Opgavevejledninger til opgaverne I denne vejledning kan du få en nyttig baggrundsviden til opgaverne, og hvilke materialer du kan skaffe på forhånd Indholdsfortegnelse Opgavevejledninger til opgaverne... 1 Trinmål, som er med i alle opgaverne... 4 Klasseopgaven... 5 Indledning... 5 Trinmål for opgaven... 5... 5 Faglige begreber... 5 Vær opmærksom på,... 5 Hints til læreren... 5 Naturvidenskabelig arbejdsmetode (NVA)... 6 Indledning... 6 Trinmål for opgaven... 6... 6 Faglige begreber... 6 Links eller søgeord... 7 Vær opmærksom på,... 7 Hints til læreren... 7 Side 1
Sten... 8 Indledning... 8 Trinmål for opgaven... 8 Trinmål, der muligvis kommer i spil... 8... 8 Faglige begreber... 9 Links eller søgeord... 9 Vær opmærksom på... 9 Hints til læreren... 9 Elektromagnetisk kran.... 10 Indledning... 10 Trinmål for opgaven... 10 Trinmål, som muligvis kommer i spil... 10... 10 Faglige begreber... 10 Links eller søgeord... 10 Vær opmærksom på,... 10 Tæl golfbolde.... 11 Indledning... 11 Trinmål for opgaven... 11 Trinmål, der muligvis kommer i spil... 11... 11 Faglige begreber... 11 Links eller søgeord... 11 Raketten... 12 Indledning... 12 Trinmål for opgaven... 12... 12 Faglige begreber... 12 Links eller søgeord... 12 Vær opmærksom på... 12 Hints til læreren... 13 Træk... 14 Indledning... 14 Trinmål for opgaven... 14 Trinmål, der muligvis kommer i spil... 14... 14 Faglige begreber... 14 Links eller søgeord... 14 Vær opmærksom på,... 14 Hints til læreren... 15 Side 2
Observation og kendetegn... 16 Indledning... 16 Trinmål for opgaven... 16... 16 Faglige begreber... 16 Vær opmærksom på,... 16 Hints til læreren... 17 Hold på varmen.... 18 Indledning... 18 Trinmål for opgaven... 18 Trinmål, der muligvis kommer i spil... 18... 18 Faglige begreber... 19 Links eller søgeord... 19 Vær opmærksom på... 19 Hints til læreren... 19 Luftmodstand.... 20 Indledning... 20 Trinmål for opgaven... 20... 20 Links eller søgeord... 20 Vær opmærksom på,... 20 Hints til læreren... 20 Side 3
Trinmål, som er med i alle opgaverne formulere spørgsmål, fremsætte hypoteser og lave modeller som grundlag for undersøgelser. planlægge, designe og gennemføre undersøgelser og eksperimenter med udgangspunkt i åbne og lukkede opgaver. designe og bygge apparater og modeller efter egne idéer og redegøre for form, funktion og hensigt. kategorisere undersøgelsesresultater og sammenfatte enkle regler, herunder at alt levende indeholder vand, og at metaller er gode ledere for strøm og varme. formidle mundtligt og skriftligt egne og andres data fra undersøgelser, eksperimenter og faglig læsning med relevant fagsprog og brug af forskellige medier. forstå og anvende grafisk information i form af enkle diagrammer og kurver. Side 4
Klasseopgaven Indledning Eleverne skal overveje, hvilken viden der findes i klassen, og hvilke elever der har en specialviden. Disse overvejelser få de brug for i denne opgave, og det er vigtigt, at den enkelte elev erkender, at hans/hendes viden kan være afgørende for klassens løsning. Den enkelte elev skal gennem denne opgave erkende, at man ikke kan vide alt, men er afhængig af andres viden. Trinmål for opgaven Samtlige trinmål fra de øvrige opgaver. Den enkelte elev oplever, at han/hun kan bidrage til den fælles løsning, og at dette kan have afgørende betydning for løsning af opgaven. Samarbejde i klassen. Arbejde eksperimenterende. Anvende den naturvidenskabelige arbejdsmetode i praksis. Systematisk undersøgelse. Faglige begreber Samtlige begreber fra de øvrige opgaver. Vær opmærksom på, at det sociale fælleskab i klassen kan have betydning for løsning af denne opgave. 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". Side 5
Naturvidenskabelig arbejdsmetode (NVA) Indledning En meget vigtig del af Naturfagsmaraton er at gøre eleverne mere bevidste om, hvilke metoder de bruger/de kan bruge i deres arbejde med åbne opgaver. Modellen for Naturvidenskabelig arbejdsmetode skal give overblik og systematik i deres arbejde. Flere grupper har med held udviklet små spil, hvor udsagn skal placeres i modellen, for at øve resten af klassen i modellen. Trinmål for opgaven Nedenstående trinmål er med på grund af, at eleverne forståelsesmæssigt arbejder med forskellige trinmål i modellen for NVA: formulere spørgsmål, fremsætte hypoteser og lave modeller som grundlag for undersøgelser. planlægge, designe og gennemføre undersøgelser og eksperimenter med udgangspunkt i åbne og lukkede opgaver. designe og bygge apparater og modeller efter egne idéer og redegøre for form, funktion og hensigt. kategorisere undersøgelsesresultater og sammenfatte enkle regler, herunder at alt levende indeholder vand, og at metaller er gode ledere for strøm og varme formidle mundtligt og skriftligt egne og andres data fra undersøgelser, eksperimenter og faglig læsning. Give eleverne overblik over Naturvidenskabelig arbejdsmetode og dens delelementer. Dette gælder både i forståelse af modellen og i forhold til deres konkrete arbejde med andre opgaver. Faglige begreber Model Problem Viden Vidensøgning Hypotese Eksperimentel afprøvning Resultat Diskussion Metode Side 6
Links eller søgeord Find mere om NVA: http://www.emu.dk/gsk/fag/fys/ckf/fase1/1aot/videnskabeligt_arbejde/den_videnskabelige_arbe jdsmetode/index.html Vær opmærksom på, at det ikke er sikkert, at eleverne laver en kobling mellem NVA-modellen og deres eget arbejde med NFM-opgaver. For at styrke elevernes forståelse af modellen kan man: kræve, at gruppen overvejer, hvor på modellen de på et tidspunkt er. bruge modellen som skabelon for gruppernes logbog. Hints til læreren Da alle eleverne i deres arbejde med de forskellige NFM-opgaver vil have gavn af NVA, kan den med fordel gennemgås tidligt i forløbet. Side 7
Sten Indledning Eleverne skal i denne opgave udvikle en metode til at bestemme forskellige sten ud fra billeder eller overfladestruktur. Desuden skal de være i stand til at bestemme hvor de kommer fra. Eleverne skal foretage et valg/vurdering, mht. hvilket princip der skal ligge til grund for den metode, de vil anvende. Valget kan være begrundet i egne forudsætninger, vurdering af hvilken løsning, der vil fungere bedst (præcision, driftssikkerhed, håndterbarhed for eleverne), adgang til materialer. Afslutningsvis skal de øve metoden på "ukendte" sten i klassen, og med baggrund heri forfine/korrigere metoden. Trinmål for opgaven anvende hovedtræk af Jordens og livets udvikling til belysning af naturens mangfoldighed. formulere spørgsmål, fremsætte hypoteser og lave modeller som grundlag for undersøgelser. planlægge, designe og gennemføre undersøgelser og eksperimenter med udgangspunkt i åbne og lukkede opgaver. designe og bygge apparater og modeller efter egne idéer og redegøre for form, funktion og hensigt. kategorisere undersøgelsesresultater og sammenfatte enkle regler, herunder at alt levende indeholder vand, og at metaller er gode ledere for strøm og varme. formidle mundtligt og skriftligt egne og andres data fra undersøgelser, eksperimenter og faglig læsning med relevant fagsprog og brug af forskellige medier. Trinmål, der muligvis kommer i spil undersøge og vurdere stoffernes forskellige egenskaber, herunder styrke, isolerings- og ledningsevne samt muligheder for at undersøge og beskrive hverdagsfænomener, herunder elektricitet og magnetisme. undersøge, hvordan nye egenskaber fremkommer, når forskellige materialer og stoffer bruges sammen, blandes sammen eller brænder. Udvikle en metode Kalibrering Anvende den naturvidenskabelige arbejdsmetode i praksis Side 8
Faglige begreber Vulkaner Magmatiske bjergarter Sedimentære bjergarter Metamorfe bjergarter Vulkanske bjergarter Observation Iagttagelse Kendetegn Links eller søgeord Stentyper. Geologisk kedsløb. At øve eleverne i processen med at: finde og udvælge særlige kendetegn. genkende forskellige stentyper ud fra de kendetegn, som de har noteret. Vær opmærksom på at en del stentyper har store ligheder og det er vigtigt at fokusere på forskellene. Side 9
Elektromagnetisk kran. Indledning Eleverne skal bygge en elektromagnetisk kran og efterfølgende lave en systematisk undersøgelse af, hvilke parametre der har betydning for elektromagnetens styrke samt dens egenskab til at løfte ting (belastning). Det er vigtigt, at eleverne bruger en stor del af tiden på at undersøge vingeform og mindre tid på at bygge den. Trinmål for opgaven undersøge og vurdere stoffernes forskellige egenskaber, herunder styrke, isolerings- og ledningsevne. undersøge og beskrive hverdagsfænomener, herunder elektricitet og magnetisme. Trinmål, som muligvis kommer i spil undersøge, hvordan nye egenskaber fremkommer, når forskellige materialer og stoffer bruges sammen, blandes sammen eller brænder. Arbejde eksperimenterende. Anvende den naturvidenskabelige arbejdsmetode i praksis, Systematisk undersøgelse. Faglige begreber Magnetisme Elektromagnetisme Strømstyrke Vindinger Links eller søgeord Magnetisme Elektromagnet Vindinger Vær opmærksom på, At strømstyrken og antallet af vindinger har stor betydning for elektromagnetens styrke. Jo større strømstyrke og vindinger - jo kraftigere elektromagnet. At den elektromagnetiske kran skal kunne løse de beskrevne opgaver. Desuden er der vigtigt at opbygge en stabil konstruktion. Side 10
Tæl golfbolde. Indledning Eleverne skal bygge en tællemaskine og efterfølgende lave en systematisk undersøgelse af, hvilke parametre der har betydning for, hvor præcist og hvor hurtigt den kan tælle. Gennem undersøgelsen skal eleverne blive i stand til at indstille tællemaskinen til at køre kunne tælle golfbolden, når de er blandet med andre boldtyper. Det er vigtigt, at eleverne bruger en stor del af tiden på at undersøge, hvad der har betydning for tællemaskinens præcision. Trinmål for opgaven formulere spørgsmål, fremsætte hypoteser og lave modeller som grundlag for undersøgelser. planlægge, designe og gennemføre undersøgelser og eksperimenter med udgangspunkt i åbne og lukkede opgaver. designe og bygge apparater og modeller efter egne idéer og redegøre for form, funktion og hensigt. kategorisere undersøgelsesresultater og sammenfatte enkle regler. Trinmål, der muligvis kommer i spil undersøge, hvordan nye egenskaber fremkommer, når forskellige materialer og stoffer bruges sammen, blandes sammen eller brænder. Arbejde eksperimenterende. Anvende den naturvidenskabelige arbejdsmetode i praksis, systematisk undersøgelse. Faglige begreber Friktion Massefylde Diameter Vægt Links eller søgeord Tællemaskine Side 11
Raketten Indledning Eleverne skal bygge en affyringsmaskine og designe en raket til affyring. Efterfølgende skal de lave en systematisk undersøgelse af, hvilke parametre der har betydning for, hvor langt og præcis den kan skyde. Gennem undersøgelsen skal eleverne blive i stand til uden forudgående forsøg at indstille affyringsmaskinen så den kan ramme en opgiven afstand. Det er vigtigt, at eleverne bruger en stor del af tiden på at undersøge affyringsmaskinen og mindre tid på at bygge den. Trinmål for opgaven formulere spørgsmål, fremsætte hypoteser og lave modeller som grundlag for undersøgelser. planlægge, designe og gennemføre undersøgelser og eksperimenter med udgangspunkt i åbne og lukkede opgaver. designe og bygge apparater og modeller efter egne idéer og redegøre for form, funktion og hensigt. kategorisere undersøgelsesresultater og sammenfatte enkle regler. formidle mundtligt og skriftligt egne og andres data fra undersøgelser, eksperimenter og faglig læsning med relevant fagsprog og brug af forskellige medier. forstå og anvende grafisk information i form af enkle diagrammer og kurver. Arbejde eksperimenterende. Anvende den naturvidenskabelige arbejdsmetode i praksis, systematisk undersøgelse. Faglige begreber Systematisk undersøgelse Vinkel Parabel Hastighed Luftmodstand Links eller søgeord Luftraket. Airzooka Vær opmærksom på Sikkerheden Samlingerne på affyringsmaskinen de skal være solide Eleverne må ikke væsker til affyringen. Side 12
Hints til læreren Nedenstående har betydning for, hvor langt raketten flyver: Rakettens styrefinner Styrefinnernes udformning Rakettens hastighed. Affyringsvinkel. Side 13
Træk Indledning Eleverne skal bygge et apparat og efterfølgende lave en systematisk undersøgelse af, hvilke parametre der har betydning for, hvor meget apparatet kan trække. Trækket må ikke være større end en sytrådsstyrke, hvilket stiller krav til apparatets udformning. Trinmål for opgaven undersøge og vurdere stoffernes forskellige egenskaber, herunder styrke, isolerings- og ledningsevne. undersøge, hvordan nye egenskaber fremkommer, når forskellige materialer og stoffer bruges sammen, blandes sammen eller brænder. Trinmål, der muligvis kommer i spil undersøge og beskrive hverdagsfænomener, herunder elektricitet og magnetisme. Arbejde eksperimenterende. Anvende den naturvidenskabelige arbejdsmetode i praksis. Systematisk undersøgelse. Faglige begreber Kræfter. Friktion Stabilitet Links eller søgeord Taljer. Spil til løfteopgaver Kraner Vær opmærksom på, At eleverne ofte ikke har stor erfaring med træk, og de har derfor brug for at bruge mere tid end ved andre opgaver på den indledende fase, hvor de finder viden og overvejer forskellige muligheder. Side 14
Hints til læreren Der er flere parametre, der har betydning, bl.a.: Friktion Acceleration Gearing Vægten af køretøjet Køretøjets fart Side 15
Observation og kendetegn Indledning Eleverne skal øve iagttagelse, finde kendetegn og bruge deres iagttagelser til at bestemme forskellige objekter. Det er i denne opgave mindre vigtigt, hvilke emner eleverne arbejder med - det vigtige er, at eleverne skærper deres iagttagelser så de lærer kun at finde de særlige kendetegn ved objekter. Skulle eleverne få en ny paratviden om et emne, er det kun en medfølgende sidegevinst! Det er sandsynligvis nødvendigt over for eleverne, at gøre opmærksom på, hvad der er fokus for opgaven. De vil meget let komme til at opfatte opgaven som en øvelse i udenadslære, f.eks.: Kend flest fugle. Til konkurrencen vil eleverne møde to opgaver: 1. De skal føle i følekasse og efterfølgende se på plancher og bestemme hvilke følekasser, der hører sammen med de forskellige plancher. 2. De skal tage notater til plancher som bliver hængt op i ca. en time herefter tages de ned igen. Når plancherne er taget ned, skal eleverne bruge deres notater til at løse opgaver på en projektor, og jo bedre notater eleverne har gjort sig, jo nemmere bliver opgaverne at løse for eleverne. Trinmål for opgaven Observation er grundlæggende i mange arbejdsmåder i naturfag. Det er derfor en forudsætning for mange punkter i fællesmål, uden at det har sit eget punkt i trinmål efter 6. klasse. Vi har valgt at give iagttagelse og kendetegn en opgave i dette års NFM, da det er vores erfaring, at eleverne i 5.-6. klasse ofte har svært ved at lave iagttagelser og bruge disse iagttagelser. Derudover er det også en del af trinmålene efter 2. og 4. klasse. At øve eleverne i processen med at: finde og udvælge særlige kendetegn. genkende forskellige objekter ud fra de kendetegn, som de har noteret. Faglige begreber Observation Iagttagelse Kendetegn Vær opmærksom på, At målet med opgaven for eleverne let kan blive at kunne genkende forskellige objekter inden for det emne, de har valgt. Side 16
Hints til læreren Man kan hjælpe eleverne på vej gennem de spørgsmål, som man som lærer stiller til dem, f.eks. ved at spørge: Hvilke særlige kendetegn lægger I mærke til ved denne fisk? På hvilken måde adskiller fuglen sig fra de andre fugle? Har bladet et kendetegn, som man ikke ser på andre blade? Side 17
Hold på varmen. Indledning Eleverne skal i denne opgave: søge viden om, hvilke materialer der har en god isoleringsevne foretage en undersøgelse af, om andre parametre har betydning. planlægge en systematisk undersøgelse. uddrage konklusionen af undersøgelsen og derefter med udgangspunkt i konklusionen planlægge og konstruere opstillingen omkring en isoleret tomatdåse så dannes en optimal isolering. Trinmål for opgaven undersøge og vurdere stoffernes forskellige egenskaber, herunder styrke, isolerings- og ledningsevne. kategorisere undersøgelsesresultater og sammenfatte enkle regler, herunder at alt levende indeholder vand, og at metaller er gode ledere for strøm og varme. beskrive og give eksempler på forhold, der har betydning for dyr og planters tilpasning til forskellige livsbetingelser, herunder vand, lys, næring, næringssalte og temperatur. formulere spørgsmål, fremsætte hypoteser og lave modeller som grundlag for undersøgelser. planlægge, designe og gennemføre undersøgelser og eksperimenter med udgangspunkt i åbne og lukkede opgaver. designe og bygge apparater og modeller efter egne idéer og redegøre for form, funktion og hensigt. formidle mundtligt og skriftligt egne og andres data fra undersøgelser, eksperimenter og faglig læsning med relevant fagsprog og brug af forskellige medier. forstå og anvende grafisk information i form af enkle diagrammer og kurver. Trinmål, der muligvis kommer i spil kende dyrs og planters forskellige levesteder og livsbetingelser, herunder behov for føde, luft, lys, vand og temperatur. beskrive og give eksempler på forhold, der har betydning for dyr og planters tilpasning til forskellige livsbetingelser, herunder vand, lys, næring, næringssalte og temperatur. Anvender den naturvidenskabelige arbejdsmetode i praksis. Optimerer livsbetingelser. Side 18
Faglige begreber Vidensøgning Ledningsevne Isolering. Links eller søgeord Isolering Glasuld Stenuld Vær opmærksom på at eleverne kun ændrer på en variabel ad gangen at eleverne får nedskrevet deres oplysninger før, under og efter, da resultatet først kan ses efter en tidsperiode Hints til læreren Der stille krav til konstruktionen, da mindre åbninger kan have stor betydning for isoleringsevnen. Side 19
Luftmodstand. Indledning Eleverne skal lave en opfindelse, der kan som kører ned ad en line så langsomt eller så hurtigt som muligt og efterfølgende lave en systematisk undersøgelse af, hvilke parametre der har betydning for dette. Gennem undersøgelsen skal eleverne blive i stand til at indstille opfindelsen så den få størst mulig vindmodstand og mindst mulig vindmodstan. Det er vigtigt, at eleverne bruger en stor del af tiden på at undersøge, hvad der har betydning for opfindelsens vindmodstand. Trinmål for opgaven undersøge og vurdere stoffernes forskellige egenskaber, herunder styrke, isolerings- og ledningsevne. undersøge, hvordan nye egenskaber fremkommer, når forskellige materialer og stoffer bruges sammen, blandes sammen eller brænder. Arbejde eksperimenterende. Anvende den naturvidenskabelige arbejdsmetode i praksis. Systematisk undersøgelse. Links eller søgeord Hanggliding Paragliding Drageflyvning Svævefly Raket Vær opmærksom på, at det er vigtigt at afprøve opfindelsen under samme betingelser, som den afvikles på konkurrencedagen. F.eks. er afprøvning med kast med opfindelsen ikke hensigtsmæssigt, da kastet ofte vil give en meget højere hastighed end snoren som er beskrevet i opgaven. På konkurrencedagen kunne konsekvensen af at øve med kast meget let blive, at opfindelsen, efter at den har forladt "affyringsanordningen" falder hurtigere end beregnet! Hints til læreren Keep it simple... er et meget godt princip for denne opgave. Der kan gå meget tid med at udvikle moderne flyvingeprofiler, som stiller store krav til byggematerialet og håndværksmæssig kunnen, og efterfølgende er meget svære at ændre. Simple konstruktioner, som f.eks. er bygget med principper kendt fra raket,drager, paraglider, svævefly osv. vil ofte fungere bedre og stille mindre krav til eleverne og materialerne. Vægtfordelingen i svævekonstruktionen har meget stor betydning, hvilket eleverne ofte ikke er opmærksomme på. Side 20