1. No category

Kemi för livet
kräver förståelse och guidning Vivi‐Ann Långvik
NO‐Biennalen 26‐27 mars 2015 www.su.se
Varför kan vatten inte brinna?
Varför fastnar inte spindlar i sitt eget nät?
2015‐03‐31
[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)
Kemi: är att göra det osynliga synligt
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik
Grundskolans NO i styrdokumeten Liknande, stora teman, men gärna med progression
Åk 4‐6
Mål
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
2015‐03‐31
Anm.
Vivi‐ann Långvik
Kopplingen 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
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik
Vad gynnar lärande?
Den didaktiska triangeln www.skolinspektionen.se
Sök på Framgång i undervisningen
¾ Lärarens kompetens, engagemang
¾ Goda ämneskunskaper
¾ God didaktisk kompetens
¾ Bred arsenal av metoder, verktyg
¾ Förmåga att fokusera på det viktigaste, ge feedback
¾ Att läraren försöker nå bortom elevens rådande kompetens och förmåga
2015‐03‐31
Samspel lärare/elev
Innehåll/form
Yttre kontext
Vivi‐ann Långvik
Inlärning gynnas av strategier och uppföljning
Dylan Williams Uppföljning
Nyckelstrategier
• Klarlägg, förmedla förståelse
• Sker inlärning?
• Vilken inlärning har inte • Dela inlärningssyftet med eleverna
skett?
• Ge feed‐back som leder • Vad kan man göra åt vidare
saken?
• Låt eleverna bli resurser för varandra
• Stöd eleverna att bli subjekt i sin egen inlärning
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik
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
• Kräver ett positivt skolklimat, där eleverna vill och vågar fråga och läraren vågar ”inte veta, men kan ta reda på”
• Begreppskartor visar hur begreppen relaterar till varandra, hierarkiskt
– Underlättar strukturering av kunskap
– Kan visa på elevens förhandsuppfattningar • V‐diagram, synliggör aktiviteter som sker då man söker svar på ett problem
• 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/
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik
Några ”tekniska” hjälpmedel
Wonderwall
Exit tickets
Mentometrar
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik
Checklistor
Trafikljus
Små whiteboards
Ex. på pedagogiska hjälpmedel
• Kamratbedömning (från elev‐till‐elev)
• Lös elevuppgifter framför klassen och diskutera vad som är ett bra svar och varför
• Fråga efter HUR eleverna tänker; ett ”fel” svar kan vara viktigare att belysa än att få ett riktigt • Concept cartoons hjälper elever att träna argumentering
• 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
• 2015‐03‐31
Låt eleverna testa på ”tänkar”frågor Vivi‐ann Långvik
” ”Tänkarfrågor”, ett par exempel
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
arrangeras bara om
e) tändstickan väger mindre efter
att den brunnit
f) annan orsak
2015‐03‐31
5 g socker adderas till 100 cm3 vatten,
väger det mer än 100 g efter tillsatsen?
– Falskt
– Sant
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.
Läraren behöver många, varierande material att jobba med för att kunna välja material, som passar in och som kan intressera barnen
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik
Naturvetenskapligt arbetssätt
‐hur ska man utföra experiment på ett rättvist sätt?
• Vilket löser sig bättre i vatten, koksalt eller rörsocker?
• Vi testar…ta en frivillig elev som hjälp
-Oberoendenvariabel
-Beroende variabel
-Kontrollvariabler
Ett vetenskapligt arbetssätt behöver tränas många gånger, precis som kritiskt tänkande
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik
Näringsämnen i mat
Dessa experiment görs vid många 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
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik
Resultat:
Öppen laboration om mat
Tänkbara frågeställningar
• Hur intoducerar man en •Vad och varför bör vi äta?
öppen laboration om mat?
•Vad finns i maten? IB 55 IB 59‐60
• Kräver förberedelse i form av •Kan energi tas från vilket kol som kunskaper
helst?
• www.slv.se
•Baka utan socker? IB67
• www.krc.su.se
• www.ur.se/Produkter/168196-Fatta•Hur förvaras och lagras mat?
fakta-Naring
•Vad händer vid tillredning av • www.ur.se/Tema/Fattakatastrofen/Matbrist/Lab-Naringsamnen mat?
• www.teknikochnatur.se
•Ta bort matfläckar
• lektionsgenomgång
•Vilken sorts fett bör vi äta, varför • Bör kopplas till diskussion för och var finns det?
att ge förståelse
•Antioxidanter i mat ‐ vad är det? IB 53
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik
Förståelse i laborationsarbetet
några exempel
•
Massans oförstörbarhet – elevers tankesätt – Använd våg (AgNO3 + NaCl), Vad händer vid förbränning? Ljus brinner, vad händer? Vart tar massan vägen? Förbränn stålull på balansvåg. Varifrån kommer massan i ett stort träd?
– Effekt av gasavgång. Väger gaser? •
Syror och baser
– Historisk överblick
– Hur fungerar indikatorer? Vilken sorts ämnen måste de vara?
•
•
Löslighet
•
CaCl2 + Na2CO3 •
•
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
Legobitar som modell vid reaktioner
IB 69 (åskådliggör atomer och bindningar)
IB 63 Molbegreppet med godis
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik
Illustrera en reaktion
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik
Progression i förståelse av kemi och kemiska reaktioner‐ett exempel
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Förskolan: barn lär sig göra iakttagelser, förklaringar är inte alltid nödvändiga
De får en första introduktion till “produktiva frågor” och kanske “rättvisa” prövningar
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‐ Elever vänjer sig vid att fler ämnen har egenskaper, som kan studeras
De lär sig om en del reaktioner (sura, motsatsen dvs. basiska, olika aggregationstillstånd, lösligheter, flyktighet, 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
Eleverna lär sig om villkoren för att rekationer ska kunna 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
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Partikelteorin bör vara introducerad
Eleverna kan fundera på och träna på lösningar och blandningar Löser sig salt och socker olika i vatten? Vad får ämnena att lösa sig mer eller mindre?
Introduktion av salter, och något om olika lösligheter i vatten hos salter
Visa på vad som händer molekylärt när joner löser sig i vatten. Kanske kan du ta upp pH inverkan på löslighet, ex. Na2CO3?
Efter det: visa 2 provrör med dels CaCl2, dels med NaHCO3, lösta i vatten Vad händer om jag slår ihop lösningarna?
De flesta har noterat att vatten och olja inte löser sig i varandra. Men 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?
Varför fastnar inte spindlar
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.
2015‐03‐31
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.
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik
Har ni frågor och kommentarer?
[email protected]
2015‐03‐31
Vivi‐ann Långvik