Kvælstof på land og i vand

Præsentationer af emnet: "Kvælstof på land og i vand"— Præsentationens transcript:

1 Kvælstof på land og i vand
Biologi C forløb Kvælstof på land og i vand

2 Overvejelser? Formål – overordnet stx + faglige mål/kompetencer – særligt fokus? Indhold – tematisk og lader som om eleverne får medindflydelse, men man skelner til de faglige mål (kompetencer) og kernestoffet Metode – knytter sig primært til de enkelte lektioner  nøgleordet er variation Materiale – bøger, artikler, opgaver, hjemmesider, eksperimenter, ekskursioner, foredragsholdere Evaluering – faktiske udbytte (test) kontra elevernes opfattelse, underviserens rolle

3 Overvejelserne eksemplificeres nu ud fra det konkrete forløb
Formålet er kendskab til udvalgte dele af kernestoffet – se hvilke områder i vedlagte årsplan Samt at træne faglige kompetencer: alle de nævnte på bioC  nemt nok  varieret undervisning øver disse brede kompetenceformuleringer, men særligt fokus på metode + anvendelse af biologisk viden og stillingtagen De næste mange slides går på metodiske overvejelser samt mulige materialer til forløbet

4 Overordnet om forløbet
Fordrer høj elevaktivitet – den der beskæftiger sig med stoffet lærer stoffet Induktivt funderet Stiller krav til deres selvstændighed Stort fokus på metodiske kompetencer Dialogisk klasseundervisning indgår næsten altid, men variation i arbejds- og aktivitetsform er i højsædet

5 Fang elevernes opmærksomhed ved at skabe ”undren” eller ”crowd please”
Lektion Dato Aktivitet Læsestof Andet 1 Starter med at se filmklip med massiv fiskedød fra Mariager fjord – epokalt nøglebegreb. Præsentation af tema. Find viden om biologisk betydning af kvælstof – ”frit slag på nettet” – hvilke sammenhænge indgår det i? - forforståelse Er der noget I kunne tænke jer at vide mere om? – medbestemmelse Artikel på klassen Læse lille artikel om biomanipulation (artikel 1) og svar på spørgsmålet ”hvad er biomanipulation og hvordan virker det” – afleveres til TR Afslutter med intro til forsøg hvor eleverne selv skal designe forsøg, der kan sige noget om lysint. betydning for fotosynteseraten – bindeled til næste lektion = kontinuitet Didaktiske fif: opsigtsvækkende film om epokalt nøglebegreb – Miljø. + deres internetsøgning vækker deres interesse og giver indtryk af medbestemmelse Kortlægning af deres for-forståelse ved at lade dem finde viden om biologisk betydning af kvælstof samt besvare spørgsmål til artikel Samme opgave gives som afslutning på forløbet nu mere nuanceret besvarelse (forhåbentlig) hvorved deres udbytte af forløbet visualiseres – meget motiverende Det afsluttende oplæg til forsøg – bindeled til næste lektion – skaber følese af kontinuitet og progression - dette er altid godt

6 Fotosyntese eksperiment
Øvelsen er induktivt funderet og lægger op til at eleverne selv skal designe forsøget ud fra nogle rammebetingelser – kontrolleret kaos! Fremmer elevernes metodiske tankevirksomhed  variabelkontrol, validitet og relevant dataindsamling, i forhold til formålet Tilgangen giver eleverne ejerskabsfornemmelse og medbestemmelse samt tvinger dem til at reflektere og engagere sig  virker motiverende Først i den efterfølgende lektion præsenteres de for egentlig teori om fotosyntese og respiration

7 Teori kobles på - skriftlig efterbehandling
Lektion 3: Fotosyntese, respiration og vækst s Grupperapport laves på klassen Lærer defineret indhold i teoriafsnit (udgangspunkt i lektien) sikrer fornødne teoretiske indsigt Upload teoriafsnit i dropbox – alle læser 3 versioner til næste gang og udvælger den bedste Elev præsenterer en version som rep Træner kritisk stillingtagen til indhold og brug af termer

8 Variation i arbejdsformer - nøgleordet
Lektion Dato Aktivitet Læsestof Andet 4 Økosystemer, fødekæder og stoftransport minus de 2 fakta sider Elev oplæg som rep. + ny aftale om hvem, der holder rep.-oplæg i næste lektion - Elevoplæg som rep. binder til forrige lektion + træner deres mundtlige præsentation Matix grupper med fig , 173 og fig sammen + krav om kort skriftlig forklaring til dropbox – de svage elever kan bare læse forklaringen op!. CL inspireret leg med ord kort hvor eleverne går rundt mellem hinanden og laver battle Sidste lektion knyttes på via elevoplæg. Mundtlig fremstilling trænes med matrixgrupper – det kan man aldrig få for meget af – eleverne er vilde med det – husk kontrol via harpunmetode! Kort leg i stedet for pause – fagterm på den ene side og defn. på den anden – du vinder kort ved at svare rigtigt – sjov træning af fagtermer. Afslutter med dialogisk klasserumsundervisning – denne form indgår næsten i alle lektioner og de aktiviteter, som nævnes her skal ses som muligheder for at skabe variation Variation i arbejds- og aktivitetsform i den enkelte time samt gennem forløbet sikrer at flere elevtyper tilgodeses og øger ligeledes motivationen

9 Eksperiment – visualisering af led i nedbryderfødekæde
Stadig induktiv, men nu med flere frihedsgrader ”løsere rammebetingelser” og teoretisk grundlag behandlet før øvelsen Valgfri hypotese denne gang Nu i felten, men stadig mange kompetencetrænende metodiske overvejelser Samme fordele som nævnt i tidligere dias

10 Mere teori – mundtlig skriftlighed
Lektion Dato Aktivitet Læsestof Andet 6 Opbygning og funktion af DNA Elevoplæg som rep. på lektion ”fødekæder…” Udfylder tomme figurer (nukleotid + DNA opbygning) + oversætter DNA stykker på papir Se animation af replikation – find dem selv + evaluerer 2 og 2 hvis er bedst. 7 Celledeling – kun mitose 85 Starter med elevoplæg som afrunding af exp. ”visualisering…” . En person fra hver forsøgsgruppe har max 7 minutter til at præsentere deres metode, resultater + konklusion på klassen – => metode dialoger Se animation af mitose Lav demo af mitose – tegnes på gulvet og elever i rundkreds Via oplæg samles op på deres øvelse med fokus på metodiske overvejelser og konklusion = mundtlig skriftlighed – alle elever præsenteres for de mange forskellige hypoteser samt metodiske diskussioner – stor variation Animationer er altid gode – lad dem selv finde en og præsentere den for makker + evaluer hvilken der er bedst

11 Gængse opgave - variationer
Lektion Dato Aktivitet Læsestof Andet 8 Opbygning af proteiner + proteinsyntese 28-29 og Animation af proteinsyntesen - eleverne skal selv skrive ”talen” - ”screen cast o’matic” kan være godt at bruge - Afsluttende Skriveøvelse hvor proteinsyntesefagtermer i fællesskab skrives op på tavlen og eleverne skal derpå inddrage termerne i en forklaring – progression mod selvstændig forklaring 9 Søen som økosystem + ”onde cirkler” Elevoplæg som rep. Klippe-klistre leg (klip komplekse ting itu + behandle dem inden helhed gendannes) hvor relevante termer noteres og klippes ud hvorefter de opstilles og forbindes med pile Lad elever skrive ”speak” til animation eller figurtekst er en klassiker – Progression i timen via afslutningsvis at lade dem beskrive samme sammenhæng, men nu udelukkende ud fra egen forståelse dvs. ingen visuel støtte – lykkes det, kan de det! Komplekse sammenhænge er gode at klippe i stykker og lade dem ”puzzle” sig frem eller nummerere lærerens sætninger i den rigtige rækkefølge er godt.

12 Mange materialer – foredrag osv.
Lektion Dato Aktivitet Læsestof Andet 10 Når åen/søen forurenes Elevoplæg som rep. Eleverne udfylder parvist 2 tomme skemaer (skjult guideline + tvinger til overblik) som sammenligner hhv. tre typer af forurenende stoffer samt forskellige metoder til bestemmelse af forureningsgraden med fokus på princippet i metoden samt fordele ulemper. 40 min foredrag om vandløb af Jens Ole Frier Ålborg uni 11 N-kredsløbet i en sø Begrænsende faktorer Natursyn: s liebigs minimumslov 49-50 Opgave: Skitser et tænkt forsøg, form for problembaseret UV (udføres måske bagefter) der kan kortlægge betydningen af begrænsende faktorer (kun N og P). Pelagiske alger i 4 akvarier er modelorganisme – præsenter hvad I vil gøre – husk nat-vid metode! Gør bug af nogle af de mange, mange tilbud der findes – universiteter, virksomheder, UNF osv. Opstil div. tomme skemaer som fremhæver hvad der er værd at bemærke og lad eleverne udfylde dem + lave en master på tavlen – skjult guideline og tvinger til overblik + prøv at holde dig tilbage for de kan mere end man tror Det tænkte forsøg virker som problemorienteret gruppe- og derpå klasseundervisning. Gør brug af tænkte forsøg – det fordrer mange gode metodiske diskussioner og det er en nem måde til at præsentere biologiske analysemetoder indenfor alle genrer (du sætter eleverne ind i teknikken og principperne bag og lader dem derpå teste et eller andet ”tænkt problem” –suppler med virtuel lab)

13 Defineret afslutning fremhæver rød tråd
Lektion Dato Aktivitet Læsestof Andet 12 Biomanipulation Artikel ”søen med det grumsede vand” De læser artiklen fra første lektion (artikel 1) samt en nye (artikel 2) og forbereder gruppevist en præsentation hvor de forklarer relevant biologisk baggrundsviden som de vurderer man skal kende til for at forstå forklaringen af spørgsmålet fra den indledende lektion 13 Præsentationer Grupperne er opponenter for hinanden og skal give en karakter Godt med en tydelig afslutning, der giver mulighed for at indfri målet og som forhåbentlig bekræfter eleverne i at det nytter at beskæftige sig med stoffet – de får deres umiddelbare svar fra første lektion udleveret. Godt fif - lad eleverne finde relevante figurer mv. – evne til at udvælge og strukturere…. Lad eleverne bedømme hinanden og sig selv – de er gode til det og det giver dem ofte en realistisk selvopfattelse

14 Evaluering Hav altid en prøve klar – det fremmer læselysten
(også god til løbende opgaver) Indbyg altid spørgsmål hvor eleverne evaluerer deres egen indsats Dig selv – det er vores eneste chance for at blive bedre – mange muligheder!

15 Undervisningsbeskrivelse_kvælstof på land og i vand
Primær litteratur: Biologi til tiden, 2. udgave, L. Als Egebo med flere, endvidere er artiklerne som fremgår af lektionsplanen inddraget. Fra økologi og naturforvaltning er s liebigs minimumslov brugt. Eleverne er blevet indført i grundlæggende teori om fotosyntese, respiration og plantecellevækst samt energi og stoftransport gennem økosystemer. Herunder med fokus på at kunne forstå hvorfor nærings salte kan virke som begrænsende faktorer for plantevækst på celleniveau. Ved at gennemgå DNA samt proteiners opbygning og funktion samt mitose er eleverne blevet bekendte med konsekvensen af næringssaltbegrænsning. Afslutningsvist har eleverne arbejdet med konsekvenser af overgødskning med resulterende udvaskning af næringssalte i en sø og forskellige metoder til bestemmelse af forureningsgraden er diskuteret. På baggrund af artikler om biomanipulation er eleverne præsenteret for et biologisk begrundet løsningsforslag. Gennem forløbet er der arbejdet meget med den naturvidenskabelige metode og elevernes evne til at designe og formidle valide forsøg på baggrund af relevante metodiske argumenter. Endvidere er der fokuseret på at træne deres evne til at udvælge og strukturere relevant biologisk baggrundsteori i forbindelse med at kunne formidle indholdet af en artikel vedrørende biomanipulation. Deres evne til at formidle biologisk viden under brug af relevante fagtermer er således også blevet trænet. Eksperimenter: Lysintensitetens betydning for fotosynteseraten - Rapport Visualisering af et led i nedbryderfødekæden – felten - journal Modelforsøg i akvarier i lab – ”Næringssalts betydning for væksten af planteplanton”.

16 Blandede bolcher Husk man kan ikke få det hele med i alle forløb (fx ingen vandløbsundersøgelse her)- bevidste fravalg er også god didaktisk praksis - ved brug af årsplanen/forløbsoversigt sikres det at eleverne alligevel får kendskab til alle arbejds- og aktivitetsformer mv. Forløbsplaner = værktøj, ikke spændetrøje  tænk også altid på at forløbet skal kunne rumme nogle eksamensspørgsmål – skriv formuleringer afslutningsvist – gem gode artikler, data, figurer! Brug dagens dyr

17 Tværfaglige muligheder – AT Genialt til større forsøg/ekskursioner
Bæredygtig produktion – bi, sa, fi (ma) Bi fokus på forståelse for gødsknings indflydelse på udbyttet og mulige følgevirkninger af udvaskning af kvælstof. Analyse af virkningen af div. tiltag, der præsenteres i vandmiljøplanerne (etablering af vådenge, årstidsbestemt gødskning, gødskningsplaner, mv. ). Biologisk rensning. Biogas produktion. Nitrat i drikkevandet. Nitrat/nitrit i fødevarer - grænseværdier Bi vinkel med løsningsforslag med dyrkning af alternative afgrøder fx Ulva sp, havet som ”mark”, muligheder med genteknologi (øget udnyttelse af foder/mindre gylleproduktion, resistens, klimatilpassede afgrøder mv.)

18 Samfundsfaglig vinkel
Sa om miljøpolitik (mulige politiske tiltag fx afgifter på kunstgødning, dyreenheder, randzoner – beslutningsprocessen i ny lov – strammere love – betydning for erhvervet – lobbyisme i EU. Debat om natur eller kultur – forskellige natursyn – nationalparker . Lav forbruger undersøgelse der kortlægger efterspørgslen af økologiske varer Opstil selv problemformuleringer

19 Filosofi og matematik Etiske problemstillinger (i forbindelse med gentek) kan diskuteres i filosofi Opstilling af matematiske modeller på baggrund af populationsbiologiske studier med algevækst i forskellige næringssalt indhold – eller makroalgers tilvækst i biomasse under forskellige forhold

20 Ud af huset muligheder Ekskursion til genopretningsprojekt fx nyoprettet ådal – feltbio + få modeller, der beregner tilbageholdelse af kvælstof fra regionen Kombiner med foredrag på uni eller UNF Ekskursion til bondegård med biologisk rensning af luft fra svine/kyllingestald  bakteriefilter som tilbageholder kvælstof. Forsker for en dag, uni-besøg, mejeri Økologisk landbrug med N-fiksering som alternativ måde til at tilføre kvælstof til jorden

21 Samarbejde med fag i studieretning – mange har MA og Bi/BI – SRO/SRP
Den bedste rette linie og muskelfysiologi Enzymer – enzymkinetik Populationsvækst Rovdyr-byttedyr simulering Populationsgenetik/selektion/Hardy-Weinberg Epidemier og epidemimodel – pest, fugleinfluenza, svineinfluenza Stoffer og deres udskillelse (medicin, narkotika) - halveringstid Mutagene stoffer - radioaktivitet og halveringstid Normalfordelinger og statistik på div. data Sandsynlighedsregning, genetik og retsgenetik