Spotkurser for lærere Evaluering og test i fysik Bilag UNIVERSITY COLLEGE
Bilag til Evaluering og test i fysik/ kemi Bilag 1 1 2
Bilag 2 3
Bilag 3 Bilag 4 Arbejdskort 3 Fordampning 1. En tallerken eller lignende halvfyldt med vand stilles på vægten, så fordampningshastigheden kan kontrolleres. 2. Diskutér forskellige forhold, som vil kunne påvirke fordampningshastigheden. 3. Undersøg, om jeres hypoteser er korrekte. 4. Formuler nogle faglige generalisationer, som samler det, I har lært ved dette forsøg. 4
Bilag 5 Logblad til arbejdskort 3 1. Tema: Vejr og hav 2. Undervisningsforløb: Dato: Elev: Gruppens andre medlemmer: 4. Faglige generalisationer om vands fordampningshastighed Gruppens forberedelse: Fremlæggelsen: Fordampningen fra en vandoverflade vokser, hvis 5
Bilag 6 6
Bilag 7 Efterbehandling af arbejdskort 2 Logbog 3. Tema: Vejr og hav 4. Undervisningsforløb: Dato: Elev: Gruppens andre medlemmer: 1. Forklar afkølingskurvens udseende Omtal f.eks. frysepunkt, afkølingshastighed, betydningen af tilsætningen af salt Gruppens forberedelse: Fremlæggelsen under og efter: 2. Faglige generalisationer om frysepunkt Gruppens forberedelse: Fremlæggelsen under og efter: 3. Forklar opvarmningskurvens udseende Omtal f.eks. smeltepunkt, opvarmningshastighed Gruppens forberedelse: Fremlæggelsen under og efter: 4. Faglige generalisationer om smeltepunkt Gruppens forberedelse: Fremlæggelsen under og efter: 7
Bilag 8 Frysning af vand Nedkølingskurve temperatur 20 15 10 5 0-5 -10-15 -20 0 20 40 60 80 100 120 nedkølingstid Et stofs frysepunkt er den temperatur, hvor stoffet går fra flydende form til fast form. Ved størkning af et stof afgives der energi. Mens størkningen finder sted, falder temperaturen ikke. Opvarmning af is Opvarmning af is temperatur[c] 15 10 5 0-5 -10-15 -20 0 100 200 300 400 tid [minutter] 8
Ved faseovergangen mellem fast og flydende bruges den tilførte energi til at bryde bindingen mellem molekylerne Et stofs smeltepunkt er den temperatur, hvor et stof går fra fast form til flydende form. Ved smeltning af et stof skal der tilføres energi. Bilag 9 1 9
10
11
12
13
14
Bilag 10 Ml stræmmen i Q, R og S P¾rerne er ens. S Stemmer dine m lingerne med dine forventninger? Hvis ikke Š hvad tog du fejl af? Formuler faglige generalisationer i tilknytning til m lingerne. 15
Ml Alle 3 p¾rer er ens stræmmen i P og Q Stemmer dine m lingerne med dine forventninger? Hvis ikke Š hvad tog du fejl af? Formuler faglige generalisationer i tilknytning til m lingerne. Ml sp¾ndingen over batteriet sp¾ndingen over hver enkelt p ¾re Stemmer dine m lingerne med dine forventninger? Hvis ikke Š hvad tog du fejl af? Formuler faglige generalisationer i tilknytning til m lingerne. 16
Ml stræmmene i alle 4 ledninger sp¾ndingerne over batteri og p ¾rer P¾rerne er ens Stemmer dine m lingerne med dine forventninger? Hvis ikke Š hvad tog du fejl af? Formuler faglige generalisationer i tilknytning til m lingerne. Ml stræmmene i alle 4 ledninger sp¾ndingerne over batteri og p ¾rer P¾rerne er ens Stemmer dine m lingerne med dine forventninger? Hvis ikke Š hvad tog du fejl af? Formuler faglige generalisationer i tilknytning til m lingerne. 17
Ml stræmmen (1), (2) og (3) og sp ¾ndingen over p¾re 1, p ¾re 2, p ¾re 3 og p ¾re 2+3 P¾rerne er ens Stemmer dine mlingerne med dine forventninger? Hvis ikke Š hvad tog du fejl af? Formuler faglige generalisationer i tilknytning til mlingerne. 3 Bilag 11 Forsøg 1 Tag et glas. Læg en sammenkrøllet serviet i bunden. Prøv at holde glasset helt under vand, uden at servietten bliver våd. Bliv ved med at holde glasset på samme måde og lad servietten blive i bunden af glasset. Kan du på en eller anden måde foretage dig noget, så servietten bliver våd? Forsøg 2 Varm kolben med hænderne. Gnid eventuelt hænderne mod hinanden. Se, hvad der sker. Afkøl derefter kolben med en fugtig klud eller eventuelt med et par stykker is. Se, hvad der nu sker. Vis det samme med en sodavandsflaske, der er lukket med en ballon. 18
Forsøg 3 Afkøl en tom sodavandsflaske. Fugt kanten på flaskehalsen og dæk åbningen med en mønt. Opvarm glasset ved at tage med hænderne om flasken. Gnid eventuelt håndfladerne mod hinanden, så hånden bliver varm. Forsøg 4 Undersøg, hvad der sker med luften over en varmekilde. Forsøg 5 Hvad er temperaturen lige over lokalets gulv? Forsøg 6 Hvad er temperaturen under lokalets loft? Forsøg 7 Undersøg med et tændt stearinlys luftstrømningerne øverst og nederst i en dør, der står på klem mellem et koldt og et varmt rum. Forsøg 8 Tag en tom sodavandsflaske. Fyld den helt til randen med vand. Tryk et stift stykke papir fast over mundingen af flasken. Sørg for, at papiret slutter tæt. Hold på papiret og vend bunden i vejret på flasken gør det over vasken! Slip papiret! Forsøg 9 Hæld nogle få ml vand i en tom cola-dåse. Hav et kar med vand klar. Dåsen holdes med en tang over en gasflamme til vandet koger godt og dampen har drevet luften ud af dåsen. Herefter vendes dåsen med bunden i vejret og sættes hurtigt med åbningen ned under vandet i karet. Forsøg 10 Fyld sodavandsflasken helt op til randen med vand. Krøl et stykke sølvpapir sammen til en aflang klump. Stik sølvpapir-klumpen ned i flasken (hvis den går til bunds, har du krammet for hårdt). Luk tæt for flaskehalsen med tommelfingeren og tryk ned på vandoverfladen (der må ikke sprøjte vand ud). Hold øje med sølvpapir-klumpens bevægelser. Forsøg 11 Byg en luftpumpe. Brug bl.a. plastsprøjte og slangestykker med indsatte cykelventiler. Med plastsprøjten skal man kunne presse luft ind i en ballon, men også suge nyt luft ind i pumpen fra omgivelserne. Cykelventilerne skal bruges til styre luftstrømmen, så den kun kan gå den vej, man ønsker. Benyt pumpen til at pumpe en ballon op. 19
Forsøg 12 Sæt undertryk på en afsnøret ballon med lidt luft i. Benyt et glas med et skruelåg, hvori der er monteret en ventil, så der kan pumpes luft ud af glasset. Forsøg 13 Hæld varmt vand (f.eks 60 grader varmt) i glasset med skruelåg og ventil og pump luft ud. Forsøg 14 Brug en kolbe med siderør, prop med et hul, glasrør, et par meter lang gennemsigtig plastikslange. Fyld kolben halvt med farvet vand. Fastgør plastikslangen i loftet, så den frie ende er så langt over kolben som muligt Sæt en plastslange i siderøret og pust. Hvor højt kan du hæve vandet? Brug trykmåleren til at måle trykket i en ballon. Mål, hvor stort et overtryk (cm vandsøjle), du kan skabe ved at puste i slangen i siderøret. Hvor mange cm vandsøjle kan lufttrykket i ballonen bære? Hvad sker der med lufttrykket i ballonen, hvis den lægges i isvand? Forsøg 15 Pust en urinpose op og se, om du kan løfte en stabel bøger samtidigt. Kan en person løftes på lignende vis? Kan du løfte dig selv med lungekraft? Bilag 12 Luftopgaver Prøv at svare på spørgsmålene nedunder. Find et forsøg, I lige har lavet og/eller brug erfaringer fra jeres hverdag, som kan hjælpe med til at finde svaret 1. Giv eksempler på, at luft først skal flyttes, før der bliver plads til et andet stof. 2. Hvad er det, der gør det besværligt at cykle? 3. Giv eksempler på, at luft er et stof, der kræver plads og derfor kan holde et andet stof væk. 4. Hvad sker der med luft, der opvarmes? 5. Hvilken indflydelse har en opvarmning på luftens densitet? 6. Hvad sker der med ting, der befinder sig under vandoverfladen og som har mindre densitet end vandet? 20
7. Hvad sker der med en luft, der har mindre densitet end den omgivende luft? 8. En portion luft er blevet varmere end omgivelserne. Hvad sker der med luften? 9. Hvordan er temperaturen ved gulvet i lokalet sammenlignet med temperaturen ved loftet. 10. Hvad sker der med en luft, der er varmere end den omgivende luft? 11. Hvad sker der med luft, der afkøles? 12. Hvilken indflydelse har en afkøling på luftens densitet? 13. Kan atmosfæren trykke opad? Kan den trykke til siderne? 14. Atmosfærens tryk er 1 atm, og den kan løfte en vandsøjle på 10 m. Hvad er den maksimale højde, som glasset i forsøg 8 kan have, hvis forsøget stadig skal kunne lykkes? 15. Hvor mange atm kan du puste? 16. Hvor mange atm er trykket i en oppustet ballon? Bilag 13 Logbog Siden sidst 5. Tema: Vejr og hav 6. Undervisningsforløb: Siden sidst har jeg forsøgt at blive klogere på: - jeg har arbejdet med - sådan har jeg arbejdet med det Dato: Elev: Gruppens andre medlemmer: Indgåede aftaler har jeg opfyldt på denne måde: - lovet gruppen - lovet mig selv - hjemmeopgaver Ting jeg skal spørge om: Interessante ting om vejr, klima, hav, golfstrøm, drivhuseffekt (fordi det sådanne emner der arbejdes med i øjeblikket) som jeg er stødt på siden sidst 21
Bilag 14 Logbog Dagens timer 7. Tema: Vejr og hav 8. Undervisningsforløb: Det har jeg brugt timerne til i dag: - det lavede klassen sammen - det lavede jeg sammen med gruppen - det arbejdede jeg med alene Dato: Elev: Gruppens andre medlemmer: Vurdering af mit udbytte og arbejde: - det har jeg lært - det skal jeg arbejde videre med - det gik rigtigt godt - det gik mindre godt Aftaler - indgået i gruppen - indgået med læreren - om hjemmearbejde Andre kommentarer 22
Logblad før arbejdskort 1 Bilag 15 9. Tema: Vejr og hav 10. Undervisningsforløb: Solen 1. Solen står op i øst Dato: Elev: Gruppens andre medlemmer: Er det rigtigt? Er det helt præcist i øst? Er det samme retning hele året rundt? 2. Fortæl om hvor Solen går ned. 3. Kl 12 står Solen lige stik syd. Er det rigtigt? Er det præcist syd? Er Solen det samme sted hver dag klokken 12? 1. Solen står op og stiger højere og højere op på himlen, indtil den begynder at falde i højde for til sidst at gå ned igen. Hvornår på dagen står Solen højest på himlen? 23
Når den på det tidspunkt altid lige højt op på himlen? Bilag 16 Arbejdskort 2 Se videoen på: Jordens rotationer http://kids.msfc.nasa.gov/earth/seasons/seasons.htm I det følgende arbejdes med at udbygge forståelsen af videoen. Tag globussen og anbring den i sollyset, i lyset fra OHP eren eller i lyset fra en uafskærmet 100 W pære. Det skal være muligt at skelne skarpt mellem belyste dele af globussen og ikke belyste dele. Drej globussen, så Danmark står i overgangen mellem lys og skygge. Hvis det er morgen, skal man se mod lyset, når man ser mod øst. Hvis det er aften, kommer lyset fra vest. Afgør, om det er morgen eller aften. Hvis det er morgen, skal Danmark bevæge sig gennem lyset i nogle timer. Hvis det er aften, skal det være mørkt i de følgende timer. Hvilken vej skal Jorden derfor rotere? Hvis Jorden roterer en omgang, hvor mange grader er den så drejet? Hvor lang tid tager det for Jorden at rotere en omgang? Hvor mange grader drejer Jorden på en time? Find på en breddegrad, som går gennem Danmark, hvor mange grader af breddegraden. der er belyst, sådan som globussens akse står nu. Hvor mange timer er det så lyst i Danmark med denne placering af jordaksen? Find uden at ændre aksens placering et sted på globussen, hvor natten er lige så lang, som dagen er i Danmark. Hvilken årstid har dette sted? Flyt på globussen i forhold til lyset, så dagen i Danmark bliver længst mulig. Læg mærke til jordaksens stilling. Hvilken dato er der flest lyse timer? Hvor mange timer er det lyst i Danmark på denne dato? Flyt på globussen i forhold til lyset, så dagen i Danmark bliver kortest mulig. Læg mærke til jordaksens stilling. 24
Hvilken dato er der færrest lyse timer? Hvor mange timer er det lyst i Danmark på denne dato? Stil globussen således, at dag og nat er 12 timer i Danmark og alle andre steder på Jorden. På hvilke datoer er dette tilfældet? Stil en uafskærmet pære midt i lokalet. Globussen bæres rundt om pæren med jordaksen pegende i den samme retning under hele rundturen. Hold øje med jordaksens stilling og afmærk forårsjævndøgn, efterårsjævndøgn, sommersolhverv og vintersolhverv. Set fra Solen: Hvordan bevæger jordaksen sig i løbet af året? Se videoklippet igen. Nedskriv faglige generalisationer om sammenhængen mellem årstider og Jordens bevægelser. 25
Bilag 17 Bilag 18 1. I hvilket verdenshjørne står Solen op ved juletid? 2. Hvor højt kommer Solen højst på himlen ved juletid? 3. I hvilket verdenshjørne går Solen ned i sommerferien? 4. På hvilket tidspunkt af året er dag og nat lige lange? 5. Det ser ud, som om Solen står op, vandrer hen over himlen og går ned. Men hvad foregår der i virkeligheden, som får det til at se sådan ud. 6. Den effekt, 1 m 2 af Jordens overflade modtager fra Solen, afhænger af?????? Skriv alt det, du kan komme i tanker om. 26
27
11. Hvilke argumenter blev der i 1600-tallet fremført mod den heliocentriske model? 28
Bilag 19 Vandforløbet Formålet med vandforløbet med undervisningsforløbet er: at genkalde dele af, hvad eleverne har lært om vand og dets kredsløb i natur/teknik. at understøtte et undervisningsforløb i geografi om vejret. at eleverne efter undervisningsforløbet - kan redegøre for vands kredsløb, vands forskellige tilstandsformer og energiomsætninger ved overgang fra én tilstandsform til en anden. - er klar over, at afkøling af en luftmasse forøger luftfugtigheden og måske har en fortætning og en skydannelse som resultat. at eleverne får lejlighed til at udforme begrebsdiagrammer. at eleverne får lejlighed til med egne ord at formulere faglige generalisationer. Begreber, I skal lære i vandforløbet - vandets kredsløb - fordampning - vanddamp i luften - relative luftfugtighed. - dugpunktet - vands tilstandsformer: Is, væske, damp. - fordampningsvarme - smeltevarme - varmekapacitet - vands massefylde - vandmolekyle. Spørgsmål, vi bl.a. skal finde svar på Hvor kommer nedbøren fra? Hvad betyder Danmarks beliggenhed i nærheden af havet for klimaet? Hvorfor lægger is sig på vandets overflade? Hvorfor skal man ikke bade i en dyb sø med stillestående vand? Bilag 20 Luftforløbet Formålet med luftforløbet er at genkalde dele af, hvad I har lært om luft og dens egenskaber i natur/teknik. at understøtte et undervisningsforløb i geografi om vejret. at I efter undervisningsforløbet - kender atmosfærens sammensætning og de enkelte gasser karakteristika. 29
- har kendskab til temperatur- og trykforhold i atmosfæren ved stigende højde. - forstår, at trykket ved havoverfladen skyldes vægten af den luftsøjle, der ligger over stedet. - kan redegøre for følgende sammenhænge stigende temperatur af en gas øger rumfanget af gassen, og densiteten falder. stigende temperatur af en indespærret gas forøger trykket. en formindskelse af rumfanget af en indespærret gas forårsager stigende tryk. har kendskab til molekylmodellen for en gas. at eleverne får lejlighed til at udforme begrebsdiagrammer. at eleverne får lejlighed til med egne ord at formulere faglige generalisationer. Begreber, I skal lære i luftforløbet - tryk - pascal (Pa) / hektopascal (hpa) - kraft - newton (N) - molekylær gasmodel - gasfase - flydende gas. - densitet - luftmodstand. Spørgsmål, vi bl.a. skal finde svar på Hvorfor kan brintballoner svæve? Hvorfor skal man ikke gå ned i en brønd, hvor der foregår nedbrydningsprocesser? Har luft vægt? Hvad er det, der gør det besværligt at cykle? Bilag 21 Mål Kende Solens vandring på himlen i løbet af dagen Kende Jordens daglige og årlige bevægelse Kunne finde den nøjagtige nord-syd retning ved hjælp af Solen Forstå årsagen til solhøjdens variation Forstå variationen i tid og sted af solindstrålingen Kunne karakterisere årstiden med Solens bane på himlen, dagens længde, maksimal solhøjde, modtagen solenergi pr m 2 pr døgn Vide, at den maksimale solindstrålingseffekt på 1 m 2 er ca 950 W Vide, at i Danmark er den gennemsnitlige solindstrålingseffekt 114 W pr m 2. Kende den geocentriske og den heliocentriske model. Have kendskab til de to modellers historie og til indvendingerne mod den heliocentriske model ved dens fremkomst. Forstå, at selv om man godt ved, at Jorden kredser om Solen, kan det være simplere at bruge den geocentriske model til nogle formål. 30
Bilag 22 Slutmål. Arbejdsmåder og tankegange Undervisningen skal lede frem mod, at eleverne har tilegnet sig kundskaber og færdigheder, der sætter dem i stand til at identificere og formulere relevante spørgsmål, samt opstille enkle hypoteser. planlægge, gennemføre og vurdere undersøgelser og eksperimenter. vælge udstyr, redskaber og hjælpemidler, der passer til opgaven. 31
Bilag 23 Beskrivelse af udforskningsarbejdet Golfstrøm Fokuspunkter Mål Golfstrømmens forløb Golfstrømmens betydning for klimaet i Vesteuropa Dybvandspumpen Du skal tilrettelægge dit arbejde, så du ved afslutningen på forløbet i videst mulig omfang 1. Kan redegøre for Golfstrømmen og dens betydning for klimaet 2. Kan redegøre for de mekanismer, der holder Golfstrømmen i gang, og som helt eller delvis måske kunne sætte den i stå Undersøgelser og arbejdsopgaver Eksperimentelt fastlægge sammenhængen mellem vandets saltindhold og massefylde Eksperimentelt fastlægge sammenhængen mellem vandets saltindhold og frysepunkt Eksperimentelt påvise at salt drives ud af vand, der fryser til is. Studere Golfstrømmens forløb Sammenligne klimaet i Danmark med tilsvarende steder, der ikke er påvirket af den varme Golfstrøm I jeres udforskningsarbejde vil det regnes for en kvalitet Tid Fremlæggelser At få beskrevet og eksperimentelt påvist de fysiske principper, der er skyld i den pumpevirkning, der driver Golfstrømmen Udforskningsarbejdet præsenteres for klassen fredag d. I afleverer en plan over jeres arbejde senest mandag d Efter aftale med læreren fremlægges en mindre del af udforskningsarbejdet for klassen i uge. Hvad gør vi for at finde ud af, hvordan det går undervejs opsøger en af jeres lærere, når I har brug herfor. I opsøges mindst en gang om ugen af en af jeres lærere til en samtale med baggrund i logbogen. Evaluering I uge 50 afleverer hver elev en mappe med de kopier, noter og uddrag fra logbogen, som han har arbejdet med, og som han mener er et udtryk for hans læring og læringsmål under forløbet. I mappen placeres også hans evaluering af forløbet og hans udbytte. 32