Planering skolan

Mål

Mål ur läroplanen
Skolan skall sträva efter att varje elev
utvecklar nyfikenhet och lust att lära
lär sig att utforska, lära och arbeta… tillsammans med andra,
(Skolverket 2006:2, sid. 9)
Skolan ansvarar för att varje elev efter genomgången grundskola
känner till och förstår grundläggande begrepp och sammanhang inom de naturvetenskapliga, tekniska… kunskapsområdena, (Skolverket 2006: sid 10)
Mål ur kursplanen
Mål att sträva mot inom fysik
Skolan skall i sin undervisning i fysik sträva efter att eleven
utvecklar kunskap om grundläggande fysikaliska begrepp inom… elektricitetslära…,
utvecklar kunskap om den fysikaliska vetenskapens kunskapsbildande metoder, särskilt vad gäller formulering av hypoteser…,
(Skolverket 2008, sid 57)
Mål som elevens skall ha uppnått i slutet av det femte skolåret
Eleven skall:
ha insikt i tekniska tillämpningar av den elektriska kretsen…,
ha egna erfarenheter av systematiska observationer, mätningar och experiment,
känna till några exempel där fysikaliska upptäckter har påverkat vår kultur och världsbild,
(Skolverket 2008, sid 59)

Våra egna mål med lektionen
Eleverna skall lära sig begreppen leda och isolera samt få förståelse för begreppen sluten strömkrets och strömbrytare.
Eleverna skall i par få möjlighet att ställa hypoteser utifrån vilka föremål som leder och isolerar ström samt pröva dessa.
Eleverna skall kunna minst tre föremål som antingen leder eller isolerar ström.
Kunna nämna tre saker i vardagen som innehåller en sluten strömkrets.
Eleverna skall kunna förklara hur en sluten strömkrets fungerar i stort.
Ledande material
Sluten krets

Vad
Introducera fenomenet sluten strömkrets genom att laborera med vilka föremål som leder och isolera ström. För att eleverna skall få en medvetenhet om den slutna strömkretsen betydelse i vardagen kommer vi att diskutera vart den förekommer.

Hur
Introducera vad vi skall göra
Läsa "Sagan om sluten strömkrets"
Vi återkopplar till sagen och provar då gemensamt om en sked och/eller bomull leder ström. Detta fungerar som introduktion till elevernas egna laborerande.
Eleverna får i par prova vilka föremål som leder/isolerar ström både genom att prova föremål vi har med oss och föremål från klassrummet som de själva får hämta. Då de provar ett föremål får de sedan skriva det under leda eller isolera på det arbetsblad de får av oss.
Föra en diskussion kring vad eleverna hittat som leder/isolerar ström.
Poängtera att eluttagen är farliga och att man inte får leka med dem. Peka på att man inte får hantera ström om man inte är elektriker.
Diskussion i grupper med cirka 4 elever. Prata om strömbrytare.
Vart finns den slutna strömkretsen i vardagen?
Hur skulle det se ut utan den?
Vilka föremål med slutna strömkretsar har ni utnyttjat idag?
Sammanfattande diskussion i hela gruppen.
Avsluta med att skapa en sluten strömkrets med barnen och kycklingen. Varför piper kycklingen nu?
Material
Bomull
Skedar
Batterier
Banankontakter
Glödlampor
Material som barnen får prova exempelvis:
Spik
Gem
Kork
Plast
Trä
Kycklingen
Sagan om Sluten strökrets

För vem
För elever i grundskolans tidiga år (år 2-3)

Utvärdering
Använda Cartoonen och se om eleverna kan förklara varför kycklingen piper. Cartoonen fungerar som en start då vi vill få svar på om eleverna har tagit till sig följande från lektionen:
vad som leder samt isolerar ström och exempel på föremål som innehåller en sluten strömkrets,
förklara hur en sluten strömkrets fungerar i stort
Ledande material
Sluten krets

Planering förskolan

Mål

Mål ur läroplanen
Förskolan skall sträva efter att varje barn
utvecklar självständighet och tillit till sin egen förmåga,
utvecklar sin förmåga att lyssna, berätta, reflektera och ge uttryck för sina uppfattningar,
tillägnar sig och nyanserar innebörden i begrepp, ser samband och upptäcker nya sätt att förstå sin omvärld,
utvecklar sin förståelse för… naturvetenskapliga fenomen….
(Skolverket 2006:1 sid. 9)

Våra egna mål
Barnen skall i par få möjlighet att ställa hypoteser utifrån vilka föremål som leder och isolerar ström samt pröva dessa.
Barnen skall under tillfället få möjlighet att tillägna sig begrepp så som sluten strömkrets, strömbrytare, leda och isolera.
Barnen skall under tillfället få möjlighet att utveckla en förståelse för hur en sluten strömkrets fungerar.

Vad
Introducera fenomenet sluten strömkrets genom att laborera med vilka föremål som leder och isolera ström.

Hur
Introducera vad vi skall göra
Läsa "Sagan om sluten strömkrets"
Vi återkopplar till sagen och provar då gemensamt om en sked och/eller bomull leder ström. Detta fungerar som introduktion till barnens egna laborerande.
Barnen får i par prova vilka föremål som leder/isolerar ström både genom att prova föremål vi har med oss och föremål från förskolan som de själva får hämta.
Samtal om vad som barnen hittat som leder/isolerar ström. Koppla ihop med strömbrytaren till taklamporna.
Poängtera att eluttagen är farliga och att man inte får leka med dem. Peka på att man inte får hantera ström om man inte är elektriker.
Avsluta med att skapa en sluten strömkrets med barnen och kycklingen. Varför piper kycklingen nu?
Material
Bomull
Skedar
Batterier
Banankontakter
Glödlampor
Material som barnen får prova exempelvis:
Spik
Gem
Kork
Plast
Trä
Kycklingen
Sagan om Sluten strökrets

För vem
Barn i åldrarna 4-5år

Utvärdering
Använda Cartoonen och se om barnen kan förklara varför kycklingen piper.

Besök på Aspö Naturskola

Dagens besök på naturskolan gav mig inspiration om hur härligt och lärorikt det kan vara att vara ute i skogen med barnen/eleverna. Jag har själv inte varit så intresserad av att gå ut i naturen, då det ofta är kallt och blött. Kanske det är för att vi hade en skön och solig dag i skogen med biologen Manne Ryttman som "idekälla" som det var så inspirerande. Jag har sett hur man som lärare på mycket roliga och enkla sätt kan få in hela 8 (!) ämnen på en förmiddag i skogen. Det är dessutom övningar och lekar där eleverna förmodligen inte kommer märka att de har just dessa ämnen.

Som lärare kommer jag försöka använda mig av skogens medel för att lärandet om naturkunskap men även matematik, historia och andra ämnen ska bli mer konkreta och lustfyllda.

Elektricitet

Djurle (1983) menar att kunskaper om den elektriska laddningen fanns redan på 600-talet och det var iakttagelser av den statiska som främst talar för det. Det var dock 1000 senare som just begreppen ledare och isolatorer uppkom. Det är benämningar på två grupper av material som avgör om kraften blir repulsiv eller attraktiv, det vill säga isolerar eller leder ström. All materia är uppbyggd av atomer som består av en positivt ladda kärna och elektroner vars laddning motsvara kärnans. Om ämnet har en elektron mer än kärnan blir det en negativ laddning och om det är mindre elektroner än kärnan blir det en positiv laddning. Två ämnen som kommer i kontakt med varandra gör att elektronerna förs över till det ämne som har den största möjligheten att binda just elektronerna. Det som sker är att det uppstår en potentialdifferens, spänning, mellan de båda ämnena som gör att elektronerna förs över. Det är kontakten mellan ämnena som skapar elektriciteten och en positiv och en negativ laddning uppstår. Krister Karlsson tog vid handledningen upp sambandet mellan ledare, isolatorer och fria elektroner. Material som har löst bundna elektroner och utsätts för spänning från ett batteri tillexempel gör att elektronerna rör sig och ström bildas. Ämnen som har många fria elektroner är exempelvis guld och koppar. Plast har däremot inte tillräckligt många fria atomer.

Sluten strömkrets

Elektrisk ström redogörs av Almqvist (1986) med hur elektronerna i ett batteri är stilla tills att exempelvis en lampa ansluts. Det är först när elektronerna leds runt, runt som det uppstår elektrisk ström. För att förstå hur just lampan lyser i en sluten strömkrets förklarar författaren att det är flera miljoner elektroner som passerar i glödlampans glödtråd. På ett enkelt sätt kan det liknas vid att det blir för trångt för elektronerna i tråden som gnids vilket gör att värme uppstår. Det handlar om 2800 grader i glödlampan som bidrar till det vita ljuset. För att få mer ljus har en längre glödtråd lindats till en spiral för att få plats inuti glödlampan.

Historiskt perspektiv
Då vi har valt att fördjupa oss inom fenomenet sluten strömkrets finns det många vetenskapsmän och uppfinningar att läsa om. Från vårt perspektiv är det intressant att titta närmare på de fenomen och uppfinningar som finns med i den slutna strömkrets som vi har tänkt skapa tillsammans med barnen då vi med hjälp av batterier och glödlampor vill prova oss fram för att se vilka material som leder respektive isolerar elektronerna. Ur ett historiskt perspektiv vill vi därför ta del av hur elektronen upptäcktes och hur batteriet och glödlampan uppfanns.

Elektronens upptäckt – Thomson
Joseph John Thomson upptäckte elektronen år 1897 vilket motbevisade den teori som då fanns om att atomer var odelbara. Begreppet atom kommer av det grekiska ordet átomos, vilket betyder "odelbar". Thomson trodde att det i atomen fanns en blandning av positiva laddningar och negativa laddningar (elektroner) som balanserade varandra. Ernest Rutherford visade sedan att Thomsons atomteori var felaktig och förklarade att atomens positiva laddning och större delen av massan finns i atomens kärna och att elektronerna är mindre partiklar som rör sig runt denna kärna.

Batteriet – Volta
Det första batteriet skapades egentligen av Luigi Galvani då han under ett experiment år 1791 upptäckte att benet hos en död groda ryckte till då det vidrörde två metaller. Galvani trodde att grodan hade elektriciteten inom sig men det visade sig sedan att det var vätskan som fanns inuti benet som ledde till rycket. Alessandro Volta utnyttjade upptäckten och provade sig fram och kunde konstatera att vissa metaller fungerade bättre än andra. År 1800 skapade han ett batteri som bestod av metallplattor av zink och silver som fuktades med saltvatten och som skapade ett flöde av ström då de kopplades ihop med en ledning. Voltas batteri som även fick namnet Voltas stapel eller galvaniskt element påminner mycket om de batterier som vi använder idag.

Undersökningarna kring Voltas batteri fortsatte och visade att det blev ännu effektivare då metallerna sänks ner i en vätska. Ett galvaniskt element består alltså av ett kärl med två olika metaller som omges av elektriskt ledande vätska. Ofta är det utspädd svavelsyra eller salmiak som används som denna vätska. Olika metaller leder till olika hög spänning mellan dem i det galvaniska elementet, exempelvis zink och kol ger 1,5 volt. Används däremot samma metall i de båda stavarna uppstår ingen spänning, zink och zink ger alltså 0 volt.

Batterier som vi använder idag har ett hölje av zink som är som är omgiven av en kemisk smet (istället för saltvatten som Volta använde). Den kemiska smeten (elektrolyt) gör så att de två metallerna, kol och zink, kan reagera då den har förmågan att leda elektriciteten som skapas. Efterhand som batteriet förbrukas avtar zinkens förmåga den avge elektroner samtidigt som den kemiska smetens förmåga att leda ström också avtar vilket leder till att batteriet slutar att fungera.

Glödlampan – Edison
Tomas Alwa Edison är den som sägs uppfunnit glödlampan, även om elektriskt ljus var något som många arbetat med och försökt utveckla före honom. Ingen hade dock lyckats med att framställa en elektrisk lampa som passade för hemmen. Exempelvis hade Humpry Davy 1809 uppfunnit det första elektriska ljuset då han kopplade två kablar till ett batteri och fäste en träkolsremsa mellan ändarna på kablarna. Det laddade kolet glödde och blev då det första elektriska ljuset, glödtiden var dock mycket kortvarig. År 1820 skapade Warren de la Rue en lampa då han omslöt rullar av platina med en tom tub som han förde elektrisk ström genom vilket skapade elektriskt ljus. Lampdesignen fungerade men då metallen platina var alldeles för kostsam blev det aldrig en storslagen uppfinning. Det fanns vid den här tiden även lampor som var för starka för inomhusbruk men som användes till gatubelysning. Edison ville skapa en glödlampa med elektriskt ljus som var praktisk, säker och ekonomisk för inomhusbruk.

Den tidens uppfinnare resonerade att för att skapa en lampa som skulle kunna användas i hemmen var man tvungen att dela upp det elektriska ljuset för att få ljussvagare enheter, hur detta skulle göras visste de dock inte. Edison försökte hitta en lösning och trodde att han klara av detta på sex veckor år 1878. Han stötte dock på problem med glödtråden och lösningen dröjde. Efter ett års experimenterande, i oktober 1879, började han närma sig lösningen då han lyckades skapa en tråd av en blandning av kol och tjära, lampan lyste då i 40 timmar vilket inte var tillräckligt. Efter ytterligare ett år hade han utvecklat en bättre fungerande lampa samt ledningar, kontakter och en generator.

Denna uppfinning ledde till att belysning inomhus blev möjlig, i början av 1900-talet började elektriskt ljus dyka upp i hemmen. Edison var en av de första uppfinnarna som massproducerade sina skapelser och han hade även ett laboratorium med anställda ingenjörer som konstruerade saker för hans räkning utifrån hans idéer.

Det sägs att Edison ska ha gjort omkring 2000 försök att skapa en glödlampa och han ska ha sagt ”jag har inte misslyckats, jag har kommit på tvåtusen sätt att inte göra en glödlampa”. Så talar en sann uppfinnare!

Det är intressant att tänka på hur dessa uppfinningar har påverkat vår vardag och vår livsstil, idag skulle vi knappast klara oss utan dem eller den slutna strömkretsen! Många nya uppfinningar är inte helt nya utan en utveckling av något som redan finns, vem vet hur framtiden kommer att se ut… Samtidigt som det är spännande att fantisera kring framtiden är det viktigt att se bakåt och ta del av den utveckling som har skett. Under det lärandetillfälle som vi ska ha tillsammans med elever i år 2 och 3 har vi tänkt synliggöra den slutna strömkretsens utsträckning och användning i vardagen, är de medvetna om hur ofta de använder dessa uppfinningar?

Använda litteratur:
Angliss, S. (2003). Egna experiment med elektricitet och magneter. Stockholm: Valentin förlag AB.
Cash, T. & Taylor, B. (1989). Kul att kunna om elektricitet och magnetsim. Solna: Teknografiska Institutet.
Platt, R. (2003). Snilleblixten Heureka! Stora uppfinnare och deras geniala idéer. Slovakien.
Rönnlund, B. (1985). Teori och experiment för lärare och elever.

Elektronisk källa:
Hämtat: 2009-03-11
http://sv.wikipedia.org/wiki/Portal:Huvudsida
Hämtat: 2009-04-17
http://inventors.about.com/library/inventors/bllight2.htm
Hämtat: 2009-04-17
http://inventors.about.com/od/estartinventors/a/Edison_Bio_2.htm

Teknik i förskolan och skolan

Både bland barnen och personalen på förskolan där jag gör mina fältstudier är digitalkameran och datorn självklara delar i verksamheten. Med hjälp av digitalkameran dokumenterar pedagogerna vad som görs och barnen kan med hjälp av detta föreviga sina skapelser. Datorn finns till förfogande då barnen kan spela spel och för pedagogerna då de arbetar med dokumentationen.

Bland de olika materialen på förskolan hittar jag även en del synlig teknik. Bland annat så finns det en typ av lego som barnen sätter ihop till olika skapelser med hjälp av skruvar och mejslar. Det finns även det som barnen kallar för att spika, på en platta fäster barnen olika former i trä med hjälp av hammare och spik.
Här är exempel på saker som barnen har gjort med hjälp av tekniken på förskolan...

Tekniken finns även överallt i byggandet hos barnen då de med hjälp av kapplastavar, klossar, lego eller liknande konstruerar olika saker så som garage till sina bilar, bygger broar eller hagar till djuren. Utomhus finns det mycket teknik i sandlådan där barnen skapar, gräver med grävmaskinerna med mera.

Men på förskolan finns även den lite mer dolda tekniken som vi använder oss av i vår vardag, lamporna som lyser i taket, saxarna som vi använder för att klippa papper med och vattenkranen är exempel på denna teknik. De flesta av de saker som vi använder oss av har någon gång skapats för att förenkla ett moment, Ginner (2008) förklarar teknik som det som människan sätter mellan sig själv och sin omgivning för att uppfylla olika behov samt den kunskap som finnas kring problemlösningsprocessen… Med denna tanke i bakhuvudet blir tekniken på förskolan synlig på många ställen.

I klassen där jag gör mina fältstudier (årskurs 3) används datorn flitigt som hjälpmedel då eleverna skriver arbeten och liknande. Jag har även fått chansen att se en för mig ny typ av dator, den ser ut som ett litet tangentbord där skärmen sitter högst upp på själva tangentbordet. Detta är ett väldigt smidigt hjälpmedel då fler elever får chansen att skriva samtidigt som de kan sitta på sina platser. Jag ska försöka komma ihåg att fråga mer om de här datorerna nästa gång jag är på fältstudierna och även försöka ta en bild!
Även i skolan finns tekniken överallt, i lamporna, i saxarna, i pennvässaren med mera…

Jag anser att tekniken finns i vardagen både i förskolan och i skolan, frågan är snarare om vi gör barnen medvetna om den tekniken som faktiskt finns runt omkring oss?

Pratar vi tillräckligt om tekniken i skolan och på förskolan? Ibland tror jag att vi stirrar oss blinda på att vi måste ta med en massa nya material till eleverna/barnen när vi arbetar med tekniken istället för att titta närmare på den teknik som finns runt omkring oss som jag tror är minst lika spännande… Hur fungerar egentligen en så enkel sak som pennvässaren?

Får eleverna/barnen fundera kring hur vår vardag skulle se ut utan all den teknik som vi idag är beroende av?

Teknik i förskolan

När jag var på min fältstudieplats senast såg jag ett härligt exempel på hur barnens tekniska förståelse kan utvecklas genom leken. Problemet som pojken stötte på var hur han skulle få bron av klossar att bli så stabil så att han kunde köra över den med bilen. Förskolläraren som har dokumenterat satt vid sidan men utan att hjälpa honom och jag satt en bit i från tillsammans med några andra barn och kunde iaktta händelsen i smyg.

I lpfö-98 står det att förskolan skall sträva efter att varje barn utvecklar sin förmåga att bygga, skapa och kunstruera med hjälp av olika material och tekniker.

Vad som inte syns på bilderan är att bron rasade ett flertal gånger vilket utvecklade pojkens kontruktion. Jag upplever att han på ett tydligt sätt visar att han fått förståelse för hur man kan göra för att öka hållfastheten hos något man bygger.