Transcript Lisbeth Hallgrens målformulering

Kemibrickor i ständig utveckling
Lisbeth Hallgren
2010
Innehållsförteckning
Bakgrund till mitt arbete med olika kemibrickor
3.
Varför brickor i No-undervisningen?
3.
Exempel på olika brickor jag arbetat med
4.
Mål med Kemibrickan i åk 7
4.
Arbetet med Kemibrickan på Furulidskolan
5.
Material på Kemibrickan/Grundämnesbrickan på grundskolenivå
5.
Uppgiften till Kemibrickan/Grundämnesbrickan
5.
Kemibrickans olika steg i undervisningen
6.
Grundämnesbrickan i förlängning och vidareutveckling 2006
- Från Malm till färdig produkt
6.
Mål med Från Malm till färdig produkt
7.
Arbetet med Från malm till färdig produkt
7.
Material på till Från malm till färdig produkt
8.
Uppgiften till Från malm till färdig produkt
8.
Från malm till färdig produkt, de olika stegen i undervisningen
9.
Grundämnesbrickan i förlängning och vidareutveckling 2009
– Från markens kemi till samspelet i naturen
9.
Mål med Från markens kemi till samspelet i naturen
10.
Arbetet med Från markens kemi till samspelet i naturen
10.
Material till brickorna vi tog fram i Från markens kemi till samspelet i naturen
10.
Från markens kemi till samspelet i naturen, de olika stegen i undervisningen
11.
Försurningsbrickan
12.
Mål med Försurningsbrickan
12.
Arbetet med Försurningsbrickan
12.
Material på Försurningsbrickan
12.
Försurningsbrickan, de olika stegen i undervisningen
13.
Tidsbrickan
13.
Mål med Tidsbrickan
14.
Arbetet med Tidsbrickan
14.
Uppgiften till Tidsbrickan
14.
Tidsbrickans olika steg i undervisningen
14.
Referenser
15.
2
Jag heter Lisbeth Hallgren (f d Ritzman) och är utbildad förskollärare
(-89) samt grundskollärare 4-9 Ma /No (-00). Jag undervisar på
Furulidskolan, Aneby kommun, skolår 7-9 i de naturvetenskapliga
ämnena och teknik. Under 2000-2001 deltog Aneby kommun i ett
miljöprojekt om kretsloppspedagogik. Det skulle finnas en röd tråd med
kretsloppstänkande från förskolan upp till skolår 9. Jag drev projektet
från Furulidskolan samt var delprojektledare för projektet i hela
kommunen för att knyta ihop de olika skolorna och stadierna som deltog.
Vi genomförde 8 pilotprojekt, fortbildade pedagoger, ökade samarbetet
över stadiegränserna m.m. I projektet kom jag i kontakt med Inger
Pilebro Mellgren, som är forskarstuderande och doktorand vid institutionen för pedagogik och
didaktik vid Göteborgs universitet samt driver utbildningsföretaget VetGirot AB i Nykvarn.
När Inger presenterade ”brickan” på en av fortbildningsdagarna i början av projektet såg jag
direkt fördelarna med den samt hur den skulle kunna vara en resurs i min undervisning
(Mellgren, 1995). Inger och jag fortsatte vårt samarbete även efter projektets slut. Inger har med
jämna mellanrum följt min undervisning i kemi och tillsammans har vi vidareutvecklat våra
tankar i pedagogik och innehåll i No-undervisningen. 2004 var jag med och visade min
undervisning med Kemibrickan på Skolutvecklingstorget Skolforum och 2009 återkom jag
och visade förlängningen med den röda tråden genom hela högstadiet med Kemibrickan som
bas. Det blev första pris för bästa skolutvecklingsprojektet vid båda tillfällena. Juryns
motiveringen 2009 löd”För att på ett kreativt sätt ha konkretiserat det abstrakta genom ett
elevaktivt arbetssätt, samt genom samarbete med forskare och industriföretag ha skapat ett
framgångsrikt koncept”
Varför Brickan i No-undervisningen?
Ämnesintegration - Biologi, kemi, teknik och geologi integreras lätt och samarbete öppnas
mot So-ämnen, engelska och svenska. Variationen av brickor och deras innehåll är faktiskt
oändlig.
Introduktion - Ibland fungerar brickan som en introduktion i ett nytt tema. Här väcker
brickan elevernas nyfikenhet och läraren kan fånga upp elevernas tankar, förkunskaper och
frågor för att sedan lägga upp undervisningen utifrån detta. Brickan leder till att elever gör
antaganden, ställer frågor och utvecklar hypoteser.
Tema – Innehållet på brickan speglar själva temat och styrs av målen som eleverna ska nå.
Eleverna jobbar sedan med målen för temat utifrån innehållet på brickan på olika sätt
beroende på hur slutresultatet ska redovisas.
Redovisning – Brickan öppnar till olika redovisningsformer, uppsatser, PowerPointpresentationer, muntliga framställningar eller muntliga prov.
Prov – Muntliga prov både enskilt och i grupp kring en bricka fungerar för att se vad eleverna
har lärt sig. Här syns tydligt om eleverna förstått helheten då de hela tiden får förklara
sambanden på brickan och läraren är aktiv och ställer följdfrågor till elevernas förklaringar.
Brickan lyfter också fram de elever som har svårigheter att uttrycka sig i skrift.
Motivation – Stora delar av uppgifterna utgår från elevernas egna frågeställningar och
eleverna känner sig då mer motiverade att lösa uppgifterna.
Elevcentrerad undervisning - Elevernas argumentation och kunskapssökande sätts i
centrum.
Samarbete - Eleverna får samarbeta och lösa arbetsfördelning och problem som uppstår
under resans gång.
Argumentation – Eleverna får träna sig i muntlig framställning, att argumentera för och
motivera sina ställningstaganden och sedan omvärdera dem allteftersom de får ny kunskap.
Det finns inga färdiga rätt och fel, en och samma bricka kan ha olika lösningar.
3
Plocka fram styrkor - Brickan gynnar olikheterna i en grupp. Eleverna är bra på olika saker
vilket gynnar hela gruppens resultat.
Helhetssyn – Uppgifterna sätts in i ett helhetsperspektiv som förklarar sambanden mellan
olika skeenden i naturen, samhället eller omvärlden. Delar sätts ihop till helhet. Eleverna
tränas i att dra slutsatser.
Konkretisera – Brickorna hjälper till att konkretisera abstrakta begrepp. Den kan visa på
likheter eller skillnader mellan olika begrepp. Det som känns svårt blir lätt. Jag nyttjar brickan
allra mest i kemi där eleverna verkligen behöver hjälp med konkretisering i undervisningen.
Verklighetsförankra – Materialet på brickorna sätts ihop så att det visar på det som finns i
elevernas verklighet runt omkring dem och påverkar dem. Materialet kan ha betydelse ur ett
ekologiskt, industriellt, miljö och ekonomiskt perspektiv.
Utmaning – Brickorna utmanar eleverna i sitt tänkande och i sina muntliga framställningar.
De utmanar även läraren att hela tiden utveckla och lära sig nya saker utifrån vad eleverna och
läraren själv frågar efter.
Målrelaterad – Brickans innehåll styrs av vad läraren vill komma fram till och vilka mål som
eleverna ska nå. För att nå målen kombineras brickan med föreläsningar, laborationer, filmer,
exkursioner eller studiebesök beroende på vilket område man arbetar med. Man arbetar med
alla sinnen för att nå målen och få en djupare förståelse.
Repetition – Brickan går enkelt att plocka fram vid senare tillfällen efter att man har avslutat
ett område för att repetera och se vad eleverna kommer ihåg eller för att koppla ihop med ett
nytt område man ska börja arbeta med. (Mellgren, 1995; Mellgren & Ritzman, -03)
Exempel på olika brickor jag arbetat med
Kretsloppsbricka
Försurningsbrickan
Kemibrickan/grundämnesbrickan
Stenbrickan
Tidsbrickan
Teknikbrickan
Saltbrickor – fosfat, karbonat, silikat och
sulfat
Detektivbrickan
Eldbrickan
Brickorna går att variera i det oändliga.
Förberedelser
Vilka mål ska vi nå med arbetet?
Vilket innehåll ska finnas på brickan?
Hur stor ska elevgrupperna vara?
Tid till förfogande?
När passar det att brickan kommer in?
Kemibrickan / Grundämnesbrickan
Mål med Kemibrickan i åk 7
Eleverna ska känna till, förstå och kunna förklara följande:
Atom
Grundämne
Metall
Halvmetall
Kemisk förening
Kemisk reaktion
Oxid
Oxidation
Periodiska systemet
Reaktionsformler
Molekyl
Ickemetall
Blandning
Fasomvandling
Ordformler
4
Arbetet med Kemibrickan / Grundämnesbrickan på Furulidskolan
Kemibrickan fungerar mycket bra som en introduktion i sjuans kemi. Eleverna får ut målen
och uppgifter under det första passet. Alla mål, uppgifter, teorihäften och veckoplanering
läggs ut på Schoolsoft på nätet, för att både elever och föräldrar ska veta vad vi gör och vilka
mål som ska nås, när redovisningar ska ske osv.
Arbetet med kemibrickan och sträcker sig över en 5 veckor lång period. Eleverna har under
denna period 300 minuter NO/vecka. Av dessa 300 minuter ligger ca 120 minuters arbete med
brickan i halvklass (ca 3-4 elever per bricka) + 60 minuter för gemensamma uppgifter,
föreläsningar eller demonstrationslaborationer i helklass. Under den övriga tiden arbetar
eleverna med laborationer och med att läsa in teori med hjälp av instuderingsfrågor.
Laborationerna är utvalda för att passa till målen och innehållet på brickan. Jag använder
laborationer från Kreativ NO ”Baskemi”, (Ankardahl, 2004).
Arbetet avslutas med en redovisning av brickan vilken eleverna gör i sina grupper muntligt ca
20-30 min/grupp. När en grupp har muntlig redovisning så arbetar övriga grupper vidare med
andra uppgifter i samband med målen i området. Vid ett senare tillfälle efter redovisning får
eleverna ett oförberett prov på målen från Kemibrickan. Jag jämför resultaten från det
muntliga och det skriftliga och fångar upp de elever som ännu inte nått målen.
Material på Kemibrickan / Grundämnesbrickan på grundskolenivå (Mellgren, 1998)
På brickan finns olika kemiska föreningar samt de grundämnen som bygger upp dessa
kemiska föreningar. Till exempel kopparkis, Cu FeS2, föranleder att det finns koppar, järn och
svavel som grundämnen på brickan. Komponenterna på brickan ingår i ett viktigt
biogeokemiskt kretslopp och som dessutom är av stor ekonomisk betydelse för den svenska
industrin.
Råjärn
En värmeljushållare av aluminium
Koppar
Stenkol
Tenn
Stångsvavel eller svavelkristaller
Rent kisel Magnetit
Hematit
Rubin i matrix
En vial med en liten rådiamantBauxit
Svavelkis
En vial med bladguld i etanol
Malakit
En vial med Falu Rödfärgs pulver
Kopparkis En vial med silvergranuler
Ametist
En E-kolv med syrgas
Kvarts
En E-kolv med koldioxid
Bergskristall En slipad hematit
En vial med en blandning av järnpulver och svavelpulver
Övrigt material som behövs till de olika sorteringarna på brickan är stavmagneter,
doppelektroder, ädelsten- och mineralböcker.
Uppgiften till kemibrickan / Grundämnesbrickan:
Kemibrickan:
sortera, kombinera, identifiera och presentera på valfritt sätt.
Uppgiften som presenteras är viktig för att fånga elevernas intresse och väcka nyfikenhet så
att de vill söka ny kunskap. I uppgiften som eleverna får ut måste jag som lärare ha tänkt
igenom vilka mål som jag ska nå tillsammans med eleverna (Mellgren, -98). För att Kemibrickan
5
ska kunna konkretisera och hjälpa eleverna att se samband, är den komponerad så att alla
grundämnen på brickan kan bilda de kemiska föreningarna som finns på brickan (Pilebro
Mellgren, 2010).
Kemibrickans olika steg i undervisningen (se bilaga 1)
Steg 1. Eleverna sorterar, kombinerar, dokumenterar och presenterar på valfritt sätt. Jämför
och diskuterar.
Vi har genomgång av säkerhet i laborationssalen och vi gör de första laborationerna
och lär oss att skriva en laborationsrapport med syfte, hypotes, resultat och slutsats osv.
Steg 2. Eleverna sorterar med en magnet. De dokumenterar, presenterar, jämför och
diskuterar. Nu börjar jag också knyta an till teorin vi går igenom parallellt.
Steg 3. Eleverna sorterar med en doppelektrod. De dokumenterar, presenterar, jämför,
diskuterar och kopplar till teorin vi går igenom parallellt.
Vi genomför laborationer och har genomgång om gaser och dess egenskaper.
Steg 4. Eleverna identifierar och sorterar med hjälp av böcker. De dokumenterar, presenterar,
jämför och diskuterar. Jag kopplar ihop till den teorin vi går igenom parallellt.
Vi har genomgång och laborationer om grundämnen, kemiska föreningar, metaller och
icke-metaller.
Steg 5. Eleverna placerar ut grundämnena i det periodiska systemet, dokumenterar och
presenterar och ska motivera varför de valt att sortera som de gör.
De gör en tankekarta över brickan (se bilaga 2).
Vi fortsätter att laborera.
Steg 6. Vi har genomgång av det periodiska systemet, atomnummer, valenselektroner,
grupper och perioder. (Kemikontoret,1987; Klett,1984)
Steg 7. Eleverna ska se samband mellan grundämnena och de kemiska föreningarna på
brickan och dokumentera.
Steg 8. Muntlig redovisning i grupp utifrån de mål man skulle nå med kemibrickan.
Kemibrickan Steg 4, sortera och identifiera
med hjälp av böcker.
Kemibrickan Steg 7, hitta samband på
Brickan och förbereda sig för redovisning.
Kemibrickan i förlängning och vidareutveckling 2006 Från malm till grundämne och färdig produkt
Efter avslutat arbete med Kemibrickan december-05 då Inger gjort en fallstudie på min
kemiundervisning, skulle klassen fortsätta med ett teknikavsnitt. Kunde man gå vidare i
teknik utifrån arbetet med Kemibrickan? Jag och Inger började fundera och kom fram till att
en naturlig förlängning var att integrera kemi, teknik och miljö genom att ta in metallernas
framställningsmetoder och dess processteknik, ett integrerat miljömål som alltid funnits i
Kemibrickan för gymnasiet – och högskolenivå (Mellgren, 1998). Skulle detta vara tillämpbart på
grundskolenivå? Eleverna skulle få gå från malm till grundämne och slutligen komma till en
färdig produkt. Projektet fick namnet ”från metall till färdig produkt.” Föreningarna och
grundämnena var redan bekanta sedan Kemibrickan och vårt mål var att ge en röd tråd genom
6
undervisningen. Ett annat mål var att så långt som möjligt kunna konkretisera, visualisera och
väcka intresse för de olika stegen i framställningsmetoderna för att därigenom motivera
kunskapsinlärning och med dessa ingredienser var Kemibrickan inte utrustad. Genom ett
mycket tillmötesgående samarbete med industrier vi kontaktade i Norden fick vi möjlighet att
berika undervisningen med ytterligare råvaror, mellanprodukter, slutprodukter och
informationsmaterial. Aktuella industrier/företag har varit: KUBAL AB i Sundsvall, LKAB i
Kiruna, New Boliden i Rönnskär, SSAB Tunnplåt AB i Luleå, Sapa Technology i Finspång,
AB Holsbyverken i Vetlanda, FESIL ASA i Trondheim Norge, Jernkontoret, Språngbrickan
KB och Rune Tennesmed i Kalmar.
Fördjupningsområdena eleverna får välja mellan:
 Från bauxit till aluminium
 Från kopparkis till koppar
 Från magnetit och hematit till järn
 Från kvarts till kisel
Inger blev kvar och fortsatte sin studie ytterligare 5 veckor. Hela projektet ”Från malm till
färdig produkt” tillsammans med fallstudien av Kemibrickan presenterades sedan i Karlstad
på The third Scandinavian symposium on research in science education, februari-06.
Mål med Från malm till färdig produkt
Eleverna ska känna till, förstå och kunna förklara följande:
- Historisk tillbakablick om användningen av metallen/grundämnet
- Var malmen finns och hur den bryts
- Hur man framställer metallen / grundämnet ur malmen
- Viken miljöpåverkan framställningsprocesserna har
- Vad man använder metallen till i vardagen och i industrin
- Hur och varför man återvinner materialet
Arbetet med Från malm till färdig produkt
Kemibrickan finns kvar i klassrummet som en bas till det nya temat.
Målen och uppgifterna delas ut vid det första arbetspasset. Eleverna väljer sina grupper de ska
jobba i. Gruppstorlekarna varierar mellan 3-4 elever/grupp. Varje grupp får en gruppärm som
ska finnas kvar i klassrummet. Där ska allt material samlas så att inte grupparbetet blir lidande
av att någon elev av någon anledning är frånvarande. I gruppärmen finns även ett material för
respektive område t ex enkla broschyrer från www.utbudet.se samt informationsmaterial från
hemsidor på nätet:
www.boliden.se
www.ssab.se
www.jernkontoret.com
www.kubal.se
I klassrummet finns ett skåp utrustat med ytterligare litteratur och instuderingsmaterial, som
skickats från våra kontaktade industrier och företag.
Arbetet med kemi/teknik/miljö avsnittet sträcker sig över 5 veckor. Eleverna har under denna
period 240 minuter NO/vecka. Under de första 2 veckorna lägger jag in 120 minuter
gemensamma lektioner där jag varvar teori med film och laborationer utifrån de mål eleverna
ska nå. Under de övriga 120 minuterna får eleverna arbeta med att fördjupa sig i det område
de valt och producera sin PowerPoint-presentation. Laborationerna som används är valda för
att passa målen och framställningsprocesserna ur malmerna, (Paulsson, 1996).
Vecka fem ägnas åt sammanställning och redovisning av PowerPoint-presentationerna.
7
Material till Från malm till färdig produkt:
Aluminiumgrupperna har haft tillgång till:
bauxit, vial med krossad bauxit med vatten symboliserande 25% NaOH, en vial med
aluminiumoxid, en vial med syntetiskt kryolit, petroleumkoks, kolstavar, elektrolytiskt
aluminium (göt), en värmeljushållare, polykristallint 98% rent kisel för legering.
Koppargrupperna har haft tillgång till:
kopparkis, en vial med kopparkoncentrat, en vial med Bornholmssand, kvarts, slagg, en vial
med järnsand (slagg), skärsten, vitmetall, blisterkoppar, katodkoppar och silver.
Kiselgrupperna har haft tillgång till:
kvarts, stenkol, koks, polykritsallint 98% rent kisel, enkristallint kisel och ferrokisel
Järngruppen har haft tillgång till:
magnetit, hematit, malmkoncentrat, en vial med olivin, olivinpellets, stenkol, koks, svavel
från koksverket, kalksten, masugnsslagg och råjärn.
I klassrummet finns det en förstorad tankekarta över Kemibrickan men nu är endast de
komponenter kvar som aktualiseras av de utvalda framställningarna. Utöver detta bygger vi
upp materialstationer med visuella komponenter för respektive framställningsmetod.
Steg 5. ”Från malm till färdig produkt:
Aluminiumframställning
Steg 5. ”Från malm till färdig produkt: Laboration om
Järnframställning
Uppgiften till Från malm till färdig produkt:
Från malm till färdig produkt:
Hur får du fram den rena metallen ur malmen?
Redovisa med en PowerPoint-presentation
8
Från malm till färdig produkt, de olika steg i undervisningen (se bilaga 3)
Steg 1. Hur får man den rena metallen från malmen? Grupparbetet börjar. Hypoteser ställs om
framställningsprocesserna. Diskussion och dokumentation. Eleverna får sin metall och
sin malm att spara i sin äggkartong.
Steg 2. Filmer om framställningsprocesser. Jämföra sina hypoteser med vad filmerna visat.
Diskussion och dokumentation. Fortsatt grupparbete och genomgång hur man gör
PowerPoint.
Steg 3. Laboration om masugnsprocessen. Framställning av järn med kol som
reduktionsmedel. Genomgång om oxider, oxidation och reduktion.
Steg 4. Lektion om atomer, joner och elektrolys.
Steg 5. Laboration om elektrolys av kopparklorid. Jämföra laborationen med
framställningsprocesserna av aluminium och koppar. Eleverna funderar på vad de
behöver i sin låda från framställningen av sin metall.
Steg 6. Målar och dekorerar sina lådor och fyller dem med framställningsmaterialet. Varje grupp får en specialgenomgång av sin framställningsprocess med
hjälp av utställningen av de olika processerna i klassrummet.
Steg 7. Sammanställa och redovisa
Kemibrickan i förlängning och vidareutveckling 2009
Från markens kemi till samspelet i naturen
Redan när jag gjorde mitt examensarbete på lärarhögskolan (-00), vilket handlade om
geologiska processer utifrån kvartära bildningar samt en didaktisk aspekt, fick jag tanken att
man skulle kunna utgå från marken och berggrunden i No-undervisningen för att få en röd
tråd genom hela kemi- och biologiundervisningen. Tanken har sedan funnits med i mitt
bakhuvud men landade inte förrän Inger Mellgren var här och gjorde en ny fallstudie av
Kemibrickan + Från malm till färdig produkt (nov-08 till feb-09) Det var när Inger frågade
hur jag skulle lägga upp resten av terminen som tanken tog form igen. När jag började skissa
upp målen med ekologin var nu mitt behov så tydligt att vi nu tillsammans kunde lägga upp
undervisningen på ett nytt sätt genom att föra in markens kemi för att slutligen hamna i
samspelet i naturen, dvs vi stod inför utmaningen att i åk 7 delge eleverna den baskemi som
skulle knyta samman markkemi med biologi. Skulle vi använda oss av brickor? Vad skulle vi
i så fall lägga på dessa brickor och varför? Hur skulle detta i sin tur integreras i valt
ämnesområde…?
Tankekarta över upplägget som blev
Konkretiserad tankekarta över temat
”Markens Kemi och samspelet i naturen”
För att kunna läsa om vad växterna och djuren behöver måste man veta varifrån
näringsämnena kommer. Vi integrerade kemi, biologi och geologi för att kunna se sambanden
9
i naturen. Eleverna skulle få gå från berggrunden, dess salter och mineraler till hur jord bildas,
jordens innehåll och slutligen komma till växterna och djuren och de olika kretsloppen i
naturen. Även här var ett av målen att så långt som möjligt kunna konkretisera, visualisera
och väcka intresse för de olika processerna i naturen och därigenom motivera
kunskapsinlärning. I och med detta upplägg kan jagrulla ut den röda tråden genom
undervisningen. Jag kan nu gå från växternas fotosyntes och cellandning samt mineralerna i
marken till åttans biologi om Människokroppen och näringslära. Från näringsläran kommer vi
med hjälp av kolhydrater, fetter och proteiner vidare till den organiska kemin. Från den
organiska kemin i åttan går den röda tråden till nians kurser i biologi och kemi. Där läser vi
Försurning och övergödning, Miljöteknik för att slutligen knyta ihop allt i Jordens och livets
utveckling. Som bas genom hela högstadiet finns Kemibrickan tillsammans med Markens
kemi.
Mål med Från markens kemi till samspelet i naturen
Eleverna ska känna till, förstå och kunna förklara följande:
- Förstå vad mineralogen och organogen jord är
- Bergarter mineraler och bergartscykeln
- Salter, lättlösligt och svårlösligt
- Förstå vad växterna behöver
- Förstå kolets och vattnets kretslopp i naturen.
- Se sambanden i naturen mellan marken, växterna och djuren
i naturen.
- Fotosyntes och cellandning
Arbetet med Från markens kemi till samspelet i naturen
Arbetet sträcker sig över 7 veckor. Kemibrickan finns kvar som bas i
klassrummet men nu som en jättestor mobil som hänger centralt i
klassrummet. Eleverna har 300 minuter No/vecka. Tiden fördelas mellan
gemensamma genomgångar, föreläsningar, enskilt arbete, exkursioner
och laborationer.
Kemibrickan som mobil
Material till brickorna i Från markens kemi till samspelet i naturen
Karbonatbrickan – malakit, dolomit, marmor, kalksten, smithsonit, pärlemor, korall,
bikarbonatsiderit + två ”klurisar” selenit och turkos
Silikatbrickan – fältspat röd och vit, glimmer biotit och muskovit, granat, månsten,
mjölkkvarts, krysokolla och 3 ”klurisar” ökenros, kalkantit och apatit
Mollymode byggsatser
Saltsyra till karbonattest
Sedimentära bergarter
Magmatiska bergarter
Metamorfa bergarter
Mineraler
Mineralogen jord och organogen jord.
Stereoluppar
Litteratur om bergarter, mineraler och ädelstenar.
10
Från markens kemi till samspelet i naturen olika steg i undervisningen
Steg 1. Syror, baser, joner och periodiska systemet
Vad är ett salt?
Vilken syra ingår, kemisk formel, saltets namn, saltets formel och joner som ingår.
Steg 2. Karbonatbrickan – sortera, identifiera och dokumentera.
Sedimentära bergarter – sortera och identifiera.
Steg 3. Silikatbrickan – sortera, identifiera och dokumentera.
Lättlösligt och svårlösligt, undersök olika salter!
Laboration med ”jonbanken”.
Laboration - Stenar bildas ständigt här och nu. (Mellgren,1995)
Steg 4. Jordskorpans sammansättning
Vad är ett mineral?
Magmatiska bergarter – sortera och undersök de olika mineralen och bergarterna
Steg 5. Vad är jord?
Mineralogen och organogen jord – undersök!
Jordmån – podsol och brunjord.
Steg 6. Joner i marken
Jonbyte med trädens rötter.
Kvävets kretslopp.
Steg 7 Genomgångar om kryptogamer
Exkursioner: Kryptogamer, samla in och artbestämma, dokumentera. Småkryp i
skogen och livet i dammen.
Steg 8. Egen fördjupning om förväxer, blommans uppbyggnad, pollinering och fröspridning.
Genomgång av växternas transportsystem.
Steg 9. Egen fördjupning om djuren, ryggradslösa och ryggradsdjur, de olika djurgrupperna,
andning, föda, förökning och särskilda kännetecken.
Steg 10. Vattnets kretslopp
Kolets kretslopp
Steg 11. Fotosyntes
Cellandning
Steg 12. Repetera mineraler och kretslopp.
Vad behöver växterna?
Samspelet i naturen
Artbestämma växter enligt Carl von Linné
Exkursion med livet i dammen, småkryp i skogen, mossor och lavar och naturvävar.
Specialarbete på engelska om djur eller växter + PowerPoint presentation.
Steg 13. Bygga kretsloppsburken och dokumentera vad man lagt i sin burk, varför man gjorde
det och hur burken ska kunna leva i ett slutet system.
Konkretiserad tankekarta
Kretsloppsburken
11
Försurningsbrickan
Försurningsbrickan kom till när jag skulle göra en introduktion till temat försurning som en
9:a (-03) skulle jobba med i ”Kreativ NO”. Jag ville se vad de hade med sig för tidigare
kunskaper och höra hur de resonerade. På den ursprungliga brickan placerades en bild över ett
landskap i färg med bl a industrier, bilar, hus, lantbruk, sjöar, soptipp, moln och regn. Jag
hade en bit stenkol, en bit svavel, en E-kolv syrgas, olja, kalksten, spik med rost, surt
regnvatten, vanligt vatten, kalkvatten, utspädd svavelsyra. Eleverna fick sedan uppgiften att
försöka hitta sambanden på brickan med försurningsproblematiken i naturen. De skrev ner
sina hypoteser, tankar och frågor som dök upp och redovisade för varandra. Brickan fanns
sedan kvar i klassrummet under arbetet med laborationer och föreläsningar i temat
”Försurning”. Den återkom sedan som ett muntligt prov på området. Eleverna fick då redovisa
vad de lärt sig om försurningsproblematiken utifrån de uppställda målen.
Sedan dess har brickan utvecklats och målen blivit större. Vi jobbar mer med utgångspunkt i
marken, skogen och sjöarna. Här kommer det nu bli en naturlig övergång från ”Markens kemi
till samspelet i naturen” till försurningsproblematiken. I och med att målen förändrats för att
ytterligare visa på sambanden mellan mark, skog och sjö så har även innehållet på brickan
förändrats. Försurningsbrickan finns idag med som ett hjälpmedel i föreläsningar och som
hjälp för eleverna när de tillsammans i grupper läser in målen samt som ett muntligt prov i
grupp.
Mål med Försurningsbrickan
Eleverna ska känna till, förstå och kunna förklara följande:
- Förstå vad som orsakar försurningen i vår natur.
- Förstå hur de olika stegen sker i bildandet av försurande ämnen.
- Förstå hur försurningen påverkar skog , mark och sjö.
- Kunna mäta pH och alkalinitet och dra slutsats om sjöns känslighet.
- Känna till de olika mark- och sjö-typerna i vårt land och vad som kännetecknar
dem.
- Känna till hur en neturalisation går till.
- Känna till hur man motverkar försurningen på kort och lång sikt.
- Känna till vad som orsakar övergödning av en sjö.
- Känna till hur en sjö påverkas av övergödning.
- Känna till hur man motverkar övergödning i en sjö.
Arbetet med Försurningsbrickan.
Arbetet sträcker sig över en 6 veckor lång period. Kemibrickan finns kvar som bas i
klassrummet men nu som en jättestor mobil som
hänger centralt i klassrummet. Eleverna har 240
minuter No per vecka. Tiden fördelas mellan
gemensamma genomgångar, föreläsningar,
filmer, enskilt arbete, laborationer (Ankardahl, -04).
Material på Försurningsbrickan
Försurat vatten
Övergött vatten
Regnvatten
Morän
Torv
Granit
Kalksten
Vitmossa
Tvättmedel
Aluminiumburk
12
Grankvist
Kalciumhydroxid
Råolja
Stenkol
Krossad dolomitkalk
Molekylmodeller av kvävgas, syrgas, vatten, koldioxid, svaveldioxid, svaveltrioxid, kolsyra,
salpetersyra och svavelsyra
Försurningsbrickan olika steg i undervisningen
Steg 1. Grundläggande undervisning och laborationer om syror och baser, joner, pH-skala,
och pH- mätning. Syror bildas när… Baser bildas när…
Steg 2. Salter bildas när… Grundläggande undervisning om neturalisation, joner, balansering
av formler med hjälp av joner och periodiska systemet.
Steg 3. Föreläsning om försurningsproblematiken.
Filmer AV-media ”Sex, svavel och fula fiskar” del I och II.
Laborationer om försurning av sjö
Steg 4. Försurningsproblematik i skog och mark (Mellgren, 1998)
Hur påverkas barrskog/lövskog och varför
Hur känslig är marken för försurning och varför är den känslig?
Steg 5. Föreläsning om våra tre olika sjötyper, slättlandsjö, brunvattensjö och klarvattensjö.
Analysera vatten från olika sjöar i Aneby kommun.
Steg 6. Alkalinitet, vad är det och vad händer på jonnivå vid buffring?
Laboration om att höja pH och kalkning av sjöar. (Mellgren, 1997)
Steg 7. Muntligt prov kring försurningsbrickan eller gruppskrivning kring brickan.
Steg 8. Uppsats om Försurningen utifrån målen på brickan.
Tidsbrickan
Tidsbrickan är en bricka som öppnar upp för
ämnesintegration inom själva NO-blocket men också
mot SO-blocket. Jag integrerar främst biologi, kemi och
geografi, och brukar lägga en vinkling mot
miljöperspektivet, samt att eleverna får komma i
kontakt med våra bergarter och hur de bildats och
ombildats. Jag använder oftast Tidsbrickan för att
avsluta biologi och kemi undervisningen i åk 9. Efter
att jag och Inger vidareutvecklat Kemibrickan och
kommit vidare med Markens kemi in i biologin har
Tidsbrickan fått en viktig roll att avsluta och knyta ihop biologin och kemin. Den ursprungliga
brickan innehöll inte alls lika mycket som den gör idag när mina elever jobbar med jordens
och livets utveckling. Från början innehöll brickan en bit stenkol, järn, syrgas, koldioxid,
saltvatten, sötvatten, sten med lav på, granit, kalksten med fossilt avtryck i, kotte, kvist från
lövträd, mossa, råolja, torv, fossil från tagghuding, blåstång, sädesax, ticka, försurat vatten,
blomma, fossilt dinosauriebajs, batteri och rostig spik (Mellgren, 1998; Pilebro Mellgren, 2010;
kommande). Idag finns det bla leksaksdinosaurier som elever haft med sig och skänkt, fler
grundämnen som eleverna känner igen från Kemibrickan, inplastade minneskort på olika
viktiga händelser i jordens och livets utveckling. Brickans innehåll styrs av de mål jag vill att
eleverna ska nå.
13
Mål med Tidsbrickan
Eleverna ska känna till, förstå och förklara följande:
- Några teorier om hur jorden en gång kan ha bildats.
- Hur jordskorpan har bildats och hur den förändras genom olika processer.
- Atmosfärens sammansättning och hur den har förändrats under jordens utveckling.
- Bergartscykeln, hur våra berg bildas och förändras
- Känna till några av de olika vetenskapliga teorierna för livets ursprung.
- Livets utveckling för växter och djur i havet och på land under jordens utveckling.
- Kontinentalplattornas rörelser och hur detta påverkar livet på jorden.
- Hur naturkatastrofer och klimatförändringar har drabbat jorden från urtid till nutid;
temperaturförändringar, istider, vulkaner, tsunamis, jordskred, översvämningar,
massdöd bland djur och växter och jämföra med de som diskuteras idag i
miljödebatten.
- Hur våra naturresurser har bildats som t ex olja och stenkol.
- Hur människan har utvecklats enligt evolutionsteorin.
Arbetet med Tidsbrickan
Arbetet sträcker sig över en 5 veckors lång period. Kemibrickan och Försurningsbrickan finns
med som en bas tillsammans med Markens kemi. Eleverna har ca 240 minuter No per vecka.
Tiden fördelas mellan genomgångar, filmer, arbete med brickan och enskilt
fördjupningsarbete. Själva grupparbetet kring brickan ligger på halvklasspass, övrig tid i
helklass.
Uppgiften till Tidsbrickan
Från Urtid till Nutid Arrangera och motivera
Tidsbrickans olika steg i undervisningen
Steg 1. Grupparbete, Tidsbrickan lämnas ut med tillhörande uppgift. Eleverna gör en hypotes
över jordens och livets utveckling genom att arrangera en tidsaxel. Grupperna
redovisar sin bricka och sin hypotes för varandra.
Steg 2. Jag fångar upp elevernas egna frågor som dyker upp under arbetets gång och
sammanställer de tillsammans med mina frågor som jag vill att de ska jobba vidare
med så att de når målen.
Steg 3. Enskild fördjupning kring frågorna jag sammanställt varvas med föreläsningar och
filmer.
Steg 4. Grupparbete, tidsbrickan med tillhörande uppgift. Eleverna får ändra, arrangera om,
motivera och dra slutsatser. Grupperna dokumenterar sin Tidsbricka.
Steg 5 Redovisning. Eleverna väljer själva hur de vill göra den slutliga redovisningen. Det
kan vara enskild gruppredovisning för mig kring brickan, inför klassen med
PowerPoint, salsskrivning i form av en uppsats.
14
Referenser
Ankardahl, S. (2004)
Kreativ NO, Baskemi. Ekelunds Förlag AB.
Ankardahl, S. (2004)
Kreativ NO, Försurning,. Ekelunds Förlag AB.
Kemikontoret. (1987).
Grundämnenas periodiska system. Kemifakta. Nr 4. Stockholm:
Kemikontorets Förlag AB.
Klett, E. (1984).
Periodic System of the Elements. Stuttgart: Schulbuchverlag.
Mellgren, I. (1995).
Utveckling och tillämpning av forskningsinriktade arbetssätt i
undervisningen. Delrapport 1: Vägen till forskningsinriktade arbetssätt i
kemi. (Pedagogisk rapport nr. 1995:18). Göteborg: Göteborgs universitet,
Institutionen för pedagogik.
Mellgren, I. (1998).
Utveckling och tillämpning av forskningsinriktade arbetssätt i
undervisningen. Delrapport 2: Perspektiv på pH. (Pedagogisk rapport nr.
1998:04). Göteborg: Göteborgs universitet, Institutionen för pedagogik.
Mellgren, I. (1997)
Perspektiv på pH. Tema VATTEN – VATTENVÅRD.
Metodhandledning. Järfälla: VetGirot AB
Mellgren, I. (1998).
RBI i kemi – BRICKAN. Järfälla: VetGirot AB.
Mellgren, I. & Ritzman, L. (2003). Brickan som resurs i undervisningen. Bi-lagan. Nr3, 10-11.
Paulsson, B. (1996 a).
Kemi Lpo för grundskolans senare del Bok 1. Båstad: Tefy förlag.
Paulsson, B. (1996 b).
Kemi Lpo för grundskolans senare del Bok 3. Båstad: Tefy förlag.
Pilebro Mellgren, I. (2010). Reflekterande undervisningsteknik och pedagogiska verktyg i hållbar
utveckling. Att utforma en Banbrytande Bricka – sättet att tänka, sättet
att arbeta.
Pilebro Mellgren, I. ( kommande). TRY a TRAY - a TOOL to TEST!
Time for teams in generating knowledge in science education
Utveckling och tillämpning av forskningsinriktade arbetssätt i
undervisningen. Delrapport 3: TILLÄMPNING I KEMI - Nästan allt är
salt. (Rapporter från institutionen för pedagogik, Göteborgs universitet)
15
Bilaga 1.
16
Bilaga 2.
17
Bilaga 3.
18
19
Furulidskolan
Vill du veta mer hör av dig till
Lisbeth Hallgren, 4-9 lärare ma/no
[email protected]
Tel: 0380-46320
Mobil: 070 6229114
Fax: 0380-46354
Adress:
Furulidskolan Aneby Kommun
Box 53
578 22 Aneby
20