Lärarhandledning. Livets motor! Bakgrund Att skriva och även hur man skriver har visat sig betydelsefullt för att utvecklas inom naturvetenskap. För en översikt se Geijerstam (2007). Traditionellt koncentreras mer på textens innehåll än dess form i naturvetenskaplig undervisning och ämnesinnehållet bearbetas oftast muntligt. I naturvetenskapliga ämnen består skivandet ofta av korta svar på frågor eller begreppsdefinitioner. Marin (1993) menar att om inte elever får koppla sin förståelse av begrepp på ett mer övergripande sätt så hindras eleven att utveckla en vetenskaplig förståelse av världen. Ett par modeller har enligt Geijerstam visat sig givande för att arbete med skrivande i naturvetenskap. Till exempel har arbete med modellen "att skriva för att lära" visat att skrivandet gör kunskapen mer konkret och att ämneskunskaperna kan läras in under själva skrivprocessen. Även dagboksliknande skrivande och loggböcker har visat sig spela en viktig roll för att utveckla personlig förståelse av vetenskap. (se Geijerstam 2007) Uppgift 1 Avsikten med startsidans text och uppgift 1 är att eleven själv ska fundera kring vad hon/han kan om fotosyntesen innan eleven läser vidare och sätter in sitt kunnande och erfarenheter i ett sammanhang. Texten i form av en ”mindmap” ska eleven spara och återvända till i slutet av arbetsmaterialet för att reflektera över vilka aspekter av fotosyntesen som har utvecklats. Uppgift 2 På sidan ”Varför lagar växter mat?” ska eleven själv eller tillsammans med någon annan läsa mer om fotosyntesen och växtnäring för att förbereda sig för uppgift 2. I uppgift 2 ska elever tillsammans utbyta erfarenheter genom att svara på två frågor. Om eleverna är osäkra på svarsalternativen i frågorna ska läraren hjälpa till. För fråga 1 är svarsalternativ b rätt och i fråga 2 är svarsalternativ a rätt. Syftet är att eleverna här ska bearbeta egna och gemensamma erfarenheter för att hitta ett svar på frågor som fokuserar på vanliga svårigheter med fotosyntesen. Genom att knyta an till elevernas tidigare erfarenheter och föreställningar kan lärandet underlättas. Det är väl känt att elever (och även vuxna) har svårigheter att förstå att växternas biomassa (i torrvikt) i huvudsak byggs upp av koldioxiden i luften. Ett problem är att man inte tänker sig att en osynlig gas består av materia. Av den anledningen blir det svårt att förstå att växterna kan använda koldioxid för att bygga upp biomassan. En annat vanligt problem är att förstå att växterna bygger sin egen ”mat”, d v s föreningar som används som byggstenar och som även används för att förbrännas i cellandningen för att ge energi. Uppgift 3 Syftet med uppgift 3 är att utmana elevernas tankar om växternas näringsupptag. Om det finns köttätande växter så gör väl växterna inte sin egen ”mat”? Syftet med att skriva en essä, en kort berättelse där informationen ges på ett personligt sätt, är även att ge eleven möjlighet att träna medvetenheten om olika genrer i naturvetenskap. Syftet med en essäberättelse skiljer sig t ex från en laborationsrapport. Här finns möjlighet för läraren att lyfta fram olika sätt att skriva naturvetenskapliga texter utifrån vilket syfte texten har. Genom att rikta texten i uppgift 3 till en specifik målgrupp tränas skrivaren även i ett funktionellt skrivande, d v s skriva för att möta en läsare i texten och skapa kommunikation. Ett funktionellt skrivande skiljer sig från ett formellt skrivande där man skriver för att visa upp ”att man kan något”. Inför uppgift 3 eleverna får information om växterna behöver solljus och näringsämnen från omgivningen för att bygga sin mat, t ex C i form av koldioxid, O i form av koldioxid, H i form av vatten, N i form av t ex nitratjoner osv. Näringsämnena används för att bygga växtens ”mat”. I vissa miljöer är det mineralfattigt och då kan växterna få extra tillskott av viktiga näringsämnen från marken, t ex kväve, genom att fånga insekter. Uppgift 4 och 5 I uppgift 4 och 5 ges möjlighet att uppleva vad som sker i fotosyntesen på olika sätt. Vissa elever kanske lättast förstår vad som händer i fotosyntesen genom att titta på en formel. Andra elever behöver fler sinnen för att förstå ett osynligt händelseförlopp. Olika uttrycksformer integreras i varandra. I uppgift 4 kan man använda atommodeller som ofta finns på skolorna. Man kan även använda legobitar eller andra sätt att illustrera olika atomslag. Det kan finnas en fördel att använda olika typer av modeller för att eleverna verkligen ska förstå att det är modeller. Det är t ex en vanlig missuppfattning att svavelatomer är gula, troligen på grund av att svavelatomer oftast illustreras som en gul kula i modeller. Man ska försöka vara observant så att inte, i vetenskaplig mening, nya, felaktiga uppfattningar byggs upp när man använder modellerna. I uppgift 5 ska fotosyntesen illustreras i ett dramaspel. För att man ska kunna använda nedan fotosyntesformel behövs 36 elever plus 1 elev som är solljus. Detta kan vara svårt att genomföra praktiskt. 6 CO2 + 6 H2O + ljusenergi C6H12O6 + 6O2 I klassen kan man därför utgå från följande förenklade fotosyntesformel. CO2 + H2O + ljusenergi CH2O + O2 Kom ihåg att det är viktigt att balansera formeln om du planerar aktiviteten för fler sockerenheter. 2 CO2 + 2 H2O + ljusenergi 2 CH2O + 2 O2 osv En utförligare beskrivning av hur ett dramaspel om fotosyntesen kan genomföras beskrivs av Carlsson ( 2003). Uppgift 6 Här ska eleven svara på några frågor med egna ord. Syftet är att eleven tränar sin förmåga att själv formulera sig kring ett naturvetenskapligt fenomen. Uppgiften kan även ses som en formativ utvärdering, en utvärdering under arbetets gång. Har den enskilde eleven förstått vad som händer i stora drag i fotosyntesen och vad sockret som bildas ska användas till? Ge eleven respons! Uppgift 7 I uppgiften ska eleverna diskutera frågor i grupp och syftet är att eventuella skillnader i uppfattningar och erfarenheter ska tas tillvara. Tänk på att be eleverna utveckla sina svar. Om man tittar på frågorna i uppgiften är det inte självklart vad som är det rätta svaret. Vi kan titta på de två första frågorna här nedan: a. Varifrån kommer växters byggstenar? b. Varifrån kommer djurs byggstenar? Det är förstås korrekt att svara att växterna gör sina egna byggstenar ”mat” på fråga a. Försök dock att få eleverna att utveckla sina svar så att man förstår att koldioxid, vatten, mineraler och solenergi används. På motsvarande sätt kan man ge flera korrekta svar på frågan b. Varifrån kommer djurs byggstenar? Det är riktigt att svara att; Djuren måste äta andra organismer. Försök att få eleverna att utveckla svaret. Djuren kan inte bygga egna byggstenar av koldioxid och vatten. Det blir alltså riktigt att påstå att; Ursprungligen kommer huvuddelen av materian i byggstenarna från koldioxid och vatten i växternas primärproduktion. I anknytning till uppgiften kan läraren diskutera cellandningens betydelse hos växter och djur. Det är en vanlig missuppfattning att växter inte har cellandning och i alla fall inte under dagen. Det är viktigt att lyfta upp att växter likväl som djur har cellandning båda dag och natt. Uppgift 8 I uppgift 8 ska eleverna göra en essä för elever i årskurs 9. Berättelsen ska handla om hur växter och djur får byggstenar och energi och vad byggstenarna och energin används till. Syftet är dels att bearbeta fakta i föregående uppgift med text och bild, dels att öva textmedvetenhet. Eleven ska träna sitt funktionella skrivande i en text med en reell mottagare. Eleven ska träna att se syftet med olika texter. Uppgift 9 I uppgiften ska eleverna i grupp bearbeta den teori som gåtts igenom angående växternas betydelse som producenter. Syftet är att skilda meningar kommer upp till ytan och tas till vara i en diskussion. Djuren på bilderna är valda så att abstraktionsnivån ökar i de tre första exemplen. Kaninen är en växtätare, björnen äter både växter och djur och delfinen äter fisk. I det sista exemplet har vi människor och hönor som både äter animalisk och vegetabilisk föda. Begreppet producent kan med fördel tas upp till diskussion i samband med denna uppgift. Notera att en vanlig missuppfattning i ett naturvetenskapligt sammanhang är att producenter uppfattas som någon som producerar något, t ex producerar mat åt oss människor. Används den betydelsen i ett ekologiskt sammanhang så uppfattas t ex en ko felaktigt som en producent. Uppgift 10 I uppgiften ska eleven öva sin textmedvetenhet genom att skriva en ”övertalande text”. Eleven får själv välja en vanlig missuppfattning som berör något i det aktuella arbetsmaterialet och formulera om uppfattningen som ett påstående, t ex Växters biomasseökning (i torrvikt) består främst av mineraler från jorden eller Primärproducenter är alla som producerar kött. Uppgiften görs i par. Varje person skriver var sitt felaktigt påstående. Utifrån påståendet ska den andra eleven försöka formulera en text som övertalar om att påståendet är fel, genom att diskutera olika aspekter. Läraren kan sedan leda en gemensam diskussion genom att lyfta fram olika påståenden och ”övertygande texter”. Uppgift 11 Syftet med uppgiften är dels att eleven enskilt ska fundera på vilka aspekter om fotosyntesen som den har utvecklat sitt kunnande kring. Dels är syftet att synliggöra så många olika aspekter som möjligt där kunnandet har ökat inom gruppen. Läraren bör därför göra en sammanfattning av texterna som kommit in och leda en diskussion om vilka aspekter om fotosyntesen som har bearbetats i materialet och som kunskap har vidareutvecklats kring. Ytterligare ett syfte är att eleven själv ska reflektera över sitt lärande. Du som lärare kan hjälpa eleverna genom att styra uppgiften mot följande frågor: Vilka strategier finns det för att stimulera sitt lärande? Kan eleven själv stimulera sitt lärande? Kan man ha en plan för hur man ska stimulera sitt lärande och utvärdera sitt lärande?