Gå til hovedindhold

Kranen slipper automatisk

Forsøg - Elektromagnetisme - Krogaardskolen_6_klasse - HCØ2020 projekt - ©Astra - Foto: Lars Bertelsen

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.

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.

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.

Engineeringforløb

Forløbet er struktureret som et engineeringforløb, hvor eleverne skifter mellem forskellige arbejdsprocessser 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.

Udfordringen

Eleverne skal konstruere en kran, der kan løfte papirklips med en elektromagnet og slippe dem igen automatisk.

Krav:

  1. Eleverne skal benytte engineeringprocessen.
  2. Eleverne skal bygge en kran af pap, som er stativ for deres elektromagnet.
  3. Elektromagneten skal kunne tændes og slukkes.
  4. Elektromagneten skal kunne løfte mindst tre klips.

Forløbsplan – struktureret efter EDP-modellen

Indledning
  • 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 her.

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 EDP-modellen.
  • Iscenesæt udfordringen. Det kan du gøre ved at vise en lille film om, hvordan en elektromagnetisk kran anvendes på genbrugsstationer.
  • Lad eleverne sætte deres egne ord på udfordringen ved at benytte metodekortet Problemskitse.

Undersøg

Se vejledning

  • 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: 
    1. Hvilken elektromagnet er bedst?
    2. Hvilken magnet kan slippe automatisk?
  • Lad eleverne bygge en papkran magen til den på billedet i udfordringen. 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

Se vejledning

  • 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

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 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.

Forbedre

 

Se vejledning

 

  • 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

Se vejledning

  • 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.
EvalueringEfter 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

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.