Vi respirerer (trækker vejret), når vi skal skabe energi til vores livsprocesser. I respirationsprocessen er et slutprodukt CO₂. Dette CO₂ kan I måle i jeres udåndingsluft. I dette eksperiment skal I først eksperimentere med at holde vejret og måle indholdet af CO₂ i udåndingsluften. Derefter skal I designe jeres egen undersøgelse med udgangspunkt i en faktor, I tror kan påvirke indholdet af CO₂ i udåndingsluft.
Hvad skete der i Kometernes Jul?
Team Kometerne og forskeren Anna er låst inde i Viggo V.´s box. De ved godt, at de hele tiden bruger af den ilt, der er til stede i luften i boksen, og på et tidspunkt vil der ikke være nok ilt til stede, så Anna beregner, hvor længe de kan være i boksen, før de begynder at mangle ilt. De ender med at overnatte i boksen, og da de vågner næste dag, er de trætte og tunge i hovederne. Er det mon et højt CO₂-indhold, der påvirker dem? Og hvordan hænger O₂ og CO₂ sammen?
Hvad er den naturvidenskabelige erkendelse?
Erkendelse nummer 9: Energien i universet er bevaret, men kan ændres fra en form til en anden. Centrale ord: Lys, energiomdannelse, energiformer, fotosyntese, respiration, energibevarelse, energiomsætning.
Hvad skal I lave i undersøgelsen?
I skal først gennemføre et eksperiment, hvor I holder vejret i forskellige tidsrum for derefter at måle indholdet af CO₂ i udåndingsluften. Derefter skal I designe jeres egen undersøgelse med udgangspunkt i en faktor, I tror kan påvirke indholdet af CO₂ i udåndingsluft.
Først skal I lave et ‘grundeksperiment’:
Nu skal I designe jeres egen undersøgelse, hvor I inddrager jeres eget bud på en faktor, der kan påvirke indholdet af CO₂ i udåndingsluft. Kan det være fysisk aktivitet inden, at I puster i posen eller kraftige vejrtrækninger langt ned i lungerne inden, at I puster i posen? Eller at I trækker vejret i en pose inden, at I blæser i posen?
Vælg en faktor (fra eksemplerne eller jeres helt egen), I tror kan påvirke indholdet af CO₂ i udåndingsluft. Opsæt en hypotese og design jeres egen undersøgelse der kan be- eller afkræfte jeres hypotese.
Benyt dette metodeark til design af jeres egen undersøgelse.
I kan udvide med disse undersøgelser af C0₂ og lunger:
Respiration foregår i cellerne, og hos planter og dyr sker respiration i nogle cellestrukturer, der hedder mitokondrier. I respirationen bliver glukose (C6H12O6) omdannet til kuldioxid (CO2) og vand (H2O) under forbrug af ilt (O2).
Respirationen er en vigtig del af den måde organismer skaffer sig energi på, så de kan overleve og reproducere sig. Energien fra respiration bliver også brugt til bevægelse, vedligeholdelse af celler og vækst.
I ligningen nedenfor kan du se, hvordan respiration foregår hos mange organismer. Her bliver glukose (C6H12O6) omdannet til kuldioxid (CO2) og vand (H2O) under forbrug af ilt (O2). Samtidig frigøres energi, som bliver brugt til at danne ATP (adenosintrifosfat) ud fra ADP (adenosindifosfat) og en fosfatgruppe (Pi).
ATP er et molekyle, som kan levere energi til livsprocesser i cellerne, og når du trækker vejret, er det blandt andet for at få ilt til respirationsprocessen, så du kan danne ATP.
Hvis du sammenligner fotosyntese og respiration, vil du opleve, at der er en tæt sammenhæng. Nogle af de stoffer, som bliver produceret i den ene proces, bliver udnyttet i den anden proces – det er et slags evighedskredsløb så længe, der er lysenergi og planter på jorden.
Sukker + ilt + ‘fosfater’ → kuldioxid + vand + energi
C6H12O6+ 6 O2+ 30 (ADP + Pi) – 6 CO2 + 6 H2O + 30 ATP
Kuldioxid + vand + lysenergi → sukker + ilt
6 CO2 + 6 H2O + lysenergi → C6H12O6 + 6 O2
Gennemfør først eksperimentet som et klassisk eksperiment med de tre variable (tiden, som forsøgspersonen holder sig inden denne puster i posen).
Derefter kan eleverne designe deres egen undersøgelse med udgangspunkt i det eksperiment, de lige har gennemført. I den nye undersøgelse vælger de egne faktorer, de vil undersøge, opsætter det naturvidenskabelige spørgsmål og egen hypotese. Deres egen undersøgelse skal kunne be- eller afkræfte deres hypotese.
Udvid undersøgelsen, hvor de inddrager deres eget bud på en faktor, der kan påvirke indholdet af CO₂ i udåndingsluft. Kan det være fysisk aktivitet inden, at de puster i posen eller kraftige vejrtrækninger langt ned i lungerne inden, at de puster i posen? Eller at de trækker vejret i en pose inden, at de blæser i posen?
Eleverne vælger en faktor (fra eksemplerne eller deres helt egen), de tror kan påvirke indholdet af CO₂ i udåndingsluft. De opsætter en hypotese og designer deres egen undersøgelse, der kan be- eller afkræfte deres hypotese.
Benyt dette metodeark til design af jeres egen undersøgelse.
Virkningsfuld kompetenceorienteret naturfagsundervisning indeholder bl.a. elementer af problembaseret og elevstyret undervisning. Et greb, du som underviser kan bruge, er at implementere åbenhed, ved at stilladsere undersøgelserne med frihedsgrader.
Problembaseret og elevstyret undervisning er kendetegnet ved, at eleverne arbejder selvstændigt med egne undersøgelser. Eleverne skal finde egne svar, og det skal ikke være givet på forhånd, hvad de skal. Eleverne skal ikke reproducere eller genskabe allerede eksisterende undersøgelser.
Som underviser udvælger du en grad af frihed samt hvilket trin, den skal implementeres i. Astra opdeler en undersøgelse i følgende seks trin, hvor du kan arbejde med implementering af frihedsgrader.
Tilmeld dig Astras nyhedsbrev og få ny inspiration til din undervisning i naturfag og naturvidenskab - herunder de nyeste Testotek-undersøgelser