Didaktisk ressource
Se den interaktive engineering-model: en model for virkelighedsnær og anvendelsesorienteret naturfagsundervisning.
- Undervisningsforløb
- >
- Kranen slipper automatisk
Kranen slipper automatisk
Kranen slipper automatisk
Klassetrin
ForløbsplanAktiviteter og organisering
Forløbsintroduktion
Eleverne anvender deres viden om elektromagneter og kredsløb til at bygge en kran, der automatisk kan slippe sin last af papirklips. Forløbet er et engineeringforløb udviklet i forbindelse med 200-året for H.C Ørsteds opdagelse af elektromagnetismen. Hvis det er første gang, du arbejder med engineeringforløb, så er det vigtigt, at du ser de animerede lærervejledninger under de enkelte delprocesser herunder. Læs mere om engineeringmetoden.
H.C. Ørsted var en dansk kemiker og fysiker, der er verdensberømt for opdagelsen af elektromagnetismen. I 2020 fejrer vi 200-året for denne opdagelse, og dette forløb er en del af den samlede pakke med undervisningsforløb fra Astra. Forløbet ligger i naturlig forlængelse af forløbene Mærkelige magneter, Slut strømmen til og Ellevilde elektromagneter. Det er en forudsætning for elevernes udbytte af forløbet, at de har kendskab til magnetisme og kredsløb.
Det er ikke kranen eller styrken i kranen, der er fokus i dette forløb, men konstruktion af en elektromagnet. Elektromagneten skal kunne tændes og slukkes og dermed løfte og slippe en last af klips, søm, nåle eller lignende produkter af jern eller andre magnetiske materialer. Det vil være oplagt i forlængelse af forløbet at arbejde videre med stabile konstruktioner.
Forstå
- Hvis det er første gang, eleverne arbejder med engineeringmetoden, så præsentér dem for den via introduktionsvideoen og den interaktive EDP-model.
- Giv eleverne ‘Plakat med EDP-modellen‘ og udfordringen:
Eleverne skal konstruere en kran, der kan løfte papirklips med en elektromagnet og slippe dem igen automatisk.
Krav:
-
- Eleverne skal benytte engineeringprocessen.
- Eleverne skal bygge en kran af pap, som er stativ for deres elektromagnet.
- Elektromagneten skal kunne tændes og slukkes.
- Elektromagneten skal kunne løfte mindst tre klips.
Undersøg
- Lad eleverne kortlægge den viden, der er nødvendig for at løse udfordringen. Hvis du benytter forløbet direkte i forlængelse af de tre tidligere omtalte forløb, så er dette overflødigt. Er det et stykke tid siden, at I har arbejdet med magneter, så benyt eventuelt metodekortet ‘Videnskortlægning‘. Metodekortet skal printes i A3, og vidensfelter sættes på med post-it. Et godt alternativ er at udfylde metodekortet på tavlen i plenum.
- Sæt eleverne til at gennemføre følgende aktiviteter:
- Lad eleverne bygge en papkran. Kranen skal udelukkende benyttes som stativ for deres elektromagnet og skal kun laves, for at eleverne kan se anvendelsen. Har du en anden kran, som du og eleverne har erfaring med, eller færdige kraner, der kan benyttes som stativ, så brug dem.
Få ideer
- Lad eleverne udvikle ideer til en elektromagnetisk kran. Hvis klassen har dannet grupper, kan de fx benytte ‘Brainstorm bordet rundt’. Ellers kan man med ‘Åben brainstorm’ danne grupper med udgangspunkt i de ideer, eleverne helst vil arbejde videre med.
- Lad eleverne vælge den ide, de vil gå videre med, hvis de ikke allerede har valgt den i forbindelse med brainstormen. De kan fx benytte metodekortet ‘Hvilken ide vælger vi?’.
Konkretisere
- Lad eleverne tegne skitser til, hvordan deres konstruktioner kan se ud, og evt. hvilke materialer de vil benytte. De kan evt. udfylde metodekortet Læg en plan s. 1, punkt 1 og 2.
Konstruere
- Sæt eleverne i gang med at konstruere deres prototype. Husk eleverne på, at det er forbedring af elektromagneten, der er vigtigst – selve krankonstruktionen er ikke vigtig lige nu.
- Den største udfordring i delprocessen er, om alle elever kender deres opgave, og om de udfordres i forhold til at variere de opgaver, de hver især bidrager med. Benyt evt. metodekortet ‘Opgavefordeling’.
Links & dokumenter
Forbedre
- Eleverne gør klar til at teste deres prototype.
- Skriv kravene til prototypen op på tavlen, og husk eleverne på dem. Kravene står på udfordringen, men kan naturligvis suppleres af andre krav, som du selv har sat, som fx kunne omhandle håndværksmæssig udformning, materialer eller andet.
- Når alle grupper er ved at have et første bud på en prototype, så lad dem vise hinandens prototyper frem ved ‘cafeborde’, hvor en fra gruppen bliver stående og demonstrerer prototypen og får gode råd og ideer til forbedringer af de andre elever, der kommer på besøg. Resten af gruppen går på besøg ved de andre cafeborde, giver gode ideer til de andre grupper og bliver inspirerede til forbedringer af egen prototype.
- Grupperne arbejder videre med at forbedre deres løsning. Husk eleverne på at tage billeder eller optage små film af deres prototyper, som eventuelt kan deles eller gemmes.
Præsentere
- Lad eleverne præsentere deres kraner for hinanden. Skriv kravene til præsentationerne på tavlen, fx:
- Demonstrer, hvordan jeres kran virker.
- Forklar, hvorfor I valgte det søm, som I har valgt til elektromagneten.
- Beskriv, hvor mange vindinger der er på jeres elektromagnet.
- Forklar, hvorfor elektromagneten virker, selvom kobberledningen er isoleret.
Evaluering
Efter forløbet udfylder eleven metodekortet ‘Samtaleark til evaluering’. Du udfylder selv samme ark, men det er elevens ark, der danner udgangspunkt for samtalen. Bagefter noterer eleven vigtige pointer fra dine noter/dit ark. Eleven afleverer en kopi af arket til dig.
Links & dokumenter
Mere om forløbet Centrale pointer, mål og evaluering
Information til læringsplatforme
Her er informationer du kan sætte ind i din læringsplatform.
Kort præsentation af forløbet
I dette forløb skal eleverne anvende deres viden om elektromagneter og kredsløb til at bygge en kran, der automatisk kan slippe sin last af papirklips. Der er fokus på at eleverne, med deres viden, udvikler idéer, der ender ud i at de bygger og tester deres egne prototyper. Forløbet er struktureret efter EDP-modellen og er udarbejdet i forbindelse med fejring af 200-året for H.C. Ørsteds opdagelse af elektromagnetismen.
Kompetenceområder og færdigheds- og vidensområder
Fælles mål for natur/teknologi
Disse er centrale:
Efter 4. klasse
Undersøgelse -> Undersøgelser i naturfag
- Eleven kan opstille forventninger, der kan testes i undersøgelser.
- Eleven har viden om enkle undersøgelsers muligheder og begrænsninger.
Modellering -> Teknologi og ressourcer
- Eleven kan lave elektriske kredsløb ud fra enkle diagrammer.
- Eleven har viden om elektriske kredsløb.
Efter 6. klasse
Undersøgelse -> Undersøgelser i naturfag
- Eleven kan designe enkle undersøgelser.
- Eleven har viden om undersøgelsesdesign.
Undersøgelse -> Teknologi og ressourcer
- Eleven kan identificere stoffer og materialer i produkter.
- Eleven har viden om stoffers og materialers egenskaber og kredsløb.
Læringspointer i forløbet
Elektromagneter kan gøres stærkere og svagere og kan helt slukkes – det kan stationære magneter ikke. Eleverne kan konstruere kraner, der benytter elektromagneter.
Fagteam og lærings-fællesskaber
Undersøgelse af kompetencebehov blandt naturfagslærere i grundskolen har vist, at lærerne ønsker hjælp til at inddrage teknologi og innovation i undervisningen.
Anvend eventuelt dette forløb som udgangspunkt for en diskussion i dit fagteam eller læringsfællesskab om mulighederne for, at dette engineeringforløb inkluderer teknologi og innovation i undervisningen.
Didaktiske valg Didaktiske modeller og ressourcer
Forløbet er struktureret som et engineeringforløb
Forløbet er struktureret som et engineeringforløb, hvor eleverne skifter mellem forskellige arbejdsprocesser under deres arbejde med at bygge en elektromagnetisk kran. Som lærer har du mange muligheder for at åbne forløbet mere op, afhængigt af elevernes og egen erfaring med engineeringforløb. For nogle elevgrupper vil udlevering af udfordringen være tilstrækkelig.
Kort om forløbet
Eleverne anvender deres viden om elektromagneter og kredsløb til at bygge en kran, der automatisk kan slippe sin last af papirklips. Forløbet er et engineeringforløb udviklet i forbindelse med 200-året for H.C Ørsteds opdagelse af elektromagnetismen.
Aktiviteter i forløbet
Didaktisk ressource
Hent metodekortet, som vejleder til aktiviteten åben brainstorm, der kan bruges under delprocessen få ideer.
Didaktisk ressource
Hent metodekortet, som er et arbejdsark til aktiviteten hvilken idé vælger vi, der kan bruges under delprocessen få ideer.
Didaktisk ressource
Hent metodekortet, som indeholder tre arbejdsark til aktiviteten læg en plan der kan bruges under delprocessen konkretisere.
Didaktisk ressource
Hent metodekortet, som er et arbejdsark til aktiviteten opgavefordelingen, der kan bruges under delprocessen konkretisere.
Didaktisk ressource
Problemskitsen støtter eleverne i at uddybe og analysere en udfordring. De får en forståelse for kontekst, målgruppe, og hvilke krav der skal opfyldes.
Didaktisk ressource
Her får du en plakat med Engineering Proces Modellen. I modellen indgår fx ideudvikling, undersøgelse, konkretisering, konstruktion og forbedring.
Didaktisk ressource
Samtaleark med spørgsmål til evaluering af et engineering-forløb.
Didaktisk ressource
Videnskortlægning er en aktivitet, der kan bruges i delprocessen ‘Undersøge’. Dette er et arbejdsark, du kan give til dine elevgrupper.
Didaktisk ressource
Hent metodekortet, som er et arbejdsark til aktiviteten bordet rundt, der kan bruges under delprocessen få ideer.