Engineering workshop:

Strålings indvirkning på levende organismers levevilkår

Hanne Søgaard Grøn

Naturfag i spil 2019

Præsentation

Forløbet er inspireret af

Overvejelser inden opstart af forløb

• Udgør Engineeringprocessen hele forløbet eller er en del af et forløb?

• Hvad skal kravene til delprocesserne?

• Hvordan skal processen styres? Frihedsgrader?

• Hvor meget stillads skal der bruges?

• Hvilke krav skal der være til produktet?

• Hvilke vurderingskriterier skal der være?

• Gruppedannelse – Tilfældigt? Niveaudelt? Kønsopdelt?

• Osv.

Forstå udfordringLæreren præsenterer udfordringen. Elevgrupper og lærer bliver enige om mål og rammer for det kommende arbejde. Grupperne beskriver udfordringen med egne ord.

Opstart/kontekst

Milliardæren Elon Musk har en vision om, at der er 1 mio. mennesker på Mars om 50-100 år.

Forudsætning for at sende mennesker til Mars er, ifølge NASA, at der kan dyrkes afgrøder på Mars. NASA har planer om, at dyrke mad på fremtidige rumfartøjer og planeter.

Det primære formål er at levere mad, men planterne kan også være med til at sikre luftgenanvendelse og mental velbefindende på de årelange rejser.

Flere planter har vist sig at være gode kilder til antioxidanter, der kan beskytte astronauterne mod skadelig stråling i rummet.

Udfordringen

I skal som underleverandører til ElonMusks SpaceXprojekt konstruere plantekuvøser til planter på rumrejser og til dyrkning i de kommende rumkolonier.

Forstå udfordring

Definition:En plantekuvøse er en beskyttet beholder, hvori planter kan leve (og evt. formere sig). I beholderen skal planten have mulighed for at udnytte den stråling, den har gavn af og samtidig beskyttes mod ioniserende stråling, der kan skade den.Krav:Der er ikke meget plads på de første rumkolonier, såplantekuvøserne må ikke være større end 20x20x20 cm., ogde må gerne være mindre. Derudover skal I komme medforslag til, hvor plantekuvøserne skal placeres på Mars.Præsentation:Jeres forslag til plantekuvøser skal præsenteres for ”ElonMusk” på 8 min.

UndersøgeElevgrupperne kortlægger relevant, viden de får brug for. De skaffer og tilegner sig viden.

Fælles brainstorm på Padlet

Undersøgelser

Hvordan bremses ioniserende stråling med vand?

Hvad er ioniserende stråling, hvad er baggrundsstråling og hvordan kan man bremse stråling?

Hvilken stråling påvirker fotosyntesen?

Hvilke materialer kunne være gode til en plantekuvøse og hvordan påvirker materialet den ioniserende stråling?

Arbejdstid- Hvordan organiseres undersøgelserne?- Hvor meget udstyr er der til rådig?- Hvor meget tid er der til undersøgelserne? - Hvornår fortsætter vi Engineeringprocessen?

Sikkerhed i undersøgelserne

Få ideer Elevgrupperne forhandler og vælger ideer, de vil gå videre med.

• Skriv så mange ideer ned, som du kan nå på den afsatte tid, og tal ikke med de andre imens. Brug én post-it pr. idé.

Tegn figuren nedenfor på et stort stykke papir. Gruppen samtaler om hvor idéen skal placeres.

Nedtællingsur: https://nedtaeller.dk/

Konkretisere

Elevgrupperne konkretiserer, skitserer og vælger materialer. De planlægger det videre arbejde og fordeler opgaver.

Tegn en skitse

Tegn en skitse på A3Bestem materialer og design

Overvejelse:

Hvilke materialer er der til rådig og må eleverne selv skaffe materialer?

Eksempelvis:PapkasseKartonTapePoserStanniol Micro:BitLampeOsv.

Konstruere

Elevgrupperne virkeliggør deres ide til prototype med valgte materialer og redskaber

Forbedre

Elevgrupperne tester, evaluerer og forbedrer prototypen.

Deadline – test og forbedre kl. Fordele ved en skarp deadline?Nedtællingsur: https://nedtaeller.dk/

”Færdiiig” - Benspænd

Ekstraudfordring til at differentiere opgavens sværhedsgrad

Eksempelvis: Design (form, vægt, kode lyssensor og timerfunktion, selvforsyning i form af vand og energi/elektricitet osv.)

PræsentereElevgrupperne præsenterer løsning, overvejelser om designprocessen og valg truffet undervej.

Præsentation – 8 min. pitch

I skal:

• præsentere jeres forslag til plantekuvøser for ”Elon Musk” på 8 min.

• præsentere jeres overvejelser som i havde i processen

• vise at plantekuvøsen bremser den ioniserende stråling, og at der kommer lys til jeres planter i plantekuvøsen

• komme med forslag til, hvor plantekolonierne med fordel kan placeres på Mars.

Krav til præsentation

• Elevgrupperne præsenterer løsning, overvejelser om designprocessen og valg truffet undervej.

• Overvej krav?

– Kvalitetskontrol

– Skriftlighed

– Argumentation i form af undersøgelser

– Udarbejdelse af egne modeller

– Fejlkilder

– Hvilke yderligere forbedringspotentiale er der?

Naturfaglige kompetencer

• Undersøgelseskompetence

• Modelleringskompetence

• Perspektiveringskompetence

• Kommunikationskompetence

Hjælp og inspiration

Elevevaluering af tidligere forløb

Elevevaluering af tidligere forløb

Et fælles fagligt fokuspunkt –Læseplanen, Fælles mål 2019

Undervisningsforløbene kan være af varierende længde og omfang, men de skal basere sig på fagligt samspil og inddrage relevant indhold fra to eller alle tre naturfag, evt. i samspil med andre fag. I den sidste del af trinforløbet skal de fællesfaglige undervisningsforløb dog inddrage indhold fra alle tre naturfag.

De fællesfaglige undervisningsforløb skal ses i sammenhæng med den fagopdelte undervisning i de enkelte naturfag, og hvert fællesfaglige fokusområde skal formuleres på baggrund af mindst to af følgende kriterier:

‐ Det skal inddrage elevernes egne undersøgelser i lokalområdet.

‐ Det skal inddrage elevernes arbejde med teknologi.

‐ Det skal inddrage interessemodsætninger, så eleverne får mulighed for at tage stilling.

De fællesfaglige undervisningsforløb skal være problembaserede, de skal kunne rumme flere forskellige problemstillinger og rumme muligheder for, at eleverne arbejder inden for naturfagenes kompetenceområder.

Problembaseret undervisning er her karakteriseret ved, at:

‐ Eleverne er medbestemmende ift. valg af et afgrænset naturfagligt område.

‐ Eleverne belyser en eller flere problemstillinger inden for det afgrænsede naturfaglige område.

‐ Eleverne får lejlighed til på egen hånd at formulere og undersøge udvalgte spørgsmål, der relaterer sig til problemstillingen.

‐ Eleverne får lejlighed til at arbejde med handlinger eller forslag til handlinger undervejs i forløbet.