Lærervejledning til "WeGrow Kit"
FAGLIGT INDHOLD
I "WeGrow Kit" arbejder eleverne med udfordringen med at brødføde en voksende verdensbefolkning på en bæredygtig måde.
Kitforløbet er bygget op om et sensorovervåget væksteksperiment, hvor eleverne undersøger rhizobiabakteriers effekt på høstudbyttet. Derigennem får eleverne indblik i potentialerne for brugen af bioteknologi og sensorteknologi i verdens fødevareproduktion.
Undervejs i forløbet er der igennem det bærende væksteksperiment fokus på eksperimentet som en naturfaglig undersøgelsesmetode. I væksteksperimentet arbejder eleverne særligt med følgende:
- Hypotesedannelse. I forbindelse med opstillingen af væksteksperimentet formulerer eleverne en hypotese, som de i slutningen af forløbet skal be- eller afkræfte.
- Variabelkontrol. Eleverne lærer om vigtigheden i at holde nogle variable konstante i væksteksperimentet. Gennem hele forløbet laver eleverne plantetjek af væksteksperimentet for dels at give sojaplanterne de bedste vækstbetingelser og for dels at tjekke, om de relevante variable er blevet holdt konstante.
- Problemstillinger og arbejdsspørgsmål. Eleverne udarbejder problemstillinger og arbejdsspørgsmål, som de flere gange i forløbet genbesøger og retter til, efterhånden som deres viden øges.
- Planterapport. Undervejs i forløbet indsamler og beskriver eleverne data fra væksteksperimentet som til sidst samles i en planterapport.
Fagord
I "WeGrow Kit" møder eleverne en række centrale fagord. Eleverne møder fagordene igennem tekster, videoer og animationsfilm, og de anvender selv ordene både mundtligt og skriftligt.
I aktiviteten Fagord med flipflapper skal eleverne fx udvælge fagord fra forløbet og formulere spørgsmål om dem.
De centrale fagord i forløbet er følgende:
- Befolkningstilvækst
- Rhizobiabakterier
- En rodknold
- En symbiose
- En sojaplante
- En mikroorganisme
- Vækstbetingelser
- Variabelkontrol
- Ledningsevne
- En nitrogenforbindelse
- Nitrogens kredsløb
- Et næringsstof
- Gødning
FN's verdensmål
I "WeGrow Kit" arbejdes der med FN's verdensmål 2:
"Stop sult, opnå fødevaresikkerhed og forbedret ernæring samt fremme bæredygtigt landbrug".
Omdrejningspunktet for aktiviteterne i kitforløbet er den store udfordring med at brødføde en voksende verdensbefolkning på det eksisterende landbrugsareal på en bæredygtig måde. Brugen af mikroorganismer i stedet for kunstgødning er i "WeGrow Kit" et eksempel på en metode, der kan fremme bæredygtig fødevareproduktion.
FÆLLES MÅL OG LÆRINGSMÅL
Nedenfor kan du se, hvilke Fælles Mål forløbets overordnede læringsmål relaterer sig til. Indholdet i "WeGrow Kit" relaterer sig dog også til adskillige andre Fælles Mål end de, der er opgivet i oversigterne. Derfor kan du sagtens vælge at have fokus på andre (eller flere) Fælles Mål i klassens arbejde med "WeGrow Kit", så kitforløbet passer bedre til klassens årsplan.
KITFORLØBETS OPBYGNING
"WeGrow Kit" er bygget op omkring et væksteksperiment, som eleverne arbejder med igennem hele kitforløbet. Kitforløbet er desuden organiseret i fem temaer, som ideelt set organiseres som fem naturfagsdage. Flere af temaerne starter med, at eleverne laver et plantetjek og en dataindsamling i deres væksteksperiment, og ender med en videreudvikling af problemstillinger og arbejdsspørgsmål, der omhandler den overordnede udfordring. I tema 5 i kitforløbet kombineres væksteksperimentet med udfordringen.
De fem temaer er:
Tema 1 – Verden vokser
Eleverne arbejder med modeller for verdens hastige befolkningstilvækst og det begrænsede areal til fødevareproduktion. Eleverne igangsætter væksteksperimentet om sojaplanters vækst og formulerer deres egne hypoteser om rhizobiabakteriers effekt på plantevæksten.
Tema 2 – Sensorer
Eleverne arbejder med en sensor og en app udviklet til WeGrow, som de efterfølgende bruger til at overvåge sojaplanternes vækstbetingelser med. Eleverne opstiller en ramme for systematisk dokumentation af væksteksperimentet og undersøger, hvordan ledningsevne bruges til at måle jordens indhold af næringssalte.
Tema 3 – Plantevækst
Eleverne går i dybden med nitrogens kredsløb. De har særligt fokus på sojaplantens behov for nitrogen som næringssalt og på, hvordan mikroorganismer kan hjælpe planten med at optage nitrogen.
Tema 4 – Dyrk verden
Eleverne arbejder med modeller for verdens klimazoner og plantebælter og forholder sig til vækstbetingelser i forskellige dele af verden. Med udgangspunkt i væksteksperimentet perspektiverer eleverne brugen af sensor- og bioteknologi til verdens fødevareproduktion.
Tema 5 – Mad til alle
Eleverne afslutter væksteksperimentet og udfører opfølgende målinger af deres sojaplanter. På baggrund af målingerne konkluderer eleverne, hvilken effekt rhizobiabakterier har på sojaplanters vækst. Som afslutning på kitforløbet arbejder eleverne med deres egne problemstillinger og arbejdsspørgsmål.
DIDAKTISKE OVERVEJELSER
Fra lukket til åbent eksperiment
I "WeGrow Kit" er der indtænkt en progression i frihedsgraderne i elevernes undersøgende arbejde. Væksteksperimentet har en stram og lukket struktur, som eleverne skal følge. Der er undervejs i eksperimentet fokus på variabelkontrol, og det er her væsentligt, at eksperimentet er opstillet korrekt. Senere i kitforløbet skal elevernes resultater kunne sammenlignes på tværs, og derfor er det vigtigt, at alle klassens eksperimenter er så ens som muligt, hvilket sker på bekostning af frihedsgrader.
Andre af kitforløbets eksperimenter er mere åbne eksperimenter med flere frihedsgrader, hvor eleverne med hjælp fra læreren og ledetråde undervejs skal prøve kræfter med selv at designe eksperimenter.
I de mere åbne eksperimenter kan det frustrere eleverne, at der ikke er et facit, og at de selv skal udtænke en undersøgelsesmetode. Det er vigtigt, at både du og eleverne er forberedte på dette og ser det som en nødvendig og vigtig del af læringsprocessen. Ved at spørge ind til elevernes overvejelser og begrundelser for deres valg kan du lede dem videre i deres arbejdsproces uden at give dem svaret på, hvad de skal gøre. Og så er det væsentligt, at der gives tid til elevernes egne refleksioner over deres arbejdsproces, så de kan overveje, hvad de vil gøre anderledes en anden gang. Disse refleksioner er vigtigere end at få udarbejdet et undersøgelsesdesign, der giver et relevant og "korrekt" resultat.
Mikro- og makroperspektiv
I "WeGrow Kit" er der to gennemgående perspektiver: Et mikroperspektiv og et makroperspektiv – i bogstaveligste forstand. På mikroniveauet følges og passes væksteksperimentet med de mikroskopiske rhizobiabakterier. På makroniveauet arbejder eleverne med modeller, der illustrerer udfordringen med at brødføde verdens befolkning frem mod 2050.
Det kan være en udfordring for eleverne at veksle imellem de to perspektiver. Derfor indgår der i kitforløbet aktiviteter, der hjælper eleverne med at holde fokus. I flere af temaerne starter eleverne således på mikroniveauet med skemalagte "plantetjek" og slutter med makroperspektivet, når de genbesøger den overordnede udfordring og arbejder med problemstillinger.
Efter kitforløbet skulle sammenhængen mellem de to niveauer gerne stå klart for eleverne.
ORGANISERING
"WeGrow Kit" er et undervisningsforløb for naturfagene biologi, fysik/kemi og geografi. Lærere fra alle tre naturfag har været en del af kitforløbets udviklingsproces, og kitforløbets aktiviteter har typisk aspekter fra alle tre naturfag. LIFE har derfor ikke organisatorisk fordelt de forskellige aktiviteter på enkeltfag, men nogle aktiviteter vil dog have en kraftig monofaglig toning.
Aktiviteterne i de fem temaer kommer typisk i en bestemt rækkefølge, hvor de bygger på indholdet i tidligere aktiviteter. Vi anbefaler derfor, at der ikke ændres i aktiviteternes rækkefølge.
Tid og planlægning
Lektionerne er fordelt over fem uger, og kitforløbet vil fungere optimalt med én naturfagsdag om ugen. Væksteksperimentet kræver, at kitforløbet varer mindst fire uger og helst fem eller flere uger, så planterne kan nå at blive store nok. Kitforløbet egner sig således ikke som et emne i en naturfagsuge.
Da der i LIFE Kit medfølger vækstlys, er væksteksperimentet og dermed kitforløbet uafhængigt af årstid.
Ligger der en ferie undervejs i kitforløbet, er det vigtigt, at der findes en løsning på vanding af planterne i løbet af ferien.
Gruppearbejde
Væksteksperimentet i "WeGrow Kit" skal laves i par, og hver elev får sin egen sensor, som skal tilknyttes elevens mobiltelefon. Eleverne skal derfor danne makkerpar i starten af kitforløbet, som de arbejder i igennem resten af kitforløbet. I nogle af aktiviteterne lægges der dog også op til gruppearbejde med grupper af tre eller fire elever.
Brugerundersøgelse
Når I er færdige med forløbet, skal du og din klasse udfylde et spørgeskema. Du finder links til spørgeskemaerne på sidste side i forløbet.
Hvis I ikke gennemfører hele forløbet, skal I stadig udfylde spørgeskemaerne. Jeres mening er vigtig for os, så vi kan forbedre vores naturfaglige undervisningsforløb.
DIN FORBEREDELSE
I LIFE Kit finder du alle materialer, som du skal bruge til forløbet.
Vi anbefaler, at du har gennemset LIFE Kittet og læst kitforløbet igennem, inden I starter på kitforløbet. Bemærk, at rhizobiabakterierne skal opbevares på køl. I hver aktivitet i kitforløbet står der, hvilke materialer der skal anvendes i aktiviteten.
I aktiviteten Ledningsevne skal eleverne bruge nogle materialer som ledninger, krokodillenæb, søm, salt og amperemeter, som det forventes, at skoler har i forvejen, og derfor medfølger de ikke i LIFE Kit. Inden denne aktivitet skal du derfor finde de relevante materialer.
Væksteksperimentet varer ca. fem uger. Som forberedelse skal du finde et sted til planterne, hvor de kan stå i fred, men som samtidig er relativt let at komme til for eleverne, så de kan vande planterne efter behov. I hver potte vil der være en sensor, som potentielt kan være meget spændende at tage op og kigge på for nysgerrige elever i andre klasser.
LIFE KIT
Du vil modtage et LIFE Kit med de fleste materialer til forløbet.
NB! Det er meget vigtigt, at rhizobiabakterierne straks kommer på køl.
Du kan se en detaljeret liste over indhold i LIFE Kit her. Hvis flergangsmateriale går i stykker eller mangler, vil vi gerne vide det, så LIFE Kittet også er komplet til den næste klasse, der skal modtage det. Du kan notere det i materialelisten. Vi anbefaler, at du har orienteret dig i LIFE Kit, inden du starter på forløbet.
I LIFE Kit finder du de fleste materialer, der skal bruges til kitforløbet. De materialer, der ikke er i LIFE Kit, er:
- materialer, der forventes at være på skolerne, fx ledninger og krokodillenæb.
- meget almindeligt forekommende engangsmaterialer, fx salt og demineraliseret vand.
- æbler til aktiviteten Udfordringen, der pga. begrænset holdbarhed ikke kan leveres via LIFE Kit.
Nedenfor finder du en oversigt over alle materialer i LIFE Kit:
Materialer til den fælles naturfagsprøve
Materialer, der ikke skal sendes retur, kan du med fordel gemme til elevernes arbejde med den fælles naturfagsprøve. Det er muligt at supplere de gemte materialer med et afgangsprøvekit. Læs mere i afsnittet Fællesfaglige forløb og prøver.
Her finder du links til forløbets trykte materialer:
Præsentation af LIFE Kit
Nedenfor kan du se en kort videopræsentation af LIFE Kittet og dets indhold.
LIFE Labforløb
WeGrow Kit er et undervisningsforløb, der kan stå alene eller afsluttes med et besøg i et af LIFE’s laboratorier. Besøget i LIFE’s laboratorier kan foregå i LIFE Labs, LIFE Mobil Labs eller LIFE Campus Labs.
Gå ind på din personlige profil og book et besøg i LIFE’s laboratorier her.
I labforløbet kommer eleverne til at arbejde videre med rodknoldene fra deres væksteksperiment. Det er således vigtigt, at eleverne i tema 5 ikke ødelægger deres sojaplanter, når de afslutter væksteksperimentet. I stedet skal sojaplanterne passes helt frem til Lab-besøget.
Du kan læse mere her.
SIKKERHED OG HÅNDTERING
I forløbet bruges der materialer, der kræver en særlig håndtering, ligesom der er sikkerhedsforanstaltninger, du skal være opmærksom på. Bemærkninger omkring sikkerheden er altid detaljeret beskrevet i lærerguides i den enkelte aktivitet. Der er i "WeGrow Kit" kun bemærkninger omkring sikkerheden i aktiviteten Væksteksperimentet.
Læs sikkerhedsdatabladene grundigt. Du finder dem ved hjælp af QR-koden nedenfor.
Rhizobiabakterier er naturligt forekommende jordbakterier, der er uskadelige for mennesker. Ved spild af rhizobiabakterier skal der tørres op med almindeligt papir og tørres efter med sprit.
FORUDSÆTNINGER
Da væksteksperimentet er en central del af kitforløbet, er det en fordel, hvis eleverne har en grundlæggende viden om fotosyntese i relativ frisk erindring.
Det er herudover en fordel, men ikke en nødvendighed, hvis eleverne tidligere har lært om og arbejdet med følgende:
- Eksperimentet som undersøgelsesmetode. Det gælder især hypotesedannelse, variabelkontrol, dataindsamling og konklusion på baggrund af egne hypoteser. Hvis dette er nyt for eleverne, kan de få hjælp i aktiviteternes ledetråde.
- Opstilling af problemstillinger og arbejdsspørgsmål i forbindelse med et fællesfagligt undervisningsforløb.
Fællesfaglige forløb og prøver
Dine elever kan bruge WeGrow som en del af et fællesfagligt fokusområde, fx Produktion med bæredygtig udnyttelse af naturgrundlaget eller Teknologiens betydning for menneskers sundhed og levevilkår.
Omdrejningspunktet for forløbet er den store udfordring med at brødføde en voksende verdensbefolkning på det eksisterende landbrugsareal på en bæredygtig måde.
WeGrow kan ikke i sig selv opgives som et fællesfagligt fokusområde, da det ikke opfylder alle Undervisningsministeriets retningslinjer til et fællesfagligt fokusområde.
Naturfagsprøvekit
Du kan bestille et gratis naturfagsprøvekit med udvalgte materialer fra WeGrow, som dine elever kan bruge, når de arbejder med den fælles naturfagsprøve. Sådan gør du:
- Book et naturfagsprøvekit på life.dk.
- Gem materialer fra WeGrow Kit, som ikke skal sendes retur (fx tryksager, plantepinde, urtepotter og underskåle).
Booking af naturfagsprøvekit åbnes primo februar 2024. Du kan holde dig opdateret og få information om naturfagsprøvekittet i LIFE's nyhedsbrev.
Nedenfor kan du se en oversigt over materialerne i naturfagsprøvekittet:
Her finder du links til forløbets trykte materialer:
Du kan læse vejledningen til folkeskolens fælles prøve i fysik/kemi, biologi og geografi her, og du kan læse mere om de fællesfaglige forløb og om den fælles prøve på Astras hjemmeside.
LIFE'S SAMARBEJDSPARTNERE
"WeGrow Kit" er udviklet i samarbejde med forskere fra Novozymes og Novozymes' BioAg-partnerskab, der har verdens største mikrobiologiske forskningsprogram med mere end 500.000 tests på marker i USA.
Novozymes har i næsten to årtier arbejdet med at fremstille produkter, der kan understøtte et mere bæredygtigt landbrug. Novozymes har siden 2013 arbejdet i et partnerskab, der hedder Acceleron BioAg. De biologiske produkter fra BioAg stammer fra mikroorganismer, bakterier og svampe, der eksisterer i naturen i forvejen.
Forskning viser, at mikrober kan øge udbyttet og måske helt erstatte landbrugskemikalier og gødning, samtidig med at de reducerer mængden af CO2. Mikroorganismer hjælper planter med at optage næringsstoffer og med at beskytte planter mod skadedyr og sygdomme.
BioAg-produkter bruges i øjeblikket på mere end 80 millioner hektar landbrugsjord, primært i Nord- og Sydamerika. Novozymes forventer, at BioAg-produkter vil blive brugt på 250-500 millioner hektar landbrugsjord på globalt plan inden 2025.
Rhizobiabakterierne, som anvendes i "WeGrow Kit", leveres af Novozymes.
BAGGRUNDSVIDEN
Hvis du vil vide mere om nitrogenfikserende bakterier og særligt rhizobiabakterier, kan du læse mere her:
- Kvælstofbakterier (www.haveabc.dk)
Hvis du vil læse mere om mikroorganismers brug i fødevareproduktion og den banebrydende forskning inden for dette, som bl.a. foregår i Danmark, kan du læse mere her:
- Forskere fra KU vil finde opskriften på bæredygtige superafgrøder (ww.science.ku.dk)
Hvis du har lyst til at vide mere om eksperimentet som undersøgelsesmetode, kan du læse mere her:
- Metoder i naturfag – en antologi (www.experimentarium.dk). En udgivelse med korte kapitler, hvori de forskellige naturfaglige undersøgelsesmetoder beskrives, og der gives bud på, hvordan man som lærer ikke kun underviser med dem, men også i dem. Særligt 1. del og 3. del, kapitel 5 og 6, er anvendelige til at få et godt indblik i undervisning i undersøgelsesmetoder.