Malmö högskola

Malmö högskola
Lärarutbildningen
NMS/Projektarbete
Katarina Hjorth
Ämnesområde
Arbetsområdet ”Energi” är det område jag kommer att behandla under min VFT-tid (v.9, 10,
11). Klassen, som är en NV1 läser detta avsnitt i Naturkunskap A.
Mål för arbetet utifrån läroplan, kursplan och lokal arbetsplan angående NK A
Läroplanen
I läroplanen finns ett tydligt miljöperspektiv. Där står att undervisningen skall ge eleverna
insikter så att de kan dels själva medverka till att hindra skadlig miljöpåverkan, dels skaffa sig
ett personligt förhållningssätt till de övergripande och globala miljöfrågorna. Undervisningen
bör belysa hur samhällets funktioner och vårt sätt att leva och arbeta kan anpassas för att
skapa hållbar utveckling .Lärarboken(2003) sid.49.
Kursplanen
I kursplanen för naturkunskap A står det som några mål att eleven skall- ha kunskap om
energiomvandlingar och energiformer samt begreppet energikvalitet,- kunna beskriva
naturliga kretslopp och av människan skapade materia - och energiflöden samt ha förståelse
av termodynamikens lagar, - kunna beskriva miljöproblem utifrån studieinriktningar och
aktivt delta i diskussioner om möjligheten att påverka utvecklingen, - ha kunskaper om
livsstilens betydelse för miljön och en hållbar ekologisk utveckling. www.skolverket.se
Lokala kursplanen
Den lokala kursplanen tar upp i stort sett samma som den generella kursplanen med vissa
förtydligande. Några är ”att kunna beskriva kretslopp som t.ex. vattnets, kolets naturliga
kretslopp”. ”Kunna beskriva och förstå hur det människan har skapat påverkar kretsloppen”.
”Veta huvuddragen om de största miljöproblemen, hur de kommer fram i vardagsperspektivet
och hur de skulle kunna lösas.” ”Kunna identifiera de miljöproblem som kan finnas inom den
egna studieinriktningen.” ”Kunna diskutera detta och förstå möjligheterna som varje individ
har att påverka detta.” Lokal kursplan Naturkunskap A NK1201 50p Pauliskolan.
Mitt mål
Med utgångspunkt från allt detta inser man att det är mycket som eleven skall ta till sig och få
begrepp om. Av egen erfarenhet och via vår kurslitteratur är det bättre att fokusera på
helheten än att förlora sig i detaljfrågor. Millar, Robin.Towards a science curriculum for
public understanding SSR,mar 1996,77(280)
Mitt mål utifrån de olika planerna är att eleven skall få en holistisk syn på jordens energiflöde
där eleven kan se sig själv som en del i detta flöde! Eleven skall också förstå sin möjlighet att
påverka energianvändandet i samhället.
Begreppsförståelse
Energin tar slut
Energi är för eleven (och många vuxna) ett abstrakt begrepp där man gärna ser energin som
något som förbrukas eller tar slut. Det är svårt att förstå att när energi används förbrukas den
inte utan omvandlas bara till en annan energiform. Det som förbrukas/minskas är ju istället
energins kvalitetsvärde (kvalitetsfaktor) eller arbetsförmåga. ”Allt går mot oordning entropin
ökar!” Andersson, Björn,(2001) kap 15 och Andersson,Björn,(1989)kap12.
För att kunna förstå och sätta sig in i samhällets miljöproblem angående energislöseriet och
kunna resonera om t.ex. val av alternativa energikällor är det viktigt att man har klart för sig
vissa begrepp som energiomvandling, energiformer och energikvalitet. Detta är inga lätta
begrepp och kräver mycket av både lärare och elev. Men inte förrän man får klart för sig
dessa begrepp kan man gå vidare och på ett konstruktivt sätt diskutera frågor som t.ex.
alternativa energikällor.
Helhetssyn
Det är också viktigt att få en helhetssyn på energiflödet. Ett problem för eleverna är att man
inte kan se energiflödet på jorden i en sammanhängande helhet från t.ex. solstrålen till bullen
du äter. Man har ofta olika fragmentariska bilder där biologins fotosyntes/cellandning,
fysikens strålningsbegrepp, och kemins aggregationsförlopp blir en naturvetenskaplig röra där
varje bit lever sitt eget liv.Andersson, Björn(1989)kap 12. Utmaningen är ju att få en
helhetsbild av detta så eleven kan tänka –tänk att denna bulle har solens strålningsenergi fixat
via fotosyntesen där kolet i bullen bands in som gas men nu är i fast form, den elektriska
energin i ugnen för att baka bullen gjorde att energikvaliteten sjönk och omvandlades till
värmeenergi och nu äter jag bullen som kommer att omvandlas till kemisk energi i min kropp
och via cellandning/förbränning återförs kolet till kretsloppet via utandningen och den
kemiska energin i kroppen omvandlas till mekanisk- och slutligen värmeenergi. Solstrålens
energi har via energiflödet på jorden möjliggjort att jag lever och kan röra mig!
Det centrala
Energi är ett stort område och med knappt om tid hinner man givetvis inte med så mycket
utan man får sålla i all information som finns och försöka fokusera på - vad är det centrala?
Vad skall eleven ha med sig i sin förståelse angående energi efter denna avslutad kurs.
Energibegreppet är svårt, Andersson, Björn,(2001)sid 69. även för många vuxna och med
tanke på att eleverna själva knappast har behövt tänka i termer som energiflöde ,entropi,
energikvalitet, potentiell/kinetisk energi osv. är det många nya begrepp och tankar för dem.
Det centrala är att få eleverna att ”se” energiflödet på jorden som en helhetsbild där alla
olika samhällsaktiviteter på jorden finns med.
Och att eleven förstår sin egen roll och möjlighet att påverka energianvändandet i samhället.
Inledning
Hur skall man nu börja så eleverna tycker att området energi, som nog anses som både
krångligt och tråkigt, känns som något spännande och intressant?
En ingång kan vara att ta något som är bekant för alla. Mat. Visa att energi från solen via
fotosyntesen är lagrad i en semla(visar konkret) och för skojs skull jämföra att det finns lika
mycket bunden energi i en semla som i 20 knäckebröd. Detta att solenergin har
”materialiserats” i semlan är ju verkligen ett exempel där man kopplar ett abstrakt innehåll
(energi) till en konkret(semlan) verklighet där alla elever kan känna sig delaktiga. Dimenäs,J
och Sträng Haraldsson, M(1996).sid 107.
Var står eleverna ? Hur mycket kan de? Att tillsammans göra en begreppskarta över
energiflödet på jorden kan vara ett bra sätt att hitta var klassens kunskapsnivå ligger. Då kan
alla elever vara med och bidra med sina kunskaper, antingen mycket eller lite. Och man kan
snabbt få en överblick var eleverna befinner sig kunskapsmässigt. Men vid ett sådant här
tillfälle finns det alltid en risk att bara de elever som är mest intresserade och talföra kommer
att yttra sig. Därför är det här viktigt att skapa en bra kommunikativ situation där alla vill
delta. Kanske kan de först sitta två och två och diskutera vad de tror. Därefter kan vi
tillsammans skissa upp en begreppskarta baserad på elevernas vardagsförståelse och den
faktiska naturvetenskapliga förklaringen. Dimenäs, J och Sträng Haraldsson, M,(1996)
Sid.119-127.Andersson Björn,(1989) kap 12. Den tillverkade begreppskartan skall följa med
som en röd tråd under hela tiden som grupparbetet pågår. Mats Areskoug har i sin bok
Miljöfysik, Energi och klimat (1999) en mycket bra bild på en begreppskart sid 15. Den visar
jorden i energiflödet från solen och energiomvandlingar. Jag kommer att ha denna som en
slags mall. En viss genomgång om energibegreppet kommer också att genomföras innan
grupparbetet startar.
Mystik
Börje Ekstig skriver på sid 202 följande om gravitationen –”jag menar att det är angeläget att
eleverna får del av denna känsla av något mysteriöst” Gravitationen liksom energi är något
abstrakt. Jag har själv alltid förundrats över många naturvetenskapliga fenomen och faktiskt
sett dem som just mystiska. Att man kan lyfta fram denna känsla som ett inslag i
undervisningen och att det till och med ingår i kursplanen i naturvetenskap för grundskolan
tycker jag var positivt.
Val av arbetsmetod och innehåll
Jag har till mitt förfogande två dubbellektioner två enkellektioner och ett laborationstillfälle.
Jag kommer att låta eleverna genomföra ett grupparbete som skall mynna ut i en poster.
Eleverna skall välja en energikälla att jobba med och ta fram svar på ett antal frågor angående
denna energikälla via läroboken, via Internet (NUTEK) i mediateket, uppslagsböcker och
dylikt på skolans bibliotek Den inhämtade fakta redovisas sen på en poster som alla elever
kan ta del av. En diskussion om för – och nackdelar med de olika energikällorna skall också
hinnas med under redovisningstillfället.
Slutligen skall alla grupper ha tänkt ut ett sätt hur de aktivt kan bidra med att minska
energiförbrukningen hemma och/eller på skolan.
Grupparbete
Varför har jag valt ett grupparbete och varför skall det presenteras i form av en poster?
Jag menar att det är viktigt att eleverna vågar diskutera sina egna föreställningar och också
hör sina kamraters uppfattning om olika fenomen. I ett grupparbete känner sig eleverna ofta
mer trygga och vågar säga vad de tänker och tycker jämfört med i helklass. Tillsammans med
gruppen hittar de fakta som kanske ersätter den egna föreställningen.
Vinsten med grupparbetet är att detta kan kommuniceras hit och dit med sina
gruppmedlemmar och på så sätt kan en djupare förståelse uppnås. Pettersson,Birgitta(2004)
Kommunikativa situationer i NO-undervisningen.
Eleverna får själva välja med vem/vilka de vill jobba tillsammans med. Eftersom jag inte
känner eleverna så bra anser jag att jag i detta skede inte kan göra en bättre indelning jämfört
med den de själva gör.
Mitt mål är ju att de ska få förståelse för energiflödet på jorden och deras egen del i detta.
Därför är det mindre viktigt att alla eleverna inte blir lika insatta i alla de olika energikällor
som finns. I princip blir de ju duktiga på sitt eget område men tar kanske inte till sig lika
mycket från de andras arbeten. Men huvuddragen i energiflödet är ju detsamma så jag anser
att om eleven uppnår den förståelsen kan man lätt överföra den till en annan
energikälla.(kärnkraften är lite speciell då solenergin inte driver denna process)
Redovisning för eller emot
Vid redovisningstillfället har jag tänkt att de ska välja om de är för eller emot sin energikälla.
Med egna argument skall de få prata för eller emot sin ”vara”. Detta kan vara ett sätt för
eleven att se sin egen värdering och kanske se vad som ligger bakom denna åsikt. Dimenäs,J,
Sträng Haraldsson, M (1996) .s.153-157.. Kanske är några för eller emot kärnkraft Det är
viktigt ur demokratisk synpunkt att se att alla har rätt till en egen åsikt. Och att man kanske
kan ändra åsikt och få någon att ändra åsikt med väl underbyggda argument.
Etnicitet
Eftersom klassen är en mycket svag klass och där i princip 100% är invandrare kan språket
ofta utgöra ett hinder. Att redovisa ett avsnitt med en poster och en gemensam diskussion
jämfört med ett skriftligt prov kan vara en lättnad för en del. De som har svårt att skriftligt
uttrycka sig kan här få en chans att visa sig. Den konstnärliga sidan som layout och bilder på
postern är också ett område som lyfts fram här och som inte finns med vid ett traditionellt
prov. Eftersom flera har svårt att sitta still och lyssna aktivt kan denna form där man inte är
låst vid sin skolbänk passa.
Kreativitet
Många ungdomar är ju duktiga på datorer, här kan kanske någon briljera om inte annat så över
sin lärare. Enligt Suggetopedin tankar bör man aktivera mer än bara det lingvistiska och
logisk-matematiska centrat som man ofta gör i vanlig undervisning. Ekborg&Ekborg(2000)
Suggestopedi. Enligt Howard Gardner besitter människan sju olika intelligenser. Endast två
av dessa utnyttjar vi alltså inom den ”klassiska” undervisningen. Jag tänker mig att
åtminstone ytterligare två av Gardners sju intelligenser kommer att tränas/användas. Jag
tänker då på den konstnärliga ,spatiala intelligensen(skapa postern) och den interpersonella
intelligensen (i ett grupparbete tränas man att umgås och samarbeta med andra.)
Exempel på några övningar, experiment och aktiviteter
Övningar
Några av de frågor som eleverna skall ta reda på angående den energikälla de valt:
Varifrån kommer energin i energikällan ursprungligen?
Hur går det till när energin utvinns ur energikällan och vilka energiomvandlingar sker?
Vilka effekter får utnyttjandet av energikällan för miljön?
Hur stor del av den energin vi använder i Sverige idag kommer från energikällan och jämför
det med världens förbrukning av denna energikälla?
Aktiviteter
Besöka skolan bibliotek, jobba i skolans mediatek och söka information på Internet. Tillverka
en poster ,klippa, klistra, rita, skriva osv.
Experiment
Laborationen kommer att handla om energiomvandlingar.
Olika stationer kommer att arrangeras där eleverna två och två går runt och experimenterar.
Småförsöken kan se ut på följande sätt:
Vindkraftverk
Sätt på voltmetern med knappen baktill. Koppla propellern till voltmetern. Blås på propellern.
Vilka energiomvandlingar?
Tänk dig att du istället för att driva propellern genom att blåsa på den skulle vilja driva den
med solstrålning. Vilka energiformer skulle flöda genom systemet om vi valde att driva den
med en solcell?
Frihetsgrader
De flesta av småförsöken har en frihetsgrad. Både problemställningen och utförandet är givet.
Det ät rätt många småförsök som presenteras under labbtillfället (ca15st). Eftersom
energibegreppet är ett svårt område kan det kanske vara motiverat med ett upplägg där samma
tankeprocess upprepas gång efter gång i de olika försöken. Men en tanke som jag har är att
öka på frihetgraden på några av småförsöken till åtminstone två och samtidigt minska ner det
totala antalet småförsök. Ofta kräver fler frihetsgrader också mer tid. Försöket ovan kunde
t.ex. se ut på följande sätt. Du ser en propeller framför dig. Hur skall du få den att snurra?
Ange alla de energiformer du kommer på.
I litteratur som t.ex. Andersson Björn(1989 )kap13 och Dimenäs,J och Sträng
Haraldsson,M(1996) sid148 anser man att det är positivt för elevens lärande med många
frihetsgrader. Men Sjöberg ,S (1998) kap11 och Watson visar att många undersökningar både
ifrågasätter det praktiska experimenterandet och eleven som forskare som ett sätt att få
eleverna att förstå naturvetenskapliga fenomen. Detta gjorde mig en aning konfunderad efter
som jag själv ser den laborativa delen i undervisningen som viktig. Jag tror det är ytterst
viktigt att eleverna har erhållit en viss naturvetenskaplig förståelse och vet vad de ska
undersöka före laborationstillfället. Jag har själv haft mest nytta av de laborationer där jag
under labbtillfället har kunnat tänka kritiskt och också förstått vad vi skulle ”se”. Många
gånger utför man ”någonting” och kanske inte förrän vid labbrapportens skrivande klarnar
det. Annars kan det bli som Rosalinda Driver uttryckte angående öppna experiment att ”de
gör och de gör – men ingenting förstår”. Eftersom Laborationstillfället ligger sist är ju
chanserna stora att eleverna har erhållit en naturvetenskaplig förståelse under arbetets gång
och kan utföra laborationen på ett kritiskt och reflekterande sätt.
Val av läromedel
Eftersom de har en lärobok i Naturkunskap med ett kapitel som handlar om energi används
denna. Skolans bibliotek har en hel del böcker och uppslagsverk som kommer att användas
samt datasökning på Internet t.ex. NUTEK.
Svårigheter
Vad kan eleverna förmodas uppleva som svårigheter? Jag tror att själva tankeprocessen där
de måste omvärdera sin vardagsuppfattning om energi och vad energi är upplevs som svår.
Här är det viktigt att läraren fångar upp dessa signaler och gång på gång under arbetes gång
pratar och diskuterar i de nya termerna angående vad energi och energibegreppet står för.
Begreppskartan över energiflödet på jorden används hela tiden för att förankra den
vetenskapliga tankegången.
Självklart uppstår säkert andra mer praktiska problem som man får lösa under tidens gång. Vi
får väl se. Jag vet t.ex. inte hur vana de är vid grupparbete. Men jag tänker vara med dem
under större delen av tiden som t.ex. på biblioteket och i datasalen. Jag får anpassa
frihetsgraden lite efter hur det går. Att föra loggbok under tiden är ett sätt att se om arbetet går
framåt men i det här fallet är det för kort tid för det tycker jag.
Bedömning
Jag har utgått från de betygskriterier som skolverket har gett ut för Naturkunskap A samt de
betygskriterier som Pauliskolan har konkretiserat för området energi.
Det skall framgå vid redovisningen att gruppen har diskuterat begreppen energi,
energiomvandling och energiflöden. Frågorna som lämnats ut som underlag till grupparbetet
skall vara besvarade för att erhålla godkänt. Detta kan ske under arbetets gång, via postern
eller med ett kompletterande skriftligt/muntligt svar. För ett högre betyg skall eleven kunna
diskutera konsekvenserna av olika agerande och vad det kan få för effekter för individen och
samhället. Ytterligare plus är om eleven kan tänka och resonera utifrån energibegreppen och
kritiskt bedöma olika slutsatsers rimlighet eller orimlighet. Hur postern är utformad väger
också in. Hur når det budskapet de vill få fram mottagaren? Tydlighet ,relevans, bilder, layout
mm visar hur genomarbetad presentationen av postern är.
Anders Jönsson, doktorand på Mah visade under sin lektion hos oss en bedömningsmatris där
man spaltade upp olika poster som man ville bedöma. Till hjälp för min bedömning av detta
grupparbete tänker jag därför göra en sådan matris.