LärarhandledningExperimentverkstaden 2011

InnehållsförteckningExperimentverkstaden 3Vad är Experimentverkstaden? 3Öppettider 3Vad kan jag göra före besöket? 3Experimentverkstaden och skolans kursplaner 3Hur går det till i Experimentverkstaden? 4Ansvar för eleverna 4Övrig information om eleverna 4Praktiska detaljer 4Vad gör jag efter besöket? 4Café Nöller 4Lärarhörnan 5Var ligger Experimentverkstaden? 5Spårvagn & buss 5Bil & egen buss 5Vetenskapsfestivalen - ett miljödiplomerat evenemang 5Karta 61. Sans och balans 72. Känsliga frågor 83. Logiska kullerbyttor 104. Unga Forskare 115. Har du lust? 126. Watt’s on? 167. Lager för en bättre miljö 178. Small Ships Race 189. Bygg med stil och styrka 1910. Klimatspelet 2111. Språkateljé 2312. Sjöns hemligheter 2413. Fysiska världen 2514. Med vindens kraft 2615. Ljushuvud 2716. Bada i batik 2917. Rita i cirklar 3018. Sikta mot stjärnorna 32Lärarhörnan och efterarbete i klassrummet 34Planlösning 35

Internationella Vetenskapsfestivalen Göteborg

Göteborg & Co • Box 29 • 401 20 Göteborg Skolprogrammets informationstelefon 031-368 42 80 vetenskapsfestivalen@goteborg.com

www.vetenskapsfestivalen.seHuvudmän: Business Region Göteborg, Chalmers, Göteborg & Co Näringslivsgruppen, Göteborgs universitet, KK-stiftelsen, Vetenskapsrådet.

3

ExperimentverkstadenDen här informationen går ut till dig som har bokat in din klass. Handledningen är ett verktyg att använda inför besöket i Experi-mentverkstaden. Det är viktigt att läsa igenom inledningen nedan så att du är bekant med förutsättningarna i verkstaden.

Vad är Experimentverkstaden?

Experimentverkstaden består av 18 stationer med hands-on-aktiviteter fördelade på en yta av ca 1600 kvm. En planskiss över Experimentverkstaden finns längst bak i denna handledning. I verkstaden kan lärare och elever på ett lustfyllt sätt experimentera och fundera på olika tekniska och naturvetenskapliga fenomen.

Öppettider

För skolklasser

Måndag 2 maj, förskolan 3-5 åringar kl. 10.00-13.00 Tisdag 3 maj - fredag 6 maj, kl. 8.30–11.30 och 12.30–15.30. Måndag 9 maj - fredag 13 maj, kl. 8.30–11.30 och 12.30–15.30.

Mellan kl. 11.30 och 12.30 är Experimentverkstaden stängd för städning och lunch för personalen, detta gäller ej 2 maj.

För allmänheten

Helgen den 14–15 maj är Experimentverkstaden öppen för allmänheten, klockan 11.00–17.00.

I år är det gratis entré för att fira att Vetenskapsfestivalen fyller 15 år!

Vad kan jag göra före besöket?

I denna lärarhandledning finns det tips och idéer på experiment och demonstratio-ner som kan göras i klassrummet. Att tillsammans med eleverna förbereda besö-ket genom att göra några experiment eller koppla till tidigare undervisningsteman är ett mycket bra förarbete.

En del klasser använder verkstadsbesöket för att få en mer praktisk beskrivning av pågående undervisningsteman. Andra klasser har som främsta mål att väcka elevernas nyfikenhet för naturvetenskap och teknik.

Experimentverkstaden och skolans kursplaner

I Experimentverkstaden finns stationer som har koppling till kursplanerna i skolan. Det finns främst stationer som kan kopplas till fysik, kemi, biologi och teknik. Som arrangörer av Experimentverkstaden strävar vi efter att vara ett komplement till skolans undervisning i teknik och naturorienterade ämnen.

4

Hur går det till i Experimentverkstaden?

– Varje klass ställer upp sig vid Experimentverkstadens entré.

– En kvart före öppning av Experimentverkstaden finns två orangeklädda värdar på plats vid entrén, deras uppgift är att hantera kösystemet inför avprickning och insläpp av klasserna.

– Vi öppnar dörrarna kl. 10.00 för förskolan och för F-9 kl. 8.30 (förmiddagspass) respektive 12.30 (eftermiddagspass) och släpper in klasserna i turordning.

– En värd tar med er klass på en rundtur på ca 10 min. Rundturen är till för att ni ska få en orientering i lokalen och se vad som finns på de olika experimentstatio-nerna. Värden pratar inte ingående om varje station, utan ger snarare en överblick över verkstaden.

– Under rundturen blir det också stopp vid garderoben, där alla kan hänga av sig ytterkläder, ryggsäckar mm. Garderoben är obevakad. Vetenskapsfestivalen an-svarar inte för ytterkläder eller personliga tillhörigheter.

– Efter rundturen har eleverna fri tid att själv upptäcka verkstaden. Alla stationer är bemannade av värdar som demonstrerar fenomen och experiment samt svarar på frågor.

Ansvar för eleverna

Tänk på att du som lärare är ansvarig för dina elever när de befinner sig i Expe-rimentverkstaden! Värdarna som finns på plats hjälper er tillrätta och svarar på frågor, men de ansvarar inte för elever, medhavda kläder eller andra ägodelar. Även om tiden betecknas som fri och alla stationer är bemannade så måste du som an-svarig lärare se till att eleverna uppför sig bra och inte skadar sig själva eller andra.

Övrig information om eleverna

Är det något speciellt som vi behöver känna till angående dina elever inför besöket? Vänligen kontakta oss på Vetenskapsfestivalen, vetenskapsfestivalen@goteborg.com

Praktiska detaljer

– Se till att eleverna har oömma kläder. – Tre bajamajor, varav en rullstolsanpassad, finns i anslutning till lokalen. – Det går enkelt att ta sig fram i Experimentverkstaden med rullstol.

Vad gör jag efter besöket?

Experimentverkstaden är ett bra tillfälle att få idéer inför ert fortsatta skolarbete. Har ni inte hunnit genomföra experimenten i handledningen före besöket i verksta-den kan ni göra dem efteråt som uppföljning. Experimentverkstaden är också ett bra tillfälle att knyta nya kontakter och få inspiration till annorlunda undervisning.

Café Nöller

I Experimentverkstaden finns Café Nöller som säljer kaffe, bullar, smörgåsar och lättare lunchmat till bra pris. I caféet går det även bra att äta sin medhavda mat-säck. www.noller.se

5

Lärarhörnan

På sidan 34 kan du läsa mer om ett enkelt sätt att efterarbeta i klassrummet. Det är vår förhoppning att du som lärare går ifrån Experimentverkstaden med entusi-asm och att du är fylld av nya, och påmind om gamla, idéer, när det gäller undervis-ning och lärande om naturvetenskap och teknik. Vår målsättning med Experiment-verkstaden är att såväl lärare som elever ska inspireras till fortsatt arbete med teknik och naturvetenskap!

Var ligger Experimentverkstaden?

Experimentverkstaden är förlagd i Betonghallen, Betonggården 5, på Chalmers. Följ den orangea skyltningen på Chalmersområdet. Vi skyltar från Chalmers hu-vudentré. Se karta på sidan 6.

Spårvagn & buss

Åk kollektivt till Experimentverkstaden! Spårvagn 6, 7, 8, 10, 13 samt buss 16, 58, 158, 173 stannar på hållplats Chalmers vid Chalmers huvudentré. Buss 19 stannar på hållplats Engdahlsgatan. Buss 18, 42 och 52 stannar på hållplats Bergsprängaregatan.

Bil & egen buss

Parkeringsmöjligheterna i anslutning till Experimentverkstaden är begränsade. Däremot har ni möjlighet att släppa av och hämta upp klassen vid Betongvägens början. Se karta på nästa sida. Välj annars att åka kollektivt.

Vetenskapsfestivalen – ett miljödiplomerat evenemang

Vetenskapsfestivalen har ett miljöarbete med rutiner för ett kontinuer-ligt förbättringsarbete. Rutinerna rör områdena ekologisk mat, källsor-tering, kemikalieanvändning, transporter och boende och våra program trycks på ett miljöcertifierat tryckeri. Vi väljer aktivt att minimera vår påverkan på miljön och uppmanar dig som besöker festivalen att också göra det. I det lilla bidrar vi alla till ett långsiktigt hållbart samhälle samt en ännu trevligare festival.

6

Karta

7

1. Sans och balansVetenskapsfestivalenPå den här stationen får eleverna testa sin balans och utforska fenomenen massa, tröghet, tyngdpunkt och rotationscentrum. Till hands finns balanspinnarna, piruettpinnen och cyklar som svänger åt fel håll.

Balanspinnen

Eleverna får här testa den långa pinnen med en klump nära ena änden. De kan balansera den lodrätt på fingret, dels med klumpen längst upp och dels med klum-pen längst ned. Pinnen roterar mycket långsammare när den tunga klumpen är längst upp. Detta ger dem mer tid att justera pinnens läge och att hålla balansen. Med klumpen längst ned har pinnen ett mindre tröghetsmoment och svänger över mycket snabbare. Ju längre bort från rotationscentrum, handen, som den mesta massan är placerad, desto större är tröghetsmomentet. På så vis blir det en lång-sammare rörelse.

Piruettpinnen

På piruettpinnen kan eleverna testa hur isdansare kan snurra så länge och dessut-om fortare och fortare. De kan börja med att ta lite fart när de hänger ut från pin-nen med raka armar. Ju mer de sedan drar sig in mot pinnen, desto fortare snurrar de. Om de tycker att det går för fort kan de luta sig lite tillbaka igen. Kroppen har samma hastighet hela tiden men sträckan runt pinnen blir kortare om de är nära pinnen och därmed hinner de runt snabbare. Man kan jämföra med att sträckan av ett varv långt ut på en grammofonskiva är längre än ett varv nära mitten av skivan.

Cyklarna

På cyklarna måste man lära sig att cykla på nytt och på nya sätt. Eleverna får testa på hur svårt det var att lära sig cykla från början. Det räcker inte alltid med att veta hur saker och ting fungerar för att klara av dem! En av cyklarna åker framåt när de trampar bakåt och bromsar när de trampar framåt. En annan styr åt vänster när de försöker styra åt höger. En tredje cykel svänger bara lite när de rör styret mycket och en fjärde styr med bakhjulet.

Klassrumstips Snurrstolsexperiment

Till detta experiment behövs en kontorsstol, samt två tyngder. Låt en elev sätta sig i stolen med en tyngd i varje hand och hålla armarna utsträckta från kroppen. En annan elev får sätta fart på den som sitter på stolen. Armarna ska sedan snabbt dras in mot kroppen och stolen börjar då snurra fortare. Att stolen snurrar fortare beror på att rörel-semängden i det givna exemplet är konstant och att hastigheten ökar när massan koncentreras, det vill säga när armarna dras in.

8

2. Känsliga frågorVetenskapsfestivalenDenna station handlar om sinnen och känsel. Begrepp och förete-elser som behandlas är bland annat reaktionshastighet, värmeled-ningsförmåga och punktskrift.

Varmt och kallt

Stationen består av en ½ meter ledstång. Ledstången har ett rör lindat runt sig. På ena sidan rinner varmvatten och på andra sidan rinner det kallvatten genom röret. På mitten av ledstången är vartannat rör kallt och vartannat varmt. Lägger eleverna en hand runt den kalla sidan så känns det, inte helt oväntat, kallt och vice versa. På mitten känns det däremot lite annorlunda. Hur reagerar de? Kanske rycker de bort handen som om de bränt sig?

Känn vad det är

Eleverna får stoppa ner händerna i mörka hål och lista ut vad som finns i dem. Of-tast har man ögonen till hjälp när man handskas med olika saker och man tänker inte på hur mycket man använder känseln. Temperaturförändringar är fingrarna bra på att känna. En del material kyler av fingret snabbare än andra. Metall leder bort värme från fingret och känns kallt. Likadant är det med vatten. Ibland kan det till och med vara svårt att känna skillnad på metall och våta saker. Trä och textilier leder däremot värme dåligt. Om metall har kroppstemperatur istället för rumstem-peratur så blir det väldigt svårt att känna.

Läs punktskrift

Det finns ett dolt meddelande med vanlig punktskrift som eleverna kan försöka tolka med fingrarna. Det finns också jättestora punktbokstäver med handtag på. Tanken är att eleverna ska försöka känna vilken bokstav det är med låret eller magen. Vanlig punktskrift har ca 3 mm mellan prickarna. Fingertoppen har många känselnerver som sitter på ett avstånd av ½ mm. På läpparna sitter känselnerver-na också väldigt tätt. På största delen av kroppen sitter de däremot ganska glest. Där de sitter tätt har man bäst känsel.

Sinnesförvirring

Detta experiment består av två delar. Dels finns det ”glasögon” där eleverna kan täcka för det ena eller båda ögonen. Man kan testa att navigera med begränsad syn. Det finns också ett par hörlurar som är konstruerade så att det ljud som kom-mer från höger sida låter som det kommer från vänster sida och vice versa. Kan du gissa varifrån ljudet kommer ifrån?

9

Klassrumstips Låt eleverna testa på en kompis var det är lättast och svårast att känna av beröring, till exempel genom att göra Bulleri bulleri bock på ryggen och sen samma sak på armen.

Reaktionstest

Här får eleverna testa hur fort deras nervsignaler går genom kroppen. Maskinen testar olika sinnen med ljus, ljud, vibration och värme. Eleverna får testa vilket sinne som är snabbast.

10

3. Logiska kullerbyttorVetenskapsfestivalenPå den här stationen ska eleverna lösa problem och hitta oväntade lösningar. Det handlar om att tänka i nya banor utan begränsningar.

Problemlösning och samarbete

Här får eleverna praktiskt testa sina logiska kunskaper på en rad olika experiment. Allt går att lösa med gemensamma tankar.

Det finns en rad olika experiment i stationen, bland annat kan eleverna få testa samarbetsövningar med hjälp av ett hopprep, försöka lösa tetraedern, samt att försöka klura ut järnvindlingarna. Det är stora järnringar som eleverna ska försöka ta isär.

Ett problem behöver inte finnars bara för att få något att fungera. Det kan också vara att förstå varför det inte fungerar. Det kan finnas både kända och okända lösningar. En del problem har en känd lösning, andra har flera olika lösningar. Vissa problem har inte någon bra lösning eller är olösbara. Vissa personer tycker det är lättast om man har lugn och ro och får tänka i fred när de ska lösa ett problem. Andra måste kanske samarbeta och kunna bolla idéer.

Klassrumstips Möbiusband

Eleverna får var sin pappersremsa, som kan vara 20 cm x 3 cm. De ska sedan vrida den ena änden ett halvt varv och tejpa ihop ändarna till en vriden ring. Om de båda sidorna först målas med varsin färg kommer bandet att byta färg i skarven.

Vilka egenskaper har Möbiusbandet? Hur många kanter har bandet? Hur många sidor har bandet? Eleverna får dra ett streck längs remsans mitt. Vad tror de händer om man klipper längs linjen? Låt dem prova!

Gör ett nytt Möbiusband och rita en linje längs hela remsan, 1/3 upp från kanten.

Vad tror eleverna händer när man klipper längs linjen? Låt dem prova! Låt dem göra ett nytt band som de vrider ett helt varv innan du tejpar ihop ändarna.

11

4. Unga ForskareUnga Forskare VästPå stationen visas några enkla kemiska och fysikaliska experiment med saker hemifrån.

Aceton löser frigolit

Frigolit innehåller stora mängder inkapslad luft. Aceton löser upp frigoliten som “försvinner” då luften lämnar den.

Förgyllning av kopparmynt

50-öringar av koppar får här en silverglänsande yta av zink. När de sedan värms, legeras zinkytan och myntets koppar ihop till mässing och mynten blir guldgula. Zinkmetall blandas i varm natriumhydroxid. Kopparmynten badas i lösningen, tas upp och kyls ner i vattenbad. De får en silverblank yta. När de sedan värms i en gaslåga, blandas zinken på ytan med den underliggande kopparen, och man får den gula legeringen mässing.

Flytande kväve och kolsyreis

De extremt kalla substanserna används för att frysa ner föremål som godis, bal-longer m.m.

Ljus och fluorescens

Vissa kemikalier och vardagsföremål kan fås att självlysa i ultraviolett ljus. Feno-menet kallas fluorescens. Experimentet kräver fysik och kemi på gymnasienivå för att förklaras i detalj, vi visar det därför bara som en häftig företeelse.

Icke-newtonsk vätska

En icke-newtonsk vätska kan antingen bli mer trögflytande eller tunnare vid om-rörning. Stärkelse (ex. potatismjöl) blandas med vatten i lagom proportioner (1 del vatten, 2 delar stärkelse). När den rinnande vätskan bearbetas med händerna blir den tjock, rentav fast. Den kan till exempel tas upp och rullas till en boll. När bollen slutar rullas blir den direkt till en flytande vätska igen. Ketchup har den motsatta effekten, för när man skakar den blir den tunnare och rinnigare och ”ketchupeffek-ten” uppstår.

Klassrumstips Många andra plaster förutom frigolit (polystyren) kan också lösas upp i aceton. Prova gärna exempelvis plastmuggar. Tänk på att aceton är uttorkande på huden, mycket brandfarligt, och inte bör hällas i vasken i större mängder. Stärkelseexperimentet är helt ofarligt. Prova också gärna dess motsats ketchup!

12

5. Har du lust?Chalmers och MolekylverkstanI den här stationen får eleverna experimentera och uppleva både fysik och kemi. Stationen består av 6 delstationer med över 30 experiment på olika teman: Wow, Bubbla, Balansera, PETa-på, Köks-trix och Titta. Testa, känn och titta!

Wow

Känn på Plasmakulan med hela handen och för lysrörets ände mot glaset – tänds lysröret?

I kulan finns lite joniserad gas som bildar ett plasma. En svag ström leds i strim-mor genom gasen som lyser upp. Din hand och lysröret blir en del av kretsen, och du ”drar till dig” de lysande strimmorna.

Lavalampan fungerar genom att vattnet med färgade vaxbubblor värms underi-från av en glödlampa. Det varma vaxet får lägre densitet och flyter upp. Ju längre ifrån lampan det kommer, desto svalare blir vaxet och sjunker återigen ner mot lampan.

Hologramgubbar Kan du se smileytvillingarna när du tittar genom kikaren mot laserfläcken på skärmen? Ett gyttrigt mönster av ljusa och mörka områden, som liknar ett hologram, får ljuset att riktas om (diffrakteras).

Försök att Klappa grisen som ligger i skålen. Grisen tycks sväva i luften. Men gri-sen ligger kvar på botten! Det är två krökta speglar som avbildar föremålet, grisen.

Bubbla

Bubbelbord Hur ser ytan ut mellan två bubblor? Är den plan? Tre bubblor som sitter ihop bildar alltid 120 graders vinkel med varandra, precis som cellerna i en bikupa!

Lata bubblor Doppa en kub, en metallram, i såpa. Vad händer? Såphinnorna är lata, de följer inte kubens sidor! De intar så liten yta som möjligt – det ”kostar” minst energi.

Dubbel bubbel Doppa kuben igen i såpan, ställ upp den på ett fat och doppa sedan ett sugrör i såpahinken, stick in den i metallkuben och blås. En fyrkantig bubbla formas för att såphinnorna ska få sin minsta möjliga yta. Jämför med en rund enkelbubbla, där minsta möjliga ytan är rund.

Nymånebubblor Doppa en stor ring med ett snöre tvärs över i såpan, ställ bubblan på ett fat och stick sedan hål i såphinnan under snöret. Vad händer med snöret? Snöret lyfts när övre såphinnan försöker minska sin yta. Såphinnan hjälper snöret att trotsa gravitationen!

13

Balansera

Bångstyriga väskan Hjulet i väskan snurrar fort, med hjälp av en borrmaskin. Rota-tionsaxeln ”vill” inte vridas, det blir ytterst svårt att bära väskan annat än rakt fram.

Stå på en roterbar platta och Snurra runt med armarna ut eller indragna. Rörelse-mängdsmoment är hastighet gånger massa gånger avstånd från mitten av cirkel-rörelsen. Ändras den?

Prova att Gå på lina med och utan tvärstång i händerna. När du fördelar din vikt mera på tvären över linan blir det lättare att finjustera din tyngdpunkt för att hålla balansen.

Lutande burken lagom fylld med vatten kan balansera. Vid rätt vattenmängd ligger vattnets tyngdpunkt rakt ovanför stödytan. Vattenmängden kan variera uppåt och neråt med halva burkens bredd – och den balanserar fortfarande!

Försök få Luriga lådan att balansera med en del utanför bordskanten. Vilken sida skall du vända inåt? Lådan tippar över om tyngdpunkten ligger utanför bordet. Men den här lådan har vikter gömda i ena änden!

Se en Svävande jordglob uppe på ett magnetfält, speciellt utformat för att hålla globen stabilt i mitten.

Jorden i balans Vad händer med jorden när koldioxidhalten ökar i atmosfären? (Plansch)

PETa på

Återvinning Vad händer med PET-flaskan när du pantat den? (Plansch)

Mentosfontän Vad händer när Mentos släpps ner i en PET-flaska med cola? (Plansch)

Vattenvirvel med två flaskor, hur rinner vattnet snabbast från den ena till den an-dra flaskan? Gör en virvel och vattnet rinner snabbt igenom för att luften kan pas-sera fritt upp igenom virveln. Utan virvel håller lufttrycket i nedre flaskan tillbaka vattnet från att rinna ner.

En Vattenfontän med två flaskor, som funkar med hjälp av sugrör som har små hål intill korken. Där dras vatten in när luften susar upp = en fontän!

Vätska eller pulver, skaka flaskan och se vad som händer, och varför blir det så? Det här pulvret är så fint och lätt att det beter sig som en vätska när man skakar om det. Luften kommer in emellan alla små plastkulor så att de släpper taget om varandra. (Pulvret heter Expancel.)

Kökstrix

En Hemlig diamant finns gömd i glasburken med olja. Kan du se någonting på botten av burken? Ljuset går precis lika fort i glasbiten (”diamanten”) som i oljan. Därför blir det inga reflexer eller brytningar av ljuset i ytan mellan glaset och oljan. Man säger att glaset och oljan har samma brytningsindex.

14

Tappade makaroner Släpp makaronipaketen så de faller samtidigt från samma höjd. Vilket hinner ner först, det som är fullt eller halvtomt? Lätta och tunga saker accelereras lika fort av jordens dragningskraft, om inte luftmotståndet är för stort.

Släpp Fallande muffinsformar samtidigt från samma höjd. Vilken tror du hinner ner först – enkla eller 3-dubbla muffinsformen? Luftmotståndet har mycket större inverkan på lätta och breda saker som muffins formar. Jämför paketen med maka-roner där det är tyngdkraften som har störst inverkan.

Låt Rullande burkar rulla samtidigt nerför en lutande bana. Vilken hinner ner först – den med fast eller flytande innehåll? Det kostar energi att få burken med fast innehåll i rullning. Den med flytande innehåll hinner först eftersom vätskan inte behöver sättas i rullning – bara burken roterar.

Salta bad Kör ström igenom en saltlösning. Vad luktar det? Natrium sticker åt ena hållet (mot minuspolen) samtidigt som klor sticker åt andra hållet (mot pluspolen). Det luktar klor som i ett badhus. Att sära på atomerna så här heter ”elektrolys”.

Titta

Titta på två rutor, A och B, genom polaroider - Bästa solglasögonen. Är rutorna olika mörka?

Tippa huvudet åt sidan – ändras vilken ruta som är mörkast? Jämför med de ”bil-liga” solglasögonen som inte är polaroider. Rutorna A och B är polaroid skivor i olika vinkel. Om polaroiden i solglasögonen är vinklad tvärs rutans polarisation så stoppas ljuset. Detta har du nytta av för att minska blänk från havet eller vägba-nan, eftersom solljus blir polariserat när det reflekteras.

Titta på två rutor, C och D, genom Guldkikaren. Kom det färger? Vrid kikaren – ändras färgerna? Guldkikaren är bara en polarisator, på samma sätt som po-laroidsolglasögonen. Rutorna C och D har plastbitar framför polaroiderna så att ljusets polarisation vrids, olika mycket för olika färger. Molekylerna i dessa plast-bitar är upplinjerade så att ljuset går olika fort igenom plasten om den är polari-serad på tvären eller längs dessa långa molekyler. Man säger att plasten uppvisar ”dubbelbrytning”.

Undersök Harry Potter-glasögon genom att titta på rutorna A och B genom guld-kikaren och håll plastglasögonen i bortre änden på kikaren. Ser du färger? Testa i främre änden på kikaren (ta på dig glasögonen) Rutorna A och B ger olika polarise-rat ljus, och kikaren släpper bara igenom ljus av ena polarisationen. Man kan också se att plasten i glasögonen inte är jämn, utan man ser ringar av färg som tyder på ”stressad” plast. Det är samma fenomen som Guldkikaren - ”dubbelbrytning”.

Titta på slitsarna X och Y genom Spektrumkikaren. Vad ser du? Vrid kikaren – änd-ras färgerna? I kikaren finns en plastskiva (ett ”gitter”) med mycket täta ritsar kors och tvärs. Den gör att ljuset skickas ut i olika vinklar, större vinklar för rött ljus än för blått. Ljuset från en lampa delas då upp i ett spektrum (likt en regnbåge) och man ser vilka färger som ingår.

Nu kan du se bakåt med speglarna som sitter inuti Spionglasögonen. Spionera på kompisen bakom dig!

15

Livet upp-och-ner Titta på en kompis genom kikaren. Vad ser du? Det sitter spe-ciella prismor (Dove prismor) i glasögonen som vänder plats på strålarna. Om du bär dessa glas-ögon i flera veckor vänder hjärnan bilden rätt igen – och allt ser upp och ner ut när du tar av dig glasögonen igen!

Titta på dig själv från båda sidor i Krympa-växa-spegeln. Blir du mindre eller större?

Buktar spegel utåt (konvex) så krymper bilden, men man ser ett större område i rummet (vidvinkel). Tvärtom när spegeln buktar inåt (konkav) men då kan du råka ut för att vändas upp och ner!

Ställ dig grensle denna låga spegel, Svävarspegeln, och lyft på benet framför spegeln – du ser ut att sväva ovanför golvet! Titta på dig själv i den stora spegeln på väggen.

Titta på din kompis genom en slitsad spegel, Kompisspegel, och ni blandar era ansikten!

Kemishow – uppvisning på ca 10 minuter.

Sura färger! – vi droppar citron (surt) eller bikarbonat lösning (basiskt) i rödkål. Färgämnet i ex. rödkål och blåbär är en indikator av pH-värdet (surhet).

Sprite-Fanta-Cola! – färgomvandlingar i tre olika vätskor dvs. A+B+C. A= potatismjöl, natriummetabisulfit, vatten B= Kvicksilverklorid, vatten C= Kaliumjodat, vatten

Anden i flaskan! – en kemisk reaktion i form av rök och värme bildas! (Utförande: 1tsk väteperoxid + manganoxid, blandas i en e-kolv)

Diskormen! – en kemisk reaktion i form av bubbel och värme bildas! (Utförande: 1dl väteperoxid, 1 tsk diskmedel + 1 tsk kaliumjodid)

Testa hur en vanlig spegel fungerar, kasta solkatter och kolla vinklarna.

Leta upp tyngdpunkten på olika föremål genom att balansera i tre vinkelräta orienteringar.

Många fler tips kring stationens innehåll hittar du på:

Nationellt Resurscentrum för Fysik - Snacks, www.fysik.org/website/snacks/index.asp

Kemilärarnas Resurscentrum, www.krc.su.se

Klassrumstips

16

6. Watt’s on?Konsument Göteborg, Energi- och KlimatrådgivningenPå den här stationen får eleverna lära sig om vad som drar mycket energi och hur det går att minska energianvändningen.

Trampometern – Energicykeln

Här får eleverna lära sig hur lite energi som behövs till en lågenergilampa med hjälp av Trampometern (energicykeln). Det är en specialkonstruerad motionscykel med en tillhörande ramp av lampor. Den har en rad med åtta 60-wattslampor och en rad med åtta 11-wattslampor (lågenergilampor). Ljusstyrkan från en lågenergi-lampa är samma som för en 60-wattslampa.

Eleverna cyklar och lär sig att kraften mot pedalerna blir till rörelseenergi som omvandlas till elektrisk energi i en växelströmsgenerator. Först tänds raden med lågenergilampor och sedan kopplas energin om från lågenergilamporna till glöd-lamporna, en i taget. Här får eleverna uppleva hur mycket mera arbetsamt det är att tända glödlamporna jämfört med lågenergilamporna. Motståndet i pedalerna ökar genom att glödlamporna tänds.

Elmätning & lampkollen

Eleverna får med hjälp av en elmätare mäta elanvändningen hos några vanliga produkter i hemmet. Vad drar mycket energi och vad drar lite?

Eleverna får i en mindre utställning prova olika typer av lampor. Man kan mäta hur mycket energi de använder och jämföra olika typer. Det handlar även om vad som är bra ljus och var de olika typerna passar bäst.

Frågor

Hur många kilowattimmar behövs för belysningen i klassrummet under en dag?

Hur många kilo koldioxid motsvarar det? Vad kan vi göra för att minska energianvändningen? Hur mycket kan vi spara? Vad vill ni fråga en energirådgivare?

För att beräkna energiåtgången för belysningen i klassrummet under en dag: Belysningen i klassrum är oftast lysrör och det står på dem hur många watt de använder. Då det i en lysrörsarmatur förutom lysrör behövs ett driftdon kan man multiplicera lysrörens effekt (antal watt) med 1,2 för att få fram hela armaturens effekt.

För att beräkna energiåtgången multiplicerar man effekt med tid (tim-mar) och delar med 1000 för att få antal kilowattimmar (kWh). Varje kilowattimme som kommer från elproduktion med fossila bränslen släpper ut ungefär ett kilo koldioxid. Uträkningen blir då: Antal lysrör x lysrörets wattstyrka x 1,2 x antal timmar ljuset är tänt under da-gen/1000 = antalet kilowattimmar under en dag.

Klassrumstips

17

7. Lager för en bättre miljöSKFHär får eleverna åka linbana och lära sig om friktion och energi, och hur minskad friktion leder till en bättre miljö.

I linbanan kan eleverna jämföra hastigheten mellan linbanan med kullager och linbanan med glidlager. Skillnaden i hastighet mellan de båda banorna beror på den bromsande friktionen i glidlagret. Glidlagret består av tjocka metallringar som glider mot varandra. Kullagren består istället av jämna kulor som minskar kontakt-ytan mellan metallringarna i lagret och medför mindre friktion. Glidlager används när rörelsen ska vara långsam och exakt, t ex i en svängbro. Kullagren används när det krävs höga hastigheter, t ex i en motorcykel.

Lager, friktion och energi

Friktion och värme uppstår när två ytor dras mot varandra. Ju skrovligare ytorna är, desto mer energi går det åt att dra ytorna mot varandra. Lagrens funktion är att minska friktionen. De har dessutom en avgörande betydelse för att få sa-ker och ting att rulla. I ett vanligt hem finns cirka 180 lager i olika maskiner. Väl fungerande lager minskar friktionen vilket gör att maskiner och utrustning går mer energisnålt.

Låg friktion sparar energi

Med bra lager som rullar friktionsfritt i bilar, lastbilar, maskiner och annan utrust-ning minskar också den totala åtgången av energi. Om man skulle minska friktio-nen med 10 procent i alla rullager i världen, skulle det innebära en energibespa-ring motsvarande den totala effekten av ca 20 stora kärnkraftverk.

Olika lager

Det finns en rad olika lagertyper i olika storlekar som är perfekt anpassade för olika maskiner och miljöer. De allra minsta som SKF tillverkar är bara 3 millimeter i diameter och kan återfinnas i kameror, kirurgiska instrument och datorprocesso-rer. Det största kan man till exempel hitta på en oljeplattform och är 139 m2 och väger 70 ton, vilket motsvarar ungefär tyngden av 46 bilar.

Dra en låda över golvet

Vad friktion är kan man lätt visa genom att dra en låda, gärna med innehåll, över golvet. Lådan och golvet är två stora ytor som gnider mot varandra. Genom att placera kulor under lådan får man en mindre yta som möts, vilket innebär mindre friktion. Lådan går lättare att dra och det går åt mindre energi.

Klassrumstips

18

8. Small Ships RaceIngenjör Lundström På den här stationen utmanas eleverna att bygga en farkost som klarar att i medvind segla genom en nittiograders krök. En frisk bris från de båda fläktarna är vad som finns. Det gäller att göra något smart så att de byggda farkosterna inte fastnar eller fördröjs vid seglingen genom kröken. Kreativitet och entreprenörskap ställs på sin spets när eleverna har fri tillgång till en mängd spännande kon-struktionsmaterial!

Byggmaterial

Eleverna får med hjälp av mjölkpaket, glasspinnar, sugrör, varmlim och mycket an-nat material bygga en farkost som klarar att med enbart vinden ta sig från start till mål. Farkosten kan vara snabb, väldesignad, med rorsman, eller kanske ubåtslik? Det är bara släppa loss fantasin! All målgång prisas!

Bygghjälp

Bland konstruktionsråden som kan ges till de unga och som inte styr deras kon-struerande för hårt är till exempel ”håll tyngdpunkten låg, bygg inte en hög kon-struktion för den välter så lätt i den rätt kraftiga vinden”. Vidare att försök ha något på farkostens sidor så att den inte häftar vid mot rännans kanter. Det gäller att farkosterna skall klara sig själva, utan hands-on.

Dubbla banor

Två identiska banor med fläktar kommer att finnas uppställda. Den ena är tänkt främst för träning och trimning, den andra för tidtagning och bedömning.

I klassrummet eller i ett kök hemma går det att träna. Det gäller bara att ha en vattenyta. Till detta går det bra att använda; (bakplåt, stek-panna, diskho eller badkar) och ett djup på säg 25 mm och någon form av vind, t ex bordsfläkt eller hårfön. Saker att tänka på vid bygget är: Seglets storlek och placering i höjd över skrovet. Skrovets utformning. Roder eller inte? Köl eller inte? Bygga i team eller var och en för sig? Skissa gärna hur ni tänkt, det underlättar diskussionen.

Klassrumstips

19

9. Bygg med stil och styrka Chalmers – Gymnasiecentrum och institutionen för arkitektur På stationen får eleverna bygga med spagetti och smältlim för att experimentera med fenomenen kreativitet (arkitektens arbete) samt hållfasthet, styvhet och den starka triangeln (ingenjörens arbete). De kan bygga starka hus, höga torn och långa broar, med fantasi och finess.

Det som avgör hur stark en konstruktion blir är både konstruktionens utform-ning och byggmaterialets styrka. Det är bra om eleverna redan innan bygget har undersökt hur spagetti fungerar som byggnadsmaterial, och hur man med enkla knep gör spagettikonstruktioner starka och stabila. När man bygger är det bra att känna till och kunna skilja på begreppen hållfasthet (styrka) och styvhet, samt känna till hur triangeln stärker en konstruktion.

Hållfasthet

Styrka, eller bärförmåga, är ett mått på den belastning en byggnadsdel eller en konstruktion förmår att bära utan att gå sönder. Ett materials styrka kallas för hållfasthet.

Styvhet

Styvhet är ett mått på hur mycket konstruktionen, byggnadsdelen eller materialet deformeras för en viss belastning. Ju mindre något deformeras, desto styvare är materialet. Motsat-sen till styvhet är vekhet.

Starka triangeln

Vi jämför den starka triangeln och den svaga fyrkanten. Känn på skillnaden mel-lan trianglar och fyrkanter byggda med styva pinnar, hopsatta med ledade hörn. Triangeln håller, men fyrkanten ”floppsar”. När man sedan bygger i 3D, med pyra-mider och lådor, blir det ännu tydligare att trianglar ”vinner”. De fyrkantiga lådorna behöver hjälp av trianglarna för att hålla ihop.

Utmaning 1 – starkt hus

Se hur tungt med ”blötsnö” du kan lasta uppe på ett enkelt spagettihus med platt tak.

Tips: Det är mycket starkare om du bygger med trianglar som förstärker fyrkan-ternas svaga hörn. Titta på bilder på korsvirkeshus för inspiration.

20

Utmaning 2 – högt torn

Se hur högt torn du kan bygga med begränsad tillgång till byggmaterial. Här är det höjden delat med vikten som är måttet på hur väl man lyckats. Ofta är det viktigt att konstruera lätt och snålt - i ett hållbart samhälle slösar man inte med resurser!

Tips: Tänk på hur vertikala spagettin kan hållas ihop starkt och lätt med sneda spagettin, precis som i fackverk man ser utomhus i konsertscener eller kraftled-ningstorn.

Utmaning 3 – lång bro

Hur stark bro du kan bygga av spagetti? Den ska ligga löst mellan två givna bro-fästen (bords-kanter) och klara tät trafik över ”älven”. Hur många bilar klarar den?

Tips: Använd dina kunskaper om den starka triangeln! Titta på bilderna av olika brotyper för att få inspiration. Det är ju aldrig fel om bron också är vacker!

Triangeln vs. fyrkanten

Man kan bygga med sugrör och snören för att testa den starka triang-eln jämfört med den svaga fyrkanten. Trä vanligt hushållssnöre genom sugrören och knyt ihop i hörnen. Vill man testa i 3D med lådor kan man klippa diagonaler som är 1,4 gånger längre än sidorna.

Hur stark är spagetti som byggnadsmaterial?

Spagetti som byggmaterial är kanske inte det man använder i prakti-ken. Tänk efter vilka för- och nackdelar den har. Hur stark är en pinne med spagetti? Svaret beror på hur man ställer frågan.

Så länge spagettin inte är kokt har den bra dragstyrka, men den är så spröd så den bucklas lätt sönder när den utsätts för axiellt tryck från ändarna. Hur beter den sig när den skruvas? När den böjs går den ofta sönder på två ställen, inte bara en! Är korta eller långa spagettin starkast? Testa själv!

Låt eleverna testa samtliga belastningar, med långa och korta spaget-tin: drag, tryck, böj och skruv. Hur är det med styvheten och hållfasthe-ten? Om det är svårt att test med en spagettistav, prova istället med buntar av stavar – tre eller fem stavar i varje – som limmas ihop i sina båda ändar.

Klassrumstips

21

10. Klimatspelet Chalmers Här får eleverna spela Klimatspelet, där de kan lära sig om hur de-ras vardagsval kan påverka deras miljöpåverkan och att mångas val tillsammans ger stor effekt.

Spela om klimatet

I stationen får eleverna spela ett klimatspel för att se hur deras liv påverkar den globala uppvärmningen. Det går ut på att svara på ett antal frågor som rör elev-ernas energival i vardagen. Rent praktiskt går eleverna runt med en kundkorg och samlar ”ploppar” som symboliserar deras koldioxidutsläpp. För varje fråga finns tre alternativ, och beroende på hur de svarar ska de plocka åt sig olika antal ploppar. Varje plopp motsvarar cirka 100 kg koldioxid. Vid sista stationen vägs alla ploppar och de får veta hur mycket koldioxid de samlat på sig genom sina val, och får veta konsekvenserna av det också.

Växthuseffekten

Tack vare solens strålar värms vår jord upp. Samtidigt som jorden blir uppvärmd, kyls den av genom att stråla ut värme. En del av denna strålning ”fångas” dock upp av växthusgaserna som finns i atmosfären vilket gör det svårare för värmen att lämna jorden. Det är detta som är växthuseffekten. Det är alltså ett naturligt fenomen och det är tack vare den som vi kan leva på jorden. För utan växthusef-fekten skulle medeltemperaturen på jorden vara ungefär 18 minus i stället för de +15 grader vi har idag. Om mängden växthusgaser ökar blir det mer värme kvar på jorden och temperaturen ökar.

Miljöpåverkan

Det är ingen enkel uppgift att försöka redovisa och beskriva världens alla miljö-problem. Det frigörs stora mängder av koldioxid (CO2) i naturen vid förbränning av fossila bränslen, t ex kol, olja och naturgas. Utsläppen av koldioxid gör att växthus-gaserna ökar och det bidrar till ett varmare klimat. Det finns flera olika teorier om vad som kan hända. En är att det leder till att polarisarna börjar smälta, vilket i sin tur leder till att havsytan höjs, det genererar också att ekosystemen i vissa kust-områden löper stor risk att i framtiden sättas under vatten.

22

För att få ut bästa möjliga från besöket är det bra om eleverna har en baskunskap om vad växthuseffekten är innan besöket. Ni kan disku-tera följande begrepp; naturlig växthuseffekt, ökad växthuseffekt, växthusgaser. Det är också bra om eleverna innan spelet har lite koll på vad de gör under en vecka, så de blir lättare för dem att ta ställning i spelet. Detta kan göras genom att de för en miljödagbok under en tid, innan de kommer till Experimentverkstaden. Då kan de utgå från hur de beter sig idag och härifrån ändra sitt beteende om möjligt.

Efter besöket är det bra om man tar upp vad de har kommit fram till och om det är svåra saker att förändra. Måste alla göra samma saker eller går det bra om en elev väljer ett nytt beteende och en annan något annat?

Klassrumstips

23

11. Språkateljé Pedagogen, Göteborgs universitetHär kan eleverna dokumentera sina erfarenheter från Vetenskaps-festivalen. Måla på plast eller papper! Stort eller smått! Gör en bok!

Var kreativ!

Fotografera och skriv ut bilderna! Skriv en vers, en berättelse eller bara ord. Ge-nom att eleverna formulerar sig i ord eller bild finns upplevelserna kvar. Och när ni återvänder till skolan kan de presentera sina alster för att fördjupa kunskaperna. Kreativitet, processen där man kombinerar kunskapsobjekt eller fragment av kunskapsobjekt, till nya koncept är en biologisk betingad förmåga som påverkas av emotioner och sociala faktorer.

Förmågan att respektlöst leka med idéer, att tolka och omtolka, utmärker kreativi-teten i konst, humor och vetenskap. Kreativitet är att låta det omedvetna tala och våga lyssna till det. Rädslan och det sunda förnuftet är de enda begränsningarna.

Vad är egentligen språklig betydelse och vad spelar språklig kreativitet för roll i hur betydelse uppstår och förändras? Vi kan vid behov ge nya betydelser åt existerande ord. Denna förmåga, tillsammans med vår förmåga till imitation och samordning, kan vara nyckeln till att förstå den språkliga betydelsens natur.

Att berätta och lyssna till berättelser är en kreativ process som inne-bär att vi ordnar upplevelser och händelser i en viss följd. Vi skapar därmed en erfarenhet av livet som en sammanhängande enhet.

Klassrumstips

24

12. Sjöns hemligheter Zoologiska institutionen, Göteborgs universitetKom och spela vårt öringspel och lär dig mer om denna spännande fisk. Här kan du också utmana kompisarna med dina kunskaper om djurarter.

Göteborgsmästare i artkunskap

På stationen får eleverna möjlighet att testa hur många djurarter de känner igen. De som deltar i tävlingen får fylla i en blankett där de identifierar arter som finns avbildade på planscher. Alla arterna som visas är vanliga i Göteborgstrakten, men kanske inte alltid så välkända. Priser och diplom delas ut till vinnaren i varje kate-gori. Den elev och den lärare som svarat allra bäst utses till Göteborgsmästare och kommer att belönas med ett särskilt fint pris.

Tips till läraren

Tävlingen är uppdelad i åldersklasser, och har även en klass för lärare! Tävlingsar-terna är valda ganska brett, och kan representera de flesta djurgrupper. För att kora en vinnare kommer de mest exakta svaren att få högre poäng. Att till exem-pel svara “mask” är mindre exakt än daggmask eller binnikemask, men ger ändå poäng. Det blir inga minuspoäng, så det är fritt fram att gissa.

Alla som deltar bör fylla i ålder och om de går i förskolan eller årskurs om de går i nollan eller högre. Det är viktigt att läraren ser till att skolans namn finns med på alla inlämnade svar, samt att en kontaktadress till varje skola finns på minst en inlämnad blankett. Utan detta blir det svårt att belöna vinnarna.

Studera smådjur i skolans omgivningar och titta på bilder på vanliga djur som är svåra att se, som lever under vatten eller inte finns i närheten.

Klassrumstips

25

13. Fysiska världen VetenskapsfestivalenPå den här stationen får eleverna använda sig av block och talja och uppleva mekanikens gyllene regel: vad du vinner i kraft, förlorar du i väg, hur en hävstång fungerar och vad kraftbesparing, kraftförstär-kare, kraftmoment, hävarm och vridningspunkt är.

Dragkampen

Tack vare blocken i taljan kan den lilla människan tävla mot den stora, en kan kämpa mot flera, och på lika villkor! Kanske kan eleven utmana läraren!

Hävstången

Här ska eleverna lyfta en alldeles för tung klump. Till hjälp finns en lång hävstång. Ju längre bort från hävstångens led de drar desto mindre behöver de ta i. Å andra sidan måste de dra en längre bit för att lyfta klumpen lika högt. Arbetet sprids ut på en längre sträcka. Med en hävstång går det i princip att lyfta hur tunga saker som helst men bara lite i taget.

Släng dig i väggen

Här får eleverna springa med full fart in i en stor uppblåst kudde. När de springer in i kudden överförs energin i rörelsen till ett tryck i kudden. Bredvid kudden står en mätare som känner av hur stort trycket blir. Rörelseenergin ökar med vikten på den som springer. Den ökar också med kvadraten på hastigheten. Om man spring-er dubbelt så fort har man 4 gånger så mycket rörelseenergi.

Sopkvasten

Till detta experiment behövs två rundstavar (sopkvastar duger också) och en lina på några meter. Knyt fast linan i änden av den ena rundsta-ven. Låt några elever hålla de två kvastarna isär. Linda linan runt sta-varna. Ta tag i linans fria ände. Eleverna som håller i stavarna försöker hålla emot allt vad de kan. Den som håller i linan kan med enkelhet drar samman stavarna. På detta sätt kan man visa och känna hur taljor fung-erar. Ju fler varv linan lindas runt stavarna, desto större blir kraftförstärk-ningen: vad du vinner i kraft förlorar du i väg.

Klassrumstips

26

14. Med vindens kraft Chalmers – Institutionen för energi och miljöPå den har här stationen testar vi hur ett vindkraftverk fungerar och hur det går att få ut mer effekt när vingarna ändras i olika riktningar. Eleverna får bygga egna vingar och vindsnurror för att sedan testa dem i en kraftig fläkt. Fenomenet spänning tas upp.

Vindkraftverk eller vindsnurror

För att bygga vingar till vindkraftverk använder vi oss av wellpapp, limpistoler och träpinnar. När vingarna är färdigbyggda får eleverna hjälp av värdarna på plats att montera dem på en turbin, för att sedan pröva konstruktionen i fläkten. Det gäller att vara försiktig och akta fingrarna eftersom det finns risk för att vissa delar fly-ger iväg! Med lite klurighet går det att få vingarna att snurra så fort så att en eller flera lampor som är kopplade till turbinen börjar lysa. Det går också bra att bygga en vindsnurra som eleverna kan hålla i handen och testa framför fläkten

Vingarna får magneter att snurra och alstra spänning

Generatorn i vindkraftverket består av en rotor med starka permanentmagneter. Vingarna driver magneterna så att de börjar snurra. På sin väg runt passerar mag-neterna ett antal spolar. Genom ett fenomen som kallas induktion alstras elektrisk spänning i spolarna när magneterna passerar.

Snabbare vindkraftverk ger högre spänning

Ju fortare vindkraftverket snurrar, desto högre spänning genereras vilket resulte-rar i att lamporna kommer att lysa starkare. Den uttagna effekten ur generatorn, P, är lika med spänningen, U, gånger strömmen, I: P = U x I

Stort motstånd bromsar turbinen

Ju fler lampor som kopplas in desto mer belastat blir vindkraftverket. När en last är kopplad till spolarna så att det kan flyta en ström går det trögare för magneter-na att passera spolarna och turbinen bromsas. Om lasten för stor kanske vind-kraftverket stannar eller går väldigt långsamt. Då är spänningen låg och effekten, P, sjunker.

Innan besöket kan eleverna bygga en egen vindsnurra av lite tjockare papper eller kartong och med en bordsfläkt testa olika konstruktioner på vingar. Detta har de sedan nytta av då de konstruerar sina vind-kraftsvingar när vinden (fläkten) är starkare. Eleverna kan prova med att använda fler antal vingar med olika längder, former och vinklar.

Längden på vingarna avgör vilken diameter turbinen skall ha. Ju större diameter desto mer vind fångar man in, men det blir svårare att få turbi-nen att hålla ihop och att balansera den. Bladvinkeln är detsamma som hur mycket bladet lutar mot rotationsplanet. Det påverkar alltså hur vinden träffar bladet. Eleverna kan också fundera över hur olika vindhas-tigheter påverkar varvtalet och uteffekten.

Klassrumstips

27

15. Ljushuvud VetenskapsfestivalenPå denna station får eleverna experimentera med skuggor, bekanta sig med ljusbrytning och speglar samt lära sig om hur en kameralins är uppbyggd. Det finns flertalet olika moment att testa på, här kom-mer ett axplock.

Hur studsar ljuset?

På stationen finns en labyrint. Med hjälp av små riktbara speglar ska man försöka få en ljusstråle att förflytta sig genom labyrinten. Genom att rikta speglarna kan de få ljusstrålarna att nå ända in i mitten av en labyrint. Man kan jämföra fenome-net med hur en boll studsar mot en vägg.

Kalejdoskop

När man ställer två eller flera speglar mot varandra så att spegelbilden upprepas flera gånger har man fått ett kalejdoskop. Eleverna får undersöka vad som händer när de ställer sig inuti ett kalejdoskop och ändrar vinklarna. De får också bygga ett eget litet kalejdoskop, som de kan ta med sig hem.

Spegelritning

Här kan man testa att rita spegelvänt. De får testa att rita och följa linjer på olika mönster, men de får bara titta i spegeln när de gör det. Varför är det så svårt att få handen att följa linjen?

Camera obscura

På denna station får eleverna gå in i en stor jättemörk kameralåda och se hur värl-den utanför projiceras på väggen genom ett pyttelitet hål. I rummet bredvid sitter en optisk lins i väggen som efterliknar den i ögat. Det gör att bilden blir ljusare och att man kan välja var det skall vara skarpt. Camera obscura kan liknas vid en mycket enkel kamera.

Ljuset från utsidan av camera obscuran passerar in genom det lilla hålet. Låt oss säga att det står ett träd utanför. Ljus som reflekteras från toppen av trädet och råkar passera genom hålet kommer att hamna längst ner på väggen inne i ka-meran. Strålar från trädets lägre delar kommer att hamna längst upp på väggen. Det blir alltså en uppochnedvänd bild på väggen. Beroende på hur stort hålet är förändras skärpan. Skärpan blir bättre ju mindre hålet är. Men ett mindre hål gör samtidigt att det inte in kommer in lika mycket ljus vilket gör att bilden blir mör-kare. Sätter man istället in en lins i hålet så kan man få ljusstrålarna att brytas till en brännpunkt på bildplanet. Då får man in mycket ljus och samtidigt en skarp bild.

28

Reflektionslagen & rikta ljuset

Till detta experiment behövs en stark lampa och tre, fyra speglar. Fördela speglarna bland eleverna i klassen. Släck ned klassrummet och lys med en stark lampa mot en av speglarna. Uppgiften för eleverna är sedan att föra ljuset vidare till andra, tredje och fjärde spegeln.

När ljus träffar en spegel kan man med hjälp av reflektionslagen beräkna hur ljuset reflekteras. Lagen säger att den vinkel som den infallande strålen bildar med spegelytans normal är samma som den reflekterande strålens vinkel. Det går att visa reflektionslagen genom att lägga en spegel på golvet, lysa på den med en lampa och se var ljusfläcken träffar väggen. Ligger spegeln mittemellan väggen och lampan så är ljusfläcken på väggen lika högt ovan golvet som lampan!

Klassrumstips

29

16. Bada i batikChalmersHär får eleverna lära sig att färga batik med indigo! Be eleverna att ta med en vit t-shirt samt att bära oömma eller mörka kläder.

Batikfärgning

Indigo är ett blått organiskt textilfärgämne, som kan framställas från växtriket. Indigo är idag mest känt som det färgämne som blåjeans är färgade med. Indigo-molekylen har formeln C16H10N2O2 (framställs syntetiskt från två molekyler anilin C6H5NH2 och två molekyler ättiksyra CH3COOH) och bildar kristaller med blåviolett färg och kopparaktig glans. En kombination av vätebindningar och stapling av hydrofoba aromatiska ringar, samma sorters krafter som håller ihop DNA-dubbelspiralen, gör indigokristallerna extremt svårlösliga i vatten, vilket ju är en förutsättning för ett tvättäkta färgämne.

Skapa mönster

För att skapa mönster i färgningen får eleverna klämma åt med klädnypor eller träplattor, snöra åt med gummiband eller sytråd, eller bara knöla ihop plagget för att få ojämn färgning med fantasieggande mönster. Mönstret skapas genom att hindra färgbadet att tränga fram till fibrerna. Processen kallas reservage.

Oömma kläder och tag med vit t-shirt

Be att eleverna tar med sig en vit bomulls t-shirt eller liknande plagg. Vid statio-nen får de vägledning av en värd hur de kan göra mönster genom att sätta gum-miband, klädnypor etc. på tyget. Det kommer även att finnas små provlappar att färga för den som inte har fått med sig något. Eleverna får låna skyddsrockar, skyddsglasögon och skyddshandskar, men bör ändå uppmanas att bära mörka eller oömma kläder och skor. Blir det spill eller skvätt från färgbadet går det inte att ta bort de blåa fläckarna. Färgbadet är starkt färgande, men relativt svagt alkaliskt, och spill på hud ger inga problem om det sköljs bort snabbt, förutom en blå-färgning (särskilt av naglarna) som dock slits bort på några dagar.

Exempel på några kemiska fenomen man kan ta upp i samband med färgningen: • Löslighet i vatten: neutrala molekyler svårlösliga, joner lättlösliga. • Reaktion med syrgas, oxidation. • Transport av molekyler, diffusion. • Färgen beror på elektronerna.

.I klassen kan ni undersöka andra processer där syret i luften kan fram-kalla färg. Snitta t.ex. potatis, äpple, päron, banan och se vad som händer. Blir de mörka i luften? Pröva att trycka dessa nysnittade frukter på bomullstyg och se om det blir fläckar när tyget får ligga i luften. Sitter fläckarna kvar när man sköljer med vatten? Går det att hindra färgning-en av frukterna och potatisen med citronjuice eller någon annan vätska som är c-vitaminlikt?

Klassrumstips

30

17. Rita i cirklar!Matematiska Vetenskaper, Chalmers och Göteborgs universitetPå den här stationen får eleverna rita olika geometriska kurvor i stort och smått. De får rita och lära sig om ellipser och cirklar på ett lekfullt sätt.Eleverna får pröva att göra små ellipser med hjälp av häftstift och jättestora med hjälp av spolar som de själva står på. De ritar även snygga kurvor med hjälp av cirklar som snurrar runt varandra.

Excentrisk cirkel

En ellips kan lite grovt kallas en ”något tillplattad cirkel”. En vanlig cirkel består av punkter som ligger på samma avstånd från en brännpunkt (centrum). En ellips har två brännpunkter; ligger de nära varandra ser den ut som en cirkel, är de långt ifrån varandra blir den mer utdragen.

En ellips kan också beskrivas som ett diagonalt snitt genom en kon, se bild till höger.

Universum

Det var ett viktigt steg för människans föreställningar om universum när Johannes Kepler under det tidiga 1600-talet visade att planeternas banor kring solen är ellipser, med en av brännpunkterna i solen.

Cykloid

En cykloid är en kurva som ett ljus satt på ett cykelhjul beskriver när hjulet rullar. Den ser ut som en bro med många bågar. Genom att rulla en cirkel runt en annan cirkel med specialdesig-nade kuggar och hål kan barnen rita nya snygga kurvor, som har så långa namn som epicykloid, epitrochoid, hypocykloid och hypotrochoid. Se bild till höger.

31

Rita ellipser

Fäst ändarna på ett snöre med två häftstift (måste vara låga) i en tjock kartongskiva. Snöret skall vara längre än avståndet mellan häftstiften. Spänn sedan snöret med en penna och rita runt med snöret sträckt hela tiden. (Den röda punkten är pennan, snöret passerar över häftstiften).

Om man sätter spikarna/häftstiften (brännpunkterna) nära eller långt ifrån varandra så får man olika excentriska ellipser med samma snöre.

En variant är att ta ett lite längre snöre och knyta en ögla som du lägger över två höga häftstift eller spik. Se film för vidare instruktioner: http://www.youtube.com/watch?v=29esLneio3o

Klassrumstips

32

18. Sikta mot stjärnornaChalmers i samarbete med Onsala Rymdobservatorium Vid denna station finns experiment och en utställning om rymden och vårt solsystem. Fokus ligger på solsystemet och att kunna orientera sig på stjärnhimlen.

Exempel på experiment

Gravitation: Vi väger oss och lyfter 5 kg på olika planeter. Planeten eller månens gravitation avgör hur tunga vi blir. Gravitationens styrka beror på objektets massa och storlek.

Använd vårt Tellurium och undersök varför vi har dag och natt, årstider, mån- och solförmörkelser här på jorden. Använd dataprogrammet Stellarium och undersök hur stjärnhimlen ser ut där du bor, hur den förändras under natten och under årets gång.

Faradays bur: Onsala rymdobservatoriums stora radioteleskop ser himlens ”radioljus” som våra ögon inte kan se. Vi undersöker en av radiovågornas egenska-per, deras längd, genom att försöka ”fånga” radiovågorna med olika nät.

Planet- och kometbanor: Här kan du prova att gå/springa längs planet- och komet-banor runt solen.

Tävling

Prova vår tipspromenad där du får testa dina kunskaper om rymden och vårt sol-system. Första pris är en stjärnkikare som går till klassen!

Fundera över hur stort vårt solsystem och vår galax Vintergatan är. Pro-va att förminska solen till 1 m och placera den i ert klassrum. Hur långt bort kommer jorden och övriga planeter i vårt solsystem att hamna? Hur stora kommer de att vara? Hur många varv hinner jorden runt solen när Saturnus bara gör ett enda varv? (Svar finns i vår utställning.)

Ladda gärna ner programmet Stellarium utan kostnad på http://www.stellarium.org.

Första gången ni använder det skriver ni in skolans koordinater. Sedan är det mycket enkelt att använda programmet: tryck på play och så ser ni hur stjärnhimlen förändras med tiden (kör i högre hastighet om det går för långsamt, backa för att se hur himlen såg ut igår eller förra månaden eller förra året osv.) Här kan man t ex leta efter om någon planet syns vid en viss dag och tid på dygnet, månens faser, stjärnbilder (och deras namn), andra galaxer osv. Man kan zooma in och ut på himlen och välja valfri dag och klockslag.

Klassrumstips

33

Diskutera

Tror du att man väger mer eller mindre på vår grannplanet Mars än på jorden? Hur är det i rymden och i ett rymdskepp? Varför? Hur många och vilka planeter i vårt solsystem kan man se med blotta ögat? Är din skugga lika lång kl. 12 under vintern och sommaren? Varför? Varför har månen faser (hel-, halv-, eller nymåne)? Finns det några andra himlakrop-par i vårt solsystem som också uppvisar faser sett från jorden?

34

Lärarhörnan och efterarbete i klassrummetVetenskapsfestivalen och Experimentverkstaden vill finnas med och förgylla hela läsåret, inte bara några veckor i maj. Vi vill fungera som inspiratörer för såväl lärare som elever i sökandet efter mer kunskap inom naturvetenskap och teknik.

Lärarhörnan

I Experimentverkstaden har vi en speciell plats för dig som lärare – Lärarhörnan! Här träffar du kollegorna, får nya idéer till undervisning i NO, matematik och teknik, skaffar mer information, fördjupar dig i och tar del av färsk forskning och nya läro-medel i pedagogik, NO, matematik och teknik.

Vår ambition med Lärarhörnan är att erbjuda inspiration, ge praktiska tips och visa upp goda exempel som kan vara till både nytta och nöje för dig som lärare. På plats i hörnan finns bland andra nya fräscha läromedel från de mest framstå-ende bokförlagen i dagsläget! Har du förslag på, eller önskemål kring, innehållet i hörnan? Eller har du något eget framgångsrikt pedagogiskt grepp som du vill dela med dig av till kolleger?

Hör av dig till oss! vetenskapsfestivalen@goteborg.com

Efter besöket: Frågor att arbeta vidare med i klassrummet

För att få ut mesta möjliga av besöket i Experimentverkstaden är det viktigt med efterarbetet i skolan. Några frågor som eleverna kan arbeta med efter besöket kan vara så enkla som:

– Vilka experiment minns du? – Vad har varit intressant med just dem? – Varför minns du dem? – Blir detta använt i ditt vardagsliv?

Vi hoppas att ni som lärare känner att Experimentverkstadens aktiviteter är såväl spännande, roliga som relevanta för er och era elever.

Välkommen till Experimentverkstaden 2011!

35

Planlösning