torsdag 23 april 2009









onsdag 22 april 2009

Reflektion och tankar efter genomförd lektion

Samband mellan undervisning och ämnesteori
Man ska ha i åtanke att man bör knyta kunskapen tillexempel naturvetenskap till sin erfarenhets värld alltså kunskapsanknutet och vardagsanknutet
Det är alltså bra när läraren planerar all sin undervisning att tänka från två olika perspektiv. Susanne Klaar använde begreppen vision ett och två i sin föreläsning 30/1-09 ”Didaktikbegreppet i olika perspektiv” högskolan i Skövde som helst ska balanseras för att få en optimal lärandesituation. Vi har en relativt bra balans i vår planerade undervisning eftersom kunskapen är vetenskapligt faktabaserad samt vardagsanknutet genom experimentet tillexempel kalla fötter. Ämnesteorin är snäv på grund av att vi har utvärderingsbara mål, genom teckningarna och samtalen runt cartoon visar att barnen har nått syftet med att utveckla förståelse för enkla naturvetenskapliga fenomen och se samband och mönster med hur blåst och luft hänger ihop.Man bör genom skolans utbildning få kunskap som gynnar elevernas förståelse nu och i framtiden.

Av: Ann-Sofie & Anne-Li

Varför tror du att det blåser?

Genomförande och utvärdering i förskola och skola med hjälp av concept cartoon.
av Ann-Sofie och Anne-Li.

Förskoleperspektiv: Det var sex barn vid det första lärandetillfället och fem barn vid det andra tillfället. Barnen satt runt ett bord, vi började med att läsa sagan som var tänkt att använda som redskap för att lyfta in fakta och historik på ett intressant sätt. Barnen lyssnade och var delaktiga eftersom vi stannade upp och pratade samtidigt om olika fenomen. När vi kom till den delen av sagan där Galileo Galilei upptäckte att fjädern stoppades upp av något, kastade vi upp fjädern och barnen fick själva fundera vad det var som stoppade upp fjädern. En pojke sa direkt att det är luften som stoppar upp fjäderns fall. Vid detta tillfälle blev barnen medvetna om att runt omkring oss finns något som heter luft men det syns inte. När vi läste vidare kom vi till frågan ”men hur blir det blåst”? Barnen förklarade, främst en liten professor som Ann-Sofie hade i sin grupp att det beror på att det är vinden som gör att det blåser. Vi läste vidare och berörde begreppen att solen värmer marken och havet, att varm luft är lättare än kall luft och tar mer plats och puttar undan den varma luften, alltså varm och kall luft cirkulerar vilket gör att det blir vind, alltså blåst. Som avslutning på sagan berörde vi vindkraftverken som utnyttjar vinden tillenergi, detta kunde ”Ann-Sofies lilla professor” förklara för de andra barnen. Innan genomfört experiment fick barnen frågan om de tror att luft väger något, alla svarade nej, den kan inte väga nått. För att påvisa att luft som finns runtomkring oss faktiskt väger något använde vi oss av två uppblåsta ballonger i samma storlek fastknutna på en blompinne i var ände. Anne- Li stack hål på en av ballongerna och vips upptäckte barnen att den uppblåsta ballongen lutade neråt och den tomma ballongen åkte upp. Det blev som en våg. Genomförandet för att belysa varm luft att den stiger, gjordes med hjälp av att Ann-Sofie tände ett ljus och barnen fick känna med handen bredvid ljuset, frågan som ställdes: är det varmt? Nej, blev svaret, nu fick de lägga handen ovanför ljuset, är det varmt? Ja, sa alla barnen, varför är det så, blev motfrågan av oss? Barnen svarade: därför att den varma luften åker upp? Nu fick alla barnen ställa sig på golvet och ta av sig strumporna, Anne-Li öppnade dörren och frågade var blir ni kalla först. Vissa av barnen sa på armarna, men Anne-Li stängde dörren, och öppnade efter ett par minuter. Känn igen och då sa i princip alla barn att de fryser om fötterna. Varför tror ni att ni fryser först om fötterna? Efter fundering och lite hjälp på traven svarade de att den kalla luften är tung och hamnar på golvet.
Nästa experiment som vi hade var att slutligen tydligt påvisa att kall och varm luft cirkulerar genomförde vi med hjälp av en fjäder i en sytråd. Barnen fick frågan: åt vilket håll tror ni fjädern blåser åt? Olika svar och sedan provade vi. Dörren öppnas och Ann-Sofie håller fjädern långt ner och den blåser in tillsammans med den kalla luften. Nu håller Ann-Sofie fjädern i mitten av dörren hur tror ni fjädern kommer att blåsa nu? Barnen trodde att fjädern blåser ut. Vi provar och upptäcker att fjädern står i princip still, hur kommer det sig? Med andra ord sker ingen större cirkulation i mitten av ett rum. Nu provar vi att hålla fjädern högt upp vid dörren, vad händer? Barnen tror att fjädern blåser ut, men varför hade de ingen teori om. Vi provar och visst är det så att fjädern blåser ut. Varför den blåser ut förklarade jag med att den kalla luften som har kommit in har värmts upp och då blivit lättare och puttats undan av den kalla luften och stigit uppåt och när dörren öppnas sker en cirkulation kall luft kommer in, fjädern blåser in i rummet, och varm luft blåser ut ur rummet, fjädern blåser ut genom dörren tillsammans med den varma luften, på detta vis uppstår blåsten/vinden ute.

Utvärdering:
Samtal runt cartoon med de olika påståenden läses upp och barnen fick sedan fundera på vilket svar som är korrekt. Det visade sig att alla barnen kom ihåg att varm luft stiger och kall luft kommer in under.
Direkt efter lärandesituationen fick barnen skapa en egen vindsnurra som de sedan lekte med. Genom att blåsa på den och springa, upptäcktes att pappersbladen började snurra och konkret visade att luften flyttar på sig.


Skolperspektiv:
Det var sju barn i varje grupp. Efter sagostunden med ovanstående saga valde vi att ha klassen i en halvcirkel framför tavlan och vi började med att skriva ”Väger luft någonting?” Det märktes att barnen tyckte frågan var konstig, de fnissade och viskade till varandra. Barnen fick sedan räcka upp handen om de trodde att luft vägde något. Trots att det nämndes på flera ställen i sagan att luften väger ganska mycket trodde de flesta att luft INTE vägde något. Vi utförde experimentet med ballongerna (se ovan) och barnen fick insikt att luften väger något eftersom det blev som våg, den fyllda ballongen blev tyngre alltså måste luften faktiskt väga något. Vi skrev upp detta på tavlan: Luften väger någonting. Barnen fick läsa i korus denna text. Vi gjorde sedan på samma sätt med ljusexperimentet, strumpexperimentet samt fjäderexperimentet. Vi skrev sedan fortlöpande upp de begrepp som användes i undervisningen på tavlan. Eftersom vi ville förtydliga begreppen för barnen.

Utvärdering:
Den stora skillnaden i undervisningssituationen var själva utvärderingen eftersom barnen direkt efter lektionen fick rita ett öppet fönster och rita hur luften rör sig i rummet.
Vår tolkning av barnens teckningar är att alla förstod att varm luft stiger och kall luft sjunker. Alla barn förstod att det på något vis skedde en rörelse i luften men alla ritade inte att den varma luften kom upp till taket. Förstod de inte det hela sambandet? Eller kunde det vara en tidsaspekt att de ville bli färdiga med sina teckningar eftersom det snart var rast?
Ungefär en vecka efter lektionen fick barnen återigen rita ett fönster som det första tillfället detta för att få dem att reflektera över begreppen varm och kall luft.
Direkt efter denna stund samtalade vi med barnen två och två om cartoonen för att eventuellt skapa ett lärandetillfälle elev- elev. Alla pekade på rätt pratbubbla och de flesta undrade om vi skulle göra fler fjäderexperiment.
En progression kan vara att utveckla vindsnurran till att utföra ett arbete likt ett vindkraft verk. Denna aktivitet kan hjälpa eleverna att se mönster vind/blåst, blir energi med hjälp av vindkraftverk. Genom att flytta pappersbladen till änden av blompinnen och fästa ett snöre med ett gem kan snurran utföra ett arbete. ( tips från besöket från Balthazar)

Skrivet av Anne-Li och Ann-Sofie

Utvärdering av experiment

En vecka efter genomförda experiment på förskola och skola var jag på återbesök för att göra en utvärdering. Utgångspunkten var intervjuerna som skedde på förskola och skola och därefter skapades en Concept cartoon med olika påståenden utifrån barn och elevers svar.

Förskolan
Jag valde att genomföra experimentet på min fältstudieförskola även då det genomförts i min studiekamrats förskolegrupp. Vid tillfället var tre barn med. Vid återbesöket var de tre barnen med som deltagit i experimentet. Jag inledde ej med vår Concept Cartoon utan samtalade med barnen om vad vi gjort vid mitt förra besök. Barnen mindes tydligt att vi öppnade fönstret och att de då blev kalla om fötterna. De kom även ihåg att värmen från ljuset steg uppåt och ej åt sidorna. Det som vi samtalade mest om var då vi öppnade dörren och fjädern blåste iväg, upp, ner och in. Barnen fick därefter rita vad de mindes och de ritade då bland annat dörren och fjädern, fönstret och ljuset. Barnen tog fasta på de konkreta saker vi gjort och kopplade ej luften till varm och kall luft som byter plats. Fjäderns rörelse vid dörren kopplades till vind men de reflekterade ej direkt över att den flög in nere vid dörren och ut i överkant av dörren. De har däremot förhoppningsvis erövrat en liten förförståelse till vidare experiment och möten med luft inom förskola och skola.

Mira,4år:Jag har målat moln, och vind för annars kan ju inte fjädern blåsa.

Skolan
Vid återbesöket på skolan använde jag inledningsvis vår Concept cartoon och samtalade med eleverna om vad vi gjort vid experimenttillfället. Alla elever konstaterade direkt att påståendet Det blåser för att varm luft stiger och kall luft kommer in under var det rätta. Vi samtalade sedan om vilka experiment vi utfört och vad de visat. Eleverna kom tydligt ihåg att den kalla luften kom in vid golvet då vi öppnat fönstret och dörren. De mindes även att den varma luften försvann ut genom dörrens övre öppning. Då jag frågade varför det var på detta viset samtalade eleverna en lång stund och kom med olika tankar om fenomenet. En elev kom då på att den varma luften var lättare och det var därför den steg uppåt. Jag bad eleverna rita vad vi gjort och alla tog fasta på dörren och fjäderns rörelse i under- och överkant av dörren. En pojke lade sedan till en mängd prickar och konstaterade att det var ju luftmolekylerna. Jag hade vid experimenttillfället visat på Kristers (se tidigare inlägg om handledning) förklaring om luftballongen där det blir färre molekyler inne i ballongen då de varma luftmolekylerna tar större plats och detta gör att luftballongen stiger då den varma luften är lättare än den kalla luften omkring ballongen. Jag hade dock ej denna förklaring som ett mål med tillfället utan bara att ge eleverna en vidare dimension. Det var intressant att höra att eleverna mindes luftmolekylerna även om de ej kopplad det till varma och kalla molekyler. Men eleverna är en erfarenhet rikare som kan vara en bra att ta fram vid vidare arbete i naturkunskap.

Max, 10 år har ritat luften och fjäderns rörelse vid den öppna dörren och han har ritat en mängd luftmolekyler.

tisdag 21 april 2009

Teknik

Teknik på förskolan:
Olika områden som jag har observerat som berör teknik på förskolan är bland annat; bygg rummet där barnen har tillgång till brädor, spik, hammare, skruvmejslar och skruvar. Barn bygger fritt och därefter får de måla, limma och eventuellt sätta på segel eller flaggor.
Klippa, klistra och pyssla gör barnen mycket, oftast är det spontant och inte styrda aktiviteter. Problemet med för mycket fria aktiviteter är att de barn som är intresserade av teknik får mycket stimulans och de barn som inte är intresserade av teknik slinker emellan och kan i princip gå förskoletiden ut, utan att utveckla sin förmåga inom tekniken. Men den observation som jag har valt att fokusera mig på är;
En pojke som är fyra år möter mig i dörren, tar min hand för att visa sin rymdraket som han har byggt själv cirka 1,20 m som en kvadrat, det krävdes en stol för att kunna komma i! Han ville att jag skulle följa med ut i rymden och jag kröp ner i raketen. Pojken var noga att jag satte på mig säkerhetsbältet, pojken tog ratten och sedan for vi i väg. Denna pojke leker mycket Starwars.
Denna observation med teknikglasögonen på visar att i denna lek finns det flera situationer där det går att belysa teknikens betydelse. Först att genom byggmaterial som barnen kan konstruera kojor, raketer och slott med i ett speciellt mönster för att brädorna skall låsa varandra. Detta klarar denna fyra- åring av att bygga själv, träning ger färdighet, det beror på att förskollärarna uppmuntrar barnen till kreativitet och teknik, förskollärarna låter barnen prova att bygga olika konstruktioner för att sedan själva erfara hur brädorna låser varandra. Enligt Sjöberg (2000) är målet i teknik att få förmågan att lösa olika problem. (Sjöberg 2000)
Barnen behöver inte plocka isär sitt bygge efter dagens slut, utan det får stå kvar tills barnen själva river det för att sedan återigen bygga upp ett nytt. Det som även är bra är att det finns stor plats i rummet så flera slott, kojor och raketer får plats men även mycket material så att flera barn har tillgång för att bygga. Det jag även observerade under leken var att pojken var noga med att säkerhetsbältet skulle sättas fast, även detta är teknik, vilket tyvärr inte jag och pojken talade om. Enligt föreläsningen av Anna-Stina Ahlrik[1] är det viktigt att lära de mindre barnen att känna igen begreppen inom teknik vilket kan bidra till att barnen när de börjar skolan har lättare att tillgodogöra sig kunskaper inom teknik. Efter föreläsningen reflekterar jag över är att varken jag själv eller förskollärarna använder sig av termen teknik, varken när barnen bygger, vilket är teknik på hög nivå eller som när jag får på mig säkerhetsbältet och pojken startar raketen vilket också kräver teknik. Å andra sidan kan för mycket pedagogiska kommentarer hämma barnens lek, men det är viktigt att läraren är medveten om att det är teknik och medvetet lyfter in begreppet i barnets erfarenhetsvärld, med fingertoppskänsla. Enligt läroplanen för förskolan Lpfö-98 ”skall förskolan sträva efter att varje barn utvecklar sin förmåga att bygga, skapa och konstruera med hjälp av olika material och tekniker”. (s.9 Lpfö-98 Fritzes skolverket 2000)
Jag kan se en progression som förskollärarna skulle kunna utnyttja här eftersom det är viktigt att förskollärare är flexibla och lyhörda för vad barnen är intresserade av här och nu, i detta fall skulle de kunna arbeta med tema rymden. Vilket även skulle ge barnen som Sjöberg (2000) beskriver en möjlighet att förstå världen vilket är naturvetenskapens mål. Även här ges barnen möjlighet till att då knyta begreppen till sin erfarenhetsvärld. Vilket de har användning av i skolan där de kommer att arbeta med rymden. Detta beskrivs i nästkommande del; teknik i skolan med arbete om rymden.

Teknik i skolan

Den teknik som jag har observerat i skolan är bland annat;
Eleverna bygger med lego- mekano under matematiklektionerna. Där får eleverna möjlighet att följa ritningar. En pojke med matematik svårigheter, byggde en symaskin av legot. Uppgiften var inte att bygga en symaskin utan något som fanns på ritningarna i mekanot, men läraren hanterade detta pedagogiskt och tittade noga på bygget och frågade; ”det brukar vara en pedal på en symaskin, hur kan du bygga till den? Pojken bygger till den med en egen påhittad konstruktion och lärarens kommentar är; Detta har du byggt bra!” Enligt kursplanen inom teknik är ett mål att sträva mot att eleverna utvecklar sitt intresse för teknik och sin förmåga samt sitt omdöme vad det gäller tekniska frågor. (Skolverket 2000)
Ytterligare observation är att eleverna har tillgång och använder sig av informationsteknik som verktyg för inhämtning av kunskap, det jag observerade var när de sökte fakta om djur och vid ett senare tillfälle även om rymden och olika planeter. Enligt Läroplanen för det obligatoriska skolväsendet Lpo-94 är ett mål att uppnå, detta att kunna använda informationsteknik som verktyg för kunskapssökande och lärande. (S. 10. Fritzes Skolverket 2000) Tekniken som jag har valt att fokusera mig på i skolan är rymden eftersom de arbetar temainriktat inom detta område. Eleverna får inhämta fakta med hjälp av informationsteknik, de skriver fakta texter, konstruerar planeters placering på ett enormt stort papper som är sammanfogade. Där har barnen ritat och målat ut först solen och därefter de olika planeternas placering från solen och utåt i universum och vår vintergata. De har klippt, klistrat och fått till en väldigt genomtänkt samarbetsövning i och med en gemensam framställning av universum. Faktatexterna har skrivits i par om de olika planeterna. Men det är inte enbart fakta om planeterna som är viktig utan det är även viktigt att få kunskap om hur tekniken har utvecklats till att kunna förflytta rymdraketer ut ur atmosfären utan att de brinner upp. Hur kan individer vistas allt längre perioder ute i rymden? Tekniken har utvecklat möjligheten och utarbetat tekniker för att framställa mat som fungerar i en tyngdlös värld, toalettbesök och hur sover astronauter? Enligt Anna-Stina Ahlrik[2] är det viktigt att läraren har ett tydligt mål med sin undervisning dels för att barnen skall få en helhet, läraren kan använda sig av Bloms taxonomi för att tydliggöra för sig själv om undervisningen hjälper eleverna att få en helhetsbild. Ett av kursplansmålen inom teknik som eleverna skall ha uppnått i slutet av det femte skolåret är bland annat att kunna redogöra för teknikens betydelse för natur, samhälle och individen. I läroplanen för det obligatoriska skolväsendet Lpo-94 beskrivs att elever skall förstå grundläggande begrepp och sammanhang inom naturvetenskapen och de tekniska kunskapsområdena. (Skolverket 2000)
Material som barnen har för att konstruera egna rymdraketer samt att gemensamt göra en rymdstation är; petflaskor, hushållsrullar, kartonger. Eleverna har tillgång till olika färger, klister, saxar, papper i olika färger, silkespapper, piprensare och glitter.
Progression av elevernas lärande kan vara att redovisa om den planet som de i par har sökt fakta om, men även att eleverna får möjlighet att presentera sin kunskap gemensamt inför år 1 och år 2. Enligt Lpo94 är ett mål att uppnå i grundskolan att kunna uttrycka tankar i tal och skrift, vilket en tidig övning för eleverna kan underlätta för eleverna i framtiden. (Skolverket 2000)





[1] Anna-Stina Ahlrik. Föreläsning ”Teknik i tidiga åldrar” 10/2 2009
[2] Anna-Stina Ahlrik. Föreläsning ”Kriteriefrågor och betygskriterier” 3/3 2009

måndag 20 april 2009

Ämnesteori

För att kunna koppla vind till energi är det viktigt att veta vad luft är, hur vind uppstår. Vi har i följande inlägg valt att först ta upp korta fakta kring luft och lufttryck, kopplat det till vind och sedan knutit an det till vårt område energi. Vi har även valt att ta med ett historiskt perspektiv kring vad man tidigare trodde att luft och vind var och hur människan förr i tiden använde sig av vinden som en energikälla.

Historiskt om luft och vind
Eckerman & Grähs (1991) beskriver att människor förr i tiden hade olika teorier som tillexempel att vädret är syster till luften och vinden var luftens broder. De gamla grekiska sjömännen använde sig av gudarnas signaler som egentligen är naturens signaler, när fikonbladen var stora som kråkfötter då först fick sjömännen ge sig ut på havet om våren, eller när bönderna hörde tranans rop då först fick de börja odla. Eckerman & Grähs (1991) berättar att människor förr i tiden även trodde att det var änglarna som skapade vinden när vingarna slogs ihop. Men de gamla grekernas tro på gudarna var stark och påverkade även att de trodde på att vinden började när vindguden Ailos släppte ut luft ur sin grotta. Grekiska vetenskapsmän började forska om luften och atmosfären cirka 500 år före Kristus och fann att luften innehöll vattenånga och skapade regnmoln och att vinden inte var en mystisk makt. Eckerman & Grähs (1991) berättar fortsättningsvis att vetenskapsmännen upptäckte att vinden är luft som kommer i rörelse när den värms upp och kyls ner, fann även att luften blev kallare desto närmare atmosfären man kom. Aristoteles beskriver Eckerman & Grähs (1991) var inte intresserad av luften egentligen men lyckades ändå hindra vetenskapsmännens teorier angående luften att utvecklas i rätt riktning. Aristoteles påstående om luften var helt fel men påstod ändå att vetenskapsmännens teorier om luften och atmosfären var missvisande och eftersom tron på gudarnas makt hos ”vanligt” folk var stark var det inte svårt för Aristoteles att kväsa dessa teorier och de gamla grekerna fortsatte att tro att gudarna påverkade vädret, vindarna och luften. Eckerman & Grähs (1991) berättar att det dröjde ända till 1600-talet och Italienaren Galileo Galilei lyckades åstadkom en förändring av Aristoteles idéer. Galileo kom till insikt att något hindrar saker att falla handlöst och upptäckte att det är luften som stoppar fallet. Exempelvis en fjäder faller långsammare än en lika lätt sten pågrund av att luften stoppar upp farten för fjädern. Finns det ingen luft faller allt lika snabbt, exempelvis i vakuum. Galileo åskådliggjorde även att luft faktiskt väger något. (Eckerman & Grähs 1991)

Luft
Vad är då luft? Luft är den benämning på den blandning av gaser som utgör jordens atmosfär och luft består till cirka 20% syre och 80 % kväve. I en liter luft finns det ungefär 8 dl kväve och 2 dl syre. Varje minut behöver människan10 liter frisk luft. I Eckerman & Grähs (1991) kan man läsa att luft är tungt. I ett rum som är fem meter långt och fem meter brett väger luften ungefär 80 kg. Lyften trycker på från alla håll. När man i dagligt tal menar att ”luften blir tunnare ju högre upp man befinner sig” beror på att lufttrycket ändras. Trycket utgörs av atmosfären och det minskar genom att jordens dragningskraft minskar på gasmassan i och med att höjden ökar. När höjden blir högre får den sammansatta gasen som atmosfären utgörs av, det vill säga luften, mindre densitet och blir ”tunnare”. Enkelt uttryckt kan man säga att luft består av molekyler och ju närmare jorden dessa molekyler är desto trängre på grund av dragningskraften och för att det inte finns lika många molekyler uppifrån som trycker nedåt. Barometern är det instrument som visar hur högt eller lågt lufttrycket är och därigenom även talar om när det blir skiftningar i vädret.

Enligt Andersson (2008) är luft en viktig materiell företeelse, som redan i tidiga år kan studeras med hjälp av experiment. Andersson (2008) belyser att dagens elever ofta ser luft som något som bara kopplas till andning och liv. De ser ej luften som en gas utan betraktar dessa som två separata företeelser. Författaren menar att kunskap om att luft alls existerar och var den finns är ett steg mot att få begrepp om naturvetenskapen. Luft syns inte och kan därför uppfattas som att den bara existerar när den är i rörelse. Luft uppfattas ofta av elever som ”en sak, en enda massa”. Därför är det viktigt att uppmärksamma stillastående luft. (se exempel på s.132). Ett viktigt steg i att förstå gasbegreppet är att kunna avgränsa en viss mängd luft som ett första steg att studera dess egenskaper kan vara dra in luft i en spruta eller fylla en plastpåse med luft. Intressant att synliggöra att luft går att pressa ihop, att den väger samt utvidgar vid uppvärmning. Andersson (2008) skriver att luften är något som man inte lägger märke till förutom när det blåser. Det gäller att förstå att luft trots sin osynlighet och luktlöshet faktiskt tar plats, har massa och tyngd och fördelar sig jämt i en volym. Det är bra om barn förstår att luft kan pressas ihop att luftmängden kan utvidga sig vid uppvärmning och dra sig samman id avkylning. Denna typ av kunskap är bra att ge barn i låga åldrar eftersom det ger en bra grund till begreppsuppfattning. Atmosfärkunskap och vad luft består av menar Andersson kan ges i årskurs 6-9. Att väder bildas i troposfären 0-10 km upp är ett exempel på vilken kunskapsnivå dessa barn kan förstå.
Luft kan som allt annat värmas upp och kylas ned. Varm luft bildas när solen värmer land eller hav. Den varma luften är lättare och tar större plats än kall, detta för att molekylerna rör sig snabbare i varm luft och det får dem att ”vilja” ta mer plats och stiger uppåt för att komma undan trycket. När den varma luften stiger uppåt måste denna ersättas och då strömmar kall luft till, denna rörelse leder till blåst.

Vind
Luft märks först när den kommer i rörelse och den rör sig när luft värms upp från solens strålar och stiger. Utrymmet som skapas fylls på av kall luft och det skapas en typ av cirkulation som vi känner igen som vind. När varma och kalla vindar stöter ihop lyfter vinden i en kraftig virvel och då blir det storm. Alltså är vind flödet av luft i atmosfären. Vindar kan röra sig i alla riktningar - horisontellt, vertikalt och i virvlar. Vind uppstår av tryckskillnader i atmosfären. Luften rör sig från ställen med högt tryck mot ställen med lågt tryck. Och ju större skillnad det är i lufttrycket, desto kraftigare blir vinden.

Varför blåser det mindre på kvällen? Jo för att kall luft är tyngre än varm luft och eftersom solen inte värmer jordytan lika effektivt på eftermiddagen och kvällen blir jordytan kyligare. Luften över markytan kyls av och detta leder till att luften inte rör sig så mycket alltså blir det inte så mycket vind.(Eckerman & Grähs 1991)

Jacobsson och Lidman (1988) beskriver att atmosfären närmast jorden kallas troposfären och där återfinns 9/10 av all luft och beroende på detta även vädret. Luftens temperatur är en måttstock på hur kvickt luftens molekyler rör sig, desto snabbare rörelse på molekylerna desto högre temperatur. Författarna pekar på att vind är luft som är i rörelse och luften kan röra sig i alla riktningar. Vindriktningen är det håll varifrån vinden kommer. Vinden uppstår då det är skillnader i lufttrycket och för att jämna ut trycket strävar luften efter att förflytta sig från ett område med högt lufttryck till ett område med lågt lufttryck. Skillnader i lufttryck uppstår genom att jordytan värms upp ojämnt. Vinden påverkas dock av markytan som agerar uppbromsande på luftdraget och desto ojämnare mark desto mer hämmas vinden. Jordens storskaliga vindsystem ingår i den allmänna cirkulationen och dess drivkraft är solenergi. Om denna cirkulation ej skedde skulle luften vid ekvatorn bli allt varmare och polarområdenas luft bli allt kallare. Vinden har differentierande benämningar utifrån sin styrka. Vindhastigheten har beteckningen meter per sekund. Vid 0 m/s är beteckningen lugnt till lands och stiltje till havs och i motsvarande ände då det blåser 33 m/s är beteckningen orkan både till land och sjöss belyser Jacobsson och Lidman (1988).



Vind till energi

Historik - Från väderkvarnar till vindkraftsverk
Att utnyttja vinden för att utföra arbete är en gammal konst som människan sysslat med länge. Man använde vindenergin för att förflytta sig lättare längs kuster och i floder genom hjälpsegel för framdrivning av enkla båtar. När segelfartyg med avancerade segelutrustning utvecklades blev det möjligt att på kort tid färdas långa sträckor över världshaven för utforskning av okända kontinenter. Detta var en av de första energikällor som människan tog till vara för att driva till exempel segelfartyg och väderkvarnar. Så länge sen som för tre tusen lär det ha funnits väderkvarnar i Japan och Kina. Det var under 1200-talet som väderkvarnen kom till Europa och inledde sitt segertåg. Man använde väderkvarnarna bland annat till att mala säd, till vattenpumpning för att torrlägga mark för jordbruk, för att driva sågverk och vid papperstillverkning. Fram till slutet på 1800-talet ansågs vinden vara den viktigaste energikällan och enligt teknikhistorikerna kan det under 1800-talet ha funnits så mycket som en halv miljon väderkvarnar i hela Europa och ungefär lika många i Kina.
Eftersom att vindkraften inte kunde erbjuda en kontinuerlig drivkraft så fick den ingen stor betydelse som drivkraft inom industrin. Istället utnyttjades vattenkraft från strömmande vattendrag. Även väderkvarnen upphörde som energikälla i och med ångmaskinens stora genombrott som kraftkälla i början av 1800-talet. Men i många länder, kanske speciellt i Amerika, ingick på tidigt 1900-tal, ofta ett mindre vindkraftverk på lantbruksgårdar som genom direkt mekanisk energiöverföring, drev gårdens vattenpump till en djupborrad vattenbrunn, när det inte fanns tillgång till strömmande vattendrag.

(Wizelius, 2007)

År 1887-1888 byggdes världens första vindkraftverk som producerade el-energi av Charles F. Brusch. Det användes för att ladda batterier och producerade elenergi under 20 år. Det är dock först från 1970-talet och framåt som vindkraftverk fått någon betydelse för storskalig elproduktion som ett komplement till andra energikällor som vattenkraft-, kolkraft-, oljekraft- och kärnkraftverk som ett led i att främst minska användningen av fossila bränslen. Utvecklingen av vindkraftverken har gått mycket snabbt, sedan mitten av 80-talet har vidkraftverken fördubblats i storlek ungefär vart fjärde år. De största verk om är i drift i Sverige idag har 108 m högt torn, 100 m rotordiameter, 3 MW effekt och producerar ca 8000 MWh el per år. Vindkraftverk producerar energi när det blåser mellan ca 4-25 m/s. Man brukar räkna med att det blåser tillräckligt för att ett vindkraftverk ska producera el drygt 6000 av årets 8760 timmar, alltså ca 80 procent av tiden. I ett gott vindläge på land ger ett modernt vindkraftverk om 1 MW drygt 2 000 MWh per år, vilket motsvarar årsförbrukningen i ca 100 eluppvärmda villor. I slutet av 2008 fanns ca 1100 vindkraftverk i Sverige som producerade ca 1984 GWh under 2008.

Sverige har relativt lite vindkraft om man jämför med de stora vindkraftsländerna. I Tyskland finns över 23000 maskiner som ger drygt 38 TWh och Danmark får ca 20% av all sin el från vindkraft. Det beror dock inte på att Sverige har sämre förutsättningar för vindkraft, tvärtom finns här långa kuster och blåsiga fjäll. Problemet har snarare varit den politiska viljan och de villkor som gäller för vindkraft i Sverige. En bedömning är att vi i Sverige kan få upp till 30 TWh av vår el från vindkraft. Det mål som regeringen nu siktar emot är att vi ska ha 30 TWh vindkraft i Sverige år 2020.

(Wizelius, 2007)

Så funkar ett vindkraftverk

Så vind är alltså luft som rör sig och luft väger drygt ett kilo per kubikmeter. Det innebär att det är åtskilliga ton som rör sig ovanför våra huvuden när det blåser. Eftersom att solen är den betydande faktorn till varför det blåser gör det vinden till en ständigt förnybar energikälla så länge solen finns kvar och lyser på jorden. Vinden innehåller rörelseenergi och vindkraftverk fångar upp energin i vinden och omvandlar den till elektrisk kraft eller mekaniskt arbete i form av väderkvarnar eller vattenpumpar. I vindkraftverk får vinden vindkraftverkets rotor att snurra samtidigt som vindens hastighet bromsas upp och en del av vindens rörelseenergi fångas upp. Rotorn driver en elektrisk generator som producerar elektrisk kraft.

(Wizelius, 2007)

Viktigt att det blåser bra

Det är givetvis viktigt att placera vindkraftverk där det blåser mycket och vindkraftverk är i normalt i gång och producerar el vid vindhastigheter mellan 4 och 25 meter per sekund. Vid svagare och starkare vind stoppas verket. Den maximala effekten, som kallas märkeffekten på verket, uppnås vanligtvis vid vindstyrkor på 12-14 meter per sekund. Vid högre vindhastigheten låter man bladen släppa förbi en del av vinden för att anpassa vindens kraft till maxeffekten på verkets generator. Vi optimala förutsättningar kan vindkraftverk producera el under mer än 98 procent av årets timmar.

(Wizelius, 2007)

Varför NoT?

Harlen (2007) menar att barn ofta har bestämda uppfattningar om hur och varför saker beter sig som de gör. Dessa uppfattningar är begripliga och rimliga för de unga. Harlen (2007) diskuterar i sin bok att vi måste hjälpa barnen att förstå sin omvärld. Vad skulle hända undrar Harlen (2007) om vi inte skulle undervisa vetenskapliga begrepp för små barn?
Erfarenheter har visat att barn som lämnas att utveckla sina begrepp på egen hand inte alltid når fram till bra vetenskapliga förklaringar. I den senare undervisningen blir det svårt för dessa barn att få bort de invanda tankemönstren och med åren blir det bara svårare och svårare att ändra detta.
Barns minne är inte som ett papper där man kan sudda bort gamla tankebanor och begrepp, det är mycket viktigt att kommunicera och lyssna på barnen och det är viktigt att de bör använda de förändrade begreppen för at lösa problem och tillämpa dem på nya sätt
Dimenäs & Strän(1996) skriver att människan är utrustad med en nyfikenhet och vetgirighet, när vi hamnar i en situation som vi inte förstår störs jämvikten och vi försöker återställa denna jämvikt genom våra egna tankar.
Enligt konstruktivismen har vi inte bilder eller begrepp lagrade i hjärnan utan strukturer som aktivt samverkar och påverkas samtidigt som de med agerar med människans tänkande









Referenser

Andersson,B. (2008). Att förstå skolans naturvetenskap. Forskningsresultat och nya idéer.

Andersson, B. (2008). Grundskolans naturvetenskap. Helhetssyn,innehåll och progression.

Dimenäs,J. & Sträng Haraldsson M. (1996). Lund: Studentlitteratur.

Eckerman.P & Gunna Grähs. (1991). Solkatt, vindstrut och vattenhjul. Stockholm: Bonnier förlag

Harlen, W. (1996). Våga språnget! Om att undervisa barn i naturvetenskapliga ämnen. Stockholm:Liber AB

Jacobsson, C. & Lidman, M. (1988). Jord, berg, luft och vatten. Sveriges utbildningsradio.

http://ne.se.persefone.his.se/l%C3%A5ng/flygning/171886/17188600

http://ne.se.persefone.his.se/l%C3%A5ng/vindenergi

http://www.energimyndigheten.se/sv/Om-oss/Var-verksamhet/Framjande-av-vindkraft1/Sa-fungerar-Vindkraften/

http://www.energimyndigheten.se/sv/Energifakta/Energikallor/Vindkraft/

http://www.svenskvindkraft.org/index.php?option=com_content&task=view&id=16&Itemid=27

Wizelius, Tore (2002). Vindkraft i teori och praktik (svenska), Lund: Studentlitteratur.

måndag 6 april 2009

Upptäcksresan i teknikdjungeln

Upptäcktsresan i teknikdjungeln i skola och förskola.

När jag var liten satt jag ofta och tittade på Sven Lindblads upptäcktsresor från jordens alla hörn på teven. Storögt tittade jag på de häpnadsväckande djuren och växterna från de djupa ogenomträngliga djunglerna, jag minns att jag tänkte att jag skulle vilja göra samma sak när jag blev vuxen: att utforska och upptäcka nya världar, vilken lycka det skulle vara!
Jag har insett att man faktiskt kan upptäcka och utforska fantastiska saker här hemma också. Varje nytt barn/människa jag möter är en helt ny värld att försöka tolka och förstå. Kunskaper och erfarenheter som är nya för mig blir som en inre upptäcktsresa.

Jag har under några lärorika och intressanta dagar varit och tittat på tekniken inom skolan och förskolan.
Jag kommer att redogöra lite kort vilken teknik jag funnit på förskolan och skolan, efter det ska jag berätta lite mer ingående om två olika händelser som jag fick förmånen att ta del av när jag observerade barnens lek. Den första händelsen utspelade inomhus på förskolan och den andra beskrivna händelsen tog plats i skolskogen under en utedag. I den senare kommer jag även att beskriva ett undervisningstillfälle.

Exempel på teknik i förskolan/skolan:

Kilen: Dörrstoppare, sax

Friktion: Barnen tog av sig tofflorna en dag och åkte med hjälp av strumporna kana på de olika golven. Varför halkade man bättre på vissa golv?

Hävstångsprincipen: Gungbräda, smala Kalle kan faktiskt gunga med den mer stadiga Anna genom att flytta sig framåt eller bakåt på gungbrädan. Sax, hammare

Lutande plan: Rutschkana, naturliga backar när barnen ska försöka dra upp tunga leksaker, vissa backar är lättare att använda, varför?

Dessutom tycker jag mig se en massa teknik inte bara på skolorna utan överallt i min vardag: Jag ser den stadiga triangelkonstruktionen i gungställningarna (speciellt tydligt kan man se dem i den nya lekplatsen i Boulogneskogen i Skövde)
Jag öppnar kylskåpet och tänker: Här finns det en lagringsteknik minsann! När familjen åker till sommarstugan och jag packar kylväskan lägger jag kylklamparna HÖGST UPP (innan jag tog del av denna kurs måste jag erkänna att jag i min enfald packade kylklamparna längst NER) och så vidare och så vidare.

Varför är det nu viktigt att vara medveten om allt detta? Anna-Stina Ahlrik som är lärare på högskolan i Skövde talade på en föreläsning 10/2 2009 ”Teknik i tidiga åldrar” om vikten att lära de mindre barnen att känna igen begreppen inom teknik så att de senare i skolan lättare kan tillgodogöra sig kunskaper. Hon menade också att de små barnen ska få tillfälle att verkligen få reflektera i vardagen över hur tekniken kan hjälpa oss människor i olika situationer och vad som är teknik. Vidare pratade hon om enkla ”maskiner” som kan hjälpa oss att öka vår kraft.(några exempel har jag gett ovan) I samma föreläsning nämnde hon även att människan länge har utvecklat tekniken genom att hon har haft ett behov av att lagra, styra, omvandla, samt transportera i sin omvärld. Alltså, människan har använt teknik för att underlätta sin vardag/överlevnad men har samtidigt skapat andra behov och även problem. Vi ska dock inte diskutera värderingsaspekter med små barn eftersom de lätt får dåligt samvete menade Anna-Stina vidare.

Jag tänker att när vi vuxna blir medvetna om detta och ser tekniken runt oss och blir medvetna om den har vi större möjligheter att åka tryggt på ”upptäcktsresor i teknikdjungler” tillsammans med de små. Sjöberg (2000) skriver att naturvetenskapens mål är att förstå världen medan teknikens mål är lösa olika problem, den producerar produkter på ett handfast sätt så det är oftast lättare för barn att förstå teknik än naturvetenskap.

Observation nummer ett på förskolan:
Två pojkar lekte med var sin bil, de körde runt, runt med bilarna på golvet och efter en liten stund utvecklades leken till en tävling där båda ville få sin bil att snabbast ta sig från den ena väggen till den andra. De satta sig ner och skjutsade iväg bilarna fortast de kunde och försökte med ett enda skjuts nå den motsatta väggen. Detta sätt att tävla på var ganska ineffektivt eftersom bilarna ofta ”for iväg” både till vänster och höger istället för rakt fram. Den ena pojken kom efter en stund på att han hade varit på ett bowlingkalas där en farbror hade tagit fram ”en slags rutschkana” som barnen hade fått lägga sina bowlingklot i. Rutschkanan hade hjälpt barnen att skjuta iväg klotet och det hade även gått rakare. Pojkarna funderade på om de kunde gå ut och använda rutschkanan på innergården. Jag föreslog då att de kanske kunde försöka göra en egen ”rutschkana” i stället i rummet där vi befann oss. Det stod en bred plywood bräda mellan rummet och en lite skrubb. Brädan symboliserade en dörr eftersom barnen ibland vill vara ensamma i skrubben och stängde om sig med hjälp av brädan. Denna plywoodbit hämtades raskt av pojkarna och ställdes mot en hylla. Pojkarna fick sedan turas om att hålla brädan hela tiden eftersom de inte kom på något sätt att sätta fast den. Detta visade sig vara lyckosamt.
Bilarna släpptes från det lutande planet och beroende på hur brant backen blev kom bilarna olika långt. Brantare backe ledde till att bilen kom längre och körde snabbare. Jag kom att tänka på när vi varit på Baltazar under en dag. Jag och en kurskamrat lekte och tävlade en del med ett lutande plan och racerbilar: Två banor hade satts ihop och det fanns två likadana backar på banorna, en brant och en med svag lutning. På den ena banan började den branta backen direkt och avslutades med en svag lutning, den andra började med en svag lutning och avslutades med en brant. Den bilen som släpptes från banan med brant backe direkt fick alltid snabbaste tiden.
När pojkarna hade lekt en ganska lång stund med sin biltävling förväntade jag mig att de skulle ställa frågor om varför bilarna gick snabbare när det var brant lutning men det ställdes ingen sådan fråga.
Sjöberg(2000) menar att det kanske inte är nödvändigt att barnen ska tänka på att de använder sig av naturlagarna men att det är bra att ha en förståelse för dem. Genom pojkarnas växelverkande lärande upptäcktes ny förståelse eftersom de fick erfara att backens brant hade betydelse för hur snabbt bilarna åkte.

Observation nummer två:
På min fältstudieskola har de alltid utedagar på onsdagarna. De brukar ha lektioner om svenska djur, titta på djurspår, spillning, leta efter vårtecken, mäta temperaturen i vatten, utöva utematematik och så vidare.
Gemensamt för dessa utedagar är att efter utelektionen så får alltid barnen leka såkallat fritt.
Två flickor hade på den fria leken börjat bygga på en koja i skolskogen och efter en stund kom de släpande på en kraftig tallgren som de hittat. De skulle använda denna gren till kojan men behövde få den kortare. De försökte bryta av grenen mot knät men det hade bara åsamkat dem smärtor. De hade även försökt hoppa på den med fruktlöst resultat. Flickorna såg lite modlösa ut och jag tänkte med spänning se om de skulle ge upp eller hitta en lösning.
En pojke kom förbi och sa att på scouterna brukade de knäcka grenar till brasan genom att leta reda på två träd som växer nära varandra man kunde sedan peta in grenen mellan dessa träd och bryta av tjocka grenar ”lätt som en plätt”. Jag såg naturligtvis en teknikerfarenhet närma sig så jag anslöt mig till flickorna och frågade om jag fick vara med och försöka hitta två träd som växte nära varandra.
Efter en stund hittade vi två rönnträd som växte relativt tätt och barnen förde in grenen mellan trädstammarna och använde hävstångsprincipen för att försöka bryta av den.
Jag frågade vad som skulle hända om de försökte bryta av grenen och hålla långt in mot stammarna. Flickorna försökte och kunde inte åstadkomma det minsta lilla knak i grenen trots att de båda tog i och försökte knäcka den. Jag bad dem att försöka långt ut istället och denna gång kunde grenen brytas av med bara en flickas kraft. De frågade mig hur det kom sig, ” det är ju nästan som trolleri” tyckte den ena flickan häpet. Jag berättade att de använde sig av hävstångsprincipen: ju längre avstånd mellan kraften vi använder, till det som ska brytas av desstå mindre motstånd blir det. Samtidigt använder vi oss av en längre sträcka när vi utför själva brytandet. Jag nämnde begreppet hävstångsprincipen flera gånger i skolskogen och lät även flickorna säga det ett par gånger. Efter utedagen när vi befann oss i klassrummet frågade jag flickorna vad principen hette som vi hade använt oss av. De kom också ihåg vad principen går ut på och att ju mindre kraft man använder ju längre väg får man ta. (föreläsning an Anna-Stina Ahlrik Teknik och tidiga åldrar se ovan) De kom faktiskt ihåg begreppet men min erfarenhet av barn säger att det kan vara som bortblåst efter ett par veckor. Det finns i alla fall ett värde i detta även om de glömmer eftersom de kommer anamma begreppet lättare när de hör det den andra gången.

Spontant blev det en undervisningssituation av denna utedag som jag inte hade planerat. Anna-Stina Ahlrik menade på en föreläsning 3/3 2009 ”Kriteriefrågor och betygskriterier” Högskolan i Skövde att man alltid ska ha ett mål med det man gör. Denna undervisningssituation fick faktiskt en rätt skaplig måluppfyllelse ändå trots att jag grep tillfället i luften. Så här blev det:

Vad: (innehåll) kunskaper om hävstångsprinciper. Från Anna-Stinas ovanstående föreläsning fick vi ta del av kunskaper om Bloms Taxonomi där nivå ett betyder kännedom om enskilda fakta.

Hur: (metod) eget experiment, genom upplevelse av olika sätt att få tillämpa hävstångsprincipen. I Bloms taxonomi kan man på nivå 3 och 4 tillämpa kunskapen genom att tillexempel att lösa ett problem.

Varför: (syfte) Mål kort sikt få insikt om hur hävstångsprincipen fungerar, kunna begreppet hävstångsprincip.
Mål lång sikt: Enligt Skolverkets webbplats - kursplaner och betygskriterier för teknik ((Google den 6/4 2009) ska eleverna kunna göra vardagsteknik begriplig och synlig. Kunna använda enkla redskap och kunna redogöra för några välbekanta teknikområden.
I Lpo 94 kan man läsa att eleverna ska känna till grundläggande sammanhang och begrepp inom teknik.
I Bloms taxonomi nivå 5 och 6 ska barnen kunna kombinera kunskaper från nivå 1-4 för att skapa en ny helhet.



Referenser:

Sjöberg. S. (2000). Naturvetenskap som allmänbildning-en kritisk ämnesdidaktik. Lund: Studentlitteratur.

Utbildningsdepartementet. (1998). Läroplanen för det obligatoriska skolväsendet, förskoleklassen och fritishemmet .Lpo 94.Stockholm:Fritzes.