Utforskende undervisning på Naturfag 1

‘Erfaringsbasert læring’ heter en av pensumbøkene på videreutdanningskursene. Undervisning for dybdelæring og forståelse kan bygge på elevenes forkunnskaper, egne erfaringer og observasjoner. På skolen kan vi gi direkte opplevelse, utprøving og erfaring som start på tankeprosesser, elevenes egen begynnende forklaring og gryende forståelse. På naturfag 1-kurset i mars viste hovedforfatter, professor Stein Dankert Kolstø, hvordan slik undervisning kan være. Gjennom øvinger og observasjon får deltakerne først gjøre erfaringer med de fysiske fenomenene undervisningen omhandler. Ved hjelp av støttestrukturer og diskusjon, utformer elevene egne forslag til forklaring, og til videre utprøving. På kurset prøver deltakerne elevrollen, og diskuterer i tillegg nytteverdien og læringsutbyttet i undervisningen. 

Les mer Utforskende undervisning på Naturfag 1

Ingenting i biologien gir meining unntatt i lys av evolusjonsteorien.

Det kjende sitatet er frå T.Dobzhansky

Jordas utvikling, frå ei glødande eldkule 4.5 milliarder år tilbake, til den blå og innbydande planeten vi kjenner i dag, er ei innfløkt og spanande historie. Geolog og vitskapsformidlar Kikki Kleiven gjekk gjennom forteljinga om jorda i løpet av 2 inspirerende kurstimer. I løpet av den tida det har vore liv på jorda, har det vore 5 store masseutryddingar, korte periodar der store delar av det dåverande plante- og dyrelivet forsvann. Alle kjenner til utryddinga av dinosaurane og deira miljø for 65 millioner år siden, dette var den til no siste. Spørsmålet er om vi står midt oppe i den sjette utryddinga, biologane meiner at artane forsvinner raskere nå enn i dei tidlegare utryddingane. 

Terrariet er ei øving for klasserommet. Eleven lagar og forklarar kva som er beste tilpasning for mijløet som er etablert.

Les mer Ingenting i biologien gir meining unntatt i lys av evolusjonsteorien.

Vedlegg

Spekter og stråling på Naturfag 2



Det elektromagnetiske spekteret gir oss synlig lys når bølgelengdene er mellom 400 og 700 nanometer. Et enkelt håndholdt spektroskop spalter lyset, og viser oss hvilke deler av spekteret det inneholder. Lyspærerer vil typisk gi spesifikke bølgelengder, skarpt adskilt, med de tre grunnfargene. Dagslyset gir farger i hele fargespekteret som vi kjenner fra regnbuen, med myke overganger. Hvert grunnstoff har sitt elektromagnetiske avtrykk, det vil si at det avgir et kjent spekter når det brenner. Vanlig bordsalt gir en god demonstrasjon av fenomenet. Salt brenner med en gulhvit flamme. Vi kan definere dette med begrepet fargetemperatur, som angir hvilken temperatur angitt i grader Kelvin lyskilden har. en glødepære kan ha en fargetemperatur på 2000 K, solen har 5700 K. Å varme opp  ulike salter på en magnesiastav gir oss et tydelig inntrykk av stoffenes signatur. Vi kan sammenligne fargen vi ser med et spektrogram. Selv om flammen bare varer noen sekunder, er fargen tydelig og samsvarer med spektrogrammet. Her kan vi lese av bølgelengden. Ser vi på flammen i  et spektroskop, kan vi samtidig se skalaen og kartlegge stoffet vi har foran oss. Denne metoden egner seg bedre om vi har stoffet i gassform i et rør – vår varming på magnesiastav går for raskt. I sakte film kan vi likevel følge forsøket, for eksempel i neste naturfagtime. 

Et enkelt lite glassprisme viser tydelig at hvitt lys inneholder hele spekteret. Med litt øving, og en papplate med spalte i, kan vi spalte lysstrålen og få frem spekteret på en skjerm. På kurset fikk deltakerne anledning til å bryte en sjelden solstripe i Bergen.

Les mer Spekter og stråling på Naturfag 2

Vedlegg

Molekylærbiologi på Naturfag 2

Institutt for biovitenskap holder flere kursdager på naturfag 2. I november var 2 dager satt av til molekylærbiologi og bioteknologi. Gjennom foredrag og labøvinger fikk deltakerne innblikk i et fagfelt som blir viktig fremover, ikke minst for elevene våre.
Foredragene kort oppsummert:

Randi Hovland, neste generasjons sekvenseringteknologi i human genetikk

Genetisk undersøkelse ved mistanke om arvelig sykdom er regulert i bioteknologiloven. Pasienter og pårørende får genetsik veiledning. Analyse for gravide, eller diagnostikk ved sykdom. Det er strenge regler for å undersøke friske mennesker for å kartlegge mulig fermtidig sykdom.

Les mer Molekylærbiologi på Naturfag 2

Kjemiøving under lupen på Naturfag 1

 

Kjemiøvingen er spennende, engasjerende og lærerrike. Forsøk kan gjennomføres i mikroformat, slik at elevene kommer enda tettere på kjemien. I en elektrolyse som er åpent utført i en liten petriskål vil du se gassen bruse og – nesten – se ionene feste seg til elektrodene. Med indikator oppløst i en vanndråpe kan du se sure og basiske løsninger bre seg fra hver sin side til de treffer hverandre på midten.

Les mer Kjemiøving under lupen på Naturfag 1

Et naturfag for fremtiden

Menneskerettigheter og klima har en tydelig sammenheng. Raftosenteret i Bergen arbeider derfor også med klimaspørsmål, og hvordan temperaturøkningen påvirker regioner, nasjoner og enkeltmennesker. Flere av Raftoprisvinnerne har fått prisen for sitt miljøengasjement. Senteret har utviklet et skoleprogram, ‘Fremtidspiloten’, der elevene møter problemstillingene fra forskjellige vinklinger; kunnskapsinnhenting, rollespill, kreative verksteder. Det pedagogiske utgangspunktet er hentet fra Niki Harrés ‘Psychology for a better world’. Hun bygger på tre grunnsetninger: Mennesker søker lykke, de tar etter hverandre, og menneskene ønsker å være gode. Undervisningsledere Julie Ane Borge forklarer hvordan Harrés tenkning er utviklet til en pedagogikk som gir både kunnskap og positiv handlingskompetanse. 

Les mer Et naturfag for fremtiden

Teknologi for framtida



Løsninger for en bærekraftig fremtid er ofte teknologiske.

Ny og bærekraftig energi er på kurset konkretisert til å være sol- og vindenergi. 

solc

Simona Petroncini arbeider med prosjektering av solcelleanlegg i Bergensområdet. Hun forklarte teknologien, og viste hvordan nye generasjoner av solceller blir. Tredje generasjon er tynn elastisk film. Det neste blir fleksible, nærmest organiske celler som kan formes i alle fasonger. Et husanlegg består av paneler, en inverter med vekselretter, og brukeranlegg. Hver type leveres med et beregnet mpp – maximum power point. Hvor dette ligger må man prøve seg frem til – gjennom å måle strøm og spenning i forhold med maksimal innstråling. Innstrålt effekt er teoretisk 1000 Watt per kvadratmeter, i praksis kan vi regne med 800 W. MPP blir da hva anlegget kan yte med klart solskinn. 

Selv om kursdagen ikke var den mest solrike, hadde deltakerne utbytte av en ekskursjon til solcelleanlegget på bygget ‘Basen’ på Marineholmen. Rieber eiendom har her satt opp et 400 m2 stort demonstrasjonsanlegg. Solcellene er montert forholdsvis flatt, i hoveretning øst-vest mot hverandre. Cellene leverer opptil – kW på gode soldager, men produserer også i overskyet vær, og store deler av året. Solcelleanlegget inngår i sertifsieringen av bygget, der både energibruk og andre miljøkrav er lagt inn. Det er tilsvarende anlegg på flere store bygg i Bergen: Sweco på Fantoft, Ulsmåg skole, ‘Visund’ på Haakonsvern og Sammen-bygget på Fantoft. Flere av anleggene kan følges på nettet, med strømmende og historiske data. 

Timene med solenergi ble avsluttet med en øving for klasserommet. Små solcellepaneler som leverer 2 volt spenning kan gi lys i en diode – og starte utforsking av elektrisitet, elektronikk, energi og stråling. elever kan enkelt måle strøm og spenning under ulike forhold, og med foskjellig oppkobling.Gir panelene bedre utbytte om de er parallell- eller seriekoblet? Er det vesentlig å rette dem direkte mot solen, og hvilken vinkel bør de ha? Elevene kan legge opp sine egne eksperimenter, og sammenholde sine funn med data over innstrålt effekt fra solen, strømmende data fra eksisterende anlegg og kontrollforsøk. Data fra Sweco-anlegget er tilgjengelig her: 

https://stromberg.solarlog-web.eu/sweco.html?c

Teknologibegrepet omfatter både den mekaniske verden og den digitale. En definisjon på teknologi er ‘redskaper mennesket lager for å nå sine mål’. I skolen skal vi både undersøke, forstå, beherske og skape teknologiske produkter. Enkle byggeøveler blir introdusert på kurset: bygg en meccanokran, en elektrisk bil med start og revers – eller det kunne vært en stabil motordrevet båt i en melkekartong, et papphus med styringssystemer. 

5893CD3A-1DB2-4A36-B29D-FBA80F4B5411

På kursets andre dag er datateknologi tema. Koding er på vei inn i skolen – vi regner med at fagfornyelsen vil gi både matematikk, samfunnsfag og naturfag ansvar for ulike sider ved programmering og datastyring. På kurset viste Andreas Hellesøy hvordan man kan begynne nekelt og bygge opp forståelse for hvordan blokkoding og algoritmebygging foregår på microbits, eller i programmeringsspråket scratch. Deltakerne endte ppmed å bygge sitt eget datastyrte vifteanlegg, en aktivitet der man må innom alle de grunnleggende operasjonene i programmeringen. 

Som solenergien er også vindenergi en del av en bærekraftig fremtid. Teknologien med offshore havvind er ny, men en stor satsing både i Norge og internasjonalt. Equinor driver den store Hywind-parken i skotsk farvann, og har planer om store nye felt. Anette Fagerhaug Stephansen fra Christian Michelsen Research fortalte fra forksningsfronten, og viste hvor langt denne teknologien er kommet. Forskerne måler vind i ulike høyder, og beregner mulig utbytte for en turbin – som ikke nødvendigvis yter mest om den står så høyt som mulig, der det blåser mest. Etter en gitt vindhastighet – for eksempel 15 m/s, flater effekten ut, mer vind gir ikke mer utbytte.  Hvilke vindhastigheter turbinen skal prosjekteres for avhenger dermed både av meteorologien på stedet, og de tekniske mulighetene. Å bygge et tårn enda 10 meter opp er svært krevende og kostbart – det kan være bedre å redusere høyden og optimalisere turbinen for drift med lavere vindhastighet. 

Vakeeffekt er et annet fenomen vindindustrien må ta hensyn til. En vindturbin skaper turbulens og endret vindmønster bak rotoren. I en park blir det derfor et studium hvordan turbinene skal plasseres i forhold til hverandre, til vindretning og med hvilken avstand. På kurset bygger deltakerne en bitteliten vindturbinpark, slik at utfordringene blir demonstrert. 20 små turbiner blir drevet rundt av vifter – kan vi koble og synkronisere dem slik at vi får lys i en diode eller lyspære? En engasjerende teknologioppgave for en skoleklasse, håper vi. 

 

Universitetet i Bergen har åpnet et senter for flytende havvind, BOW (Bergen Offshore Wind Centre). https://www.uib.no/en/bow

Mer informasjon også på vindportalen. Her finner du blant annet sider om vindfysikk, vindkrfat i Norge og offshore vind. 

http://www.vindportalen.no/

En del av pensumet på videreutdanningskurset omhandler teknologi og teknologiundervisning, som boken Teknologi og design i skolen, Dahlin, L. K., Svorkmo A. -G. & Voll, L. O. (2013).  Oslo: Cappelen Damm og teknologisidene på naturfag.no https://www.naturfag.no/tema/vis.html?tid=1994603

Foto og filmer på siden fra deltakere på denne og tidligere teknologisamlinger.

Marinbiologi, økologi, feltarbeid og planktonlab på Naturfag 2

Blogg naturfag 2september 2018

1  Dag Aksnes:
Forskning viser at fisk følger lysintensiteten opp og ned i vannamassene gjennom døgnet. Det er også slik at fisk av samme slag er dypere nede i farvann med klarere vann, fisken følger lysintensiteten mer enn dybden.  En art som står på 50 meter i våre fjorder, kan være nede på 100 meter i Rødehavet. Fisken har det vi kan kalle lysatferd. Tilpasningen er slik at en fiskeart befinner seg i et mesopelagisk lag som har nok lys som er sterkt nok til at den kan finne bytte – men svakt nok til at den unngår å bli oppdaget av predatorer. Den har et anti-predasjonsvindu.

Les mer Marinbiologi, økologi, feltarbeid og planktonlab på Naturfag 2

Natur på Naturfag 1

Vil en isbit smelte helt likt i saltvann som i ferskvann? 

Etter en kort diskusjon er vi klare til å prøve; en farget isbit i et glass med saltvann, og en lik bit i et glass med ferskvann. Utviklingen i glassene er tydelig forskjellig, og gir grunnlag for observasjoner, forklaringer og diskusjon. Naturfag 1 er i gang. 

Vårt nære slektskap med sjimpansene.

Professor Øyvind Fiksen viser i sitt foredrag at vår evolusjonære slektskap med den andre primatene er parallelt: Fra en ‘urmor’ har de ulike utviklingslinjene gitt menneskearten langs èn linje, og sjimpanser langs en annen. For skoleelever kan vi illustrere den evolusjonære reisen som en biltur tilbak ei tid, for eksempel langs Rv7 fra Bergen til Geilo. Elevene kan starte; de stiller seg opp med en meters mellomrom. Hver meter er én generasjon, 25 år. 30 elever rekker 750 år tilbake, til middelalderen.

Les mer Natur på Naturfag 1