Eleverne laver en model, hvor de ved hjælp af en lommelygte undersøger, hvorfor skyggen ‘peger’ i en bestemt retning, og hvordan skyggen kan ændre størrelse, afhængig af lysstrålens placering.
Byg en lille motor, der virker ved hjælp af elektromagnetisme.
Der skal kun tre ting til at bygge den simpleste mulige elektromotor: En magnet, et batteri og en kobbertråd.
En elektromotor udnytter, at en elektrisk ladning, der bevæger sig på tværs af et magnetfelt, påvirkes af en kraft. Hvis vi anbringer en ledning på tværs af et magnetfelt og sender strøm gennem ledningen, vil den derfor påvirkes af en kraft. Denne kraft kan udnyttes og fx bruges til at få en elektrisk bil til at accelerere.
Du kan bruge højrehåndsreglen til at finde ud af, hvilken retning kraften virker. Hvis man tager sin højre hånd og lader langfingeren pege i strømmens retning (fra plus til minus på batteriet), og pegefingeren fra nord mod syd i magnetfeltets retning, så vil tommelfingeren pege i kraftens retning.
Der er ingen kraftpåvirkning, hvis strømmen løber parallelt med magnetfeltet (dvs. langfingeren peger i samme retning som pegefingeren). Omvendt er kraften maksimal, hvis strøm og magnetfelt er vinkelrette på hinanden. For at bygge en god elektromotor skal man derfor sørge for, at ledningerne, så vidt muligt, er vinkelrette på magnetfeltet.
På tegningen kan du se, hvordan magnetfeltet ser ud omkring en stangmagnet. Det røde hjerte viser, hvordan ledningerne er anbragt på den simple elektromotor. For at få motoren til at køre hurtigt skal man sørge for at bukke ledningen, så den så vidt muligt går på tværs af magnetfeltet.
Hvis man bukker ledningen, så den har samme facon som magnetfeltlinjerne, vil motoren slet ikke køre, fordi kraften er nul, når strøm og magnetfelt er parallelle.
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.