Vidensmål, der er med i alle opgaverne... 1 Færdighedsmål der er med i alle opgaverne... 2 Logbogen (fællesopgave)... 2 Klasseopgaven (fællesopgave)... 3 Naturvidenskabelig arbejdsmetode (fællesopgave)... 4 Spis eller bliv spist (gruppeopgave, kun helmaraton)... 5 Klog på kroppen (gruppeopgave)... 6 Spark til den (gruppeopgave)... 7 Lyskanon (gruppeopgave)... 9 Ingeborg og Ottos verden (gruppeopgave)... 10 Jorden ryster (gruppeopgave, kun helmaraton)... 11 Vej dig frem (gruppeopgave)... 12 Salt overalt (gruppeopgave, kun helmaraton)... 13 Vidensmål, der er med i alle opgaverne Eleven har viden om variable i en undersøgelse Eleven har viden om undersøgelsesdesign Eleven har viden om enkel naturfaglig argumentation Eleven har viden om enkel naturfaglig kildekritik Eleven har viden om naturfaglige og teknologiske fagord og begreber Eleven har viden om naturfaglige teksters formål og opbygning 1
Færdighedsmål der er med i alle opgaverne Eleven kan gennemføre enkle systematiske undersøgelser Eleven kan designe enkle undersøgelser Eleven kan argumentere om enkle forhold inden for natur og teknologi Eleven kan diskutere enkle problemstillinger om natur og teknolog Eleven kan mundtligt og skriftligt udtrykke sig med brug af naturfaglige og teknologiske fagord og begreber Eleven kan læse og skrive naturfaglige tekster Logbogen (fællesopgave) Alle elever skal føre en logbog over arbejdet med opgaverne i Naturfagsmaraton. Eleverne skal benytte logbogen på naturfagsmaraton.dk ved at logge ind med klassens hold-login. Det er et særligt login, som du som lærer kan finde under menuen Adgang, når du er logget ind. Der gives point for holdets logbog, som bliver vurderet af Naturfagsmaraton i døgnet før konkurrencedagen. Målet med opgaven at give både eleverne overblik over processen med opgaverne at fastholde fokus på den naturvidenskabelige arbejdsmetode at den enkelte elev oplever, at han/hun kan bidrage til den fælles løsning, og at dette kan have afgørende betydning for løsning af opgaven at fællesskabet i klassen styrkes at give lærere, vikarer og evt. forældre (via se-login) overblik over processen. Videns-og færdighedsmål for opgaven Eleven kan mundtligt og skriftligt udtrykke sig med brug af naturfaglige og teknologiske fagord og begreber Eleven kan læse og skrive af naturfaglige tekster 2
Kommunikation Faglig læsning At logbogen bedømmes inde konkurrencedage og at der gives point for de pinde der nævnes i selve opgaven Point gives for at man kan følge med i elevernes arbejde En del af den samlede bedømmelse som kan trække op eller ned (point for at beskrive en proces der i sidste ende ikke lykkedes rigtigt). Det er ikke nok at kun én gruppe laver en god logbog. Alle bidrager til disse point. Hints til læreren Det kan anbefales at eleverne bruger Aftale til næste gang i logbogen. Her kan eleverne notere - Materialer - Hvad skal vi undersøge - Hvor skal vi være Logbogen virker ikke på mobilen men på I-pad og tablet. Giver logbogen problemer når den tilgås, så prøv evt. at skifte browser. Klasseopgaven (fællesopgave) På konkurrencedagen skal eleverne i fællesskab svare på spørgsmål om alle de andre opgaver i en stafet. Det er en fordel at tale om, hvilken viden der findes i klassen, og hvilke elever der har en specialviden. I denne opgave er klassen afhængig af, at der er søgt viden og talt om faglige begreber i arbejdet med alle de andre opgaver. Målet med opgaven at den enkelte elev oplever, at han/hun kan bidrage til den fælles løsning, og at dette kan have afgørende betydning for løsning af opgaven at samarbejdet i klassen styrkes at der arbejdes eksperimenterende at anvende en naturvidenskabelig arbejdsmetode i praksis at gennemføre systematiske undersøgelser. 3
Videns-og færdighedsmål for opgaven Samtlige videns- og færdighedsmål fra de øvrige opgaver. Samtlige begreber fra de øvrige opgaver. At der kun uddeles to ens ark med spørgsmålene på konkurrencedagen. Det kan være en fordel at aftale, hvilke to elever der skal læse højt, før konkurrencedagen, samt hvordan de vil nå 24 spørgsmål i alt. Hints til læreren Det er vigtigt at gøre det tydeligt for klassens elever, at alle ikke har den samme viden om alle opgaver. Det er derfor afgørende, at alle bidrager med deres individuelle viden og giver plads til "eksperten" på konkurrencedagen. Naturvidenskabelig arbejdsmetode (fællesopgave) En meget vigtig del af Naturfagsmaraton er at gøre eleverne mere bevidste om, hvilke metoder de bruger i deres arbejde med åbne opgaver. Modellen for den naturvidenskabelige arbejdsmetode (NVA) skal give overblik og systematik i elevernes arbejde. Målet med opgaven Give eleverne overblik over den naturvidenskabelige arbejdsmetode og dens delelementer. Dette gælder både i forståelse af modellen og i forhold til elevernes konkrete arbejde med andre opgaver. Videns-og færdighedsmål for opgaven Nedenstående færdighedsmål er med, fordi eleverne forståelsesmæssigt arbejder med forskellige mål i modellen for NVA: Eleven kan udføre enkle undersøgelser med brug af enkelt udstyr 4
Eleven kan sortere og klassificere Eleven kan opstille forventninger, der kan testes i undersøgelser Eleven kan gennemføre enkle systematiske undersøgelser Eleven kan designe enkle undersøgelser. at det ikke er sikkert, eleverne laver en kobling mellem NVA-modellen og deres eget arbejde med Naturfagsmaraton opgaver. For at styrke elevernes forståelse af modellen kan man: spørge til, hvilke af modellens trin de befinder sig ved på forskellige tidspunkter i deres arbejde lade eleverne bruge modellen som skabelon for gruppernes logbog. Model Problem Viden Vidensøgning Hypotese Eksperimentel afprøvning Resultat Diskussion Metode Hints til læreren Da alle eleverne i deres arbejde med de forskellige opgaver har gavn af NVA, kan den med fordel gennemgås tidligt i forløbet og gennem hele forløbet være synlig på klassens opslagstavle. Introopgaven Læg en plan kan anbefales som introduktion til NVA. Spis eller bliv spist (gruppeopgave, kun helmaraton) Eleverne skal i denne opgave indsamle viden om fødekæder og fødenet i sø, eng og skov. Den indsamlede viden skal bruges på konkurrencedagen for at kunne kende de enkelte led i en græsnings- eller nedbrydningsfødekæde. Eleverne skal desuden fremstille en model, der viser en græsnings- eller nedbrydningsfødekæde. En systematisk gennemgang af kendetegn og funktion er en fordel, når enkeltdelene i en fødekæde skal identificeres. Målet med opgaven at anvende den naturvidenskabelige arbejdsmetode i praksis 5
at gennemføre en systematisk undersøgelse at eleverne får kendskab til fødekæder og fødenet i naturen at udarbejde en model. Trinmål for opgaven Eleven har viden om enkle fødekæder og fødenet Eleven kan med modeller forklare om organismers samspil i naturen. Græsningsfødekæder Fødenet Fødekæder Nedbryderfødekæder. Græsningsfødekæder Fødenet Fødekæder Nedbryderfødekæder Planteædere Rovdyr. At eleverne får øvet sig I at kunne placere forskellige dyr og planter i forskellige græsningsfødekæder og nedbrydningsfødekæder. Klog på kroppen (gruppeopgave) Eleverne skal i denne opgave indsamle viden om kroppens organer og kredsløb. Den indsamlede viden skal bruges på konkurrencedagen, for at de kan genkende organerne og deres funktion. Eleverne skal desuden udvikle et værktøj, der kan lægge en bold i et rør. En systematisk gennemgang af kendetegn og funktion er en fordel, når organerne skal identificeres. 6
Mål med opgaven at anvende en naturvidenskabelig arbejdsmetode i praksis at gennemføre en systematisk undersøgelse at udarbejde en model. Videns-og færdighedsmål for opgaven Eleven har viden om fordøjelse Eleven kan opstille modeller af fordøjelsessystemet. Organer i kroppen Fordøjelsessystemet. Der er mange muligheder for at finde viden om kroppens organer og kredsløb. Måske har skolen en torso, hvor eleverne kan få et konkret billede af organerne, og hvor de sidder i kroppen. Desuden findes der filmklip på internettet, der beskriver kroppens fordøjelsessystem samt organernes funktioner. Spark til den (gruppeopgave) Eleverne skal undersøge, hvordan et ben virker. Derudfra skal de konstruere et kunstigt ben / maskine, der kan sparke til en bold. På konkurrencedagen skal de konkurrere i at sparke en bold en bestemt distance, og i en anden delkonkurrence skal de sparke bolden gennem en ophængt ring. Eleverne skal derfor systematisk teste, hvad der indvirker på sparkets kraft og retning samt boldens bane. Yderligere skal eleverne være forberedt på, at de på konkurrencedagen vil møde en fysisk og faglig udfordring, der har med benets anatomi, udholdenhed og kroppens sundhed at gøre. Mål med opgaven at anvende en naturvidenskabelig arbejdsmetode i praksis at gennemføre en systematisk undersøgelse at udarbejde en model. 7
Videns- og færdighedsmål for opgaven Eleven har viden om, hvordan kroppens muskler og sener er bygget op Eleven kan beskrive sammenhænge mellem kroppens opbygning og kroppens bevægelser Eleven i praksis erfarer noget om retningsbestemt kraftpåvirkning Eleven kan designe og afprøve enkle produkter Eleven har viden om enkel produktudvikling. Eleven har viden om motion Tryk Stræk Træk Kraft Retningsstabilitet Anatomi Sundhed og motion Puls Benets anatomi Sener Muskler Led. Det kan være en god ide at lade eleverne søge efter animationer. Hermed kan eleverne se, hvordan fx muskler fungerer i forbindelse med bevægelse. At eleverne også tilegner sig en teoretisk viden om benets anatomi, udholdenhed, motion og kroppens sundhed. At eleverne får testet deres konstruktion på et underlag, der minder om halgulvet på konkurrencedagen. At et spark kan defineres ved Et spark er, at støde hårdt til noget med foden ved at svinge hurtigt og kraftigt med benet.. Der lægges dermed op til, at elevernes opfindelse leverer et spark der sætter bolden i bevægelse. En katapult, slynge eller lignende vil ikke blive godkendt. 8
Lyskanon (gruppeopgave) Eleverne skal konstruere en lyskanon og efterfølgende lave en systematisk undersøgelse af, hvilke parametre der har betydning for, hvordan de kan kontrollere lysets retning. Gennem undersøgelsen skal eleverne blive i stand til at indstille lyskanonen til at ramme så nøjagtigt som muligt. Det er vigtigt, at eleverne bruger en stor del af tiden på at undersøge, hvad der har betydning for lysets refleksion. Mål med opgaven Eleven kan gennemføre enkle systematiske undersøgelser Eleven har viden om variable i en undersøgelse Eleven kan designe enkle undersøgelser Eleven har viden om undersøgelsesdesign. Videns-og færdighedsmål for opgaven Eleven har viden om stoffers og materialers egenskaber og kredsløb Eleven har viden om udvikling og vurdering af produkter Eleven kan udvikle enkle produkter. Refleksion af lys Indfaldsvinkel Udfaldsvinkel Hjørnekikkert. at det er vigtigt at afprøve lyskanonen under samme betingelser, som den afvikles på konkurrencedagen. Vær også opmærksom på, at lyset skal kunne afbøjes horisontalt og vertikalt. Hints til læreren Keep it simple er et meget godt princip for denne opgave. Der kan gå for meget tid med at udvikle forskellige opstillinger, som stiller store krav til byggematerialet og håndværksmæssig kunnen, og som efterfølgende er meget svære at ændre. Så gå efter simple konstruktioner, der kan ændres og forbedres efter test. 9
Ingeborg og Ottos verden (gruppeopgave) Denne opgave handler om de teknologiske udfordringer, der er i forbindelse med at hjælpe ældre med fysiske udfordringer. Opgaven kan også perspektiveres til andre tekniske hjælpeløsninger. Mål med opgaven Arbejde eksperimenterende Anvende en naturvidenskabelig arbejdsmetode i praksis Systematisk undersøgelse Eleverne får kendskab til, hvordan man kan bruge tryk til at løfte og flytte Eleverne kan anvende kreativitet til løsning af faglige og sociale opgaver Eleverne kender metoder til struktureret idegenerering og kan anvende disse Eleverne kan eksperimentere med opgaver og udfordringer, arbejde vedholdende og improvisere med brug af forhåndenværende ressourcer. Videns- og færdighedsmål for opgaven Eleven kan beskrive sammenhæng mellem behov og udvikling af et produkt Eleven har viden om teknologiudvikling gennem tiden Eleven kan designe og afprøve enkle produkter Eleven har viden om enkel produktudvikling. Tryk Cylinder(hydraulik) Stabilitet Areal Rumfang Kraft. Opgaven er også en samarbejdsøvelse, og det er et vigtigt, at alle i gruppen skiftes til at afprøve de forskellige metoder. Hints til læreren Opgaven kan eksempelvis løses med en konstruktion med slanger og plastsprøjter. Konservesdåserne i fællesrummet i opgave 2 er lavet af jern, så her er det muligt at inddrage magnetisme og løse opgaven ved hjælp af en elektromagnet. 10
Jorden ryster (gruppeopgave, kun helmaraton) Eleverne skal arbejde med jordrystelser, hvordan de opstår, og hvordan de måles. Eleverne skal udvikle deres egne modeller og udvikle deres egen seismograf. Efterfølgende skal laves en systematisk undersøgelse af, hvilke parametre der har betydning for, hvor godt deres måleinstrument er til at vise rystelser. Målet med opgaven Arbejde eksperimenterende Anvende en naturvidenskabelig arbejdsmetode i praksis Arbejde med modeller Formidling af naturfagligt indhold Systematisk undersøgelse. Videns- og færdighedsmål for opgaven Eleven har viden om enkle principper i pladetektonikken Eleven kan med modeller fortælle om jordskælv og vulkanudbrud, herunder med digitale modeller Eleven har viden om sammenhæng mellem pladetektonik og udbredelsen af naturkatastrofer Eleven kan sammenholde naturkatastrofer til menneskers levevilkår Eleven har viden om udvikling og vurdering af produkter Eleven kan udvikle enkle produkter Pladerandsbevægelse Jordskælv Seismograf Stabilitet. Pladerandsbevægelse Jordskælv Seismograf. At eleverne sjældent har stor erfaring med jordskælv, og de har derfor behov for at bruge en del tid på den indledende fase, hvor de finder viden og overvejer forskellige muligheder. Denne opgave er ikke med i en halvmaraton. 11
Vej dig frem (gruppeopgave) Eleverne skal arbejde med vægtstangsprincippet og efterfølgende lave en systematisk undersøgelse af, hvilke parametre der har betydning for, hvordan man kan bestemme en ukendt vægt med denne metode. Mål med opgaven arbejde eksperimenterende anvende en naturvidenskabelig arbejdsmetode i praksis systematisk undersøgelse. Videns- og færdighedsmål for opgaven Eleven har viden om stoffers og materialers egenskaber og kredsløb Eleven har viden om udvikling og vurdering af produkter Eleven kan udvikle enkle produkter Eleven har viden om modeller til at beskrive teknologi Eleven kan designe modeller af et produkt eller en produktion. Vægt Ligevægt Stabilitet Kraftmoment. Vægtstang Vægtstangsprincippet. At eleverne møder en ukendt opstilling på dagen, hvor de skal bruge deres viden om vægtstangsprincippet. Hints til læreren Det er ofte nemmere for eleverne at arbejde med en stang, der hængt op i loftet. Ved ophæng af denne bliver de tvunget til at arbejde med ligevægt og kan efterfølgende sætte vægte på deres vægtstang. 12
Salt overalt (gruppeopgave, kun helmaraton) Hvordan kan man finde ud af, hvor meget salt der er opløst i en ukendt opløsning. Eleverne skal dels undersøge, hvilke metoder man benytter i industrien, og de skal også konstruere deres eget udstyr til måling af saltkoncentration i vand. Eleverne skal før konkurrencedagen sætte sig ind i generelle forhold om både lokale og regionale farvande samt verdenshavene. Mål med opgaven arbejde eksperimenterende anvende en naturvidenskabelig arbejdsmetode i praksis systematisk undersøgelse. Videns- og færdighedsmål for opgaven Eleven kan udføre enkle undersøgelser ved brug af enkelt udstyr Eleven har viden om enkel produktudvikling Eleven kan sortere og klassificere Eleven kan gennemføre enkle systematiske undersøgelser Eleven kan designe enkle undersøgelser. Saltindhold Salinitet Densitet Ledningsevne. Danske farvande Verdenshavene Saltmåling Saltkoncentration. At det er vigtigt, at elevernes konstruktion afprøves under samme betingelser, som konkurrencen afvikles under på konkurrencedagen. Vær også opmærksom på, hvilke forhold der påvirker saltkoncentrationen i havene. 13