Der er noget i luften - lad os undersøge det

Målet med dette undervisningsforløb er at gøre luften håndgribelig og vise eleverne, at det er et fysisk fænomen. Forløbet kan desuden introducere eleverne til at lave undersøgende naturfagsundervisning

Luften kan ikke ses med det blotte øje og må derfor synliggøres gennem eksperimenter. Eksperimenterne i dette forløb viser nogle af luftens vigtigste egenskaber, nemlig at den er et fysisk fænomen (den fylder noget, og vi kan mærke den) og består af forskellige gasser, for eksempel ilt og vanddamp.

Forløbet har særligt fokus på kompetenceområdet naturfaglige fænomener.

Leg er et centralt element i Fælles Mål for børnehaveklassen, og det er oplagt at lade leg indgå i de foreslåede aktiviteter. Legen opstår, hvor der skabes tilpas frie rammer i eksperimenterne til, at børnene selv kan vælge, hvordan de vil variere aktiviteterne.

Forudsætninger, form og indhold

Forløbet består af eksperimenter, som eleverne udfører, og et demonstrationsforsøg, som børnehaveklasselederen udfører.

Et eksperiment er et spørgsmål, vi stiller naturen. Et vellykket eksperiment kræver derfor, at vi ved, hvad vi spørger om. Inden hver aktivitet kan det derfor være en god øvelse for børnehaveklasselederen at identificere, hvad hvert eksperiment viser.

I alle eksperimenter kan børnehaveklasselederen spørge ind til, hvad eleverne iagttager undervejs, og hjælpe eleverne med at beskrive iagttagelserne med de rette fagbegreber. Som inspiration til børnehaveklasselederen er der angivet fagbegreber til hver aktivitet.

Forløbet giver i et vist omfang eleverne mulighed for hypotesedannelse og frihed i forhold til at fortolke deres iagttagelser og kan derfor bruges som begyndende undersøgende undervisning.

Læs mere om undersøgelsesbaseret undervisning i naturfag på emu.dk

Forløbet lægger også op til eksperimenterende leg. Det indebærer at kunne afprøve egne ideer, og at der er plads til at fejle, før man finder gode løsninger. Eksperimenterende leg indeholder gerne gentagelser, som kan være et vigtigt element i at blive bekendt med nye fænomener. Og vigtigst, så er leg forbundet med glæde, som kan stimulere læringen.

Tilrettelæggelse

Aktiviteterne er ikke gensidigt afhængige, og det er muligt at ændre rækkefølgen i forløbet eller kun at udføre udvalgte aktiviteter. 

Materialer til aktivitet 1: store plastikposer (poserne skal være helt tynde og lette)

Materialer til aktivitet 2: fyrfadslys, tændstikker, et glas

Materialer til aktivitet 3: et stopur

Materialer til aktivitet 4: isterninger, glas med lunkent vand og skeer

Forslag til spørgsmål, der kan overvejes, inden forløbet gennemføres:

• Skal forløbet bruges som et selvstændigt tema om luft, eller indgår aktiviteterne fra forløbet som del af andet undervisningsforløb, eksempelvis om vind, vand eller om kroppen?
• Er det primære faglige fokus luft, det at lære at lave eksperimenter eller begge dele?
• Hvordan kan der kontinuerligt arbejdes med at gøre eleverne fortrolige med relevante faglige og før-faglige ord og begreber før og efter de konkrete eksperimenter?
• Der er lagt op til, at leg er en del af undervisningen. Hvordan sikres faglig refleksion og læring gennem en legende tilgang?

Forløbets opbygning

Forløbet består af fire aktiviteter.

Aktivitet 1. Luft i en plastikpose

Denne aktivitet handler om at gøre luften håndgribelig. Vi kan ikke se luften og tænker måske knapt over, at den findes omkring os. For at synliggøre luften kan eleverne fange noget luft i en pose. Ved at føle på posen kan de mærke, at luften i posen fylder noget.

Eleverne kan få udleveret en stor, tynd plasticpose, som de skal fylde med luft. Når de har fået godt med luft ind i posen, kan de lukke den til og holde sammen om posens åbning, så de holder på luften inde i posen. De kan føle på posen med luft og dermed se og mærke, hvordan luften fylder noget.

Det er lettest at få posen fyldt med luft ved at holde den åben og trækken den gennem luften. Men lad gerne eleverne selv eksperimentere og lege med, hvordan de fylder posen. Prøv eventuelt inden aktiviteten at tale med eleverne om, hvordan de tænker, de nemmest kan fylde posen med luft.

Det er muligt at tale med eleverne om, at luften er et fysisk og håndgribeligt naturfænomen, selvom den er usynlig. I kan tale om, at luften er blød og ændrer form efter den beholder, man hælder det i, ligesom vand.

Som opsamling på aktiviteten kan der i klassen tales om, hvordan eksperimentet gik, hvad eleverne har undersøgt og iagttaget, og hvad de har lært om luft.

Begreber: luft, at fylde noget, synlig, usynlig, bløde (luft, vand) og hårde (faste stoffer) materialer.

Baggrundsinfo

Luft er lavet af atomer ligesom væsker og faste stoffer. Atomerne sidder sammen i ganske små klumper (molekyler), som kan bevæge sig frit rundt mellem hinanden. Derfor kan luften forme sig efter en beholders form. Det samme gælder for væsker. I faste stoffer derimod er atomerne bundet til hinanden, så de ikke kan bevæge sig frit rundt. Derfor har faste stoffer en fast form og er mere hårde. Faste stoffer kan dog godt være elastiske, eksempelvis gummi.

Aktivitet 2. Ilt i luften

Denne aktivitet er et klassisk demonstrationsforsøg, som børnehaveklasselederen kan lave for at vise, at luften indeholder ilt.

Forsøget kan gennemføres ved, at fyrfadslyset tændes, og glasset sættes ned over det (med bunden i vejret). Lyset vil brænde videre, indtil ilten omkring flammen er brugt op, og ilden kvæles. Forsøget viser, at lyset kun kan brænde, hvis der er ilt i luften omkring det.

Børnehaveklasselederen kan hjælpe eleverne til at forstå, at luften indeholder ilt, som ilden har brug for at fortsætte med at brænde. Vis eventuelt også, at ilden kan brænde længe, når man ikke lukker lyset inde under glasset, så der er masser af frisk luft omkring lyset.

Som opsamling kan klassen tale om, hvordan eksperimentet gik, hvad eleverne har undersøgt og iagttaget, og hvad de har lært om ild og luft.

Begreber: luft, ilt, forbrænding

Baggrundsinfo

Luften omkring os består af ca. 21% ilt (O₂) og 78% kvælstof (N₂) plus en række andre stoffer, eksempelvis argon (Ar), vanddamp (H₂O) og kuldioxid (CO₂). Når et lys er tændt, sker der en forbrænding, som faktisk er en kemisk reaktion. I forbrændingen bliver stoffer fra stearin bundet til ilt fra luften. Et lys har altså brug for ilt for at kunne brænde. Når der ikke er mere ilt tilbage i luften, går lyset ud.

Aktivitet 3. Ilt til kroppen

I forlængelse af aktiviteten om ilt i luften viser denne aktivitet, at kroppen, ligesom ilden, har brug for ilt. Tanken er ikke, at eleverne skal kunne forstå, hvordan kroppen optager ilt. Det vil kræve introduktion til processer i kroppens celler, som niveaumæssigt ikke passer til klassetrinnet. Derimod skal eleverne høre om fænomenet ilt og mærke på deres egen krop, at vi har brug for ilt.

Børnehaveklasselederen kan spørge eleverne om, hvorfor vi trækker vejret, og tale med eleverne om, at vores krop har brug for ilt, og at vi bruger lungerne til at få ilten fra luften og ind i kroppen.

For at tydeliggøre behovet for ilt kan eleverne sættes i gang med en fysisk krævende aktivitet og lægge mærke til, at vejtrækningen bliver hyppigere og dybere. Eleverne kan eksempelvis tælle, hvor mange gange de trækker vejret på et minut. Der kan tages tid, mens hver elev tæller sin vejrtrækning. Skriv gerne antallet for hver elev op. Bed nu eleverne om at lave englehop, løbe en tur rundt om skolen eller lignende. Eleverne kan også selv vælge, hvordan de vil være aktive, for eksempel ved at løbe som en bjørn, hoppe som en frø eller lignende. Derefter kan målingen af antal vejrtrækninger på et minut gentages. Der kan spørges ind til, hvordan elevernes vejrtrækning ændrede sig efter løbeturen og hvorfor.

Som opsamling på aktiviteten kan I sammen i klassen tale om, hvad I har undersøgt og iagttaget, og hvad eleverne har lært om luft og kroppen.

Begreber: luft, ilt, lunger, forbrænding, næring, energi

Baggrundsinfo

Alle celler i kroppen har brug for ilt. Vi optager ilten fra luften over i blodet gennem vores lunger. Blodet transporterer ilten ud til kroppens celler, hvor noget af ilten bliver ”brugt” og omdannet til CO_2. Udåndingsluft indeholder ca. 17% ilt og ca. 4% CO₂. Kroppen har brug for ilt for at kunne forbrænde den næring, vi indtager, og bruge energien i den. Når vi er fysisk aktive, har cellerne brug for mere energi. Vi sætter forbrændingen i vejret og skal bruge mere ilt.

Aktivitet 4. Vanddamp i luften

Denne aktivitet fokuserer på en anden bestanddel af luften, nemlig vanddamp.

Børnehaveklasselederen kan starte med at bede eleverne om at fylde lunkent vand i et glas. Eleverne kan arbejde i grupper med 2-3 elever per glas.

Herefter kan elverene fylde godt med isterninger i deres glas og røre rundt med skeen. Spørg gerne eleverne, hvad der sker. Eleverne kan lægge mærke til to ting: Isen smelter, og vandet bliver koldere. Spørg gerne eleverne, hvorfor vandet bliver koldere.

Herefter kan eleverne fortsætte med at gøre vandet koldere ved at blande is i, indtil der dannes dug på ydersiden af glasset. For at kunne se duggen er det bedst, hvis eleverne ikke rører for meget ved glassets yderside. Det er vanddamp fra luften omkring glasset, som danner dug på den kolde overflade. Børnehaveklasselederen kan hjælpe eleverne med at sætte ord på det, de ser, og hjælpe dem med at forstå, at duggen kommer fra luften, som altså indeholder vanddamp.

Der kan i klassen tales om, at forsøget viser, at vand kan optræde i tre former, nemlig som is (fast stof), flydende vand og som vanddamp (luft/gas). Børnehaveklasselederen kan tale med eleverne om, hvor de også kan opleve dug, eksempelvis udenfor, hvor græsset kan blive helt vådt af dug, hvis temperaturen er kold nok. Forsøget kan også relativeres til regn.

Som opsamling på aktiviteten kan klassen tale om, hvordan eksperimentet gik, hvad eleverne har undersøgt og iagttaget, og hvad de har lært om luft og vanddamp.

Begreber: is, fast stof, flydende vand, vanddamp, luft, smelte, fordampe, varme, kulde, dug og regn.

Baggrundsinfo

Vand har tre tilstandsformer: is, vand og gas (vanddamp). I forsøget ses alle tre tilstandsformer, men fokus er på vanddamp. Når vi for eksempel tørrer vores tøj på tørresnoren, fordamper vandet fra tøjet, og vandet bliver en del af luften.

Modsætningen til en fordampning kaldes kondensering. Her går vandet fra gasform (vanddamp) til flydende form. Det er det, vi ser ske på ydersiden af glasset i forsøget. Vandet kondenserer på kolde overflader. Vi bruger is til at køle vandglasset ned, så det får en tilpas kold overflade til, at der dannes dug. Forsøget forklarer ikke, hvordan vand kondenserer, men viser en simpel, men vigtig pointe, nemlig at luften også består af vanddamp.

Evaluering

Efter forløbet kan børnehaveklasselederen samle op på forløbets pointer sammen med eleverne. Der kan tages udgangspunkt i spørgsmål som:

• Hvor er der luft?
• Hvordan kan vi mærke luften omkring os?
• Hvilken form har luften?
• Hvorfor har vi brug for luft?
• Hvad er vanddamp?
• Vand kan være flydende. Kender I andre måder vand kan være på?
• Hvad er et eksperiment?
• Hvad har vi lært af de eksperimenter, vi har lavet?

I samtalen med eleverne har børnehaveklasselederen mulighed for at repetere eller genforklare de forskellige faglige pointer og samtidig vurdere, i hvor høj grad forløbet har understøttet læringen.

Emnet luft er et centralt naturfænomen og passer derfor godt ind i kompetenceområdet naturfaglige fænomener. Under dette område passer forløbet særligt til færdigheds- og vidensområdet Naturnysgerrig. Forløbet har også relevans for de tre øvrige færdigheds- og vidensområder (Årets gang, Dyr og planter og Bæredygtighed), fordi erfaringen med luft, som eleverne opnår i forløbet, kan danne en basis for senere forståelse af andre sammenhænge inden for disse.

Det kan overvejes, om forløbet skal gå forud for andre forløb inden for et af de andre færdigheds- og vidensområder:

• Årets gang. Blæst eller vind er et særligt kendetegn for efteråret. Vind er luft i bevægelse. Vinden påvirker lufttryk, temperatur og nedbør.
• Dyr og planter. Både dyr og planter har brug for at være omgivet af luft for at have adgang til ilt og CO₂. Samtidig er luften omkring os et eksempel på et endnu mere generelt fænomen, nemlig gasser. Dyr og planter producerer gasser, og det er luftens sammensætning et resultat af.
• Bæredygtighed. Luftens sammensætning er afgørende for drivhuseffekten. At skabe bæredygtige samfund handler i høj grad om at kunne kontrollere mængden af CO₂ og metan i luften. Et andet aspekt under dette område er forurening af luften med skadelige stoffer.

Forslag til spørgsmål, der kan overvejes, når forløbet er gennemført:

• Fungerede det praktiske med at lave eksperimenter?
• Hvordan var det at arbejde med eksperimenterende leg?
• Hvordan fungerede fordelingen mellem det faglige fokus og den legende tilgang?

Kreditering

Forløbet er udarbejdet af Anne Hjerrild Rønning, Projektleder og Naturvejleder, Børn og Science.