Elektriske Kredsløb og Magneter Tredje klasse

Transkript

1 Elektriske Kredsløb og Magneter Tredje klasse Tilpasset fra Science Club for Girls, Circuits and Magnets, videreudviklet til danske skoler af Det Unge Akademi (DUA) 2014 Tema: Med dette projekt bliver børnene til fysikere og elektroingeniører ved at udforske hvordan elektriske kredsløb fungerer og hvilke praktiske anvendelser, de har i hverdagslivet omkring dem. De vil derefter udforske magneter og deres egenskaber og anvendelser. Første mødegang Fokus: Introduktion og Simple Kredsløb Børnene møder hinanden og bliver introduceret til programmet for den kommende periode. De vil også diskutere, hvad der sker på atomart plan ved at udføre en aktivitet, de sikkert allerede har prøvet før at gnubbe en ballon mod håret for at skabe statisk elektricitet. De vil derefter bygge et simpelt kredsløb, der kan tænde en pære. Anden mødegang Fokus: Kredsløbsmønstre I denne lektion vil børnene udforske kredsløb i større detalje. De bør kunne indse, at det simple kredsløb fra første lektion vitterligt bare er ganske simpelt, og at dagligdagens elektriske kredsløb typisk er langt mere komplicerede. De vil bygge et par kredsløb, der demonstrerer kredsløbsmønstre, som har mere med virkeligheden at gøre end det helt simple kredsløb. Tredje mødegang Fokus: Morsekoden I denne lektion bruger børnene deres færdigheder inden for opbygning af kredsløb i en praktisk anvendelse, nemlig at sende en besked via morsekode. Selv om selve morsekoden i dag kan synes gammeldags, er det værd at diskutere med børnene, hvor vigtig opfindelsen af telegrafen var i forhold til øjeblikkelig kommunikation. Fjerde mødegang Fokus: Ledere og Isolatorer I denne lektion skal børnene bruge deres viden om kredsløb til at bygge en regnvejrsdetektor. De vil undersøge hvilke materialer, der er gode ledere, og hvilke, der er gode isolatorer. Femte mødegang Fokus: Magneter I denne lektion opdager børnene vigtige egenskaber ved magneter. Disse egenskaber omsætter de til design, opbygning og test af deres egen magnetiske labyrint. Sjette mødegang Fokus: Praktiske Anvendelser for Magneter I denne lektion skal børnene bruge magneter til to meget forskellige formål. I den første aktivitet lærer de om den magnetiske nordpol og bygger deres eget kompas. I den anden lærer de om jern som det vigtige mineral, det er for kroppen, og trækker det ud af morgenmadsprodukter ved hjælp af magneter! Syvende mødegang Fokus: Elektromagnetisme I denne lektion introduceres Elektroingeniøren, som introducerer børnene til elektromagnetisme. En kort diskussion efterfølges af en elektromagnetisk udfordring, hvor børnere får udleveret materialer og skal dyste om, hvem der kan bygge den bedste elektromagnet.

2 Første mødegang Fokus: Introduktion / Simple Kredsløb Dagens spørgsmål Aktivitet 1: Slå tonen an Aktivitet 2: Statisk elektricitet Aktivitet 3: Byg et simpelt kredsløb Reflektion Mål for første mødegang Efter første mødegang: 1) har børnene erklæret sig indforstået med Videnskabsklubbens regler og forventninger 2) kender børnene det videnskabelige/ingeniørmæssige emne, de skal udforske i løbet af perioden 3) har børnene anvendt statisk elektricitet til at tiltrække eller frastøde objekter 4) har børnene bygget et simpelt kredsløb, der kan tænde en pære. Om første mødegang Den første mødegang vil en eller flere af medlemmerne Det Unge Akademi være med til at give en introduktion sammen med juniormentorerne og slå tonen an for hele forløbet. Dette har til formål at give børnene en fornemmelse af fysisk og intellektuel tryghed og en følelse af, at det bliver en hyggelig og sjov oplevelse for dem. Bemærk venligst, at første mødegang bliver en smule mere målrettet og styret end de efterfølgende mødegange i Videnskabsklubben. De efterfølgende mødegange bliver en meget mere engagerende og berigende oplevelse for både juniormentorer og miniforskere! Børnene præsenteres for Videnskabsklubbens regler for god opførsel, der er sikkerhed, respekt og teamwork. Sammen med børnene skabes mere specifikke forventninger, som børnene skal erklære sig indforstået med at leve op til, og som du skal være indforstået med at håndhæve. Det vil give mentorerne noget at støtte sig til, hvis børnene bliver en smule overivrige senere hen i forløbet. Den første mødegang vil børnene også bruge tid på at undersøge, hvordan man bygger en høj struktur, der kan stå alene og bære vægt uden at bøje eller falde sammen. Ved at teste strukturerne efterhånden som de laver dem, vil børnene være i stand til at forbedre dem, så de bliver robuste og stabile. Før klubaktiviteterne går i gang: Involverede DUA-medlemmer afklarer med deres mentorhold, hvem der er ansvarlig for hvad i løbet af første mødegang, og forbereder klubaktiviteterne, dvs. udsendelse af program til juniormentorer, kontaktlærer og upload på hjemmeside samt indkøb af materialer. Under introforløbet mødes mentorholdet med medlemmer fra Det Unge Akademi og dele af det praktiske og teoretiske program gennemgås i fællesskab (følg nedenstående instruktioner). Under introforløbet: Der laves navneskilte til DUA-medlemmer, mentorer og børnene. Der aftales navneleg/intro til første gang og gruppeinddeling (4-personers grupper med makkerpar; gruppe 1-4). Pust balloner op til anden aktivitet Alderssvarende definitioner Elektricitet: Den energi, der produceres, når elektroner flyttes fra ét sted til et andet. Atom: Den mindste bestanddel et stof er lavet af Kredsløb: En lukket kreds af flere dele, som elektricitet kan strømme igennem

3 Batteri: En strømkilde som skubber til elektroner Ledning: En forbindelse mellem to objekter, som strøm kan løb igennem Elektron: Negativt ladet del af et atom, som kan flyttes fra ét objekt til et andet og derved giver anledning til en strøm Materialer til første mødegang Aktivitet 1: Slå tonen an Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar Forventningsposter Whiteboardtuscher Aktivitet 2: Statisk elektricitet Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar Atommodel (inkluderet) Uld (valgfrit) 1 stor ballon Sprittusch Aktivitet 3: Byg et simpelt kredsløb Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar 1 9-voltsbatteri 2 krokodillenæb 1 pære 1 fatning Dagens spørgsmål Dagens spørgsmål er en rigtig god måde at præsentere dagens aktivitet for børnene på og få dem til at fokusere. Gør det til en fast startrutine. Dagens spørgsmål vil som regel være et spørgsmål, som børn og voksne tænker over til hverdag, eller som kan føre til besvarelsen af et alment spørgsmål. Brug det til at få børnene til at tale, men hold dem fokuserede. Spørgsmål: Hvad skal vi lave i Videnskabsklubben dette semester? DUA-medlem: Det kommunikeres til børnene, at de er i gang med noget enestående og sjovt: Ingeniørkunst de skal både være arkitekter, ingeniører og designere, og at DUA er begejstrede over, at de har tilmeldt sig Videnskabsklubben! Fortæl at på hver plads ligger der en kittel, et navneskilt og en laboratoriejournal til hver person. Bed dem tage kittel og navneskilt på. Aktivitet 1: Slå tonen an (20 minutter) Slå tonen an og skab sammen regler, som alle børn indvilger i at følge (udføres af DUA medlem sammen med juniormentorer). 1) DUA-medlem: Få børnenes opmærksomhed og sørg for, at de fokuserer helt og fuldt på dig. Forklar dem, at før de kan foretage nogle videnskabelige eksperimenter, skal de alle indvilge i at følge Videnskabsklubbens tre regler. Præsentér børnene for Videnskabsklubbens regler for god opførsel (sikkerhed, respekt og teamwork) skrives på tavlen. Det er de tre forventninger, som alle medlemmer af klubben forventes at leve op til. Hjælp børnene med at skabe mere specifikke regler og skriv dem op under hver regel for god opførsel. Stil børnene undersøgende spørgsmål som, Hvorfor tror du, vi har lavet den regel? Eller Hvad mener vi, når vi taler om sikkerhed i Videnskabsklubben? Børnene vil foreslå meget specifikke og lydighedsfremmende regler som Rør ikke farlige materialer. Eller Snak ikke, når læreren taler. Tænk på måder at sammenfatte reglerne på, så du ikke ender med en lang liste med må er og må ikke r. Tilføj dem til reglerne for god opførsel, så børnene også har haft indflydelse på dem.

4 Sørg for, at børnene sidder roligt i en rundkreds eller ved borde. Bed juniormentorerne om også at sætte sig blandt børnene. De kan muligvis have en tendens til at sætte sig sammen, adskilt fra børnene, men få dem til at sætte sig blandt børnene fra starten. 2) DUA-medlem: Når det er gjort, så bed børnene om at stikke tommelfingeren i vejret for at tilkendegive, at de indvilger i at følge reglerne. Du kan også få alle børnene til at underskrive reglerne. Hvad du end gør, så vær sikker på, at alle børnene fysisk viser, at de indvilger i at følge reglerne. Du får brug for dette som støtte længere henne i forløbet! 3) DUA-medlem: Forklar nu børnene konsekvensen af ikke at følge en regel. KEND VIDENSKABSKLUBBENS spilleregler. Sørg for, at børnene ved, at en overtrædelse af reglerne kan resultere i et opkald til forældrene, at man udelukkes fra Videnskabsklubben, og at det også gør Videnskabsklubben til et mindre sjovt sted at være, fordi børnene måske ikke får lov til at udføre alle de sjove projekter, hvis de ikke opfører sig ordentligt. Formålet med dette er ikke at skræmme børnene; det er snarere således, at en stringent (og strengt håndhævet) disciplinær politik er en fast del af et efter-skole program på grund af karakteren af børnenes energi efter seks-syv timers skolegang. De skal vide, hvor grænsen går. Hold øje med tiden, da det er din første dag. 4) DUA-medlem: Brug et par minutter på at præsentere dine juniormentorer for børnene. Sørg for, at: Børnene kender juniormentorernes navne Børnene ved, at juniormentorerne vil hjælpe alle i klubben Børnene ved, at hvis juniormentorerne beder dem om at gøre noget, skal børnene høre efter og gøre det Børnene er klar over, at juniormentorerne også er en del af klubben! 5) Juniormentorer: Gennemgå nu Videnskabsklubbens basale rutiner. De omfatter: Hvor skal børnene mødes de dage, hvor der er Videnskabsklub. (I fysiklokalet? I klasseværelset? I gymnastiksalen?) (dette er oplyst på forhånd og skal blot gentages) Hvad skal børnene gøre, når de kommer ind i klasselokalet (Sidde på tæppet? Ved borde? Sidde i rundkreds? Sidde ved nogle afsides borde? Tage deres logbøger fra kassen?) Hvordan vil du vise, at du er klar til at begynde? (Hænderne op? Klappe en rytme?) Gentag løftet (et krav for børn fra børnehaveklasse til og med 3. klasse) Tag stilling til, hvordan klubben skal afslutte hver mødegang før refleksion og opsamling (Sidde på tæppet igen, tilbage til bordene? Alle områder rengjorte?) Fortæl hvor deres designs skal stilles til næste gang Fortæl at de skal lægge kittel med navneskilt og laboratoriejournal et bestemt sted (ikke tage med hjem) Sørg for, at børnene kender den rutine, som du og juniormentorerne har aftalt, så de kan begynde at følge den. Laboratoriejournal: Hvordan bruges den (skriv på tavlen): Strukturen er altid DATO, TITEL på delprojekt, IDÉ (evt. med tegning), METODE (opskrift, hvordan gør man; evt, med tegning), RESULTAT (hvad så du, hvad skete der, hvordan gik det, hvad lærte du af denne øvelse/dette forsøg). Alle skriver deres egen laboratoriejournal. Første mødegang er der sat ekstra tid af til at få hjælp til at lære hvordan man gør. Man noterer undervejs men der er også typisk afsat lidt tid til sidst. Juniormentorerne skriver kommentarer tilbage til hver person til næste gang man mødes (de 3 K er: Konkret, Kærlig, Kritisk). 6) DUA-medlem: Sørg for som det sidste, før du går videre til den næste aktivitet, at børnene forstår de følgende få ting, som er vigtige at vide i det kommende semester: Semestrets naturvidenskabelige emne, som alle projekter vil relatere sig til. Den type forsker, de er (fysiker, biolog, kemiker, ingeniør etc.) I slutningen af semestret bliver der holdt en videnskabskonference for klubben (lidt forskelligt afhængig af geografisk placering), hvor klubbens medlemmer vil præsentere, hvad de har lært.

5 Få dem til at forstå at formidling er et et vigtigt punkt. Gennem alle mødegange skal du minde børnene om, at de skal undervise og lede andre, også forældrene. Aktivitet 2: Statisk Elektricitet (10 minutter) I denne aktivitet bruger børnene en velkendt og sjovt fænomen til at lære om elektroner i bevægelse fundamentet for elektricitet! Spørg børnene om de kender eksempler på, hvad man bruger elektricitet til. Du får sandsynligvis en meget lang liste. Spørg dem om de ved, hvordan elektricitet fungerer. De har sikkert et par idéer, men muligvis også et par misforståelser om, hvordan det virker. Lyt godt efter hvad de siger, så du ved hvilken forudgående viden, du har at arbejde videre med. Fortæl børnere at for at forstå elektricitet er de nødt til at forstå hvad et atom er. Alt er lavet af atomer, hvilket betyder, at hvis vi et stykke guld i to halve og dernæst delte et af stykkerne igen og igen og igen indtil vi skar det over i det mindst stykke, der kan lade sig gøre, så ville det være ét guldatom. Det er så småt at vi ikke kan se det med det blotte øje, men med et meget kraftigt mikroskop ville vi godt kunne se det. Måske kender de til andre atomer, fx. ilt, kvælstof, kulstof, brint og helium. Men selv atomer består af noget, nemlig protoner og elektroner. Protoner sidder i centrum af atomet og elektroner flyder rundt i en cirkel omkring protonerne. (Du kan vise billedet til sidst i aktiviteten.) Elektroner kan bevæge sig og hoppe fra ét atom til et andet. Det kan de gøre, fordi de hele tiden er tiltrukket af den positive atomkerne. Når elektroner flyttes fra ét objekt til et andet kaldes det elektricitet! Protoner har positiv ladning og elektroner har negativ ladning. Ens ladninger frastøder hinanden og forskelligs ladninger tiltrækker hinanden, den følgende aktivitet illustrerer, hvad dét vil sige. Instruktion Hvert barn modtager to små balloner, som du kan vælge at puste op, før aktiviteten går i gang. Instruér børnene i holde fast i knuden af ballonerne. Bed dem om at gnubbe ballonerne mod håret eller noget uld og se at 1) håret tiltrækkes til ballonen og 2) at to balloner, der holdes tæt sammen, frastøder hinanden en smule. Hvis vejret er fugtigt, bliver de muligvis nødt til at forsøge flere gange. Husk børnene på at vi ved det følgende: 1) Elektroner kan hoppe fra ét objekt til et andet 2) Ens ladninger frastøder hinanden 3) Forskellige ladninger tiltrækker hinanden Så hvordan kan de forklare, hvad der sker med håret og ballonerne. Få dem til at bruge orderne elektron og ladning. Hvad har alt dette så at gøre med elektricitet? 1) Pust en stor ballon op, bind en knude, tegn forsigtigt (så ballonen ikke går i stykker) tre plusser og tre minusser med et sprittusch. 2) Find et barn med skulderlangt hår (uden produkter såsom gelé, voks eller balsam) og bed ham eller hende om at komme op foran. 3) Forklar at ligesom ballonen har håret også positive protoner og negative elektroner (for alt er jo lavet af atomer) 4) Når ballonen gnubbes mod håret, ryger der elektroner af håret og over på ballonen, fordi elektronerne tiltrækkes af de positive protoner på ballonen. Spørg nu: Hvor er der flest

6 elektroner nu? På ballonen eller håret? Det korrekte svar er: Ballonen. 5) Hold nu ballonen tæt på håret. Håret burde blive tiltrukket af ballonen. Hvorfor? Den negativt ladede ballon titrækkes af det positivt ladede hår. Og hvis børnene kan være ekstra stille kan de muligvis høre elektronerne hoppe tilbage på håret på én gang. De bittesmå gnister fra de hoppende elektroner er elektricitet. 6) Sørg for at børnene har forstået den overordnede idé, at elektroner i bevægelse er elektricitet. Aktivitet 3: Byg et simpelt elektrisk kredsløb (10-15 minutter) I denne aktivitet skal børnen bygge et meget simpelt elektrisk kredsløb, der kan tænde for en pære. Det er en indledende aktivitet, som næste aktivitet bygger oven på. Sæt børnene sammen parvis. Hvis muligt, bør hvert makkerpar have deres eget bord. Fortæl børnene at de skal bruge de dele, de får udleveret, til at få en pære til at lyse. De må prøve alle mulige kombinationer den eneste regel er, at de IKKE må forbinde den ene ende af batteriet direkte med den anden. Så bliver batteriet meget varmt! Udlevér følgende dele til et simpelt elektrisk kredsløb: 1 9-voltsbatteri 2 krodillenæb 1 pære 1 fatning Nogle af børnene kender måske øvelsen fra skolen og klarer således opgaven meget hurtigt. Giv børnene rigeligt tid til at finde ud af hvordan det elektriske kredsløb skal opbygges for at få pæren til at lyse, men hold øje med de makkerpar, der har problemer. Hvis et makkerpar har opbygget et korrekt kredsløb uden at pæren lyser, skal batteriet udskiftes eller også skal pæren skiftes, så det sikres, at begge dele fungerer korrekt. Når alle makkerpar har fået pæren til at lyse, sørg da for at de alle forstår hvad det simple elektriske kredsløb har til fælles med den første aktivitet at elektroner strømmer ud af batteriet, gennem ledningen, gennem pæren, og så tilbage i batteriet igen. Dette gentages igen og igen indtil kredsløbet brydes. Børnene vil lære mere om elektriske kredsløb ugen efter. Reflektion og opsamling Bemærk: Dette gøres første mødegang sammen med DUA-medlem men derefter af juniormentorerne. Refleksion og opsamling er det tidspunkt, hvor du bringer børnene sammen og deler deres tanker, ytringer og opdagelser i forbindelse med dagens klubaktiviteter. Det er en vigtig del af deres oplevelse af Videnskabsklubben. Sammenfat som en gruppe dagens emne og spørgsmål og brug børnenes logbøger som guide. Børnene kan så skrive eller tegne i deres logbøger. Mange børn vil have behov for hjælp til at komme i gang, så tilbyd dem din hjælp til at komme i gang med at skrive eller tegne. Få dem til at tegne eller skrive om det simple elektriske kredsløb, de byggede. Eller bed dem skrive om hvad der skete med elektronerne, da de gnubbede en ballon mod håret. Når dagens klubaktiviteter er forbi, så læs hvad børnene skrev og skriv noget som svar. Dette er en værdifuld måde at udvikle en dialog med hvert enkelt barn på. Vær støttende i dine kommentarer, især i de tidlige uger, hvor børnene stadig er ved at lære dig at kende.

7 Anden mødegang Fokus: Kredsløbsmønstre Dagens spørgsmål Aktivitet 1: Elektricitetsleg Aktivitet 2: Så tænder vi! Aktivitet 3: Større og bedre kredsløb Reflektion Mål for anden mødegang Efter anden mødegang har børnene: 1) lært at et kredsløb altid er en sluttet ring 2) prøvet at bruge en kontakt til at tænde og slukke for en pære 3) bygget større og bedre kredsløb med flere pærer og kontakter Om anden mødegang I denne lektion vil børnene udforske kredsløb i større detalje. De bør kunne indse, at det simple kredsløb fra første lektion vitterligt bare er ganske simpelt, og at dagligdagens elektriske kredsløb typisk er langt mere komplicerede. De vil bygge et par kredsløb, der demonstrerer kredsløbsmønstre, som har mere med virkeligheden at gøre end det helt simple kredsløb. Før klubaktiviteterne går i gang: Diskutér med juniormentorerne hvem der er ansvarlige for hvilke dele af mødegangen og forbered jer før øvelsen. Lav navneskilte Alderssvarende definitioner Kontakt: En del, der åbner eller lukker for strømmen i et kredsløb Materialer til anden mødegang Aktivitet 1: Electricitetsleg Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar 2 ark A4-papir: skriv TÆND på det ene og SLUK på det andet 2 store glødepærer Aktivitet 2: Så tænder vi! Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar 1 9-voltsbatteri 3 krokodillenæb 1 pære 1 fatning 1 kontakt Aktivitet 3: Større og bedre kredsløb Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar samme som i aktivitet 2 Dagens spørgsmål Spørgsmål: Hvordan virker en pære? En pære er et hverdagsobjekt, som vi ser hver eneste dag, men ved vi egentlig, hvordan den virker? Spørg børnene om det og se, hvad de kan finde på. Ordet kredsløb kan være nyt for nogle af børnene, men de skal gerne forstå at en glødepære i sig selv er et kredsløb! Den lyser bare ikke, hvis ikke den er forbundet til en strømkilde.

8 Aktivitet 1: Elektricitetsleg (10 minutter) Børnene leger en leg, der illustrerer hvordan en elektron strømmer i gennem et elektrisk kredsløb. Børnene skal nu lege en leg, der illustrerer de grundlæggende dele af et kredsløb. Aktiviteten fungerer bedst med mindst otte personer, så mentorer og juniormentorer bør også deltage. Dommeren kan være en mentor eller en juniormentor. 1) Sørg for at der er lige mange personer på hvert hold. Hvert hold stiller sig i en rundkreds og én af deltagerne skal være den, der starter. Begge dem, der starter, skal tydeligt kunne se dommeren. 2) Forklar reglerne: Alle i rundkredsen holder hinanden i hænderne og lukker øjnene, undtagen den, der starter. Hold enten arket med TÆND eller arket med SLUK op. 3) Hvis TÆND er oppe skal den, der starter, klemme hånden på personen til venstre. Deltager 2 klemmer så hånden på personen til venstre for sig, som så klemmer hånden på personen til venstre igen, og så fremdeles. Den sidste person i rundkredsen rækker venstre arm op sammen med deltager 1, så dommeren kan se at klemmet er nået hele vejen rundt. Det hold, der først når hele vejen rundt, vinder et point. Hvis SLUK er oppe, skal der ikke sendes et klem rundt. Hvis nogen alligevel kommer til at sende et klem videre, selv om SLUK er oppe, mister holdet et point, hvis det forkerte klem når hele vejen rundt. 4) I anden runde er det personen til venstre for den, der startede i første runde, der nu skal starte. Sådan fortsætter spillet indtil ét af holdene er kommet på fem point og dermed har vundet. Forklar hvordan klemmet, der sendes rundt i rundkredsen, svarer til at en elektron sendes gennem et elektrisk kredsløb. Den, der starter, svarer til batteriet, der skubber en elektron ud i ledningen, hvor den skubber til den næste elektron, som skubber til den næste igen, hvilket fortsætter så længe batteriet er tilsluttet. For en almindelig glødepære (fremvis glødepæren) gælder det at: 1) Elektricitet kan strømme gennem ledninger, så dem bruger vi til at forbinde batteriet med pæren 2) Glødepæren lyser op, fordi der kommer strøm gennem ledningen ind i glødepæren, gennem glødetråden og ud gennem den anden ledning igen og tilbage til batteriet. 3) Glødetråden bliver varm, når strømmen løber gennem den, og derfor lyser den op. Hvad sker der, når vi bryder kredsløbet op? Fortsætter elektronerne med at skubbe til hinanden? Kan vi få pæren til at lyse? (Svaret er nej.) Aktivitet 2: Så tænder vi! (10-15 minutter) Børnene tilføjer en kontakt til kredsløbet, så de kan tænde og slukke for pæren noget de ser hver eneste dag! Lad børnene forstå, at de nu får en chance for at undersøge, hvad der sker, når elektriske kredsløb bliver lidt mere komplicerede og indeholder flere dele. Sæt dem sammen i par og spørg dem om en lommelygte, der bruger batteri, altid er tændt. (Svaret er selvfølgelig nej.) Spørg dem hvad der får lyset til at tænde og slukke. De svarer måske at man skal trykke på tænd/sluk-knappen, men ved nogen af dem, hvad der sker inden i lommelygten? Hvert makkerpar får udleveret følgende: Et 9-voltsbatteri

9 Tre krokodillenæb En pære En fatning En kontakt Lad børnene forsøge at regne ud hvordan kredsløbet skal hænge sammen, hvis kontakten skal kunne tænde og slukke lyset. Aktivitet 3: Større og bedre kredsløb Her skal flere arbejde sammen om at bygge større kredsløb. Bed børnene om at sætte sig sammen i grupper á fire (alt afhængig af hvor mange I er). Kan børnene finde ud af at sætte deres dele sammen i et kredsløb, der kan tænde to pærer? Kan de nøjes med ét batteri eller skal de bruge to? Hvorfor har de brug for to? Hvad sker der, hvis de tilføjere flere kontakter? Hvad kender de fra dagligdagen, hvor større kredsløbsmønstre spiller en rolle? (Eksempler: Et lokale har én kontakt, der tænder to lamper. Eller et enkelt lokale har to eller flere kontakter, der tænder for det samme lys.) Mind børnene om at selv om denne aktivitet kun handler om at få lys i pæren, så bygger mange andre elektriske ting på de samme principper og opfører sig på samme måde. Reflektion og opsamling Gennemgå emnet og dagens spørgsmål. Hvordan virkede kontakten i deres kredsløb. Hvilke seje ting kunne de gøre med de store og mere komplicerede kredsløb? Sammenfat som en gruppe dagens emne og spørgsmål og brug børnenes logbøger som guide.

10 Tredje mødegang Fokus: Kredsløbsmønstre Dagens spørgsmål Aktivitet 1: Koder og kodetegn Aktivitet 2: Morsekode Aktivitet 3: Brug morsekode i et kredsløb Reflektion Mål for tredje mødegang Efter anden mødegang har børnene: 1) dechifreret en hemmelig kode 2) skrevet en besked ved hjælp af morsekode 3) designet og implementeret et system, hvor et elektrisk kredsløb bruges til at sende en besked via morsekode. Om tredje mødegang I denne lektion vil børnene udforske kredsløb i større detalje. De vil kunne indse, at det simple kredsløb fra første lektion vitterligt bare er ganske simpelt, og at dagligdagens elektriske kredsløb typisk er langt mere komplicerede. De vil bygge et par kredsløb, der demonstrerer kredsløbsmønstre, som har mere med virkeligheden at gøre end det helt simple kredsløb. Morsekode kan virke forældet nu om dage, men det er vigtigt at påpege præcis hvor afgørende denne opfindelse har været i menneskets historie, idet det giver muligheden for øjeblikkelig kommunikation for første gang. Før klubaktiviteterne går i gang: Diskutér med juniormentorerne hvem der er ansvarlige for hvilke dele af mødegangen og forbered jer før øvelsen. Lav navneskilte Udprint et billede af en telegraf: Alderssvarende definitioner Kryptering: Brugen af symboler, tal og bogstaver til at erstatte ord eller tekst, eksempelvis håndsignaler som bruges i volleyball. Kodetegn: Et symbol eller bogstav der erstatter bestemte bogstaver i hele ord, eksempelvis når man erstatter et helt ord med en række af tal. Materialer til første mødegang Aktivitet 1: Slå tonen an Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar Whiteboard Whiteboardtuscher Kodetegnseksempler Aktivitet 2: Statisk elektricitet Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar Billede af en telegraf Morsealfabetet Papir Blyant Aktivitet 3: Byg et simpelt kredsløb Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar Papir Morsealfabetet

11 Blyant Ringbind/stor bog Krokodillenæb Pærer Fatninger Kontakter Buzzers 9-voltsbatteri Dagens spørgsmål Hvordan foregik øjeblikkelig kommunikation før telefonen blev opfundet? Bed miniforskerne/børnene tænke over en verden uden telefoner eller computere. Hvordan kommunikerede man med hinanden på lang afstand før disse ting blev opfundet? I kan bruge et minut eller to på at diskutere brugen af Messenger og mail. Spørg om børnene har hørt om en telegraf. Telegrafen var den første opfindelse, der kunne sende beskeder ved hjælp af elektricitet. Telegrafbeskeder blev sendt afsted ved at trykke en special kode for hvert bogstav i beskeden ved hjælp af en telegrafnøgle. Telegrafen fortolkede kodens prikker og streger til elektriske impulser, som kunne sendes afsted gennem ledninger. En modtager for enden af ledningen fortolkede så de elektriske impulser tilbage til prikker og streger på en papirstrimmel, som så kunne oversættes til bogstaver og ord. Koden er i dag kendt som morsekoden. Dette er måske ikke noget særligt for børnene, som altid har kendt til øjeblikkelig kommunikation, men denne opfindelse markerer en meget stor ændring af, hvordan vi kommunikerer. Aktivitet 1: Koder og kodetegn I denne aktivitet skal miniforskerne lære om koder og hvorfor de er vigtige for os i dagligdagen. En kode er et system bestående af symboler, bogstaver, ord eller signaler som bruges i stedet for almindeligt kendte ord og tal til at sende beskeder eller opbevare information. En kode bruges til at holde beskeden kort eller til at holde den hemmelig. En kode erstatter ord, udtryk eller sætninger med grupper af bogstaver eller tal, mens et kodetegn omarrangerer bogstaver eller bruger erstatninger for at skjuler beskeden indhold. Teknologien bag denne hemmelige måde at kommunikere på hedder kryptologi. Hemmelige beskeder har været benyttet lige så længe som vi har kunnet skrive. Kryptologi er længe blevet benyttet af regeringer, militær, virksomheder og organisationer til at beskytte hemmelig information. I dag krypterer man lagrede data og transaktioner mellem computere. Når konceptet omkring koder indtroduceres er det en god idé at forklare, at nogle symboler godt kan ligne kode men uden af være det, for meningen med en kode er at den er hemmelig. I volley eller baseball har man fx en bestemt kode i form af særlige håndtegn, men det betyder ikke at alle håndtegn er kode. For eksempel er det ikke kode, når man vinker farvel, selv om man bruger et håndtegn (det at vinke). Det kan hjælpe på forståelsen af forskellen ved at lade juniormentorerne bruge almenkendte håndtegn samt et par kodede håndtegn, som miniforskerne kan prøve at gætte betydningen af. Juniormentorerne kan fx vinke farvel, sende et fingerkys afsted, se ud som om de er ved at blive kvalt osv.

12 Når I har forstået og eksperimenteret lidt med koder, er det på tide at tale om, hvordan man knækker en hemmelig kode. De folk, der arbejder med at knække hemmelige koder, tager udgangspunkt i sprogmønstre for at få en idé om hvad en hemmelig beskeds forskellige symboler kan betyde. Skriv følgende eksempler på tavlen og bed miniforskerne om at gætte på, hvad kodetegnene mon kan betyde: 1) Der var en 2) Tillykke med Forklar at fordi de to sætninger Der var engang en og Tillykke med fødselsdagen er meget almindelige kan vi gætte hvad symbolerne betyder: de står for bogstaver i ordene. Gennemgå ordene sammen og afgør hvad hvert tal betyder. 1) Der var e- n- g- a -n- g en ) Tillykke med f- ø- d- s- e- l- s- d- a- g- e- n Hvis vi prøvede at knække en kode, der indeholdt disse tal, kunne vi bruge informationen til at oversætte netop disse tal til de rette bogstaver hver gang, de indgik i beskeden. Skriv følgende kode på tavlen og lad miniforskerne forsøge at gætte indholdet. 1) Der en Mind miniforskerne om at koder baserer sig på mønstre og opfordr dem til at lede efter et system, der kan hjælpe dem med at løse koden. Giv dem eventuelt et par antydninger/hints: Hvad kan tallet 1 stå for, når vi husker de tidligere eksempler? Har bogstaver i starten af alfabetet høje eller lave numre? Er der nogen bogstaver der ofte optræder sammen? (Fx n før g, vokal før ng, dobbeltkonsonant) Løsning: Der var engang en lille frø Aktivitet 2: Morsekode (10 minutter) Her skal miniforskerne lære at bruge morsekode til at sende beskeder med. Mind miniforskerne om opfindelsen af telegrafen. Vis dem morsekoden, et ark papir med prikker og streger og giv dem et eksempel på et stykke morsekode ved at bruge ordene prik og streg til at lave et nemt ord. For eksempel K-A-T som kan skrives streg-prik-streg (pause) prik-streg (pause) streg. Bed miniforskerne om at øve sig i at sige forskellige korte ord til hinanden ved hjælp af morsekode. De må gerne skrive den kodede udgave ned på papir. Aktivitet 3: Brug morsekode i et kredsløb (20-25 minutter) Miniforskerne skal her designe en måde at kommunikere via morsekoden ved hjælp af pærer og buzzers. Sæt miniforskerne sammen i par eller små grupper. Forklar dem at de skal opfinde et system til at kommunikere via morsekode og de elektriske kredsløb, de har lært at bygge tidligere. (Der er en række forskellige tilgange til denne udfordring, så du kan med fordel læse den sidste del af denne lektion.)

13 Udlevér ledninger, pærer, kontakter, fatninger og buzzers til hvert par/hver gruppe. Grupperne må gerne bytte dele, så længe alle på holdet er enige om det. Brug et ringbind eller en bog som skærm mellem afsender(e) og modtager(e) på holdet. Hvis miniforskerne har brug for lidt hjælp kan de blive mindet om at morsekode faktisk kun består af to symboler, prik og streg. Hvordan kan man lave disse to signaler med det udstyr, de har til rådighed? Tidligere har deltagere i Videnskabsklubben lavet denne aktivitet om til en konkurrence, hvor et hold skal sende et ord til en modtager. Modtageren skal bruge morsekode til at knække koden. Modtageren rækker hånden i vejret og hvisker sit bud til en juniormentor eller mentor. Hvis svaret er rigtigt får holdet ét point. Pas på det ikke bliver for konkurrencebetonet dog! Mens miniforskerne er på arbejde kan mentorer og juniormentorer tage på besøg hos holdene, støtte dem lidt og spørge til, hvad de tænker og hvad der er svært. Når aktiviteten er ovre kan miniforskerne på skift vise deres opstilling frem til de andre og fortælle om følgende: den grundlæggende idé bag opstillingen hvad de gjorde for at få opstillingen til at virke hvad der virker og hvad der ikke gør hvilke nye ting har de lært i denne øvelse? hvad synes de bedst om i deres opstilling Mens miniforskerne fortæller om deres observationer bør de opfordres til at bruge de rigtige ord, såsom kredsløb, tænd, sluk, kontakt, elektrisk kredsløb, pære, ledning, kode osv. Opfordr grupperne til at sammenligne den bagvedliggende strategi bag kredsløbet. Herunder følger et par eksempler på hvad denne aktivitet kan føre til. Miniforskerne kan eventuelt bygge deres helt egen opstilling og måske kan du selv komme på flere. Listen har kun til formål at understrege hvor forskellige opstillinger, man faktisk kan lave. Bruge en enkelt pære, der er tændt i kort tid (prik) eller lang tid (streg) o Variation: Udskift pæren med en buzzer. (Denne opstilling er meget tæt på den egentlige telegraf. Der er ikke helt let at styre længden af prikker, streger og mellemrum. Hvis miniforskerne forsøger sig med denne opstilling, skal de muligvis have ekstra hjælp.) Bruge to separate kredsløb med hver sin pære. Pæren til venstre er prik, pæren til højre streg. o Variation: I stedet for én pære i hvert kredsløb, er der måske to pærer (streg) i det ene eller én af pærerne kan være udskiftet med en buzzer. Det kan også være at de finder på at bruge farver. Bruge et kredsløb med to pærer i parallelforbindelse og et kredsløb med en enkelt pære. Reflektion Gennemgå emnet og dagens spørgsmål. Hvilke ord fandt de på at sende med morsekode? Hvordan sagde man ordet i kode og hvordan sendte de det afsted? Sørg for at skrive i labbøgerne, når du gennemlæser dem efter lektionen.

14 Fjerde mødegang Fokus: Ledere og isolatorer Dagens spørgsmål Aktivitet 1: Regndetektor Aktivitet 2: Ledere og isolatorer Reflektion Mål for fjerde mødegang Efter denne mødegang har miniforskerne: 1) bygget en regndetektor 2) identificeret materialer der er isolatorer og ledere af elektricitet Om fjerde mødegang I denne lektion bruger miniforskerne deres viden om at lave elektriske kredsløb til at bygge en regndetektor. Derefter skal de udforske materialer, der er gode isolatorer, og materialer, der er gode ledere af elektricitet. Før klubaktiviteterne går i gang: Diskutér med juniormentorerne hvem der er ansvarlige for hvilke dele af mødegangen og forbered jer før øvelsen. Lav navneskilte Alderssvarende definitioner Leder: Et materiale, som er godt til at lede strøm Isolator: Et materiale, der ikke leder strøm Materialer til fjerde mødegang Aktivitet 1: Regndetektor Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar Kobberledning Plastikkrus Knibtang 9-voltsbatteri Afisoleringstang 2 papirclips 1 pære 1 fatning 1 kobberledning Isoleringstape Salt (1 teske) Aktivitet 2: Ledere og isolatorer Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar 9-voltsbatteri 3 krokodillenæb 1 pære 1 fatning 1 tyk gummielastik Dagens spørgsmål Spørgsmål: Hvordan laver man en dims, der kan fortælle mig, om det regner udenfor? I de seneste par lektioner har miniforskerne lavet mønstre og koder ved hjælp af elektriske kredsløb. I denne lektion skal miniforskerne bruge deres viden om kredsløb til at konstruere en regndetektor. Det er vigtigt at forstå, at vand kan lede strøm, hvilket betyder at elektricitet kan strømme gennem det. 1

15 Aktivitet 1: Regndetektor (20-25 minutter) Målet med denne aktivitet er at forstå at elektricitet kan strømme gennem vand ligesom gennem en ledning. Forklar miniforskerne at vand, og især saltvand, kan lede elektricitet. Det betyder, at elektricitet kan strømme gennem vand ligesom det kan strømme gennem en ledning. 1) Inddel miniforskerne i par og uddel materialer. Se billedet nedenfor. 2) Ret papirclipsne ud og sæt dem fast på hver side af plastikkruset. De skal røre bunden og den del, der er til overs øverst, bøjes ind over kanten. Det kan være en god idé at tape clipsene fast. 3) Tag et stykke ledning og afisolér enderne. Sæt den ene ende fast på papirclipsen på plastikkruset og den anden ende på 9-voltsbatteriet. Tag så endnu et stykke ledning og afisolér enderne. Sæt den ene ende fast på den anden papirclips på plastikkruset og den anden ende på pæren. Tag endnu et stykke ledning, afisolér det, og forbind pæren med batteriet. Sørg for at sætte ledningerne fast med tape. 4) Put en smule salt i bunden af plastikkruset. Dette øger vandets evne til at lede strøm. Put dernæst en smule vand deri, bare nok til at dække bunden. Dette skulle gerne slutte kredsløbet og få pæren til at lyse. Hvis ikke pæren lyser, skal alle forbindelser tjekkes igen. Så snart det virker, kan ledningerne gøres længere og kruset kan tages med udenfor, hvor man så har en fiks lille regndetektor ved hånden. 5) Få gruppen til at tegne opstillingen. Figur 1 En regndetektor med batteri og pære tilsluttet (Science Club for Girls 2011). Aktivitet 2: Ledere og isolatorer (10-15 minutter) I løbet af denne aktivitet skal miniforskerne udforske ledere og isolatorer. Nu har miniforskerne lært at saltvand kan fungere som en del af et elektrisk kredsløb. Spørg til om alle materialer kan fungere som en del af et et elektrisk kredsløb. Hvilke ting ville fungere godt i et kredsløb og hvorfor? Hvilke ville virke dårligt og hvorfor? Hvis de ikke kan komme i tanker om eksempler kan følgende ting foreslås: en metalnøgle (ja), en gummielastik (nej), en metalske (ja), 2

16 en plastikske (nej), et stykke glas (nej). Forklar at ledere er lavet af materialer, som elektricitet nemt kan strømme igennem. Disse materialer er lavet af atomer, hvor elektronerne kan flytte sig frit. Et par eksempler på ledere: Kobber Platin Guld Mennesker og dyr Aluminium Sølv Træer Vand Isolatorer er det omvendte af ledere. Eletronerne i materialet kan ikke flytte sig frit, hvilket hindrer eller blokerer at elektriciteten strømmer gennem materialet. Et par eksempler på isolatorer: Glas Plastik Porcelæn Gummi Hvis der ikke er så lang tid tilbage kan juniorforskeren lave en demonstration for miniforskerne, men hvis tiden tillader det, kan de selv få lov. Genopbyg det simple kredsløb med en enkelt pære fra tidligere aktiviteter og sørg for at sikre at pæren og batteriet fungerer. Fjern et af krokodillenæbene fra batteriet. Sæt det fast til enten en leder (fx metalnøglen) eller en isolator (fx gummielastikken). Sæt et krokodillenæb fast et andet sted på objektet og slut kredsløbet ved at sætte den anden ende fast på batteriet. Læg mærke til at elektronerne kan strømme gennem nøglen, men ikke gummielastikken. Mind miniforskerne om at de ledninger, de har brugt til at danne kredsløb, er lavet af kobber. Den yderste isolering sikrer at man ikke får strøm gennem sig, da den er lavet af et isolerende materiale, en isolator. Reflektion og opsamling Gennemgå emnet og dagens spørgsmål. Bed miniforskerne om at tegne eller beskrive den bedste bygning at befinde sig i under et tordenvejr. Hvilke materialer ville de bruge til at bygge den med, nu hvor de ved en masse om ledere og isolatorer. Sammenfat som en gruppe dagens emne og spørgsmål og skriv i miniforskernes logbøger, når dagen er ovre. 3

17 Femte mødegang Fokus: Magneter Dagens spørgsmål Aktivitet 1: Udforskning af magneter Aktivitet 2: Magnetlabyrint Reflektion Mål for femte mødegang Efter denne mødegang har miniforskerne: 1) opdaget vigtige egenskaber ved magneter 2) bygget en magnetlabyrint Om femte mødegang I denne lektion skal miniforskerne udforske egenskaberne ved magneter. Disse egenskaber skal bruges til at designe, opbygge og teste deres egen magnetlabyrint. Før klubaktiviteterne går i gang: Diskutér med juniormentorerne hvem der er ansvarlige for hvilke dele af mødegangen og forbered jer før øvelsen. Lav navneskilte Alderssvarende definitioner Magnet: Et materiale, der er omsluttet af et magnetfelt og som har den egenskab at kunne tiltrække jern eller stål, enten naturligt eller induceret. Magnetisk: Et materiale, der bliver tiltrukket til en magnet. Materialer til anden mødegang Aktivitet 1: Udforskning af magneter Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar Garnnøgle Magnet Tape Småpenge Glaskugler Farvekridt Papirclips (af metal) Frimærke Plastikkrus Aktivitet 2: Magnetlabyrint Pr. klub Pr. gruppe Pr. makkerpar En kraftig magnet En papirclips (af metal) Et stort stykke karton Dagens spørgsmål Spørgsmål: Hvad er en magnet? Hvad er en magnet? En magnet kan tiltrække jern, visse kombinationer af metaller (metallegeringer) eller andre materialer som indeholder jern eller jernlignende atomer. Tiltrække betyder at et objekt lavet af jern vil sætte sig fast på magneten. Dertil kommer, at en magnet kan magnetisere andre objekter så de opfører sig som en magnet. Andre jernobjekter kan blive tiltrukket til det magnetiserede objekt. De to ender af en magnet er forskellige og man kalder dem for nord- og sydpol. Ens poler frastøder hinanden, så to sydpoler vil ikke tiltrække hinanden og heller ikke to nordpoler. Til 1

18 gengæld tiltrækker to forskellige poler hinanden, så en nordpol bliver tiltrukket af en sydpol og omvendt. Jorden er selv en magnet og den indeholder en stor mængde jern. På den anden sider er Jordens Måne mest lavet af aluminium, og ikke jern. Månen opfører sig ikke som en magnet og et kompas vil ikke virke på Månen. Tro det eller ej, men der er en forbindelse mellem elektricitet of magnetisme. En elektrisk strøm giver anledning til et magnetfelt! Aktivitet 1: Udforskning af magneter (10-15 minutter) Miniforskerne udforsker ting, der er og ikke er tiltrukket til magneter. 1) Uddel materialerne til miniforskerne og bed dem forsøge at gætte hvordan en magnet vil reagere på hver ting. Det kan for eksempel være papirclips, småpenge, frimærker, farvekridt og glaskugler. 2) Lad miniforskerne gætte, hvor mange papirclips en magnet kan holde på én gang. 3) Tag alle papirclips af magneten igen. Har magnetens styrke noget at sige i forhold til, hvordan clipsene reagerer? 4) Lad miniforskerne udforske flere magneter. Har styrken af magneten noget at sige i forhold til, hvordan magneterne reagerer med hinanden? 5) Skriv observationerne af hvad der er magnetisk og hvad der ikke er ned i logbøgerne. Sæt en papirclips fast i en snor. Sæt snoren fast til gulvet med tape sådan at papirclipsen lige netop ikke kan nå op til bordet. Placér en magnet på kanten af bordet. Vis hvordan papirclipsen hænger i luften, fordi magneten virker tiltrækkende. Aktivitet 2: Magnetlabyrint (30 minutter) Miniforskerne får lov at bruge magneter til en kreativ aktivitet. Del miniforskerne op i grupper á fire (så vidt det er muligt). Hver gruppe skal arbejde for sig. Til sidst skal alle labyrinterne samles til én stor labyrint. 1) Hver gruppe får udleveret et stykke karton, en blyant og en tusch. Lad dem lave en labyrint, hvor de bruger en magnet til at flytte en papirclips gennem labyrinten. 2) Når labyrinterne er færdige skal hver gruppe placere en papirclips ved starten af labyrinten. På undersiden placeres en magnet ved start. Ved hjælp af magneten flyttes papirclipsen gennem labyrinten uden at krydse stregerne! Reflektion og opsamling Gennemgå emnet og dagens spørgsmål. Var der noget ved magneters egenskaber, der overraskede miniforskerne? Hvad var det sværeste ved at bygge en magnetlabyrint? Sammenfat som en gruppe dagens emne og spørgsmål og skriv i miniforskernes logbøger, når dagen er ovre. 2

19 Sjette mødegang Fokus: Praktiske anvendelser af magneter Dagens spørgsmål Aktivitet 1: Lav et kompas Aktivitet 2: Magnetisk morgenmad! Reflektion Mål for sjette mødegang Efter denne mødegang har miniforskerne: 1) bygget deres eget kompas 2) brugt en magnet til at trække jern ud af mad Om sjette mødegang I denne lektion skal miniforskerne udforske benytte magneter til to meget forskellige formål. I den første aktivitet lærer de om magnetiske nordpoler og skal derpå bygge deres eget kompas. I den anden aktivitet lærer de om jern som er et vigtigt mineral i vores krop og derpå skal de bruge en magnet til at trække jern ud af mad! Før klubaktiviteterne går i gang: Diskutér med juniormentorerne hvem der er ansvarlige for hvilke dele af mødegangen og forbered jer før øvelsen. Lav navneskilte Alderssvarende definitioner Kompas: En genstand der bruger Jordens magnetfelt til a pege mod nord. Attraktion: Når et objekt bevæger sig hen mod et andet objekt fordi de har forskellige egenskaber. Frastødning: Når et objekt bevæger sig væk fra et andet objekt fordi de har samme egenskaber. Materialer til sjette mødegang Aktivitet 1: Lav et kompas Pr. klub Pr. gruppe Vand En klar glasskål 3-4 kompasser Et stykke kork (eller lignende der kan flyde på vand) En magnet En nål Aktivitet 2: Magnetisk morgenmad! Pr. klub Pr. gruppe Varmt vand 2 dl. müesli eller lignende med stort indhold af jern El-kedel til at varme vand En skål En papiravis En ske af plastik Køkkenrulle eller servietter To små gennemsigtige poser som kan lukkes til Et målebæger En magnet Dagens spørgsmål Spørgsmål: Hvad kan man bruge magneter til? Når du spørger miniforskerne så vil de nok tænke på de magneter som man bruger til at hænge ting på et køleskab. Andre almindelige anvendelser er Magnetstriberne på dankort og andre kreditkort Højttalere og mikrofoner bruger magneter til at omdanne elektriske signaler til lyd MRI (magnetic resonance imaging eller magnetisk resonans afbildning) kan bruges til at 1

20 se en patients indre organer mens de stadig sidder i kroppen. I en motor. Nogle motorer bruger magneter til at lave elektricitet. Harddisken i en computer bruger et magnetisk overfladelag til at gennem dine data. Aktivitet 1: Lav et kompas (20-25 minutter) Miniforskerne lærer om kompasset og laver deres eget kompas Uddel kompasser og forklar at disse bruges til at hjælpe folk med at finde ud af hvilken vej de bevæger sig. Du kan afprøve miniforskernes forståelse ved at bede dem bruge kompasset til f.eks. at gå til den nordlige endda af lokalet etc. Fortæl miniforskerne at de nu skal bygge deres eget kompas. Det kan man gøre fordi Jordens opfører sig som en magnet og den tiltrækker andre magnet mod Nordpolen. Her er opskriften på at bygge et kompas 1) Fyld vand i glasskålen. Læg kork (eller en lignende flydende genstand) ned på vandet. 2) Gør nålen magnetisk ved at gnide den slags med magneten ca. 50 gange. 3) Læg nålen ned på korken i glasskålen. 4) Nålen vil nu langsomt dreje sig i en bestemt retning, og den vil blive ved med at vende tilbage til den samme retning uanset hvor mange gange man starter med at pege den i en anden retning. 5) Skriv observationerne af hvad der sker med nålen ned i bøgerne. HVORFOR? Efter at nålen er blevet gjort magnetisk ved at gnide den mod magneten så vil den søge mod at være parallel med retningen mellem Jordens Nordpol og Sydpol, ganske som den magnetiske nål i et kompas. Forklar miniforskerne at Jorden fungerer som en kæmpe stor magnet og tiltrækker alle andre magneter mod Jordens Nordpol. Aktivitet 2: Magnetisk morgenmad (20-25 minutter) I denne sjove aktivitet skal miniforskerne forsøge at få jern ud af morgenmad. Vis miniforskerne en nål af jern og spørg dem om de nogensinde kunne finde på at spise sådan en nål (du bliver måske overrasket over svaret!). Forklar miniforskerne at mange af vores madvarer indeholder jern både naturligt og som et tilskud (mere præcist at der tilsættes jern når maden forarbejdes). Jern hjælper dit blod med at levere ilt til cellerne i hele kroppen. Hvis du ikke får nok jern så kan du føle du svag eller have svært ved at koncentrere dig. Nogle madvarer der har et højt indhold af jern fra Naturens side er broccoli, grønne bønner, spinat, vandmelon, mange forskellige bønner, og rødt kød! Andre madvarer, såsom det vi skal se på i dag, har fået jern tilsat i fremstillingen. Del miniforskerne op i grupper á to (så vidt det er muligt). 1) Dæk bordet til med avispapir. 2) Læg 2 deciliter morgenmad med ekstra jern i en gennemsigtig pose og luk den til. Placer denne pose inde i en anden gennemsigtig pose og luk også den yderste pose til. 3) Knus nu morgenmaden til meget små stykker. 4) Hæld den knuste morgenmad i en skål. 5) Hæld nu varmt vand i skålen. 6) Rør godt rundt i skålen med en ske som skal være af plastik! 7) Rør nu med grundigt rundt i skålen med en magnet. Det kan tage flere minutter afhængig af hvor fint morgenmaden er blevet knust. 8) Tag magneten op fra skålen og kig på den ende der har været nede i skålen. 2

21 9) Du skulle nu gerne kunne se bitte små stykker af jern siddende på toppen af magneten ligesom små træer. Reflektion og opsamling Gennemgå emnet og dagens spørgsmål. Har de ændret opfattelse af de madvarer de spiser efter at have set at man kan få jern ud af maden? Hvorfor? Skriv i miniforskernes logbøger, når dagen er ovre. 3

22 Syvende mødegang Fokus: Elektromagnetisme Dagens spørgsmål Aktivitet 1: Den elektromagnetiske udfordring Reflektion Mål for syvende mødegang Efter denne mødegang har miniforskerne: 1) bygget en elektromagnet Om syvende mødegang I denne lektion skal miniforskerne stifte bekendtskab med en elektroingeniør og lære om elektromagnetisme. Efter en kort introduktion skal de kastes ud i den elektromagnetiske udfordring hvor de for udleveret materialer og bliver bedt om at lave den bedst mulige elektromagnet. Før klubaktiviteterne går i gang: Diskutér med juniormentorerne hvem der er ansvarlige for hvilke dele af mødegangen og forbered jer før øvelsen. Lav navneskilte Tag isolering af enderne af kobberledningerne Alderssvarende definitioner Elektroingeniør: En person som designer og konstruerer ting der bruger elektricitet Elektromagnet: En type magnet der virker ved at udnytte de magnetiske egenskaber ved elektricitet. Materialer til syvende mødegang Aktivitet 1: Den elektromagnetisme udfordring Pr. klub Pr. gruppe Afisoleringstang En blyant Papirclips Et stort søm af jern Hæfteklammer En tynd pind af træ (f.eks. en ispind) Tegnestifter En meter ledning af kobber med isolering udenpå Cylinder af sølvpapir 1.5 Volt D-celle batteri (de store) Dagens spørgsmål Spørgsmål: Hvad laver elektroingeniører? Spørg miniforskerne om de ved hvad en elektroingeniør laver. Fortæl miniforskerne at elektroingeniører løser forskellige problemer ved at bruge elektricitet eller ting der kan lave elektricitet såsom el-kraftværker, elektronik, DVD afspillere, elektrisk køkkenredskaber, computere og mange andre ting. I dag skal vi være elektroingeniører og vi skal lave en elektromagnet som kan samle alle de små ting der ligger og roder på gulvet i lokalet! 1