realscience.dk REAL SCIENCE Meningsfuldt feltarbejde LÆRERVEJLEDNING

Transkript

1 realscience.dk REAL SCIENCE Meningsfuldt feltarbejde LÆRERVEJLEDNING

2 VELKOMMEN TIL REAL SCIENCE Tak fordi du har meldt dig til at hjælpe forskerne ved at undersøge en sø og indsamle data og prøver. SÅDAN BRUGER DU REAL SCIENCE FELTARBEJDE Deltagelsen i REAL SCIENCE giver dine elever en unik mulighed for ikke bare at kopiere de metoder og undersøgelser, som forskere og biologer benytter sig af. Her bliver de selv en del af et ambitiøst forskningsprojekt, og det motiverer eleverne direkte. Samtidig åbner det for en diskussion af og en bedre forståelse for, hvordan viden bliver skabt. Deltagelsen understøtter det eksperimentelle arbejde i felten i biologi, både på C-, B- og A-niveau, og kan tænkes ind i forløb indenfor følgende stofområder i biologi og bioteknologi: Økologiske grundbegreber: energistrømme og produktion, eksempler på samspil mellem arter og mellem arter og deres omgivende miljø, biodiversitet, C-, N- og P-kredsløb Samspillet mellem det levende og det omgivende miljø, og de egenskaber, sammenhænge og processer, der karakteriserer biologiske systemer på alle niveauer. Biokemiske processer: fotosyntesens overordnede delprocesser, respiration og gæring, herunder carbohydraternes intermediære stofskifte Makromolekyler: opbygning, egenskaber og biologisk funktion af nucleinsyrer og DNA Indsigt i hvordan biologi anvendes i det omgivende samfund og i de videre uddannelses- og karrieremuligheder, som faget peger frem imod. Ny forskning og nye bioteknologiske metoder. Faglig baggrund for at forstå betydningen af biodiversitet, bæredygtig udvikling og miljøbeskyttelse OM FORSKNINGSINDSATSEN Formålet med forskningen er at gøre os klogere på de danske padders udbredelse og på sammenhængen mellem, hvilke arter af padder der lever i søen og søens størrelse, produktion og heterogenitet. Vi ved fra undersøgelser af andre organismer og fra andre dele af verden, at det er disse tre parametre, som primært er afgørende for biodiversiteten. For at forskerne kan få de helt rigtig data i den højest mulige kvalitet, er det vigtig, at du og dine elever følger instruktionerne nøjagtigt, og at I udfører samtlige undersøgelser. Da jeres arbejde skal bruges til at belyse sammenhænge mellem forskellige parametre, er et ufuldstændigt datasæt ubrugeligt for forskerne. Gymnasier fra hele landet deltager i arbejdet og de data og prøver, som I indsamler, er en lille brik af viden, der sammen med alle de andre skolers bidrag giver forskerne et større billede af og ny indsigt i tilstanden, sammenhængene og processerne i den danske natur.

3 Forberedelse og planlægning VÆLG EN LOKALITET Undersøgelsen kan foretages i en sø eller et vandhul i Danmark, hvor padder lever og yngler. Undersøg gerne på forhånd hvad der er fundet på lokaliteten. Søg fx efter artens latinske navn på eller find mere info om arterne på Der er ingen krav til, at I skal bevæge jer langt fra skolen til et særligt naturområde. I mange tilfælde er det lokale gadekær en interessant lokalitet. Lokaliteten kan have stillestående eller kun svagtrindende vand. Det kan være både naturlige søer og vandhuller eller kunstige systemer, som damme, gadekær, voldgrave, opstemninger, vandfyldte grus- og kalkgrave. Det er dog vigtigt, at I kan komme ud på søen. Hvis I ikke har eller kan skaffe/låne waders eller båd, må du vælge en lokalitet med en bro, der sikrer den nødvendige adgang. VÆLG ET TIDSPUNKT Selve undersøgelsen tager ca. en time, måske lidt mere, alt efter elevernes forudsætninger, og hvordan du fordeler og strukturerer opgaverne mellem elever og grupper. Vælger du en lokalitet i nærområdet med kort transporttid, bør undersøgelsen altså kunne gennemføres på et dobbeltmodul. Regn med at bruge en efterfølgende lektion, helst samme eller følgende dag, på at efterbehandle og indsende prøver og data sammen med klassen. Ønsker du at kombinere undersøgelsen med en længere ekskursion måske en hel dag, er det en oplagt mulighed for at undersøge og sammenligne to lokaliteter. Husk da at I skal bestille og benytte to forskellige undersøgelseskits. Det mest optimale tidspunkt at foretage undersøgelserne er fra slutningen af maj til midten af juni, hvor padderne yngler og dermed er i vandet (se nedenstående figur). Læg derfor ekskursion så sent på skoleåret som det praktisk kan lade sig gøre. Padder JAN FEB MAR APR MAJ JUN JUL AUG SEP OKT NOV DEC Farvekode angiver forekomst af edna fra padder i forhold til tidspunkt, hvor 1 angiver stor sandsynlighed for forekomster og 4 angiver ingen eller meget ringe sandsynlighed for forekomst.

4 FÅ STYR PÅ UDSTYR Tjek i god tid, at følgende udstyr er til rådighed: 2-3 rene bægerglas eller spande til at opsamle vand i. En lang snor samt en Secchiskive til at måle totaldybde og sigtdybde med. I kan vælge at lave jeres egen vha. en hvid cirkulær plastikskive, fx låget fra en malerspand, og en tung genstand, det kunne være en sten. Målebånd Termometer Waders og/eller båd. Kan det på ingen måde lade sig gøre, så vælg en sø med både- eller badebro, så I kan komme ud på søen. Eventuelt net, ketcher, agnhuse eller andre fangstredskaber til padder og fisk. Følgende materiale finder du i kuverten: Dataark Frankeret svarkuvert 50 ml sprøjte 2 sterivex-filterenheder med en farvet og en ufarvet ende samt tilhørende propper 5 ml centrifugerør med 96 % ethanol 3 ml sprøjte Udstyr samt skala til at måle nitrat, fosfat og ph. Engangshandsker Lynlåspose med mærkat FORBERED KLASSEN. Feltarbejdet til REAL SCIENCE er en oplagt mulighed for at træne omhyggelighed, præcision, nøjagtighed og korrekt brug af udstyr. Undersøgelsen kan bruges tidligt, midtvejs eller afsluttende i et forløb. Alt efter hvordan du ønsker at bruge aktiviteten, kan du overveje, hvad klassen har brug for at vide på forhånd. Vores erfaringer viser, at bevidstheden om, at data skal bruges af andre, kan anspore eleverne til at gøre sig mest muligt umage med undersøgelsen, og dermed øge deres eget udbytte af det praktiske arbejde. På vores hjemmeside under Baggrundsmateriale kan du finde en række forslag til videnskabelige og populærvidenskabelige artikler og film, som kan tænkes ind i forløbet før eller efter ekskursionen. Det kan i alle tilfælde være en fordel at afklare det praktiske på forhånd. Skal eleverne deles i grupper? Hvem skal lave hvilke undersøgelser? Er vejledningen tilgængelig og forståelig for alle? Kender eleverne udstyret, eller er der behov for en gennemgang? Hvem er ansvarlig for at nedskrive, gemme og senere indsende data?

5 UDFØRELSE AF UNDERSØGELSEN På dagen for feltarbejdet skal I undersøge 12 forskellige parametre grupperet i tre opgaver; A, B og C. Du kan oplagt vælge at dele klassen i seks grupper, og lade hver opgave udføres af to grupper uafhængigt af hinanden. I skal så indsende gennemsnittet. Til hver opgave, er der et punkt med efterbehandling, som lettest foretages hjemme på skolen efterfølgende. For at forskerne kan få de helt rigtig data i den højest mulige kvalitet, er det vigtigt, at I udfører samtlige undersøgelser mindst én gang. I opgave A skal undersøgelserne udføres en enkelt gang ude på søen. I opgave B skal de udføres på ti forskellige undersøgelsessteder i søen. I opgave C skal eleverne først indsamle vand fra hvert af de ti undersøgelsessteder og blande det. Derefter skal de udføre undersøgelserne på det blandede vand. Det er derfor en god ide at starte med at danne sig et overblik over lokaliteten og udpege de ti undersøgelsessteder, så de dækker variationen bedst muligt. Er I ved et vandhul eller en lille sø, bør hele lokaliteten dækkes, mens I bør begrænse jer til en mindre del ved meget store søer. Grindsted Gymnasium indsamler edna fra Engsøen ved Grinsted Ådal og undersøger samtidig makroindeks. Cirklerne markerer 8 af de 10 indsamlings-steder; de to sidste er placeret udenfor billedet. Foto af Anja Hundebøll Nielsen Følgende undersøgelser skal udføres: A: LOKALITETEN Generelle parametre undersøges én gang: B: PLANTEDÆKKE Variation undersøges ti forskellige steder: C: KEMISK/BIOLOGISKE molekyler undersøges én gang på vand indsamlet 10 steder: Vandtemperatur Sigtdybde Maksimal dybde Tilløb og udløb Rørsumpsplanter Flydebladsplanter Undervandsplanter Andemad Miljø-DNA-indsamling ph Nitrat (NO 3 ) Fosfat (PO 4 )

6 Desuden skal I notere hvilke arter af fisk eller padder, I evt. observerer, samt tage fotos af lokaliteten og de enkelte dyr, undersøgelser, resultater mv. Vi skal også bruge de nøjagtige gps koordinater og datoen for jeres indsamling. Jo mere information I giver og jo mere detaljeret jeres data er, jo højere kvalitet har jeres data, og jo mere brugbare er de dermed for forskerne. I PRAKTISK VEJLEDNING finder du en detaljeret beskrivelse og fremgangsmåde for de enkelte undersøgelser. Har du spørgsmål i forbindelse med undersøgelserne, så skriv til dnalab@snm.ku.dk. Efterbehandling Efter feltarbejdet skal I sørge for, at dataarket er udfyldt med samtlige data. Da jeres arbejde skal bruges til at belyse sammenhænge mellem forskellige parametre, er et ufuldstændigt datasæt ubrugeligt for forskerne. Derfor skal du afsætte tid til at udføre den afsluttende databehandling og beregninger. De enkelte dele af databehandlingen er beskrevet i detaljer i den praktiske vejledning. Efterbehandlingen består af: A: LOKALITETEN: Søens placering og areal B: PLANTEDÆKKE: Statistiske beregninger af gennemsnit og standardafvigelse. C:KEMISK/BIOLOGISKE molekyler: Samle og afsende data og prøver. AFSENDELSE AF PRØVER OG DATA: Læg dataarket og lynlåsposen med de to filtre med indsamlet miljø-dna i svarkuverten og afsend den så hurtigt som muligt til museet. Opbevar den i køleskab, indtil du kan sende den. Send på forsendelsesdagen en mail til dnalab@snm.ku.dk med navn, skole og klasse, samt besked om, at prøven er på vej. Vedhæft fotos fra lokaliteten, fotobelæg for paddearter og fotos af de enkelte undersøgelser. Når vi har modtaget jeres data og prøve, sender vi dig en mail med det unikke prøvenummer, jeres prøve har fået i vores system. Derefter ekstraherer vi DNA fra filteret og opbevarer DNA et i fryseren. I løbet af det efterfølgende skoleår analyseres prøven af en gymnasieklasse, som deltager i undervisningsforløbet DNA & liv. På undersøgelsesdagen benytter klassen realtime-pcr og artsspecifikke primere og prober til at belyse, hvilke arter, der er DNA fra i netop jeres sø. Resultaterne sender vi til dig på mail. Du vil modtage både de rå realtime-pcr-plots og en liste med arter, der er fundet DNA fra. Når prøven er analyseret, indgår listen af fundne arter sammen med data fra jeres øvrige undersøgelser i det samlede datasæt, som forskerne på Statens Naturhistoriske Museum arbejder med. Du kan læse mere om forskningsspørgsmålene på Ønsker du, at din klasse selv skal deltage i DNA & liv, kan du booke en laboratoriedag på Du kan angive det unikke prøvenummer, når du booker, så sørger vi for, at I kommer til at analysere jeres egen prøve.