Masseeksperiment 2014 Lærervejledning 1
Indhold Denne lærervejledning består af to dele: Baggrundsviden. Metodisk lærervejledning til udførelse af Masseeksperiment. Kapitler Indledning Gennemførelse af masseeksperimentet i klassen Registreringsskema Baggrundsviden om CO 2 Baggrundsviden om skimmelsvampe Vejledning del 1 - CO 2 -måling Vejledning del 2 - bestemmelse af skimmelsvampe Bilag Guide med bestemmelsesnøgle. Kolofon Forfattere Birgitte Andersen, Danmarks Tekniske Universitet, Institut for Systembiologi. Geo Clausen, Danmarks Tekniske Universitet, Institut for Byggeri og Anlæg. Helle Houkjær, lærer, Krogårdskolen i Greve. Mari-Ann Skovlund Jensen, konsulent, Center for Undervisningsmidler Sjælland / UCSJ Hans Marker, lektor i Biologi og bioteknologi, Skt. Annæ Gymnasium Redaktion Laura Ørsted-Jordy, Danish Science Factory. Fotografer Michael Parly Pedersen (billeder fra testklassen på Krogårdskolen). Sanne Vils Axelsen (fotos i vejledningens del 1). Forsidefoto, Colourbox Layout Søs Jensen, artegrafix Udgiver Danish Science Factory Øster Voldgade 3 1450 København K Telefon: 70 20 86 20 www.danishsciencefactory.dk 2
Forord Tak fordi du deltager i Masseeksperimentet 2014 Masseeksperimentet er en fast aktivitet under Dansk Naturvidenskabsfestival, som løber af stabelen hvert år i uge 39. Et slående resultat af undersøgelsen fra 2009 var, at CO 2 -koncentrationerne i de danske skoler og gymnasier i mere end halvdelen af tilfældene er over det maksimale acceptable niveau på 1000 ppm. Årsagen er for lidt ventilation i forhold til antallet af personer i klasselokalerne. Forskerne bag eksperimentet, Geo Clausen og Birgitte Andersen, har siden arbejdet videre med emnet, bl.a. med fokus på sammenhængen mellem indeklima og resultater ved de nationale tests. Masseeksperiment 2014 er ikke helt identisk med eksperimentet fra 2009, men det ligner meget. I årets eksperiment vil 1000 skole- og gymnasieklasser undersøge indeklimaet i klasselokaler overalt i Danmark. Forskere ved Danmarks Tekniske Universitet glæder sig til at modtage og analysere resultaterne af elevernes undersøgelser. Rigtig mange mennesker har lagt et stort arbejde i at få stablet dette års Masseeksperiment på benene. Lektor Birgitte Andersen og lektor Geo Clausen fra Danmarks Tekniske Universitet har stået for design af eksperimentet og vil analysere elevernes data. Birgitte Andersen har desuden koordineret produktion af 7000 sterile petriskåle med vækstmedie. Pædagogisk konsulent Mari-Ann Skovlund Jensen (CFU Sjælland / University College Sjælland), lærer Helle Houkjær (Krogårdskolen) og gymnasielærer Hans Marker (Skt Annæ Gymnasium) har bearbejdet forsøgsvejledningerne, testet forsøgene med elever og udviklet supplerende aktiviteter, der skal bidrage til at gøre Masseeksperimentet anvendeligt som en del af et undervisningsforløb. En stor tak til alle for indsatsen. Tak til Danmarks Lærerforening for økonomisk støtte til eksperimentet og tak til Frederiksen for en særlig sponsorrabat på CO 2 -måleudstyret. Læs mere om Dansk Naturvidenskabsfestival på www.naturvidenskabsfestival.dk. God fornøjelse med Masseeksperiment 2014. Laura Ørsted-Jordy, Projektleder for Masseeksperimentet, September 2014. 3
Indledning Formål med Masseeksperiment 2014 I årets Masseeksperiment vil over 1000 klasser på landets skoler og gymnasier undersøge luften i deres klasselokale i ugerne 38, 39 og 40. Eleverne får syn for sagen og finder ud af, hvad der er i luften omkring dem. Der er tale om en kortlægning af indeklimaet i de danske klasselokaler. Vores indeklima er vigtigt - både for vores sundhed og for vores koncentrationsevne. På Danmarks Tekniske Universitet (DTU) findes nogle af verdens førende forskere inden for indeklima. De vil analysere elevernes resultater og undersøge, hvordan det samlet set står til med indeklimaet i danske klasselokaler og sammenligne resultaterne fra 2009 med dem fra 2014. Masseeksperimentet tager afsæt i elevernes hverdag og den nære omverden. Formålet med eksperimentet er at indsamle ny og vigtig viden til forskerne vedrørende indeklima på skoler i Danmark. Forventningen er, at eleverne vil være engagerede, fordi eksperimentet handler om luften omkring dem, og fordi deres resultater bliver brugt til noget af forskerne. Eleverne får hermed et indblik i forskernes verden samtidig med at de får mulighed for at udforske, forstå og forandre luften omkring dem. Tidsfrister Klassens resultater fra årets Masseeksperiment 2014 skal meldes ind på www.masseeksperiment.dk senest søndag d. 12. oktober, og forskerne vil herefter analysere resultaterne fra hele landet. Hvis resultaterne ikke indtastes, skal man betale et gebyr for materiale- og administrationsomkostningerne. Alle deltagere har mulighed for at være med i foto-konkurrencen Mug er smuk. Deadline er ligeledes søndag den 12. oktober. Vær opmærksom på, at del 2, undersøgelse af skimmelsvampe, skal igangsættes senest en uge før dvs. senest fredag d. 3. oktober. Resultaterne fra forskerne forventes offentliggjort på www.masseeksperiment.dk ultimo oktober. 4
Kort om indeklima Der er mange årsager til dårligt indeklima: For høj eller lav temperatur, træk, støv samt dårlige lys- og lydforhold. Disse ting kan man se, høre eller føle, og de er derfor lette at gøre noget ved. Dårlig luftkvalitet kan også komme fra afgasning af kemikalier/organiske forbindelser fra maling, møbler, computere, svampe og bakterier og fra os selv. Rygning og madlavning kan man lugte, men de andre kemikalier kan man ikke altid lugte og derfor er det vanskeligere at gøre noget ved. Dårligt indeklima kan give gener, symptomer og sygdomme. Det kan være irritation af øjne og slimhinder, kvalme, svimmelhed, hovedpine, unaturlig træthed, manglende koncentrationsevne og overfølsomhedsreaktioner. Om denne vejledning Vejledningerne til eksperimenterne er henvendt til læreren. Det er op til læreren at organisere arbejdet med prøvetagningen. Med de ældste elever kan man selvfølgelig vælge at kopiere og udlevere vejledningerne til dem. Supplerende aktiviteter Supplerende aktivitetsforslag, kan downloades på www.masseeksperiment.dk. Der er forslag på forskellige vejledende niveauer. Det er op til læreren at vurdere, hvilke niveauer der passer til den aktuelle elevgruppe. Årets Masseeksperiment vil se på tre faktorer i indeklimaet: Luftkvalitet set ud fra: CO 2 -indhold temperatur mængden af skimmelsvampe. 5
Gennemførelse af masseeksperimentet i klassen Masseeksperiment 2014 falder i to dele: Del 1: Måling af CO 2 -indhold i luften Undersøgelser viser, at et højt indhold af CO 2 i klasselokalet betyder, at indlæringsevnen hos eleverne falder. Den tunge luft gør det svært at koncentrere sig, og nogle får hovedpine. Hvordan ser det ud med CO 2 -indholdet i klasselokalerne landet over? Med et simpelt målekit kan klassen på få minutter måle indholdet af CO 2 i deres lokale og vurdere svaret. Eleverne sørger derefter for, at forskerne får oplyst værdien sammen med diverse data om fx lokalets rumfang og alder. Del 2: Bestemmelse af skimmelsvampe i luften De fleste har hørt om skimmelsvampe i bygninger, men hvem har set dem? Og hvordan ser de egentlig ud? Alle steder findes skimmelsvampe i større eller mindre antal - også i luften. De fleste findes naturligt udendørs, mens andre forekommer især indendørs. Skimmelsvampe kan give nogle mennesker gener som hovedpine, mens andre mennesker ikke oplever nogen gener. Skimmelsvampe kan også forårsage allergiske reaktioner hos særlig følsomme mennesker. I Masseeksperimentet 2014 vil I ikke direkte kunne afgøre, om I har et egentligt problem med skimmelsvampevækst - det kræver en ekspert. Men I vil få syn for sagen og i samarbejde med forskerne være med til en national kortlægning af skimmelsvampe i danske klasselokaler. I flg. Sundhedsstyrelsens anbefalinger vedrørende ophold i bygninger med fugt og skimmelsvamp fra 30. juni 2009, bør det tilstræbes, at mængden af fugt og skimmelsvampe minimeres, da de kan forårsage helbredsproblemer. I anbefalingerne pointeres det desuden, at viden om de konkrete sammenhænge er sparsom. Der er derfor ikke p.t. udarbejdet videnskabeligt underbyggede grænseværdier og retningslinjer. I del 1 får I et klart måleresultat. I del 2 får I et synligt billede af, at der findes skimmelsvampe i luften, og med guiden kan I finde ud af hvilke skimmelsvampe, der er tale om. På siderne 12-18 er der vejledninger til del 1 og del 2. 6
Forberedelse kig indenfor hos forskerne som modtager jeres resultater Lukas (15 år) og Caroline (12 år) har været på besøg hos forskerne på Danmarks Tekniske Universitet. På www.masseeksperiment.dk kan du se filmen og vise den i klassen. Vælg to forsøgsdage med syv dages mellemrum I skal, inden I går i gang med forsøgene, vælge to forsøgsdage (dag-1 og dag-8) med syv dages mellemrum (fx to tirsdage). Planlæg i god tid, og tjek med vejrudsigten for den kommende uge op til dag-1, da svampeprøverne helst skal tages på en dag, hvor det ikke regner eller blæser. - Dag 1: Den første CO 2 -måling, den første temperaturmåling og opsætning af petriskåle skal ske den første forsøgsdag - Dag 8: Den anden CO 2 -måling, den anden temperaturmåling og aflæsningen af petriskålene skal ske den sidste forsøgsdag Dag 1 På Dag 1 skal I bruge klasseværelset, som I plejer men sørg for lukkede vinduer under selve eksperimentet For at få realistiske målinger er det vigtigt, at rengøring, eventuel udluftning og andre aktiviteter i klasseværelset er, som de plejer at være i timerne op til forsøget. Dog skal vinduerne til klasseværelset være lukkede i den lektion, hvori eksperimenterne udføres. CO 2 målingen foretages i den sidste del af lektionen. Indrapportering af resultater Ved at indtaste resultaterne fra målingerne hjælper klassen forskerne fra DTU, som vil analysere resultaterne, der måske udmunder i ny viden om indeklima. Resultaterne indtastes på www.masseeksperiment.dk. Køb af yderligere måleudstyr Måleudstyret til CO 2 -målingen kan købes hos Frederiksen på www.frederiksen.dk Tre sæt petriskåle For at have mere at se på er der udleveret tre sæt petriskåle (i alt seks skåle) til hver klasse. Det ene sæt petriskåle skal bruges inde i klassen, mens det andet skal bruges udendørs og disse resultater skal indtastes til forskerne på www.masseeeksperiment.dk. Det tredje sæt kan I bruge, hvor I vil (fx i skolekøkkenet eller i omklædningsrummet) og disse resultater skal ikke indtastes. #Mug er smuk Fotos af svampe fra de ekstra petriskåle kan uploades online, men det er ikke obligatorisk. I konkurrencen Mug er smuk vil det foto, der viser den smukkeste svamp vinde en præmie til klassen. Dag 8 På Dag 8, hvor den anden CO 2 måling fortages, skal alle udenfor i frikvarteret, umiddelbart inden lektionen, hvori målingen foretages. Der luftes godt ud i frikarteret. Formålet med denne måling er at undersøge, hvad lærere og elever selv kan gøre for at forbedre indeklimaet. Som ved målingen på Dag-1 skal vinduerne til klasseværelset være lukket i den lektion, hvori eksperimenterne udføres. CO 2 målingen foretages i den sidste del af lektionen. 7
Registreringsskema På www.masseeksperiment.dk kan du downloade det skema, som du skal skrive klassens data ind i. Skemaet er identisk med det digitale skema, der vil være at finde på samme hjemmeside fra starten af september. Data skal indtastes senest den 12. oktober 2014. 8
Baggrundsviden til CO 2 -måling Formålet med undersøgelsen er at kortlægge CO 2 -indholdet i en række klasser og se det i sammenhæng med en række variable såsom rumfang, bygningens alder ventilation mm. Ventilation er vigtig Tusindvis af danske skolebørn opholder sig dagligt i et dårligt indeklima. En af de hyppigste årsager til det dårlige indeklima er, at ventilationen er utilstrækkelig. En måde til at vise om ventilationen er tilstrækkelig i forhold til det antal personer, der opholder sig i lokalet, er at måle koncentrationen af kuldioxid (CO 2 ). Vi producerer CO 2, når vi ånder Når vi trækker vejret, indånder vi bl.a. ilt, som kroppen har brug for. Når vi ånder ud igen, er en del af ilten omdannet til CO 2. En voksen stillesiddende person producerer ca. 17 liter CO 2 pr time. Et barn producerer noget mindre - afhængigt af, hvor stort barnet er. Ofte angiver vi CO 2 -koncentrationen i ppm (parts per million), hvilket betyder, hvor mange CO 2 molekyler, der findes i luften for hver million molekyler. I 2009 var CO 2 -koncentrationen udendørs 385 ppm, men nu 5 år senere nærmer den sig 400 ppm på grund af den globale udledning. Indendørs er den typisk er højere. Her er koncentrationen ofte i området 500-5000 ppm (0,05-0,5 %). personer der i lokalet. Jo mere udeluft, der tilføres ved ventilation, jo lavere er CO 2 -koncentrationen for et givet antal personer. Derfor skal I sammen med jeres måleresultater også oplyse forskerne om brugen af ventilation i lokalet samt andre forhold som fx klasselokalets rumfang. CO 2 -koncentrationen i klasselokaler bør ikke overstige 1000 ppm I klasselokaler bør CO 2 koncentrationen ikke overstige 1000 ppm. I Masseeksperiment 2014 undersøges det, hvor høj CO 2 koncentrationen er på i slutningen af en lektion. Hvad sker der i målerøret? I Masseeksperimentet måles CO 2 -koncentrationen ved at trække luft gennem et målerør, også kaldet et gassporingsrør. Inde i målerøret sker der en simpel syre-base reaktion: CO 2 + 2 NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O På www.masseeksperimentet.dk kan produktbladet for målerøret downloades til den særligt interesserede. CO 2 er i sig selv ikke skadeligt ved de koncentrationer, vi normalt oplever inden døre. Men koncentrationen afspejler, hvor godt lokalet ventileres i forhold til, hvor mange 9
Baggrundsviden til bestemmelse af skimmelsvampe Formålet med undersøgelsen er at bestemme niveauet for udvalgte skimmelsvampe i en række klasser og se det i sammenhæng med en række variable såsom rumfang, bygningens alder ventilation mm. Svampenes rige Svampe er hverken dyr, planter eller bakterier. De har deres eget rige ligesom dyrene (Animalia), planterne (Plantae) og bakterierne (Bacteria). Svampenes rige hedder Mycota. Svamperiget kan opdeles i tre grupper: hatsvampe, gærsvampe og skimmelsvampe. Hatsvampene finder vi i skoven eller i supermarkedet. Det kan være champignon, østershatte eller kantareller, som vi spiser. Gærsvampene bruger vi, når vi bager, hvor brødet hæver, fordi gæren producerer CO 2. Gærsvampe anvendes også ved fremstilling af øl og vin, hvor gæren producerer alkohol. Skimmelsvampene opdager vi fx, når appelsinen, løget eller brødet bliver grønt. Så kalder vi det mug. Bakterier er kødædende svampe er vegetarer Agarmedier anvender man ofte når der arbejdes med mikroorganismer. Agarmedier til bakterier indeholder meget protein, mens svampemedier indeholder mange kulhydrater (sukker). Populært sagt er bakterier kødædende, mens svampe er vegetarer. Det er derfor, mælk og kød rådner (nedbrydes af bakterier), mens brød, frugt og grønt mugner (nedbrydes af svampe). Det medium vi bruger i masseeksperimentet hedder Dichloran 18% Glycerol agar (DG18) og har sin egen stregkode, rød/sort/ rød, så den kan skelnes fra andre medier, forskerne bruger. DG18 indeholder meget sukker, men også glycerol, der binder vand. Denne kombination gør, at bakterierne ikke kan vokse på petriskålene. De allerfleste skimmelsvampe er ikke farlige Både bakterier og svampe er meget små og kaldes begge for mikroorganismer. Hvor bakterier og gærsvampe er encellede og formerer sig ved knopskydning, så er skimmelsvampe flercellede og danne sporer. Disse sporer er så små og lette, at de ikke kan ses med det blotte øje, men svæver rundt i luften både udendørs og indendørs i større eller mindre grad. Alle har skimmelsvampe i indeluften derhjemme eller i klasseværelset. Især er der mange om vinteren, hvor man lufter mindre ud end resten af året. Skimmelsvampesporer i indeluften kan komme fra luft, jord og skidt udefra eller fra mugne madvarer, de kan også komme fra huset selv. Ofte vokser skimmelsvampe i fugtige hjørner mellem fliserne på badeværelset eller i vinduesfugerne, hvor glasset og rammerne mødes. Det er meget normalt og ikke farligt, men de skal helst ikke være der i for store mængder. Cladosporium Cladosporium er den skimmelsvampeslægt, som findes i størst mængde ude i naturen, hvor de lever af at nedbryde visne blade og andet dødt plantemateriale. Hele Antal svampesporer/m 3 luft 750 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Januar Cladosporium Pencillium Februar Marts April Maj Figur 1: Fordeling af Cladosporium- og Pencillium-sporer i udeluft fordelt på årstider (Efter Larsen & Gravesen, 1991) foråret og sommeren opformerer de sig på blade, så antallet af Cladosporium sporer i udeluften er størst i det tidlige efterår. Cladosporium kan fremkalde høfeber hos dem, der er overfølsomme overfor denne svamp. Derfor indsamler Astma-Allergi Forbundet svampesporer en gang i døgnet sammen med deres pollenvarsler, så folk med allergi og astma kan justere deres medicin dagligt. I de supplerende aktivitetsforslag på www.masseeksperiment.dk finder du en beskrivelse af, hvordan man kan sammenligne sine Juni Juli August September Oktober November December 10
målinger i Masseeksperimentet med Astma-Allergi Forbundets målinger. På figur 1 kan man se, hvordan mængden af Cladosporium sporer i udeluften varierer med årstiden sammenlignet med mængden af Penicillium sporer. Penicillium Indendørs er det skimmelsvampeslægten Penicillium, vi meget ofte finder. Den ødelægger vores mad, såsom brød, frugt og grønt. Penicillium findes også udendørs i jorden, i kompost- og affaldsbunker og på dyre-ekskrementer. Penicillium sporerne udefra kan, sammen med sporerne fra maden, overleve i fx støvet på hylderne og i nullermændene i krogene, så deres antal er nærmest konstant indendørs året rundt. Hvad sker der på petriskålen? Mange svampesporer ligner små indtørrede rosiner. Når en spore er heldig nok til at lande på petriskålen, begynder den at suge vand op fra mediet. Der kan gå mellem 4 og 24 timer, alt efter hvor indtørret sporen er, inden den begynder at spire. Efter et par dage i mørke ved stuetemperatur er der vokset et lille hvidt, spindelvævs-tyndt mycelium ud, og efter 7 dage har de fleste kolonier produceret nye sporer, der giver dem deres brune, grønne, gule eller blålige farver. Har klassen problemer med skimmelsvampe i lokalet? Dette spørgsmål kan være svært at svare på. I Masseeksperimentet anvendes en metode, der kaldes passiv nedfald. Denne metode er den mest simple og derfor også den mest usikre metode. Man kan jo ikke være sikker på, at svampesporerne rammer lige præcis på petriskålen, når de svæver rundt i luften. Derfor bruger vi to petriskåle med det samme medium i. Det kaldes dobbelt-bestemmelse. Antallet og fordelingen af svampekolonier kan give et fingerpeg om tilstanden i klasseværelset: Groft sagt kan man sige, det er normalt, at finde 20-60 kolonier sammenlagt på de to DG18 petriskåle. Hvis I ikke har mekanisk ventilation, men lufter ud ved at åbne vinduerne regelmæssigt, burde der være flere Cladosporium kolonier end Penicillium kolonier, fordi udeluften jo indeholder 20-70 gange så mange Cladosporium sporer i forhold til Penicillium sporer. Hvis I har mekanisk ventilation med filtreret indblæsning, burde det samlede antal kolonier ligge i den lave ende. Er der flere Penicillium kolonier end Cladosporium kolonier, skal der luftes bedre ud/ventileres bedre og hvis der er flere andre svampe end Cladosporium, skal der gøres bedre rent. Nøgle til bestemmelse af skimmelsvampe En bestemmelsesnøgle er et uundværligt redskab, når fx planter og dyr skal bestemmes. I vedlagte guide finder du en bestemmelsesnøgle designet specielt til Masseeksperimentet 2014. Det er en nøgle, der gør det muligt at identificere to af de mest almindelige skimmelsvampe, der kan fremkomme på DG18. Man starter hver gang øverst og følger løbende den pil, hvor teksten passer for netop den svamp, man ønsker at bestemme. Masseeksperiment 2014 Bestemmelsesnøgle til identifikation af svampe på DG18 Fakta om skimmelsvampe Der findes mere end 50.000 forskellige skimmelsvampearter i verden. De kan findes overalt, dybt nede i jorden, højt oppe i atmosfæren, i have og søer, fra polerne til ækvator. De spreder sig ved at frigive millioner af sporer, først og fremmes til luften, men også til vand og jord. Nogle svampe får hjælp til spredningen af insekter. Når de rette vækstbetingelser er til stede, spirer sporen og danner et mikroskopisk netværk, som kaldes et mycelium. Når vi kan se det cirkulære myceliet med det blotte øje, kalder vi det en koloni. Skimmelsvampe spiller en vigtig rolle som nedbrydere i naturens kulstofkredsløb, men de kan også have en række sundhedsskadelige effekter på mennesker og dyr. Hvis du fx spiser muggen mad eller foder, kan du blive syg. Skimmelsvampe kan udskille forskellige stoffer, fx mykotoksiner (giftstoffer), antibiotika (penicillin) eller flygtige stofskifteprodukter, der kan lugte grim. 11
Bestemmelsesnøgle Identifikation af Cladosporium, til identifikation Penicillium af Cladosporium, og gær på DG18Penicillium og gær på DB18 Bagside DG18 Forside DG18 Kolonier med sort/mørk bagside Kolonier med hvid/lys bagside Kolonier med farvet bagside Andre svampe* Forside Hvid eller smørfarvet Små, glatte og skinnende kolonier Forside Alle andre farver Forside Blå-, gul- eller grågrøn Velouragtige, flade kolonier Andre svampe* Gær Forside Brun- eller olivengrøn Fløjlsagtige, foldede kolonier Forside Alle andre farver Andre svampe* Penicillium * Se særskilt ark Eksempler på andre svampe 122 Cladosporium
Det er er kombinationen af bagside af bagside og forside, og forside, der bestemmer der bestemmer hvilken svamp hvilken det er svamp i petriskålen. Her det kan er i du petriskålen. se eksempler på, forskellige svampekolonier og hvilke farve-kategorier de tilhører. Bagside DG18 Forside DG18 S/M C S/M S/M A C S/M C H/L F S/M A A P H/L P Sort/Mørk S/M Kan have forskellige nuancer af sort. fx blåsort, sort-brun eller grønlig-sort og alle går i samme kategori Hvid/Lys H/L Kan have forskellige grader af gennemsigtighed, så lidt af forsidens farve skinner igennem, men alle går i samme kategori Farvet F Oftest vil bagsiden være gul, orange eller rød og farven vil være kraftigst i midten. Se særskilt ark Eksempler på andre svampe Cladosporium C Kan have forskellige nuancer af mørkegrøn, men nogle enkelte arter er mørkegrønne i midten og lyse grågrønne udenom, som det ses på figuren. Der er 3 Cladosporium kolonier, hvor de 2 er olivengrønne og den sidste er tofarvet grøn. Penicillium P Kan have forskellige nuancer af lysegrøn. På figuren er der en stor blågrøn og en mindre grågrøn Penicillium koloni. Andre svampe A Kan have hvide, gule, røde eller sorte farver. De kan også være grønne men så blandet med gul eller rød. Overfladen kan også være ulden eller håret, som de to A-svampe på billedet. Se næste side med eksempler 313
Vejledning del 1 - CO 2 -måling Det er vigtigt, at vejledningen følges meget nøje, så alle klasser, der deltager i eksperimentet, gør det samme. Resultaterne skal bruges til forskning. Tilsendt materiale til en klasse Minivejledning - som bør læses før forsøget sættes op 100 ml sprøjte (genbruges ved tilmelding af flere klasser) Forbindelsesslange (genbruges ved tilmelding af flere klasser) To CO 2 målerør (en til målingen og en ekstra hvis noget går galt) Bestemmelsesnøgle Måleudstyret består af tre dele Sprøjte forbindelsesslange målerør. Egne materialer Stor saks Stopur evt. via mobiltelefon Termometer Briller Affaldsspand Registreringsskema Målerøret Målerøret kaldes et gassporingsrør af mærket : Kitagawa 126SF. 14
Vejledning Om målerør, måleområde og aflæsning af CO 2 - koncentration: Ude i det fri vil koncentrationen af CO 2 være omkring 400 ppm (parts per million). Det forventes, at CO 2 koncentrationen i klasseværelset vil ligge mellem 385 og 4000 ppm. Når sprøjten fyldes helt til 100 ml, måler røret CO 2 -koncentrationer mellem 100 og 2000 ppm. Når sprøjten kun fyldes halvt - altså til 50 ml - bliver måleområdet ændret til 200-4000 ppm. Det rigtige tal i dette tilfælde (altså den aktuelle koncentration) får man så ved at gange den aflæste værdi med 2. Da der i nogle lokaler vil være koncentrationer over 2000 ppm skal sprøjten i dette masseeksperiment kun fyldes til 50 ml. Værdien aflæses og ganges med 2. I enkelte tilfælde vil CO 2 -koncentrationen kunne aflæses til at være højere end de 4000 ppm, som udstyret kan måle. Hvis det er tilfældet, indrapporteres værdien 4001 ppm. På den måde ved forskerne, at koncentrationen var højere end udstyrets måleområde. 1) Måling af temperatur: Begynd med at måle temperaturen i klasselokalet. Notér temperaturen i skemaet. 2) Øvelse i brug af CO 2 måleudstyr: Lad først eleverne i klassen øve sig i at bruge selve sprøjten, uden at målerøret er sat på. Det skal gå lidt langsomt, brug gerne et stopur. På sprøjten svarer 1 cm til 10 ml. Instruér dem i følgende: 2a) Kør stemplet helt i bund, så der ikke er noget luft i sprøjten. 2b) Træk stemplet langsomt ud (ca. 12 sekunder pr. cm svarende til 10 ml). Én person tæller sekunderne højt og en anden trækker i stemplet, så det passer med, at det tager 12 sekunder at trække én cm. Stemplet skal trækkes ned til underkanten af 50 ml mærket (det tager ca. 1 min). I skal nu holde trækket i ca. 30 sekunder, så stemplet ikke forsøger at smutte tilbage af sig selv (på grund af vakuum). fortsættes næste side 15
3) CO 2 måling på dag-1. (Gør som I plejer i timerne op til. Hold vinduerne lukkede og gennemfør målingerne sidst i lektionen). 3a. Enderne på målerøret klippes af, så der kan trækkes luft igennem røret. Det gøres sådan: - Brug briller og hold afstand så eventuelle glassplinter ikke forårsager skade. - Hold saks og målerør ned i en affaldsspand. Derved opsamles eventuelle glassplinter. - Hold på røret tæt på hvor du klipper, så det ikke knækker. - Klip enderne af lige bag de runde kugler, ca. 2 mm inde. 3d. Du skal nu holde måleudstyret ud fra kroppen og lodret. Sørg for ikke at suge luft direkte fra din eller andres udånding. 3e. Udfør nu målingen som du gjorde, da du øvede dig. Husk kun at trække stemplet til 50 ml. Hvis du har samlet det rigtigt, vil du mærke, at der skal bruges flere kræfter på at trække stemplet ud nu. 3f. Aflæs straks måleresultatet direkte på målerøret (hvor farven skifter fra rød til gul). Gang den aflæste værdi med 2, så har du CO 2 -koncentrationen i lokalet. Notér CO 2 -koncentrationen i skemaet. På side 9 kan du læse om, hvad CO 2 -koncentrationen bør være i et klasselokale. Det er vigtigt at røret aflæses straks efter forsøgets udførsel, da målerøret påvirkes af den omgivne luft. 3b. Montér forbindelsesslangen på sprøjtens spids. 3c. Sørg for at sprøjtens stempel er presset i bund. Stik den ende af målerøret, der er markeret med en pil ned i den anden ende af slangen. Sørg for at det slutter helt tæt. 4) CO 2 måling på dag-8 (efter at I har været ude i frikvarteret inden målingen og samtidigt luftet godt ud i frikvarteret. Hold vinduet lukket i hele lektionen og mål sidst i lektionen). Gentag hele proceduren med temperaturmåling, øvelse og rigtig CO 2 måling. 5) CO 2 og temperatur resultaterne for dag-1 og dag-8 registreres på www.masseeksperiment.dk 16
Vejledning del 2 - Bestemmelse af skimmelsvampe Det vigtigt, at vejledningen følges meget nøje, så alle klasser gør det samme. Resultaterne skal bruges til forskning. Tilsendt materiale til en klasse Tre sæt DG18 petriskåle - altså i alt seks petriskåle Tre plastikposer med huller i - til opbevaring af petriskålene, mens svampene vokser Lynlåspose - til bortskaffelse af petriskålene med det almindelige affald efter endt forsøg Nøgle til at identificere svampene med Egne materialer Tape Sprit-tusch To stykker rent A4-papir Nøgle (i farver) og registreringsskema til eleverne (fra www.masseeksperiment.dk). Sprit (minimum 70 %, fx husholdningssprit) og køkkenrulle Papkasse til at opbevare skålene i Registreringsskema fra www.masseeksperiment.dk Evt. kamera Evt. mikroskoper Evt. computere til tydelig visning af billederne i nøglen Om petriskålene Petriskålene indeholder vækstmedie, hvorpå svampesporer vil spire og danne svampekolonier. Et sæt petriskåle består af to petriskåle med det samme medium (DG18): Petriskål DG18 (I I I) Netop rød/sort/rød stregkode er forskernes symbol på det vækstmedium, der kaldes DG18. DG18 er en forkortelse for Dichloran 18% Glycerol. Glycerol sænker vandaktiviteten. Mediet er derfor godt at fange skimmelsvampe, der har dannet små tørre sporer, som flyver godt. 17
Vejledning OBS: Hver klasse modtager tre sæt petriskåle (seks ens skåle), så der kan testes både inde og ude og dermed sammenlignes. Husk at alle resultater skal indtastes på www.masseeksperiment.dk. Mærk tydeligt med sprittusch på lågene, hvilke petriskåle, der er blevet eksponeret inde sammen med den første CO 2 -måling og hvilke, der er blevet eksponeret udenfor. Instruér eleverne i nedenstående: Prøvetagning dag-1: inde 1a. Rummets centrum findes. 1b. Centrum ryddes, så der kan står et bord frit her. Et par stole kan også anvendes, men skålene står mere stabilt på et bord. 1c. På bordet lægges et stykke rent A-4 papir eller lignende. 1d. De to petriskåle pakkes forsigtigt ud og der skrives sted, tid og dato med tusch på lågene. 1e. Petriskålene sættes på papiret med 15 cm afstand mellem skålene. 1f. Lågene tages forsigtigt af petriskålene og lægges med oversiden af låget opad. Husk at petriskålene er sterile, så lad være med at røre indersiderne med fingrene. 1g. Petriskålene skal stå åbne i 60 minutter. Dette kaldes eksponering. 1h. Efter de 60 minutter lægges lågene på igen. 1i. Lågene må nu ikke tages af igen. De tapes derfor fast med to små stykker tape. Sæt IKKE tape hele vejen rundt om skålen, da svampene som vokser frem skal kunne ånde. Prøvetagning dag-1: Ude 1j. Find et sted i skolegåden hvor det ikke blæser så meget. 1k. Sæt papkassen på et bord eller en stol og læg rent papir i bunden. 1l. Et sæt petriskåle pakkes forsigtigt ud og der skrives sted, tid og dato med tusch på lågene. 1m. Lågene tages forsigtigt af petriskålene og lægges med oversiden af låget opad. 1n. Petriskålene skal eksponeres i 60 minutter. Hold øje med skåle og låg, så de ikke blæser væk og at der ikke blæser jord, blade eller lignende ind i skålene. Pakning og inkubering 1o. Petriskålene sættes oven på hinanden og pakkes ind i plastikposen med huller i. Skålene skal stå i posen med huller så vækstmediet ikke tørrer ud og svampene ikke spreder sporer, men samtidig stadig kan ånde. 1p. Skålene i posen sættes ved almindelig stuetemperatur (mellem 18 og 25 C) i et skab eller skuffe, hvor der er tørt, helt mørkt og hvor der ikke flyttes rundt på dem. Hvis petriskålene står i sollys eller ovenpå et varmeapparat, dannes der kondens i låget, så man ikke kan se svampene. Aflås evt. skuffen eller skabet. 1q. Skålene skal nu stå urørt i 7 døgn, så svampene kan vokse frem. Dette kaldes inkubering. Aflæsning af svampe dag-8 Bestemmelse eller identifikation af skimmelsvampe er ikke altid nemt, men gør det så godt, I kan. Læs og brug bestemmelsesnøglen grundigt. Kig godt efter alle detaljer og vær flere om at identificere. 2a) Start med det sæt petriskåle, der blev eksponeret inde i klasseværelset. 2b) Valgfrit: Fotografer gerne hver petriskål (både forside og bagside). Så kan man tegne, tælle og krydse af på papir eller på tavlen. Låget kan fjernes kortvarigt af læreren, hvis det ikke er muligt at tage billeder uden refleks fra lågene, eller hvis der er kondens i låget. Kondensen fjernes med et stykke køkkenrulle (denne fotodel er ikke obligatorisk). 2c) Sæt tape på de lukkede skåle hele vejen rundt langs lågets kant, så sporerne ikke spredes. 2d) Tæl først det TOTALE antal svampekolonier på hver petriskål - uanset hvordan de ser ud, så man får et totalt tal for CFU for hver skål (CFU = Colony Forming Units = kolonidannende enheder). De to tal, et fra hver skål, lægges sammen og skrives nederst i skemaet. 2e) Identificer hvilke kolonier, der hører til slægten Cladosporium. Benyt den vedlagte nøgle med fotos og navne. Tæl så alle Cladosporium kolonier på hver petriskål og læg de to tal sammen. Skriv resultatet ind i skemaet under antal Cladosporium. 2f) Identificer og tæl alle Penicillium kolonierne på hver skål. Brug nøglen. De to tal lægges sammen og skrives i skemaet. 2g) Identificer og tæl alle gær-kolonier på hver skål. Læg de to tal sammen og skriv det ind i skemaet. 18
2h) Alle andre svampe -kolonier tælles sammen, uanset hvordan de ser ud, og bruges som kontrol på at man har kigget på alle kolonier på skålen. Disse to tal lægges også sammen og skrives i skemaet som antal af alle andre svampe. 2i) Kontroller at antal af Cladosporium + antal af Penicillium + antal af gær + antal andre svampe giver det sammen tal som det TOTALE antal svampekolonier. Petriskåle klar til aflæsning Så forskellige kan petriskålene se ud efter dette eksperiment (eksponeret i 60 minutter og inkuberet i 7 døgn). Petriskålen til venstre har rigtig mange Penicilliumkolonier. Det indikerer, at der mangler udluftning. Den højre petriskål er en mere normal prøve, hvor der kun er få Cladosporium-kolonier. 2j) Gentag proceduren for det sidste sæt petriskåle, der blev eksponeret ude i skolegården. 2k) Alle skåle lægges tilbage i plastikposen med huller, derefter i lynlåsposen og smides ud med dagrenovationen. 2l) Skriv resultaterne ind på www.masseeksperiment.dk Lav til slut en opsamling på tavlen, så eleverne kan se og diskutere forskellen på antal svampe - ude og inde i deres eget forsøg. Her er et eksempel fra en skole, som ikke har ventilationssystem, men som er gode til at lufte ud. Ude: Cladosporium: 67 Penicillium: 0 Gær: 2 Andre: 3 Total: 72 Inde: Cladosporium: 26 Penicillium: 2 Gær: 0 Andre: 1 Total: 29 SKOLE 19
Sikkerhed Flyt og vend petriskålene med forsigtighed Det er vigtigt at undgå at sprede svampesporer. Hold derfor låget på skålene og flyt og vend skålene med rolige bevægelser, da svampesporer er beregnede til at flyve rundt i luften og meget let klistrer til lågene. Smid petriskålene ud så snart I er færdige Pak petriskålene ind i plastikposen med huller og så ned i lynlåsposen og smid dem ud med dagrenovationen. Hvis uheldet er ude, så rens med sprit! Hvis I taber en petriskål, så rens med sprit. Gennemvæd 3-4 ark køkkenrulle og tør området af. Er der så mange sporer, at man kan se et farvet lag, hældes en kop sprit ud på området, og der tørres efter med køkkenrulle. Den brugte køkkenrulle lægges i en plastikpose og smides ud med dagrenovationen. 20