Vi bygger och skjuter iväg olika typer av raketer. Vi lär oss hur gravitation och luftmotstånd både kan vara till hjälp och ett problem för människan och så försöker vi förstå hur en jetmotor fungerar.

Temat i korthet

• Heldagstema
• Passar åk 1-3
• Max 25 elever

Med hjälp av berättelsen Rymdresan få elevena möta en rad olika naturvetenskapliga begrepp och fenomen. Luftmotstånd, tyngdkraft, jetprincipen är några av de begrepp eleverna möter. Eleverna får via experiment där egenproducerade modeller används en möjlighet att förstå begreppen med hela kroppen. Reflektion kring resultaten fördjupar förståelsen. Dagen avrundas med att vi skjuter upp några raketer.

Använd ENaT dagen som avslutning, del av eller uppstart av ett arbetsområde. Luften eller rymden är två förslag till temaområden.

Kopplingar till Lgr 22

Allt arbete med ENaTs teman har många kreativa inslag som styrker elevernas växande och stödjer därmed delar av läroplanens intentioner i kapitel ett,  Skolans värdegrund och uppdrag.

Text från sida åtta i läroplanen:

”Skolan ska stimulera elevernas kreativitet, nyfikenhet och självförtroende samt deras vilja att pröva och omsätta idéer i handling och lösa problem. Eleverna ska få möjlighet att ta initiativ och ansvar samt utveckla sin förmåga att arbeta såväl självständigt som tillsammans med andra.."

Undervisning i temat (fysik och teknik) ska ge eleverna förutsättningar att utveckla:

• kunskaper om tekniska lösningar och hur ingående delar samverkar för att uppnå ändamålsenlighet och funktion, och
• förmåga att genomföra teknikutvecklings- och konstruktionsarbeten
• Förmåga att genomföra systematiska undersökningar.

Centralt innehåll åk 1-3

NO

Kraft och rörelse

Tyngdkraft, tyngdpunkt, jämvikt, balans och friktion som kan upplevas och obser­veras vid lek och rörelse.

Solsystemets himlakroppar och deras rörelser. Människan i rymden.

Systematiska undersökningar

Enkla fältstudier, observationer och experiment. Utförande och dokumen­ta­tion av undersökningarna med ord, bilder och digitala verktyg.

Några berättelser om hur naturvetenskaplig kunskap vuxit fram.

Teknik

Tekniska lösningar

• Hur några föremål i elevernas vardag används och fungerar. Enkla mekanismer, till exempel i verktyg och leksaker av olika slag. Begrepp
  som används i samband med detta.
• Material för konstruktionsarbete. Materialens egenskaper och hur
  materialen benämns och kan sammanfogas.

Arbetsmetoder för utveckling av tekniska lösningar

• Undersökande av hur några föremål i elevernas vardag är utformade
  och hur deras funktion kan förbättras.
• Egna konstruktioner där man använder enkla mekanismer.
  
  

Förarbete

Förberedelse för läraren att göra eller plocka fram

• Färgat papper i flera färger (80g/kvadratmeter) till raketerna.
• Papperslim och tejp – brukar gå åt en hel del.
• Färgpennor, klistermärken och övrigt som man kan dekorera sin raket med.
• Saxar, pennor och linjal.
• Förbereda gruppindelning av klassen. Det bästa är om eleverna kan arbeta i par. Varje par/grupp behöver en egen arbetsplats.
• Övrigt material tar ENaT med sig.
• Boktips för högläsning innan och efter projektet. "Rymdresan" av Christer Fuglesang.

Temadagen

Introduktion

Presentation av oss och ENaT.

Läs berättelsen Raketresan en berättelse med efterföljande diskussioner. En handledning till berättelsen finns i lådan tillsammans med texten (försök med teknik s. 78) Vi går igenom dagens lärandemål. Begrepp för dagens samlas på blädderblock eller whiteboard.

Viktiga begrepp under dagen

• Luft
• Luftmotstånd
• Tyngdkraft
• Cirkel
• Triangel
• Rektangel
• Kon
• Cylinder
• Fenor
• Jetprincipen

Modeller för att tydliggöra

• Rakttopp
• Raket
• Uppblåst ballong
• Ballongpost
• Brusraket

Händelser under dagen

Introduktion till luft

Visningsexperiment

Sänk ner ett upp och nervänt glas i en godislåda fylld med vatten. Sätt fast ett hopknölat papper i botten på glaset. Blir papperet blött? Varför kommer det inte in något vatten i glaset?

Eftersom vattnet inte tränger in så måste luft vara något, bestå av något. Luft är något att räkna med när en raket ska lämna jordens yta. Luften kan nämligen göra motstånd när något ska åka fort genom den.

Olika former och luftmotstånd

Diskutera luftmotstånd. Varför ser raketer ut som dom gör? De flesta elever vet säkert att raketen ska vara spetsig framtill men kanske inte varför? Låt eleverna göra ett experiment som visar varför.

Experiment: Gör två olika rakettoppar testa genom att skjut upp med tom diskmedelsflaska. Börja med att tillverka två cirklar av kopieringspapper (80g). Använd en kasserad CD-skiva som mall. Rulla den ena till en spetsig kon och den andra till en trubbig. Fäst med tejpbit. Låt eleverna skjuta iväg den spetsiga toppen genom att trycka ihop flaskan med båda händerna fort och kraftigt. Använd en klassisk nedräkning från tre. Konen flyger iväg. Låt eleverna göra samma sak med den trubbiga konen. Prova flera gånger. Vilken flyger bäst? Diskutera hur formen påverkar vad som händer. Den spetsiga konen gör mycket mindre motstånd än den trubbiga.

Bygg en egen raket

Eleverna bygger en egen raket med hjälp av beskrivning från ” Försök med teknik s.82” (en kopia finns i lådan). Låt eleverna själva bestämma hur toppen ska se ut och hur många fenor och deras placering. Låt eleverna pynta raketen om du vill.

Tips

Cylindern ska ha en omkrets som gör att den passar tajt på dammsugarslangen.

Experiment: Skjut iväg elevernas raketer med en dammsugare som kopplats om så den blåser luft. Låt raketerna ligga kvar där dom hamnar. Titta på vilka raketer som flugit kort eller långt. Kan eleverna dra några slutsatser? Diskutera toppens konstruktion och fenornas placering.

Se film

Titta på filmen Ett besök på Rymdstationen, ISS. Diskutera olika fenomen och tekniksa lösningar. Rymdstyrelsen har många spännande filmer att se.

• Se filmen "Besök på Rymdstationen" på Youtube

Gravitation och att övervinna den – jetprincipen

Visningsexperiment

Blås upp en ballong och känn på lufttrycket (motståndet). Skicka iväg den uppblåst ballongen några gånger.

Förklaringmodell

Principen för en jetmotor kan utvecklas ur en analogi med en ballong. Om vi tittar på den trycksatta ballongen på bilden så ligger den still på ett bord. Den tar sig ingenstans förutom att den vill falla till golvet pga tyngdkraften. Trycket i ballongen verkar på alla ytor och varje kraftpil (tryck x tryckyta) har en motsvarande kraft 180 grader åt andra hållet, därför kan inte heller ballongen förflytta sig. Alla krafter tar ut varandra.

Om vi nu öppnar ballongens utblås kommer trycket i ballongen att tvinga luften att accelerera ut ur ballongen med en kraft. Vi kommer då få en motsvarande dragkraft 180 grader åt andra hållet mot ballongväggen och ballongen börjar flyga åt vänster. Ju högre tryck vi har, ju högre acceleration av mer massa i utblåset och därmed får vi motsvarande kraftökning åt andra hållet. Problemet med en ballong är att luften kommer att ta slut efter några sekunder. För att få en jetmotor som kan driva fram raketen tillför vi energi genom att förbränna bränsle i en brännkammare. Då får vi förhöjd temperatur, förhöjt tryck och till viss mån lite mer massa att accelerera ut ur brännkammaren. Vi har nu fått det vi vill ha. En acccelererande massa bakåt och en kraft rakt framåt. Nu borde du ha en bra bild av hur principen för en jetmotor funkar.

Experiment

Eleverna får använda jetprincipen i experimentet ”Ballongposten” En beskrivning av experimentet finns i ” Försök med teknik s.85” (en kopia finns i lådan). Måla gärna upp en berättelse kring varför ballongposten ska åka efter fiskelinan tvärs över rummet.

Avslutning

Som avslutning är det roligt att skjuta iväg en raketmodell med jetprincipen. Det finns två varianter.

Skjut iväg en pet-raket med bra topp

Ta med gruppen ut till en stor fri yta. Gärna en fotbollsplan eller dylikt. Skjut upp några raketer med ”Rokit” raketen (beskrivning på engelska finns i lådan). Du behöver några tomma PET-flaskor. Allt annat finns i lådan. Skjut gärna upp flera raketer med olika stora flaskor och olika mycket vatten i dom. Eventuellt kan ni limma på en rakettopp i papper på flaskan och se om den flyger högre då.

Brusraket

Skapa högt tryck i en filmburk med hjälp av en brustablett och låt burken gå i taket med jetprincipen.

Efterarbete

Försök att använda ENaT dagen som en del i den vanliga undervisningen. Dagen kan vara en inledning, komma in under eller i slutet av ett temaarbete. Temat kan vara antingen ”raketer och rymden” eller ”luften”. Låt barnen skriva en rymdberättelse. De har sett och hört en hel del under arbetet. De kanske kan göra en fin framsida och rita bilder till sin berättelse. I rymdstyrelsens skolmaterial hittar du flera olika utbildningsmaterial som du kan använda i sin helhet eller delar av.

Aktuellt från rymden. Antingen kan du berätta om vad som är aktuellt just nu. Hur långt har man kommit i projektet att åka till Mars eller är det någon månförmörkelse i antågande. Annars kanske eleverna kan berätta vad de vet om rymden.

• Hitta mer material om ISS på rymdstyrelsens webbplats
• Hitta material om Paxi på rymdstyrelsens webbplats

Litteratur

För fler idéer se ”Försök med teknik” Hans Norkvist och David Powell.

ISBN 978-91-21-14780-1