Gå til hovedindhold

Effektive elektromagneter

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

I dette forløb gør eleverne i udskolingen sig erfaringer med elektromagnetisme. Der er fokus på elevernes design og kommunikation af egne undersøgelser samt på elevernes egne konstruktioner af naturfaglige forklaringer. Forløbet er struktureret efter 5E-modellen.

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.

Faglige områder

Når eleverne arbejder med forløbet, kan de komme ind på følgende faglige områder:

  • Hvordan elektromagnetens styrke kan øges, fx gennem antallet af vindinger
  • Elektromagnetiske egenskaber
  • Elektromagnetens poler

Advarsel: Brug aldrig strøm fra stikkontakten/elnettet eller genopladelige batterier.

Vær opmærksom på, at man i denne aktivitet kortslutter batteriet gentagne gange, hvilket kan bevirke, at elektromagneten kan blive meget varm. Batteriet kan desuden hurtigt blive brugt op.

Naturfaglige forklaringer

Det er vigtigt, at eleverne gennem deres undersøgelser indsamler data/evidens, får lov at tænke selv samt får mulighed for at diskutere og sammenligne fremgangsmåder og resultater med hinanden. Kommunikation og diskussion aktiverer adskillige tankeprocesser og bidrager til dybdelæring. Der må derfor ved planlægningen af undersøgelserne sættes tid af, så eleverne kan kommunikere og diskutere undervejs.

Støt og vejled eleverne undervejs i arbejdet med naturfaglige forklaringer og deres brug af fagord. Mind dem om nogle af de undersøgelser, de har udført. I den faglige forklaring ‘Elektromagneter virker som magneter’ kan deres resultater og refleksioner fra aktiviteterne Byg en elektromagnet, Elektricitet og magnetisme og Elektromagnetens poler fx bringes i spil.  

5E-modellen

Forløbet er struktureret efter 5E-modellen. Forløbet er beskrevet ved at gennemløbe 5E-modellens faser Engagér, Undersøg, Forklar samt Udvid og bearbejd. Evaluér-fasen er integreret i de enkelte faser. Man kan vælge at lave flere “loop”, så man fx går fra Undersøg-fasen til Forklar-fasen flere gange. Dog er det vigtigt, at eleverne gør sig undersøgelseserfaringer, før undervisningen bliver forklaringsrettet.

Forløbsplan – struktureret efter 5E-modellen

Indledning

  • Hvis det er første gang, du underviser efter 5E-modellen, kan du læse mere om temaet her.
  • Forløbet forudsætter, at eleverne har kendskab til magneter, fx gennem forløbet Mystiske magneter, og elektricitet, fx gennem forløbet Strømmen er sluttet til.

 

Engagér

(engage)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Via små aktiviteter aktiveres elevernes forforståelse, deres interesse fanges, og der skabes et læringsbehov i forhold til det tema, der arbejdes med. Fasen er central for elevernes videre læring og bør altid indlede et forløb.

 

Fang elevernes interesse: 

  • Lad eleverne bygge deres egen elektromagnet, fx med aktiviteten Byg en elektromagnet.

    • Snak med eleverne om spørgsmål som ‘Hvad er forskellen på en elektromagnet og en almindelig magnet?’ eller ‘Hvad er fordelen ved en elektromagnet?’ (fx at man kan ‘tænde’ og ‘slukke’ for den magnetiske kraft).

 

 

  • Lad eleverne arbejde med grubletegningen Elektromagnet om overvejelser i forbindelse med konstruktionen af en elektromagnet.

 

Læg mærke til:

  • hvilke forforståelser/hverdagsforestillinger eleverne har, og hvordan kan de bringes i spil i det videre forløb

  • hvilken viden og kompetencer der må tilgodeses i forløbet.

Undersøg

(explore)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Med udgangspunkt i forundring eller problemstillinger opstiller eleverne små hypoteser, som de undersøger på forskellige måder. De indsamlede resultater registreres systematisk.

 

I Undersøg-fasen undersøger eleverne elektromagnetens kræfter og egenskaber ved selv at designe og udføre forskellige undersøgelser.

 

Det er vigtigt, at der undervejs er mulighed for, at eleverne kan diskutere. Det kan fx ske, ved at eleverne præsenterer og diskuterer deres undersøgelsesspørgsmål med hinanden, før de går videre med undersøgelsen, eller at de sammenligner deres egne data med de andres data og diskuterer mulige forklaringer på resultaterne. 

 

  • Lad eleverne undersøge forskelle og ligheder mellem magnetisme, elektricitet og elektromagnetisme med aktiviteten Elektricitet og magnetisme.

    • Lad eleverne selv komme med forslag til, hvordan de vil opstille deres undersøgelse.

    • Saml op på klassen med fælles skema.

 

 

Læg mærke til:

  • hvordan eleverne observerer og registrerer under undersøgelserne
  • hvordan eleverne konkluderer på deres spørgsmål.

Forklar

(explain)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eleverne kommunikerer deres nye viden og færdigheder ved at beskrive, argumentere og forklare. Elevernes forståelser bliver eksplicitte, og læreren bidrager ved at introducere nye ord, begreber og modeller samt udfordre elevernes forståelser.

 

I Forklar-fasen arbejder eleverne med deres naturfaglige forklaringer ved at koble deres undersøgelseserfaringer sammen med faglige begreber og sammenhænge for elektromagnetisme.

 

Eleverne skriver deres egne naturfaglige forklaringer. Lidt forenklet kan man sige, at en naturfaglig forklaring benytter evidens til at understøtte en naturfaglig påstand. Første sætning skal således være en påstand, der opsummerer, hvad forklaringen handler om. Resten af teksten giver evidens for det, der forklares.

 

  • Lad eleverne skrive/tegne deres egne faglige forklaringer. Eleverne skal have at vide, at de skal kunne vise og/eller forklare påstanden.

    • En faglig forklaring kunne være ‘Elektromagneter virker som magneter’ eller ‘Elektromagneters kraft kan øges’.

    • Ørsted opdagede en sammenhæng mellem to adskilte fænomener. Vær opmærksom på, at eleverne tit har svært ved at finde rundt i magnetisme og elektricitet. De bytter rundt på fagbegreberne, fx sydpol/nordpol og +/-.

Læg mærke til:

  • elevernes forklaringer og forståelser, og giv dem tilbagemeldinger

  • elevernes argumentation, fx omkring egne resultater,  sammenlignet med klassens samlede resultater, og giv dem tilbagemeldinger på deres faglige argumentation og forklaringer

  • elevernes brug af fagbegreber.

Udvid og bearbejd (elaborate)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Eleverne arbejder videre med deres undersøgelser og relaterer dem til andre sammenhænge. De kan lave nye undersøgelser, læse, se film osv. Læreren hjælper med at bygge bro til andre dele af faget.

 

Eleverne kan arbejde med følgende:

 

  • Hvor bruges elektromagneter i hverdagen?

    • Vis eleverne, hvordan de med aktiviteten Se et magnetfelt kan undersøge, hvor der er magneter og elektromagneter rundt omkring dem i klassen, i tasken, i hjemmet, på skolen osv.

    • Saml op på klassen ved fx at tale om

      • steder, de har fundet magneter

      • hvorvidt det er elektromagneter eller almindelige permanente magneter

      • hvilke tre ting/funktioner de ville savne mest, hvis elektromagnetismen ikke var blevet opdaget.

 

 

     

    Læg mærke til:

    • hvordan eleverne bruger nye fagbegreber og overfører begreberne til andre sammenhænge, og giv dem tilbagemeldinger.

    Fagteamsamarbejde 

     

     

    Forløbet kan anvendes som udgangspunkt for en faglig refleksion og diskussion i fagteamet. Det kunne være, hvordan arbejdet med 5E-modellen kan bidrage til at arbejde med undersøgelsesbaseret undervisning i naturfagene generelt. Det kunne også være, hvilke løft i elevernes naturfaglige arbejde der især er observeret i forbindelse med det konkrete forløb.

    Informationer til læringsplatformene 

    Her er informationer du kan sætte ind i din læringsplatform

    Kort præsentation af forløbet

    I dette forløb gør eleverne i udskolingen sig erfaringer med elektromagnetisme. Der er fokus på elevernes design og kommunikation af egne undersøgelser samt på elevernes egne konstruktioner af naturfaglige forklaringer. Forløbet er struktureret efter 5E-modellen og er udarbejdet i forbindelse med fejring af 200-året for H.C. Ørsteds opdagelse af elektromagnetismen.

     

    Kompetenceområder samt færdigheds- og vidensområder

    Fælles mål for fysik/kemi

    Disse er centrale: 

    Undersøgelse -> Undersøgelser i naturfag

    • Eleven kan formulere og undersøge en afgrænset problemstilling med naturfagligt indhold.
    • Eleven har viden om undersøgelsesmetoders anvendelsesmuligheder og begrænsninger.

    Undersøgelse -> Energiomsætning

    • Eleven kan eksperimentere med energiomsætning hvori elektricitet og magnetisme indgår.
    • Eleven har viden om elektriske og magnetiske fænomener.

    Kommunikation -> Argumentation

    • Eleven kan formulere en påstand og argumentere for den på et naturfagligt grundlag.
    • Eleven har viden om påstande og begrundelser.

     

    Læringspointer i forløbet

    • Elektromagnetens styrke og egenskaber
    • Design af enkle undersøgelser
    • Uddybende naturfaglige forklaringer med brug af fagbegreber