Lærervejledning til plantebiologi

Lærervejledning til plantebiologi Plantebiologi er en grundbog, der tager udgangspunkt i de fleste af emnerne fra Undervisningsministeriets bekendtgørelse for faget biologi, niveau F, på erhvervsuddannelserne. Selv om bogen er skrevet med sigte på erhvervsuddannelser inden for jordbrug, er den også velegnet i andre sammenhænge, hvor biologiske emner om planter indgår. Bogen indeholder følgende emner: Planters anatomi og fysiologi Principper for nedarvning Centrale økologiske sammenhænge samt uddrag af: Insekters anatomi og fysiologi Mikroorganismers anatomi og fysiologi Bioteknologi I 2. udgave er der strammet op på stikordshenvisninger, samt ændret eller tilføjet enkelte illustrationer. Indhold i forhold til sidetal er ikke ændret fra 1. til 2. udgave, undtagen ved enkelte afsnit i "Kvælstoffets kredsløb". Derfor kan man stadig bruge de sidehenvisninger, man evt. har indføjet i opgaver og besvarelsesark til biologiundervisningen. Præsentation af bogen og fagets emner Opdelingen i 19 kapitler giver underviseren stor frihed til at planlægge undervisningens indhold og rækkefølge, fordi man ikke nødvendigvis behøver at følge bogens kapitelrækkefølge. De fleste kapitler kan stå alene. Lærervejledning

2 LÆRERVEJLEDNING Ved tekstens opbygning er der taget hensyn til indholdets læsbarhed. Det gælder: Teksttyper Kolonnebredde Figurhenvisninger og -placering Afsnitsopdeling Anvendelse af afsnits-overskrifter Stikord Sætningsopbygning Ordvalg Dermed er bogen gjort mest mulig læsevenlig, specielt også for de elever, der har vanskeligt ved at læse. Åbn faget for eleven Det er en god ide, hver gang man tager hul på et nyt kapitel (emne) at tænke på den tyske didaktiker Wolfgang Klafki s såkaldte dobbeltåbning. Dobbeltåbning handler om at åbne faget/emnet for eleven, og at eleven åbner sig for faget. Man skal altså som underviser synliggøre, hvorfor det konkrete emne er relevant for faget, eller hvordan faget indgår i emnet. Samtidigt skal man sørge for, at eleven kan genkende situationer eller erfaringer fra tidligere (fx praktisk arbejde på skole eller i branchen), så eleven bliver motiveret til emnet. Dermed kan det bidrage til at åbne for lysten og evnen til at lære. Eksempler kunne være: 1. kapitel handler om livets opståen. Hvorfor skal vi høre/lære om det? En masse af de materialer, vi anvender i jordbruget i dag stammer langt tilbage i jordens udvikling. Kender I (eleverne) nogle eksempler? (man kunne vise en traktor, der spreder kalk). Den atmosfære vi omgiver os med, er dannet over mange, mange år. Der har været et stabilt indhold af luftarter, men det er vi nu er ved at ændre kraftigt på. Hvad er det, der er ved at ændre sig og hvorfor? (Man kunne vise billeder af biler, fabrikker e.l.).

LÆRERVEJLEDNING 3 De mange levende organismer, der umiddelbart er meget forskellige, har alligevel en masse fælles træk der fortæller, at vi alle kommer fra en fælles stamform. Er der nogle (blandt eleverne) der ved, hvad vi har tilfælles? (man kunne vise billeder af planter, snegle, køer m.v.). Lad os prøve at rejse tilbage og se på livets udvikling indtil nu. En masse af de emner, vi kommer omkring, skal vi se nærmere på senere i faget, fordi det er aktuelt for at forstå dit (elevens) fag. 2. kapitel handler om insekters livscyklus. Hvorfor skal vi lære om det? Insekter (og en masse andre smådyr) er på godt og ondt en del af jordbrugserhvervet. Her kan man spørge eleverne, om de har nogle historier/erfaringer, hvor dyr eller planter positivt eller negativt har haft besøg af insekter (Man kan evt. opsummere på tavlen finde billeder til smartboardet undervejs osv.). Konklusion: For at kunne arbejde med insekter og andre smådyr, når vi taler om at forebygge eller bekæmpe, er det vigtigt at kende til det enkelte individs livscyklus og livsbetingelser, for at kunne gøre det bedste i relation til dit (elevens) fag. Dialogen i ovenstående eksempler kan naturligvis foregå på andre måder, fx med skriftlige eller praktiske oplæg i grupper, udførelse af konkrete arbejdsopgaver, som man kan tale om efterfølgende osv. Man må altså, inden man går i gang med et emne/kapitel, nøje overveje at udvælge det stof, der åbner faget/emnet for eleven, og hvorfor det virkelig kan være nøgleåbner for faget. Man skal også være opmærksom på, at åbningen for eleven ofte sker med et rammende billede, både et rigtigt billede eller billede i overført betydning, fordi vi tænker og husker i billeder. Det er dette, budskabet om dobbeltåbning handler om; At man som underviser åbner den dør, der gør det nærværende og motiverende for eleven at lære.

4 LÆRERVEJLEDNING Grundbogens struktur Det er vigtigt, at grundbogen bliver inddraget aktivt i undervisningen, og at eleven bliver fortrolig med anvendelsen af bogen. Dermed vil eleven til enhver tid have mulighed for at opdatere og huske igen ved opslag. At blive fortrolig med en bog betyder, at man skal kende bogens struktur. Når man som underviser har valgt Plantebiologi som grundbog, bør man derfor præsentere eleverne for bogens opbygning allerede ved undervisningens begyndelse, men også meget gerne flere gange i løbet af undervisningsforløbet, fordi strukturen ikke nødvendigvis bliver husket efter bare én introduktion. Gentagelse sikrer forståelsen. Strukturen er følgende: Forrest i bogen på side 5 og 6 er indholdsfortegnelsen med kapiteloverskrifter ogunderoverskrifter. Her finder man det store overblik. Stikordsregistret er bagest i bogen side 131-136. De enkelte kapitler er inddelt med afsnitsoverskrifter og kan genkendes efter følgende opsætning: 1. overskriftsniveau = kapiteloverskrift 2. overskriftsniveau 3. overskriftsniveau 4. overskriftsniveau Ved at sammenholde overskriftstyperne kan eleven danne sig et hurtigt overblik over bogens struktur, ligesom eleven hurtigt kan lave et opslag, fordi der er mange afsnitsoverskrifter at navigere efter. Udvælg et tilfældigt kapitel. Vis, hvordan overskrifterne er forskellige. Her er et eksempel fra bogen:

i forhold til det oprindelige niveau. Om sommeren kan der i visse områder 2 2 Fig. 13.7 En jordvæske har en vis mængde opløste næringssalte, fx 2. Inden i planten er koncentrationen normalt større. Forskellen i koncentration bevirker, at der strømmer vand ind i roden gennem rodhårene = osmose. LÆRERVEJLEDNING 5 1. overskriftsniveau: Vandets kredsløb Kapitelnavn står øverst på hver side. 2. overskriftsniveau: Vandets vej gennem planten 3. overskriftsniveau: Diffusion og osmose 3. overskriftsniveau: Kohæsion og hårrørsvirkning 3. overskriftsniveau: Plantens fordampning 3. overskriftsniveau: Vandets funktion i planten vandets kredsløb 87 13 Vandets kredsløb I Danmark får vi langt det meste af vores drikkevand fra grundvandet. Grundvandet er ikke en uudtømmelig reserve. På jordkloden og i atmosfæren er der kun en begrænset mængde vand. Dette vand og altså også grundvandet er i et kredsløb (fig. 13.1). Vandets kredsløb kan kort beskrives således: Nedbør i form af regn, slud, sne mv. Nedsivning til grundvand. Afstrømning gennem bække, åer og søer til havet. Fordampning fra planter og jord mv. Fortætning og skydannelse. vandets kredsløb 90 Grundvandet De jordlag, som vandet løber igennem, virker som et filter, så grundvandet er renset for forskellige urenheder. Det er grunden til, at vi kan pumpe grundvand op og anvende det til drikkevand. Det bedste vand fås fra det dybe grundvand, der ligger 50-80 m under jordoverfladen. Når grundvandet pumpes op, indeholder det bl.a. opløste jern- og manganforbindelser, som vandværkerne kan fjerne ved at gennemlufte vandet og derefter lade det passere et sandfilter. Mulighederne for indvinding af grundvand er ikke lige gode i hele landet. I kystnære egne kan der trænge saltholdigt havvand ind i boringerne. Andre steder kan der trænge gas op fra boringen. På grund af vort store vandforbrug er grundvandsspejlet flere steder sunket Hvis to opløsninger med forskellig koncentration af sukker adskilles af en cellemembran, er den fri diffusion af sukker ikke længere mulig. Sukkermolekylerne er for store til at passere cellemembranen. De små vandmolekyler vil derimod gå igennem membranen til den opløsning, der har den højeste koncentration af sukker. Det er også den side, hvor koncentrationen af vand er lavest. Vandtransporten stopper først, når koncentrationsforskellen er udlignet. Vandbevægelse gennem en cellemembran mod en mere koncentreret opløsning kaldes osmose (fig. 13.5). vandets kredsløb Osmose Fig. 13.5 Osmoseprincippet 91 Fig. 13.3 Brugsvandets hård- opstå problemer med forsyningen af rent grundvand. Så må man anvende søvand eller overfladevand til drikkevand. Fordampning hedsgrader. Det er indholdet af Ca ++ og Mg ++, der har betydning for vandets hårdhed. Hvis det Vand er et opløsningsmiddel. Et andet eksempel på stoffer, vi kan finde Nedbør findes i høj koncentration i vandet, kan man også regne med i grundvandet er nitrat og på vej ned gennem jorden kan det op løse Ledning af vand Vand fordamper forskellige stoffer og føre dem med ned i grundvandet. I de egne af at der er en højere ph-værdi, Nedsivning Fordampning Afstrømning via overfladevand Fordampning end der hvor koncentrationen er lavere. Derfor kan man også bruge figuren til at aflæse, hvor i Danmark brugsvandet har en højere eller lavere ph-værdi. Danmark, hvor undergrunden er kridtholdig, er der et højt indhold af calcium (Ca ++ ), magnesium (Mg ++ )(fig. 13.3) og bicarbonat (HCO 3 ) i grundvandet. Et andet eksempel er nitrat (NO 3 ), som især stammer fra den natur- og kunstgødning, der spredes på markerne. Vandets vej gennem planten Grundvand Havet Når vandet bevæger sig fra jordvæsken ind i roden, videre gennem planten Fig. 13.6 Transport af vand fra rod til blad. Osmose er altså forklaringen på, at planteroden optager vand fra jorden. Rodcellerne indeholder som regel opløste gødningssalte og sukker i Vand optages for til sidst at forsvinde gennem spalteåbninger i blade (fig. 13.6), gør det brug af flere fysiske fænomener. Der er tale om diffusion, osmose, hårrørsvirkning og kohæsion. højere koncentration end jordvæsken. Derfor vil vandet bevæge sig fra jordvæsken og ind i roden. Planterne bruger ikke energi på at optage vand, for det strømmer ind i cellerne af sig selv (fig. 13.7). Vandoptagelse er Diffusion derfor en passiv proces i modsætning til optagelsen af næringssalte, der er diffusion og osmose energikrævende og derfor en aktiv proces. Fig. 13.1 Vandets kredsløb. Alle stoffer, der findes i luften eller er opløst i vand, vil søge hen mod et område med en lavere koncentration af stoffet. Når røgen fra en cigaret Hvis man kommer til at give sine planter for meget gødning, kan koncentrationen af gødningssalte i jordvæsken blive så høj, at vandet i Fig. 13.4 Diffusionsprincippet fordeler sig i et rum, bevæger røgpartiklerne sig fra et område med høj koncentration til et område med lav koncentration. Denne form for stedet trænger ud af roden. bevægelse betegnes diffusion (fig. 13.4). 8 kohæsion og hårrørsvirkning plantebiologi.indb 87 24-06-2013 11:01:54 Vand kan bevæge sig ved en særlig form for diffusion. Prøv fx at drysse sukker på en skål jordbær. Sukkeret vil trække vandet i jordbærrenes celler ud, så bærrene efter kort tid ligger i en sukkerlage. Når vand trænger ind i planteroden, sker det ved den samme mekanisme. Fænomenet kan forklares på følgende måde: Når vandet er kommet ind i rodcellerne, føres det videre gennem roden og stænglen og op til bladene. Det kan være en lang vej. Hvis vandtransporten hele vejen op skulle foregå ved osmose fra celle til celle, ville det gå alt for langsomt. Når vand og opløste næringssalte skal transporteres over længere afstande, sker det gennem vedvævet. plantebiologi.indb 91 24-06-2013 11:01:55 plantebiologi.indb 90 24-06-2013 11:01:55 Overskriftsniveau 1 og 2 er med i indholdsoversigten side 5-6. Overskriftsniveau 3 og 4 er med i stikordsregistret side 131-136. I teksten er fagudtryk eller nøgleord skrevet med fed kursiv. De kursiverede ord er med i stikordsregistret, og derfor virker det også som en (gen)vej til ordforklaringer.

6 LÆRERVEJLEDNING De enkelte figurer har alle et nummer, der bliver henvist til i teksten. Langt de fleste figurer står i umiddelbar nærhed af den relevante brødtekst. Hvis figuren ikke optræder på samme side, er der henvisning til det sidetal, hvor den findes. For nogle elever er figurerne en god måde at genkende en side på, fordi mange elever husker visuelt. Derfor er der, ud over en bedre læsbarhed, god mening i, at brødteksten har relevans til illustrationer/figurer, fordi det også bliver en måde at slå op i bogen på. Plantebiologi en grundbog Plantebiologi er en grundbog. Det betyder, at bogen indeholder den grundlæggende viden, man som elev på EUD-området minimum bør kende til inden for de enkelte afsnit eller emner. Det vil sige, at emnerne er dækket ind og forklaret, men at man, afhængigt af emne eller elevdifferentiering, kan supplere med andre tekster, film, internet mv. Set i et bredere perspektiv kan grundbog også betyde, at undervisningen skal tilrettelægges omkring indholdet i bogen. Indholdet skal fastholde eleven inden for de emner, man som lærer ved diverse øvelser, praktisk arbejde, forsøg, spørgsmål, ekskursioner m.v., har prøvet at anskueliggøre. Altså er bogens indhold bindeleddet mellem alle de aktiviteter, man som lærer iværksætter, og den viden, eleven skal have med sig. Aktiviteter omkring grundbogen Hvis man forestiller sig grundbogen som omdrejningspunktet, kan man afhængig af emnets karakter, iværksætte aktiviteter før læsningen, fx praktiske øvelser, under læsning, hvor teksten kan give en forklaring på, hvorfor man gjorde, som man gjorde, og efter læsning, hvor man fx laver opgaver, der kan relatere til andre emner. Når man arbejder med indholdet i bogen og stiller spørgsmål, er det vigtigt at gøre det på flere niveauer, så eleven kan komme dybere ind i emnet. Man kan spørge på linjen fx: Hvad er råvarer og produkter i fotosyntesen? Her må eleven skrive direkte af fra bogen, for der er ikke andre svarmuligheder. Det er godt at have den slags spørgsmål, fordi eleven bliver tilfreds med at kunne finde svaret. Men man lærer ikke så meget af at gentage tekst fra bogen. Derfor skal man også spørge mellem linjen fx.: Hvorfor har det betydning for fotosyntesen, når planten mangler vand? Svaret kan være at spalteåbninger lukker, og dermed kan planten ikke optage og forbruge CO 2 i fotosyntesen. Her skal eleven søge i teksten på en anden måde, og evt. sammenfatte formuleringer fra flere steder i teksten ofte udmøntet i en selvstændig formulering.

LÆRERVEJLEDNING 7 At spørge bag linjen lægger op til, at eleven skal tænke abstrakt eller på tværs af emner eller inddrage flere emner i svaret, fx: Hvilken betydning har det for Jordens klima og atmosfære, at vi fælder store dele af regnskoven? Spørgsmålet kræver et længere svar, der inddrager mange vinkler og konsekvenser og ét af disse omhandler fotosyntesen. Læsning skal forstås bredt. Dét at fordybe sig i at forstå illustrationer, kurver, søjler, diagrammer m.m. er også læsning. Prøv fx med basis i eksempler fra ovenstående om fotosyntese, at tage udgangspunkt i fig. 13.2 side 89 om gennemsnitlig nedbør og fordampning. Hvad skal eleven vide før læsning af figuren? Hvilke spørgsmål/aktiviteter kan eleven få, der spørger på, mellem og bag linjen, og samtidig eller sideløbende lægger op til under læsning eller efter læsning? Hjælp til at tilrettelægge en undervisning i relation til disse indlæringsmetoder kan ske i samarbejde med en læsevejleder. Man kan også finde litteratur, hvor man kan hente inspiration til aktiviteter før, under og efter læsning samt at spørge på, mellem og bag linjer. Litteratur Arnbak, Elisabeth: Faglig læsning fra læseproces til læreproces. Gyldendal, 2003. Brudholm, Merete: Læseforståelse - hvorfor og hvordan? Alinea, 2002. Elbro, Carsten: Læsning og læseundervisning. Gyldendal (2001), 2. udg. 2006. Frost, Jørgen: Principper for god læseundervisning. Psykologisk Forlag, 2003. Finnemann, Mia og Line Knudsen: Læs og skriv i genrer. Gyldendal 2008 Links. www.videnomlaesning.dk www.fagliglaesning.dk www.emu.dk www.cfu-roskilde.dk www.litteraturenshuse.systime.dk www.alrune.com www.laesepaed.dk God fornøjelse med brug af bogen. Forfatteren, maj 2013