Naturfag i boks: Utforsknings-pakker for skoletimene

DSC00885

 

 

 

 

Skolelaboratoriet har satt sammen problemstillinger, materiell og metodikk for små forsøk på ungdomstrinnet og vg1. Øvelsene er knyttet til forskning ved UiB, og til bruken av fagene i samfunnet. Lærere som deltar på kurs om øvelsene, får med seg foredrag av forskerne, som også er med på å designe forsøkene. I tillegg kan de ta med seg materiell til forsøkene hjem ‘i boks’.

Fagfeltene spenner fra klimaforsning til teknologi og radioaktivitet.

Det første kurset samlet 30 deltakere, på institutt for biologi 29.september. Kursdagen ble innledet med et foredrag om spredningsøkologi, og om forskning ved Bio. Botaniker Siri Skoglund holdt forelseningnen, og veiledet også om utforsking av plantemateriale som var lagt frem for deltakerne. Hvilken strategi for spredning kan vi lese ut av nøtten, konglen, eplet, bæret? Plantenes evne til pollinering, og frøspredning, er også historien om matproduksjonen, biologisk mangfold og om økosystemene vi er avhengige av.

Neste forelesningen tok  utgangspunkt i forskning på væsker i petroleumsindutstrien, og viste sammenhengen til kursets forsøk; ‘hvor mye vann er det i en dråpe’. Kristine Spildo fra Kjemisk institutt viste tydelig hvordan hennes forskning omkring overflatespenning og viskositet kan forbindes med elevundersøkelsen av dråpetallet. Olje er lagret i kapillære hulrom i sandstein, slik at væskenes vedheng og flytegenskaper har stor betydning for utvinning, og injeksjon av for eksempel vann i reservoarene. Øvelsen med dråpetall er også arbeid med de grunnleggende ferdighetene. elvene møter måleenheter, usikkerhet og signifikans i undersøkelser, dokumentasjon, tabeller, regning og diagrammer.
Etter kursdagen kunnedeltakerne ta materiell for å gjennomføre forsøkene, med tilbake til skolen. Kurset går over to dager, med noen ukers mellomrom. Meningen er å gjøre erfaringer i klasserommet, og ha anledning til å snakke om praksisen på neste kursdag.

DSC00897

Det blir holdt flere parallelle kurs. De neste ukene blir det kurs både i Hardanger, i Bergen og i Haugesund.

 

Naturfaglige valgfag på Naturfag 1

Bygging av bro med tre-byggesett
Brobygging på videreutdanningen, vi bruker brokasser fra Statens vegvesen

Tre av vaglfagene på ungdomstrinnet vekselvirker godt med naturfaget. Forskning i praksis, teknologi i praksis og Natur, miljø og frifluftsliv har gjerne lærere med naturfagbakgrunn, og rekrutterer elever med interesse for realfagene. Hovedområdene forskerspiren og teknologi og design har også overlappende målsettinger med valgfagene.

I videreutdanningsrekken Naturfag 1 er det derfor naturlig å se på valgfagene, sammen  med teknologitemaet generelt. Kurssamlingen i september la opp til aktiviteter som belyser viktige sider ved naturfaget og valgfagene:

  • Undersøkelse og kunnskap om teknologi
  • Møter med teknologien omkring oss
  • Utvikling og laging av egne teknologiprodukter
  • Faglige mål og evaluering i valgfagene

Metodene på kurset er utviklet for å gi eksempler og utgangspunkt for utviklingsarbeid på skolene. De to kursdagene var bygget opp slik:

1 Kunnskap om teknologi

Rolf Korsrud fra BKK ga en oversikt over teknologien i et vannkraftverk:

  • dam
  • damluke
  • rørgater og overføringer
  • ventiler
  • turbiner og dyser
  • generator
  • transformator

der hvert element har sitt formål, og sitt funksjonelle design.  I teknologifaget er vi opptatt av tingenes konstruksjon og virkemåte, basert på fysikkens prinsipper. I skolen underviser vi til vanlig kraftverket som system – vann fra magasin inn,  elektrisitet ut. Nå ser vi på maskiner og elementer; hvordan fungerer kuleventilen, og når brukes den i stedet for spjeldventilen? Hvordan er rør, dyser, skovler og lagre til francis- eller kaplanturbin konstruert? Korsruds presentasjon viste nettopp teknologien i hvert element i vannkraftverket med den nødvendige forklaringen. Slik blir teknologien forståelig, tilgjengelig og relevant for elevene.

Møte med teknologien

Å undersøke teknologi gjør vi aller best ved å oppsøke teknologien der den er i bruk. Som er overalt omkring oss – for eksempel i kirken. Naturfag1-kurset besøkte Johanneskirken, for å se på det nye klokkespillet som teknologisk instrument. Kantor Asbjørn Myksvoll både viste og demonstrerte spillet, som består av 48 kobberklokker 61 meter over bakken. Her er teknologien virkelig i det godes tjeneste, byens befolkning kan hver dag glede seg over malmfulle toner ut over byen – satt i sving av mekaniske og elektroniske styringssystemer i tårnet.

Lage egen teknologi

En bro blir til – timelapse fra teknologiverkstedet

Svein Briså er en av arkitektene – eller rettere ingeniørene bak teknolgi- og designemnet i skolen. Faget, som det var ment å bli, kunne gjerne hete ‘tegne og lage’, sa Briså. Elevaktivitet er enda mer hovedmålsetting i valgfagene. På Naturfag 1 demonstrerer vi læreplanens oppbygging og innretning, gjennom å prøve ut klasseromsaktiviteter. Deltakerne bruker Brokassen fra Statens Vegvesen til å designe og bygge trebroer, og Meccanobyggesett til å konstruere heisekraner etter egne spesifikasjoner. Som introduksjon til forskning i praksis blir det lagt frem fire forskningsoppdrag:

  • hvordan blir tre sytråder sterkest mulig?
  • Ser vi rødt bedre enn andre farger?
  • Hvor mye støy tolerer vi?
  • Har mennesker ulik smerteterskel?

Fag og evaluering i valgfagene

Koking av egg i konvolutt
Koking av egg i konvolutt

Kurssamlingen over to dager ble avsluttet med et feltarbeid, der eksempelet var hentet fra faget ‘Natur, miljø og frilufstliv’. Temaet var å bringe fagmål og grunnleggende ferdigheter inn i aktivitetene. På denne måten skaffer vi også muligheter for å evaluere et så praktisk og mangeartet fag. Deltakerne fikk utfordringen ‘lag bål med en fyrstikk’ – i regn og blest på byfjellene i Bergen. Etter som det tok til å røyke fra bålene, ble utfordringene flere: lag kullstifter av kvister(ufullstendig forbrenning), kok egg i en konvolutt eller i mose (fjern ett element fra branntrekanten), -og lag kaffe (overlevelseselement!). Marianne Presthus Heggen og Karl Løtveit fra Høgskolen i Bergen organiserte og ledet frilftsliv-timene på Fløyfjellet.

 

 

Naturfag1 startet med aktiv biologi

IMG_0553
Første kurssamling foregikk dels på UiB, dels på Milde. Her fra auditorium 5 på relfagbygget
IMG_0556
To isbiter som smelter kan gi opphav til mye naturfagdrøfting. Det ene glasset inneholder saltvann, det andre ferskvann
IMG_0562
Bjørn Moe er en svært kunnskapsrik omviser – hver post i Botanisk hage og Arboretet ga tanker om naturfagundervisningen og alle mulighetene
IMG_0564
Botanisk hage har en samling av rødlistete arter. Både plantene og forvaltningsregimet rundt artene er aktuell undervisning
IMG_0579
Kjøttende planter er et eget tema i botanisk hage. Denne arten har et finurlig fangstsytem, som til slutt samler smådyr i et rør i stengelen.
IMG_0604
Mørkevann er en perle i Arboretet.

Skolelaboratoriets videreutdanningskurs i naturfag startet opp med en samling over to dager 27. og 28. august.

Institutt for biologi innledet med tre forelesninger, som ga et utsyn over biologien i dag. De 31 lærerne som deltar på kurset, fikk innblikk både i undervisningen på UiB, forskningen instituttet driver, og spennende eksempler – som faunaen omkring undervannsvulkaner i Norskehavet, og vårt felles opphav med sjimpansene. Tre av instituttets professorer hadde satt av tid til naturfaglærerne:

Øyvind Fiksen foresleste om evolusjonsbiologi, med et fascinerende eksempel på visualisering av store tidsspenn. Fiksen er leder for instituttet, og orienteret også om utdanningsløpene bio kan tilby, fra bachelornivå til PhD-stipend.

Vigdis Vandvik leder det nye senteret for fremragende undervisning, BioCeed. hennes foredrag dreide seg derfor mye om undervisnign i biologi- et hovedtema for hele videreutdanningskurset. Mer aktivitet og praksis for studentene er hovedelemeter for senteret, og Vandvik viste hvordan disse honnørordene skal omsettes i praksis.

Hans-Tore Rapp tok utgangspunkt i biologisk forskning, og viste både konkrete resuktater, og samfunnsrelevansen denne vitensakpen har. Foredraget hans viste bokstavelig talt en ny verden – livet rundt varmtvannsvulkanene på store dyp i Norskehavet. Her lever mikroorganismer som er uavhengige av sollys – og en fauna som beiter på mikrobene. Ny kunnskap – både for vitenskapen og for oss som får et blikk ned i denne spennende verdenen.

Den biologiske forskningne i kontakt med samfunnet var fellesnevner for foredragene. Skolen og hele utdanningsløpet blir plassert inn i en betydningsfull kontekst – der kunnskap til befolkningen er viktig både som dannelse, og grunnlag for fremskritt.

Aktivtet og praktisk læring er et bærende prinsipp for skolelaboratoriet. En engasjerende øving med smelting av is i salt og ferskt vann viste deltakerne hvordan vi tenker på naturfagundervinsing, og hvordan kursene vil være innrettet. Vi veksler mellom å høre foredrag -være i studentrollen – drive praktiske øvinger og se undervisningen fra elevenes side, og drøfte didaktiske spørsmål som kollegaer. Elin Darelius Cliche forkser på hav og is i polare strøk, og veiledet lærerne i øvingen, der isbiter og saltvann var hovedingredienser.

Andre dag av kurset ble holdt i Botanisk hage, og Arboretet på Milde utenfor Bergen. Botaniker Bjørn Moe ledet deltakern

IMG_0608
Blondehuset og den gamle bergenshagen var en god ramme rundt avslutningen av første kurssamling.Her er det virkelig natur i naturfaget.

e gjennom en hel verden av planter, med fagbakgrunn, historie, og undervisningsveiledning.

Vandringen startet ved et vassdrag, med oversikt over planter som foretrekker et slikt miljø-som takrør. Botansik hage har samlinger både av rødlistearter, nyttevekster og fjellplanter. Moe ledet deltakerne gjnneom alle dsise, før kurset flyttet til arboretet lenger øst på Milde. her gikk vi gjennom norske lauvtrær, med vekt på tilpasning og vekstforhold. Arboretet har også spennende og eksotiske innslag som verdens størst trearter, både i høyde og volum.Noen terslag skulle være utdødd, men er funnet i vår tid. dette er de levende fossiler, som Moe også kunne vise inne på området. Rhododendron er en spesialitet for arboretet, både som kultivarer og viltvoksende arter. Kursdeltakerne fikk et lite innblikk i denne store plantegruppen, før en hel botanikkdag ble avsluttet ved det vakre Blondehuset. her har botanikerne gjenskapt en ærverdig gammel bergenshage, som sto i fullt flor denne vakre sensommerdagen.

Botansik hage og Arboretet er tilknyttet Universitetsmuseet, og altså en del av UiB. Samlinegen er åpne for almennheten, og har også en egen naturløype som kan brukes når som helst. Flertallet av deltakerne på videreutdanningskurset er fra kommuner utenom Bergen, og vil ikke kunne bruke Mildesamlinegen i egen undervisning. Kursdagen ga likevel et godt eksempel på hvordan skolen kan bygge opp et faglig samarbeid om naturfagundervisning. Både dette og resten av smalingen skal inspirere til egen undervisning. Dette formålet understøttes av arbeid med praktiske oppgaver,som deltakerne starter med etter samlingen.

 

Tverrfaglige Fægridager på Finse

IMG_0080 IMG_0965Finse

Finse ligger som en grop i det subkambriske peneplanet. Oppe i dalsidene ser vi fylittlagene som mørke fjellsider, med skyvedekket – som pussig nok er eldre bergarter – oppå. Finsenuten, Sandalsnuten og Jomfrunut reiser seg i disse lagene nord for Finse. I sør skinner breen, Hardangerjøkulen. Gjennom istider og varmere perioder er landskapet, slik vi ser det i dag, dannet. Flyttblokkene ligger som kjemper på slettene, morenerygger vitner om bretungenes fremstøt, avleiringene er blitt Finsefetene, på det bare berget forteller lav og spinkle fjellplanter om tøffe livsvilkår og utrolig tilpasning.

 

 

10000 år på fire dager

Årets Fægridager tok deltakerne gjennom 10 000 år med kvartærgeologi, og et tverrsnitt av plantedekket som nå preger det frodige høyfjellsområdet. Sammenhengene mellom geologien, bergartene i grunnen, løsmassene, snøen, klimaet og de levende plantene ble tydelig etter som deltakerne vandret gjennom høydekurver, vannsig, fylittskifer, rabber og permafrost.

Betingelser og tilpasning

Fægridagene er skolelaboratorienes Finsekurs, som arrangeres annethvert år. Et tettpakket program, med foredrag om morgenen, feltarbeid hele dagen og kveldskurs til den lyse natt, gjorde det mulig å rekke over tema fra flere fag på fire dager. Hardangerjøkulens krumspring gjennom ti tusen år har preget området, og de kvartærgeologiske forholdene. Kristian Vasskog og Kerim Hestnes Nisancioglu fra UiB gikk gjennom disse emnene de første dagene – med behørige stopp for botanisering. Botanikerne Berit Brunstad og Siri Skoglund kunne de neste dagene bygge opp både systematikk og -artskunnskap gjennom foredrag og feltarbeid. Siste kurskvelden registrert deltakerne 93 observerte arter på miljolare.no, et anseelig tall i barsk natur. Honoria Hamre er senior på Finse, meg fagbakgrunn i både kjemi, geologi og biologi. Hennes foredrag om tilpasning i høyfjellet rundet av Fægridagene 2014. Skolelaboratoriet håper at kurset er til nytte også for lærere som ikke kan ta eleven med til Finse – både som inspirasjon til eget feltarbeid, som bakgrunnskunnskap i fagene, og som metodisk veiledning.

Nettsider og artsapp

For Finse blir det utarbeidet en ‘turspor’-løype, og fagvandringsposter. Turspor er et samarbeid mellom UiB, og Ut.no, og er til nå tilpasset Dovre og Finse.

Fagvandring er utarbeidet på skolelaboratoriet i Bergen for flere fag og lokaliteter, og blir lansert for aktuelle brukere etter hvert.

På kurset introduserte Institutt for biologi ved UiB også ArtsApp, en nøkkel for bestemming av starr. Appen kan lastes ned for android, søk på ‘artsapp’ på Google Play.

Lenker:http://ut.no/tur/2.8440/

http://www.miljolare.no/aktiviteter/planter_og_dyr/planter/resultater/?side=reg&ar=2014&o_id=26426

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.bioceed.artsapp.artsapp1&hl=no

Årets videreutdanning avsluttes med eksamen og feltkurs

IMG_0516Skolelaboratoriets naturfagkurs med 15 studiepoeng har avholdt eksamen. 13 lærere besto eksamen, etter 6 samlinger, 4 skriftlige arbeider og et bredt pensum. Flere av deltakerne har bygget på del 1 av kursrekken, slik at de nå har fått med seg et halvt studieår naturfag. Utdanningen har hatt utgangspunkt i læreplanen, og derfor vært innom de fleste tema i skolens naturfag, fra biologisk mangfold til kjemiske bindinger og helseundervisning.

Siste samling på kurset blir holdt 5.juni, i form av feltarbeid på Lyngheisenteret på Lygra i Lindås.

Naturfagnettverk samlet i mai

IMG_0796 IMG_0788 IMG_0798 IMG_0646Storseksjonen for lærerutdanning i naturfag på Vestlandet kom sammen til seminar 6. og 7. mai. Skolelaboratoriet var vertskap, og la samlingen til Universitetsmuseet den ene dagen, og en samarbeidsbedrift den andre.

På museet fikk deltakerne innsyn i noen fagprogrammene skolene får tilbud om. Programmet ‘evig liv’, der det gamle Egypt er tema, ble prøvd ut. Gjennom møtet med mytologi, hieroglyfer, ekte mumier og gjenstander fra gravfunn ble det tydelig at kurset egentlig dreier seg om vitenskapelige arbeidsmåter. Elever som får være med på den spennende ferden gjennom egyptisk historie erfarer hvordan kunnskapen samles, prøves, og etterhvert danner en teori.

 

Havforskerskoler i felten

IMG_6805 IMG_6815Skoler samarbeider med havforskningsinstituttet for bedre kunnskap om biologisk mangfold langs kysten

Norskekysten og det biologiske mangfoldet er tema for et organisert samarbeid mellom skoler og havforskere. Elever observerer, dokumenterer og registrerer sine funn på miljolare.no, havforskerne ser og vurderer. Skolene spisser aktivitetene sine i egne problemstillinger, gitt fra lokale forutsetninger, klassetrinn eller i samarbeid med forskerne.  Hver skole er ute i alle fall tre ganger. Først kartlegges det biologiske mangfoldet i fjæresonen, ved artsbestemming i felt eller lab. Forskerne hjelper om nødvendig til, ut fra foto og spørsmål på nettsiden.

I neste omgang vil elevene gå nærmere inn i et utforskende spørsmål. Det kan dreie seg om størrelsen på populasjoner, utbredelse eller mangel på bestemte arter. Dyr og planter som sjøpiggsvin, stortare og leppefisk varierer langs kysten, og er interessante for nærmere undersøkelser. Skolene har større spredning langs kysten, og kan utføre feltarbeid i større omfang enn forskerstaben. Samtidig vil elvene lære om vitenskapelige arbeidsmåter, og om livet i strandsonen.

Miljølære er sammenbindende verktøy i samarbeidet. Skolene registrerer alle funn på aktiviteten ’livet i fjæra’. Skolene som er tilmeldt samarbeidet får samlet sine visninger på egne prosjektsider. Forskerne og skolene kan dermed straks se hva skolene har observert, når og hvor. En skole kan sammenligne med de andre; finner vi det samme i Sognefjorden som på Sørlandskysten eller i Lofoten? Forskerne kan sammenstille og tolke dataene, og gir skolene en rapport etter endt sesong.

 

7.april var lærere fra samarbeidsskolene samlet til feltkurs på Marinbiologisk stasjon på Espeland i Bergen.  Her gikk de gjennom en noe utvidet utgave av elevenes feltarbeid; undervisning og systematikk og økologi i fjæresonen, innsamling og bestemmelse av biologisk materiale, og registrering på Miljølære. I løpet av en times tid samlet deltakerne inn 26 arter som ble fotografert, bestemt og registrert – sammen med målinger som viste badetemperatur på 7 grader, og en saltgehalt på 26,3 promille i Raunefjorden denne dagen.  Aktiviteten, med all informasjon og åpen mulighet for bruk, finnes på http://www.miljolare.no/aktiviteter/kyst/fjora/

 

 

 

Skolelaboratoriet på NERA-konferansen

IMG_0555 IMG_0553Undervisning for bærekraftig utvikling var tema på årets NERA-konferanse. Nera er sammenslutningen av nordiske utdanningsforskere – http://www.nera2014.org/

Skolelaboratoriet deltok på konferansen med to representanter, og med to foredrag. Deltakerne i vår sesjon fikk med seg en øvelse i bruken av miljolare.no, og en drøfting av hvordan vi kan ta opp miljølæreaktiviteten ‘ekstremvær og naturfarer’ med elever. http://miljolare.no.

Et høydepunkt på konferansen var Arjen Wals sitt plenumsforedrag med oppsummering av FNs tiår for UBU. Se hjemmesiden til universitetet i Wageningen:

http://www.wageningenur.nl/en/Persons/Arjen-Wals.htm

Klimakurs med Eystein Jansen

Eystein Jansen

Klimapanelets femte rapport forteller hva forskerne nå vet. Rapporten viser både at klimaendringene finner sted, og at menneskelig aktivitet påvirker den globale oppvarmingen.

Universitetet i Bergen har levert deler av det vitenskapelige grunnlaget for den første delrapporten, som ble presentert i Stockholm i oktober.

Eystein Jansen, direktør ved Bjerknessenteret, er en av redaktørene. Bare dager etter pressekonferansen i Stockholm, var han innleder på skolelaboratoriets seminar om Klimaundervisning i videregående skole. Også Lingclim, UiBs forksnignsprosjekt om språkbruk og – forståelse i klimadebatten, innledet på seminaret.Lærere og elever fra videregående skoler i Hordaland deltok.