-
Evolutionsstien - Fra Big Bang til Nutid
Indhold
I lærervejledningen finder du følgende kapitler:
SIDE 2 Introduktion til UV-forløbet
SIDE 3 Rammerne for UV-forløbet
SIDE 4 Indhold og overblik
SIDE 6 Teoretisk forankring
SIDE 6 Cooperative Learning
SIDE 7 Verdensspillet
SIDE 8 Det uformelle læringsmiljø
SIDE 9 Online formidling
SIDE 10 Perspektivering
Lærervejledning
Dette undervisningsforløb er blevet til i et
samarbejde mellem to uformelle læringsmiljøer
og Naturvidenskabeligt Grundforløb, STX.
Naturvidenskabeligt Grundforløb har en meget
bred formuleret læreplan, hvilket gør det specielt
egnet til arbejde i uformelle læringsmiljøer.
Forløbet omhandler universets opståen og
udvikling samt livets opståen og udvikling.
Eleverne skal i dette forløb kombinere viden fra
undervisningen på gymnasiet med viden og
oplevelser fra Orion Planetarium og Museum
Sønderjylland – Naturhistorie og Palæontologi,
Gram Lergrav.
Forløbet er bygget op omkring en udstrakt brug af
metoder inspireret af Cooperative Learning (CL)
Udviklet af…
Forfattere: Karsten Refsgaard og
Laust Wium Olesen
Redaktion: Beth Wehner Andersen,
Claus Auning, Linda Ahrenkiel og
Mette Auning
Layout/film: Rune Skeel-Gjørling
1
-
LÆRERVEJLEDNING EVOLUTION
Introduktion til UV-forløb
Introduktion
Projektet er rettet mod Naturvidenskabeligt Grund-
forløb i 1.g, men kan tilpasses så også grundskole-
elever og elever i fysik/astronomi forløb på gymnasiet
kan hente ny viden og inspiration. Forløbet kan let
videreudvikles til biologi og naturgeografi.
I hver lektion er der fokuseret på et nedslag i
tidsperioden fra Big Bang til nutid. Det kan være en
fordel, at eleverne har stiftet bekendtskab med nogle
af de anvendte CL-strukturer og er fortrolige med
anvendelsen af CL.
Se mere på Astra.dk/ProjektSyd
Den gode idé
”Det vigtige element i forløbet er de udvalgte
fagbegreber, hvis funktion er at skabe sammenhæng
i forløbet Fra Big Bang til Nutid”. Citat fra
lærergruppen
Karsten Refsgaard, Lærer fra
Vejen gymnasium og hf,
fortæller om, hvordan han fik
ideén
tilundervisningsforløbet.
Varighed 1:52 min
YouTube (HD)
2
https://astra.dk/projektboersen/projekter/projekt-syd-fra-b%C3%B8rnehave-til-phd
-
LÆRERVEJLEDNING EVOLUTION
Rammerne for UV-forløbet
Aldersgruppe/klassetrin
NV er et naturvidenskabeligt fag, som skal introducere
eleverne til de fire naturvidenskabelige fag i
gymnasiet: biologi, fysik, kemi og naturgeografi. Alle
fire fag indgår i forløbet, men fokus er på fysik, biologi
og naturgeografi.
I dette forløb er de primære fag fysik og biologi, mens
naturgeografi og kemi indgår som sekundære fag.
Varighed af forløbet
Forløbet er på 8 lektioner á 65 min. Efter de første tre
lektioner besøges Orion Planetarium og afslutningsvis
besøges Museum Sønderjylland – Naturhistorie og
Palæontologi, Gram Lergrav.
Centrale faglige begreber:
Big Bang, grundstofsyntese/grundstofdannelse,
stjerne- og planetdannelse, Livets opståen og
udvikling, evolution, samt pladetektonik/geoevolution.
Pædagogisk metode
Forløbet er bygget op omkring en udstrakt brug af
metoder inspireret af Cooperative Learning (CL), en
socialkonstruktivistisk didaktisk tilgang, der bygger på
undervisningsstrukturer med:
Samtidig elevinteraktion
Positive samarbejdsrelationer
Individuel ansvarlighed
Lige deltagelse.
Se mere om CL på side 6
Fælles Mål
2.1. Faglige mål
anvende modeller, som kvalitativt og
kvantitativt beskriver enkle sammenhænge i
naturen, og kunne se modellernes muligheder
og begrænsninger.
formidle et naturvidenskabeligt emne med
korrekt anvendelse af faglige begreber.
2.2. Fagligt indhold
Ved udvælgelsen af det faglige indhold i Naturvidenskabeligt
Grundforløb lægges vægt på, at indholdet:
giver mulighed for samarbejde mellem denaturvidenskabelige
fag.
giver anledning til både eksperimenteltarbejde i et laboratorium
og feltarbejde.
har eksemplarisk værdi.
viser relevansen og anvendelsen af
naturvidenskab i samfundet.
Man får et kendskab til
elementarpartikelfysik
kernereaktioner herunder pardannelse, annihilation
og fusion.
eksponentielle udviklinger
pladetektonik
betingelser for liv
kosmologi
energi og kræfter, specielt mekanisk energi og
energibevarelse, samt sammenhængen mellem
kinetisk energi og temperatur.
Istider.
Følgende faglige mål og fagligt indhold for NV opfyldes
Undervisningsmaterialet er udarbejdet til
anvendelse i undervisningen i Naturvidenskabeligt
Grundforløb (NV), 1.g på STX.
3
-
LÆRERVEJLEDNING EVOLUTION
Indhold og overblik
Der henvises endvidere til Spencer Kagan og Jette
Stenlevs bog: Cooperative Learning, Forlaget Malling
Beck 2008.
1. Lektion Big Bang
Formål: At skabe overblik over situationen i den første
tid efter Big Bang.
Forberedelse: Læse Timeline of the Big Bang
CL-struktur: ”Værdilinje og par på tid”.
2. Lektion Grundstofsyntese
Formål: At få overblik over de tre forskellige typer af
grundstofdannelser.
Forberedelse: Læse Grundstofs-syntese.
CL-struktur: ”Ekspertpuslespil”.
3. Lektion Kvarker og kræfter
Formål: At få styr på grundlæggende partikelfysiske
begreber.
Forberedelse: Nielsen og Fogh: Vejen til Fysik B2 s.
142-147
CL-struktur: ”En for alle”.
Film fra forløbet - ”Besøg ved Museum Sønderjylland,
Naturhistorie og Palæontologi, Gram Lergrav”
[Film] To 1.g. klasser fra Vejen gymnasium og hf besøgte Museum,
Sønderjylland, Naturhistorie og Palæontologi,
Gram Lergrav. En museumsformidler fortæller om de
livsbetingelser, der var til stede i Gram-havet. (2:45 min)
YouTube (HD)
Til hver af lektionerne er der udarbejdet forslag til
formål, forberedelse og anvendelse af CL-struktur.
4
http://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_the_Big_Bang.
-
LÆRERVEJLEDNING EVOLUTION
[Foto] Museumsformidler Martin Abrahamsson, Gram Lergrav
4. Lektion Livets opståen og udvikling
Formål: At diskutere videnskabelige forklaringer på
livets opståen for 3-4 milliarder år siden og udviklingen
heraf (evolution). Sammenligning med en
ikke-videnskabelig forklaring.
Forberedelse: Læse Naturgeografi – Jorden og
mennesket 2. udg. Geografforlaget 2007 s. 32-36.
Biologi til tiden, Gyldendal 2009 eller lignende
om cellers opbygning og funktioner.
Følgende artikler kan evt. også bruges:
Videnskab og tro
Intelligent design
Kreationisme
CL-struktur: ”Resumé-pas”.
5. lektion Aldersbestemmelse
Formål: At opnå viden om og forståelse for, hvordan
man aldersbestemmer i geologien. At forstå forskellen
på absolut og relativ aldersbestemmelse.
Forberedelse: Læse Naturgeografi – Jorden og
mennesket 2. udg. Geografforlaget 2007 s. 28-29, 38.
Følgende kan evt. også anvendes:
Galathea 3 Geologisk aldersbestemmelse
CL-struktur: ”Møde på midten”.
6. lektion Livet går på land
Formål: At diskutere videnskabens forklaringer på,
hvordan og hvorfor livet for ca. 400 millioner år siden
indtog landjorden.
Forberedelse: Læse Naturgeografi – Jorden og
mennesket 2. udg. Geografforlaget 2007 s. 41-44.
CL-struktur: ”Team-interview”.
7. lektion Masseuddøen
Formål: At forstå og diskutere videnskabens
forklaringer på, hvordan masseuddøen kan opstå, og
hvilken positiv og/eller negativ betydning
masseuddøen har haft for udviklingen af liv på Jorden.
Forberedelse: Naturgeografi – Jorden og mennesket 2.
udg. Geografforlaget 2007 s. 37, s. 44-45, s. 50-54, s.
61-62.
CL-struktur: ”En for alle”.
8. lektion Pladetektonik
Formål: At opnå viden om og forståelse af hvordan
pladetektonikken har medført en stadig udvikling i
livsbetingelserne på Jorden.
Forberedelse: Naturgeografi – Jorden og mennesket 2.
udg. Geografforlaget 2007 s. 30-31, 40-48, 52-53, 157
CL-struktur: ”Ekspert-puslespil” (matrixgrupper).
Hent elevmateriale på Astra.dk
5
http://videnskab.dk/blog/religion-videnskab-folelse-og-fornuft-kan-de-virke-frugtbart-sammenhttp://da.wikipedia.org/wiki/Intelligent_designhttp://da.wikipedia.org/wiki/Kreationismehttp://galathea3.emu.dk/geologi/alder.htmlhttps://astra.dk/tildinundervisning/evolutionsstien-fra-big-bang-til-nutid
-
LÆRERVEJLEDNING EVOLUTION
Teoretisk forankring
Da Naturvidenskabeligt Grundforløb ikke er et
egentligt eksamensfag kan man præsentere eleverne
for begreber af en kompleksitet, der normalt ikke ses i
1. g. Kombinationen med arbejdet på de uformelle
læringsmiljøer giver eleverne en oplevelse af at være
helt oppe i frontforskningen på de berørte områder.
Pga. af de komplicerede teorier, som forløbetindeholder er
forløbet ikke egnet som prøveforløb iNV.
De centrale begreber er
pardannelse, annihilation
atomkerners opbygning
neutronindfangning
energibevarelsefusion
planetdannelse
impulsmomentbevarelse
pladetektonik
radioaktivitet og halveringstid
livets opståen
meteorer.
Cooperative Learning
[Foto] Elever på Vejen gymnasium og hf
Strukturerne sikrer en høj aktivitet hos alle elever og
er en didaktisk metodik, som er udsprunget af en
konsekvent socialkonstruktivistisk tilgang til læring
udviklet af den amerikanske psykolog Spencer Kagan.
CL-strukturerne er karakteriseret som arbejdsformer,
hvor fire principper er overholdt:
Samtidig interaktion. Flest mulige elever
deltager aktivt samtidig.
Positiv samarbejdsrelation. Modsat
almindelig klasseundervisning, hvor den enes
succes principielt (men ikke altid reelt)
medfører den andens fiasko. Peter fik lov at
svare; mens du sidder tilbage med dit svar,
som du aldrig fik testet rigtigheden af.
Individuel ansvarlighed. Alle skal yde for, at
læringen bliver optimal.
Lige deltagelse. Alle elever kommer lige
meget til orde. Det er ikke muligt at gemme
sig bagerst i klassen.
”Det er en fordel, at eleverne er fortrolige
med energibegrebet, specielt
energibevarelse, før de starter på forløbet.
Det kan eventuelt illustreres med
videooptagelse af et lodret kast og beregning
af den potentielle energi, den kinetiske energi
og den samlede mekaniske energi”. Citat fra
lærergruppen
Fælles for alle lektionerne er, at der anvendes
Cooperative Learning strukturer, hvor det er muligt.
6
-
LÆRERVEJLEDNING EVOLUTION
En simpel CL-struktur kan anvendes som opfølgning på
almindelig undervisning:
• Læreren kommer med et kort oplæg.
• Eleverne genfortæller på tid for
skulderpartneren og får feedback.
• Efter næste korte indslag byttes roller eller
anvendes ansigtspartner.
Den nævnte struktur kan anvendes i ganske mange
undervisningssituationer. Der er udviklet mange andre
strukturer, der kan anvendes dels som variation, dels
fordi forskellige strukturer egner sig bedre i bestemte
undervisningssituationer. En anden af de strukturer,
der er anvendt med stort udbytte i forløbet er en, der
efterhånden er blevet døbt: ”Tegn og gæt”.
• Læreren fortæller kort om et emne, hvori
indgår en mundtlig beskrivelse af f.eks.
stjernedannelse - et visuelt objekt.
• Eleverne tegner individuelt deres opfattelse
af det visuelle objekt.
• På tid fortæller eleven skulderpartneren,
hvorfor deres tegning ser ud, som den gør.
• Skulderpartneren giver feedback og der
byttes roller.
Denne struktur rummer et skift af repræsentation fra
mundtlig til figurativ, hvilket, sammen med den
mundtlige forklaring, kræver refleksion, hvilket
fremmer forståelsen af det præsenterede.
De forskellige strukturer er, udover deres anvendelse
til bestemte læringsprocesser, delt ind i deres fokus på
enten teambuilding eller classbuilding. Der er altså
også et socialt sigte med anvendelsen af CL.
Verdensspillet
[Foto] Elever spiller Verdensspillet
I tilknytning til projektet er udarbejdet et spil,
Verdensspillet. Det er et simpelt terningespil, hvor en
brik skal flyttes fra Big Bang til Nutid, med tilhørende
spørgsmålskort
Verdensspillet findes som to PDF-filer. Selve
spillepladen bør udskrives på et stykke A3, mens
spørgsmålene kan udskrives på A4. Materialet kan
lamineres og genbruges.
Spillet kan bruges enten som introduktion eller
evaluering af emnet.
Som introduktion til emnet vil der være mange af
spørgsmålene på kortene, som eleverne finder
interessante og vedkommende; men som de ikke kan
svare på. Dermed kan der måske skabes en
forhåndsinteresse for emnet.
Spillet blev brugt til evaluering af forløbet ved at
observere, hvordan de enkelte teams arbejdede med
spillet. Evalueringen af forløbet er på denne måde rent
kvalitativ; men kan gøres kvantitativ ved at udarbejde
et spørgeskema med spørgsmålene fra kortene.
Arbejdet i CL-strukturer foregår som hovedregel i
teams bestående af fire medlemmer.
7
-
LÆRERVEJLEDNING EVOLUTION
De uformelle læringsmiljøer
Orion planetarium
Orion Planetarium er beliggende ved søbredden i Jels i
Sønderjylland. Ud over planetariesalen er der et lille
observatorium, en foredragssal, en café og et
udstillingsareal. Ved planetariet finder man desuden
begyndelsen på Jels Natur- og Planetsti.
Orion Planetarium er et mellemstort planetarium,
hvor der er plads til 60 gæster i den 11-meter store
kuppel. I sommersæsonen er der åbent hver dag,
mens der i vintersæsonen er åbent på søndage og i
Museum Sønderjylland – Naturhistorie og
Palæontologi, Gram Lergrav
Afdelingen i Gram er den naturhistoriske del af
Museum Sønderjylland.
Museets udstilling viser fossiler fra Gram Lergrav og
fortæller historien om dengang havet dækkede det
meste af Syd- og Sønderjylland for 10 millioner år
siden.
Skoletjenestens formidler tilbyder rundvisning, hvor
man kan få en forklaring på, hvorfor der dengang var
hav, så langt inde i landet, og hvorfor hvalernes
forfædre havde fire ben og gik på landjorden for 54
mio. år siden.
skoleferierne. Desuden er planetariet åbent for
grupper efter aftale hele året rundt.
I stjernekuplen kan man gå på opdagelse i universet,
trygt tilbagelænet i en behagelig planetariestol.
Planetariets multimedieforestillinger kombinerer
videoklip og lysbilleder fra 24 computerstyrede
diasapparater med stjernebilleder fra den særlige
Skymaster projektor.
Til skolegrupperne tilbydes særlige undervisnings-
temaer, der retter sig mod forskellige alderstrin i
grundskolen og ungdomsuddannelserne.
Alle forestillinger indeholder 10-15 min. live
gennemgang af årstidens stjernehimmel på
planetariets kuppel, hvor eleverne f.eks. lærer at finde
Nordstjernen og nogle af de mest markante
stjernebilleder. Der skal samlet afsættes 1,5-2 timer til
et planetariebesøg.
Besøg Orion Planetariums hjemmeside
Tæt på museet ligger Gram Lergrav, hvor man kan
finde bl.a. snegle- og muslingeskaller, søpindsvin,
krabber, hajtænder og øresten af fisk.
Besøg Museum Sønderjyllands hjemmeside
8
http://da.wikipedia.org/wiki/S%C3%B8nderjyllandhttp://da.wikipedia.org/w/index.php?title=Jels_Natur-_og_Planetsti&action=edit&redlink=1http://www.orionplanetarium.dk/http://www.orionplanetarium.dk/http://www.museum-sonderjylland.dk/naturhistorien.html
-
LÆRERVEJLEDNING EVOLUTION
Online formidling
Evolutionsstien – fra Big bang til Nutid
Applikationen er udviklet af Orion Planetarium og
Museum Sønderjylland, Naturhistorie og Palæontologi,
Gram Lergrav i samarbejde med ProjektSyd.
Applikationen er udviklet, så den kan bruges som
opstart, hvor eleverne kan genopfriske eller teste deres
viden, inden de påbegynder forløbet.
[Foto] Skærmbillede fra EVO
Ruten mellem Orion Planetarium og Gram Lergrav er på
ca. 13,7 km, og kan dermed eksemplificere
tidsperioden fra Big Bang til Nutid. Undervejs på ruten
er opstillet 10 QR punkter. De kan scannes undervejs,
men koderne er også vedlagt som materiale til forløbet,
således at koderne kan placeres som QR koder på
skolen.
Eleverne oplever på deres rute fra Jels til Gram, at der i
lange perioder i Universets levetid ikke er sket meget.
Menupunkter i EVO
Applikationen er inddelt i 4 menupunkter:
1. INTRO
Et kort videoklip på ca. 2 minutter med titlen ”The Big
Bang” af Dr. Janna Levin fra Department of Physics and
Astronomy Barnard College of Columbia University
(engelsk tale).
2. TIDSLINJE
Tidslinje med 10 punkter (dansk tale). De første 5
punkter på tidslinjen er knyttet til emnet om astronomi
og gennemgår:
Big bang
De første stjerner
Mælkevejens dannelse
Supernova-eksplosion
Solsystemets dannelse.
De sidste 5 punkter på tidslinjen er knyttet til emnet
evolution og gennemgår:
Det første liv
Den kambriske eksplosion
Hvirveldyrene går på land
Omfattende uddøen
Gram Havet.
Det er muligt at klikke sig ind på hvert punkt på denne
tidslinje. Hvert punkt indeholder:
Kort informations-tekst med oplæsning
Billeder og/eller video
Multiple-choice om emnet med op til fire
spørgsmål til hvert emne.
Intro | Tidslinje | GPS rute | Scan QR kode
Til forløbet er der udviklet en applikation til iPad
og iPhone kaldet ”Evolutionsstien – fra Big bang til
Nutid” eller bare ”EVO”. Findes gratis i App Store.
9
-
LÆRERVEJLEDNING EVOLUTION
3. GPS RUTE
Denne rute er en 13,7 km lang rute mellem Orion
Planetarium i Jels og Gram Lergrav i Gram. På kortet
kan man se sin egen placering, selve ruten samt de 10
punkter.
4. SCAN QR KODE
På ruten mellem Jels og Gram er der opstillet 10
standere med QR koder, et til hvert punkt på tidslinjen.
Der er også mulighed for at udskrive disse QR koder til
ophængning på skolen eller i lokalområdet.
Vejledning til opsætning:
Punkt mm. cm M
1 0 0 0
2 58 mm 58 cm 58 m
3 1,2 m 12 m 1,2 km
4 6,8 m 68 m 6,8 km
5 9,2 m 92 m 9,2 km
6 9,9 m 99 m 9,9 km
7 13,2 m 131,8 m 13,180 km
8 13,3 m 133,4 m 13,335 km
9 13,4 m 134,5 m 13,448 km
10 13,7 m 136,9 m 13,690 km
Perspektivering
”Evolutionsstien – fra Big bang til Nutid” vil også kunne
bruges undervejs (afslutning) eller som evaluering på et
forløb i grundskolens 9. klassetrin. Et af de bindende
flerfaglige trinmål mellem fysik/kemi, biologi og
geografi er: ”gøre rede for hovedtræk af Jordens
tilblivelse, de grundlæggende betingelser for liv og
naturvidenskabelige forestillinger om Jordens og livets
udvikling”.
Flere af grundskolens bøger har materiale til et sådant
fler-/tværfagligt forløb.
At bruge EVO applikationen, vil dermed være
medvirkende til at lette overgangen fra grundskolens
undervisning til ungdomsuddannelsens undervisning.
Materialet vil som udgangspunkt være det samme,
men vil blive behandlet på et mere detaljeret plan, og
med et større behov for et mere detaljeret og præcist
fagsprog. Hermed bliver eleverne præsenteret for
deres nye hverdag i naturfagene på STX.
10
