Handlinger tilknyttet webside

Mission to Mars

Herunder kan du læse beskrivelse af og erfaringer fra et undervisningsforløb, som blev gennemført i 7. klasse på Virklund Skole i Silkeborg.

Emne

Mission to Mars

Idé

Ideen er at designe et læringsmiljø, der skaber større interesse for de naturfaglige områder inden for fysik/kemi, geografi og matematik. Forløbet kører hele formiddage over 9 uger samt nogle fysik/kemi-timer tværfagligt med geografi og matematik. Vores forventning er, at den kreative, projektorienterede, åbne og selvstyrende undervisningsform også motiverer de elever, der normalt ikke interesserer sig for naturfagene. De mange forskellige dimensioner – it/medie-dimensionen, den praktisk-musiske dimension, den eksperimenterende dimension – skulle gerne medvirke til, at alle kan finde et interesseområde, hvorudfra der kan arbejdes med den faglige teori.

Mål

For at eleverne får en forståelse af, hvordan ubemandede ekspeditioner til Mars kan indsamle vigtige data om planetens klima, geologi og miljø, skal eleverne selv konstruere en så realistisk model af Mars som muligt, hvor der kan eksperimenteres med ubemandede ekspeditioner i form af LEGO robolab-robotter som marsbiler.

Sociale og personlige mål

  • At styrke elevernes samarbejdsevne i grupper omkring fælles planlægning, strukturering, ansvarlighed over for gruppen og fordeling af arbejdsopgaver og problemløsning
  • At eleverne er medbestemmende og dermed selv planlægger og tilrettelægger deres arbejdsmetode

Faglige mål

  • At eleverne indsamler, analyserer og præsenterer datafangst og forsøgsresultater opnået ved teoretisk og praktisk arbejde
  • At eleverne vælger udstyr, redskaber og hjælpemidler, der passer til opgaven
  • At integrere naturfaglige metoder i et åbent og eksperimenterende læringsrum
  • At eleverne gennem den åbne eksperimenterende og kreative arbejdsform udvikler deres nysgerrighed og interesse for naturfagene

IKT-mål

  • At eleverne får indblik i arbejdet med at programmere
  • At eleverne får et udvidet kendskab til e-mail-kommunikation
  • At eleverne lærer at lægge billede og tekst ind på en hjemmeside.
  • At eleverne får en udvidet forståelse af at anvende regneark

Beskrivelse og praktiske tips

Opstart
Som inspiration til projektet har eleverne og læreren lavet en "mars-tavle", hvor de placerer billeder af Mars og stiller undrende spørgsmål. Desuden kom astronom Hans Kjeldsen fra Århus Universitet og fortalte om universets skabelse, om planeten Mars og om vores solsystem. Denne opstart var særdeles givtig. Eleverne fik mulighed for at få svar på undre-spørgsmål, og samtidig gav det stof til nye spørgsmål og undersøgelser, der kunne foretages i elevernes egne projekter.

Det videre forløb
Elevernes opgave er nu at udvælge et område af Mars' overflade og konstruere en model af denne. Modellen bygges ud fra billeder og fakta-oplysninger om Mars. Det er vigtigt, at modellen bliver så realistisk som muligt, og dette kræver undersøgelser af f.eks. hvordan Mars' overflade ser ud, hvilke slags kratere der er i det valgte område, hvilke farver osv. Modellen udformes i papmache.

Rummet omkring Mars skal også undersøges og rekonstrueres. Hvor er Mars placeret i vores solsystem? Hvordan ser stjernebillederne ud fra Mars? osv.

Når modellen står færdig, skal eleverne bygge og programmere robotter (marsbiler) i det såkaldte Robolab-værksted. Her arbejdes med sensorer, og det er hensigten, at marsbilerne skal kunne indsamle data i form af temperaturer, tryk, lys og luftfugtighed. Robotterne skal kunne fungere i det byggede marslandskab og kunne måle f.eks. temperatur- og fugtighedsforskelle i forhold til, om robotten er i nærheden af Solen (en lampe) eller i nærheden af is osv.

Der kan eksperimenteres med LEGO-solpanel og kondensator, hvor eleverne får til opgave at opsamle og se på elektriske ladning. Dette kan gøres med elever, der eventuelt bliver hurtigt færdige. Data fra det konstruerede landskab sammenlignes med tilsvarende "rigtige" data fra Mars.

Produkt
Eleverne præsenterer deres undersøgelser og resultaterne af deres projekt på projektets hjemmeside. Der arbejdes med LEGO-webkamera til at vise elevernes arbejde med projektet. De skal altså løbende tage billeder af eller lave en lille film af deres arbejde og beskrive arbejdsprocessen til disse optagelser. Webkameraet kan f.eks. sættes på LEGO-robotten og filme, hvordan missionen på marslandskabet foregår.

Organisering og arbejdsproces
Eleverne har i samarbejde med læreren været medbestemmende i overvejelserne om, hvor stor rekonstruktionen af marslandskabet skal være (i dette tilfælde ca. 2 gange 3 meter) og hvilke materialer, der kan bruges til rekonstruktionen (papmache, sand, plastik…).

Arbejdet med marslandskabet foregår som gruppearbejde, og eleverne har selv valgt grupper.

De er delt ind i tre større grupper

  • En styringsgruppe, som står for det organisatoriske
  • En landskabsgruppe, som står for selve bygningen af landskabet
  • En rumgruppe, som står for bygning af rummet omkring marslandskabet

De enkelte grupper er ansvarlige for deres område, men de er ikke mere faste end, at man hjælper hinanden på tværs af grupperne. Eleverne har også selv valgt grupper til robolab-værkstedet. Der er 6 grupper bestående af 2-4 personer. Gruppen bestemmer selv, hvordan deres robot/marsbil skal se ud (de skal dog være realistiske i forhold til, hvordan det er at køre rundt på Mars' overflade). Eleverne beslutter selv, hvilke LEGO-sensorer de vil arbejde med, altså hvilken form for data og undersøgelser deres marsbil skal kunne registrere.

Grupperne kan eventuelt arbejde med flere sensorer alt afhængig af elevernes niveau. Der lægges vægt på, at eleverne selv skal eksperimentere med og styre bygningen af robotterne, og de skal løse eventuelle problemer i fællesskab. De kan naturligvis søge hjælp hos læreren og fra eksterne ressourcer. Målet for udformning af marsbilerne er, at de ikke blot skal "se ud", de skal fungere mest hensigtsmæssigt i landskabet.

Eleverne kan lægge deres LEGO-programmering ud på hjemmesiden og via dennes kommunikationsdel besvare eller stille spørgsmål til andre elever, som er i gang med lignende problemstillinger.

Refleksion og evaluering
Eleverne skal gennem hele forløbet føre elektronisk logbog. Denne bruges til både faglige og personlige refleksioner.

Her er, hvad vi synes, de skal reflektere over:

  • Samarbejde: Hvordan samarbejder I i grupperne?
  • Fagligt indhold: Hvad har du lært? På hvilke områder synes du, at du har fået mere viden?
  • Positivt: Hvad har været godt? – hvorfor?
  • Negativt: Hvad har været dårligt? – hvorfor? – giv forslag til eventuelle forbedringer
  • Dagligt arbejde: Hvad har I lavet i gruppen i dag? Er I stødt på problemer? – hvilke?     
  • Egen indsats: Har din indsats været god eller dårlig? - forklar hvorfor

Undervisningsplan

Uge 43

  • Foredrag ved Hans Kjeldsen: Hvordan ser vores solsystem ud? (8:15- 11:45)
  • Hvor er Mars placeret i dette solsystem?
  • Beskrivelser og lysbilleder af landskabet på Mars

Uge 44

Fredag 8:15 – 11:45

  • Bygning af marslandskabet påbegyndes
  • Elektronisk logbog

Uge 45

Fredag 8:15 – 11:45

  • Bygning af marslandskab
  • Elektronisk logbog

Torsdag 10:15 – 11:45

  • Instruktion i brugen af webkamera

Uge 46

Fredag 8:15 – 11:45

  • Lege og eksperimentere med robolab
  • Begynde at bygge robotter

Torsdag 10:45 – 11.45

  • Elektronisk logbog

Uge 47

Fredag 8:15 – 11:45

  • Bygge robotter færdige samt beslutte hvilke data, de vil indsamle
  • Eventulet påbegynde undersøgelser i marslandskabet

Torsdag 10:15 – 11:45

  • Elektronisk logbog

Uge 48

Fredag 8:15 – 11:45

  • Bygge
  • Undersøgelser af Mars
  • Indsamle data på byggede marslandskab

Torsdag 10:15 – 11:45

  • Elektronisk logbog

Uge 49

Timerne lidt usikre. Evt onsdag 10:15 – 13:00

  • Undersøgelser af Mars

Uge 50–51

Fredag 8:15 – 11:45

  • Indsamling og bearbejdning af data

Torsdag 10:15 – 11:45

  • Elektronisk logbog
  • Afslutning (evt. inddrages flere timer her?)

Evaluering

Generelt har det været en stor succes. Hvis det er meningen, og det er det jo, at eleverne skal have en forståelse for, hvordan vores solsystem og nærmeste planeter er samt at få et indblik i, hvordan vi mennesker arbejder for at få data fra disse planeter, så er denne arbejdsform helt klart at foretrække. Men der er jo altid plusser og minusser ved sådan et forløb, og det er dem, jeg her vil prøve at trække frem.

Foredrag
Det er helt klart det mest spændende og inspirerende for eleverne at få en udefra til at fortælle om vores solsystem. En der arbejder inden for dette område og som samtidig kan holde foredraget på elevernes niveau. Det kunne Hans Kjeldsen. Ikke nok med, at han kunne fortælle i timevis, han inddrog også eleverne, der havde en masse spørgsmål.

Marslandskabet
Opbygningen af marslandskabet var hyggeligt, sjovt og fantasifuldt. Eleverne søgte oplysninger om Mars' struktur, og de fik brugt deres kreative evner. Men det kræver, at man har et større rum (vores var 2*3 meter) at bygge landskabet i. Og så skal man nok huske, at det ikke er alle, der kan være i rummet på én gang. Derfor ville det være godt, hvis man på forhånd havde nogle andre opgaver til dem, der ikke lige kunne arbejde på landskabet. Det kunne være påbegyndelse af robolab. Desuden skal man ikke bruge sand som underlag, da LEGO-bilerne ikke kan trække sig frem i sandet. Der kommer også sand i tandhjulene. BRUG SANDPAPIR.

Bygge legobiler
Det er vigtigt, at eleverne får tid til at bygge bilerne. Ofte bygger de i starten store biler med mange mærkelige ting ovenpå. Det kan betyde, at nogle bliver for høje og derved vælter, når de endelig skal afprøve deres bil i marslandskabet. Men det er vigtigt ikke at røbe det på forhånd. For det er jo meningen, at de så må diskutere og opstille teorier til, hvordan deres bil så skal se ud. Skal de have store hjul på, så de kan køre over sten? Skal de være brede, så de ikke vælter? Osv. Igen kan man søge oplysninger om det på nettet. Altså man skal forvente, at der kan gå mange timer med at bygge legobiler. Nogle er hurtige og laver en god bil med det samme, andre er meget langsomme.

Et problem vi stødte på var, at enkelte grupper var for store. Hvilket betød, at nogle grupper blev domineret af drengene, og at pigerne blev sat ud på sidesporet. Det var mit indtryk, at drengene var dem, der var mest ivrige efter at lave bilerne. Også for ivrige. Pigerne er lidt mere omhyggelige, og det tager lidt længere tid for dem. Måske skulle man overveje at lave rene drenge- og pigegrupper.

Webkamera
At filme deres biler køre rundt på marslandskabet, klippe, lægge lyd på, lave en historie om deres mission på Mars havde alle elevernes interesse. De syntes, det var rigtig sjovt.

It
At lægge deres opdagelser ind på hjemmesiden gik de fleste af dem meget op i. Det kan være billeder, mærkelig tekst, andre farver m.m. Det var meningen, at jeg skulle forklare, hvad man skulle gøre. Men der var hurtigt to elever, der fangede det, så de overtog lærerens rolle, underviste og hjalp alle de andre. Eleverne fanger hurtigt, hvordan man skal arbejde med it.

Tid
Jeg brugte 4 timer om ugen i godt 2 måneder. Det var lige i underkanten. En emneuge vil være godt, måske med et par dage inden, hvor man kan inspirere eleverne op til selve emneugen.

Det betød også, at måling med de forskellige sensorer, f.eks. temperatur, tryk og fugtighedssensor, hvor man efterfølgende skulle lave grafer og diagrammer, ikke blev til noget grundet tidspres.

I det hele taget så tilgodeser man elevernes mange intelligenser i sådan et projekt. Marslandskabet henvender sig nok mest til pigerne. Så kan de jo forklare og hjælpe drengene. LEGO-bilerne er nok mest til drengene, så kan de hjælpe pigerne. Arbejdet med webkameraet henvender sig til alle, da det er lige til at gå til. Dermed hverken sagt, at pigerne ikke kan bygge LEGO-biler, eller at drengene ikke kan bygge marslandskab.

Materialeliste


Eksterne ressourcer

Udarbejdelse

Erik Pedersen og Kaspar Flick
Virklund Skole, 7. klasse, Silkeborg