
 Jeg kan forklare resultatet av et forsøk med naturfaglige begreper.
 Jeg vet hva som kjennetegner en væske.
Elevene skal lære at ulike væsker har forskjellig viskositet. De skal vite hva viskositet er, og
hva som påvirker den(eks:temperatur og kraft). Elevene skal også få kjennskap til at det å
blande ulike stoffer kan gi nye egenskaper.
Materiell og metode
Utstyr:
-
1 flaske ketchup
-
1 bolle
-
1 skje
-
Maizenamel
-
Vann
-
Desilitermål
-
Måleband
Dette utstyret er enkelt å få tak i. Du kan finne alt du trenger på et kjøkken og/eller i en
dagligvarebutikk.
Framgangsmåte:
Dette forsøket er delt inn i to delforsøk.
1. Fast blir flytende
Til dette forsøket trenger du 1 ketchupflaske som har stått urørt i romtemperatur i en uke.
1. Skru av toppen på flaska
2. Hell ketchup ut av flasken uten å riste på den.(fig.1)
Fig, 1 Fotograf: Ida Klaussen
3. Skru på toppen igjen.
4. Rist flasken kraftig i 10-15 sekunder
5. Skru av toppen og hell ut ketchupen.
Fig 2 Fotograf: Ida Klaussen
6. Observer hva som skjer.(fig.2)
2. Flytende blir fast
Til dette forsøket trenger du bolle, skje, vann og maizenamel.
1. Ha ca 2 dl maizenamel og knapt 2 dl vann i bollen.
2. Bland sakte og godt med en skje.(fig.3)
3. Vesken skal se flytende ut når du ikke rører i den, men skal være hard når du arbeider
med den. (Kan hende du må justere mengden med vann eller maizenamel da det er
vanskelig å finne rett blandingsforhold med en gang.)
Fig 3 Fotograf: Ida Klaussen
4. Observer hva som skjer når du:
a. Holder fingrene helt stille i væsken
Fig.4 Fotograf: Hanne Freding
b. Prøver å slå væsken med fingertuppene
c. Stikker hånden fort ned i bollen og løfter ut en bit. Kna og klem den hele tiden.
Fig.5 Fotograf: Hanne Freding
d. Holder biten over bollen og stopper med knaingen.
Fig.6 Fotograf: Hanne Freding
Dette forsøket vil vi gjennomføre ved at elevene er delt inn i grupper med 2-4elever på hver
gruppe. Vi ser for oss at vi kan bruke et skolekjøkken som forsøkslaboratorium. Forsøkene
må forklares godt før oppstart og de bør gjennomføres på separate stasjoner. Her tenker vi
også at elevene før forsøket, drøfter hva de tror resultatet vil bli. Elevene bør beskytte klær
med et forkle eller lignende.
Resultater:
Delforsøk 1.
Vi så liten forskjell på konsistensen til ketchupen før og etter risting av flasken. Vi prøvde
også å helle noe av ketchupen ut før vi ristet flasken på nytt. Dette gjorde vi for at vi ville se
om det hadde noe å si hvilken mengde med ketchup som befant seg i flasken. Resultatet forble
uendret.
Delforsøk 2.
Her fant vi ut at det måtte til en vesentlig større del maizena enn det som sto i oppskriften.
a. Det føltes som om fingrene ble holdt i flytende væske.(fig.4)
b. Væsken gav motstand og fingertuppene ville ikke synke ned i væsken. Kjentes ut
som fast masse.
c. Massen holder seg fast så lenge den blir knadd.(fig.5)
d. Massen tar tyktflytende form og renner ned i bollen.(fig.6)
Drøfting:
Naturvitenskaplig drøfting:
Ut fra teoribakgrunnen forventet vi at ketchupen skulle bli mer tynnflytende enn det resultatet
vi fikk. Vi tenker at grunnen til dette kan være flere ting. Det kan hende vi brukte for lite kraft
når vi ristet flasken, eller at vi ristet den i for kort tid. Det kan også tenkes at siden vi
gjennomførte forsøket ute, så fikk ketchupflasken ikke den rette temperaturen. I følge
oppskriften skulle flasken være romtemperert. Det var ca 10 grader ute denne dagen. En
vanlig romtemperatur ligger mellom 18-25 grader celcius. Selve forsøket tok ikke så lang tid,
men kanskje var det nok til at ketchupflasken som først ble oppbevart inne sank i temperatur
når den kom ut.
Når vi skulle lage Obleck fant vi ut at vi måtte justere mengden på maizena en god del opp fra
det som sto i oppskriften. I oppskriften skulle blandingsforholdet være 5 deler vann til 5 deler
maizena. Her tenker vi at oppskriften var misvisende for når vi i ettertid undersøkte andre
oppskrifter fant vi ut at de fleste brukte et noe annet blandingsforhold. Der ble det brukt 4
deler vann til 5 deler maizena, som er tilnærmet det vi erfarte under tillagingen. Når vi hadde
funnet det rette blandingsforholdet oppførte væsken seg slik vi hadde forventet at en ikkenewtonsk blanding skulle oppføre seg. Her må vi endre forholdet i oppskriften før framtidig
bruk av eksperimentet.
Naturfagdidaktisk drøfting:
Hvis elevene skal kunne oppnå de målene vi har satt, forutsetter det at lærer og elever har hatt
en samtale om eksperimentet, både i forkant og etterkant. Dette for at elevene i forkant bør
vite hva enkelte begreper betyr (viskositet, tiksotropi o.l). I etterkant bør de ha en samtale for
at sammenhengen mellom teori og praksis bedre knyttes.
I delforsøk 1 skulle elevene se at væsken var veldig tyktflytende fordi den hadde stått lenge i
ro. Dette tenker vi elevene ville observert og dermed hadde de selv sett at en tiksotropisk
væske blir tyktflytende når den står i ro over tid, som var målet vårt. Men de skulle også
observere at væsken ble tynnflytende ved risting av flasken. Her ville de ikke observert det vi
ville fordi at væsken ikke ble tynnflytende. Her ville vi ha hatt en samtale om at det kan være
ulike faktorer som er med på påvirke resultatet, slik at elevene likevel fikk utbytte av forsøket
selv om de ikke oppnådde det resultatet vi ville.
I delforsøk 2 ville det være naturlig at lærer gikk inn og hjalp elevene til å finne rett
mengdeforhold når oblecken skulle lages. Kanskje ville det være lurt at lærer på forhånd
hadde laget et eksemplar slik at elevene hadde noe å sammenligne med. Elevene ville selv sett
og følt hvordan en ikke-newtonsk oppfører seg. Her skulle elevene lære at obleck forandrer
seg ved tilføring av kraft.
Når vi valgte å dele elevene inn i grupper var det med hensikt om at den skulle fungere som et
forum for felles utvikling av kunnskap. Det vil si at de skal ha en faglig dialog og refleksjon
rundt det de skal gjøre og har gjort. Dette kan være en fruktbar arbeidsmetode, men forutsetter
at elevene får trening i slikt gruppearbeid. (Nergård, 2008) De generelle målene vi har for
praktisk arbeid faller i stor grad sammen med de overordnede målene for faget. Dette
begrunner i stor grad at vi gir praktisk arbeid en viktig plass i undervisningen. Kind(2003)
viser til fire hovedmålsettinger med praktisk arbeid.(Marion, 2008)
Elevaktiviteter kan velges for å la elevene vise at det er en sammenheng mellom teori og
praksis. Dette eksperimentet gir elevene en viss kontroll over prosessene. Fremgangsmetode
og utstyr er allerede bestemt av lærer, men elevene skal i forkant og etterkant ha en samtale
med lærer hvor de vurderer hva som skal skje og hva de kom fram til. Dette gjør at elevene
har større frihetsgrad enn om alt var bestemt av lærer. Vi har også tenkt at elevene i forkant,
med hjelp fra lærer, selv kom fram til en problemstilling for forsøket. Dette vil si at elevene
får flere frihetsgrader i aktiviteten.(Marion, 2008)
Konklusjon
Dette er et eksperiment som på en god måte møter både delmålene vi har satt opp og
kompetansemålene fra LK06 som vi skriver om i innledningen. Likevel er ikke eksperimentet
i seg selv nok til å nå disse målene. Samtaler og diskusjoner i forkant og refleksjon i etterkant
er avgjørende for et godt resultat.
Gjennom å gjennomføre dette eksperimentet har vi sett hvor viktig det er at en lærer
forbereder seg godt til slike oppgaver, og vet hva som må forandres på eksperimentet før
elevene får gjennomføre det. Lærer må også vite hva resultatet av et slikt eksperiment blir og
hvilke observasjoner som kan føre til spørsmål og diskusjon.
Hvis vi skulle brukt dette eksperimentet i undervisningen ville vi nok funnet en bedre
oppskrift på obleck og passet på at forsøket med ketchupen ble gjennomført akkurat slik det
skulle.
Til slutt vil vi nevne at målene som er satt opp for dette forsøket kun er knyttet til naturfag.
Om dette forsøket skulle gjennomføres med elever ville vi satt opp mål for et tverrfaglig
forsøk, der for eksempel rapportskriving inngikk i norsk og oppmåling av ingredienser
inngikk i matematikk.
Litteraturliste
Bøker:
Nergård Tone kap. 3 undervisningsvariabler og elevenes holdninger til naturfag i Marion,
Peter van og Alex Strømme (2008) Biologididaktikk. Høyskoleforlaget. Kristiansand.
Marion Peter van kap. 4 praktisk arbeid i Marion, Peter van og Alex Strømme (2008)
Biologididaktikk. Høyskoleforlaget. Kristiansand.
Marion Peter van kap. 5 feltarbeid i Marion, Peter van og Alex Strømme (2008)
Biologididaktikk. Høyskoleforlaget. Kristiansand.
Internett:
Kunnskapsløftet:
http://www.udir.no/Lareplaner/Grep/Modul/?gmid=0&gmi=156134&v=5
Nysgjerrigper.no:
Forsøk: http://nysgjerrigper.no/filearchive/nysgj-eksperiment-0408.pdf (hentet 16.11.11)
http://nysgjerrigper.no/filearchive/fra_vaeske_til_vegg_med_maisenna.pdf (hentet 21.09.11)
Store Norske Leksikon:
http://snl.no/viskositet (hentet 21.09.11)
Wikipedia:
http://no.wikipedia.org/wiki/V%C3%A6ske (hentet 21.09.11)
http://no.wikipedia.org/wiki/Tiksotropi (hentet 21.09.11)
http://no.wikipedia.org/wiki/Amylopektin (hentet21.09.11)