Skriv til astra@astra.dk
Forløbet omhandler lys og dets betydning for vores helbred. Med udgangspunkt i en engineeringudfordring arbejder eleverne med lys som fysisk fænomen, og de lærer om det årstidsbestemte lysindfald på Jorden, samt om hormonproduktion i kroppen. Med udgangspunkt i udfordringen konstruerer og programmerer eleverne med micro:bit og LED-strips et system til styring af lys, som kan hjælpe mennesker, der i dagligdagen får for lidt naturligt lys.
I skal designe og konstruere en teknologisk løsning, der kan hjælpe mennesker til bedre søvn og/eller bedre koncentration når de er i skole eller på arbejde.
Krav:
Hvis det er første gang du arbejder med engineeringforløb, så er det vigtigt, at du ser de animerede lærervejledninger under de enkelte delprocesser herunder. Hvis det er første gang du arbejder med micro:bit skal du sætte dig ind hvordan man overfører program-kode til micro:bit
Det er en fordel hvis du kender lidt til kodning (blok-programmering), men der er instruktioner til de mest nødvendige funktioner i elevarkene.Du skal indkøbe neopixels og programmérbare LED-strips samt klargøre LED-strips til eleverne.
Giv eleverne udfordringen. De skal designe og konstruere en teknologisk løsning, der kan hjælpe mennesker til bedre søvn og/eller bedre koncentration når de er i skole eller på arbejde.
Iscenesæt udfordringen: Kender du det, at du kan have svært ved at falde i søvn, hvis du har siddet foran computeren eller mobilen lige inden du skulle til at i seng? Eller har du prøvet at sove længe en lørdag morgen (formiddag) og alligevel have svært ved rigtigt at vågne. Begge ting kan skyldes, at du har opholdt dig i usundt lys.
Lad eleverne sætte deres egne ord på udfordringen ved at benytte metodekortet Problemskitse.
Lad eleverne kortlægge den viden, der er nødvendig for at løse udfordringen. Brug metodekortet Videnskortlægning. Metodekortet skal printes i A3 og vidensfelter sættes på med post-it. Et godt alternativt er at udfylde metodekortet på “tavlen” i plenum, hvor du som lærer hjælper eleverne i den rigtige retning.
Sæt eleverne til at gennemføre undersøgelserne listet ved siden af. Efter hver undersøgelse diskuterer I i klassen, hvilken betydning resultaterne fra undersøgelsen har på udfordringen.
Lad eleverne udvikle ideer til løsningen af udfordringen. Hvordan kan I bruge jeres viden fra undersøgelserne om lys og dets påvirkning af kroppen til at lave en teknologisk løsning ved hjælp af de muligheder micro:bit giver?
Hvis klassen har dannet grupper kan de fx benytte ‘bordet rundt brainstorm’ ellers kan ‘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’.
Eleverne skal lave skitser for både hard- og software-delen af deres løsning:
Eleverne tilslutter de lysdioder deres løsning kræver, og skriver koden til deres micro:bit. De monterer micro:bit med lysdioder på en model, prototype eller virkelig genstand.
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.
Gennemgå metodekortet ‘Generel prototypetest’ med klassen.
Eleverne tester og forbedrer deres løsninger ved at:
Lad eleverne vise deres prototyper frem for hinanden. Benyt metodekortet ‘Opsamling – udskoling’. Eleverne kan også gennemgå og dele deres programkode ved at vise flowchart og screenshots.
Grupperne arbejder nu videre med at forbedre deres løsning. Husk eleverne på at tage billeder og evt. filme undervejs, så de indsamler dokumentation om proces og produkt, som de kan bruge i deres præsentation.
Eleverne bruger metodekortet Præsentation til at forberede en 3 minutters video, som de derefter optager og viser resten af klassen.
Videoen skal indeholde:
Efter forløbet udfylder eleven ‘samtalearket’. Du udfylder selv samme ark, men det er elevens ark, der danner udgangspunkt for samtalen og herpå eleven noterer vigtige pointer fra dine noter/dit ark. Eleven afleverer en kopi af arket til dig.
Undersøgelse
Modellering
Perspektivering
Kommunikation
Eleverne arbejder med det fællesfaglige fokusområde ”Teknologiens betydning for menneskets sundhed og levevilkår”. I forløbet indgår aktiviteter der kan erstatte traditionelt arbejde med Partikler bølger og stråling, Jorden og universet, Produktion og teknologi (Fysik/kemi), Krop og sundhed (Biologi), Jordkloden og dens klima, Naturgrundlag og levevilkår (Geografi).
Med udgangspunkt i udfordringen konstruerer og programmerer eleverne med micro:bit og LED-strips et system til styring af lys, som kan hjælpe mennesker, der i dagligdagen får for lidt naturligt lys. I forløbet undersøger eleverne forskellige fænomener, der giver dem viden, som peger frem imod løsninger på engineering-udfordringen, hvor eleverne skal konstruere og programmere et system til styring af lys.
I undersøgelserne får eleverne viden om: synligt lys, lysspektre, spektroskopi, farvetemperatur, kroppens hormonproduktion, lysets betydning for krop og hormonproduktion, årstider, lysintensitet, lysindfald.
Desuden kan man inddrage undervisning om ozonlag og UV-stråling og dets indvirkning på menneskets krop og hud. Forløbet kan også suppleres med undervisning i emnet Elektromagnetisk stråling.
Når eleverne arbejder mod en løsning af udfordringen, kan de komme omkring følgende faglige områder:
Geografi:
Eleverne lærer om, hvordan Jordens hældning i forhold til Solen skaber årstider, og hvilken indvirkning det har på antal solskinstimer og lysindfald forskellige steder på kloden til forskellige tider. Man kan også komme ind på ting omkring Jordens atmosfære, fx at ozonlaget beskytter mod en del af Solens UV-stråling.
Fysik/kemi:
Eleverne eksperimenterer med synligt lys og farvespektret ved at bygge et lille spektroskop.
Eleverne undersøger også lysets farvetemperatur med en App på deres smartphone.
Biologi:
Eleverne lærer om kroppens funktioner – særligt hvordan kroppen producerer forskellige hormonstoffer alt efter hvad den udsættes for.
Man kan evt. også komme ind på UV-strålings indvirkning på hud og krop, og dannelse af D-vitamin.
Forløbet har en engineering-udfordring som omdrejningspunkt, og aktiviteterne gør det ud for engineering-processens undersøgelsesfase, så man kommer omkring fagligt stof undervejs. De tre fag fysik/kemi, geografi og biologi bidrager gennem de faglige undersøgelser ligeligt til de faglige færdigheder, som eleverne skal tilegne sig, for at kunne lave løsninger til udfordringen.
En del af de faglige undersøgelser behandler stof, som klassen alligevel skal lære, og det er suppleret med engagerende praktiske aktiviteter, hvor eleverne selv bygger og bruger redskaber til undersøgelse af naturlige fænomener. Der er også aktiviteter, som ligger uden for det normale pensum, men de er taget med, fordi de taler godt ind i den overordnede engineering-udfordring.
Materialet er testet på elever i både 7., 8. og 9. klasse, og erfaringerne fra testene viser, at eleverne bruger deres viden fra undersøgelserne til at skabe løsninger på den overordnede udfordring: hvordan bruger vi lys til at skabe bedre sundhed.
S | De naturfaglige undersøgelser eleverne gennemfører |
T | Forløbet har fokus på computer-teknologi.
Engineering-udfordringen stiller krav om at eleverne laver en løsning ved hjælp af lysdioder og en micro:bit, som er en programmerbar micro-controller (har skolen anden hardware end micro:bit, kan udfordringen sandsynligvis godt løses med det). Eleverne skal programmere micro:bit til at styre lysdioderne, og de skal lave en prototype, der viser hvordan micro:bit og lysdioder skal installeres i det endelige produkt. |
E | Indgår i elev-udfordringen |
M | Matematik bliver primært tilgodeset, som den naturlige rolle det har i logisk programmering/kodning. |
Forløbet er tilrettelagt som et engineeringforløb, hvor eleverne arbejder efter engineering procesmodellen. Du kan læse mere om engineering og finde flere forløb under vores engineering-tema.
Stilladsering af forløbet
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.
Udfordringen kan løses med forholdsvis simpel programmering, men har nogle elever ideer til løsninger, der kræver mere kompleks kode, kan de gå i dybden med dette emne og arbejde med forskellige programmerings-koncepter (fx løkker, betingede sætninger, variabler, sammenligninger og funktioner).
Forløbet kan også suppleres med arbejde indenfor emnet Elektromagnetisk stråling.
Forløbet omhandler lys og dets betydning for vores helbred. Med udgangspunkt i en engineeringudfordring arbejder eleverne med lys som fysisk fænomen, og de lærer om det årstidsbestemte lysindfald på Jorden, samt om hormonproduktion i kroppen.
Skriv til astra@astra.dk
Engineering i skolen er et samarbejde mellem Engineer the future, Naturvidenskabernes Hus, VIA University College og Astra. Finasieret af A.P. Møller Fonden, Industriens Fonde, Villum Fonden og Lundbeckfonden.
Vi inspirerer dig, der inspirerer! Med gode idéer, ny viden og inspiration til hvordan du kan skabe engagerende naturfagsundervisning af høj kvalitet.