Modul nr Newton Engia Trondheim

Transkript

1 Modul nr Newton Engia Trondheim Tilknyttet rom: Newton Energirom Trondheim

2 1487 Newton håndbok - Newton Engia Trondheim Side 2 Kort om denne modulen Dere skal snart til Engia (Newton-rommet) og her kommer noe bakgrunnsinformasjon om opplegget: Undervisningsforløpet på Engia er et rollespill. Elevene er på Engia (Newton-rommet) som forskerteam som deltar i prosjektet IEA - Energi for framtiden. De er delt inn i seks landslag. I løpet av de to dagene på Engia skal de jobbe med praktiske oppgaver og også svare på spørsmål og oppgaver inne på en Læringsportal. Inne på portalen krediteres landslagene med poeng for gode besvarelser. Det er flere forskerteam på Engia i løpet av året. Når alle forskerteamene er ferdig, vil det bli kåret et vinnerteam. Vinnerne er det teamet som har svart best på Læringsportalen. I forkant av oppmøte på Engia er det viktig at dere forbereder dere godt. Her vil du finne informasjon om det som skal gjøres på forhånd. Vedlagt finner du bl.a. en detaljert Lærerveiledning. Praktisk informasjon Newton-rommet er lokalisert i NTNUs lokaler på kalvskinnet. Tidligere hadde vi tilhold ved Vitenskapsmuseet, men nå har vi flyttet til et annet bygg like i nærheten. Den nye adressen til Newtonrommet er Gunnerus gate 1 og ligger 50 meter unna Vitenskapsmuseet der Newtonrommet har vært før. Oppmøte er i de gamle lokalene til HiST, innenfor glassfasaden. Denne lenken vil ta deg til google maps sin street view slik at du kan se hvor dere skal møte opp. Det nye Newtonrommet ligger i 4. plan i dette bygget. Ikke nøl med å ta kontakt dersom du er i tvil om hvor dere skal møte opp. Matpause Det vil bli en halv times lunsjpause som klasselærer og elever disponerer selv. Det er ikke tillatt å spise eller drikke på Newtonrommet, men det finnes kantine i kjelleren i bygget vårt. Der er det mulig å spise medbragt mat, samt kjøpe mat. Det er mulig å betale med kort i kantina. Vi anbefaler ikke at elevene får gå på byen og kjøpe seg mat, for erfaringsmessig medfører dette ofte til forsinkelser da elevene ikke rekker tilbake til undervisningen tidsnok. Klasselærer er ansvarlig for elevene i pausen. Annet Det kan være lurt hvis elevene tar med seg innesko da utesko ikke kan brukes inne på Newtonrommet. Ved en av oppgavene skal det benyttes åpen ild fra en spritbrenner. Det vil være til ekstra trygghet både for elever og lærere dersom de med langt hår tar med seg hårstrikk slik at man unngår faren for at hår kommer i kontakt med spritbrenneren. Tilrettelegging Dersom noen elever har behov for særskilt tilrettelegging (rullestolbrukere, skader som nødvendiggjør bruk av krykker eller andre spesielle behov) må vi ha beskjed god tid i forkant for å kunne imøtekomme dette. Dette er særlig viktig for elever som bruker rullestol eller av andre grunner ikke kan gå trapper. Det finnes heiser, men man må gå en spesiell rute i bygget for å komme til riktig sted. Transport Skolene har selv ansvar for å ordne transport i forbindelse med besøket, og det er lurt å være tidlig ute med å bestille buss fra AtB slik at dere får plass på den bussen som passer best inn i deres planer. De skolene som trenger busstransport til

3 1487 Newton håndbok - Newton Engia Trondheim Side 3 og/eller fra Newtonrommet skal benytte Trondheim kommunes 9t2-avtale med AtB minst den ene veien. Der er mulig å få penger fra kommunen til bussreise den andre veien. Refusjonskrav sendes i så fall til ingeborg.ranoyen@trondheim.kommune.no. Undervisningstid Newton-undervisningen har en kjernetid fra kl 0900 til kl 1400 to påfølgende dager. Opplegget tar fem klokketimer pr. dag, og av disse er 30 minutter avsatt til matpause. Starttidspunktet kan forskyves for best å passe inn med klassens timeplan og/eller busstransport (se under). Dersom dere vil ankomme/avslutte til andre tider enn kjernetiden er det lærers ansvar å underrette newton@vitensenteret.com om når dere kommer. Velger klassen å ankomme f.eks. kl. 0930, vil undervisningen avsluttes ca Beregn 20 minutter gange til nærmeste holdeplass (Prinsen kinosenter eller Prinsenkrysset), så tidligste buss hjem blir da Kontakt For refusjonskrav eller spørsmål om transport, ta kontakt med Trondheim kommune ved Ingeborg Ranøyen E-post: ingeborg.ranoyen@trondheim.kommune.no For spørsmål om Newtons nettsider, passord, for- og etterarbeid eller andre henvendelser angående undervisningen, ta kontakt med Newton-lærerne på Vitensenteret: E-post: newton@vitensenteret.com Modulplan Forarbeid i skolen Gjør forarbeidet slik det står beskrevet i fanen Forarbeid (se øverst på denne siden). Du som faglærer kan selvsagt også velge å lage et annet forarbeid dersom du heller vil det; sørg bare for at elevene møter forberedt på begrepene energi, energikilder og effekt. Forarbeidet skal ikke være veldig omfattende, men skal bygge en "bro" fra klasserommet og til fagstoffet elevene skal gjennom på Newtonrommet. Forskning viser at elever med middels forkunnskaper har mest læringsutbytte fra Newtonrommet. I Newton-rommet Under besøket forventer vi at klassens naturfaglærer følger klassen. Newton-læreren holder undervisningen og står for det faglige, men klasselæreren/naturfaglæreren skal også diskutere med elevene, hjelpe dem, følge opp elevenes arbeid, bistå newtonlæreren i å tilpasse undervisningen til elevenes individuelle faglige nivå, bidra med fagstoff til elevene og til undervisningen, samt holde generell ro og orden. Tidspunktene i planen under blir forskjøvet slik at de passer til skolens oppmøte- og avslutningstidspunkt. Se mer om undervisningstid og transport under Praktisk info. DAG 1 09:00 - Elevene ankommer bygget, henger av seg yttertøyet og kommer inn i Newtonrommet 09:10 - Intro og energidemonstrasjon 09:45 - Oppdrag 1: Kulebane 11:00-30 minutters matpause 11:30 - Generering av elektrisk energi 11:50 - Oppdrag 2: Induksjonsforsøk 12:15 - Fornybar energi 12:45 - Oppdrag 3: Vind- og vannenergiverk 13:50 - Opprydding og oppsummering 14:00 - Ferdig for dagen DAG 2 09:00 - Elevene ankommer bygget, henger av seg yttertøyet og kommer inn i Newtonrommet

4 1487 Newton håndbok - Newton Engia Trondheim Side 4 09:10 - Opprinnelse og anvendelse av olje og gass 09:45 - Oppdrag 4: Undersøkelse av sandstein 11:00-30 minutters matpause 11:30 - Anvendelse av olje og gass 12:15 - Oppdrag 5: Stirling-motor 13:00 - CO2 13:50 - Oppsummering og avslutning 14:00 - Ferdig for dagen Etterarbeid i skolen Gjør etterarbeidet slik det står beskrevet i fanen Etterarbeid (se øverst på denne siden). Du som faglærer kan selvsagt også velge å lage et annet etterarbeid dersom du heller vil det; sørg bare for at etterarbeidet gir elevene mulighet til å reflektere over det de har opplevd, observert og erfart i løpet av besøket på Newtonrommet. Etterarbeid-fasen er viktig, for det er her du som faglærer skal kvalitetssikre elevenes læring fra besøket på Newtonrommet, systematisere og strukturere erfaringene fra Newtonrommet samt oppklare misforståelser. Du som faglærer skal hjelpe elevene med å se de store linjene og sette den nye kunnskapen fra Newtonrommet inn i en skolefaglig kontekst. Etterarbeidet skal hjelpe elevene til å se det de lærte på klasserommet i lys av det dere har gjort eller skal gjøre i klasserommet og skal tydeliggjøre det store bildet.

5 1487 Newton håndbok - Newton Engia Trondheim Side 5 Didaktisk plan for for- og etterarbeid Forarbeid Kort beskrivelse Vedlagt (i fanen til høyre) finner du som klasselærer lærerveiledningen som beskriver i detalj hva som skal gjøres i forarbeidet. Dette er utstyr som trengs: Datamaskin med internettilgang Projektør Lerret Høyttalere Rød Newton-konvolutt med innhold. Denne blir delt ut på lærerkurset som avholdes to ganger pr. år. Konvolutten inneholder kopioriginaler til for- og etterarbeid, og disse finner du også elektronisk under fanene Forarbeid og Etterarbeid øverst på denne siden. Ark for å notere på Liste over hvilke elever som tilhører hvilket land (må lages av klasselærer, se lærerveiledning). Liste over hvilken elev som har hvilket ansvarsområde (må bestemmes av klasselærer, se lærerveiledning). Filmklipp til forarbeidet finner du her: Kompetansemål med læringsmål Naturfag: Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne forklare hvordan vi kan produsere elektrisk energi fra fornybare og ikke-fornybare energikilder, og diskutere hvilke miljøeffekter som følger med ulike måter å produsere energi på Eleven skal kunne forklare turbinens og generatorens virkemåte. Eleven skal kunne forklare hvordan vi kan produsere elektrisk energi i vind- og vannenergiverk. Eleven skal kunne forklare hvordan energien i fossilt brensel frigis. Eleven skal kunne forklare hvordan et dampdrevet energiverk fungerer og hvilke brensler som brukes i produksjon av elektrisk energi. Eleven skal ha kjennskap til Stirlingmotorens virkemåte. Eleven skal kunne reflektere over muligheter og begrensninger når det gjelder produksjon og forbruk av elektrisk energi. Eleven skal kunne argumentere for fordeler og ulemper ved bruk av fossilt brensel. Eleven skal kunne beskrive egenskapene til stoffet karbondioksid. Naturfag: Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne bruke begrepene strøm, spenning, resistans, effekt og induksjon til å forklare resultater fra forsøk med strømkretser Eleven skal kunne gjøre rede for hvordan magneter og spoler kan benyttes til å omdanne bevegelsesenergi til elektrisk energi Naturfag: Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne gjøre forsøk og enkle beregninger med arbeid, energi og effekt Eleven skal kunne gjøre rede for begrepene stillingsenergi og bevegelsesenergi.

6 1487 Newton håndbok - Newton Engia Trondheim Side 6 Eleven skal kunne forklare hva en energikilde er, og gi eksempler på ulike energikilder. Eleven skal kunne forklare hva en energikjede er, og gi eksempler på ulike energikjeder. Eleven skal kunne forklare hvordan energi overføres mellom ulike ledd i en energikjede. Eleven skal kunne bruke ulike begreper knyttet til energi, effekt og elektrisitet. Naturfag: Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne forklare hvordan råolje og naturgass er blitt til Eleven skal kunne forklare hvordan råolje og naturgass er blitt dannet og gi eksempler på hvor forekomster av disse råstoffene finnes. Eleven skal kunne beskrive hvordan sandstein ser ut og hvorfor denne kan lagre råolje og naturgass. Eleven skal kunne beskrive en metode for leting etter olje og gass. Gjennomføring og metodikk Forberedelser til forarbeid Alle dokumenter du trenger til forarbeidet finner du øverst i menyen til høyre, merket "Last ned". Før forarbeidet kan begynne i klasserommet må du som klasselærer dele elevene i fem grupper og tilordne hver elev et ansvarsområde. Dette er beskrevet nærmere i lærerveiledningen du finner nederst på denne siden. Elevene må registreres på vår nettside for å få tildelt passord. Dette gjør du slik: gå til og trykk "Logg inn" øverst til høyre. Skriv inn brukernavnet og passordet ditt (brukernavn er den e-postadressen som ble brukt da besøket ble bestilt; passord ble automatisk sendt til den oppgitte e-postadressen). Hvis du har bestilt flere undervisningsøkter på Newtonrommet kan du velge dato nederst i menyen til venstre. Pass på at du registrerer elevene på riktig dato. Trykk på "Elever/elevgrupper" for å registrere elevene og tilordne grupper. Trykk på knappen "Legg til ny gruppe", skriv inn gruppenavnet Danmark og trykk lagre. Gjenta prosedyren for de fire siste landene: Frankrike, Iran, Norge og Polen. Trykk "Legg til ny elev", skriv inn elevens navn, tilordne en gruppe og trykk lagre. De elevene som er informasjonsansvarlige må få vite passordene sine når dere ankommer Newtonrommet, så skriv ned de fem informasjonsansvarliges passord på et ark. Forarbeid i klasserommet - Del 1: Energi Vis elevene dette filmklippet. Fortell elevene at energi er et utfordrende tema, og at klassen har blitt innkalt til Engia for å forske på energi. Oppdragsgiver er IEA - International Energy Agency. Elevene skal jobbe gruppevis med ulike spørsmål. Fokuser på ett spørsmål i gangen. Elevene diskuterer gruppevis og skriver ned det de kommer på. Bruk fem minutter pr. spørsmål. Spørsmålene er: 1. Hva forbinder dere med begrepet energi? 2. Hvilke energikilder har vi, og hva bruker vi dem til? 3. Hvilke fordeler og ulemper har de ulike energikildene? Gå etterpå gjennom spørsmålene i plenum. Gruppene presenterer sine resultater. Skriv opp det elevene har kommet fram til punktvis på tavla. Når alle gruppene har presentert alle sine punkter kan læreren supplere med evt. annen relevant informasjon eller pensum. Forarbeid i klasserommet - Del 2: Effekt Siste del av forarbeidet dreier seg om å introdusere sentrale begreper og aller mest sentralt står effekt-begrepet. Denne

7 1487 Newton håndbok - Newton Engia Trondheim Side 7 delen av forarbeidet vil du som lærer måtte tilpasse etter hvor langt klassen din har kommet når de skal på Newtonrommet. Suppler gjerne med pensum fra læreboken. Dersom dere rekker å gjøre unna kapitlet om elektrisitet før dere besøker Newtonrommet vil elevene få ekstra utbytte av besøket. Elevene skal jobbe med å kombinere begreper med riktig beskrivelse. Kopieringsoriginal for denne oppgaven ligger sammen med resten av forarbeidet; del ut ett ark pr. elev. Vanskelighetsgraden av oppgaven vil avhenge av hvor langt i pensum klassen har kommet. La elevene diskutere og resonnere fritt. Oppmuntre dem gjerne til å bruke eliminasjonsmetoden for å finne riktig forklaring til ukjente begreper. Gå rundt og diskuter/veiled gruppevis. Gjennomgå løsningen i fellesskap. Det er viktig å få avklart alle feil og misforståelser før klassen går videre. Når alle har koblet begrepene til riktig forklaring skal elevene tegne enkle tegninger/skisser over hva de forbinder med de ulike begrepene. Denne delen kan gjøres gruppevis eller individuelt, avhengig av klassen. Mens de tegner kan lærer med fordel gå rundt og diskutere/veilede elevene. Etterpå kan læreren evt. supplere med eksempler eller pensum fra naturfagboka for 9. eller 10. trinn. Bruk gjerne litt tid på å prate om effekt og hva effekt er. Dette vil måtte tilpasses den enkelte lærer og den enkelte klasse. Vedlegg til aktivitet Etterarbeid Kort beskrivelse Formålet med etterarbeidet er å gi elevene anledning til å reflektere over og bearbeide det de har lært gjennom forarbeidet og besøket i Newton Energirom. Læreren og elever snakker sammen om opplevelsene og det som ble arbeidet med på Engia. Du kan gjerne ta utgangspunkt i disse spørsmålene: Hva synes dere var mest spennende av det dere har lært av besøket på Engia? Har dere endret tanker om aktuelle energikilder fra før arbeidet som forskere startet og til nå? Vil dere endre på skissene dere lagde under forarbeidet? Det er fint om du legger til rette for besvaring av emneprøven som elevene besvarer individuelt. Emneprøven gjør elevene på elevsiden på newton.no. Når du er logget inn på Min side på newton.no finner du elevenes emneprøvebesvarelser under fanen Emneprøver. Du finner rapporten som elevene skrev under selve besøket under fanen Besvarelser, og alle rapporter og besvarelser kan lastes ned som PDF. Kanskje kan rapportene og/eller emneprøvene kartlegge hva som må tas tak i under etterarbeidet? Vi setter stor pris på om både elever og klasselærer fyller ut et elektronisk evalueringsskjema. Bruk lenke til elevskjema og lærerskjema. Elevskjema evaluering Lærerskjema evaluering:

8 1487 Newton håndbok - Newton Engia Trondheim Side 8 Kompetansemål med læringsmål Naturfag: Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne forklare hvordan vi kan produsere elektrisk energi fra fornybare og ikke-fornybare energikilder, og diskutere hvilke miljøeffekter som følger med ulike måter å produsere energi på Eleven skal kunne forklare turbinens og generatorens virkemåte. Eleven skal kunne forklare hvordan vi kan produsere elektrisk energi i vind- og vannenergiverk. Eleven skal kunne forklare hvordan energien i fossilt brensel frigis. Eleven skal kunne forklare hvordan et dampdrevet energiverk fungerer og hvilke brensler som brukes i produksjon av elektrisk energi. Eleven skal ha kjennskap til Stirlingmotorens virkemåte. Eleven skal kunne reflektere over muligheter og begrensninger når det gjelder produksjon og forbruk av elektrisk energi. Eleven skal kunne argumentere for fordeler og ulemper ved bruk av fossilt brensel. Eleven skal kunne beskrive egenskapene til stoffet karbondioksid. Naturfag: Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne bruke begrepene strøm, spenning, resistans, effekt og induksjon til å forklare resultater fra forsøk med strømkretser Eleven skal kunne gjøre rede for hvordan magneter og spoler kan benyttes til å omdanne bevegelsesenergi til elektrisk energi Naturfag: Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne gjøre forsøk og enkle beregninger med arbeid, energi og effekt Eleven skal kunne gjøre rede for begrepene stillingsenergi og bevegelsesenergi. Eleven skal kunne forklare hva en energikilde er, og gi eksempler på ulike energikilder. Eleven skal kunne forklare hva en energikjede er, og gi eksempler på ulike energikjeder. Eleven skal kunne forklare hvordan energi overføres mellom ulike ledd i en energikjede. Eleven skal kunne bruke ulike begreper knyttet til energi, effekt og elektrisitet. Naturfag: Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne forklare hvordan råolje og naturgass er blitt til Eleven skal kunne forklare hvordan råolje og naturgass er blitt dannet og gi eksempler på hvor forekomster av disse råstoffene finnes. Eleven skal kunne beskrive hvordan sandstein ser ut og hvorfor denne kan lagre råolje og naturgass. Eleven skal kunne beskrive en metode for leting etter olje og gass. Gjennomføring og metodikk Vedlegg til aktivitet Lærerveiledning til etterarbeidet

9 1487 Newton håndbok - Newton Engia Trondheim Side 9

10 1487 Newton håndbok - Newton Engia Trondheim Side 10 Forankring i læreplanene i Kunnskapsløftet (LK 06) Naturfag: Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne forklare hvordan vi kan produsere elektrisk energi fra fornybare og ikke-fornybare energikilder, og diskutere hvilke miljøeffekter som følger med ulike måter å produsere energi på Eleven skal kunne forklare turbinens og generatorens virkemåte. Eleven skal kunne forklare hvordan vi kan produsere elektrisk energi i vind- og vannenergiverk. Eleven skal kunne forklare hvordan energien i fossilt brensel frigis. Eleven skal kunne forklare hvordan et dampdrevet energiverk fungerer og hvilke brensler som brukes i produksjon av elektrisk energi. Eleven skal ha kjennskap til Stirlingmotorens virkemåte. Eleven skal kunne reflektere over muligheter og begrensninger når det gjelder produksjon og forbruk av elektrisk energi. Eleven skal kunne argumentere for fordeler og ulemper ved bruk av fossilt brensel. Eleven skal kunne beskrive egenskapene til stoffet karbondioksid. Naturfag: Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne bruke begrepene strøm, spenning, resistans, effekt og induksjon til å forklare resultater fra forsøk med strømkretser Eleven skal kunne gjøre rede for hvordan magneter og spoler kan benyttes til å omdanne bevegelsesenergi til elektrisk energi Naturfag: Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne gjøre forsøk og enkle beregninger med arbeid, energi og effekt Eleven skal kunne gjøre rede for begrepene stillingsenergi og bevegelsesenergi. Eleven skal kunne forklare hva en energikilde er, og gi eksempler på ulike energikilder. Eleven skal kunne forklare hva en energikjede er, og gi eksempler på ulike energikjeder. Eleven skal kunne forklare hvordan energi overføres mellom ulike ledd i en energikjede. Eleven skal kunne bruke ulike begreper knyttet til energi, effekt og elektrisitet. Naturfag: Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne forklare hvordan råolje og naturgass er blitt til Eleven skal kunne forklare hvordan råolje og naturgass er blitt dannet og gi eksempler på hvor forekomster av disse råstoffene finnes. Eleven skal kunne beskrive hvordan sandstein ser ut og hvorfor denne kan lagre råolje og naturgass. Eleven skal kunne beskrive en metode for leting etter olje og gass.