Transcript Rapport 3 Solgangsvind Fenomener og stoffer

Rapport 3
Solgangsvind
Fenomener og stoffer
Kurskode: NA154L
Dato: 12.04.12
Navn: Camilla Edvardsen og Karoline Svensli
Innholdsfortegnelse
Innholdsfortegnelse ..................................................................................................................... i
1 Innledning................................................................................................................................ 2
2 Teori ........................................................................................................................................ 2
3 Materiell og metode ................................................................................................................ 3
3.1 Utstyr ................................................................................................................................ 3
3.2 Framgangsmåte ................................................................................................................ 4
4 Resultater ................................................................................................................................. 2
5 Drøfting ................................................................................................................................... 2
5.1 Naturvitenskapelig drøfting.............................................................................................. 2
5.2 Naturfagdidaktisk drøfting ............................................................................................... 3
6 Konklusjon .............................................................................................................................. 4
7 Kildeliste ................................................................................................................................. 5
i
1 Innledning
Denne aktiviteten ble gjennomført i undervisning med Rikke Lünell på Universitetet i
Nordland 29.02.12. Vi fikk da inspirasjon om å skrive denne rapporten.
Hensikten med forsøket er å illustrere hvordan fenomenet solgangsvind fungerer. Gjennom
illustrasjonen vil man få kjennskap til hvordan "varm" og "kald" luft beveger seg i forhold til
hverandre. Aktiviteten går ut på at man med enkle redskaper kan lage en solgangsvind i
miniatyr, og at man lett kan se hva som skjer. Ut i fra det man observerer kan man forklare
hva som skjer når en solgangsvind blir dannet.
Kompetansemål i LK06 som er aktuell for denne aktiviteten er:
Fenomener og stoffer.
Mål for opplæringen er at eleven skal kunne:
- Foreta relevante værmålinger og presentere resultatene med og uten digitale
hjelpemidler.
Utdanningsdirektoratet (udatert).
Siden det ikke står nærmere beskrevet i Kunnskapsløftet hvorvidt elevene skal kjenne til
fenomenet solgangsvind, kan man ta utgangspunkt i dette kompetansemålet når man skal
arbeide med emner som omhandler vær og vind. Som lærer kan man lage delmål for å nå
kompetansemålene. Vi har derfor valgt å bryte ned kompetansemålet, og formulert et delmål:
 Eleven skal kunne forklare hvordan fenomenet solgangsvind fungerer.
Da det kan være vanskelig å observere hvordan en solgangsvind forekommer i naturen, vil
denne aktiviteten bidra til at elevene når det aktuelle målet. Elevene vil se hva som skjer, og
de kan selv kjenne temperaturforskjellene som er en viktig faktor for at solgangsvind skal
kunne bli dannet.
2 Teori
Vind er luft i bevegelse. I Norge kan vi skille mellom seks årsaker til vind, og en av disse
årsakene kalles solgangsvind. Denne typen vind baserer seg på temperaturforskjeller mellom
hav og land. På dagtid vil vinden gå mot land og denne vinden kalles da pålandsvind. På
2
natten vil vinden gå mot havet og denne vinden kalles fralandsvind. Når solen varmer opp
landområde og hav på dagen, vil ikke havet nå den samme temperaturen som landområdet.
Den varme luften over land er lettere og vil stige når den kalde luften presser seg inn. Dette
kan vi kalle et lokalt lavtrykk og den kalde luften fra havet vil "ta over" plassen hvor den
varme lufta har vært. Over vannet vil det dannes et lokalt høytrykk. Den varme lufta vil
avkjøles når den stiger og strømme til luftlaget over havet før det synker ned til havnivå.
Dette vil danne et sirkulasjonssystem som vil gjentas. Ved fralandsvind (om natten) vil det
motsatte skje; havet er varmere enn landområdet (hav bruker lengre tid på å nedkjøles).
(Kirkeby, 1999.)
Lavtrykk er når luft stiger og temperaturen til lufta vil da synke siden tettheten blir redusert.
Høytrykk er når luft synker og temperaturen til lufta vil da stige siden partikkeltettheten blir
større.
Figur 1: Illustrasjon av pålandsvind. Delvis hentet fra Sjølingstad (2008).
3 Materiell og metode
3.1 Utstyr
 Røkelsespinne(r)
 Fyrstikker
 Aluminiumsformer
 Isbiter
 Sand eller småstein
3
 Ovn/varmeskap
 (Plastkar)
En del av utstyret er de fleste hjem og skoler utstyrt med. I stedet for røkelsespinner kunne
man eventuelt brukt fyrstikker, problemet da kan være at man ikke får nok røyk til at man
klarer å se det ønskede resultatet ("vinden") og at en fyrstikk fort blir nedbrent. Med en
fyrstikk vil det kanskje også være noe større risiko å gjennomføre aktiviteten. Man kan være
kreativ og bruke andre former enn av aluminium, f.eks. kunne kanskje en ildfast form også
fungert. Fordelen med aluminiumsformer er at selve formen også vil få en temperatur som
muligens forsterker hele prosessen. Vi tror likevel at for å få til et optimalt resultat vil
røkelsespinner og aluminiumsformer fungere best. Utstyret er ikke kostbart.
3.2 Framgangsmåte
1) Fyll den ene aluminiumsformen med sand eller stein og varm den opp. (Ca. 60°C)
Dette skal illustrere landområde.
2) Fyll den andre formen med isbiter. Dette skal illustrere havområde.
3) Sett formene helt inntil hverandre (med den lengste siden), og legg pinnen med røkelse
i midten.
4) (Man kan holde et plastkar eller lignende over for at bevegelse rundt ikke skal
forstyrre.)
Bilde 1: Isbiter i aluminiumsform som
Bilde 2: Røkelsespinne plassert mellom
illustrerer havområde. Oppvarmet stein som
aluminiumsformene for at røyken skal vise
illustrer landområde. Fotograf: Karoline
vindretning. Fotograf: Camilla Edvardsen.
Svensli
4
Risikovurdering: Det er ingen risiko å gjennomføre denne aktiviteten så lenge man er klar
over at steinene er varme, og vanlig forsiktighet i forbindelse med fyrstikker må utøves.
4 Resultater
Vi vil her liste opp det vi kunne observere underveis i forsøket:
- Da vi tente på røkelsespinnene, observerte vi at røyken gikk mot steinene.
- Røyken steg deretter opp.
- Røyken beveget seg så over isbitene og sank ned.
- Denne sirkulasjonen gjentok seg til røkelsen tok slutt.
5 Drøfting
5.1 Naturvitenskapelig drøfting
Vi må ærlig innrømme at vi ikke hadde store forventninger til denne aktiviteten og at vi ikke
hadde særlig mye kunnskaper om hvordan solgangsvind oppstår før vi startet arbeidet, men da
vi gjennomførte den ble vi positivt overrasket. Vi vil si at det "gikk opp et lys" for oss, og ut i
fra aktiviteten forstod vi hvordan fenomenet solgangsvind fungerer. Aktiviteten illustrerer
derfor godt hvordan solgangsvind oppstår i virkeligheten. Siden vi selv fikk sett hva som skjer
er det også enklere å tilegne seg kunnskap. Dette tror vi er viktig både for oss som studenter,
men også for elever - når man selv får sett og gjøre noe i praksis blir kunnskapen tilegnet på
en annen måte enn om man leser fag.
Ut i fra teoribakgrunn fikk vi det forventede resultatet. Da røyken oppstod kunne vi observere
at den beveget seg mot steinene (land). Dette tilsvarer den kalde lufta som går fra hav til land.
Ganske raskt etter dette steg røyken høyere opp. I virkeligheten vil dette være den varme lufta
over landområdet som stiger fordi den er lettere enn den kalde lufta som kommer inn. Røyken
beveget seg så mot isbitene (hav) og synker. Det er også dette som skjer med lufta når det
oppstår solgangsvind i virkeligheten. Vi kunne så observere at denne sirkulasjonen av luft
gjentok seg. Vi kan si at det over de varme steinene ble dannet et lavtrykk og et høytrykk over
det kalde vannet. Denne aktiviteten kan kanskje derfor også være med på å bedre forståelsen
for høytrykk og lavtrykk. (Kirkeby, 1999.)
2
Siden det var vanskelig å se røyken fra røkelsen fant vi fort ut at vi kunne bruke flere røkelser
for å få mer røyk, da ble det straks enklere å se hvilken retning vinden gikk. Vi fikk dessverre
ikke tatt noen gode bilder der vi ser røyken, men i gjennomføringen ble det mer tydelig med
flere røkelser.
Fralandsvind fungerer på samme måte som pålandsvind, bare i motsatt retning. Selve
fenomenet går ut på det samme: temperaturforskjeller i hav og på land. (Kirkeby, 1999.) I en
skoleklasse kunne man kanskje bedt elevene om å illustrere en fralandsvind i tillegg til at man
illustrerer pålandsvind. For yngre elever spesielt vil det kanskje være med på å tydeliggjøre at
der lufta er varm vil den stige, og der lufta er kald vil den synke. Man vil også da kanskje
unngå den misoppfatningen at landjorda alltid er varmere enn havet, og at vi derfor kun har
pålandsvind. Å illustrere fralandsvind kan enkelt gjøres ved å la isbitene være land, og bytte
ut de varme steinene med varmt vann som skal forestille hav. For så vidt kan man bruke hva
som helst så lenge man er strukturert og gir tydelig beskjed om hva de to aluminiumsboksene
skal forestille. Det kan fort oppstå misforståelser om man ikke er tydelig nok! Å be elevene
om å skrive ned hva som gjøres og hva som skjer vil kanskje være en god idé for å unngå
dette.
Man bør også være bevisst på å fortelle elevene at man i virkeligheten ikke har røyk som viser
hvilken vei lufta går, men at vi bruker røyken for å kunne se det. Hadde vi ikke hatt røyk tror
vi det ville vært vanskelig å illustrert poenget. Vi opplevde ved første forsøk at det var
vanskelig å se røyken på grunn av ytre påvirkninger. Vi prøvde da å holde over et plastkar for
at bevegelse rundt ikke skulle forstyrre. Røyken ble da umiddelbart enklere å se. Dette er noe
som kanskje må tas med når man skal gjennomføre aktiviteten med en skoleklasse.
5.2 Naturfagdidaktisk drøfting
Det er viktig at man før undervisningen om emnet klargjør elevene for hva som skal læres.
Dette vil være med på å gjøre elevene konsentrerte om oppgaven og fokusert på de riktige
elementene. For eksempel er det irrelevant at det som skal illustrere havet i aktiviteten er
isbiter og ikke en væske. Poenget er temperaturen i det som er i aluminiumsboksen. Ut i fra
resultatene i aktiviteten vil vi si at elevene lett kan nå målet vi har laget om solgangsvind. Det
er viktig å være bevisst over at en aktivitet i seg selv sjeldent er nok for at elevene skal lære.
Man må alltid knytte praktiske aktiviteter opp mot teori slik at elevene ser en sammenheng.
Forklaringer som blir gjort er derfor avgjørende for at elevene skal få et læringsutbytte.
3
Elevene får også være delaktige i sin egen læring og det virker ofte positivt på både
motivasjon, måloppnåelse og læringsutbytte. Aktiviteter kan i noen tilfeller være en
forutsetning for læring. (Lyngsnes og Rismark, 2010.)
Det er viktig at man forklarer til elevene hva som skjer med lufta. Dette kan enten gjøres før,
underveis eller etter aktiviteten. Man kan enkelt lage tegninger som forklarer prosessen på en
tydelig måte, og dette kan være til hjelp underveis i forklaringen (jfr. figur 1). Vi tror også at
det kan være lurt at elevene selv får lage hypoteser om hva som skjer, og ikke minst hvorfor
det skjer. Det vil kanskje derfor være mest gunstig å ta forklaringen i plenum etter aktiviteten
er gjennomført. Hele klassen må bidra i å forklare hvordan solgangsvind oppstår, og
aktiviteten vil forhåpentligvis være til god hjelp for at elevene skal få en oppfatning om hva
de tror skjer.
Aktiviteten er ikke gjennomført i en undervisningssituasjon med elever, men vi vil med
sikkerhet si at den vil fungere like optimalt for elever som den gjorde for oss. Som lærer for
en skoleklasse er det viktig å vite hvilket faglig nivå elevene befinner seg på før man starter
en aktivitet. Hvis elevene ikke innehar den faglige kunnskapen som er nødvendig kan det hele
ende med motsatt utfall enn ønskelig - ingen læring. Man må tilrettelegge undervisningen
med utgangspunkt i elevenes forutsetninger, og bygge kunnskapen gradvis ut fra dette
ståstedet. (Sjøberg, 2001.)
6 Konklusjon
Vi mener denne aktiviteten er hensiktsmessig for at man skal kunne forstå hvordan
solgangsvind oppstår. Man kan i denne aktiviteten lett observere hvor vinden beveger seg.
Det man som lærer må være særlig bevisst på er å forsikre seg om at elevene forstår hva som
skjer. Man må ha fokus på hva som skjer, og ikke bare på at det er noe som skal gjøres.
Aktiviteten er forøvrig morsom og enkel å gjennomføre.
4
7 Kildeliste
 Kirkeby, P.H (1999). La oss snakke om været. Værbok for lærere i grunnskolen. HiOnotat nr 17.
 Lyngsnes, Kitt og Marit Rismark (2010). Didaktisk arbeid. Gyldendal Norsk Forlag
AS.
 Sjøberg, Svein. (2001). Natur- og miljøfag. Fagdebatikk - fagdidaktisk innføring i
sentrale skolefag. Gyldendal Akademisk, Oslo.
 Sjølingstad, Brynhild Berge (13.03.08). Solgangsvind. Hentet 12.04.12 fra
http://www.nettavisen.no/vaer/article1676556.ece
 Utdanningsdirektoratet (udatert) Læreplanverket for Kunnskapsløftet. Læreplan i
naturfag. Oslo: Kunnskapsdepartementet / Utdanningsdirektoratet. Hentet 13.04.12 fra
http://www.udir.no/Lareplaner/Grep/Modul/?gmid=0&gmi=158615&v=5
5