Naturgeografi med innovativ didaktik

Transkript

1 Naturgeografi med innovativ didaktik INDHOLD Naturgeografi med innovativ didaktik... 1 Hvad er innovation?... 2 Innovationsforståelser... 2 Innovationskompetencer... 3 Pædagogisk motivation for innovative forløb... 4 Lærerens opgaver: Grundlæggende metoder i innovativ undervisning... 4 KIE- modellen... 5 Innovationsdiamanten... 5 Design to Improve Life- kompasset... 7 Opsummering: Metoder i innovative forløb i naturgeografi... 7 Om forholdet mellem innovationskompetencer og særfaglige formål... 8 Forløbsforslag Tema 1: Hvad gør vi når monsterregnen kommer? Klimatilpasning med særligt fokus på vand Tema 2: Klimaændringer og energi Tema 3: Partikelforurening - trafik og planlægning i storbyer Tema 4: Hvordan får vi rent badevand ved Kalveboderne? Naturgenopretning i byen Tema 5: Tsunamier og pladetektonik Tema 6: Drivhuseffekten Ideer til øvrige forløb Tema 1: Klimatilpasning fuldt udfoldet forløb... 16

2 Hvad er innovation? Innovation betegner det: at nytænke og forbedre - altså ikke blot forandre - en eksisterende praksis på en etisk forsvarlig måde sammen med aktører berørt af og agerende i denne praksis på baggrund af relevant viden. 1 Innovation forudsætter kreative ideer og kan dermed ikke alene være reproduktive. Men det betyder ikke, at innovation behøver være nyskabende i absolut forstand. Forbedringer kan have karakter af justeringer,, eller der kan være tale om overførsel af viden og metoder fra en kontekst til en anden. Ved et forslag til en innovativ løsning forstås, at forslaget tilfører den konkrete sammenhæng (konteksten) noget nyt. Forslaget behøver dermed ikke at være nyt i absolut forstand, men det bidrager med noget nyt i den konkrete sammenhæng. 2 I innovative processer er det yderligere væsentligt, at de sigter mod at skabe værdi i bred forstand. I undervisning betyder dette konkret, at de innovative elementer kan have forskellige fokus fx: - på praktisk løsning af konkret problem (her fx risikoen for oversvømmelser eller jordskælv eller ved oversvømmelser efter ) - på forbedring af viden eller erkendelse hos en anden gruppe (her fx andre elevgrupper eller eksterne partnere) - på at styrke elevernes mulighed for at skabe værdi generelt (styrke elevernes innovationskompetencer jf. nedenfor). Innovationsforståelser Innovationsforståelsen i den gymnasiale undervisning skelnes mellem to former: 1. Den alment orienterede innovationsforståelse der sigter mod almen dannelse. Målet er tænksomme elever, der kan nytænke og udvirke almene- offentlige forbedringer gennem kritisk og etisk refleksion i relation til epokale nøgleproblemer (fx klima- og miljøproblemer og den globale ulighed). 2. Den markedsrettede innovationsforståelse der sigter mod erhvervskompetence. Målet er entreprenante elever der kan omsætte kreativitet og nytænkning til nye salgbare produkter på et faktisk eller simuleret marked I undervisningsplanlægningen kan der desuden fokuseres på enten en privat opfattelse af innovation, hvor det er elevens egen forståelse, der er i centrum; eller der kan eksperimenteres med en absolut innovationsforståelse, hvor målet er reel nytænkning. 1 Innovation af Torben Spanget Christensen, Peter Hobel og Michael Paulsen i Gymnasiepædagogik 2. udgave, s Uddrag fra innovationsopgaven af AT, UVM,

3 Innovationskompetencer I praksis er det ikke altid muligt at planlægge undervisningen på en måde, der entydigt sigter mod, at eleverne udformer praktiske problemløsninger eller forbedringer for andre. I den didaktiske praksis skal vi derfor tænke målet om værdiskabelse bredere. Sigtet må være at styrke elevernes innovationskompetencer gennem en undervisning, der er stærkt fagligt forankret og med anvendelsen af metoder, der fremmer de innovative kompetencer hos eleverne. De innovative kompetencer er: 1. Kreativitet evnen til at uddrage væsentlige udfordringer i en kompleks problemstilling, fortolke en opgave selvstændigt, udvikle idéer og vælge de bedste ud. 2. Samarbejdskompetence evnen til at arbejde sammen med mennesker, være rummelig og bevidst påtage sig forskellige roller i samarbejdet. 3. Navigationskompetence evnen til at se, hvilken viden der skal indsamles for at løse en opgave. Navigationskompetencen kan fremmes ved at gøre eleverne bevidste om, at deres eget netværk og naturen eller byrummet i sig selv kan være kilde til den relevante viden. 4. Handlekompetence evnen til at få ting til at ske og modet til at løbe en risiko. I styrkelsen af handlekompetencen kan rollemodeller og praktiske øvelser være gode metoder. 5. Formidlingskompetence evnen til at formidle det færdige projekt relevante løsningsforslag - på en overbevisende måde. 3 Ideelt set til dem, der berøres af udfordringen. Formålet med en undervisning, der fremmer de innovative kompetencer, er, at eleverne skal blive i stand til at skabe værdi for andre. Chancen for at dette kan ske øges, hvis eleverne får det mod og den viden, der skal til for at handle på deres egen kreativitet. Styrkelsen af de innovative kompetencer i undervisningen kan ske i alle typer forløb og i forbindelse med arbejdet med alle typer emner. Det er progressive processer, hvor eleven gradvist opnår en erkendelse af egne muligheder for handling. Se figuren herunder

4 Styrkelsen af de innovative kompetencer elevernes self efficacy - er en progressiv proces, der styrkes gennem erfaringer i undervisningen. 4 Pædagogisk motivation for innovative forløb I innovationsforløb arbejdes der med lokale og globale problemer og udfordringer. At inddrage lokalsamfundet ligger lige for. Fagligheden præsenteres på den måde i en ny og meningsfuld sammenhæng for eleven, og da det faglige forbindes med praksis, skaber det interesse og motivation for eleverne i form af oplevelse af ejerskab, medejerskab og ansvarlighed Innovativ undervisning er endvidere deltagerstyret forstået på den måde, at eleverne har stor indflydelse på de problemstillinger, løsninger og formidlingsformer, der anvendes. Hertil komme undervisningsdifferentiering også i spil, fordi princippet lægger op til at medtænke de forudsætninger g erfaringer den enkelte elev bringer med sig. Forudsætningen for et vellykket innovationsprojekt er også en bevidsthed om lærerens rolle. Læreren er den der sætte rammerne og fasciliterer processen, og desuden skal læreren sikre opnåelse af de faglige mål og metoder samt skabe rammerne for et produkt i det virkelige liv. Grundlæggende metoder i innovativ undervisning Planlægningen og gennemførelsen af innovative undervisningsforløb kan tage udgangspunkt i forskellige modeller. I hæftet metoder 5 refereres en lang række modeller, men særligt tre modeller, som vi kort redegør for nedenfor, har vundet indpas i gymnasieundervisningen. 4 Nicolai Nybye og Anders Rasmussen Progressionsmodel: Entreprenørskabs- og innovationsundervisning. Fonden for Entreprenørskab

5 En model, der har opnået stor udbredelse er KIE- modellen. KIE- modellen KIE modellen er en enkel innovationsdidaktisk model, hvor læringen og processen er delt op i tre forskellige rum. Det kreative rum, det innovative rum og det entreprenante rum. Hvert rum har sine klare formål og regler. Ved at opdele processen i tre adskilte rum, er det lettere at holde styr på rammerne og skabe overblik over den innovative læringsproces. 6 Innovationsdiamanten Lotte Darsø s Innovations- diamant giver en innovative didaktik med større vægt på fagligheden og inddragelsen af videns- skabelse. Kort fortalt er det centrale i Darsø s tankegang, at sociale relationer og kreativitet er det centrale i innovativ pædagogik. Nytænkning fremmes, hvis vi er opmærksomme på relationerne mellem de mennesker, der (sammen!) skaber det nye og værdifulde. 6 Hæftet: Metoder s.18. Hæftet findes på 5

6 Innovationsdiamanten illustrerer et syn på læringsprocessen, der typisk tager udgangspunkt i etablering af relationer mellem deltagerne i processen: Eleverne tildeles eksempelvis roller, som de skal varetage i processen. Dernæst kommer videns- afklaringen: I teamet finder man ud af, hvad man ved om et givent emne. Som den tredje delproces kan teamet arbejde med at formulere, hvilken viden de mangler for at kunne løse et givent problem indenfor det aktuelle emne. Her taler Darsø om erkendt ikke- viden. Antagelsen er, at viden om, hvad man ikke ved, ofte reelt er en forudsætning for læring af nyt. Konceptualisering kan indgå i flere dele af den innovative læringsproces, men som del- afslutning er udformningen af et fysisk eller visuelt koncept ofte en god ide. Konceptualiteringen kan indgå i en præsentation, eller det kan være et nyt udgangspunkt for afklaring af ikke- viden. Underviserens roller påvirkes naturligvis af, at fokus flytter sig fra viden (og overførsel af denne) til større fokus på relationer, (erkendt) ikke- viden og koncepter. I kursushæftet Innovationskraft beskrives dette skift således: I den innovative didaktik vil vi ikke bare have eleverne til at beherske fagets grundfærdigheder, vi vil have dem til at udfordre og videreudvikle dem. Til dette formål er den klassiske lærerrolle utilstrækkelig og ofte en forhindring. Det er fuldstændig umuligt for underviseren at bevare rollen som ekspert, hvis eleverne hele tiden bevæger sig ud i det ukendte, hvor hverken du eller andre eksperter har været før. For at kunne hjælpe eleverne i alle innovationens facetter har vi derfor brug for at kunne skifte fra at være ekspert til at blive facilitator. Facilitering er et nyt ord, der for ganske nyligt har entreret det danske sprog (en sproglig innovation). Facilitering kommer af det latinske ord Facilis, som betyder at gøre let. En facilitator er en person, som skal gøre det let for en gruppe mennesker at nå deres mål. I modsætning til 6

7 fageksperten, som har fokus på at komme med alle de rigtige svar, fokuserer facilitatoren på at skabe de bedste rammer for, at gruppen selv kan finde svarene. 7 Design to Improve Life- kompasset En mere udfoldet metodebeskrivelse, der på mange måder minder om innovations- diamanten, er udviklet af organisationen INDEX: Design to Improve Life. 8 Kompasset indeholder flere end 120 forskellige konkrete metoder fordelt på de fire faser: 1. Forberedelse 2. Forståelse 3. Formgivning 4. Færdiggørelse Det, der gør designprocesser af denne type særligt egnede i et fag som naturgeografi, er, at arbejdet med navigationskompetencerne (fx informationssøgning), kreativiteten og handlekompetencen danner en logisk helhed. Elementer og ideer fra Design to Improve Life- kompasset er det metodiske grundlag for det eksempel på et fuldt udfoldet innovationsforløb, der kan ses nedenfor. Se en mere detaljeret beskrivelse på siden Opsummering: Metoder i innovative forløb i naturgeografi I de forløb, der er beskrevet herunder, har vi været inspireret af de modeller, der er beskrevet ovenfor. Særligt design- modellen er egnet, når man planlægger forløb til et fag som naturgeografi/geografi. Det er bestemt ikke altid, man kan gennemgå alle faser i fx designmodellen, men generelt vil et forløb i naturgeografi typisk have følgende del- elementer. 1. Forberedelse: Problemidentifikation eleverne afdækker problemernes karakter og anvender fagets centrale modeller og hypoteser i deres indkredsning. 2. Forståelse: Kernefaglighedens plads, hvor eleverne arbejder med vidensindsamling og med forståelse og anvendelse af viden på konteksten. Fagets begreber, modeller og kredsløb kommer i spil. Eksperimenter og persona- metoder kan indgå. 7 ye.dk/media/146996/kursusmappe_modul_1.pdf 8 7

8 3. Formgivning / løsningsudvikling: Her tænkes og udvikles løsninger med faget f.eks. til hvordan man slipper af med det overskydende vand ved kraftige regnskyl. Prototyping og udformning af egne eksperimenter kan indgå i denne fase. 4. Færdiggørelse / præsentation: Det er her eleverne viser omgivelserne (ideelt set brugerne), hvad de er nået frem til og får respons. Alle delprocesser kan gentages og det kan være fint at vende tilbage til faser med formulering af ikke- viden. Her er læringsfællesskaber (fx med eksterne partnere) og mentorordninger (fx med yngre elever) gode og effektfulde metoder. Evalueringsdimensionen inddrages ved at eleverne laver vurderinger af deres ideers gennemførlighed og kvalitet. Vurdering af økonomisk-, social- og økonomisk bæredygtighed kan ske med udgangspunkt i diagrammer som fx dette fra Index. Om forholdet mellem innovationskompetencer og særfaglige formål Det centrale spørgsmål for faget naturgeografi er, hvordan vi skaber undervisningssituationer, der udvikler elevernes innovative kompetencer og hvor fagets centrale mål, kompetencer og metoder kommer i spil. Kompetencer: I naturgeografi arbejder vi hen mod en styrkelse af elevernes a. empirikompetencer b. repræsentationskompetencer c. analytiske kompetencer d. modelleringskompetencer e. perspektiverings - og kontekstkompetencer f. kommunikationskompetencer Alt dette gøres i arbejdet med kernestoffet og det supplerende stof. Ved at opstille innovationskompetencerne i et skema sammen med de faglige kompetencedimensioner kan vi få en matrix, der kan bruges til sammenligning, vurdering og formativ evaluering (evt. selvevaluering) af udbyttet af undervisningsforløb. 8

9 Skema 1: Kompetence- dimensioner i innovative forløb i naturgeografi Kreativitet Samarbejds- kompetence Navigations- kompetence Handle- kompetence Empirikompetencer Repræsentationskomp etencer Analytiske kompetencer Modelleringskompete ncer Perspektiverings - og kontekstkompetencer Faglige mål: De faglige mål for naturgeografi kommer naturligt i spil i flere af de delprocesser, vi har redegjort for ovenfor. Fx vil kompetencen til At kunne identificere, genkende og klassificere rumlige mønstre samt kunne udskille og redegøre for væsentlige naturfaglige enkeltfænomener og delprocesser i naturen og menneskets omgivelser, og sætte dem ind i overskuelige sammenhænge indgå i både forberedelsesfasen og forståelsesfasen. På tilsvarende vis vil kompetencen til: At kunne indkredse geofaglige problemstillinger og opstille og anvende enkle problemformuleringer i analysen af naturen og menneskets omgivelser samt kunne sætte geofaglige problemstillinger i en bredere samfundsmæssig sammenhæng og udnytte geofaglig viden sammen med viden og kompetencer opnået i andre fag indgå i samtlige faser. Metoder: Naturgeografifagets tradition er en skelnen og vekslen mellem forskellige metoder i undervisningen: den induktive, dedutive og abduktive samt den problemidentificerende og problemløsende metode. Den innovative metode skal ses som et supplement til de traditionelle metoder, som kan indgå i forskellige faser i processen. Det særlige ved innovation er 9

10 arbejdet med at fremme de særlige innovative kompetencer hos eleven og at faget anvendes til at udtænke løsninger på konkrete udfordringer i vores omgivelser - sammen med involverede aktører og med fokus på fokus på problemløsninger. De traditionelle metoder kan komme ind i forskellige faser af arbejdsprocessen. Den problemidentificerende metode kommer naturligt ind forberedelsesfasen. I forståelsesfasen og formgivningsfasen kan både induktive og deduktive metoder indgå og i forbindelse med formgivnings/løsningsfasen er den problemløsende metode central. Forløbsforslag Tema 1: Hvad gør vi når monsterregnen kommer? Klimatilpasning med særligt fokus på vand 1. Fag: Naturgeografi 2. Spørgsmål: Hvordan tilpasser vi os oversvømmelser fra stigende havspejl, skybrud og spildevand fra overfyldte kloakker (fx i skolens/elevernes lokalområde)? 3. Motivation: Der er behov for at nytænke løsninger, der kan løse problemet med for meget vand de forkerte steder og samtidig skabe rekreativ, natur- eller miljømæssig merværdi. Kan vi udnytte det overskydende vand som ressource, eller kan klimatilpasningsløsninger samtidig bruges til andre formål, fx rekreative formål? 4. Tema/case/problemformulering: eleverne skal finde løsninger på hvordan vi tilpasser os de stigende og intensiverede nedbørsmængder i et afgrænset lokalområde. 5. Formål/faglige mål: at eleverne kan tilegne sig faglige begreber, modeller og forklaringsrammer. Her særligt vandkredsløbet i byen, nedbørsforhold, nedsivning i forhold til jordbund og landskabsformer, betydningen af forskellige overflader at eleverne skal anvende faget til i konteksten at være problemløsende og tænke innovative løsninger. 6. Ud af huset, feltarbejde, eksperimenter mv.: Indsamling af nedbørsdata, forsøg med nedsivning, interview med målgruppe, nærundersøgelse af lokalitet. 7. Ekstern kontakt: (dataindsamling/interview, vurdering af realiserbarhed): Interview med ekstern kontakt (vandekspert fra kommunen) og vurdering af realiserbarhed. 8. Produkteksempler: Plancher og prototyper. 9. Eksempler på løsninger: Løsninger blev fremstillet i forbindelse med Danmarksudfordringen design to improve life udfordringen 2013: 10

11 Løsningseksempler: Drænflise, grønne tage der tilbageholder vand, regnvandsbassin der samtidig fungerer som rekreativt område, etablering af gennemtrængelige overflader i villahaver, genanvendelse af overfladevand fra Københavns lufthavn. 10. Evalueringsmetode: Sammenhængen mellem problem og løsning evalueres fagligt. Vurdering af Impact og Context altså hvorvidt løsningen er realisabel og en reel løsning samt om den er bæredygtig. 11. Arbejdsproces: Processen følger Indexmodellen, hvor metoderne er beskrevet i detaljer: Forbered: open space, mind mapping, sum- up Forstå: researche, vidensmapping, analysere, undersøge målgruppe og brugerprofil vha. persona, Formgiv: brain- storm, idé- poker, designe, brugerteste Færdiggørelse og formidling. 12. Moduler: 10 moduler a 90 min. 13. Link til udfoldet forløb: Se herunder 14. Materialer og litteratur: Ressourcerum i forbindelse med Danmarksudfordringen. Tema 2: Klimaændringer og energi 1. Fag: Naturgeografi og fysik 2. Spørgsmål: Global opvarmning fup eller faktum? Hvad kan vi selv gøre ved det? 3. Motivation: Klimaændringerne trænger sig på og dermed er det relevant, hvordan vi selv kan bidrage ved at nedsætte energiforbrug og udledning af drivhusgasser i egne hjem. 4. Tema/case/problemformulering: Hvordan får vi nedbragt vores energiforbrug og udledning af drivhusgasser i egne hjem? 5. Formål/faglige mål: At eleverne kan vurdere videnskabelighed, tilegne sig faglige begreber, modeller og forklaringsrammer og anvende dem selvstændigt til at finde og tage kritisk stilling til informationer og undersøgelser. At de selv kan udvikle og gennemfører simple eksperimenter og foretage undersøgelser af deres nære omgivelser. 6. Kernestof: Strålingsbalancen, havstrømme, klimaændringer, drivhuseffekten, kulstofkredsløbet mv. 7. Ud af huset, eksperimenter mv.: Eksperimenter med havstrømme (blå isterninger). Udregninger på baggrund af iskernedata, ekskursion til Aarhus Universitet - klimakortlægning via foaminifer- analyser, albedo- målinger mv. Ekskursion til Tangeværket / El Museet med introduktion til iskerner, klimaforandringer og div. energikilder. På El museet lavede eleverne eksperimenter med sol- og vindenergi. Til test af drivhusteorien udviklede eleverne selv eksperimenter, som skulle kvalitetsvurderes af andre grupper. 11

12 Det særligt innovative i dette forløb var: 1) at eleverne individuelt skulle udvikle eksperimenter til andre elever, og 2) at eleverne skulle kortlægge deres husstands energiforbrug og CO2- udledning og at de på baggrund af disse kortlægninger skulle: A) vurdere deres undersøgelses pålidelighed og B) Komme med klar og faseinddelt strategi til nedbringelse af udledningerne. Strategierne blev sammenlignet, vurderes og sat i relation til data fra model- familier (data fra nettet). 8. Ekstern kontakt: El museet i Tange, KraftVarme (Aarhus), familierne selv, Aarhus Universitet. 9. Produkteksempler: Mange små skriftlige par- og gruppe- rapporter fra div. eksperimenter. Skriftlig rapport med plan for strategi til nedbringelse af eget energiforbrug og udledning af drivhusgasser. Fremlæggelse for andet hold (1.g ere som skulle i gang med tilsvarende forløb). 10. Eksempler på løsninger: Samkørselsordninger (bl.a. koordineret via apps), dele- el- cykler, fjernelse af parkeringspladser på skolen, skyde hunden og spise mindre kød fra kvæg mv. 11. Arbejdsproces: Inspireret af Lotte Darsø s innovationsdiamant vekslede vi mellem formulering af viden og ikke- viden. Gennem mange små og afsluttede eksperimentelle forløb med tydelige mål og klar feedback bevægede eleverne sig gradvist mod en større erkendelse af problemets karakter både det klimamæssige og erkendelsen af udfordringerne i deres egen husholdning. Afslutningen bestod i en grafisk / visuel udformning og præsentation af egne undersøgelsesdesigns, metodekritik og praktiske strategiforslag. 12. Evalueringsmetode: Alle elever fremlagde deres analyse af husstandens CO2- udledninger i matrixgrupper, hvor den bedste (af de fire fremlagte analyser og løsningsforslag) blev udvalgt til fremlæggelse på plenum. 13. Moduler: 12 moduler a 90 min. 14. Materialer: a. NV- forløbet "Klima og havis": gym.dk/~pj/nv/fov c16/?1-20 b. Energi Museet: c. Kraft Varme: aarhus/home.aspx d. Institut for Geoscience: gymnasier- og- skoler/ 12

13 Tema 3: Partikelforurening - trafik og planlægning i storbyer 1. Fag: Naturgeografi 2. Spørgsmål/motivation: Hvordan løser vi den udfordring der ligger i stigende biltrafik og luftforurening i verdens storbyer? Skal gøres konkret og rettes mod en bestemt storby. 3. Formål/faglige mål: at eleverne kan: o foretage systematiske feltobservationer o analysere og tolke rumlige mønstre på baggrund af kort og billedmateriale o forstå modeller særligt gadeplansmodellen over luftforurening 4. Kernestof: Produktion, forbrug, teknologi, ressourcer og bæredygtighed. Det urbane klima herunder lokal luftcirkulation og luftens stabilitet. Luftforureningsmodeller: gaderumsmodel ("Street Canyon Model") model som kan bruges til at beregne luftforurening fra trafik i gader. 5. Ud af huset, feltarbejde, eksperimenter mv.:. Trafiktællinger i udvalgt lokalområde, kvartersanalyse, dataindsamling om luftforurening. 6. Ekstern kontakt: Interview med planlægger, NGO, politikere, beboere mv. 7. Produkteksempler: Forslag/strategi til hvordan man kan indrette et lokalområde under hensynstagen til forskellige trafikanter og så der tages højde for den udfordring der ligger i byens partikelforurening. Produktet skal indeholde: identificering og faglig indkredsning af lokalområdets udfordringer. Skitse/model/strategi over løsningsforslag. 8. Eksempler på løsninger: Omdirigering af den tungere trafik, udbygning af metrosystem, adskillelse af trafikanter, roadpricing, placering af arbejdspladser og boliger tæt på hinanden (som i de gamle hutonområder i Beijing). 9. Arbejdsproces: forløbet er gennemført i forbindelse med studietur til Beijing med inspiration og anvendelse af dele af Index- processen. 10. Moduler: 5 moduler a 90 min (forberedelse inden studietur), studietur, efterbehandling 2 moduler. 11. Link til materialer / litteratur: Metodesheet: Trafiktællinger Metodesheet: Partikelforurening Transportplanlægning - Bæredygtig byudvikling i Beijing Partikelforurening forandrer klimaet skrevet af Philipp von Hessberg & Prof. Ole John Nielsen, (v. 1.2, ) KU Trafikkens forurening - med fokus på partikler, kvælstofoxider og EU regulering. Det økologiske råd. Luftforureningsmodeller Air quality China 13

14 Tema 4: Hvordan får vi rent badevand ved Kalveboderne? Naturgenopretning i byen 1. Fag: naturgeografi (i samarbejde med biologi) 2. Spørgsmål: Hvordan får vi rent badevand ved Kalveboderne og samtidig inddraget Harrestrup å som rekreativt område? 3. Motivation: Forureningen af Harrestrup å er årsagen til, at der ikke er rent badevand ved Kalveboderne (nærmere bestemt ved Valbyparken og Kystagerparken) hvordan får vi løst det og samtidig inddraget åens og områdets rekreative potentialer? 4. Tema/case/problemformulering: der er her fokus på løsninger der kan løse problemet med forureningen af vores åer (og dermed badevandet ved åernes udløb) samtidig med at åerne tænkes ind i byernes rekreative og oplevelsesmæssige sammenhænge. Eleverne kan vælge i deres løsninger at have fokus på enten rent vand i åerne eller rekreativ udnyttelse af området. 5. Ud af huset, feltarbejde, eksperimenter mv.: Ekskursion til Harrestrup å med målinger af vandføring. Ekskursion til spildevandsanlæg. 6. Ekstern kontakt: Kommunen Center for miljø og planlægning herunder om helhedsplanen for Harrestrup å. 7. Produkteksempler: Flere små og store opgaver: sammenligning af åens forløb før og nu, tegning af Harrestrup Ås afvandingsområde, måling af vandføring i åen, profiltegning. Brugerundersøgelser (interview). Ekskursionsrapport med skitse af løsningsforslag. 8. Evalueringsmetode: øvelse i at vurdere forslag ved at vurdere andres forslag (Her helhedsplanen for Harrestrup å). 9. Arbejdsproces: Første del fokuserer på forståelse af problemet og dets naturgeografiske grundlag. Derefter en løsningsorienteret del med innovative forslag. 10. Moduler: 7 moduler(á 90 minutter) 11. Materialer/links: Badevandsprognose for København Tema 5: Tsunamier og pladetektonik 1. Fag: Naturgeografi 2. Tema/case/problemformulering: Tsunamier hvorfor kommer de og hvordan kan vi mindske deres konsekvenser? 3. Formål/faglige mål: At eleverne forstår de geologiske og fysiske mekanismer bag tsunami- dannelse, samt erkender udfordringerne med varsling og modellers betydning for konsekvensvurdering i forbindelse med naturkatastrofer. 4. Ud af huset, eksperimenter mv.: Eksperiment i bølge- kar (måling af sammenhængen mellem havbundens form og hældning og bølgehøjden). 14

15 Ekskursion til havneområde med foredrag om planlægning af sikring mod oversvømmelser, GIS- øvelser og kortlægningsopgave. 5. Produkt: Rapport om tsunamibølger og deres årsager, løsningsforslag til udbredelse af varslingssystem i bestemt område. 6. Eksempler på løsninger: Varslingsapp (koblet på satellitsystemer), fremme af mangrove- områder, uddannelsesplaner (bl.a. lokale ofre der kan fortælle), opsætning af bøjer med visuelle indikatorer 7. Ekstern kontakt: Eleverne opsøgte app- udviklere og undersøgte hvordan en varslingsapp kan laves og udbredes lokalt. Ekspert fra Dansk Hydrologisk Institut holdt foredrag om mulige konsekvenser af massive oversvømmelser. 8. Arbejdsproces: Første del fokuserer på forståelse af problemet og dets naturgeografiske grundlag. Her forklares pladebevægelser, jordskælvsmåling, seismisk, pladegrænser og der laves eksperimenter med bølgeudbredelse og bølge- opbygning i forhold til kystprofil. Eleverne opfinder selv eksperiment, der gengiver tsunami- effekter i forskellige miljøer. 9. Den løsnings- og handlingsorienterede del af forløbet fokuserer på den praktiske udformning af eksperimenter og varslingssystemer. Herunder skal eleverne selv planlægge og gennemføre kontakt til relevante ressourcepersoner/virksomheder. 10. Moduler: 10 moduler 11. Relevante links til opgaver og materialer: rdskaelv.html cfm rdensindre.html b%c3%b8lgers- hastighed b%c3%b8lgers- hastighed Tema 6: Drivhuseffekten Dette forløb var ganske simpelt! Eleverne fik uden særlig forudgående viden den opgave, at de skulle udforme et eksperiment, der skulle kunne påvise eksistensen af drivhuseffekten (eller rettere at koncentrationen af CO2 (og vanddamp) påvirker temperaturudviklingen under solindstråling). 15

16 Eleverne fik div. måleudstyr og fysiske materialer og skulle derefter opstille eksperimentet, dokumentere det og skrive en øvelsesvejledning til det med angivelse af teori og dataindsamlingsmetoder samt forslag til hypotese. Alle gruppe fik udformet et eksperiment. Næsten alle fik det til at virke og en enkelt gruppe var meget opsatte på at lave en prototype, der kunne produceres og sælges til andre gymnasier. Innovative kompetence- dimensioner: Samarbejdskompetence, Navigationskompetence og kreativitet! Den teoretiske baggrund var Darsø, hvor den kollektive søgen eller penduleren mellem viden og ikke- viden samt konceptualisering giver en meget klar forbindelse til teorien bag. Ideer til øvrige forløb A. Kyst og kystsikring (landskabsdannelse og klima) B. Bæredygtighed og energi (konkret problemstilling fx egen husstand eller egen skole) C. Landbrug: udvaskning af næringsstoffer = problemet / randzoner god eller dårlig ide? (eleverne formulerer strategi for lokale forhold) D. Fødevareproduktion: bylandbrug, transportminimering, CO2- fodspor E. Din husstand: transport, fødevarer, energi, osv. F. Affald: minimering, genanvendelse, forurening/bæredygtighed osv. (vurdering af løsningsforslag (øvelse i at vurdere forslag ved at vurdere andres forslag) G. Energi: vedvarende energi (lagringsproblemer) H. Byplanlægning i lokalområdet: fremtidens udfordringer: Anvendelse af metoder og modeller til at undersøge byudviklingen, byrum og fremtidens udfordringer til byerne. F.eks. udvikling af ny bydel i lokalområdet. Produkt: f.eks. bydelsmodel, skitser, fotos, poster, film. I. Det lokale byklima: indretning af byrummet og vegetationens betydning. Anvende viden om strålingsbalance, albedo, vindforhold, bygningsmaterialer og overflader lokalt. Feltarbejde: Måling af vejrparametre lokalt. Metode: måling af klimadata, BAF- index. Innovativ løsning: Anvende viden om lokale klimatiske forhold som temperatur, vind og skyggeforhold til at bestemme hvor det vil være mest hensigtsmæssigt at placere f.eks. en cafe eller en terrasse. J. Fremtidens by: Udarbejdelse af et innovativt løsningsforslag, hvor nyskabelser i forhold til byens liv og/eller funktioner spiller en væsentlig rolle for løsningen. 16

17 Tema 1: Klimatilpasning eksempel på fuldt udfoldet forløb Fag: Naturgeografi og samfundsfag Problemformulering: Klimaforandringer med for meget vand fra oven, fra neden og fra siden. Hvordan tilpasser vi os oversvømmelser fra stigende havspejl, skybrud og spildevand fra overfyldte kloakker? Omfang: 11 lektioner Lektionsskema: De fire faser i forløb om klimatilpasning (inspireret af Index/designmetoder) Fase / Aktivitet aktiviteter Forberedelse (en lektion) Forståelse (fire lektioner) Lektion 1: Intro og teamdannelse Åbner: Kort video med oversvømmelse (gerne lokal og ny) Team- dannelse: Sammensætning af teams via Open mind- metoden (Der spørges åbent: Hvad mener du problemet med øgede vandmængder består i?) L- Oplæg: Introduktion til forløbet, dets ide og lidt fakta fra IPCC s nyeste prognoser for nedbørs- og stormflodsforhold (ca min) Mindmap- øvelse i teams: Systematisk mindmap over forhold med relation til betydningen af mere vand fra oven, fra neden og fra siden. Lukker: Opsamling ved at de enkelte teams bestemmer, hvilken del af deres mindmap, der anser for mest interessant / hvor ligger problemet? Lektien til denne lektion: Aktuelle artikler om oversvømmelser og deres omkostninger / uddrag fra seneste IPCC- rapport. Lektion 2: Problemidentifikation Åbner: På bindkort over lokalområdet (med højdekurver og vandløb) indtegner eleverne i par de områder de forventer kan blive berørt af større vandmængder. Kortene hænges op og inddrages i efterfølgende oplæg og diskussion. Oplæg: Foredrag om klima- udfordringer og klimatilpasning v. ekstern konsulent (fx kommunen eller Dansk Hydrologisk Institut) Øvelse: Simulering af forskellige scenarier via til- brug- for- klimatilpasning/den- kommunale- risikokortlaegning.aspx Lukker: Eleverne tegner på skitsekort de mest berørte områder og angiver disse områders karakteristika (boligtype, befæstning mv.). Lektie til denne lektion: Dokumentation om lokal klimatilpasning (Klimaplan eller lign.) 17

18 Lektion 3: Teori (vandets kredsløb, vandskel og oplande) Åbner: CL- struktur hvor pigerne udveksler viden med drengene (differentieret lektie) Opsamling v. underviseren: Gennemgang af vandets kredsløb og de forskellige dele af kredsløbet der påvirkes af klimaændringer. Øvelser: Teams arbejder én af disse opgaver: (selvvalgt) / / Lukker/Sum- up: Hvert team laver kort præsentation, hvor de fortæller hvordan besvarelsen af deres øvelse kan bruges i bestræbelserne på at forstå klimatilpasningsproblemerne. Lektie til denne lektion: + differentieret forberedelse (pigerne forbereder mundtlig gennemgang af figur / drengene forbereder gennemgang af figur ) Lektion 4: Planlægning og prioriteringer Åbner: I par gættes på, hvordan og af hvem forskellige beslutninger - med relevans for klimatilpasning - tages (arbejdsark udleveres) eleverne retter selv deres gæt via retteark med de korrekte svar. Oplæg ved lokalpolitiker: I vores tilfælde var det Rådmand Peter Thyssen, der havde ansvaret for Aarhus Kommunes klimatilpasning. Tema: beslutninger og prioriteringer i forhold til klimatilpasning. Byvandring med lokalpolitiker: Udpegning af anlægsarbejder med relation til klimatilpasning. Lektie til denne lektion: teksten Politik og forvaltning på forskellige niveauer Lektion 5: Feltarbejde Åbner: 10 sek. tænkeøvelse: Du skal ringe til en person, der bor i et udsat område. Hvad vil du spørge ham/hende om? L- Oplæg: Introduktion til arbejde med persona - metoden og kravene til den første skriftlige opgave i forløbet (Opgave 1: Projektbeskrivelse (med problem- identifikation, forklaring og persona)). Teamarbejde: Planlægning af feltarbejde i teams. Alle teams udformer strategi for kontakt til relevante personer/organisationer i forhold til identifikation og dybere forståelse af deres problem. Lektie til denne lektion: Opgave 1 inkl. bilag læses grundigt og der forberedes spørgsmål. 18

19 Lektion 4: Feltarbejde (lægges som sidste blok) Alle teams arbejder selvstændigt med deres feltarbejde (Opgave 1), der skal dokumenteres fotografisk / via interview. Lektion 5: Fremlæggelse og justering af projektbeskrivelse Åbner: Hver team fortæller den sjoveste/tåbeligste hændelse fra deres feltarbejde L- oplæg om konstruktiv kritik (mhp. arbejdet med justering af projektbeskrivelsen Forberedelse af fremlæggelse af projektbeskrivelse Fremlæggelser: Teams fremlægger overfor hinanden deres projektbeskrivelse og foretager sammen justeringer Lektie til denne lektion: Alle teams forbereder projektbeskrivelse (jf ) Formgivning Lektion 6: Idegenerering og muck- up Åbner: Idé- poker L- Introduktion: Beskrivelse af Mock- up- opgaven Muck- up- opgaver: I teams laves rå model af løsningsdesign Lektie til denne lektion: Færdige projektbeskrivelser med videoklip af lokalitet og interviewperson (afleveres i justeret udgave som skriftlig opgave med teoriafsnit) Lektion 7: Præsentation af muck- up (løsnings- model) Præsentationer: Alle teams præsenterer deres modeller. Alle andre teams giver deres vurdering af modellen ( Test af ideen: Brugertest forberedes i teams teste Lektie til denne lektion: Præsentation af modeller samt læse tekst om brugertest Færdiggør Lektion 8: Færdiggørelse af modellen og dokumentation for sammenhæng mellem problem og løsning Åbner: Gennemgang af bruger- feedback (lektien) Teamarbejde med færdiggørelse af modellen og (faglig) dokumentation for sammenhæng mellem problem og løsning Lektie til denne lektion: Brugertest / feedback fra potentielle brugere / målgruppen. Bruger- feedback på ideen skal dokumenteres med korte citater eller lyd- eller video- interview. Lektion 9: Opsamling og effektuering 1 Åbner: Hvert team tegner skitse af design- overblik (30 min) 19

20 L- oplæg: Evalueringskriterier og krav til endelig præsentation gennemgås Teamarbejde: Der tages kontakt til eventuelle producenter (fabrikker/virksomheder mhp. vurdering af det realistiske i løsningen) og der udarbejdes præsentationsmaterialer (inspireret af ) dvs. plancher egnet til præsentationen færdiggøres. Præsentationsmaterialerne udgør en skriftlig opgave og der tildeles elevtid også fra SA) Lektie til denne lektion: Evalueringskriterier og arbejdsark om vurdering af innovative ideer læses. Lektion 10: Præsentation og vurdering af de innovative ideer Afsluttende præsentationer for eksterne interessenter (kommune/grundejerforeninger/?) Eksterne opponenter/dommere udfylder de tre evalueringsmodeller og giver konstruktiv kritik på ideerne og en vurdering af deres realisérbarhed (Evalueringsmodellerne findes her: ) Afslutning: De eksterne dommere (kan være ældre studerende) udpeger vinder- team og motivation (med inddragelse af form, impact og context ), gives mundtligt. Lektion 11: Evaluering Evaluering af særfaglige kompetencer og innovations- kompetencer: I matrix- grupper på tværs af design- teams formuleres skriftligt en evaluering af udbyttet af forløbet i forhold til de 24 dimensioner i Skemaet Kompetence- dimensioner i innovative forløb i naturgeografi. Evaluering af det faglige udbytte: Skriftlig besvarelse af opgaven: Orkan, storm og forhøjet vandstand (laves i par, hvor de to deltagere ikke har været i designteam sammen) Udarbejdet af arbejdsgruppe bestående af Morten Winther Bülow, Aarhus Katedralskole og Lis Petersen, Ørestad Gymnasium, inviteret af fagkonsulent Lars Andersen, Undervisningsministeriet. September