1. No category

Progression i kemiundervisningen Vivi‐Ann Långvik
NO‐Biennalen 28‐29 april 2015 www.su.se
Varför kan vatten inte brinna?
Varför fastnar inte spindlar i sitt eget nät?
2015‐05‐04
[email protected]
Varför blir äpplen man bitit i bruna efter en stund?
Vår världsbild www.krc.su.se
Till grund för den moderna naturvetenskapen ligger tron att naturen är begriplig.
(G.H. Von Wright)
Men blir den begriplig för våra elever?
Kemi: är att göra det osynliga synligt
‐atomos
‐se det ”osynliga”
‐modelltänkande ‐2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik
Grundskolans NO i styrdokumeten Liknande, stora teman, indikerar att progression antas
Mål
Åk F‐3
Åk 4‐6
Åk 7‐9
Året runt i naturen Kemin i naturen
Kemin i naturen Jfr Bi, Fy
Kropp, hälsa
Vardag, samhälle
Vardag, samhälle
Världsbild
Världsbild
Metoder, arbetssätt
Metoder, arbetssätt
Kraft, rörelse
Ämnen i vår omgivning
Berättelser
Metoder, arbetssätt
2015‐05‐04
Anm.
Vivi‐ann Långvik
Koppling centralt innehåll och syfte
Bi/Fy/Ke/Te
•
Åk F‐3 Året runt i naturen, kropp och hälsa, kraft och rörelse, material och ämnen i vår omgivning, berättelser om natur och naturvetenskap, metoder och arbetssätt. Tekniska lösningar, arbetssätt för att utveckla tekniska lösningar, teknik, människa, samhälle, miljö
•
Åk 4‐6 Biologi, fysik och kemi, ‐ i naturen, ‐ i vardagen och samhället, ‐ och världsbilden, ‐
metoder och arbetssätt. Tekniska lösningar, arbetssätt för att utveckla tekniska lösningar, teknik människa och miljö
•
Åk 7‐9 Natur och samhälle, kropp och hälsa, Biologi och världsbilden, ‐ metoder och arbetssätt. Kemin /Fysiken i naturen, ‐i vardagen och samhället, ‐ och världsbilen, ‐ metoder och arbetssätt. Tekniska lösningar, arbetssätt för att utveckla tekniska lösningar, teknik människa och miljö Förmågor: 9 Använda kunskaper för att granska information, kommunicera och ta ställning
9 Genomföra systematiska undersökningar, 9 använda begrepp, modeller, teorier för att förklara samband i naturen och samhället
2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik
Progression, varifrån‐vart?
¾ För progression måste man veta var eleverna är i sin inlärningsprocess idag
¾ Man måste också kunna bedömma om inlärning sker, och till vilka delar det sker bristfälligt
¾ Man behöver ha idéer, tankar kring vad man kan göra åt det
¾ Det finns en del tekniska hjälpmedel
¾ Bred arsenal av metoder, verktyg är viktigt
¾ För att bygga förståelse: fokusera på det viktigaste, ge feedback
¾ Läraren bör försöka nå bortom elevens rådande kompetens och förmåga
• Något om bedömning (också ett stöd för eleven)
– www.larandebedomning.se (Anders Jönsson)
– www.bedomningforlarande.se (Christian Lundahl)
– www.tema.liu.se/tema‐v/medarbetare/jidesjo‐anders?l=sv (Anders Jidesjö)
– http://pedagogstockholmblogg.se/larandebedomning/
2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik
Några ”tekniska” hjälpmedel
Låt eleverna bli resurser för varandra
Stöd eleverna att bli subjekt i sin egen inlärning
Wonderwall
Exit tickets
Mentometrar
2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik
Checklistor
Trafikljus
Små whiteboards
Meningsfull inlärning
• Strävar till sammanhängande förståelse
• Naturvetenskapliga begrepp som tas upp inom olika ämnen bör stöda elevens förståelse (t.ex. densitet, energi, värme)
• Grafiska representationer fokuserar på struktur i kunskapsmassan
• Elevuppgift löses framför klassen‐ vad är ett bra svar, varför
• HUR tänker eleverna; ett ”fel” svar kan vara viktigare att belysa än att få ett riktigt • Concept cartoons hjälper elever att träna argumentering (se skolverket eller Kemiskafferiet på vår hemsida)
2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik
Pedagogiska hjälpmedel
• Kamratbedömning (från elev‐till‐elev)
• Läraren behöver varierande material att jobba med för att kunna välja material, som passar och som intresserar
• Demonstration av överraskande fenomen kan inleda eller avsluta lektionen • Laborationer kräver koppling till teori och efterarbete för att eleverna ska förstå varför laborationen görs • Öppna och halvöppna laborationer, kräver planering och feed‐back
• Låt eleverna testa på ”tänkar”frågor 2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik
” ”Tänkarfrågor”ger stöd åt elevens självständiga tänkande
När en tändsticka brinner,
förstörs materien
– Sant
– Falskt
Vad är orsaken till ditt svar?
a) den kemiska reaktionen förstör
materia
b) materie konsumeras av
flamman
c) massan aska är mindre än
massan tändsticka före den brann
upp
d) atomerna förstörs inte, de
omarrangeras
e) tändstickan väger mindre efter
att den brunnit
f) annan orsak, vilken?
2015‐05‐04
När 5 g socker adderas till 100 cm3 vattn,
väger det mer än 100 g efter tillsatsen?
– Sant
– Falskt
Vad är orsaken till ditt svar?
a)Vattnet löser sockret, det är bara det som
väger
b)Massa måste bestå av både socker och
vatten, det väger mer
c)Det väger mer, men mindre än 105 g, för att
sockret väger mindre när det löst sig
Vivi‐ann Långvik
Elevers funderingar kan bli produktiva frågor
Med utgångspunkt i barnens frågor, kan man ställa mot‐ och följdfrågor. Läraren kan försöka leda in frågan mot en följdfråga: kan vi testa det?
Fokusera på vad du vill att barnen ska göra (ställa hypotes, göra förutsägelser, tolka ev. resultat, få barnen att kommunicera, generalisera etc.)
Det är viktigt att ibland utgå från elevernas frågeställningar, även om man som lärare kan behöva ”styra upp” den för att den ska bli realistisk och givande.
2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik
Näringsämnen i mat
Dessa experiment görs vid många (alla?) skolor
Ämne:
Reagens:
Namn:
Protein
NaOH + CuSO4
Biuret eller Hellers Blå färg
ring
Kolhydrat (socker)
NaOH + CuSO4
Trommers prov
Ljusblå till tegelröd
Kolhydrat (stärkelse)
Jod
Blåfärgning
Mörkblå
Fett
Filterpapper
Fettavtryck
Fettavtryck
Fett
t.ex. etylacetat
Extraktion
Indusnt. ger fettet
2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik
Resultat:
Öppen laboration om mat
Möjliga frågeställningar (med experiment?)
• Hur intoducerar man en öppen laboration om mat? •Vad och varför bör vi äta?
• Kräver förberedelse i form av •Vad finns i maten? IB 55 IB 59‐60
kunskaper
•Kan energi tas från vilket kol som • www.slv.se
helst, t.ex. papperstidningar?
• www.krc.su.se
•Baka utan socker? IB67
• www.ur.se/Produkter/168196-Fattafakta-Naring
•Hur förvaras och lagras mat?
• www.ur.se/Tema/Fattakatastrofen/Matbrist/Lab-Naringsamnen •Vad händer vid tillredning av • www.teknikochnatur.se
mat?
• lektionsgenomgång
•Ta bort matfläckar‐hur då?
• Bör kopplas till diskussion för •Vilken sorts fett bör vi äta, varför att ge förståelse
och var finns det?
•Antioxidanter i mat ‐ IB 53
2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik
Förståelse i laborationsarbetet
några exempel
•
•
•
•
Massans oförstörbarhet – elevers tankesätt – Använd våg (AgNO3 + NaCl), Vad händer vid förbränning? När ljus brinner, vart tar massan vägen? Förbränn stålull på balansvåg. Varifrån kommer massan i ett stort träd?
– Effekt av gasavgång. Väger gaser? Syror och baser
– Finns i naturen och oss människor
– Hur fungerar indikatorer? Vilken sorts kemiska ämnen är de?
Löslighet
• CaCl2 + NaHCO3 • Vad händer med vattnet då salter löser sig?
• Hydrofob effekt: jfr vatten på olika alkoholer IB nr. 51
Kemisk bindning & stökiometri
– 1+1 blir inte 2. Hur är det möjligt?
– Väta eller inte väta papper. Magisk sand
– IB 69 (åskådliggör atomer och bindningar)IB 63 Molbegreppet med godis
2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik
Progression i kemiförståelse‐ ett exempel
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Förskolan: barn lär sig göra iakttagelser, förklaringar är inte alltid nödvändiga. De får en
introduktion till “produktiva frågor” och kanske “rättvisa” (eng. fair) tester Åk 1‐3 Materien består av mindre delar i olika kombinationer (atomos). Vi kan indirekt
studera det vi inte kan se (grönt pulver, består av…?). Partikelteorin. De lär sig några
grundämnen, storleksordning på atomer och molekyler och vänjer sig vid att fler ämnen
har egenskaper, som kan studeras. Modelltänkande.viktigt!
De lär sig några kemiska reaktioner (löslighet, surhet och motsatsen , flyktighet, aggregationstillstånd, reaktivitet, färg, etc.). introduktion till intramolekylära bindningar
De får undersöka vardagsämnen mha av dessa egenskaper; Kretslopp och
hållbarhetsbegreppet
Eleverna börjar få en naturlig uppfattning om storleksordningen på atomer/molekyler och
en förståelse för olika kemiska mellanmolekylära bindningar. Se http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/cells/scale
Eleverna lär sig om villkoren för att rekationer ska ske, dvs. molekylers reaktivitet (Gibbs fria energi). Endoterma och exoterma reationer, spontana reaktioner som begrepp.
Utökning av förtståelsen till viktiga samhälleliga fenomen som miljö, medicin, energihushållning och hållbart samhälle
Progression i förståelse av löslighet
¾
Partikelteorin bör vara introducerad och övad
¾
¾
Eleverna kan fundera på skillnad mellan lösningar och blandningar
Löser sig salt och socker olika i vatten? Vad får ämnena att lösa sig mer eller
mindre?
Introduktion av salter, något om olika lösligheter i vatten hos olika salter
Visa på vad som händer på molekylnivå när joner löser sig i vatten. Kanske kan
du ta upp pH inverkan på löslighet, ex. Na2CO3?
Sen: visa 2 provrör med dels CaCl2, dels med NaHCO3, lösta i vatten. Vad händer
om jag slår ihop lösningarna?
Vatten och olja inte löser sig i varandra, varför inte? Hur är det med olika
alkoholer? Testa mha karamellfärgat vatten
Gasers löslighet i vatten ‐ isballonger. CO2 i haven (miljö)
Matens löslighet, fettlösliga vitaminer (varför?). Konservering och preparering
Hur kan kroppen uppta mat och mediciner?
Hur sprids ämnen i naturen?
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Varför fastnar spindlar inte i sitt eget nät?
• Låt barnen komma med teorier
• Försök hitta på några situationer från vardagen där ämnen tydligt vägrar att fästa sig/blanda sig (olja‐vatten, teflon‐pannor, vattenavstötande skor och kläder etc.)
• Låt barnen fundera på vad det kan vara som gör att det blir så?
• Lämpliga laborationer: – färga ett papper med dels vaxkrita, dels vattenfärg, klipp ut blommor med uppvikta blomblad, som sätts i vatten/se vad som händer.
– spraya skyddsmedel för mockaskor på halva hushållspappret och kolla effekten av en vattendroppe på de olika ytorna efter ett tag.
Forskarens svar: alla trådar är inte klibbiga, ochh dessutom har spindlar ett ämne på sina ben som gör att de inte fastnar i tråden. Benen är också ”håriga” för att minska kontaktytan.
2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik
Varför kan vatten inte brinna?
Vad händer vid förbränning, tror du? Tänk t.ex.på ett ljus.
¾ Vad består lågan av och vart tar materien vägen?
¾ Kan man visa på vad som bildas vid förbränningen?
¾ Varför blir stål tyngre vid förbränning?
¾ Är det samma sorts energi vid förbränning av ljus som när vi förbränner mat?
¾ Hur gör man upp eld, nu och tidigare?
¾ Vattnets kemiska sammansättning är syre och väte, men syrgas och vätgas, kan bilda vatten (ånga), det är explosivt!
¾ Brinnande is, är bara skenbart vatten som brinner IB49
Jämför med grundskolans kursplaner i bi/fy/ke/tk
Forskarens svar: vatten består av väte och syre. Vid förbränning reagerar
ett ämne med syre. Vätet kan inte reagera med mera syre, när det bildat vatten. Alltså kan det inte brinna.
2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik
Har ni frågor och kommentarer?
[email protected]
2015‐05‐04
Vivi‐ann Långvik