Studieprodukt biologi: De levende organismer og den omgivende natur Efterår 2009

Transkript

1 1

2 Indholdsfortegnelse INDLEDNING 3 TEORI 3 VANDETS KREDSLØB 4 FOTOSYNTESE 5 RESPIRATION 5 FØDEKÆDEN I DEN SUNDE SØ 6 DEN OLIGOTROFE OG EUTROFE SØ 6 SØENS PH-VÆRDI 7 BESTEMMELSE AF TO FORSKELLIGE SØTYPER 8 FOSFORKREDSLØBET I SØEN (P-KREDSLØB) 8 NITROGENKREDSLØBET I SØEN (N-KREDSLØBET): 9 DEN DIDAKTISKE RELATIONSMODEL 11 FORUDSÆTNINGER 11 MÅL 11 RAMMEFAKTORER 12 INDHOLD 12 LÆRERPROCESSEN 13 EVALUERING 14 DIDAKTISKE OVERVEJELSER/DISKUSSION 14 LITTERATURLISTE 18 BILAG 19 BILAG 1 19 BILAG 2 20 BILAG

3 BILAG 4 22 BILAG 5 22 Indledning Vi har i vores rapport valgt at beskæftige os med vandets kredsløb som overemne, og herunder med fokus på forholdene i forskellige søtyper og herunder gøre eleverne opmærksomme på konsekvenserne for økosystemet i en forurenet sø. I teoridelen vil vi kort redegøre for teorien for vandets kredsløb, og herefter gå mere i dybden med hvad der kendetegner henholdsvis den oligotrofe og den eutrofe sø, og gennemgå de forskellige observationer og undersøgelsesmetoder som bruges ved bestemmelsen af søens type. Under vores didaktiske overvejelser tager vi udgangspunkt i den didaktiske relationsmodel og tilrettelægger et undervisningsforløb inden for emnet, hvor der fokuseres på at koble teoretisk viden med praktisk arbejde i form af undersøgelser. Ved at få et kendskab til søens økologi, herunder fotosyntese, respiration og fødekæden, får eleverne en grundlæggende indsigt i, hvordan vores omkringværende miljø hænger sammen og at alt er afhængigt af visse faktorer. Opmærksomheden og arbejdet med forskellene på en ren sø og en forurenet sø, håber vi vil opfordre eleverne til handlekompetence i forhold til hele miljøproblematikken. Et af de væsentligste mål i vores opgave er, at eleverne lærer at tage ansvar omkring naturen og miljøet. Problemformulering: Hvordan kan vi i et forløb om vandets kredsløb og vandforurening i biologiundervisningen skabe en undervisning, hvor eleverne udvikler handlekompetence i forhold til at tage vare på naturen? Teori 3

4 I teoriafsnittet vil vi, som i undervisningsforløbet tage udgangspunkt i vandets kredsløb, da man med kendskab til dette kredsløb nemmere forstår, hvordan forurenings påvirkning af et af elementerne i kredsløbet kan have betydning for større dele af kredsløbet. Vandets kredsløb Vandet udgør ca. ¾ af jordens overflade og er en vigtig kilde til liv. Vandet er aldrig i ro, men bevæger sig i et kredsløb, der hele tiden gentager sig, som vist nedenfor. 1 Vandet vil pga. solens varme fordampe fra vandoverfladen i fx havet eller søer, men der vil også ske en fordampning fra planternes blade. Det er forskelligt, hvor meget vanddamp luften indeholder, men der vil altid være vanddamp til stede. Vanddampen stiger opad, indtil den kommer op, hvor luften bliver koldere. Den kolde luft får vanddampen til at fortætte sig til skyer, 1 4

5 da vandpartiklerne bliver til små dråber eller iskrystaller, der slutter sig sammen med flere af sine lag, indtil de bliver store, at luften ikke længere kan holde dem oppe og de bliver så til nedbør. Nedbøren indgår herefter på forskellig vis i vandets kredsløb. Noget fordamper igen fra overfladen, eller bliver optaget af blade hvorefter det fordamper. Det der ikke fordamper fra jordoverfalden vil sive ud i fx havet eller søerne, eller trække ned gennem jorden til grundvandet. Planterne optager som sagt en del af vandet og det der ikke igen fordamper fra planterne vil indgå i plantens vækst. Vandet indgår i planternes fotosyntese og er igennem disse processer med til at opbygge plantens bestanddele. Det vand der ender i grundvandet kan med tiden strømme ud i havet eller i de danske søer. Derved sluttes ringen i kredsløbet. Fotosyntese Ved at måle sigtedybden i en sø vha. en secchi-skive, kan man bestemme, hvor langt solens lys trænger ned i vandet og på denne måde bestemme, i hvor stor grad der foregår fotosyntese i søen. Op til den dobbelte dybde af sigtedybden foregår der fotosyntese. Fotosyntese er den proces der sker, når planterne vha. lys og vand omdanner det uorganiske stof, kuldioxid, til organisk stof og ilt. Planterne får derfor en vigtig position i betydningen for livsgrundlaget for andre organismer på jorden, fordi vi alle er afhængige af ilt. Fotosyntesen ligning (i dette tilfælde dannelse af det organiske stof glukose): 6CO 2 + 6H 2 O + lys C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Ved fotosyntesen genbruger planterne affaldsstofferne fra de sekundære producenter. Respiration Respirationen er en forbrændingsproces af næringsstoffer i cellerne, hvortil der kræves ilt og på ny dannes energi (ATP), kuldioxid og vand. C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O + ATP Respirationen foregår så de levende organismer kan udnytte energien i de organiske stoffer. Processen foregår i cellernes mitocondrier og der sker et stort varmetab under respirationen. Nedbrydere som bakterier og svampe nedbryder gennem respiration de døde organismer og ved denne proces frigives nye næringssalte, som de sekundære producenter igen kan få glæde af. På 5

6 denne måde går hele systemet i ring og er afhængig af de forskellige led i kredsløbet og fødekæden. Fødekæden i den sunde sø Fødekæden i en sø vil være repræsenteret ved: Primærproducenterne: Vandplanter og alger, fx kant og bundplanter, som genbruger affaldsstofferne fra sekundærproducenterne. Sekundærproducenterne: Herunder zooplankton fx dafnier og vandlopper, som æder alger og planter. Fredfisk som også lever af ovenstående. Rovfisk tit repræsenteret ved brasen, ørred og aborre, som lever af zooplankton og småfisk. Fugle og ænder, som lever af fiskene. Nedbryderne; svampe og bakterier, som sørger for at fødekæden kører i ring, idet de nedbryder døde fisk og planter og omsætter dem til næringssalte til glæde for de eksisterende fisk og planter. I en sund ren sø vil der være en harmonisk balance mellem bestanddelen af organismer og dyrene i de forskellige led i fødekæden. Hvis der ikke er en naturlig balance i søen, fx som i den forurenede sø, pga. tilførslen af næringsstoffer, vil den naturlige balance ødelægges og enkelte led i fødekæden vil blive mere dominerende og andre vil forsvinde helt, grundet de ændrede forhold. Dette uddybes senere i beskrivelsen af den eutrofe sø. Den oligotrofe og eutrofe sø 2 Den oligotrofe sø Oligotrof er betegnelsen for en ren sø, hvor sigtedybden er høj. Dvs. op til 11 meter: Ren næringsfattig sø: 3,5-11 m Ren næringsrig sø: 2-5 m Forurenet næringsrig sø: 0,1-2 m Spildevand: få centimeter 3 Den oligotrofe sø ligger som regel i områder med uberørt skov, hede eller enge og oftest isoleret med kun små tilløb fra andre søer eller vandløb. Grundet den begrænsede mængde af næringssalte i søen, er algevæksten ikke større end den hurtigt kan nedbrydes af svampe og 2 Rasmussen, 2007, ss og

7 bakterier, derfor er bestanden af sekundærproducenter, insekter og fredfisk samt bestanden af større rovfisk også begrænset. Kendetegnet ved den oligotrofe sø er altså, at der er flere forskellige arter, men færre individer. Iltindholdet i vandet i den oligotrofe sø er højt, fordi fotosyntesen kan fungere helt ned på store dybder. Den eutrofe sø Ved en eutrof sø forstås en sø, der er domineret af næringssalte og alger, søen betegnes også som forurenet. Hvis næringstilførslen til en sø er stor, siger man at søen er eutrof. Denne tilførsel af næringssalte sker som udgangspunkt ved tilstrømninger fra mindre vandløb, regnvand og grundvand, men her skal det understreges at disse tilløb ikke er just positive, idet de ofte medbringer pesticider fra landmændenes gødning og vores eget spildevandsudslip. Som følge af et højt næringsindhold i den eutrofe sø forhøjes algevæksten, idet algerne udnytter næringssaltene og når algevæksten er større vil bestanddelen af søens sekundærproducenter også stige, hvilket i sidste ende giver flere fisk i søen. I foråret er algeformeringen langt hurtigere end formeringen blandt zooplankton, insekter og fisk, hvilket medfører et større algeoverskud i søen. Problemet i den eutrofe sø er, at der er for meget føde til, at der kan bibeholdes en balance blandt de forskellige led i fødekæden. Overfloden af algerne, betyder at de overskydende alger, vil synke til bunden når de dør, hvorefter svampe og bakterier starter en nedbrydning af algerne ved hjælp af ilt. Den eutrofe sø er derfor særligt kendetegnet ved sit grumsede og nærmest grønne vand, hvor sigtedybden ikke når langt under vandets overflade. Den korte sigtedybde forhindrer at fotosyntese kan foregå i de mellemliggende og dybe vandlag i søen, hvilket også betyder, at der i den stærkt eutrofe sø ikke gror vandplanter på bunden. Hvis søen er dyb og har et springlag, som forhindrer cirkulation af ilt til de nedre vandlag, vil nedbrydelsen af alger vha. svampe og bakterier foregå langsommere og det vil foregå anaerobt nærmere betegnet vha. gæringsprocesser. Når det organiske materiale bliver nedbrudt ved gæringsprocesser bliver der produceret slam og bundgasser. Bundforholdene i en så svær eutrof sø kaldes anaerobe. Insekter, planter og fisk er afskåret fra at leve i et anaerobt miljø, da der ikke er ilt til stede. Iltindholdet i den eutrofe sø er derfor også lavere end i den oligotrofe sø. Søens ph-værdi ph-værdien i en sø afhænger af søens indhold af kulstoffer. Ved planternes respiration dannes der CO 2, som er en svag syre, som tiltrækker H + ioner. Omvendt forbruges CO 2 igen ved planternes fotosyntese. Ved kraftig respiration falder ph-værdien og ved kraftig fotosyntese stiger vandets ph- 7

8 værdi. Idet fotosyntesen kun foregår om dagen ved sollys, vil ph-værdien i den samme sø ændre sig fra dag til nat. ph-værdien vil altså være højest (mest sur) i den eutrofe sø pga. det højere indhold af kulstof og andre næringssalte, som også forårsager et lavere iltindhold. Bestemmelse af to forskellige søtyper Når man skal bestemme hvorvidt en sø er oligotrof eller eutrof, gennemgås en række undersøgelser af søen. Der indsamles vandprøver fra bund og overflade og yderligere indsamles flora og fauna. Derudover måles sigtedybde, indholdet af næringssalte, temperatur og ph-værdi i vandet. Ud fra resultaterne kan søtypen bestemmes. Fosforkredsløbet i søen (P-kredsløb) Fosfor er et grundstof hvis navn stammer fra det græske ord phosphoros der betyder lysbringer. Fosfor findes i forskellige former, bl.a. kan man bruge hvidt fosfor, som et kemisk våben der nærmest brænder ofrenes hud af. Men i naturen findes fosfor i en anden form, nemlig fosfat PO 4 3. PO 4 3- er en ion der kan binde sig både organisk og uorganisk, som det ses af figur 1. Fosfat bliver optaget fra vandet af planterne, planten ædes af en herbivoer, fosfatet indgår i plantevævet hos planten og hos det planteædende dyr i dets DNA eller knogler. Rent faktisk er fosfor vigtig, da det netop indgår i vigtige dele af livets processer, nemlig ATP og DNA. Først når dyret dør, bliver ringen sluttet idet dyret bliver nedbrudt af bakterier, hvorved fosfatet igen bliver frigivet til vandet og på ny kan blive optaget af en plante osv. Vandplanten optager som regel fosfat gennem rødderne ved diffusion, da koncentrationen af fosfat er mere koncentreret i søbunden, hvorfor det ikke kan betale sig at optage fosfat gennem via bladene, hvor vandplanten bl.a. optager opløst CO 2. 4 Et andet sted fosfatet kan bindes er på søbunden, hvor det lagres som et tungtopløseligt salt, hvorfra det kan frigives når nødvendigt. Søbunden har, når det er optimalt, en ligevægt mellem bundet og frigjort fosfat, herved bliver plantemængden den samme fra år til år. Af forskellige påvirkninger af fosfat balancen findes der nedfaldne blade fra omkringliggende skov, som tilfører søen fosfat, men når fiskeren fanger fisk i søen og tager dem med hjem til middagsbordet fratages søen fosfat. Diverse fiskespisende fugle, såsom fiskehejre, isfugl, skarv osv. fjerner ligesom fiskeren fosfat fra søen Rasmussen, 2007, s. 37 8

9 6 Nitrogenkredsløbet i søen (N-kredsløbet): Nitrogenkredsløbet er beskrevet ud fra en eutrof sø, da nitrogenfiksering og denitrifikation sker i et meget lille omfang i oligotrofe søer. Nitrogen indgår i vigtige stoffer som protein, DNA og ATP. Nitrogen findes i naturen i mange forskellige former med vidt forskellige formål. Planterne optager nitrat fra vandet og lader det indgå i deres molekyler hvor det findes som protein eller DNA og kaldes for organisk-n i stedet for nitrat. Et dyr spiser planten, men nitrogen forbliver på organisk form. Når dyret dør bliver det nedbrudt af bakterier og herved bliver ammonium (NH + 4 ) tilbage, og som det ses af den kemiske formel indeholder ammonium nitrogen. Der er sket en mineralisering af kvælstofholdigt organisk stof (dyret), hvorved ammonium er blevet frigivet og kan omdannes til nitrat eller optages af planter. Ammoniums omdannelse til nitrat sker ved at nitrificerende bakterier 7 udnytter, at ammonium har energirige bindinger der når disse forbrændes (ved respiration) bliver omdannet til nitrat. Der kommer energi ud af forbrændingen og denne energi bruges til denne proces Energi (ATP) + 6CO 2 + 6H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Denne proces kendes fra fotosyntesen, men her foregår processen uden lys. Disse bakterier er kemoautotrofe, hvilket i store træk vil sige, at de er selvnærende og får energi ved at ilte uorganisk stof. Nitrat bliver, som før nævnt, affaldsstof af denne proces, og bruges igen af planterne. I en oligotrof sø kommer nitraten blot ned til bundens planter, men i en eutrof sø er historien en anden. I den eutrofe sø er det algerne der nyder godt af den frie nitrat der flyder rundt i vandet. Det nitrat der diffunderer ned på bunden i det anaerobe miljø bliver omdannet til frit nitrogen og 6 Rasmussen, 2007, s Bakterier der kan udføre nitrifikation. Nitrifikation er omdannelsen fra ammoniak til nitrit og nitrit til nitrat. 9

10 benævnes denitrifikation. Denne proces gør, at nitrogen tabes fra nitrogenkredsløbet, dette er umiddelbart godt eftersom kredsløbet så sættes i stå og der er derfor ikke så meget nitrat til rådighed for algerne. Men selvom der sker denne denitrifikation så betyder det ikke, at søen forvandler sig til en oligotrof sø. Dette skyldes at der i en eutrof sø både er tilført fosfor og nitrat og der findes organismer der har specialiseret sig i at leve uden nitrat, nemlig blågrønalgerne. Blågrønalgerne har den egenskab, at de kan binde nitrogen fra luften, denne proces hedder nitrogenfiksering. Det eneste blågrønalgerne behøverer fosfat og temperaturer over 20 grader celsius. Nitratmangel opstår i de eutrofe søer i sensommeren og fænomenet vandblomst opstår, dvs. blågrønalgerne blomstrer i hobetal. Denne tilførsel af næringssalte er naturlig, men desværre også menneskeskabt. Faktisk tilføres alle økosystemer en lille mængde nitrat og ammoniak når det lyner. Af de menneskeskabte tilførsler hører ammoniakfordampning fra landmandens gylletank, spildevandsudledning og dræning af marker. 8 8 Rasmussen, 2007, ss

11 Den didaktiske relationsmodel Den didaktiske relationsmodel er en model til kritisk analyse og forståelse af undervisning og læring. 9 Vi tager udgangspunkt i den didaktiske relationsmodel, da den giver et godt overblik med hensyn til planlægningen af et undervisningsforløb. Forudsætninger Vi tager udgangspunkt i en almindelig folkeskoleklasse, hvor eleverne kommer med forskellige indgangsvinkler og forståelsesniveauer, og derfor skal undervisningen også tilrettelægges og differentieres efter elevernes behov. Vi går ud fra, at den undervisning eleverne har fået indtil 8. klasse, har levet op til trinmålene for 8. Klasse, samt slutmålene for 6. klasse i Natur/teknik. Vi må derfor, som udgangspunkt regne med at eleverne har kendskab til naturvidenskabelig arbejdsmetode, emner og instrumenter. Vi forudsætter, at eleverne har arbejdet med fødekæder og har kendskab til fotosyntesen. Mål Trinmål efter 8. Klasse 10 : De levende organismer og deres omgivende natur gøre rede for hovedtræk ved fotosyntese og respiration, herunder disse processers betydning i økosystemer (fælles med fysik/kemi) beskrive hovedtræk af vand og kulstofkredsløb i naturen (fælles med fysik/kemi og geografi) 9 Hiim og Hippe, 2004, s UVM, 2009, ss

12 give eksempler på naturlige og menneskeskabte ændringer i økosystemer og deres betydning for den biologiske mangfoldighed Biologiens anvendelse give eksempler på naturpleje og naturgenopretning give eksempler på, hvordan bæredygtig udvikling indgår som led i naturforvaltningen Arbejdsmåder og tankegange skelne mellem holdningsmæssige og faktuelle udsagn Uddybende mål: forholde sig til deres omgivelser og de etiske perspektiver kende forskellene på en oligotrof og eutrof sø afprøve teorier i praksis kende til forskellige former for vandforurening få forståelse for vandets kredsløb få en forståelse for forskellige natursyn Rammefaktorer Vi tager udgangspunkt i en 8. klasse, med 20 elever. Undervisningsforløbet strækker sig over 4 uger, hvor vi har biologi to lektioner en dobbeltlektion pr. uge. Der vil være samarbejde med Fysik/kemi omkring de forskellige kredsløb. Der vil være et biologilokale med udstyr til vandundersøgelser til rådighed, samt en oligotrof og eutrof sø. Eleverne vil desuden have computer, pap og skriveredskaber til rådighed. Indhold Lektion Indhold Uddybende Gennemgang af vandets kredsløb og forureningsfare. Opgaveark Gennemgang af undersøgelsesmetoder + Pga. af transporten ekskursion til søerne. Lave BIOS, økologi kopi ark: 60, 63, 64 Se bilag 1,2,3 Undersøgelser: - Makroindeks - PH - Sigtedybde, Secchiskive 12

13 til søen inddrages frikvartererne. vandundersøgelse. De inddeles i par, som undersøger alt i hhv. den oligotrofe eller eutrofe sø. - Vandprøveindsamling til nitrat-, fosfat- og ammoniumsanalyse - Planteindsamling - Temperaturmåling - Sænkenet - Algeprøve - Grødeindsamler - Indfange dyr i bunden Undersøgelser i laboratoriet Undersøgelser i laboratoriet i den oligotrofe sø kontra den eutrofe sø. De kan vælge sig ind på hvilket område de ønsker at fordybe sig i, alt efter hvilken sø de finder spændende og hvilket område af søens økologi de finder interessant.. 3 elever i hver gruppe. Undersøgelse og bestemmelse af vandprøver, hvilke næringsstoffer og salte optræder i de forskellige søer og i hvor høj grad. Undersøgelse af vandets algeindhold ud fra algeprøver i mikroskop. ph-måling. Nærmere bestemmelse af søens flora og fauna. 7 Fremlæggelse og rollespil Fremlæggelse af resultater i grupperne og sammenligning af resultater. (Vha. disse fremlæggelser skulle eleverne gerne få indtryk af hvad der kendetegner de to søtyper) (Lektie til denne gang: Eleverne skal sætte sig ind i artiklerne og de forskellige roller i forbindelse med rollespils øvelsen.) Rollespil se bilag 1a-e 8 Rollespil og opsamling Rollespil. Begrebstest laves som evaluering på klassen eller som lektie hjemme. Se bilag 2. Lærerprocessen Eleverne vil både arbejde induktivt og deduktivt, fordi det er vigtigt, at eleverne får mulighed for at angribe samme emne fra forskellige vinkler. Eleven vil få mulighed for selv at komme frem til nogle sammenhænge i det induktive arbejde, mens andre vil blive dem givet i det deduktive. 13

14 Eleverne vil blive sammensat i par på tværs af faglige niveauer. Gennem denne sammensætning håber vi, at eleverne vil få mere ud af deres erfaringsudveksling, idet chancen for at de vil have forskellige fremgangsmåder og viden vil være stor. På denne måde differentieres undervisningen. Vi ønsker desuden, at eleverne gennem eksperimenterende arbejde og undersøgelse vil opnå en bredere forståelse for emnet. Evaluering Vi ønsker at bruge fremlæggelse og den efterfølgende opsamling i form af rollespil og begrebstesten, til at evaluere på forløbet. Rollespillet vil indgå, som en form for evaluering, idet eleverne for at kunne argumenterer for deres pågældende natursyn, vil være nødt til at gøre sig overvejelser omkring det de har lært i arbejdet med søerne. Et tegn på at eleverne har begreb om hvad de har været igennem, ville være at de bruger begreber og facts fra deres undersøgelser af søen. Didaktiske overvejelser/diskussion Med vores problemformulering og undervisningsforløb, ønsker vi igennem et eksemplarisk arbejde med vandets kredsløb og forurening at styrke elevernes handlekompetence i forhold til at tage vare på naturen. Problemformuleringen lægger sig op ad formålet for faget, hvor der i stk. 3 står at, elevernes ansvarlighed over for natur, miljø og sundhed skal videreudvikles, så de får tillid til egne muligheder for stillingtagen og handlen i forhold til spørgsmål om menneskets samspil med naturen 11 Det er vigtigt, at eleverne får en forståelse af naturen og de processer der i gang i forbindelse med fx forurening, så eventuel uvidenhed eller naturfaglig analfabetisme ikke slår over i fejlagtige fordomme eller ligegyldighed. 12 Undervisningsforløbet er lavet ud fra et konstruktivistisk synspunkt. Eleverne skal her have mulighed for at trække på hverdagserfaringer og derved bruge deres forforståelse til at konstruere ny viden. 11 UVM, 2009, s Sjøberg, 2008, s

15 Læreren må derfor både have kendskab til, at eleverne har egne forestillinger, vide noget om dem og have strategier, der kan bidrage til, at eleven selv udvikler eller forkaster det, han/hun bringer med sig. 13 Desuden er undervisningsforløbet lavet ud fra den erkendelse, at konstruktionerne sker i interaktion med omgivelserne. Elevernes arbejde skal derfor hovedsaligt foregå i grupper. Først i par ude ved søen, hvor de i samarbejde laver alle undersøgelser, da vi mener, at det giver en bedre forståelse når de er med til at lave alle undersøgelser. Derefter vælger de sig ind på de emner de finder interessante og arbejder i den nye gruppe videre med dette emne, som de skal gøre klar til fremlæggelse. Arbejdet i grupperne giver eleverne mulighed for at reflektere og gennem samtale, at komme frem til forståelse i fællesskab, da de er nødt til at sætte ord på deres egne tanker. Eleverne vil højst sandsynligt have forskellige fremgangsmåder, hvilket betyder, at de ikke kun skal kunne forklare egne tanker, men også kunne sætte sig ind i klassekammeraternes tankegang. Dette styrker den socialkonstruktivistiske læring. 14 Der vil gennem gruppearbejdet være fokus på sproget, hvilket er vigtigt, da sproget ifølge Vygotsky udvikles dialektisk med ens tanker. 15 Når eleven først har forklaret sig mundtligt, vil det for eleven efterfølgende være nemmere at fastholde tankerne. Lærerens opgave er at fremme dialogen om de begreber, der hører under emnet og samle op herpå, da vi ikke mener at den nye viden udelukkende tilegnes ved social konstruktion. 16 Læreren vil i starten af undervisningsforløbet starte ud med at gennemgå det nye stof - vandets kredsløb - deduktivt, så de efterfølgende har mulighed for induktivt, gennem undersøgelser, eksperimenter og kommunikation, at arbejde med den nye viden sammen med deres egen allerede eksisterende forforståelse. Lærerens opgave bliver blandt andet at motivere eleverne til at reflektere over det nye stof via uddybende spørgsmål og være lydhør over for elevernes ideer. Især ved samtale med eleverne får man indblik i deres hverdagsforestillinger og har mulighed for at gribe fat i dem og herved forsøge at akkomodere hverdagsforestillingen. Det induktive princip lægger op til en form for undervisningsdifferentiering, hvor eleverne aktivt arbejder ud fra egne forudsætninger og forståelse på baggrund af lærerens udarbejdede oplæg. Det induktive princip går godt i spænd med fagets formål, hvor der i stk. 2 står at, undervisningen skal anvende 13 Sjøberg, 2008, s Sjøberg 2008, s. 284 og ss Høines, 1999, s Sjøberg, 2008, s

16 varierede arbejdsformer og i vidt omfang bygge på elevernes egne iagttagelser og undersøgelser, bl.a. ved laboratorie- og feltarbejde 17. Feltarbejdet og de efterfølgende undersøgelser kan være med til at få stoffet ind under huden. Sammenholdt med en efterfølgende fælles refleksion, mener vi, at eleverne nemmere vil kunne udvikle handlekompetence i forhold til at tage vare på naturen, idet det vil give dem en bredere forståelse af naturen. Uderummets sanseindtryk skal bearbejdes, enten i det fælles rum eller alene som lektier, for at indtrykkene kan sætte sig fast, internaliseres og måske senere føre til nye, praktiske handlinger. 18 Ved at lade eleverne arbejde med den eutrofe og den oligotrofe sø ud fra problemstillingen forurening vil de kunne undersøge, hvad der gør forskellen. Det de lærer, når de er ude at eksperimentere og undersøge er noget andet, end det de vil lære på klassen. Inderummet og uderummets potentialer vil kunne supplere hinanden. 19 Eleverne vil efter at have arbejdet med den eutrofe og den oligotrofe sø have fået en basisviden om, hvad der kan være skyld i forurening og hvad forurening betyder for den valgte biotop. Med denne viden, som udgangspunkt finder vi det oplagt at arbejde med forskellige natursyn, da ens syn på forurening og løsningsforslag heraf vil være afhængig af ens natursyn. Eleverne skal gennem et rollespil sætte sig i forskellige personers situation og argumenterer ud fra deres dertilhørende natursyn. Rollespill i ulike varianter kan være en god måte å bringe disse spørsmålene inn i klasserornmet på. Drarna gir anledning til å få et nært og personlig forhold til temaer som omhandler naturvitenskap og samfunnskunnskap 20 Det er vigtigt at få belyst forureningsproblematikken fra forskellige vinkler, da eleverne ellers kan ende ud med et ensporet syn eller helt bliver tonedøve overfor den moraliseren de som oftest bliver mødt af i form af voksnes skræmmekampagner om hvad der sker, hvis fx forureningen ikke bliver mindsket. 21 Eleverne har brug for at få øjnene op for den mulighed de har for at handle, så de ikke bliver handlingslammet i forhold til alle de miljøproblemer de, som udgangspunkt ikke kan 17 UVM, 2009, s Barfod, 2005, s Barfod, 2005, s Ødegaard, 2008, s Schilhab m.fl., 2007, s

17 gøre noget ved 22. Det er derfor vigtigt, at læren efter rollespillet tager en snak med eleverne om, hvad de som person eller skole kan gøre for ikke at forurene fx at hjælpe hinanden i fællesskab, med at passe på naturen. Ovenpå oplevelserne i det fri, gennem de emner undervisningen behandler og gennem almindelig adfærd i naturen, skal handlekompetence bygges. Tilliden til at de kan gøre en forskel skal underbygges med undersøgelser, forståelse af sammenhænge, vurderinger, beslutninger og konkrete handlinger. 23 Vores undervisningsforløb strækker sig kun over 8 lektioner og kan derfor ikke rykke meget i det store billede, men ved at lave de sammenkoblinger, som nævnt ovenfor er det måske muligt, at eleverne er blevet åbnet for deres omverden, idet en lille bid af denne er forsøgt åbnet for dem jf. Klafkis dobbeltåbning. Handlekompetence, som er et dannelsesideal og hverken et mål eller undervisningsform, er meget uhåndgribeligt 24. Karsten Schnack skriver at handlekompetence indebær kritisk, selvstændig tænkning og tager udgangspunkt i det der sker omkring én. 25 Med undervisningsforløbet, som sin helhed har vi forsøgt at tage udgangspunkt i den virkelighed der omgiver eleverne, for så derefter at debattere og lægge op til refleksion over mulig handlen. Med fokus på elevernes aktive deltagelse, forsøger vi at arbejde med deres handlekompetence. Arbejdet med at fremme elevernes handlekompetence medfører ligeledes, at undervisningsforløbet kommer til at dække tre af de fire perspektiver, som fælles mål for biologi opererer med. I forbindelse med undervisningsforløbets indhold vil vi komme omkring det økologiske perspektiv, hvor nogle af de biologiske sammenhænge belyses i naturen. Derudover vil vi grundet vores fagdidaktiske fokus have fokus på det samfundsmæssige perspektiv, hvor der arbejdes med beslutninger i samfundet og elevernes handlemuligheder og det værdimæssige perspektiv, hvor eleverne opfordres til at tage stilling Schilhab m.fl., 2007, s Schilhab m.fl., 2007, s Schnack, 1998, s Schnack, 1998, s UVM, 2009, s

18 Litteraturliste Hiim og Hippe: Om den didaktiske relationsmodel. I: Hiim og Hippe: Læring gennem oplevelse, forståelse og handling, Gyldendal, 2004 Høines, Marit Johnsen: Begynneropplæringen, Caspar Forlag, 1999 Rasmussen, Bent: Natursyn økologi til B-niveau, Nucleus, 2007, 2. udgave 2. oplag Schnack, Karsten: Kap. 2 - Handlekompetence I: Pædagogiske teorier, Billesøe og Baltzer, 1998, 3. udgave Shilhab, Theresa S. m.fl.: Skolen i skoven, Danmarks Pædagogiske Universitetsforlag, 2007, kap. 8 Sjøberg, Svein: Naturfag som almendannelse en kritisk fagdidaktik, Forlaget Klim, 2008, 3. oplag UVM: Fælles mål 2009 Faghæfte 15 Biologi, Undervisningsministeriets forlag, 2009 Ødegaard, Marianne: Bruk av dramaaktiviteter i biologiundervisningen I: Peter Van Marion og Alex Strømme (red.): Biologididaktikk, Høyskoleforalget, 2008 Hjemmesider: Barfod, Karen: Didaktik Biologi, udeskolen.dk, (Sidst besøgt d. 15/ ) Billede vandets kredsløb (sidst besøgt d. 15/ ) Rollespil (Sidst besøgt 6/5-2010) 18

19 1441DC1DC0BB/0/kap6.pdf (Sidst besøgt 6/5-2010) Bilag Bilag 1 19

20 Bilag 2 20

21 Bilag 3 21

22 Bilag 4 Rollespil Se de særskilt vedlagte pdf filer eller Bilag 5 Forklar med dine egne ord nedenstående begreber: Eutrof sø: Oligotrof sø: Sigtedybde: ph: Fytoplankton: Zooplankton : Vandplanter: 22

23 Fredfisk: Rovfisk: Makrofaunaindeks: Vandmiljøplaner: Økosystem: Fødekæde: Nedbrydning: Organisme: Vandets kredsløb: Kvælstofkredsløb: 23

24 Fosforkredsløb: Fotosyntese: Respiration: 24