Gå til hovedindhold

Byg en elektromotor

Forsøg - Elektromagnetisme - ejby_skole - HCØ2020 projekt - ©Astra - Foto: Lars Bertelsen

Formålet med forløbet er, at eleverne gennem en engineeringudfordring arbejder med elektricitet og magnetisme. Ved hjælp af en lille elektromotor skal eleverne konstruere noget, der kan bevæge sig, og fx lave en udstilling på skolens pædagogiske læringscenter eller lignende i anledning af H.C. Ørsted-året 2020.

Intro til forløbet

H.C. Ørsted var en dansk kemiker og fysiker, der er verdensberømt for opdagelsen af elektromagnetismen. Du kan læse meget mere om H.C. Ørsted og hans opdagelse her. I 2020 fejrer vi 200-året for denne opdagelse, og dette forløb er en del af den samlede pakke med undervisningsforløb fra Astra.

I dette forløb stifter eleverne bekendtskab med magnetisme og konstruktion af en simpel elektromotor.

Byg en elektromotor

Det kræver kun tre ting at bygge den simplest mulige elektromotor: en magnet, et batteri og en kobbertråd. 

En elektromotor udnytter, at en elektrisk ladning, der bevæger sig på tværs af et magnetfelt, påvirkes af en kraft. Hvis vi anbringer en ledning på tværs af et magnetfelt og sender strøm gennem ledningen, vil den derfor påvirkes af en kraft. Denne kraft kan udnyttes og fx bruges til at få en elektrisk bil til at accelerere.

Eleverne undersøger og afprøver sammenhænge mellem elektricitet og magnetisme og afprøver, om deres elektromotor forbedres, hvis de ændrer på forskellige ting, som fx valg af magnet og batteri m.m. 

Engineeringforløb

Forløbet er struktureret som et engineeringforløb, hvor eleverne skifter mellem forskellige arbejdsprocessser under deres arbejde med at bygge en elektromotor. Som lærer har du mange muligheder for at åbne forløbet mere op, afhængigt af elevernes og din egen erfaring med engineeringforløb. For nogle elevgrupper vil udlevering af udfordringen være tilstrækkelig.

Udfordringen

Eleverne skal få noget til at bevæge sig ved hjælp af en lille elektromotor, som de selv skal bygge.

Krav:

  1. Eleverne skal benytte EDP-modellen.
  2. Eleverne skal bygge en elektromotor.
  3. Elektromotoren skal få noget til at bevæge sig.
  4. Det, der bevæger sig, skal bevæge sig hurtigst muligt. 
  5. Det skal kunne fungere som blikfang i en udstilling.

Forløbsplan – struktureret efter EDP-modellen

Indledning
  • Hvis det er første gang, du arbejder med engineeringforløb, er det vigtigt, at du ser de animerede lærervejledninger under de enkelte delprocesser herunder. Læs mere om engineeringmetoden her.
  • Det er en fordel, hvis du selv har prøvet at bygge de i forløbet nævnte elektromotorer først.

Forstå udfordringen

Se vejledning

  • Hvis det er første gang, eleverne arbejder med engineeringmetoden, så præsenter dem for den via introduktionsvideoen og den interaktive EDP-model.
  • Giv eleverne udfordringen og illustrationen af EDP-modellen.
  • Iscenesæt udfordringen. Det kan du gøre ved at læse den op for eleverne og eventuelt vise dem, hvor det kunne være relevant at lave den udstilling, som er en udløber af udfordringen.

Lad eleverne sætte deres egne ord på udfordringen ved at benytte metodekortet Problemskitse.

Undersøg

Se vejledning

  • Lad eleverne undersøge magneters magnetfelt med aktiviteten Se magnetfelter.
  • Lad eleverne undersøge magneters styrke med aktiviteten Undersøg magneters styrke.
  • Derefter undersøger eleverne, hvordan man kan konstruere en lille simpel elektromotor, med aktiviteteten Byg en lille elektrisk motor.
  • Man kan også lade eleverne konstruere en elektromotor med aktiviteten Det roterende hjerte.
  • Endelig findes der også en elektromotor med lille spole som her på Testoteket. Den er dog vanskelig at konstruere og kræver både stor præcision og balance at få til at virke.

Få ideer

Se vejledning

  • Lad eleverne udvikle ideer til, hvordan de kan benytte elektromotoren til at få noget til at bevæge sig. 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

Se vejledning

  • 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

Se vejledning

  • Sæt eleverne i gang med at konstruere deres første prototype. 
  • 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.

Forbedre

 

Se vejledning

 

  • Lad eleverne undersøge, om det gør en forskel, hvis de anvender en anden type magnet, bruger flere ledninger, bruger en tykkere eller tyndere kobberledning eller ændrer typen af batteri.
  • Eleverne tester deres prototype. Kravene fra udfordringen fører frem, til at eleverne overvejer følgende:
    • Gør pynten det tydeligt at se, at motoren kører rundt?
    • Kan man se, at motoren kører rundt på lang afstand, fx fra den anden ende af klasselokalet?
    • Kører motoren så hurtigt rundt som muligt?
  • Lad eleverne vise hinandens prototyper frem – evt. med metodekortet Opsamling – mellemtrin.
  • Eleverne fortsætter med at forbedre deres prototype ud fra de ideer, de har fået i opsamlingen.

Præsentere

Se vejledning

  • Lad eleverne producere en lille video, hvor de forklarer, hvad det er for en løsning, de har produceret. Inden eleverne går i gang med at producere deres video, så skriv kravene til videoen op på tavlen, fx:
  • Videoen må maks. vare 2 min.
    • I skal fortælle, hvordan en elektromotor virker.
    • I skal fortælle, hvordan I har fået jeres konstruktion til at bevæge sig så hurtigt som muligt.
    • I skal fortælle og vise, om det gør nogen forskel, hvilke magneter, ledninger eller batterier I anvender.
    • I skal vise, hvordan jeres konstruktion fungerer, og om den er god som blikfang for en udstilling om H.C. Ørsted.

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.

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.

 

Informationer til læringsplatformene 

Her er informationer du kan sætte ind i din læringsplatform

Kort præsentation af forløbet

Formålet med forløbet er, at eleverne gennem en engineeringudfordring arbejder med elektricitet og magnetisme. Ved hjælp af en lille elektromotor skal eleverne konstruere noget, der kan bevæge sig, , og fx lave en udstilling på skolens pædagogiske læringscenter eller lignende i anledning af H.C. Ørsted-året 2020. Forløbet er udarbejdet i forbindelse med fejring af 200-året for H.C. Ørsteds opdagelse af elektromagnetismen. 

 

Kompetenceområder samt 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.

Undersøgelse -> Teknologi og ressourcer

  • Eleven kan identificere stoffer og materialer i produkter fra hverdagen. 
  • Eleven har viden om materialer og stoffer i produkter.

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

Med blot et batteri, et søm, en magnet og et stykke ledning er det muligt at bygge sin egen lille motor, der drejer hurtigt rundt.