Gå til hovedindhold

Dyrk planter på Mars

Engineering i skolen_Dyrk planter på Mars

Eleverne arbejder med det fællesfaglige fokusområde 'strålingens indvirkning på levende organismers levevilkår'. Med udgangspunkt i udfordringen konstruerer eleverne en plantekuvøse til plantedyrkning på Mars.

Aktivitetsplan efter engineering-designprocessen

 

Intro til forløb 

I forløbet indgår aktiviteter der kan erstatte det traditionelle arbejde med ioniserende stråling i 9 klasse, kortlæsning, samt betingelser for planters levevilkår/levende organismer. Samtidig er der aktiviteter med dataopsamling, hvor matematik er i anvendelse, ligesom der indgår en aktivitet med konstruktion af en lysmåler, hvor micro:bit anvendes.

  • Aktiviteterne er udvalgt med det formål at give eleverne en faglig viden, så de kan løse udfordringen på den bedste måde.
  • Aktiviteterne starter som meget lukkede og håndholdte i deres form for at sikre, at eleverne er systematiske. Frihedsgraderne øges, jo længere eleverne kommer i forløbet.
  • Forsøg med Risø kilder må kun udføres af elever i 9. klasse eller af læreren som demonstrationsforsøg. 

Vi har samlet en række links til inspiration. Disse er tænkt som inspiration til lærerne, men kan selvfølgelig også udleveres til eleverne.

I videoen vises et debatarrangementet med temaet 'Mennesket på Mars', hvor Mars-forsker Kjartan Kinch fortæller om udfordringerne ved bemandede missioner, og Mars-forsker Jens Frydenvang fortæller om overfladebetingelserne på Mars.

Christina Toldbos artikel 'Biologi til Mars' i Kvant nr. 1 2017 indledes således:

I laboratorierne på Institut for Plante- og Miljøvidenskab (PLEN) arbejder hvert år et hold af studerende med at gøre bemandede Mars-missioner mulige. Ved at kombinere syntesebiologi og rumforskning undersøges det, hvordan man ved genmanipulation kan gøre forskellige typer af planter og bakterier mere hårdføre overfor Mars’ miljø, samtidig med at de kan producere medicin, kemikalier eller plastik til brug for astronauterne.

 

Forløbet er tilrettelagt som et engineeringforløb, hvor eleverne arbejder efter engineering procesmodellen.

Eleverne gennemfører en engineeringudfodring, hvor de finder frem til en løsning, der gør dem i stand til at dyrke planter, hvor der er kraftig ioniserende stråling. Eleverne bygger en platekuvøse. 

 

Krav til eleverne:  

  • De skal benytte engineering-processen
  • plantekuvøserne må ikke være større end 20x20x20 cm.
  • De skal påvise, at plantekuvøsen bremser den ioniserende stråling
  • De skal vise at der kommer lys til deres planter i plantekuvøsen. 
  • Endelig skal de komme med forslag til, hvor plantekolonierne med fordel kan placeres på Mars

 

Yderligere udfordringer
Eleverne kan ved behov få en ekstra udfordring

  • Lav et vandingsanlæg til din plantekuvøse, så den kan passe sig selv under transporten.
  • Byg en radon-støvsuger, som kan undersøge den terrestriske stråling, som planterne udsættes for.
  • Find en vinballon i glas og lad eleverne finde lidt jord med mulighed for frø. Følg udviklingen i det lukkede kredsløb, hvor alle kredsløb er i funktion. Eleverne kan på denne måde dokumentere og forklare flere forskellige kredsløb f.eks. kulstof-kredsløbet.
  • En af de lettest tilgængelige energikilder på Mars er energien i solstrålingen. Eleverne kan undersøge, om de kan konstruere udluftning i deres plantekuvøse ved at konstruere og opsætte solceller i en optimal vinkel, så energien kan drive en lille motor med rotorblade. Eleverne skal undersøge, hvilken vinkel og størrelse på rotorbladene, der vil give den optimale udluftning. Benyt evt. micro:bit til at måle temperaturen i plantekuvøsen. Hvis temperaturen er over 35 grader, skal udluftningen starte.
  • Der kan være meget koldt på Mars. Eleverne kan undersøge, om de kan bygge et opvarmningsanlæg til deres plantekuvøse, så temperaturen hæves fra 5 grader til 25- 35 grader, som er den optimale temperatur for fotosyntese.

 

Stilladsering
Forløbet er et struktureret forløb. Der er mange muligheder for at åbne forløbet mere op, afhængigt af elevernes erfaringer og ens egne erfaringer med engineering-forløb. For nogle elevgrupper vil udlevering af udfordringen være tilstrækkelig.

STEM er integreret i forløbet:

S

De naturfaglige undersøgelser eleverne gennemfører

T

Forløbet har fokus på plantedyrkningsteknologier.

E

Indgår i elev-udfordringen

M

Opbremsning af ioniserende stråler

Eleverne gennemfører en engineeringudfodring, hvor de finder frem til en løsning, der gør dem i stand til at dyrke planter, hvor der er kraftig ioniserende stråling.

Forstå udfordringen

Ca. 1-2 lektioner á 45 minutter

 

 

 

 

Undersøge

Ca. 6 lektioner á 45 minutter

Se vejledning

Få ideer

30 minutter

Se vejledning

Konkretisere

60 minutter

Se vejledning

  • Eleverne udfører en materialetest i forhold til stråling.
    Eleverne undersøger, hvilke materialer der vil kunne
    bremse strålingen.

  • Hvis materialetesten giver eleverne anledning til at
    forbedre deres ide, skal de gøre det.

  • Eleverne tilpasser deres konstruktion ud fra
    forbedringerne og udfylder derefter metodekortet PDF iconLæg en plan 1-3

  • Gennemgå evt. metodekortet 'Rollekort' for at sikre, at alle ved, hvilken rolle de udfører under konstruktionen.

Konstruere

30 minutter

Se vejledning

  • Gennemgå metodekortet PDF iconOpgavefordeling.

  • Eleverne konstruerer deres plantekuvøse.

Forbedre

2 lektioner

Se vejledning

Der kan afsættes to yderligere lektioner, hvis det
ønskes at give eleverne mulighed for at forbedre endnu en gang)

  • Gennemgå metodekortet PDF iconGenerel prototypetest med klassen.

  • For at kunne måle, om der kommer lys ind i plantekuvøsen,
    kan eleverne bygge en lysmåler ved hjælp af aktiviteten
    Lyssensor til plantekuvøsen.

  • Udfør lysmålingerne i plantekuvøsen, og udfør målinger på
    ioniserende stråling gennem plantekuvøsen.

  • Arbejd med at forbedre lyssensor i plantekuvøsen.

  • Arbejd med at forbedre opsamling og data for at kunne forbedre
    plantekuvøsen.
     

  • Metodekortet Opsamling udskoling

Præsentere løsningen

2 lektioner

Se vejledning

Der vælges et af de to metodekort, som eleverne bruger til
præsentation i deres videopræsentation:
 

Kompetenceområder

Eleverne vil gennem forløbet arbejde med alle fire kompetenceområder. Det fremgår ved hver aktivitet, hvilke der er i fokus.

Faglige pointer og specifikke læringsmål vil fremgå ved aktiviteterne.

Færdigheds- og vidensområder

  • Geografi: Jordkloden og dens klima, naturgrundlag og levevilkår.
  • Fysik/kemi: Partikler, bølger og stråling, stoffer og stofkendskab.
  • Biologi: Celler, mikrobiologi og bioteknologi.

Fællesfagligt fokusområde

Strålings indvirkning på levende organismers levevilkår.

 

  • Forløbet giver mulighed for:
    • at eleverne inddrager egne undersøgelser fra lokalområdet.
    • at eleverne inddrager teknologi.
    • at eleverne inddrager interessemodsætninger og tager stilling til disse.