Lærerveiledning BallongMysteriet Passer for: Varighet: 5. - 7. trinn 60 minutter BallongMysteriet er et skoleprogram hvor elevene får teste ut egne hypoteser, og samtidig lære om sentrale egenskaper til væsker og gasser. Elevene blir delt i grupper hvor de undrer seg over en gitt problemstilling og samarbeider om å teste ut hypotesene sine. Etter uttesting vil vi diskutere resultatene, få se løsningen på oppgaven, og verifisere eller forkaste hypotesene. Det beste er at elever og lærere er forberedt når de kommer på INSPIRIA science center. Lærerveiledningen inneholder viktig informasjon om skoleprogrammet, og det er derfor fint om den blir lest i god tid før besøket. Vi ønsker at lærerne skal få en best mulig opplevelse og læringsutbytte av å ta med klasser til senteret. Vi oppfordrer til aktivt å ta del i opplegget sammen med elevene. Skoletilbudet til INSPIRIA science center er ment å være en integrert del av opplæringen. Ved å utføre for- og etterarbeid til programmet vil elevenes læringsutbytte økes, og lærerne vil kunne benytte aktivitetene som et verktøy til å nå konkrete mål i kunnskapsløftet.
Hovedområder og kompetansemål fra kunnskapsløftet: Forskerspiren Undersøke selvformulerte hypoteser, gjennomføre undersøkelsen og samtale om resultatet. Fenomener og stoffer Beskrive sentrale egenskaper ved gasser og væsker ved hjelp av partikkelmodellen. Forarbeid Før besøket på INSPIRIA science center bør elevene ha utført enkelte aktiviteter og ha kjennskap til en del begreper knyttet til skoleprogrammet. Nedenfor følger aktivitetene og begrepene. Aktiviteter 1. Engangssprøyte Del ut noen engangssprøyter å la elevene pumpe luft gjennom dem. Så ber du elevene holde tett for åpningen på sprøyta med en finger, og teste ut hvor mye de kan presse lufta sammen med stempelet. Luft er noe! Etterpå kan elevene få fylle sprøytene med vann og holde tett for åpningen på samme måte. Da kan de observere at vann ikke kan presses sammen.
2. Hutrende ballong Gi elevene en ballong hver som de blåser opp. Diskuter; hva er det som blåses inn i ballongen?. Knyt igjen ballongene. Fortell nå at ballongene skal legges i fryseren over natta. Dette kan gjøres som hjemmelekse eller om mulig i en fryser på skolen. Elevene skriver ned en hypotese over hva de tror vil skje med ballongene. Neste dag tar elevene frem ballongene og observerer. Stemte hypotesene deres? Diskuter; hva har skjedd? har det som ble blåst inn i ballongen forsvunnet?. Faglig forklaring Da ballongen ble lagt i fryseren, sank temperaturen, og luftpartiklene inne i ballongen beveget seg saktere. De kolliderte ikke så ofte og så hardt mot veggene i ballongen, og veggene ble derfor presset mindre utover enn før. Trykket sank. Begreper Hypotesetesting Du undrer deg over noe og prøver å tenke ut en mulig forklaring. Denne forklaringen blir da din hypotese. Siden tester du ut hypotesen for å se om den er holdbar. Resultatene av eksperimenteringen oppsummeres. Stemmer hypotesen kan du verifisere den, hvis den ikke stemmer med det du har testet ut forkaster du hypotesen. Du kan likevel aldri være helt sikker på at en hypotese er 100 % riktig. Det er alltid en viss risiko for at noe er feil, at kunnskapene våre er for dårlige eller at sansene våre lar seg lure. Fordamping Prosessen hvor et stoff går over fra væske- til gassform. Kondensering - Prosessen hvor et stoff går over fra gass- til væskeform. Partikkelmodellen Partikkelmodellen er en modell for å forstå stoffenes egenskaper, og et bilde på hva som foregår inne i faste stoffer, væsker og gasser. De fleste stoffer kan finnes i både fast form, væskeform og gassform. Alle stoffer består av partikler som er i bevegelse. Stoffene utvider seg og partiklene beveger seg raskere når temperaturen stiger. Faste stoffer utvider seg litt, gasser utvider seg mye. Etterarbeid 1. Hva skjer når vann fryser? Her skal elevene observere overgangen mellom væske og fast stoff, og lære om vannets noe spesielle egenskaper. Fyll en plastflaske, glassflaske eller et glass med lokk helt fullt med farget vann og skru på korken/lokket. Legg det i en boks med pose over, for å unngå søl i fryseren. Ta fram flaska eller glasset etter 1-2 døgn. En alternativ framgangsmåte er å fylle en flaske 3/4 full med vann og markere med strek hvor vannivået er før og etter frysing.
Legger dere en aluminiumsboks med brus i fryseren, kommer også reaksjonen som skjer tydelig frem. La elevene skrive ned en hypotese over hva de tror vil skje med vannet i fryseren. Prøv også forsøket motsatt vei. Tin en flaske med frosset vann og se hva som skjer med vannivået før og etter tining. La elevene prøve og forklare hva som har skjedd. Må de forkaste hypotesene sine, eller kan de verifiseres? Faglig forklaring Ei glassflaske knuses og ei plastflaske buler ut hvis vi fryser vannet til is. En aluminiumsboks med brus vil sprenges. Årsaken er at vannet øker omtrent 10 % i volum når det blir til is fordi det blir større avstand mellom vannmolekylene. 2. Varmluftsballong Demonstrer en varmluftsballong, og la elevene få prøve seg. Skaff store og lette plastposer. Blås plastposen full av varm luft med en hårtørrer, og la varmluftsballongen sveve til værs.
Det kan være lurt å få litt hjelp til å holde plastposen oppe og litt unna hårtørreren slik at plasten ikke smelter. Hårtørreren bør være på 1500 W eller mer for å få best effekt. Diskuter hva som får ballongen til å stige. Faglig forklaring Det er oppdrift i luft akkurat som i vann. Den varme lufta inni ballongen veier mindre enn et like stort volum av den kaldere lufta utenfor. Derfor stiger ballongen opp. 3. Partikkelmodell test Vedlagt følger en kopieringsmal til en test av kompetansemålene skoleprogrammet dekker. Elevene skal krysse av for de påstandene de tror er riktige. De riktige svarene kan med fordel gjennomgås i plenum.
Kopieringsmal til etterarbeid 3. Partikkelmodell test Partikkelmodell test Navn; Dato; Sett kryss ved den påstanden som du synes er riktig: 1. a) Partikler er alltid i bevegelse b) Partikler er større enn støvkorn c) Det er bare partikler i ting vi kan se 2. a) Sukker løser seg raskere i varmt vann. b) Sukker løser seg raskere i kaldt vann. c) Sukker løser seg omtrent like fort i varmt som i kaldt vann 3. a) I en gass er partiklene bundet tett sammen b) I en gass beveger partiklene seg raskere enn i væske c) Gassene har fast form 4. a) Når vann fordamper blir det til is b) Når vanndamp kondenserer får vi vann i væskeform c) Når vann blir varmet opp beveger partiklene seg saktere 5. a) Når temperaturen øker i et fast stoff krymper stoffet litt b) Når temperaturen øker i en gass utvider den seg mye c) Når temperaturen øker i en væske går den over til et fast stoff 6. a) Du kan lettere åpne et syltetøyglass hvis du varmer opp lokket b) Luktstoffer kan kun spre seg i en radius på 4 meter. c) Jern kan bare være i fast form