Innhold Forord Del 1 Utforske og skape 6 Viktig yrke 8 Lag en undringskrok 9 Tenk prosjektarbeid i realfagene 9 Forskerspiren 10 Del 2 Eksperimenter med vann og luft 12 Blyanten som bøyer seg 14 Hva faller først? 14 Regnbuens magi 15 Ballongvind 15 Luftblåseren 16 Poseblåsing 16 Flaskekollapsen 17 Brusbokssmellet 17 Fallskjerm 17 Propellen 18 Sugerørspropellen 18 Luftkanonen 19 Årets rareste papirfly 19 Luktesansen min 19 Tornado i flaska 20 Mitt eget kompass 21 Flyende tepose 21 Del 3 Eksperimenter med stoffer og fenomener 22 Dansende spagetti 24 Blåse opp en ballong 24 Regnbuen i glasset 25 Morsomme gummikuler 25 Brusfontene 26 Eddik-raketten 26
Usynlig skrift 26 Vulkanutbruddet 27 Boblevann 27 Fargeoppdagelsen 27 Brannsikker ballong 28 Flytende binders 28 Appelsinlyset 29 Isbiten og tråden 29 Pusteeksperiment 29 Flaskeegget 30 Brusboksrulling 30 Lage papirhelikopter 30 Svevende vann 31 Krystallbindersen 31 Del 4 Eksperimenter med energi, hjernen, lyd og planter 32 Bil med strikkmotor 34 Mitt eget vannhjul 34 Solovnen 35 Kald drikke i sola 35 Flaskeorgel 36 Dansende popkorn 36 Bygg et potethus 37 Spirekrefter 37 Tofarget 17. maiblomst 37 Plantelivet i skolegården 38 Hjernekampen 38 Aristoteles’ illusjon 39 Bygge spagettitårn 39 Interaktive naturfagsider 40 Forfatteromtale 48
ÂŤNysgjerrighet er veken i kunnskapens lys.Âť William A. Ward
Del 1
Utforske og skape
UTFORSKE OG SKAPE
7
«For at barn og unge skal utvikle positive holdninger til realfagene, og for at læringen skal utvikles til mer enn overflatelæring, bør læringssituasjoner oppleves som meningsfulle og bygge på barnas og elevenes tidligere kunnskap og erfaringer. Undersøkende og eksperimenterende læringsformer aktiviserer og engasjerer og bidrar til utvikling av kritisk tenkning og dybdeforståelse i fagene.» «Tett på realfag», Nasjonal strategi for realfag, Kunnskapsdepartementet 2015–2016
DEL 2
12
«Den viktigste livsvisdom må vi oppdage med våre egne øyne.» Fridtjof Nansen
Del 2
Eksperimenter med vann og luft
«Øvelse i vitenskapelig forståelse og arbeidsmåte krever trening av tre egenskaper: – evnen til undring og å stille nye spørsmål, – evnen til å finne mulige forklaringer på det en har observert, og – evnen til gjennom kildegranskning, eksperiment eller observasjon å kontrollere om forklaringene holder. Både ved eksempler og praksis bør opplæringen gi erfaring med disse trinnene i forskning – som nettopp svarer til barns og unges naturlige vitebegjær: å gjøre iakttakelser, å søke og finne forklaringer, å se implikasjoner og prøve holdbarhet.» Læreplanverket for Kunnskapsløftet, generell del, det skapende mennesket
DEL 2
Blyanten som bøyer seg
Mål: Lære om lysbryting Tidsbruk: 10 minutter Utstyr: Blyant, gjennomsiktig glass og vann Instruksjon: Læreren plasserer en blyant på skrå ned i et glass fylt med 14
vann. Elevene får i oppdrag å se både ovenfra og ved siden av glasset. De vil se at blyanten bøyer seg, og den nesten ser knekt ut. Hvordan går dette an? Start en samtale, og la elevene undre seg. Forklaring: Dette oppstår på grunn av lysstråler fra blyanten i vannet som treffer øynene våre. Lysstrålene går fra blyanten mot vannflaten og videre mot øyet. Når en lysstråle kommer på skrå oppover og treffer vannflaten, får strålen ny retning. Denne retningen er mindre bratt i luft enn i vann. Vi sier at lysstrålen blir brutt når den går over fra vann til luft (eller omvendt). Fenomenet heter lysbryting.
Hva faller først?
Mål: Lære om tyngdekraften Tidsbruk: 5 minutter Utstyr: Et viskelær og en middels stor stein Instruksjon: Læreren viser en stein og et viskelær til elevene. Læreren forteller at han skal slippe steinen og viskelæret fra samme høyde samtidig, og gir følgende oppgave: «Hvem tror dere treffer bakken først?» Start en samtale og la elevene undre seg. Sunn fornuft vil kanskje si at dersom du slipper en stein og et viskelær samtidig, så vil steinen hamre i bakken først. Slipp steinen og viskelæret samtidig flere ganger. Det som skjer er at hver gang vil både steinen og viskelæret treffe bakken samtidig. Forklaring: Fortell elevene om tyngdekraften som er en kraft som drar alle ting mot jorden med samme kraft. Galileo Galilei (1564–1642) var en av pionerene som la grunnlaget for den moderne fysikken, blant annet ved å påvise at alle legemer faller like raskt uansett om de er tunge eller lette. Hvis elevene derimot prøver med et ubrettet papirark og en stein, vil steinen falle raskere enn papiret. Det avhenger av luftmotstand og legemets utforming. Arket faller ikke langsommere fordi det er lett, men på grunn av større luftmotstand. Det samme gjelder når vi kaster et papirark og et papirfly som har samme vekt. Her vil vi se at flyet er bedre egnet til å skjære gjennom lufta. Les mer på natgeobloggen.no.
EKSPERIMENTER MED VANN OG LUFT
Regnbuens magi
Mål: Fange en regnbue Tidsbruk: 30 minutter Utstyr: Gjennomsiktig flaske med skrukork, vann, klut, hyssing, pappskive, folie og kniv
Instruksjon: Oppgaven blir først å stikke hull i korken og tre en hyssing gjennom hullet. Deretter hell vann i flaska til den er halvfull. Kle så en rund pappskive som er tre ganger større enn flaskebunnen med folie. Folien må være glatt og jevn. Gni folien utover med en klut. Lim deretter flaska midt på pappskiven, for så å henge flaska opp i et vindu slik at sola skinner på den. Vi skal kunne se en regnbue inni flaska når sola står lavt på himmelen. Forklaring: Når en solstråle treffer folien, blir lyset delt opp i stråler med mange farger. Disse strålene treffer folien og sendes tilbake mot flaska og vannet der vi kan se dem. Vi har nå laget en regnbue, og fargene vi kan se, er rød, oransje, gul, grønn, blå, indigo og fiolett. For å huske rekkefølgen kan elevene oppfordres til å lære seg ordet «R-O-G-G-B-I-F», som består av første bokstav i hver farge.
Ballongvind
Mål: Lære om lufttrykk Tidsbruk: 30 minutter Utstyr: To ballonger per elev Instruksjon: Elevene blåser opp to ballonger hver. De skal holde en ballong i hver hånd foran ansiktene sine. La det være litt avstand mellom ballongene. Elevene skal deretter blåse hardt mot åpningen mellom ballongene. Hva skjer? Vil ballongene blåse fra hverandre? Nei, det som skjer er at ballongene kommer nærmere hverandre. Forklaring: Når vi blåser mot åpningen mellom ballongene, vil lufta mellom dem forsvinne. Det blir et tomrom, et lavtrykk. Rundt ballongene er det fortsatt mye luft, og der er det høytrykk. Siden naturen forsøker å la det være like mye luft overalt, fyller den på med luft i tomrommet mellom ballongene. Det blåser, og ballongene vil dermed bevege seg mot hverandre.
15
DEL 1
«Alt er så klokt innrettet i naturen at det er en fornøyelse å tenke på det.» H.C. Andersen
Del 3
Eksperimenter med stoffer og fenomener
«Fagkunnskap er ikke nok for å være en god lærer – det kreves også engasjement og formidlingsevne. En god lærer kan sitt stoff, og vet hvordan det skal formidles for å vekke nysgjerrighet, tenne interesse og gi respekt for faget.» Læreplanverket for Kunnskapsløftet, generell del
DEL 3
Brusfontene
Mål: Lære hvordan kjemiske stoffer kan reagere med hverandre Tidsbruk: 10 minutter Utstyr: Cola Light (1,5 liter) og en rull mint-Mentos Instruksjon: Sett brusflaska på bakken. Putt Mentos-pastiller (fem–åtte stk.) 26
raskt ned i Cola Light-flaska, og løp unna. NB: Ikke gjør dette inne! På kort tid får vi en geysir med cola, som spruter høyt til værs. Forklaring: Når Mentos-pastiller tilsettes i en flaske med brus, frigjøres det en voldsom mengde karbondioksidgass (CO2), som får væsken til å sprute. Brusen i brus er karbondioksid (CO2) løst opp i vann (H2O). Pastillene gjør at det lettere dannes gassbobler på grunn av den rue overflaten. Bobler dannes lettere på ujevne overflater. Pastillene inneholder også et naturlig gummistoff som reduserer overflatespenningen i væsker, noe som fører til økt brusing i kullsyretilsatte leskedrikker. Cola Light er også full av søtningsstoffet aspartam. Det kunstige søtningsmiddelet bidrar til å senke overflatespenningen ytterligere, med en større sprut som resultat.
Eddik-raketten
Mål: Lære hvordan kjemiske stoffer reagerer med hverandre Tidsbruk: 10 minutter Utstyr: Bakepulver, eddik (7 %) og en plastboks fra et Kinderegg, eller en annen liten vanntett boks
Instruksjon: Ha litt bakepulver i fordypningen på lokket, og hell litt eddik i selve boksen. Sett de to delene sammen, rist boksen og sett den med lokket ned. Ta et skritt tilbake og følg nøye med på boksen. Det blir riktignok litt griseri hvis du gjør dette innendørs, så det kan være lurt å gjøre dette eksperimentet ute. Det blir en bombe med smell i. Forklaring: Det som skjer er at eddiken og bakepulveret reagerer med hverandre og danner karbondioksidgass (CO2). Med så mye gass i en liten, lukket beholder eksploderer alt og suser til himmels.
Usynlig skrift
Mål: Lære hvordan kjemiske stoffer reagerer med hverandre Tidsbruk: Varierer Utstyr: Bomullspinner, sitronsaft eller melk Instruksjon: Dypp en bomullspinne i sitronsaft eller melk, og skriv en hemmelig beskjed på et ark. La arket tørke helt. Dette kan ta noen timer. Bruk en vifte eller hårføner (kald luft) hvis dere ikke har tid til å vente. For å få fram beskjeden, er det best å varme opp arket i noen minutter på en ovn, eller bruke et strykejern. Da vil den usynlige skriften bli synlig.
EKSPERIEMENTER MED STOFFER OG ELEMENTER
Forklaring: Sitronsaften og melken inneholder en karbonblanding som nesten er fargeløs i vann. Når denne løsningen varmes opp, reagerer karbonblandingen med oksygen i lufta og blir til synlig svart karbon.
Vulkanutbruddet
Mål: Lære hvordan kjemiske stoffer reagerer med hverandre Tidsbruk: 30 minutter Utstyr: Bakepulver, eddik (7 %), oppvaskmiddel, trakt, en 1,5 liters plastflaske og konditorfarge
Instruksjon: Ha tre spiseskjeer med bakepulver i flaska. Mål opp en desiliter eddik i et glass, og tilsette en teskje oppvaskmiddel og noen dråper konditorfarge. Rør om. Sett trakten i flaska, og hell i blandingen. Nå kommer det snart et «vulkanutbrudd». Forklaring: Eddik reagerer med bakepulveret og danner gassen karbondioksid (CO2). Skummet blir til fordi gass og væske reagerer med såpen. Gassen lager et trykk i flaska som presser skummet opp. Flaska blir full av skum, og utbruddet kommer.
Boblevann
Mål: Lære hvordan kjemiske stoffer reagerer med hverandre Tidsbruk: 30 minutter Utstyr: Varmt vann fra springen, sitronsyre, bakepulver, konditorfarge og en gjennomsiktig glassbolle
Instruksjon: Ta et par spiseskjeer med bakepulver og litt sitronsyre i glassbollen. Lag en blanding av varmt vann og konditorfarge (velg farge selv). Hell det fargede vannet over pulverblandingen i bollen. Nå vil blandingen boble i en kort stund. Forklaring: Sitronsyren og bakepulveret reagerer med hverandre og lager karbondioksidgass (CO2). Dette er den samme gassen som fins i brus, og som får brusen til å boble over når vi tar av korken.
Fargeoppdagelsen
Mål: Bli bedre kjent med fargenes egenskaper Tidsbruk: 15 minutter Utstyr: Kaffefilter, tusjer med mørke farger, og et glass Instruksjon: Elevene får utdelt hvert sitt kaffefilter. På kaffefilteret skal de tegne prikker eller mønstre med en tusj omtrent to centimeter fra den ene enden. Deretter fyller de et glass med vann slik at vannet når en centimeter opp. Filteret skal settes ned i glasset slik at tusjfargen er rett over vannet. Når fargene er godt atskilte, kan vi ta ut filteret. Elevene kan da se hvilke farger som var i den opprinnelige fargen.
27
DEL 4
32
«Solen dreper mikrobene, legemets og sjelens: solen gjør sterk og oppfinnsom, solen er selskap, solen gir tro.» Bjørnstjerne Bjørnson
Del 4
Eksperimenter med energi, hjernen, lyd og planter
EKSPERIMENTER MED ENERGI, HJERNEN, LYD OG PLANTER
33
«Mennesket finner glede både ved å stille spørsmål og finne svar, og det finner trygghet ved å vite og mestre. Anvendelsen av naturvitenskapelig innsikt er blitt et forbilde på målrettet bruk av kompetanse og en drivkraft til å vinne ny erkjennelse.» Læreplanverket for Kunnskapsløftet, generell del