Test og evaluering Vejledning

9 Test og evaluering Vejledning B Bo Damgaard Hans Lütken Anette Sønderup Peter Anker Thorsen Ved køb gives der adgang til at hente testene, printudgaven og regneark på www.nyprisma.dk og på www.materialehylden.dk Anette Sønderup Hans Lütken Peter Albrekt

Titel: Ny Prisma, Vejledning til Test og evaluering, 9. klasse, Samhørende titel: Ny Prisma, Test og evaluering, 9. klasse (Netadgang) Forfattere: Anette Sønderup, Hans Lükten, Peter Albrekt Forlagsredaktion: Susanne Schulian Grafisk tilrettelægning: Tankestregen Janne Rose Omslag: Tankestregen Janne Rose Illustrationer: Peter Albrekt Foto: 2009 Jupiterimages Corporation: Dørhåndtag s 68, Vandrør i kobber s 68, Pigtråd s 70, Michael Faraday s 74 Højspændingsledninger s 77, Adaptor s 77 Handels- og Søfartsmuseet, Brækket Libertyskib. s 68 Det Nationalhistoriske Museum på Frederiksborg Slot: H.C. Ørsted portræt. s 74 Tryk: Sangill Alinea og forfatterne 2009 1. udgave, 1. oplag Dette materiale indeholder kopiark på tryk og i elektronisk form. Kopiarkene er solgt på den betingelse, at de hverken erhvervsmæssigt eller på anden måde bruges til mangfoldiggørelse ud over den enkelte købers eget forbrug. Herved forstås, at den skole, institution eller den privatperson, der køber kopiarkene, kun må mangfoldiggøre dem eller dele deraf til brug i undervisningsvirksomhed, som drives umiddelbart af den købendes institution. Mangfoldiggørelse, der tilsigter at dække flere skoler eller undervisningsinstitutioners behov, kan kun ske med skriftlig tilladelse fra forlaget. ISBN: 978 87 7066 098 3 Printed in Denmark 2009

Forord Evalueringsmaterialet består af 9 computertest, 4 formative evalueringsopgaver til fri kopiering og en vejledning til læreren. Der er udarbejdet en computertest til hvert af Ny Prisma 9 s kapitler. Testene tager udgangspunkt i de faglige begreber, der arbejdes med i de enkelte kapitler. Testene er ikke adaptive. De fire formative evalueringsopgaver er udarbejdet til kapitlerne: Det sure, det salte, det basiske, Jordens skatte, Partikler med fart på og Når felter forandres fra Ny Prisma 9. De 9 test indeholder mellem 11 og 25 opgaver af forskellige typer. Testene kan løses på computer, eller de kan downloades i en printvenlig udgave. Ved løsning på computer er alle testens opgaver tilgængelige under hele testningen. Når eleven er færdig med testen, klikkes der på knappen Afslut prøven, og eleven får straks resultatet oplyst. Testresultatet kan gemmes i et tilhørende regneark, så læreren kan få overblik over klassens samlede resultat, se side 10. Ved køb gives der adgang til at hente testen, printudgaven og regneark på www.nyprisma.dk. Vejledningen skal hjælpe læreren med at tilrettelægge evalueringen i fysik/kemi på 9. klassetrin med udgangspunkt i Ny Prisma. Til hver computertest er der følgende: En oversigt over de centrale kundskabs- og færdighedsområder, CKF er og tilhørende trinmål, der evalueres i det pågældende kapitel. En pointfordeling i de enkelte opgaver. Et forslag til en karakterskala. Facitliste til opgaverne. Til hver af de formative evalueringsopgaver er der ideer til anvendelse samt en oversigt over, hvilke CKF er og trinmål der evalueres. Bagerst i Vejledningen findes de 4 formative evalueringsopgaver til fri kopiering. 3

4

Indhold Evaluering side 6 Om brugen af computerprogrammet side 10 Test til Ny Prisma 9 Det sure, det salte, det basiske side 12 Jordens salte side 18 Jordens skatte side 22 Partikler med fart på side 26 Når felter forandres side 32 Der er noget i luften side 38 Slægten alkohol side 42 Lysets kilde side 46 Mellem mennesker side 50 Formative evalueringsopgaver side 54 Evalueringsskemaer til de formative evalueringsopgaver side 60 Eksempler på formativ evaluering Det sure, det salte, det basiske side 64 Jordens skatte side 68 Partikler med fart på side 72 Når felter forandres side 74 5

Evaluering Der er mulighed for at anvende en lang række evalueringsformer i fysik/kemi, bl.a. elevlogbøger, portfolio, rapporter, hverdagsevaluering og test. Testene er én blandt mange muligheder. På Undervisningsministeriets hjemmeside www.evaluering.uvm.dk er der inspiration at hente til et bredt udbud af evalueringsformer inden for faget. Evaluering med udgangspunkt i trinmål fra Fælles Mål 2009 Evaluering af elevernes udbytte af undervisningen i fysik/kemi skal ske med udgangspunkt i trinog slutmålene for faget. I Ny Prisma 9 Test og evaluering er samtlige testopgaver og formative evalueringsopgaver sat i relation til trinmålene for 9. klasse. De benyttede trinmål stammer fra Fælles Mål 2009, som træder i kraft 1. august 2009. I Fælles Mål 2009 er der fortsat de fire velkendte CKF-områder: Fysikkens og kemiens verden Udviklingen i naturvidenskabelig erkendelse Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund Arbejdsmåder og tankegange Inden for CKF-området Arbejdsmåder og tankegange er der i Fælles Mål 2009 kommet et nyskabende trin- og slutmål efter 9. klasse. Målet lyder: Undervisningen skal lede frem mod, at eleverne har tilegnet sig kundskaber og færdigheder, der sætter dem i stand til at formidle resultatet af arbejdet med fysiske, kemiske og tekniske problemstillinger. Nu skal eleverne også være i stand til at formidle resultatet af deres arbejde i fysik/kemi skriftligt eller mundtligt. I de formative opgaver her i materialet får eleverne rig lejlighed til at arbejde med opfyldelsen af dette mål. I computertestene testes inden for de tre førstnævnte CKF-områder, mens der i de formative opgaver evalueres inden for alle CKF erne. Evaluering med Ny Prisma i 9. klasse Til 9. klasse er der udarbejdet computertest til alle kapitlerne i Ny Prisma 9. Det er hensigten, at testene anvendes til at evaluere elevernes udbytte af undervisningen, når arbejdet med et kapitel er afsluttet. Testene kan gennemføres fælles i hele klassen, eller eleverne kan gennemføre dem på egen hånd. Måden, de afvikles på, afhænger af formålet med at udføre testene samt af målet med efterbehandlingen af testresultaterne. Se endvidere side 10. Der er desuden udarbejdet en formativ evalueringsopgave til hvert af kapitlerne Det sure, det salte, det basiske, Jordens skatte, Partikler med fart på og Når felter forandres. Elevernes arbejde med de formative evalueringsopgaver kan med fordel ske parallelt med undervisningen i det pågældende kapitel, så det bliver en integreret del af denne. Se endvidere lærerkommentarer til opgaverne side 54. Eleverne bør gennem undervisningen møde mange forskellige måder at evaluere på. Hvis man vælger kun at benytte én form, fx testene, vil undervisningen blive ensidig og flytte fokus væk fra den undersøgende og eksperimenterende del. Testene belyser kun bestemte dele af elevernes viden inden for fysik/kemi. Andre væsentlige aspekter som fx evne til at samarbejde og viden inden for CKF-området Arbejdsmåder og tankegange bliver ikke belyst. 6

Test et evalueringsværkstøj blandt mange Test er traditionelt set en summativ form for evaluering, det vil sige en afsluttende vurdering af elevens færdigheder, fx en afgangsprøve. De nationale test er et redskab til den formative eller mere processuelle evaluering. De bedømmer elevernes viden inden for udvalgte profilområder og giver mulighed for at tilrettelægge en differentieret undervisning. Ny Prisma-testene til 8. og 9. klassetrin tilhører samme kategori. Testresultaterne giver oplysninger om den enkelte elevs kendskab til generelle og specifikke faglige begreber inden for hvert kapitel, se side 12. I kommentarerne til hver test får læreren et hurtigt overblik over, hvilke CKF er og trinmål der testes. Nøjagtig som i de nationale test afdækker testene også kun dele af elevernes viden og indsigt inden for det pågældende område. Ny Prisma-testene kan også have en helt anden funktion. De kan anvendes løbende og på egen hånd af eleverne. Det giver mulighed for, at eleverne selv kan evaluere deres udbytte af undervisningen og efterfølgende være med til at opstille egne mål for faget. Hvis testene anvendes på den måde, bør eleven have kendskab til, hvilke CKF er, trinmål og faglige begreber der testes i, samt pointfordelingen. Læreren kan evt. udlevere de to sider for hver test, som beskriver ovenstående. Generelle og specifikke faglige begreber Vi har valgt at skelne mellem generelle faglige begreber og specifikke faglige begreber. Generelle faglige begreber er grundlæggende faglige begreber, som eleven vil støde på mange gange i mange forskellige sammenhænge, fx viden om iondannelse. Specifikke faglige begreber er afgrænsede begreber, der knytter sig specielt til et bestemt emneområde, fx kendskab til anvendelse af jodtabletter. Hvis der er generelle faglige begreber, eleven ikke har fået indsigt i, bør det påkalde stor opmærksomhed fra lærerens side, da det kan få alvorlige konsekvenser for elevens kommende arbejde med faget. Det har derimod ingen nævneværdig betydning for elevens kommende arbejde, hvis vedkommende ikke har fået indsigt i enkelte af de mere specifikke faglige begreber. Det er en viden, der skal benyttes inden for et afgrænset område, og som ikke blokerer for indsigt i andre områder. Det vil typisk være sådan, at de mere samfundstematiske kapitler som fx Mellem mennesker og Der er noget i luften indeholder flere specifikke faglige begreber end de fagtematiske kapitler som fx Når felter forandres. 7

Lærerens vurdering af elevernes testresultater Til hver computertest er der udarbejdet en liste over de generelle faglige begreber i testen med tilhørende opgavenumre. Eksempel fra kapitlet Slægten alkohol : Generelle faglige begreber i kapitlet: Stregformler Kemiske formler Reaktionsskemaer Testes i opgaverne 3, 4, 7, 8, 10, 11 og 13. Læreren kan benytte resultaterne til at skaffe sig et overblik elevernes standpunkt og klassens samlede niveau inden for kapitlet. Herudfra vurderer læreren, om der er områder, der skal arbejdes yderligere med. Lærerens vurdering af elevernes formative evalueringsopgaver Opgaverne kan naturligvis bruges til at evaluere elevernes standpunkt og effekten af egen undervisning. De kan dog også spille en stor rolle i forbindelse med elevernes engagement, og i den sammenhæng er det vigtigt, at læreren er omhyggelig med kommenteringen og opfølgningen af de afleverede opgaver. Til hver af de fire evalueringsopgaver er der udarbejdet et evalueringsskema til fri kopiering, se side 60-63. Evalueringsskemaet giver såvel lærer som elev et hurtigt overblik over elevens arbejde med opgaven og elevens kendskab til faglige begreber og brug af fagets terminologi. Hvis eleverne får karakter for opgavebesvarelsen, vil argumenterne for karakteren være givet ud fra det udfyldte skema. I lærerens vurdering af de formative evalueringsopgaver kan der desuden indgå en skriftlig evaluering af elevens arbejde med opgaven og af elevens viden og faglige indsigt. Læreren kan evt. få hjælp til udarbejdelse af den skriftlige evaluering og måske til udarbejdelse af elevplaner i nedenstående skema, som er fremkommet med inspiration fra Undervisningsministeriets karaktervejledning. 8

Karakter Beskrivelse Stikord til kommentarer Du viser indgående kendskab til 12 Fremragende I din besvarelse benytter du fagets terminologi korrekt Selvstændigt og gennemarbejdet Udviser overblik Du har kendskab til 7 God I din besvarelse benytter du i mange sammenhænge fagets terminologi korrekt, dog med nogen usikkerhed omkring Arbejdet godt Du har begrænset kendskab til 2 Tilstrækkelig Du kan kun i mindre grad anvende korrekt faglig terminologi fra kapitlet, især er du usikker omkring Mangler overblik Måske ubearbejdede oplysninger hentet fra nettet 9

Om brugen af computerprogrammet. Du kommer i gang med testen på følgende måde: Gå ind på adressen: http://www.nyprisma.dk og vælg Ny Prisma, Test og evaluering, 9. klasse. Vælg en test, klik her Svar nu på testens spørgsmål og slut af med at klikke på knappen: Afslut prøve Eleven får nu oplyst, hvilke svar der er rigtige og forkerte i hver enkelt opgave, og hvor mange point der er givet i hver opgave. Endvidere oplyses, hvor mange procent af fuldt pointtal der er opnået. 10

Indsæt linjen i regnearket Decimalpunktum ændres til decimalkomma ved Søg og erstat. Klik på et regneark Testen kan bruges på flere måder Test efter hvert kapitel Aftal et tidsrum, hvor eleverne benytter onlinetesten. Eleverne sender efterfølgende testresultaterne til læreren enten via en mail eller skoleintra. Rapportens tal kan omsættes til en karakter. Udlevér en papirudgave af testen, og lad eleverne bruge notater eller bogen til besvarelse. Eleverne kan desuden opfordres til at gennemføre nogle af testens eksperimenter. Eleverne tager testen efter den faglige opsamling. Lad eleverne gennemføre onlinetesten først, og brug bagefter papirudgaven som nævnt i forrige punkt for derefter at lade dem gennemføre onlinetesten endnu en gang. Denne form for anvendelse vil kunne vise effekten af en grundig faglig opsamling og vil således bidrage til en noget bredere vurdering af den enkelte elevs potentiale. Tidsmæssigt vil der næppe være mulighed for at arbejde så meget i dybden med alle bogens kapitler; men et eller to kunne komme på tale. Lad eleverne gennemføre testen som en del af forberedelsen til undervisningen hjemme. Når man som lærer har alle elevernes testresultater, vil man også have et overblik over delemner, der generelt har givet eleverne vanskeligheder og som derfor behøver ekstra opmærksomhed. Test som repetition Lad eleverne tage testen til flere kapitler fx to gange om året, og brug resultaterne til skolehjemsamtalen. Det kan være et godt redskab til sammen med eleven at vurdere, hvor og hvordan eleven fortsat skal arbejde med faget. 11

Det sure, det salte, det basiske Relation til trinmål efter 9. klasse I kapitlet testes der især inden for CKF-området Fysikkens og kemiens verden. Fysikkens og kemiens verden Beskrive eksempler på organiske og uorganiske kemiske forbindelser og deres indbyrdes reaktion, herunder syre/base, redoxprocesser og ligevægt. Forklare principper i og anvende det periodiske system. Generelle faglige begreber i kapitlet I kapitlet arbejdes med følgende generelle faglige begreber: Egenskaber for syrer, baser og salte Reaktionsskemaer ph-værdi Ioner Ligevægt Testes i opgaverne: 1-3, 5-9 og 11-22. Faglige områder i testen Spørgsmålene tester elevernes viden inden for følgende områder: 1. Natriumchlorids kemiske formel og bindingstype 2. Carbonationens elektriske ladning 3. Saltes kemiske formler 4. Luftarter, der dannes ved elektrolyse af saltsyre 5. Om saltes opbygning 6. Saltes evne til at lede strøm 7. Saltes kemiske formler og ioner 8. Kobberionen i kobbersulfat 9. ph-værdi 10. Phenolphtalein som indikator 11. En syre er ætsende 12. Syrers egenskaber 13. Forskellen mellem stærke og svage syrer 14. Citronsyres egenskaber 15. Basers egenskaber 16. Uheld med kaustisk soda 17. Syrers og basers kemiske formler og ioner 18. Titrering af saltsyre med natriumhydroxid 19. Reaktionsskema for natriumhydroxids reaktion med saltsyre 20. Reaktionsskema for magnesiums reaktion med saltsyre 21. Ligevægt i reaktionen mellem ammoniak og vand 22. Ligevægt i reaktionen mellem eddikesyre og vand 12

Pointfordeling og karakterskala Opgave Antal rigtige %-point 2, 8, 11, 19 og 20 0 0 1 5 22 0 0 1 2,5 2 5 12 og 15 0-1 0 2 2,5 3 5 5, 6, 13, 14, 16, 18 og 21 0-2 0 3 1 4 3 5 5 1, 3, 4 og 10 0-3 0 4 1,7 5 3,3 6 5 9 0-5 0 6 1 7 2 8 3 9 4 10 5 7 og 17 0-5 0 6-7 1 8 2 9 3 10 4 11 5 Karakterskala Denne skala kan anvendes i vurderingen af resultatet. Antal %-point Karakter 0-4,9 3 5-21,9 0 22-30,9 2 31-52,9 4 53-78,9 7 79-100,9 10 101-110 12 13

Jordens salte Relation til trinmål efter 9. klasse I kapitlet testes der især inden for CKF-området Fysikkens og kemiens verden. Fysikkens og kemiens verden Beskrive eksempler på organiske og uorganiske kemiske forbindelser og deres indbyrdes reaktion, herunder syre/base, redoxprocesser og ligevægt. Forklare principper i og anvende grundstoffernes periodesystem. Beskrive hovedtræk af nitrogens kredsløb i naturen og problemer, der knytter sig til brug af nitrogenholdig gødning i moderne landsbrugsformer (fælles med biologi 9. klasse). Generelle faglige begreber i kapitlet I kapitlet arbejdes med følgende generelle faglige begreber: Det periodiske system Iondannelse Reaktionsskemaer Testes i opgaverne: 1, 3, 4, 6, 7, 8, 11, 12, 16 og 17. Faglige områder i testen Spørgsmålene tester elevernes viden inden for følgende områder: 1. Reaktionsskema for fotosyntesen 2. Minimumsloven for planters vækst 3. Næringsioner, der binder sig til lerpartikler 4. Nitrationens ladning 5. Gylle danner ammoniak 6. Grundstoffer i NPK-gødning 7. Reaktionsskema for reaktion mellem ammoniak og vand 8. Planters optagelse af kalium, nitrogen og fosfor 9. Ændring af sur jord 10. Nitratforurening af søer 11. Carbonationen 12. Reaktionsskemaet for kuldioxids reaktion med vand 13. Stoffer, der indgår i NPO-forurening 14. Grundstoffer, der udgør planters hovedbestanddele 15. Gylles sammensætning 16. Planters optagelse af nitrogen og fosfor. 17. Skelnen mellem metaller og ikke-metaller i det periodiske system. 18

Pointfordeling og karakterskala Opgave Antal rigtige %-point 1, 4, 5, 7, 11 og 12 0 0 1 5 0 0 1 2,5 2 5 6, 13, 14 og 15 0-1 0 2 2,5 3 5 3 og 17 0-2 0 3 2,5 4 5 2 og 9 0-2 0 3 1 4 3 5 5 8 0-3 0 4 1,7 5 3,3 6 5 10 og 16 0-3 0 4 1,5 5 2,6 6 4 7 5 Karakterskala Denne skala kan anvendes i vurderingen af resultatet. Antal %-point Karakter 0-4,9 3 5-16,9 0 17-23,9 2 24-40,9 4 41-60,9 7 61-77,9 10 78-85 12 19

Jordens skatte Relation til trinmål efter 9. klasse I kapitlet testes der især inden for to CKF-områder: Fysikkens og kemiens verden og Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund. Fysikkens og kemiens verden Beskrive eksempler på organiske og uorganiske kemiske forbindelser og deres indbyrdes reaktion, herunder syre/base, redoxprocesser og ligevægt. Forklare principper i og anvende grundstoffernes periodesystem. Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund Kende eksempler på anvendelse af teknisk viden i hverdagen, herunder mikrobølger, enzymer og elektronisk styring Generelle faglige begreber i kapitlet I kapitlet arbejdes med følgende generelle faglige begreber: Spændingsrækken Reaktionsskemaer Det periodiske system Varmeledningsevne og elektrisk ledningsevne Iondannelse Testes i opgaverne: 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 14, 16 og 17. Faglige områder i testen Spørgsmålene tester elevernes viden inden for følgende områder: 1. Karakteristik af binding mellem metalioner 2. Varmeledningsevne/termisk ledningsevne 3. Legeringer 4. Reaktionsskemaet for reaktionen mellem CO og Fe 2 O 3 5. Skelnen mellem metaller og ikke-metaller i det periodiske system 6. Vurdering af metallers opløsning i syrer ud fra spændingsrækken 7. Vurdering af elektrokemisk reaktion ud fra spændingsrækken 8. Sølvionen 9. Varmeledningsevne og elektrisk ledningsevne 10. Vurdering af elektrokemisk reaktion ud fra spændingsrækken 11. Reaktionsskemaet for reaktionen mellem kobber og sølvionen i sølvnitrat. 12. Galvanisk korrosionsbeskyttelse 13. Elektrisk korrosionsbeskyttelse 14. Elektrisk ledningsevne 15. Dannelse af luftarten hydrogen ved en syrereaktion mellem metal og en syre 16. Ædle metaller ud fra spændingsrækken 17. Reaktionsskemaet for reaktionen mellem magnesium og saltsyre 18. Jerns rustdannelse 22

Pointfordeling og karakterskala Opgave Antal rigtige %-point 3, 4, 7, 8, 10, 12, 13 og 15 0 0 1 5 2 og 11 0 0 1 2,5 2 5 9 og 17 0-1 0 2 2,5 3 5 1 og 6 0-2 0 3 2,5 4 5 18 0-3 0 4 1,7 5 3,3 6 5 5 og 14 0-3 0 4 1,5 5 2,6 6 4 7 5 16 0-4 0 5 1,2 6 2 7 3 8 4 9 5 Karakterskala Denne skala kan anvendes i vurderingen af resultatet. Antal %-point Karakter 0-4,9 3 5,0-17,9 0 18,0-24,9 2 25-42,9 4 43-64,9 7 65-82,9 10 83-90 12 23

Partikler med fart på Relation til trinmål efter 9. klasse I kapitlet testes der især inden for to CKF-områder: Fysikkens og kemiens verden og Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund. Fysikkens og kemiens verden Kende og beskrive udvalgte enkle atomkerneprocesser, herunder alfa-, beta- og gammaprocesser. Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund Kende til biologiske virkninger og anvendelser af ioniserende stråling. Generelle faglige begreber i kapitlet I kapitlet arbejdes med følgende generelle faglige begreber: Baggrundsstråling De tre strålingstyper alfa-, beta- og gammastråler Radioaktivt henfald Halveringstid Gennemtrængningsevne Testes i opgaverne: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 17, 18, 19 og 20. Faglige områder i testen Spørgsmålene tester elevernes viden inden for følgende områder: 1. Atomet er opbygget af protoner, neutroner og elektroner 2. Den kernefysiske skrivemåde 3. Radioaktive atomkerner 4. Isotoper 5. Registrering af ioniserende stråling 6. Baggrundsstråling 7. Radon 8. Alfa-, beta- og gammapartikler 9. Alfahenfald 10. Betahenfald 11. Gammastråling 12. Halveringstid 13. Kulstof-14 14. Radioaktiv forurening 15. Anvendelse af kernekraft 16. Bestrålede fødevarer 17. Påfyldning af beholdere 18. Lægernes anvendelse af ioniserende stråling 19. Ioniserende stråler taber energi 20. Gennemtrængningsevne for ioniserende partikler 26

Pointfordeling og karakterskala Opgave Antal rigtige %-point 2, 7, 9, 10, 12, 17 og 19 0 0 1 5 18 0 0 1 2,5 2 5 5 0-1 0 2 2,5 3 5 15 0-2 0 3 2,5 4 5 3, 6, 11, 13,16 og 20 0-2 0 3 1 4 3 5 5 1 og 4 0-3 0 4 1,7 5 3,3 6 5 8 og 14 0-4 0 5 1,2 6 2 7 3 8 4 9 5 Karakterskala Denne skala kan anvendes i vurderingen af resultatet. Antal %-point Karakter 0-4,9 3 5-19,9 0 20-27,9 2 28-47,9 4 48-71,9 7 72-91,9 10 92-100 12 27

Når felter forandres I Ny Prisma har vi valgt at arbejde med magnetisme i 9. klasse i kapitlet Når felter forandres. Det er ikke i harmoni med det nye Fælles Mål 2009, hvor magnetisme er placeret som et trinmål efter 8. klasse. Her kunne læreren vælge at arbejde med dele af magnetismen i 8. klasse, mere præcist side 84-89 i Ny Prisma 9 om permanente magneter og Jordens magnetfelt. Elektromagnetismen kunne gemmes til 9. klasse og indgå sammen med induktion og transformation, hvor den på mange måder hører naturligt hjemme. Relation til trinmål I kapitlet testes der især inden for to CKF-områder: Fysikkens og kemiens verden og Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund. Efter 8. klasse Fysikkens og kemiens verden Anvende enkle fysiske og kemiske begreber til at beskrive hverdagens fænomener, herunder magnetisme, korrosion og tyngdekraft. Efter 9. klasse I forbindelse med CKF-området Fysikkens og kemiens verden anvendes der en model til at beskrive fænomenet magnetisme. I forbindelse med trinmålet Kende eksempler på anvendelse af teknisk viden i hverdagen ser eleverne eksempler på, hvordan den tekniske viden om elektromagnetisme og induktion anvendes i hverdagen til produktion af elektricitet på elværkerne, mens viden om transformation anvendes til at transportere elektricitet ud til forbrugerne og i mange af dagligdagens apparater til at opnå den korrekte spændingsforskel. Fysikkens og kemiens verden Gøre rede for anvendelse af modeller og simuleringer som led i en beskrivelse af fænomener og sammenhænge, herunder solsystemet, stjernehimlen og halveringstid. Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund Beskrive hovedtræk af samfundets energiforsyning, herunder elektrisk energiforsyning. Kende eksempler på anvendelse af teknisk viden i hverdagen, herunder mikrobølger, enzymer og elektronisk styring. 32

Generelle faglige begreber i kapitlet I kapitlet arbejdes med følgende generelle faglige begreber: Magnetisme Elektromagnetisme Induktion Vekselspænding Transformation Alle opgaverne tester begreber inden for et eller flere af områderne ovenfor. Faglige områder i testen Spørgsmålene tester elevernes viden inden for følgende områder: 1. Stoffer, der tiltrækkes af en magnet 2. Vekselvirkning mellem nord- og sydpoler 3. En stangmagnets magnetiske feltlinjer 4. Magnetisering af en savklinge 5. Jordens magnetfelt og kompasser 6. En elektromagnets opbygning 7. H.C. Ørsteds forsøg 8. Elektromagneters styrke 9. Elektromagneters poler 10. En generators virkemåde 11. Den inducerede spændings størrelse 12. Spændingsforskellen i en stikkontakt 13. Vekselspændingskurven 14. Vekselspænding produceret på elværkerne 15. Et kraftvarmeværks virkemåde 16. Effektiv og maksimal spænding 17. Vekselstrømskredsløb med diode 18. En transformers opbygning 19. En transformers virkemåde 20. Enhed for energi 21. Sammenhæng mellem spændingerne på transformeres primær- og sekundærside 22. Brug af transformerligningen 23. Transport af elektricitet fra elværkerne til forbrugerne 24. Højspændingens spænding 25. Anvendelse af transformere 33

Pointfordeling og karakterskala Opgave Antal rigtige %-point 3, 8, 12, 17, 19, 20, 21, 23 og 24 0 0 1 5 6, 22 0 0 1 2,5 2 5 2 og 11 0-1 0 2 2,5 3 5 1, 9 og 25 0-2 0 3 2,5 4 5 4, 7, 10 og 18 0-2 0 3 1 4 3 5 5 5, 14 og 16 0-3 0 4 1,7 5 3,3 6 5 13 0-3 0 4 1,5 5 2,6 6 4 7 5 15 0-6 0 7-8 1 9 2 10 3 11 4 12 5 Karakterskala Denne skala kan anvendes i vurderingen af resultatet. Antal %-point Karakter 0-5,9 3 6-24,9 0 25-34,9 2 35-59,9 4 60-89,9 7 90-114,9 10 115-125 12 34

Der er noget i luften Relation til trinmål efter 9. klasse I kapitlet testes der især inden for CKF-området Fysikkens og kemiens verden. Fysikkens og kemiens verden Beskrive vigtige forhold, der har indflydelse på vejr og klima, herunder menneskelige aktiviteter (fælles med geografi). Beskrive eksempler på organiske og uorganiske kemiske forbindelser og deres indbyrdes reaktion, herunder syre/base, redoxprocesser og ligevægt. Forklare principper i og anvende grundstoffernes periodesystem. Forklare, hvordan indgreb i naturens stofkredsløb kan påvirke miljøet, herunder anvendelse af fossilt brændsel. Generelle faglige begreber i kapitlet I kapitlet arbejdes med følgende generelle faglige begreber: Det periodiske system Iondannelse Reaktionsskemaer Surhedsgrad Testes i opgaverne: 2, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 15, 16 og 17 Faglige områder i testen Spørgsmålene tester elevernes viden inden for følgende områder: 1. Atmosfærens sammensætning 2. Reaktionsskema for kuls forbrænding 3. Påvisning af oxygen 4. Analyse af kurve over udviklingen i udledningen af NOx er 5. Forurenende gasser, som katalysatoren fjerner 6. Ufuldstændig forbrænding af kul 7. Sulfationen 8. Reaktionsskema for svovltrioxids reaktion med vand 9. Dannelse af syreregn 10. Syreregns påvirkning af henholdsvis nåletræer og løvtræer 11. Sure søers ph-værdi 12. Carbonationen 13. Reaktionsskema for brændselsolies forbrænding 14. Årsager til forøgelse af atmosfærens CO 2 -indhold. 15. Reaktionsskema for zinks reaktion med svovlsyre 16. Sur regns karakteristika 17. Ioner 18. Årsager til drivhuseffekten 19. Årsager til den høje temperatur i et drivhus en solrig sommerdag 20. Dannelse af NOx er 21. Årsager til luftforurening 38

Pointfordeling og karakterskala Opgave Antal rigtige %-point 3, 6, 7, 8, 11, 12, 13, 15, 18 og 19 0 0 1 5 2, 5, 9 og 20 0 0 1 2,5 2 5 1 0-1 0 2 2,5 3 5 10 og 21 0-2 0 3 2,5 4 5 14 og 16 0-2 0 3 1 4 3 5 5 4 0-3 0 4 1,7 5 3,3 6 5 17 0-4 0 5 1,3 6 2,5 7 4 8 5 Karakterskala Denne skala kan anvendes i vurderingen af resultatet. Antal %-point Karakter 0-4,9 3 5-20,9 0 21-28,9 2 29-49,9 4 50-75,9 7 80-96,9 10 97-105 12 39

Slægten alkohol Relation til trinmål efter 9. klasse Her testes der inden for de to CKF-områder Fysikkens og kemiens verden og Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund. Fysikkens og kemiens verden Beskrive eksempler på organiske og uorganiske kemiske forbindelser og deres indbyrdes reaktion, herunder syre/base, redoxprocesser og ligevægt. Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund Beskrive industriel produktion af nogle af hverdagslivets produkter og materialer. Generelle faglige begreber i kapitlet I kapitlet arbejdes med følgende generelle faglige begreber: Stregformler Kemiske formler Reaktionsskemaer Testes i opgaverne: 3, 4, 7, 8, 10, 11 og 13. Faglige områder i testen Spørgsmålene tester elevernes viden inden for følgende områder: 1. Alkoholiske drikke som øl, vin og spiritus indeholder ethanol 2. Egenskaber ved forskellige alkoholer 3. Kemiske formler for methanol, ethanol, propanol og butanol 4. Stregformler for methanol, ethanol og propanol 5. Karakteristika for forskellige alkoholer 6. Methanols egenskaber 7. Reaktionsskema for fremstilling af ethanol ved gæring 8. Ethanols stregformel 9. Ethanol til tekniske formål 10. Kemisk formel og stregformel for methanol, ethanol, ethanal og eddikesyre. 11. Reaktionsskema for ethanols forbrænding 12. Ethanols karakteristika 13. Ethanols forbrænding i kroppen 14. Destillering af ethanol fremstillet ved gæring 15. Bivirkninger ved indtagelse af ethanol 42

Pointfordeling og karakterskala Opgave Antal rigtige %-point 1, 7, 8 og 11 0 0 1 5 13 0-1 0 2 2,5 3 5 3, 4 og 14 0-2 0 3 2,5 4 5 2, 9, 12 og 15 0-3 0 4 1,7 5 3,3 6 5 6 0-3 0 4 1,5 5 2,6 6 4 7 5 10 0-4 0 5 1,3 6 2,5 7 4 8 5 5 0-7 0 8-9 1 10 2 11 3 12 4 13 5 Karakterskala Denne skala kan anvendes i vurderingen af resultatet. Antal %-point Karakter 0-3,9 3 4,0-14,9 0 15-20,9 2 21-35,9 4 36-53,9 7 54-68,9 10 69-75 12 43

Lysets kilde Relation til trinmål efter 9. klasse I kapitlet testes der hovedsageligt inden for to CKF-områder: Fysikkens og kemiens verden og Udvikling i naturvidenskabelig erkendelse. Fysikkens og kemiens verden Anvende fysiske eller kemiske begreber til at beskrive og forklare fænomener, herunder lyd, lys og farver. Kende og beskrive udvalgte enkle atomkerneprocesser, herunder alfa-, beta- og gammaprocesser. Udvikling i naturvidenskabelig erkendelse Kende nogle af nutidens forestillinger om universets opbygning og udvikling. Generelle faglige begreber i kapitlet I kapitlet arbejdes med følgende generelle faglige begreber: Elektromagnetiske bølgers karakteristika og egenskaber. Testes i opgaverne: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10 og 11. Faglige områder i testen Spørgsmålene tester elevernes viden inden for følgende områder: 1. Forskellige slags elektromagnetiske bølger 2. Fælles egenskaber ved mikrobølger og røntgenstråler 3. Lysets fart 4. Stoffers udsendelse af elektromagnetisk stråling 5. Det elektromagnetiske spektrum 6. Infrarød stråling 7. Fusion 8. Dopplereffekt 9. Fusion på Solen 10. Fotoner 11. Rødt og blåt lys 12. Elektronspring i atomet 13. Universets udvikling siden Big Bang 14. Linjespektre 15. Fotoners egenskaber 16. Fluorescens og fosforescens 46

Pointfordeling og karakterskala Opgave Antal rigtige %-point 3, 6 og 10 0 0 1 5 7 0 0 1 2,5 2 5 1, 4, 8, 12 og 14 0-2 0 3 2,5 4 5 13 0-2 0 3 1 4 3 5 5 2, 9, 11, 15 og 16 0-3 0 4 1,7 5 3,3 6 5 5 0-3 0 4 1,5 5 2,6 6 4 7 5 Karakterskala Denne skala kan anvendes i vurderingen af resultatet. Antal %-point Karakter 0-3,9 3 4-15,9 0 16-21,9 2 22-37,9 4 38-57,9 7 58-73,9 10 74-80 12 47

Mellem mennesker Relation til trinmål efter 9. klasse I kapitlet testes der inden for to CKF-områder: Fysikkens og kemiens verden og Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund. Fysikkens og kemiens verden Anvende fysiske eller kemiske begreber til at beskrive og forklare fænomener, herunder lyd, lys og farver Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund Kende enkle principper for transmission af information over store afstande, herunder satellitter, analog og digital transmission. Generelle faglige begreber i kapitlet I kapitlet arbejdes med følgende generelle faglige begreber: Bølgeegenskaber og radiosignaler Testes i opgaverne: 1, 2, 3, 4, 5 og 8. Faglige områder i testen Spørgsmålene tester elevernes viden inden for følgende områder: 1. Radiobølgers egenskaber 2. Radiobølgers egenskaber 3. Radiobølgers overførsel af lydsignaler 4. Radiosignaler i Danmark 5. Båndbredde 6. Frekvensområde for menneskets hørelse 7. Det binære talsystem 8. En højtalers virkemåde 9. Analoge og digitale signaler 10. Computerens talsystem 11. Enhed for transmissionshastighed 50

Pointfordeling og karakterskala Opgave Antal rigtige %-point 1, 5 og 6 0 0 1 5 4, 7 og 11 0 0 1 2,5 2 5 2, 9 og 10 0-2 0 3 1 4 3 5 5 8 0-4 0 5 1,3 6 2,5 7 4 8 5 3 0-4 0 5 1,2 6 2 7 3 8 4 9 5 Karakterskala Denne skala kan anvendes i vurderingen af resultatet. Antal %-point Karakter 0-2,9 3 3-10,9 0 11-14,9 2 15-25,9 4 26-39,9 7 40-50,9 10 51-55 12 51

Formative evalueringsopgaver Til Ny Prisma 9 er der udarbejdet formativt evalueringsmateriale til følgende kapitler: Det sure, det salte, det basiske Jordens skatte Partikler med fart på Når felter forandres I hver af de fire evalueringsopgaver er der tilstræbt en balance mellem de åbne og de lukkede opgaver. I de åbne opgaver bringer eleverne deres viden i anvendelse, samtidig med at de vurderer og perspektiverer. Det kræver lidt mere end de lukkede opgaver, hvor eleverne forklarer faglige begreber og sammenhænge, hvilket mange har lettere ved at overskue. Opgavernes forskellige karakter giver gode muligheder for at undervisningsdifferentiere. Elever, der oplever fysik/kemi som et vanskeligt fag, kan fx udelukkende arbejde med de mere lukkede opgaver, så de ved præcis, hvad der forventes af dem. Uanset hvilken af de formative evalueringsopgaver man benytter, vil der altid være mulighed for at differentiere på opgavens omfang. JORDENS SKAttE Jordens skatte 1 af 3 1 af 3 Rapport om Det sure, det salte, det basiske I rapporten Det sure, det salte, det basiske er indholdet bundet af listen nedenfor. Hvis du skal opfylde målene med opgaven, skal du være grundig i din besvarelse af alle punkterne. Rapportens indhold: Ioner Salte Syrer Baser Surhedsgrad Neutralisation Ioner Oktetreglen: Et atom vil prøve at få præcis otte elektroner i yderste skal. Forklar ud fra oktetreglen, hvilke ioner grundstofferne chlor, natrium, magnesium, aluminium og oxygen gerne vil danne. Kaliumnitrat indeholder den sammensatte ion NO 3-. Hvad er en sammensat ion? Giv eksempler på andre kemiske forbindelser, hvor der indgår sammensatte ioner. Salte NaCl, AlCl 3, AgNO 3, CuSO 4 og KI udgør en lille del af alle de salte, der eksisterer. Skriv saltenes kemiske navne og gør rede for, hvilke ioner de består af. Fx: KI kaliumiodid Består af K + - ioner og I - - ioner Nævn andre salte, og forklar, hvornår et stof kan betegnes som et salt. Ionbinding Se på modellen af natriumchlorids iongitter og forklar, hvordan iongitteret er opbygget, samt hvordan Na + - ionerne og Cl - -ionerne fastholdes på deres pladser i gitteret. Forklar, hvorfor et salt kan lede strøm, når det er smeltet eller opløst i vand. Krystalvand Blåt kobbersulfat: CuSO 4 5 H 2 O indeholder krystalvand. Forklar, hvad krystalvand er, og hvordan du i fysiklokalet kan fjerne kobbersulfats krystalvand. Må kopieres Partikler med fart på 64 RAppORt Om, DEt SuRE, DEt SAltE, DEt BASISKE Din opgave skal indeholde afsnit om hver af de tre typer ioniserende partikler alfa, beta og gamma. Du kan benytte hjælpespørgsmålene til at strukturere din opgave og sikre, at du får alt det vigtige med. Du skal yderligere vælge en eller flere af opgaverne Halveringstid, Skadevirkning af ioniserende stråling og Kræftbehandling. Ioniserende partikler Hvorfor kaldes både alfa-, beta- og gammastråler for ioniserende stråler? Alfapartikler Ny Prisma 9_ test og evaluering_3korr.indd 64 08/06/09 14.58 tegn en alfapartikel, og beskriv, hvilke partikler den består af. Hvilken masse har en alfapartikel? Hvilken fart bevæger alfapartiklen sig med? u-238 er radioaktivt og udsender alfapartikler. Nedenfor er alfa-henfaldet for uran illustreret. Indsæt de manglende tal ved thorium. partikler med FARt på 1 af 2 I opgaven skal du arbejde med et udvalg af de områder, som kapitlet Jordens skatte i elevbogen omhandler. Du kan besvare alle spørgsmålene ved at bruge din fysikbog og de forsøgsark, som passer til kapitlet. I forbindelse med afsnittene om liberty-skibe og legeringer er der ikke så mange informationer at hente i Ny prisma materialet. Her kan du fx supplere med oplysninger fra Wikipedia: http://da.wikipedia.org/wiki/liberty-skib. Binding mellem metalioner Beskriv, hvordan metalioner binder sig sammen, og hvilke egenskaber denne bindingstype giver metallerne. Sprøde Liberty-skibe Liberty-skibet SS John P. Gaines sank den 24. november 1943, da det knækkede midt over. under 2. Verdenskrig forsøgte man at finde årsagen til de mange tilfælde af liberty-skibe, der pludselig knækkede midt over. Der er blevet peget på uerfarne arbejdere, nye svejseteknikker og stålets kvalitet som mulige årsager. Fortæl om problemets omfang og den egentlige årsag. Legeringer Bronze og messing er legeringer. Hvad er en legering, og hvorfor fremstiller man legeringer i stedet for blot at anvende de rene metalliske grundstoffer? Felter i forandring messinghåndtag. Må kopieres Kobberdele. I forbindelse med arbejdet med kapitlet Når felter forandes skal du aflevere en skriftlig opgave. De fleste oplysninger kan du hente i elevbogen, men oplysninger om samfundet omkring 1780 skal du hente andre steder. Jordens magnetfelt 68 FEltER I FORANDRING 1 af 4 Ny Prisma 9_ test og evaluering_3korr.indd 68 08/06/09 14.58 polonium-211 udsender en alfapartikel. Skriv, hvad der sker ved alfa-henfaldet på samme måde som ovenfor. Hvilke materialer stopper alfapartikler? Betapartikler tegn en betapartikel, og skriv, hvad den består af. Hvilken fart bevæger betapartiklen sig med? Hvad viser nedenstående tegning om udsendelse af en betapartikel? Gør rede for de magnetiske feltlinjer i og omkring Jorden. Inddrag følgende områder i din forklaring: lighed med en stangmagnets magnetfelt, årsag til magnetfeltet, ændringer i magnetfeltet, polernes placering, misvisning og nordlys. H.C. Ørsted og Michael Faraday Må kopieres 72 Ny Prisma 9_ test og evaluering_3korr.indd 72 08/06/09 14.58 H.C. Ørsted (1777-1851) michael Faraday (1791-1867) Hvem var H.C. Ørsted og michael Faraday? Beskriv samfundet på H.C. Ørsteds og michael Faradays tid. Hvilke opdagelser gjorde de? Overvej og beskriv, hvilken betydning deres opdagelser har fået for samfundets udvikling. Må kopieres 74 Ny Prisma 9_ test og evaluering_3korr.indd 74 08/06/09 14.58 54

Det sure, det salte, det basiske I evalueringsopgaven evalueres på de samme trinmål som i den summative test til Det sure, det salte, det basiske, se side 12. Det er næsten udelukkende generelle faglige begreber, der evalueres i opgaven. Men muligheden for at differentiere på omfanget bliver dog ikke begrænset af denne kendsgerning. Elever, der har behov for megen konkretisering, kan undlade at besvare de åbne opgaver, eller de kan få konkrete bud på, hvordan de kan gribe denne opgavetype an. De åbne opgaver er følgende: Fremstilling af et salt Neutralisation Nedenfor er der mulige svar på de åbne opgaver; men det spændende er, at eleverne kan gribe opgaverne anderledes an og nå frem til andre resultater. Fremstilling af et salt Ved at opløse magnesium i svovlsyre, til syren er brugt op, og efterfølgende inddampe opløsningen fås magnesiumsulfat. Reaktionsskemaet er: Mg + H 2 SO 4 H 2 + MgSO 4 Ved at neutralisere ammoniak med saltsyre og efterfølgende inddampe dannes ammoniumchlorid. Reaktionsskemaet er: NH 3 + HCl NH 4 Cl Neutralisation Når svovlsyre neutraliseres med natriumhydroxid, dannes natriumsulfat og vand efter følgende reaktionsskema: 2NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2H 2 O Andre kommentarer Undersøgelse af syrers styrke: Den hastighed, hvormed magnesiumbåndet opløses i forsøg 1.13 Magnesium i syrer er ikke noget godt mål for syrernes styrke. Ledningsevnen, som er det der måles i forsøg 1.14 Syrernes ledningsevne, afhænger mere direkte af syrernes dissociationsgrad og er dermed et bedre mål for syrernes styrke. Det sidste forsøg giver det mest præcise resultat. 55

Jordens skatte I evalueringsopgaven evalueres de samme trinmål som i computertesten, se side 22. Kendskab til iondannelse og spændingsrækken er nødvendig i størstedelen af opgaven. Derfor er det vigtigt, at alle elever besidder denne faglige indsigt, inden de påbegynder arbejdet. Hvis eleverne finder faget vanskeligt, kan man ikke forvente, at de selv opnår den klarhed i forbindelse med arbejdet med opgaven. Opgaven er ret omfangsrig, og nogle elever vil have vanskeligt ved at overskue den. Der er mulighed for at differentiere, ved at disse elever udelukkende arbejder med en forenklet udgave af opgaven, se afsnittet Forenklet evalueringsopgave nedenfor. I opgaven forekommer der såvel åbne som lukkede opgaver. De åbne opgaver er Sprøde Liberty-skibe, et frugtbatteri, Daniels element og batterier. Nedenfor er der kommentarer til og mulige svar på de åbne opgaver. Sprøde Liberty-skibe I opgaven med de sprøde Liberty-skibe er der mulighed for at hente mange gode historier og illustrative fotos på nettet. Den frie encyklopædi Wikipedia har således mange spændende informationer om Liberty-skibene. http://da.wikipedia.org/wiki/liberty-skib Et frugtbatteri, Daniels element og batterier Alle tre opgaver er åbne og fordrer, at eleverne bringer deres viden om spændingsrækken, ioner og elektriske kredsløb i anvendelse. Frugtbatteriet er et dårligt batteri, fordi det næsten ikke kan give strøm. Det er en parallel til elevforsøg 3.5 om spændingsrækken. Den største spændingsforskel opnås ved at vælge to metaller, der er placeret længst muligt fra hinanden på spændingsrækken samtidig med, at frugten skal have den lavest mulige ph-værdi, så der er flest mulige ioner i frugten. Opgaven med Daniels element kræver, at eleverne på forhånd har arbejdet med elevforsøg 3.9. Yderligere oplysninger om forskellige batterityper kan findes på Miljøstyrelsens hjemmeside, hvor der findes en læsbar beskrivelse af forskellige batterier suppleret med gode illustrationer. Miljøstyrelsen: http://www2.mst.dk/common/udgivramme/frame.asp?http://www2.mst.dk/ Udgiv/publikationer/2005/87-7614-630-8/html/default.htm Forenklet evalueringsopgave Elever, der finder området vanskeligt, kan evt. nøjes med at arbejde med nedenstående afsnit i opgaven og samtidig få hjælp til, hvor de kan hente de oplysninger, der giver baggrund for at besvare spørgsmålene. 56

Afsnit i evalueringsopgaven Oplysninger findes Binding mellem metalioner Elevbog s. 44 Legeringer Elevbog s. 47 Metaller i opløsning Elevbog side 50-51 Spændingsrækken Elevbog s. 51 og forsøg 3.5 Eksempler på metaller i opløsning Elevforsøg 3.6 og 3.7 Metaller korroderer Elevbog s. 53-56 Elektrisk beskyttelse Elevbog s. 55 og elevforsøg 3.12 Galvanisk beskyttelse Elevbog s. 55-56 og elevforsøg 3.10 og 3.11 Partikler med fart på I opgaven er de lukkede opgaver samlet først. De omhandler ioniserende partikler: alfapartikler, betapartikler og gammapartikler. Efterfølgende kommer de åbne opgaver om hhv. halveringstid, skadevirkning af ioniserende stråling og kræftbehandling. De tre åbne opgaver rummer mange muligheder afhængig af elevernes interesse og indsigt i det faglige område. Alle opgaverne åbner mod det omgivne samfund og giver eleverne mulighed for at fokusere på anvendelse og perspektivering. I opgaven evalueres de samme trinmål som i computertesten til kapitlet, se side 26. Alfapartikler Alfapartikler udsendes med en fart af ca. 1 af lysets fart. Henfaldet af U-238 skrives således: 20 238 U 234 Th + 4 211 207 He. Tilsvarende skrives henfaldet af Po-211 til bly således: Po Pb + 4 He. 92 90 2 84 82 2 Alfapartikler stoppes af så lidt materiale som 10 mg/cm 2, uanset materialets art. Betapartikler Betapartikler er elektroner, der udsendes med en fart meget nær lysets, når en neutron omdannes til en proton. Henfaldet af Th-234 til protactinium skrives således: 234 90 Tilsvarende skrives henfaldet af Tc-99 til ruthenium således: 99 43 Tc 99 44 Ru + e Th 234 91 Pa + e Betapartikler stoppes af fx en bog eller en ret tynd plade af aluminium, men alle materialer stopper dem, blot skal der bruges ca. 100 gange mere end til stopning af alfapartikler. Gammapartikler Gammapartikler er fotoner, der udsendes fra energirige kerner, og de bevæger sig derfor med lysets fart. Strålingen er elektromagnetisk stråling som fx lys og røntgenstråling. Henfaldet af Tc-99 kan mere fuldstændigt skrives således: 99 43 Tc 99 44 Ru* + e efterfulgt af 99 44 Ru* 99 44 Ru + foton Strengt taget stopper ingen materialer gammastråling helt, men tykke lag af bly stopper så mange af partiklerne, at der er ufarligt få tilbage. 57

Når felter forandres Evalueringsopgaven her evaluerer ikke helt de samme trinmål som computertesten til kapitlet. Opgaven om H.C. Ørsted og Michael Faraday sætter fysikken ind i en større historisk/ samfundsmæssig sammenhæng og giver mulighed for at anvende en mere humanistisk tilgang til det faglige tema. Hermed kan man evaluere trinmålet: Undervisningen skal lede frem mod, at eleverne har tilegnet sig kundskaber og færdigheder, der sætter dem i stand til kende eksempler på, at udviklingen i videnskabsfagene og den kulturelle udvikling er indbyrdes afhængige. Elever, der har vanskeligt ved at overskue opgaven, kan hjælpes på gled med opfordringer og spørgsmål i stil med følgende: Jordens magnetfelt Tegn en stangmagnet og magnetfeltet omkring den. Hvilken lighed er der mellem stangmagtens magnetfelt og Jordens magnetfelt? Hvor ligger de magnetiske poler? Har de altid haft denne placering? Induktionsspænding Hvad skal du bruge for at frembringe induktionsspænding? Hvordan skal du bevæge magneten? Aflæs den maksimale induktionsspænding på grafen ved henholdsvis 200, 400 og 1.600 vindinger. Hvilket forsøg har du udført, der kunne give de samme resultater, som vises i grafvinduet? Vekselspænding Hvordan kan du bygge en generator? Tegn en simpel generator. Hvad er forskellen på jævn- og vekselspænding? Hvilken type spænding fremstilles med en generator? Beskriv vekselspændingskurven. Transformation Tegn en transformer. Hvad er forskellen på primær- og sekundærsiden på en transformer? Går der strøm i transformerens jernkerne? Hvilken type strøm skal der sendes ind ved primærsiden, hvis en pære skal lyse vedvarende på sekundærsiden? Giv nogle eksempler på, hvor man bruger en transformer. 58

Evalueringsskema Det sure, det salte og det basiske Navn: Trinmål Faglige begreber Har indgående kendskab til Har kendskab til, dog med nogen usikkerhed omkring. Har begrænset kendskab til Har ingen kendskab til Anvender fagets terminologi korrekt Anvender i mange sammenhænge fagets terminologi korrekt Anvender kun i mindre grad fagets terminologi korrekt Forklare principper i og anvende det periodiske system. Iondannelse Sammensatte ioner Beskrivelse af salte NaCl s iongitter Saltes evne til at lede strøm Krystalvand Fremstilling af et salt Beskrive eksempler på organiske og uorganiske kemiske forbindelser og deres indbyrdes reaktion, herunder syre/ base, redoxprocesser og ligevægt. Forskellige syrer, formler Syrers egenskaber mm. Stærke og svage syrer Stærke og svage syrer, forsøg Forskellige baser, formler Basers egenskaber mm. Surhedsgrad, ph-skala Neutralisation generelt Neutralisation H 2 SO 4, NaOH Neutralisation HCl, NH 3 Brugen af fagets terminologi i opgaven Andre væsentlige områder Særdeles god God med visse mangler I mindre grad Selvstændighed Udviser overblik Bearbejdning af oplysninger 60

Evalueringsskema Jordens skatte Navn: Trinmål Faglige begreber Har indgående kendskab til Har kendskab til, dog med nogen usikkerhed omkring. Har begrænset kendskab til Har ingen kendskab til Anvender fagets terminologi korrekt Anvender i mange sammenhænge fagets terminologi korrekt Anvender kun i mindre grad fagets terminologi korrekt Forklare principper i og anvende det periodiske system. Binding mellem metalioner Metallers egenskaber Liberty-skibe Beskrive eksempler på organiske og uorganiske kemiske forbindelser og deres indbyrdes reaktion, herunder syre/ base, redoxprocesser og ligevægt. Legeringer Metaller i opløsning Ædle og uædle metaller Spændingsrækken Magnesium i saltsyre Kobbertråd i sølvnitrat Jernsøm i kobbersulfat Kende eksempler på anvendelse af teknisk viden i hverdagen, herunder mikrobølger, enzymer og elektronisk styring Kobbertråd i jernsulfat Et frugtbatteri Daniels element Et batteri Korrosion, Fe, Al og Cu Galvanisk beskyttelse Elektrisk beskyttelse Brugen af fagets terminologi i opgaven Andre væsentlige områder Selvstændighed Særdeles god God med visse mangler I mindre grad Udviser overblik Bearbejdning af oplysninger 61

Evalueringsskema Partikler med fart på Navn: Trinmål Faglige begreber Har indgående kendskab til Har kendskab til, dog med nogen usikkerhed omkring. Har begrænset kendskab til Har ingen kendskab til Anvender fagets terminologi korrekt Anvender i mange sammenhænge fagets terminologi korrekt Anvender kun i mindre grad fagets terminologi korrekt Kende og beskrive udvalgte enkle atomkerneprocesser, herunder alfa-, beta- og gammaprocesser. Ioniserende stråler, generelt Alfapartikler Alfahenfald Betapartikler Betahenfald Gammapartikler Gammahenfald Gennemtrængningsevne Halveringstid Kulstof-14-metoden Technetium-99 Jod-131 Kende til biologiske virkninger og anvendelser af ioniserende stråling. Skadevirkning Påvirkning af vore celler Strontium-90 Iod-131 Cæsium-137 Kræftbehandling Brugen af fagets terminologi i opgaven Andre væsentlige områder Selvstændighed Særdeles god God med visse mangler I mindre grad Udviser overblik Bearbejdning af oplysninger 62

Evalueringsskema Når felter forandres Navn: Trinmål Faglige begreber Har indgående kendskab til Har kendskab til, dog med nogen usikkerhed omkring. Har begrænset kendskab til Har ingen kendskab til Anvender fagets terminologi korrekt Anvender i mange sammenhænge fagets terminologi korrekt Anvender kun i mindre grad fagets terminologi korrekt Anvende enkle fysiske og kemiske begreber til at beskrive hverdagens fænomener, herunder magnetisme, korrosion og tyngdekraft. (8.klasse) Jordens magnetfelt Magnetfelter Misvisning Nordlys H.C. Ørsted Michael Faraday Fremstilling af induktionsspænding Beskrive hovedtræk af samfundets energiforsyning, herunder elektrisk energiforsyning. Den inducerede spændings størrelse Vekselstrømsgeneratoren Vekselspændingskurven Effektiv og maksimal spænding Ensretning Transformerens opbygning Forhold mellem vindinger Transformerligningen Anvendelse af transformere Brugen af fagets terminologi i opgaven Andre væsentlige områder Selvstændighed Særdeles god God med visse mangler I mindre grad Udviser overblik Bearbejdning af oplysninger 63

rapport om, Det sure, det salte, det basiske Rapport om Det sure, det salte, det basiske 1 af 3 I rapporten Det sure, det salte, det basiske er indholdet bundet af listen nedenfor. Hvis du skal opfylde målene med opgaven, skal du være grundig i din besvarelse af alle punkterne. Rapportens indhold: Ioner Salte Syrer Baser Surhedsgrad Neutralisation Ioner Oktetreglen: Et atom vil prøve at få præcis otte elektroner i yderste skal. Forklar ud fra oktetreglen, hvilke ioner grundstofferne chlor, natrium, magnesium, aluminium og oxygen gerne vil danne. Kaliumnitrat indeholder den sammensatte ion NO 3-. Hvad er en sammensat ion? Giv eksempler på andre kemiske forbindelser, hvor der indgår sammensatte ioner. Salte NaCl, AlCl 3, AgNO 3, CuSO 4 og KI udgør en lille del af alle de salte, der eksisterer. Skriv saltenes kemiske navne og gør rede for, hvilke ioner de består af. Fx: KI kaliumiodid Består af K + - ioner og I - - ioner Nævn andre salte, og forklar, hvornår et stof kan betegnes som et salt. Ionbinding Se på modellen af natriumchlorids iongitter og forklar, hvordan iongitteret er opbygget, samt hvordan Na + - ionerne og Cl - -ionerne fastholdes på deres pladser i gitteret. Forklar, hvorfor et salt kan lede strøm, når det er smeltet eller opløst i vand. Krystalvand Blåt kobbersulfat: CuSO 4 5 H 2 O indeholder krystalvand. Forklar, hvad krystalvand er, og hvordan du i fysiklokalet kan fjerne kobbersulfats krystalvand. Må kopieres 64

rapport om, Det sure, det salte, det basiske Fremstil er salt Du har sikkert fremstillet salte på forskellig vis i laboratoriet. Salt kan fx fremstilles ved at lade en syre og en base neutralisere hinanden at opløse et metal i en syre. Giv en uddybende beskrivelse af, hvordan man kan fremstille to forskellige salte ved hver sin metode. Saltene kunne fx være magnesiumsulfat, MgSO 4 og ammoniumchlorid, NH 3 Cl 2 af 3 Syrer Der er mange forskellige syrer. Saltsyre, svovlsyre og fosforsyre er nogle af dem. Udarbejd en liste over forskellige syrer og deres kemiske formel. Beskriv syrers egenskaber og anvendelse. Stærke og svage syrer Eddikesyre, CH 3 COOH, er en svag syre, mens saltsyre, HCl, er en stærk syre. Forklar, hvad der er forskellen på en stærk og en svag syre. I din forklaring skal syrernes evne til at afgive H + -ioner indgå. Forsøgsopstilling fra forsøg 1.14 Syrernes ledningsevne Forsøg 1.13 Magnesium i syrer og 1.14 Syrernes ledningsevne viser noget om forskellen på stærke og svage syrer. Sammenlign de to forsøg og redegør for, hvilket af forsøgene der mest præcist angiver en syres styrke. Må kopieres 65

rapport om, Det sure, det salte, det basiske Baser Der er mange forskellige baser. Kalkvand, ammoniak og natriumhydroxid er nogle af dem. Udarbejd en liste over forskellige baser og deres kemiske formel. 3 af 3 Beskriv basers egenskaber og anvendelse. Surhedsgrad Tegn en ph-skala og forklar, hvor sure, basiske og neutrale væsker er at finde på skalaen. Hvad sker der med en sur opløsnings ph-værdi, når den neutraliseres med en base? Hvad sker der med en sur opløsnings ph-værdi, når den fortyndes med vand? Neutralisation Du har sikkert neutraliseret saltsyre, HCl, med natriumhydroxid, NaOH. I et forsøg neutraliseres saltsyre med natriumhydroxid, mens ph-værdien registreres med en ph-sensor for hver tilsat ml base. Saltsyre neutraliseres med natriumhydroxid. Kurven viser ph-værdien målt som funktion af tilsat mængde base, natriumhydroxid. Forklar, hvordan ph-værdien trinvis ændrer sig, når der dryppes mere og mere natriumhydroxid ned i saltsyre. I din forklaring skal du bl.a. begrunde kurvens udseende. Der er mange andre muligheder for at udføre forsøg, der viser, at syrer og baser kan neutralisere hinanden. Natriumhydroxid, NaOH, kan fx neutralisere svovlsyre, H 2 SO 4. Beskriv, hvordan forsøget kan udføres, og skriv reaktionsligningen for processen. Må kopieres 66

Jordens skatte Jordens skatte 1 af 3 I opgaven skal du arbejde med et udvalg af de områder, som kapitlet Jordens skatte i elevbogen omhandler. Du kan besvare alle spørgsmålene ved at bruge din fysikbog og de forsøgsark, som passer til kapitlet. I forbindelse med afsnittene om Liberty-skibe og legeringer er der ikke så mange informationer at hente i Ny Prisma materialet. Her kan du fx supplere med oplysninger fra Wikipedia: http://da.wikipedia.org/wiki/liberty-skib. Binding mellem metalioner Beskriv, hvordan metalioner binder sig sammen, og hvilke egenskaber denne bindingstype giver metallerne. Sprøde Liberty-skibe Liberty-skibet SS John P. Gaines sank den 24. november 1943, da det knækkede midt over. Under 2. Verdenskrig forsøgte man at finde årsagen til de mange tilfælde af Liberty-skibe, der pludselig knækkede midt over. Der er blevet peget på uerfarne arbejdere, nye svejseteknikker og stålets kvalitet som mulige årsager. Fortæl om problemets omfang og den egentlige årsag. Legeringer Bronze og messing er legeringer. Hvad er en legering, og hvorfor fremstiller man legeringer i stedet for blot at anvende de rene metalliske grundstoffer? Messinghåndtag. Kobberdele. Må kopieres 68

Jordens skatte Metaller i opløsning Metaller går i opløsning, når de kommer i kontakt med vand. Er der tale om et ædelt metal som fx sølv, stopper opløsningsprocessen efter ganske kort tid. Er det derimod et uædelt metal som fx natrium, kan processen gå umådelig hurtigt. 2 af 3 Forklar, hvad der sker, når et metal går i opløsning i fx vand. Hvorfor var det ikke en god idé, når de gamle romere forede deres vandledninger med bly for at slå alger ihjel? Spændingsrækken Tegn spændingsrækken. Placer hydrogen og mindst 12 metaller på spændingsrækken. Forklar, hvordan spændingsrækken er opbygget, og hvilken betydning det har, om et metal står til højre eller venstre for hydrogen. Vi kommer magnesium ned i saltsyre, og der bobler hydrogen op. Skriv reaktionsskemaet for magnesiums reaktion med saltsyre. Hvordan kan du ud fra magnesiums placering på spændingsrækken begrunde, at den reagerer med saltsyre under dannelse af hydrogen? Eksempler på metaller i opløsning Kobbertråd i sølvnitrat. Jernsøm i kobbersulfat. Kobbertråd i jernsulfat. Forklar, hvad der sker i de tre forsøg; tag udgangspunkt i spændingsrækken. Skriv også reaktionsskemaerne ned. Se evt. forsøgsark 3.6 og 3.7. Et frugtbatteri Du skal fremstille et frugtbatteri som vist på tegningen ovenfor. Du kan vælge frit mellem frugter og elektroder. Forklar, hvordan du vil sammensætte dit batteri, så det yder den størst mulige spændingsforskel. Må kopieres 69

Jordens skatte Daniels element 3 af 3 Når en letløbende mølle forbindes til Daniels element, drejer møllen rundt. Forklar, hvordan Daniels element producerer strøm. Batterier Tegn et batteri og forklar, hvordan det fungerer. Korrosion Metaller korroderer Metaller korroderer, men ikke i samme grad og tempo. Gør rede for henholdsvis jerns, kobbers og aluminiums korrosion. Forklar, hvilken rolle vand og luft spiller for metallernes korrosion. Beskyttelse mod korrosion Man anvender forskellige metoder til at beskytte metaller mod korrosion. Elektrisk og galvanisk beskyttelse er et par af dem. Forklar, hvordan metoderne virker. Hvis du har arbejdet med et eller flere af elevforsøgene 3.10, 3.11 og 3.12, kan du inddrage forsøgsresultaterne. Må kopieres 70

71

Partikler med fart på Partikler med fart på Din opgave skal indeholde afsnit om hver af de tre typer ioniserende partikler alfa, beta og gamma. Du kan benytte hjælpespørgsmålene til at strukturere din opgave og sikre, at du får alt det vigtige med. Du skal yderligere vælge en eller flere af opgaverne Halveringstid, Skadevirkning af ioniserende stråling og Kræftbehandling. 1 af 2 Ioniserende partikler Hvorfor kaldes både alfa-, beta- og gammastråler for ioniserende stråler? Alfapartikler Tegn en alfapartikel, og beskriv, hvilke partikler den består af. Hvilken masse har en alfapartikel? Hvilken fart bevæger alfapartiklen sig med? U-238 er radioaktivt og udsender alfapartikler. Nedenfor er alfa-henfaldet for uran illustreret. Indsæt de manglende tal ved thorium. Polonium-211 udsender en alfapartikel. Skriv, hvad der sker ved alfa-henfaldet på samme måde som ovenfor. Hvilke materialer stopper alfapartikler? Betapartikler Tegn en betapartikel, og skriv, hvad den består af. Hvilken fart bevæger betapartiklen sig med? Hvad viser nedenstående tegning om udsendelse af en betapartikel? Må kopieres 72

Partikler med fart på Thorium-234 er radioaktiv og udsender en betapartikel. Gør den kernefysiske skrivemåde ved protactinium færdig. 2 af 2 Technetium-99 er radioaktiv og udsender en betapartikel. Skriv, hvad der sker ved beta-henfaldet på samme måde som ovenfor. Hvilke materialer stopper betapartikler? Gammapartikler Hvad er en gammapartikel? Hvilken fart bevæger gammapartikler sig med? Hvilke stråler er i familie med gamma-stråler? Tegn og beskriv, hvordan Tc-99 først udsender en betapartikel og herefter en gammapartikel. Hvilke materialer stopper gammapartikler? Halveringstid Radioaktive stoffer har forskellige halveringstider. Gør rede for, hvilken betydning halveringstiden har for anvendelsen af radioaktive stoffer. Det kunne fx være kulstof-14-metoden, anvendelsen af technetium-99 som sporstof og anvendelse af jodtabletter i forbindelse med forurening med den radioaktive nuklid I-131. Skadevirkning af ioniserende stråling Gør rede for, hvordan ioniserende stråling kan skade levende væv. I forbindelse med atombomberne over Hiroshima og Nagasaki, uheldet i Tjernobyl og atomprøvesprængninger optræder der bl.a. de radioaktive nuklider strontium-90, jod-131 og cæsium-137. Gør rede for, hvordan de tre nuklider kan gå ind og påvirke kroppen og øge risikoen for kræft. Hvilken effekt har jod-tabletter? Kræftbehandling Ioniserende stråling kan slå kræftceller ihjel. Gør rede for, hvordan ioniserende stråling kan indgå i behandling af kræft. Du kan hente oplysninger i bogen og på: www.cancer.dk Må kopieres 73

felter i forandring Felter i forandring I forbindelse med arbejdet med kapitlet Når felter forandes skal du aflevere en skriftlig opgave. De fleste oplysninger kan du hente i elevbogen, men oplysninger om samfundet omkring 1780 skal du hente andre steder. 1 af 4 Jordens magnetfelt Gør rede for de magnetiske feltlinjer i og omkring Jorden. Inddrag følgende områder i din forklaring: lighed med en stangmagnets magnetfelt, årsag til magnetfeltet, ændringer i magnetfeltet, polernes placering, misvisning og nordlys. H.C. Ørsted og Michael Faraday H.C. Ørsted (1777-1851) Michael Faraday (1791-1867) Hvem var H.C. Ørsted og Michael Faraday? Beskriv samfundet på H.C. Ørsteds og Michael Faradays tid. Hvilke opdagelser gjorde de? Overvej og beskriv, hvilken betydning deres opdagelser har fået for samfundets udvikling. Må kopieres 74

felter i forandring Fremstilling af induktionsspænding 2 af 4 tilsluttes en datalog Forsøgsopstilling til undersøgelse af induktionsspændingens størrelse. Grafvinduet viser forsøgsresultater fra forsøget. Gør rede for, hvordan du kan fremstille induktionsspænding. Forklar, hvordan du kan frembringe den størst mulige induktionsspænding, og inddrag grafen i din forklaring. Må kopieres 75

felter i forandring Vekselspændingskurven 3 af 4 Effektiv og maksimal spænding. Både vekselspændings- og jævnspændings-voltmeter viser 6 volt. Ensretter i et vekselstrømskredsløb Gør rede for frembringelse af vekselspænding og forskellige forhold omkring vekselspænding. Inddrag de to grafvinduer i din forklaring, og kom ind på begreberne frekvens, periodetid, maksimal spænding, effektiv spænding og ensretning. Må kopieres 76

Transformation Tegn en forsøgsopstilling, hvor trans-formeren ændrer spændingen fra 12 volt på primærsiden til 24 volt på sekundærsiden. Forklar endvidere, hvordan transformeren virker. felter i forandring 4 af 4 Beskriv, hvor transformere anvendes og med hvilket formål. Forklar transformerligningen. Må kopieres 77

78