revidert 13.03.12.pdf
Studentenes navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik 05. mars 2012 NA154L – Naturfag 1 Del 2 Nr. 1 av 4 rapporter Fag: Naturfag 1 Del 2 Dato: 05.03.13 Navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik Innholdsfortegnelse 1. Innledning............................................................................................................................... 3 2. Teori ....................................................................................................................................... 3 3. Materiell og metode ............................................................................................................... 6 3.1 Utstyr: ............................................................................................................................... 6 3.2 Fremgangsmåte: ............................................................................................................... 7 3.3 Fotodokumentasjon .......................................................................................................... 7 3.4 Gjennomføring med elever............................................................................................... 8 3.5 Risikovurdering: ............................................................................................................... 8 4. Observasjoner ......................................................................................................................... 8 5. Drøfting ................................................................................................................................ 11 5.1 Naturvitenskapelig drøfting............................................................................................ 11 5.2 Naturfagdidaktisk drøfting ............................................................................................. 11 6. Konklusjon ........................................................................................................................... 12 7. Kildeliste .............................................................................................................................. 13 2 Fag: Naturfag 1 Del 2 Dato: 05.03.13 Navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik Forsøk 1: Bergarter 1. Innledning Denne aktiviteten er hentet fra naturfagundervisningen i geologi, torsdag 12.01.12. Formålet med aktiviteten er å kunne identifisere ulike bergarter og forstå geologiske sammenhenger knyttet til bergartenes kretsløp. Aktuelle kompetansemål i LK06: • Etter 7. årstrinn o Fenomener og stoffer § undersøke og beskrive sentrale egenskaper ved noen mineraler og bergarter og hvordan de har blitt dannet • Etter 10. årstrinn o Mangfold i naturen § forklare hovedtrekk i teorier for hvordan jorda endrer seg og har endret seg opp gjennom tidene og grunnlaget for disse teoriene Den delen av kompetansemålet som er gjeldende etter 7. årstrinn som omhandler bergarter vil i stor grad dekkes av denne aktiviteten. Aktiviteten gir elevene mulighet til å konkretisere kunnskapen sin, og på denne måten få et eierforhold som vil være signifikant for deres forståelse. Kompetansemålet som er gjeldende etter 10. årstrinn vil i mindre grad bli dekket av denne aktiviteten. Dette fordi kompetansemålet er veldig kompleks og kan umulig forklares ved hjelp av en aktivitet som bygger på bare en teori, altså bergartenes kretsløp. Likevel vil dette være en sentral del av det store bildet. 2. Teori Bergarter er en blanding av mineraler. Disse deles inn i grupper etter dannelsesmåte. Dannelsesmåten, sammen med mineralsammensetningen, gir hver enkelt bergart ulike egenskaper og kjennetegn. De tre hovedgruppene bergarter er; sedimentære bergarter, 3 Fag: Naturfag 1 Del 2 Dato: 05.03.13 Navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik eruptive bergarter og metamorfe bergarter. Disse kjennes også som henholdsvis avsetningsbergarter, størkningsbergarter/magmatiske bergarter og omdannede bergarter. (Karlsen 1995) Sedimentære bergarter er løsavsetninger som er herdet til stein. Denne prosessen kalles diagenese. Her vil løsmasser utsettes for trykk, omkrystallisering og sementering. Når løsmassekornene presses sammen blir det mindre mellomrom mellom sandkornene. Friksjonen mellom kornene fører til at partikler løsner, legger seg i hulrommene mellom kornene og virker som lim.(Kullerud, udatert a) Løsavsetningene i sedimentære bergarter stammer fra ulikt organisk materiale og ulike forvitringsprosesser på jordoverflaten. De organiske avsetningene kan komme fra døde dyr og planter som har gjennomgått fossile omdanningsprosesser. Det rike dyrelivet som finnes i havet har i stor grad bidratt til å danne kalkavsetningene i kalkbergarter. Ulike typer løsmasser vil gi oss ulike sedimentere bergarter. Løsmassene kan være dannet ved kjemisk og mekanisk forvitring av berggrunn, og organisk materiale kan blande seg sammen med disse avsetningene. Eksempler på ulike typer avsetninger og tilhørende bergarter kan være sand som gir sandstein, leire som gir leirskifer, moreneavsetning som gir tillit, elveavsetninger som gir konglomerat og organisk kalkholdig materiale, slik som skjell og skjelett, eller kalkutfelling fra hav som gir kalkstein. (Karlsen 1995) Sedimentære bergarter er de eneste bergartene hvor man kan finne fossiler og skjellfragmenter. Eruptive bergarter er steinsmelte som størkner på grunn av avkjøling. Steinsmelte som befinner seg under jordoverflaten kalles magma, mens steinsmelte som befinner seg over jordoverflaten kalles lava. Innenfor denne hovedgruppen har vi tre undergrupper; dagbergart, gangbergart og dypbergart. Dagbergarter er lava som har størknet på jordoverflaten. Denne prosessen skjer raskt grunnet lav temperatur, noe som fører til at mineralene ikke har tid til å krystallisere seg og bergarten blir derfor finkornet. Gangbergarter dannes ved at magma størkner i sprekker i jordskorpen. Disse sprekkene er ofte vulkanske ganger til jordoverflaten. Siden temperaturen er høyere enn på jordoverflaten, har mineralene til å krystalliseres og bergarten kan bli grovere enn dagbergartene. Dypbergarter er magma som har størknet langt 4 Fag: Naturfag 1 Del 2 Dato: 05.03.13 Navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik nede i jordskorpen. Siden det er høy temperatur nede i jordskorpa, har mineralene god tid til å krystalliseres og bergartene blir derfor grovkornete. Metamorfe bergarter er omdannede bergarter fra enten sedimentære eller eruptive bergarter. Bergartene blir omdannet ved en prosess som kalles metamorfose. I denne prosessen blir bergartene utsatt for temperatur over 200 grader, men under smeltepunkt, trykk eller en kombinasjon av begge. Vi skiller mellom to typer metamorfose; regionalmetamorfose og kontaktmetamorfose. Når metamorfose skjer over store områder kaller vi dette for regionalmetamorfose. Det er da høyt trykk som er omdanningsfaktoren av størst betydning, og platetektonikk er en sentral prosess. Kontaktmetamorfose finner sted i bergarter som er i kontakt med magma. Grunnet høyere temperatur, men ikke over smeltepunktet, vil bergarten omdannes. Området hvor kontaktmetamorfose finner sted kalles kontaktaureole. (Kullerud, udatert b) Bergartene varer ikke evig, men de inngår i et evig kretsløp, som kalles bergartenes kretsløp eller geologisk kretsløp. Drivkreftene bak kretsløpet er platetektonikk og ytre krefter slik som vann. 5 Fag: Naturfag 1 Del 2 Dato: 05.03.13 Navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik Med utgangspunkt i figuren som illustrerer bergartenes kretsløp kan vi forklare denne prosessen. Magma, eller smeltet fjellmasse, størkner og blir til en størkningsbergart/eruptiv bergart. Denne bergarten kan gjennomgå metamorfose og bli til en omdannet bergart, eller forvitringsprosesser kan danne løsavsetninger av bergarten. Disse løsavsetningene gjennomgår diagenese og vi har da en avsetningsbergart/sedimentær bergart. Denne bergarten kan enten gjennomgå forvitringsprosess og bli løsmasser eller den kan gjennomgå metamorfose og bli en metamorf/omdannet bergart. Den omdannede bergarten kan gjennomgå forvitring og bli løsmasse eller den kan smelte og bli magma som igjen kan størkne og bli eruptiv bergart. 3. Materiell og metode 3.1 Utstyr: For første del av aktiviteten trenges følgende utstyr: Noen ukjente bergarter Eventuelt steinatlas For andre del av aktiviteten trenges følgende utstyr: To A3-ark Tusj Limbånd En sedimentær bergart En metamorf bergart En eruptiv bergart Sandprøve Bilde av steinsmelte Dette utstyret er ikke vanskelig å skaffe og heller ikke spesielt kostbart. Steinprøvene vil være noe tidkrevende å samle inn, samtidig som det krever noe kunnskap av innsamleren. Likevel vil dette være utstyr som man vil ha tilgjengelig i lang tid og som kan være viktig for læring og konkretisering i arbeidet. 6 Fag: Naturfag 1 Del 2 Dato: 05.03.13 Navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik 3.2 Fremgangsmåte: I den første aktiviteten sorterte vi bergartene vi fikk utdelt i hovedgruppene; metamorf, sedimentær og eruptiv. Dette gjorde vi ved å se på og ta på steinene og diskutere hvordan de kan ha blitt dannet. Vi satte også navn på de ulike bergartene ut fra erfaring og kunnskap. I den andre aktiviteten benyttet vi oss av utstyret vi har fått utdelt for å lage en konkretisering av bergartenes kretsløp. Underveis diskuterte vi kretsløpet og forklarte prosesser for hverandre. 3.3 Fotodokumentasjon Bilde 3.3.1 Vi sorterte steinene i de tre hovedgruppene. Fra venstre eruptive bergarter, metamorfe bergarter og sedimentære bergarter (Foto: Kamilla Elise Pedersen) Bilde 3.3.2 Bergartenes kretsløp med konkretiseringer. (Foto: Kamilla Elise Pedersen) 7 Fag: Naturfag 1 Del 2 Dato: 05.03.13 Navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik 3.4 Gjennomføring med elever I en undervisningssituasjon vil dette være en relevant oppgave å trekke inn i etterkant av gjennomgått teoristoff. På den måten får elevene ved hjelp av fysiske objekter og praktisk arbeid bearbeidet og konkretisert det de har vært igjennom. Sjøberg (2001) tar opp elevenes forhåndskunnskaper og hverdagsforestillinger knyttet til naturfag. Ved å gjennomføre aktiviteten like i etterkant av gjennomgått teoristoff er håpet at elevene ved en deduktiv tilnærming skal bruke aktiviteten for å øke sin forståelse av gitt teori. Elevenes forståelse bygger på en tilnærming fra teori til empiri (Johannesen m.fl. 2004). Vi ser for oss at elevene arbeider sammen grupper på to til fire stykker. Med en slik gruppesammensetning er målet at alle elevene skal være aktører i læringsprosessen, hvor de gjennom diskusjon og samhandling med andre får utviklet en dypere forståelse av emnet. Dette støtter seg til det sosialkonstruktivistiske læringssynet, som vektlegger verdien av deltakelse i sosiale praksiser for å byge individuell forståelse. (Svanberg og Wille, 2009) Det er viktig at gruppene ikke blir for store. Da vil risikoen for passivitet blant enkeltelever øke, og vi kan få et redusert læringsutbytte. (Gjøsund & Huseby, 2009) En annen fordel med å la elevene arbeide i grupper er at det ikke er behov for like mye utstyr. I aktiviteter hvor utstyre er spesielt kostbart, eller blir konsumert, er det en klar fordel med samarbeid for å redusere utgiftene. Til tross for slike utfordringer er det verdifullt for elevenes utvikling av forståelse å ta i bruk konkretiseringer når man arbeider med ulike modeller. Elevene har flere ulike innlæringskanaler, visuelt, auditive, taktile og kinestetiske, og det er viktig at alle disse blir benyttet i undervisningen for å tilpasse opplæringen til flest mulig elever. (Svanberg og Wille, 2009) 3.5 Risikovurdering: Denne aktiviteten innebærer ingen risiko. 4. Observasjoner Observasjonene vi gjorde i den første deloppgaven har vi ført inn i tabellen nedenfor sammen med bilde av de ulike bergartene. Navn Hovedgruppe Våre Bilder 8 Fag: Naturfag 1 Del 2 Dato: 05.03.13 Navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik observasjoner/kjennetegn Leirskifer Sedimentær Små partikler som ligger bergart sammen i lett delelige lag. Foto 4.1 Kamilla Elise Pedersen Kalkstein Sedimentær Inneholder fragmenter av bergart skjell. Har en hvit farge. Foto 4.2 Kamilla Elise Pedersen Tillitt Sedimentær Forsteinet bergart moreneavsetning. Usortert materiale og tydelige korn av ulike bergarter. Disse er kantet. Foto 4.3 Kamilla Elise Pedersen Marmor Metamorf Hvit, rosa og grå i fargen, bergart noe som er typisk for marmor. Ligner på andre eksemplarer vi har sett på tidligere. Foto 4.4 Kamilla Elise Pedersen Gneis Metamorf Striper etter foliasjon. bergart Ulike mineraler i de ulike lagene. Foto 4.5 Kamilla Elise Pedersen 9 Fag: Naturfag 1 Del 2 Dato: 05.03.13 Navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik Pimpstein Magmatisk Dagbergart. bergart Store porer i steinen, lav massetetthet, svart i fargen. De store porene skyldes innhold av gass i lavaen før den har størknet. Foto 4.6 Kamilla Elise Pedersen Granitt Magmatisk Dypbergart. Grovkornet bergart bergart Foto 4.7 Kamilla Elise Pedersen Ryolitt Magmatisk Dagbergart av granitt. bergart Finkornet bergart Foto 4.8 Kamilla Elise Pedersen Den andre delen av aktiviteten gikk ut på å fremstille det geologiske kretsløpet med konkretiseringer. Da dette var en gruppeaktivitet fikk vi bruke mange begreper og fagord i diskusjonene. Det ble svært tydelig hvordan steinmasse ikke kan unngå å delta i dette kretsløpet, og hvordan samme steinmasse kan representeres innenfor de ulike hovedgruppene og hvordan overgangene er. ”Snarveiene” blir også tydeligere ved at man får snakket om de ulike påvirkningene og prosessene stein kan bli utsatt for. 10 Fag: Naturfag 1 Del 2 Dato: 05.03.13 Navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik 5. Drøfting 5.1 Naturvitenskapelig drøfting I denne aktiviteten oppdaget vi raskt viktigheten av å ha kontroll på faglige uttrykk og begreper. For å formidle kunnskap og på denne måten vise forståelse for ulike prosesser, vil dette være essensielt. I dette arbeidet erfarte vi også hvordan man kan støte på diffuse grenser mellom ulike hovedgrupper av bergarter og andre feiltolknigner. Eksempelvis så vi at gneisen vi hadde kanskje kan ses på som en granittisk gneis, grunnet den lineære strukturen på minerallagene og typen mineralkorn. Ofte kan overgangen mellom de ulike hovedtypene være nyanserte, avhengig av hvor langt prosessen har kommet. Dette vil man kunne se tydelig dersom man går ut i naturen på jakt etter ulike bergarter. Tillitten skapte også noe diskusjon på gruppa, da de ulike steinene var så ensfargede at de kunne se ut som rene mineraler. Denne bergarten kunne derfor bli tolket som en gangbergart eller en dypbergart der noen av mineralene har størknet tidligere enn andre på grunn av svært ulike smeltepunkt. Likevel ble det til slutt enighet om at dette var den sedimentære bergarten, Tillit, med begrunnelse i nærmere gransking av kornstørrelsen og mineralsammensetninger. Et kjennetegn på metamorfe bergarter er at de har tydelige lagdelinger av mineraler. En utfordring på dette området kan for mange være å se hvilken bergart som i utgangspunktet gjennomgikk metamorfosen. Både sedimentære og eruptive bergarter kan få stripete strukturer etter omdannelse til metamorfe bergarter. Dette viser til viktigheten av at vi som lærere presenterer gode og tydelige eksempler, samtidig som man poengterer at det finnes tilfeller med bergarter som er i grenseland mellom to hovedgrupper. Det er derfor viktig at man som lærer har gode kunnskaper om emnet samt didaktiske evner, slik at man kan forutse og forebygge mulige missoppfatninger. 5.2 Naturfagdidaktisk drøfting I naturfag bruker vi ofte ulike modeller for å forklare fenomener fra naturen. I kjemi er modellene et godt hjelpemiddel for å forklare det vi observerer på makronivå med hva som 11 Fag: Naturfag 1 Del 2 Dato: 05.03.13 Navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik skjer på mikronivå, eksempelvis partikkelmodellen og Bohrs atommodell. (Hannisdal og Rignes 2011) Det geologiske kretsløp er en modell som kort og konkret forklarer en kontinuerlig og tidskrevende prosess på jorda. Det vil være nærmest umulig å gå ut i naturen å se de ulike fysiske prosessene, eksempelvis metamorfose og diagenese, men man vil kunne observere steinmasser som representerer ulike deler av dette kretsløpet. Med gode kunnskaper vil man da kunne forstå det helhetlige bildet; hva som har skjedd tidligere og hva som er mulige utfall for fremtiden. Disse modellene er ofte svært forenklet og forklarer kun deler av virkeligheten. Dette er det viktig at elevene er oppmerksomme på. Det finnes mange gode modeller som kan illustrere enkeltledd i det geologiske kretsløp, deriblant animasjoner på internett. Hver for seg er disse svært gunstige å bruke i undervisningen, men dersom man hadde prøvd å fremstille en helhet i en modell ville den kunne bli uoversiktlig og uforståelig for elever. Disse begrensningene er det viktig at man er klar over når man tar i bruk slike modeller. Det blir da lærerens rolle å skape dette helhetige bildet av de store sammenhengene. Dette viser til en av lærerens mange roller som læringsleder og tilrettelegger (Risberg 2009). 6. Konklusjon Vi opplevde aktiviteten som lærerik både i et faglig og sosialt aspekt. Vi ser på den som svært relevant for gjennomføring med elever, men forutsetter at elevene har vært igjennom relevant teori i forkant. For å sikre god forståelse og mer effektiv gjenkjenning av bergarter tror vi at gjentatt bruk av konkretiseringer kan fremme denne utviklingen. Det sentrale for videre forståelse vil være å fortsette å trekke fram disse konkretiserende hjelpemidlene, som et grep for å skape flere perspektiver for økt læringsutbytte. Slik variasjon vil også virke motiverende. 12 Fag: Naturfag 1 Del 2 Dato: 05.03.13 Navn: Kamilla Elise Pedersen og Line Antonsen Hagevik 7. Kildeliste Gjøsund og Huseby, 2009, To eller flere… Basiskunnskaper i gruppepsykologi. Cappelen Damm AS Hannisdal og Rignes 2011, Kjemi for lærere, Gyldendal Norsk Forlag AS Johannesen m.fl. 2004, Dorskningsmetode for økonomisk-administrative fag. Abstrakt forlag AS Karlsen, 1995 TerraNova, lastet ned 05.03.12 fra http://www.nb.no/utlevering/contentview.jsf?&urn=URN:NBN:nonb_digibok_2009102600038 Kullerud, udatert a, Sedimentære bergarter og diagenese, hentet 13.03.12 fra http://ansatte.uit.no/kku000/geostudiesamling/sedimentaere.htm Kullerud, udatert b, Metamorfe bergarter, hentet 13.03.12 fra http://www.ig.uit.no/geostudiesamling/metamorfe.htm Risberg, 2009, Praktisk pedagogikk, en studentaktiv lærerutdanning, Cappelen Damm AS Sjøberg, 2001, Natur- og Miljøfag. I:S. Sjøberg (red.) Fagdebatikk – fagdidaktisk innføring i sentrale skolefag. Gyldendal Akademisk. Svanberg og Wille, 2009, La stå! Læring – på vei mot en profesjonell lærer, Gyldendal Norsk Forlag AS Utdanningsdirektoratet (Udatert) Læreplan i naturfag – kompetansemål. Hentet 05.03.12 fra http://www.udir.no/Lareplaner/Grep/Modul/?gmid=0&gmi=158615&v=5 13
© Copyright 2024