Metalressourcer

Metaller en begrænset ressource. Dette fællesfaglige undervisningsforløb sætter fokus på metaller og bæredygtighed. Er det fx muligt at have en bæredygtig minedrift på Grønland, og er genanvendelse af metaller i Danmark en bæredygtig løsning? Gennem elevernes egne undersøgelser skal de finde naturfaglige argumenter for en bæredygtig udnyttelse af metalressourcer i både Grønland og Danmark. Forløbet er fællesfagligt i fagene fysik/kemi og geografi.

Formål

Formålet er, at eleverne gennem egne undersøgelser kan forklare om Grønlands mulige udvinding og Danmarks genanvendelse af metaller. Formålet er også, at eleverne  på et naturfagligt grundlag kan argumentere for et bæredygtigt ressourceforbrug af fx metaller, samt de interessemodsætninger minedrift på Grønland kan medføre.

Formålet med undervisningsforløbet er at give et eksempel på, hvordan man kan tilrettelægge et undervisningsforløb med udgangspunkt i konkrete punkter fra Fælles Mål på en måde, der sætter arbejdet med læringsmål og evaluering af elevernes udbytte af undervisningen i centrum. Relationsmodellen og vejlednings- og inspirationsmaterialet om læringsmålstyret undervisning, som eksemplet tager udgangspunkt i, er derfor ikke en obligatorisk tilgang til tilrettelæggelse af undervisningen eller en særlig, ministerielt foreskrevet tilgang.

Skrotplads metal

På Grønland er metal en ressource, der udvindes fra undergrunden. I Danmark er metal en ressource, som genanvendes.

Planlægning, arbejdsform og materialevalg

Intro til undervisningsforløbet

Forløbet skal give eleven et indblik i de muligheder og udfordringer, som Grønland står foran, efter prøveboringer har givet forhåbninger om, at der kan udvindes betydelige mængder sjældne metaller fra undergrunden. Eleverne skal bl.a. undersøge, hvilke sjældne metaller der anvendes i mobiltelefoner, samt hvilke processer råstofferne skal i gennem, inden de når slutproduktet. Eleverne vil også berøre Grønlands mulige økonomiske uafhængighed og løsrivelse fra Danmark, som på sigt kan blive en realitet for den lille befolkning på ca. 56.000 indbyggere fordelt på et område, der er 45 gange større end Danmark. Minedriftens bæredygtighed på Grønland vil eleverne også skulle forholde sig til, da miljøpåvirkningerne fra minedriften både kan forurene og forstyrre plante- og dyreliv. De dyrebare metalressourser er dog også relevante i Danmark, og derfor skal eleverne også undersøge bæredygtigheden i Danmarks genanvendelse af metaller.Afslutningsvis skal de forberede en paneldebat, hvor eleverne i hold skal argumentere naturfagligt for eller imod pant på aluminiumsdåser. 

Undervisningsforløbet er beskevet som fem delforløb, hvor eleverne arbejder selvstændigt i grupper med løbende vejledning og støtte fra underviseren. De forskellige delforløb er beskrevet med tanke på 2-4 elever i hver gruppe.

De overordnede læringsmål 

  • Eleverne kan ud fra egne undersøgelser forklare om Grønlands mulige udvinding og Danmarks genanvendelse af metaller.
  • Eleven kan på et naturfagligt grundlag argumentere for et bæredygtigt ressourceforbrug, samt de interessemodsætninger minedrift på Grønland og genanvendelse af aluminium i Danmark medføre.

Forløbets overordnede læringsmål bør inddrages både første undervisningsgang og flere gange undervejs, da det er med til at skabe en tydelig retning for eleverne. I 2. delforløb skal eleverne se filmen ”Grønlands Skattekammer”. Her vil det være relevant, at grupperne kan undre sig og formulere nogle naturfaglige problemstillinger, der relaterer sig til de overordnede læringsmål. Det vil for de fleste elever give et øget fokus på egne læreprocesser, når de får medbestemmelse og forstår, hvad forløbet skal ende med. Gruppen skal selv søge efter svarene undervejs, og der er lagt op til, at de formidler dem i den afsluttende evaluering - læreren bør hele tiden spørge ind til elevernes problemstilling og undersøgelsesspørgsmål undervejs.

Læringsmålstyret undervisning

Der er til hvert delforløb opstillet forslag til læringsmål og tegn på læring. I undervisningssituationen bør læringsmålene være synlige. Lad gerne grupperne snakke om dem, så der skabes en fælles forståelse for, hvad de skal lære. Det kan her anbefales at bruge forskellige CL-strukturer, hvor den enkelte elev får mulighed for at reflektere over læringsmålene. Til det er der gode ideer at hente i det relaterede modul "Bevægelse i undervisningen". Brug god tid på læringsmålene, for jo mere eleverne arbejder med dem, jo større ejerskab og motivation opnås der ofte. Man kan også, lade eleverne prioritere det læringsmål, som de vil have særligt fokus på. Som underviser kan man nemmere spørge ind til læringsmål, som man ved, eleven har prioriteret. Brug fx forslagene på tegn på læring til den løbende evaluering af elevernes læringsudbytte. Både læringsmål og tegn på læring bør dog tilpasses klassens elever.

Fagbegreber

Til flere af delforløbene er der ud over læringsmål, aktivitetsbeskrivelse og tegn på læring også fremhævet en række fagbegreber. Det er fagbegreber, som eleverne beskæftiger sig med i de forskellige opgaver. Læreren kan bruge disse begreber til  at forberede eller samle op på gruppernes arbejde gennem fx faglig læsning, et kort læreroplæg eller gruppens indtaling af en lydfil. Ofte bliver en del af begreberne dog præsenteret i de forskellige aktiviteter. 

It

Forløbet ligger op til, at hver gruppe har en computer med netadgang til rådighed. Desuden kan eleverne bruge deres mobil til at optage video. Endelig vil et fildelingssystem, som GoogleDrev eller Office365 gøre det muligt for gruppen at dele deres fremskridt med hinanden og deres underviser.

Gennemførelse

Gennemførslen af forløbet vil afhænge af både elevforudsætninger og skemaorganiseringen lokalt. Derfor er forløbet forsøgt beskrevet som en række delforløb uden specifik tidsangivelse. De bør dog gennemføres i kronologisk rækkefølge. Til hvert delforløb er der forslag til læringsmål og tegn på læring, samt en overordnet beskrivelse af, hvad eleverne skal beskæftige sig med.Vær opmærksom på at læringsmålene og aktiviteterne bør justeres til klassens faglige niveau og skema.

Til delforløbene skal eleverne anvende en række videoer, tekster og/eller opgaver. Filer og links findes i højre side af skærmen.

1. delforløb - Råstoffer i undergrunden

Forslag til læringsmål

  • Eleverne kan undersøge indholdet af en mobiltelefon og forklare, hvad dens ressourcekredsløb er et udtryk for.
  • Eleverne kan anvende illustrationer til at forklare om anvendelsen af råstoffer efter bearbejdning
  • Eleverne kan sammenligne og vurdere råstofressourcerne i både Grønland og Danmark.

Beskrivelse

Grupperne arbejder selvstændigt med opgaverne i pdf'en "Arbejdsopgaver 1. delforløb"

Grupperne skal bruge følgende filer og links:

a) Elektronikkens ressourcer og lave aktivitet 1 ”Undersøg, hvad din mobiltelefon indeholder?”

b) Geoviden_4_2012 og læse teksten "Råstoffer - hvad bruger vi dem til" 

c) Video om REE

Afslutningsvis kan grupperne lave en lille videoopgave; fx optage et minut på deres telefon, hvor de som gruppe samler op, hvad de nu ved om råstoffer i henholdsvis Danmark og Grønland? De kan brug svarende fra deres arbejde. 

Tegn på læring

  1. Eleven udpeger og beskriver anvendelsen af råstofferne.
  2. Eleven beskriver flere grunde til, at industriens brug af råstoffer er steget over tid, samt forklarer sammenhængen mellem udvalgte metaller og deres anvendelse i hverdagen.
  3. Eleven redegør for at stigningen i brugen af råstoffer skyldes både øget befolkningstilvækst, nye teknologier, voksende forbrug, samt ændring af efterspørgsel og økonomiske fremgang i fx BRIC-landene.

Fagbegreber

Ressourcekredsløb, mineraler, sjældne jordarter, kritiske metaller, ædle metaller, kondensator, neodym, plastik, befolkningsvækst

2. delforløb - Sjældne metaller

Forslag til læringsmål

  • Eleverne kan gøre rede for mulighederne og udfordringerne ved minedrift på Grønland
  • Eleverne kan designe en undersøgelse, som påviser Neodyms særlige egenskaber
  • Eleverne kan gøre rede for anvendelsen af sjældne metaller i en række produkter

Beskrivelse

Klassen ser filmen Grønlands skattekammer (videoen findes under links) og efterfølgende diskuterer fordele og ulemper ved minedrift på Grønland.

Grupperne arbejder herefter selvstændigt med opgaverne i pdf'en "Arbejdsopgaver 2. delforløb"

Eleverne skal desuden selv designe en undersøgelse som påviser Neodym's særlige magnetiske egenskaber. 

Tegn på læring

  1. Eleven påviser med hjælp at neodym er en kraftig magnet.
  2. Eleven påviser at en neodym-magnet er kraftigere en almindelig stangmagnet.
  3. Eleven opstiller en række undersøgelser som påviser neodym's magnetiske egenskaber.

Fagbegreber

Sjældne metaller, tantal, neodym, magnet, magnetfelt

3. delforløb - Vigtige metaller

Forslag til læringsmål

  • Eleverne kan beskrive en metalbinding
  • Eleverne kan undersøge og forklare at kobber kan udvindes gennem ristning og reduktion af kobbersulfat.
  • Eleverne kan beskrive udvindingen af aluminium og sammenligne metallets egenskaberne med jern og kobbers metalegenskaber.
  • Eleverne kan påvise at korrosion af aluminium danner et beskyttende lag, med et højere smeltepunkt end ren aluminium.

Beskrivelse

Grupperne arbejder selvstændigt med opgaverne i pdf'en "Arbejdsopgaver 3. delforløb"

Grupper skal bruge følgende filer og links:

a) Geoviden_4_2012 og bruge kortet over Grønland s.19 

b) Værd at vide om aluminium (video)

Desuden skal grupperme udføre en undersøgelse og afstemme reaktionsskemaer af hvordan rent kobber kan udvindes gennem reduktion og ristning af kobbermalm Cu2S. 

I forlængelse heraf kan grupperne optage en video på ca. et minut, hvor I gør rede for hvilke kemiske reaktioner som Cu2S kobbermalmen gennemgår, ved en ristning og efterfølgende reduktion. 

Tegn på læring

  1. Eleven udfører og beskriver en ristning og reduktion af kobbermalm.
  2. Eleven udfører og forklare med reaktionsskemaer en ristning og reduktion af kobbermalm

Fagbegreber

Korrosion, legering, metalbinding, elektronsky, reaktanter, produkter, kovalent binding, elektrolyse, ledningsevne, letmetal.

4. delforløb - genanvendelse af metaller

Forslag til læringsmål

  • Eleverne kan med eksempler forklar forskellen på genbrug og genanvendelse.
  • Eleverne kan finde argumenter for eller imod brugen af aluminiumsdåser. 

Beskrivelse

Grupperne arbejder selvstændigt med opgaverne i pdf'en "Arbejdsopgaver 4. delforløb"

Grupper skal bruge følgende filer og links:

a) Temafilm om metaller (video)

b) Webquest om alumininumsdåser

c) Vi tømmmer Jorden for ressourcer (tekst) 

Tegn på læring

  1. Eleven fortæller med eksempler om forskellen mellem genbrug og genanvendelse.
  2. Eleven forklarer om fordele og ulemper ved genanvendelse af metaller.

Fagbegreber

Økologisk rygsæk, ressourceforbrug, bæredygtighed, smeltepunkt, korrosion, genbrug, genanvendelse, 

Delforløb 5 - paneldebat om ressourceforbrug

Forslag til læringsmål

Eleverne kan bruge deres naturfaglige viden til at argumentere mundtligt mod andre

Eleverne kan vurdere bæredygtigheden af Danmarks ressourceforbrug og udnyttelse af naturgrundlaget.

Beskrivelse 

Eleverne forbereder ved hjælp af webquesten en paneldebat om brugen af aluminiumsdåser i hold. Når holdene er klar gennemføres debatten. Det kan være en god ide at filme debatten og efterfølgende vurdere deltagernes argumentation sammen med klassen, ud fra følgende:

  • Er eleverne kommet ind på miljømæssige konsekvenser af aluminium og aluminiumsproduktion?
  • Er eleverne kommet ind på argumenter, der vedrører naturbeskyttelse?
  • Er eleverne kommet ind på energiforbrug?
  • Er eleverne kommet ind på diskussioner om privatforbrug?
  • Er eleverne kommet ind på diskussioner af pantsystemer?
  • Har eleverne forholdt sig kritisk til de angivne kilder?

Se mere på linket Lærervejledning Webquest 

 

Tegn på læring

  1. Eleven bruger faglige begreber i sin argumentation for eller imod genanvendelse af aluminumsdåser.
  2. Eleven argumenterer naturfagligt for eller imod genanvendelse af aluminumsdåser ved at tage udgangspunkt det modsatte stanndpunkt.

Fagbegreber

Ressourceforbrug, naturbeskyttelse, energiforbrug, privatforbrug, pantsystemer, bæredygtighed

Forslag til evaluering

Evalueringsopgave til eleverne

Lav en 3-5 minutters video. I skal beskrive Grønlands udfordringer og muligheder i forhold til minedrift, og efterfølgende argumentere for den fremtidige løsning i finder bedst for Grønland.

Læs først artiklen: Grønlands drøm om et råstofeventyr fortoner sig i disen"

Jeres video skal indeholde naturfaglige argumenter for:

Hvad I mener kunne være et bud på et bæredygtigt grønlandsk samfund i forhold til  udnyttelse af deres metalressourcer 

Hvorfor genanvendelse af metaller ikke er så udbredt på Grønland, men en stor industri i Danmark 

Jeres video skal desuden besvare jeres egen problemstillinger, som I lavede efter filmen ”Grønlands Skattekammer”.

Desuden kan videoer I har optaget undervejs i forløbet indrages.

Videoen sendes til jeres lærer.

Forenklede Fælles Mål

Fysik/kemi
7. - 9. klasse
Undersøgelse
Jorden og Universet
Fase 3
Eleven kan designe og gennemføre undersøgelser om Jordens ressourcer
Eleven har viden om ressourceforbrug, deponi og genanvendelse
Produktion og teknologi
Fase 2
Eleven kan undersøge udnyttelse af råstoffer og dele af produktionsmetoder
Eleven har viden om råstoffer og produktionsprocesser
Perspektivering
Perspektivering i naturfag
Fase 2
Eleven kan forklare sammenhænge mellem naturfag og samfundsmæssige problemstillinger og udviklingsmuligheder
Eleven har viden om interessemodsætninger knyttet til bæredygtig udvikling
Produktion og teknologi
Fase 3
Eleven kan vurdere en teknologis bæredygtighed
Eleven har viden om teknologiers påvirkning og effekt på naturgrundlaget
Geografi
7. - 9. klasse
Undersøgelse
Globalisering
Fase 3
Eleven kan undersøge miljømæssige konsekvenser af ressourceudnyttelse og handelsmønstre
Eleven har viden om metoder til og konsekvenser af ressourceudnyttelse
Modellering
Naturgrundlag og levevilkår
Fase 3
Eleven kan med modeller vurdere betydningen for bæredygtig udvikling af ændringer i levevilkår og naturudnyttelse
Eleven har viden om begrebet bæredygtighed
Perspektivering
Perspektivering i naturfag
Fase 2
Eleven kan forklare sammenhænge mellem naturfag og samfundsmæssige problemstillinger og udviklingsmuligheder
Eleven har viden om interessemodsætninger knyttet bæredygtig udvikling
Jorden og dens klima
Fase 1
Eleven kan ud fra lokale forhold forklare problematikker knyttet til det geologiske kredsløb og råstofudvinding
Eleven har viden om dannelse, fordeling og udvinding af råstoffer

Relaterede filer

Temanummer om mineralske råstoffer på Grønland. Geoviden et fagblad om geologi og geografi som udgives af Geocenter Danmark. Geocenter Danmark er et nationalt center for geovidenskabelig forskning, uddannelse, rådgivning, innovation og formidling på højt internationalt niveau.
Opgaver til 1. delforløb
Opgaver til 2. delforløb
Opgaver til 3. delforløb
Opgaver til 4. delforløb

Relaterede links

Artikel fra forbrugerrådet TÆNK
Har du tænkt over, hvilke materialer der findes i en mobiltelefon? Det kan eleverne finde ud af I denne elevaktivitet, hvor de bl.a. kan undersøge indholdet af en mobiltelefon virtuelt, og læse om hvilke råstoffer det skal bruges til at fremstille en.
Videoklip fra youtube om REE (Rear Earth Elements)
30 minutters videnskabsfilm om de store mineral- og olie værdier, der ligger gemt i Grønlands undergrund.
Kort informativ video om metallet aluminium og dens anvendelsesmuligheder.
Film der fortæller om affaldshåndtering i Danmark. Læs mere om fremstilling og genbrug af metal på www.affald.dk.
Undervisningsaktivitet som forbereder eleverne til at holde en paneldebat med titlen: "Aluminium. Godt for dig? Godt for naturen?"
En kort lærerintroduktion til arbejdet med webquests i undervisning.