Vandets kredsløb set som samfundets vigtigste ressource
(24. sep.) (22)1 Studieprodukt Eva Skau Petersen L293118
Vandets kredsløb
Set som samfundets vigtigste ressource
1.0:Indledning:2
Problemformulering:2
2.0: Teori:
2.1.1: Beskrivelse af vandmolekyle:2
2.1.2: Densitet af vand:3
2.1.3: Vands varmekapacitet:3
2.1.4: Fordampningsvarme:4
2.1.5: Overfladespænding:4
2.2.: Vandets kredsløb:5
2.2.1: Grundvand drikkevandsforsyning:6 - 9
2.2.2: Rensning af spildevand:9
3.0 : Diskusion:9 - 10
4.0: Konklusion:10
5.0: Undervisningsforløb:11 - 17
6.0: Bilag: 18 - 22
1.0: Indledning:
Vandets kredsløb, set som samfundets vigtigste ressource er et
meget bredt og spændende emne, som vil kunne anvendes varietet i
undervisningen i hele forløbet fra 0 til 6 klasse. Emnet er valgt
ud fra egen interesse, samt ønsket om at fordybe mig i emnet.
Yderligere har jeg tænkt på emnets aktualitet, idet vand har en
fundamental betydning for al liv på jorden. Den voksende knaphed på
vand som følge af befolkningstilvækst, og et stigende vandforbrug
pr indbygger truer en række forhold på globalt niveau i form af
vandkvaliteten, befolkningens sundhed, udnyttelse af vandressourcer
og hermed økosystemers tilstand. Fra 1955 til 1990 blev det globale
vandforbrug 4 X større, og senest i Weekend avisen den 17.
september kunne læses en artikel med overskriften Vandmangel: Det
bål guld. Denne artikel er vedlagt opgaven som bilag Side 22. (1)
(4)
Ovenstående overvejelser leder mig frem til følgende spørgsmål i
problemformuleringen:
Problemformulering:
Hvad er vand, og hvordan ser vandets kredsløb ud. Hvordan er
grundvandskvaliteten i Danmark, og hvordan ser fremtiden ud.
Er det muligt at kombinere emnet vand set som samfundets
vigtigste ressource i et tværfagligt storylineforløb i 2 klasse,
hvor der ligges vægt på at kombinere den faglige indlæring med det
kreative, det praksis musiske, og et udvidet samarbejde med
forældrene.
2.0: Teori:
2.1.1: Beskrivelse af vand:
Den kemiske formel for vand er H2O. Molekylet vand består af et
oxygenatom og to hydrogenatomer, som hhv. har nr. 1 og 8 i det
periodiske system. Understående billeder viser opbygningen af
vandmolekylet.
Atomerne i et vandmolekyle. Vandmolekylet i centrum af
tegning.
Hydrogenatomerne peger mod hjørnerne i 1 og 2
De frie elektron par peger mod hjørnerne i 3 og 4.
Kilde: Viden om vand. Århus Universitetsforlag.
Det der kendetegner molekyler er, at de holdes sammen ved, at
atomerne deles om elektroner i en kovalent binding. Vand er et
neutralt molekyle, idet der er 10 negative ladninger og 10 positive
ladninger. Disse ladninger er dog ikke ligeligt fordelt i
molekylet. Der er en overvejende positiv ladning ved de to
hydrogenatomer, og en overvægt af negative ladninger, hvor de to
overskydende elektron par holder til. Disse forhold bevirker at
kemien siger at vand er polært.
Salt og sukker er polære stoffer der kan opløses i vand. Upolære
stoffer som benzin olie og fedt kan ikke blandes med vand.
Vand kan også opløse gasser. Det mest kendte er nok kulsyre CO2
i sodavand. I øvrigt har tilstedeværelsen af CO2 i vand en meget
stor betydning for kroppens funktion, hvor blandt andet blodets
pH-værdi bestemmes af mængden af CO2. Ligeledes I oceanerne spiller
opløsningen af CO2 i havvandet en vigtig rolle for vores klima
(alger optager CO2 ved fotosyntese). (3)
2.1.2: Densiteten af vand: Densiteten af et stof fortæller hvor
meget et givet volumen vejer. Almindelig antagelse er, at en 1 l
vand vejer ca. et kg. Det er dog meget vigtigt at vide, at
densiteten ændrer sig med temperaturen. Det betyder i praksis at en
l vand ved 4 °C vejer mere end 1 l vand ved 20 °C, og det meget
bratte fald ved 0 °C viser, at is er meget lettere end vand. En
anden ting der har stor betydning for vands densitet, er mængden af
opløst stof i vandet. Jo mere salt der er opløst jo større
densitet. Denne tilsyneladende lille detalje har stor indflydelse
på vores klima globalt set, idet saltet udskilles når vand fryser
til is, og derved dannes de store havstrømme som Golfstrømmen. Salt
er ikke et molekyle ligesom vand, derimod er det en ionforbindelse.
I stedet for at deles om elektroner sker der det, at chlor stjæler
en elektron fra natrium.
Na++Cl-→NaCl. (3)
Densiteten er højst ved 4 grader C. Dette punkt kaldes
TMD-punktet, og er en af de meget spændende ting ved vand, som vi
endnu ikke kan give en forklaring på. Vand er yderligere det eneste
kendte stof, hvor væskefasen er tungere end den faste fase. Derfor
flyder is ovenpå vand.
TMD: Temperature of Maximum density.
Kilde Viden om vand Århus universitetsaforlag.
2.1.3: Vands varmekapacitet:
Et legemes varmekapacitet er dets evne til at gemme varme.
Varmekapaciteten for en mængde stof målt i gram er per definition
den mængde varme målt i joule, der skal til, for at ændre (hæve
eller sænke) stoffets temperatur 1°C. Wikipedia.
Vand har en stor varmekapacitet, hvilket betyder der skal
tilføres meget energi for at ændre vands temperatur. I praksis
betyder det, at vandet i verdenshavene er afgørende for at
temperaturen ikke varierer særlig voldsomt mellem dag og nat, og
hermed følger er med til at skabe tålelige vilkår for biologisk liv
på jorden. Tilsvarende spiller vand i vores krop en vigtig rolle
for at holde temperaturen konstant omkring 37°C. (3)
2.1.4: Fordampningsvarme:
Måling af fordampningsvarme:
http://www.hamel.dk/fysik/fysikb/Vands_fordampningsvarme.pdf
Et stofs specifikke fordampningsvarme L er defineret ved den
energi Q der skal tilføres for at omdanne en masseenhed af stoffet
fra flydende form til dampform (fordampning) eller fra dampform til
flydende form (fortætning).
Vand har en høj fordampningsvarme, det vil sige det koster meget
energi at fordampe vand. Den energi der kræves for at fordampe 1
gram flydende vanddamp, svarer præcist til den mængde energi, der
frigives når vanddampen kondenserer fortættes, og der gendannes 1
gram flydende vand. På den måde bidrager vand til at transportere
energi rundt i atmosfæren.(3)
Ved normalt tryk på ca. 1 bar fryser vand ved temperaturen 0°C
og koger ved 100°C. Vi siger at vandet er fast form ved
temperaturer under 0°C, på flydende form ved temperaturer mellem
0°C og 100°C, og at vand er på dampform ved temperaturer over
100°C. Bindinger i vandmolekylet er ikke statisk og stiv. Jo højere
temperaturen er jo mere bevæger vandmolekylerne sig rundt mellem
hinanden. Når temperaturen bevæger sig ned til 0 grader begynder
hydrogenbindinger at stivne, vand krystalliserer, og vi får dannet
is. (2)
Sammenhæng mellem vands faser og tryk og temperatur kan aflæses
i fasediagrammet som vist nedenfor. En grundlæggende egenskab ved
faseovergang er at der enten bruges eller afgiver varme. (3)
(Når vand fordamper koster det fordampningsvarme, og når
vanddampen igen fortættes til flydende vand frigives
fordampningsvarme. Kaldes også fortætningsvarme. )
Kilde: Viden om vand.
2.1.5: Overfladespænding: Når et vandmolekyle befinder sig
mellem en masse andre vandmolekyler, vil det helst være omgivet af
fire andre vandmolekyler. Sidder vandmolekylet ud mod overfladen af
væsken kan dette ikke lade sig gøre. Vandmolekylet prøver at
arrangere sig så det fylder mindst muligt, og derved opstår
overfladespænding.
Overfladespænding betyder at objekter, der har en større
densitet end vand faktisk kan flyde ovenpå vandet. Vi har set, at
sæbe kan påvirke vandoverfladen på den måde, at hvis vandet
tilføres en dråbe sæbe synker clipsen til bunds.
Overfladespænding fører flere ting med sig i biologien, idet det
er overfladespænding som trækker vand op fra jorden til rødderne i
træer og planter. Den bidrager yderligere til at vand kan gå videre
fra rødder og op i grene. En anden effekt ser vi i bjerggrunden
hvor overflade spænding trækker vand ind i smalle sprækker i
bjerget. Dermed bidrager vandet til erosion og udvaskning af
mineraler som er vigtig for plantelivet. Yderligere forstærkes
denne proces når vandet fryser, og udvider sig. (3)
Måling af overfladespænding:
http://www.fys.dk/nfa/07/heftet/09.pdf
Vandbalance ligningen
et kredsløb kan beskrives ved hjælp af følgende ligning:
N= nedbør
Ao= overfladeafløb (f.eks. vandløb)
Au= underjordisk afløb (via grundvandsstrømme)
F= fordampning
∆R= magasinændring
2.2: Vandets Kredsløb: Global vandbalance: N=F+Ao+Au+ΔR
Figur 5.2: De globale vandmængder og vandfluxe på jorden.
Mængder er angivet i km3 (sort). Fluxe
(strømme ) Er angivet i i km3 /år (blå). Kilde (3)
Vandets kredsløb er verdens ældste genbrugssystem. Vandet bliver
ikke brugt op, men cirkulerer hele tiden. Vand og luft udgør to
meget vigtige transportsystemer i naturen, og solens energi holder
systemerne i gang.
Ovenstående figur viser hvor store vandmængder der overordnet
strømmer på jorden. ( angivet i km3/år som de blå tal. Der foregår
en betydelig strøm af vand fra oceanerne til atmosfæren, som
fordamper op i atmosfæren når solen får vandet til at fordampe. En
betydelig del strømmer tilbage til oceanerne i form af nedbør. Den
resterende del føres ind over land og falder som nedbør der.
Vanddampene i atmosfæren bliver til nedbør når de afkøles så meget,
at den fortættes til regn, sne eller hagl. Når vanddampen fortættes
til nedbør vil der være tale om fersk vand, som er næsten rent
vand. Nedbøren vil dog indeholde en lille mængde af de andre
stoffer, der findes i atmosfæren som gasser og salte. Salte kan
tilføres atmosfæren fra brande, vulkanudbrud, eller salt havvand
der rives med af kraftige vinde.
Af den nedbør der falder over landområderne stammer 37% fra vand
der stammer fra oceanerne, medens 63% stammer fra vand der
fordamper fra landområdernes overflade, søer floder vegetation og
gletchere. Ud af den aktuelle nedbør over land vil en del af
nedbøren hurtigt fordampe igen, en anden del vil sive ned i jorden,
mens en tredje del vil strømme af på overfladen til vandløb, der
som regel fører vandet tilbage til havet igen.
Vandet fra jorden bevæger sig i et stort kredsløb. Mængden af
vand i oceanerne vil derfor være konstant. Dette gælder dog kun med
den væsentlige forudsætning at klimaforholdene på jorden er
stabile. Hvis dette ikke er tilfældet vil vandstrømmene ændres og
forholdene vil være anderledes end i de værdier angivet i
ovenstående figur. (Den globale opvarmning vil kunne ændre på disse
data).
Når nedbøren falder over land kommer den i kontakt med en del af
det geologiske materiale som kontinenterne er opbygget af. Vand har
stor indflydelse på terræn og landskabsformer. Strømmende vand har
kraft til at afgnave og fjerne jord, sten og klippestykker. Denne
proces kaldes erosion. Jo mere løs og ubeskyttet overfladen er jo
kraftigere er erosionen. Erosionen medfører at der blandes fine
partikler op i vand, og ligeledes at der sker en opløsning af
materialet i vandet. Den samlede mængde stof, der transporteres med
vandet, er summen af partikulært stof og opløst stof.
Den del af nedbøren der siver ned i jorden bliver til grundvand
opløser også stoffer fra det jordlag, som grundvandet løber
igennem. Hovedparten af dette grundvand siver ud i åer og søer igen
og bidrager til vandudløb til havet. Med sig bringer vandet stof
som er tilført med det vand der er strømmet overfladisk til
vandløbene, dels er tilført med det opsivende grundvand, og dels er
tilført ved erosion af vandløbets eget underlag. Disse forhold er
vigtige for at forstå at der bringes stof fra vandløb til
oceanerne, og ligeledes forstå det forhold at de urenheder og gifte
der tilføres jorden bliver en del af dette kredsløb. (3)
I natur teknik undervisningen har vi arbejdet rigtig meget med
levende organismer i åer og søer, samt foretaget forskellige
målinger på vandet som NH4(ammonium), PO4 Fosfor og NO3 Nitrat. Ud
fra disse vurderinger, er det muligt at bestemme hvilke
vandkvalitet vi arbejder med. Hvis vandet er forurenet findes der
måder at rette op på disse forhold. Henvisning til Biologi til
tiden side 132 når åen forurenes.
2.2.1: Grundvand og drikkevandsforsyning i Danmark.
Grundvandsspejlet defineres som den flade hvor alle porer er
vandfyldte, og derfor det niveau, hvor vandet vil stå i en brønd
eller en boring. Vandforsyning i Danmark er baseret på grundvand,
og det grundvand vi pumper op i dag, kan være fra 20 til 1000 år
gammelt, og dermed fra en tid hvor naturen var væsentligt mindre
belastet af forurening end i dag.
De væsentligste kilder til forurening kan beskrives således:
Punktforurening: er hovedsagligt forureningen fra
affaldsdepoter, industrigrunde, utætte møddinger, spildevand fra
mejerier og kartoffelmelsfabrikker samt nedsivning af hus spilde
vand.
Fladeforurening: er hovedsagligt forurening fra landbrugets
effektivisering og specialisering, som giver problemer med især
nitrat i overfladevand og grundvand, samt forurening af
pesticider.
Nedsivning af vand foregår hurtigere, og der sker mindre
fordampning fra overfladen i grovere jord med store hulrum som sand
end sammenlignet med finkornet og tæt lerjord hvor fordampning fra
overfladen er større, og nedsivning langsommere. Det betyder store
forskelle i Danmark, hvor undergrunden er stærkt præget af den
sidste istid. Øst Danmark er der ofte meget finkornet lerjord,
medens vest Danmark har en mere grovkornet sandjord. Se
understående skitse der forklarer det hele. (1)
Fra geologi og geografi nr. 2: Klimaændringer fremtidens
vandressourcer i Danmark.
99 % af alt det vand der forbruges i Danmark er grundvand som
pumpes op fra undergrunden.
(Danmark ligger i et relativt fugtigt bælte af tempereret
kystklima, og der falder nedbør hele året. Nedbøren varierer meget
fra landsdel til landsdel, men Danmarks samlede
grundvandsressourcer der kan udnyttes bæredygtigt er større end den
indvundne vandmængde. Dette ses i side stående skema fordelt ud
over hele året. I vintermånederne er der stort overskud på vand til
nedsivning, om sommeren lige modsat. (1) )
Kilde: Materiale fra undervisningen.
GEUS som står for Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelser
kortlægger den Danske undergrund for at finde grundvandsressourcer.
Ved kortlægning af grundvandet prioriteres områder i landet i
forhold til deres betydning som kildeområde til indvinding af
grundvand. Der sker inddeling i 3 områder: Områder med særlige
drikkevandsinteresser OSD, Områder med almindelig
drikkevandsinteresser og til slut I områder med begrænset
drikkevandsinteresse. (1)
I Danmark er der tradition for at drikkevandsforsyning klares af
kommunerne og forbrugerejede vandværker. Standarden for vandets
kvalitet er meget højt, men der er store forskelle på prisen på
drikkevand, og især på udgifterne til rensning af spildevand.
Udviklingen i Europa går i retning af at vandressourcerne i
fremtiden i stigende grad vil blive opkøbt af internationale
vandselskaber. I Danmark drives vandværker og spildevands anlæg ud
fra et lovfæstet princip om at hvile i sig selv. Det betyder at
driften ikke må give overskud. (1)
Grundvandet er mere eller mindre rent, da det har været igennem
en masse jordlag, hvor det er blevet renset. Vandet er imidlertid
ikke 100 % rent, hvorfor vandet løber igennem en begrænset rensning
i vores vandværker.
Rensning af grundvandet består typisk af en kemisk
bakteriologisk behandling, udfældning og efterfølgende filtrering.
Vandværkerne har pligt til en gang om året at foretage kontrol af
drikkevandets kvalitet. Disse data er ofte lagt ud på vandværkets
hjemmeside.
2.1.2: Rensning af spildevand:
Efter brug har vi behov for at rense vores vand. Vi tilfører
nemlig meget affald til vandet - bare tænk på hvad vi skyller ud i
toilettet.
Renseanlæggene skal kunne rense spildevandet for mange
forskellige stoffer og materialer, hvorfor vandet gennemløber flere
processer. Man skal kunne fjerne organisk stof, næringsstoffer,
fast affald og mange andre unaturlige eller skadende forekomster.
Der findes mange regler og kvoter, hvor store mængder af de
forskellige stoffer, vandet må indeholde, så rensningen er god nok.
Man er især meget opmærksom på stoffer som kvælstof (N) og fosfor
(P).
Vandet kan nu indgå uden store negative konsekvenser i dets
kredsløb. Det har været igennem en mekanisk rensning, en kemisk
rensning og en række biologiske rensningstrin. Hele denne proces
kan også ses på det følgende billede:
Kilde: http://zumzar.dk/skole/emner-2/vandets-kredsl%C3%B8b/
Fra byområderne hvor mange flader er flisebelagte og asfalteret
ligger det en opgave i at sørge for at regnvandet ikke løber
direkte i kloaker og ud i rensningsanlægget. Det bevirker at der
foregår meget mindre nedsivning til grundvandet, og at
spildevandsanlægget bliver unødigt belastet.
3.0: Diskussion:
Bogen: Viden om vand fra Århus Universitetsforlag beskriver vand
på tværs af alle fagene angående naturvidenskabelige emner, der kan
inddrages i undervisning af børn og voksne.
I store træk er bogen bygget op, så den starter med det mindste
– atomer og molekyler – og slutter med verdensrummet. Dette zoom
perspektiv hvor vi bevæger os gennem naturvidenskabens fag bevirker
opdagelser og motivering omkring emnet vand som skaber forundring
og respekt for tanken om at anvende og bruge vand som en vigtig
ressource i vores hverdag. Perspektivet bliver udvidet og rigt
illustreret i Vandets kredsløb i Naturgeografi kap 7 hvor der i
afsnit Fremtidens drikkevand står følgende: Undersøgelser peger på,
at hvis anvendelse af alle arealer i Danmark fortsætter som i dag,
vil der i fremtiden blive problemer med at opretholde grundvandets
generelt uforurenede tilstand. Da anvendelse af det vand som
naturen stiller til rådighed skal ske til gavn for flest mulige for
såvel mennesker som dyr og planter skal forbrug af vand begrænses
til det nødvendige, for at forebygge fremtidige konflikter om vand.
Drikkevandsforsyning prioriteres over vandføringen i vandløb og
vandstanden i søer, enge og moser og over anvendelse af vand til
markvanding og andre erhvervsformål som fx kølevand. Derfor kan
indvinding af grundvand føre til at vandløbenes vandmængde mindskes
til skade for dyre- og plantelivet i vandløb, søer, enge og
moser.
Citatet er medtaget fordi det viser, at selv om vi i dag har
drikkevand i Danmark af meget høj kvalitet, skal vi planlægge vores
fremtid meget nøje.
Begge lærebøger med specielt den hjemmeside der er knyttet til
bogen viden om vand (www.vand.au.dk) ser jeg mange ideer til emner
og undersøgelser hvor børnene selv kan udforske og få erfaring med
emnet vand i forhold til de fire CKF er i fælles mål: Den nære
omverden, Den fjerne omverden, Menneskets samspil med naturen og
Arbejdsmåder og tankegang.
4.0: Konklusion:
Det har været spændende at arbejde med opgaven og få samlet
indsigt i vands mange forskellige og meget betydningsfulde
egenskaber i den verden vi lever i. Jeg fyldes med forundring når
jeg konstatere at der stadig er områder inden for vands egenskaber
hvor forskning endnu ikke kan dokumentere hvorfor.
Konklusionen på opgaven må være at det er meget vigtigt at
forstå den natur, som vi er en del af – dens muligheder og
begrænsninger. Da vi alle er afhængige af at have rent og friskt
vand er det især vigtigt at forstå vandets naturlige kredsløb, og
have viden om vandets indhold af kemiske forbindelser og
mikroorganismer. Enhver indgriben i naturen vil forrykke en
balance.
Mit undervisningsforløb vil jeg meget gerne afprøve i praksis,
og jeg kan ikke lave nogen evaluering inden det er afprøvet. Jeg
synes jeg har fået lagt en klar linje i forløbet på den måde at
mange af de undersøgelser børnene foretager henviser til vand som
en vigtig ressource samtidig med at børnene lærer vand at kende
gennem et tværfagligt forløb hvor de udtrykker sig ved tegning og
praktiks musisk retning, men også lærer de faglige ting omkring
vand. Forældrene er med i hele samarbejdet.
5.0: Undervisningsforløb: Didaktiske overvejelser Emne Vandets
kredsløb.
Tvær fagligt undervisningsforløb i 2 klasse Natur Teknik,
Billedkunst, Dansk, Matematik og Sang. 20 timer i alt (12 timer
natur teknik + 2 X 4 timer fra de andre fag).
Den nyligt udgivne strategiplan for naturfagene i det danske
uddannelsessystem fremhæves tre udfordringer som centrale elementer
i folkeskolens naturfagsundervisning i de kommende år. Det drejer
sig om rekrutteringsudfordringen, demokratiudfordringen og
individudfordringen.
Det påpeges i analysen, at udfordringerne kun kan mødes, hvis
det lykkes at skabe en naturfagsundervisning, hvor indholdet kan
argumenteres at være væsentligt for alle, og at indholdet også
opleves som vedkommende af i hvert fald et stort flertal.
Forfatterne ( Andersen,Busch,Horst & Troelsen,2003) bag
strategiplanen fremsætter følgende anbefaling: Undervisere og
ledelse skal se det som et succeskriterium at fastholde og øge
elevers interesse i naturfag. Der skal være særlig opmærksomhed på,
at understøtte pigers interesse og deltagelse i alle dele af
naturfagsundervisningen. (6)
Jeg har medtaget dette citat, fordi jeg mener det er meget
væsentligt i planlægning af undervisningsforløb.
For at skabe overblik over opgaven, har jeg udarbejdet et Open
Mind Diagram over undervisningsforløbet, samt et diagram over
progressionen for dette tema i udviklingen fra 2 til 6 klasse. Et
detaljeret undervisningsforløb er kun udarbejdet for 1 til 2
klasse. Jeg henviser hermed til skema side 15,16 og 17, som vil
give overblik over disse data, samt gøre nedenstående kommentarer
forståelige.
Undervisningsforløb i vandets kredsløb:
Børnenes læring omkring emnet vand skal gerne ske gennem
oplevelse og iagttagelser fra deres egen nære verden. Jeg har valgt
at arbejde med SMTTE modellen, som er en relationsmodel der
betragter undervisning og læring som en helhed, og at didaktikken
omfatter både planlægning, gennemførelse og evaluering af
undervisning. Jeg synes SMTTE modellen virker meget overskuelig, og
begrebet tegn på at undervisning går i den rigtige retning hos
eleverne, finder jeg meget værdifuld.
SMTTE modellen har også svagheder og mangler. Læreprocessen og
rammefaktorer har ikke en selvstændig kolonne til beskrivelse.
Ligeledes ligger SMTTE modellen ikke op til en mere overordnet
funktion, hvor den didaktiske model kædes sammen med
dannelsesbegrebet.
Under planlægning til natur og teknik undervisningen, er det
meget vigtigt at se på kolonnen Sammenhæng først. Det skal skabes
klarhed over om skolen har det udstyr der skal anvendes i
undervisningen, og om lokale til natur teknik undervisning er
indrettet optimalt. I fælles mål henvises der til, det kan være en
fordel for skolen at udarbejde en plan over de temaer/emner, som
skolen har materialer til eller ønsker at investere penge og
lærerkræfter i at udvikle. Skolens plan kan samtidig være den
fælles platform for de faglige og pædagogiske drøftelser i
faggruppen på skolen, ligeledes som debatoplæg i klassen hvad der
skal arbejdes med. (Elevernes medbestemmelse).
Børn som ikke har Dansk som modersmål har jeg skærpet opmærksom
på angående de faglige udtryk der ofte antages som en selvfølge.
Kultur og sprogproblemer kan være en udfordring. Brug helst altid
kendte ord og udtryk fra klasseundervisningen. Faglige udtryk kan
også være et problem for Danske børn.
I evaluering skriver elever og lærer logbog. Eleverne for at
skabe helhed i det lærte, og læreren kan vurdere om målsætning er
opfyldt. Logbog kan også bruges til forældresamtale og lærerens
logbog til, at vurdere progressionen i Naturteknik undervisning når
eleverne skal have en ny lærer.
Valg af undervisningsmetode:
Mit undervisningsforløb er et tværfagligt Storylineforløb, hvor
børnene lærer medens de konstruerer deres historie. Når jeg vælger
at bruge denne metode skyldes det, at den tager hensyn til børnenes
forventninger, udvikling og individualitet. Den kan bruges til at
bearbejde og strukturere børnenes informationer, og til at opfylde
kravene i folkeskoleloven. Den tager udgangspunkt i børnenes viden
og erfaringer. De kommer til at lære gennem aktiv handling, og de
får mulighed for at udtrykke sig på mange forskellige måder.
Færdigheder indlæres i en relevant og meningsfyldt kontekst.
Metoden ligger op til undervisningsdifferentiering,
Handlingsprægede forløb med praktisk problemløsning, produktion
og kommunikation. Læreren er spil leder, og sætter rammer for
forløbet, samt iscenesætter, børnene laver historien.
Kritik punkter af denne metode har været for meget lærerstyring
hvis storyline bruges sammen med projektarbejde, og for meget
klippeklistrepædagogik med miljøkulisser og persontegninger som
stjæler af den reelle undervisningstid. Disse kritik punkter er
afvist af de skoler der har erfaring med metoden.
( 5 ) ( 7 ) og ( 8 ).
Storyline er en tværfaglig måde at undervise på. Der er tale om
en funktionel tværfaglighed, hvor både sang, billedkunst matematik
og dansk er med i undervisningsforløbet. Dette er aftalt med de
enkelte lærere således der altid er to lærere på forløbet. Der
bliver brugt 12 natur og teknik timer til projektet, resten af
timerne er hentet ind fra andre fag, og så en lørdag som aktive
forældre er med til at arrangere.
Progression i undervisningen i hele forløbet 1 til 6 klasse:
Er sat op som trin mål efter 2. 4. og 6 klasse inddelt i de 4
CKF- områder. Den nære omverden, Den fjerne omverden, Arbejdsmåder
og tankegang og Menneskets samspil med naturen. Derudover har jeg
inddraget centrale begreber som Faglig læsning, Dannelse,
Læringsklima / lærerspørgsmål i klassen og Sæt metoden på skemaet,
som er meget vigtige overvejelser i hele planlægnings fasen for
undervisning.
Ifølge fælles mål har faget natur/teknik i årevis lidt under en
noget usikker progression i faglige begreber, og arbejdsformer. Den
nye revision af fælles mål har netop øget antallet af trin mål, for
mere præcist at beskrive progressionen gennem fagets 6 år. Bemærk
venligst, at når der i trin målene bruges terminologien ”herunder”
omfatter det de indholdsområder, der som minimum skal være
omfattet.
I fælles mål præciseres yderligere omkring begrebet faglig
læsning. Dansklæreren har hovedregel ansvaret for, at undervise
eleverne i læsefærdigheder og strategier. Det er til gengæld alle
lærernes ansvar at anvende disse færdigheder og strategier i deres
undervisning, således eleverne kan tilegne sig faglig viden gennem
læsning og få gode arbejdsvaner.
Naturfag som almendannelse er ligeledes et vigtigt begreb at
have med i planlægning i undervisningen.
Visionen om at skolens fag skal fremme almendannelsen går ud på,
at skolen skal bidrage til elevernes udvikling til individer der er
i stand til at deltage på en selvstændig, reflekteret og kritisk
måde i vores demokratiske samfund. (9) Begrebet dannelse bliver
ofte stillet op som modsætning til det der er nyttigt. Hvis vi
tager udgangspunkt i Naturfag som almendannelse af Svein Sjøberg
sættes der spørgsmålstegn ved, om naturfagene faktisk er så nyttige
som det ofte hæves. Måske er demokrati, kultur og
dannelsesperspektivet vigtige sider af naturfaget. (6)
Jeg har ind tænkt almendannelse i mit undervisningsforløbet på
et konstruktivistisk grundlag, hvor der lægges stor vægt på
betydning af socialt samspil, og brug af sproget i lærings og
udviklingsprocesser. Børnene konstruerer deres viden og færdigheder
ud fra deres samarbejde i grupperne i deres ”familier.” Se
undervisningsplanen.
Sæt metode på skemaet og læringsklima i klassen / Produktive og
uproduktive spørgsmål, vil jeg gerne henvise til gennemgang i
fælles mål og bogen Metoder i naturfag.
Se også fælles mål side 24 hvor der omtales en naturfaglig
kultur på skolen, som lærerteamet gerne skal arbejde sammen
omkring. Der er nævnt ca. 10 punkter. Det kan være et meget vigtigt
punkt for en nyuddannet lærer at få dette samarbejde i gang.
Eksempler på aktuelle emner til de forskellige alderstrin: Emnet
er vandets kredsløb:
1 - 2 klasse Se undervisningsforløb side XXXX.
Storylinemetode.
Vi arbejder mest med den nære omverden. Undervisningen
koncentreres om børnene selv, deres interesse og deres hverdag.
Sansning, direkte iagttagelser, enkle undersøgelser og
eksperimenter vægtes højt. Der skal gerne opstå glæde ved at gå på
opdagelse, lave enkle forsøg, og skabe noget alene eller sammen med
andre.
3 – 4 klasse kan vi arbejde med følgende emne:
Find evt. ud af hvad en å kan bruges til og af hvem. Finde
avisudklip og andet materiale om kajak og kanosejlads. Bygge model
af et vandkredsløb. Udvidet undersøgelses metode af et vandløb.
Vi arbejder både den nære og fjerne verden, samt menneskets
samspil med naturen. Iagttagelser og undersøgelser bliver mere
systematiske, og de praktiske forsøg udfordrer eleverne på
bevægelser sprog og tanker. Der må gerne stilles spørgsmål som får
eleverne til at arbejde med vurdering, stillingtagen og muligheder
for handling.
5 – 6 klasse kan vi arbejde med følgende emner:
Hvordan kan vi bevare vores drikkevand. Vandet som ressource i
Danmark og andre lande. Saltvand og ferskvand. Havet som levested.
Eleverne får større sammenhæng og perspektiv i deres viden. Den
nære omverden, den fjerne omverden, og menneskets samspil med
naturen opfattes som ligestillede afsnit. Der indgår komplekse
forhold og abstrakte modeller. Eleverne udfører eksperimenter,
forsøg og undersøgelser. PC kan inddrages til databehandling.
Miljøproblemer belyses ved at arbejde med interesse modsætninger og
ved udnyttelse af natur og naturressourcer. Formidling af
resultater, synspunkter og holdninger sker på en varieret og
kreativ måde.
Generelt:
Den forhåndsviden, og de forestillinger eleverne har er et
vigtigt udgangspunkt for ethvert undervisningsforløb. Det betyder,
at elevernes medindflydelse og det samspil der foregår i klassen
lærer elev imellem, bliver et centralt omdrejningspunkt i
undervisningen.
Bilag 1 af
1: Enkelte punkter i undervisningsplanen uddybes:
På vandværket løber vandet ned ad nogle trapper, ligesom et
vandfald. På den måde kommer der ilt til vandet. Bagefter renses
vandet for fint sand, jern og mangan i et sandfilter.
Aktiviteter:
Eleverne skal bygge et vandværk med trapper til iltning. Hvordan
kan i bygge et vandværk med trapper, som vandet kan løbe ned
ad?
Materialer:
Stor balje – store legoklodser eller andet der kan tåle
vand.
Aktivitet:
Lav et sandfilter til at rense vandet
Materialer:
Et kaffefilter, en tragt, trækul og fint grus, sand, mudret
vand, et syltetøjsglas, frugtfarve, sprit og andre ting fra
husholdningen.
Sæt kaffefiltret i tragten. Læg et lag knust trækul i bunden af
filtret. Læg ca. 5 cm grus ovenpå.
Læg et lag sand ca. 5 co ovenover, hæld det mudrede vand som du
har pumpet op af jorden gennem filtret.
Hvad sker der med vandet.
Bliver det renere?
Besøg et vandværk og se hvad der sker.
2: Vandtårnet:
For at vandet kan nå ud til husene skal der være tryk på. Fra
vandværket pumpes vandet op i tanke, der er anbragt i høje
vandtårne. Her får det så meget tryk på, at det kan nå ud til
husene.
Aktivitet:
Byg et vandtårn.
Materialer:
1 liters mælkekartoner, tape, vand, søm.
(Kan i bygge et vandtårn? Prik tre små huller i mælkekartonenmed
et søm. Dæk hullerne med tape. Fyld vand i kartonen. Sæt
mælkekartonen i en vask og fjern tapen. Hvilken vandstråle når
længst? Forklaring: Strålen i det nederste hul, når længst fordi
trykket er størst. Besøg et vandtårn og se hvad der sker.
Aktivitet: Tegn og fortæl om besøget på vandtårnet. )
Bilag 2 af
3: Vandrør:
Hvordan tror i vandet kommer frem til husene?
Hvor tror i rørene løber henne?
Prøv derhjemme om i kan finde der hvor rørene løber ind i
4: Spildevand:
Det er blevet efterår. Familierne på vandvejen har travlt med
forskellige ting, som skal laves inden vinter,
Familien Dryp maler huset. Børnene maler det nye legehus. Da de
er færdige med at male renser de penslerne i terpentin. Far smider
terpentin ud i vasken.
Familien Fjord har været en tur på planteskole. De har købt
masser af flotte planter til haven. De nye planter er ikke store.
For at de skal gro hurtigt, giver de jorden omkring planterne en
masse kunstgødning. Der er meget ukrudt i haven. Mor og storesøster
bruger skuffejernet, men det tager lang tid. Til sidst gider de
ikke mere og sprøjter i stedet for ukrudtet med noget, som slår det
ihjel.
Familien Bæk har rengøringsdag. Toilettet gøres rent med klorin.
Mor står og hoster ude på badeværelset. For at få kalken af
fliserne kommer hun noget på, der lugter skarpt. Bagefter skyller
hun det af med bruseren. Vinduerne vasker storebror med Ajax. De
bliver rigtig flotte. Alt deres beskidte tøj vaskes og hænges ud i
det friske efterårsvejr.
Familien Sø rydder op i medicinskabet. Der er noget hostesaft og
nogle piller tilovers fra sidste vinter. Mor smider det hele i
toilettet. I bryggerset er afløbet til vaskemaskinen stoppet. Far
prøver at rense det med afløbs rens. Kaffemaskinen og elkedlen er
kalket til, og bliver kogt med eddikesyren som fjerner kalken.
(Samtale: Hvilke giftige ting bruger familierne i haven og i
afløbene. Hvilke giftige ting putter eleverne selv i kloakken.
Skrives på tavlen. Sæt røde streger under de giftige ting og grønne
under det der ikke er giftigt. )
Aktiviteter:
Eleverne kan få forældrene til at vise dem, hvilke flasker og
dunke med miljøfarligt indhold de har hjemme i skabene og få dem
til at fortælle hvad de bruges til. Tom emballage fra de ting der
smides ud kan medbringes og udstilles. Hvordan kan man se på
flasker og dunke at det er noget farligt stof.
Bilag 3 af
Farvesymboler:
Eleverne kan lave en udstilling med de ting, som er giftige og
farlige for naturen, samt de ting der ikke er farlige.
De ting der er farlige for mennesker er også farlige for
naturen. Derfor må de ikke smides i kloakken, men skal afleveres på
en genbrugsplads.
Hvad bruger vi mest af:
Tror i altid, at man kan se på flaskerne om de indeholder gifte?
Hvad tror i bliver af de ting familierne smider i vasken, toilettet
og i jorden? Hvilke andre steder tror i der løber beskidt vand ned
i kloakken? Hvad må man komme i kloakken, og hvad må man ikke komme
i. Hvor tror i kloakrørene ligger. Hvor tror i kloakken ender.
5: Hjemmets spildevand:
Hvordan vand bliver til kloakvand.
Materialer:
Kartofler, æbler, salat, 1 – liter glas, vand.
Kartofler og æbler skæres i stykker og lægges i vand sammen med
et salatblad. Der skal ikke låg på. Glasset iagttages med et døgns
mellemrum. Vandet bliver mælkevidt af bakterier og begynder at
lugte. Bakterierne kan ses i mikroskop.
Kundskaber og færdigheder:
Kendskab til forureningskilder i husholdningen, Årstiden
efterår.
Giftige og ikke giftige ting.
Kendskab til spildevand og dets betydning for dyre-og
planteliv.
Kendskab til forrådnelse og bakterier.
Kendskab til rensningsanlæg.
