Modellering

7. - 9. klasse

Eleven kan anvende og vurdere modeller i fysik/kemi

Kompetenceområdet modellering består af seks færdigheds- og vidensområder:

Naturfaglig modellering er naturfaglige mål og er enslydende for naturfagene i udskolingen. Disse fokuserer på, at eleverne kritisk kan udvælge og udvikle modeller til forklaring af naturfaglige forhold.           

Stof og stofkredsløb fokuserer på anvendelsen af grundstoffernes periodesystem, om kemiske repræsentationer og på modeller af naturlige stofkredsløb.

Partikler, bølger og stråling fokuserer på atommodeller og modeller for atomkerneprocesser og ioniserende stråling.

Energiomsætning fokuserer på visualiseringer af energiomsætninger, modeller for elektriske kredsløb, samt modellering af energikæder.

Jorden og universet fokuserer på modeller af jordens systemer, solsystemet og universet.

Produktion og teknologi fokuserer på modeller af tekniske anlæg og processer, samt modellering af tekniske løsninger.

Læs mere om modellering i faget fysik/kemi

Obligatorisk

Modellering i naturfag

Først i trinforløbet udvides elevernes kendskab til modeller fra undervisningen i natur/teknologi. Eleverne skal lære, at modeller forenkler og kun repræsenterer udvalgte aspekter af virkeligheden. Eleverne skal anvende modeller til beskrivelse og forklaring og lære, at modeller også bruges til at beskrive genstande og processer, som ikke kan iagttages direkte. Modellerne omfatter bl.a. diagrammer, rumlige modeller, analogier, matematiske sammenhænge, tegninger, animationer og computersimuleringer.

Senere i trinforløbet skal eleverne lære, at et givet fænomen kan repræsenteres af forskellige modeller med forskellige karakteristika. Eleverne skal arbejde med at forstå forholdet mellem en model og det fænomen, som modellen repræsenterer, herunder også konsekvenserne af valg af model. Herved udvikles elevernes evne til at finde og selv udvikle modeller, som sammenfatter egne iagttagelser eller observationer. Eleverne skal kunne bevæge sig fra virkelighed til model og fra model til virkelighed.

Sidst i trinforløbet skal eleverne anvende, vurdere og ændre modeller på baggrund af vurderingskriterier for naturfaglige modeller. 

Færdighedsmål

Eleven kan anvende modeller til forklaring af fænomener og problemstillinger i naturfag

Vidensmål

Eleven har viden om modellering i naturfag

Færdighedsmål

Eleven kan vælge modeller efter formål

Vidensmål

Eleven har viden om karakteristika ved modeller i naturfag

Færdighedsmål

Eleven kan vurdere modellers anvendelighed og begrænsninger

Vidensmål

Eleven har viden om vurderingskriterier for modeller i naturfag

Stof og stofkredsløb

Trinforløbet tager udgangspunkt i modeller af atomers elektronstruktur og sammenhængen med opbygningen af grundstoffernes periodesystem, herunder forskellige kategorier af grundstoffer bl.a. metaller, ikke-metaller eller ædelgasser. Viden om, at elektronstrukturen i grundstofferne i 18. gruppe (8. hovedgruppe) er særlig stabil, skal lede frem imod en beskrivelse af oktetreglen, herunder at stoffers reaktionsvillighed afhænger af elektronstrukturen. Herved får eleverne en begyndende forståelse for sammenhængen mellem grundstoffers valens og deres kemiske egenskaber.

Senere arbejdes med stoffers reaktioner med hinanden. Undervisningen fokuserer på enkle reaktioner, herunder forbrændingsprocesser af carbon- og hydrogenforbindelser, og at denne proces kan beskrives ved at bruge reaktionsskemaer. Desuden indgår også repræsentation i form af elektronprikformler og/eller stregformler.  

Sidst i trinforløbet udvides elevernes forståelse af kemiske reaktioner. Eleverne skal kunne afstemme og forklare kemiske reaktionsskemaer, herunder udvælge og forstå modeller af forskellige stofkredsløb gennem undersøgelser af dele af carbon- og nitrogenkredsløbet, bl.a. fotosyn­tese og respiration, forbrændings­processer og stofomdannelse af nitrogenholdige forbindelser. 

Færdighedsmål

Eleven kan med modeller beskrive sammenhænge mellem atomers elektronstruktur og deres kemiske egenskaber, herunder med interaktive modeller

Vidensmål

Eleven har viden om grundstoffernes periodesystem

Færdighedsmål

Eleven kan med repræsentationer beskrive kemiske reaktioner

Vidensmål

Eleven har viden om kemiske symboler og reaktionsskemaer

Færdighedsmål

Eleven kan med modeller forklare stofkredsløb i naturen

Vidensmål

Eleven har viden om reaktioner og processer i centrale stofkredsløb

Partikler, bølger og stråling

Trinforløbet tager udgangspunkt i, at modeller af atomets opbygning bygger på forskning og er en måde at forstå en næsten usynlig verden på. Eleverne skal således ved hjælp af modeller kunne beskrive atomets opbygning, herunder de mindste dele, elementarpartiklerne - protoner, neutroner og elektroner. Eleverne skal kende egenskaber som masse og ladning ved disse elementarpartikler. Gennem billeder, tegninger og animationer skal eleverne udvikle forståelse af, at alt stof er opbygget af atomer.

Senere i trinforløbet fokuseres på elevernes forståelse af ioniserende stråling ved hjælp af modeller for udsendelse af alfa, beta og gammastråling fra atomkerner. Dette kan fx bestå i illustrationer, symboler og simuleringer. Eleverne skal have kendskab til udviklingen af atommodeller, herunder de observationer og undersøgelser, som førte til Bohrs atommodel samt den videre udvikling af modeller for atomet.

Sidst i trinforløbet inddrager undervisningen andre og nyere atommodeller, som giver eleverne forståelse af atomkerneprocesser som en forudsætning for at forstå radioaktivitet og ioniserende stråling. Eleverne skal kunne identificere atomkerners mulige henfald ved hjælp af kernekortet, herunder med anvendelse af interaktive modeller. Undervisningen skal give eleverne indblik i nyere forskning indenfor kernefysikken, herunder modeller for den indre struktur i protoner og neutroner. 

Færdighedsmål

Eleven kan beskrive atomers opbygning

Vidensmål

Eleven har viden om enkle atommodeller

Færdighedsmål

Eleven kan med modeller beskrive ioniserende stråling

Vidensmål

Eleven har viden om repræsentationer af atomkerner og stråling

Færdighedsmål

Eleven kan med kernekort beskrive ustabile atomkerners henfald, herunder med interaktive modeller

Vidensmål

Eleven har viden om atomkerneprocesser

Energiomsætning

Trinforløbet tager udgangspunkt i elevernes beskrivelse og forståelse af energiomsætning. Eleverne skal anvende og udforme enkle modeller og visualiseringer af energiomsætning i forskellige sammenhænge bl.a. fra fødevarer til kropslige præstationer, fra batteri til lyd i øret eller fra sol til brænde til varme i stuen. 

Senere fokuserer arbejdet på elektriske kredsløb og forskellige muligheder for at repræsentere disse ved hjælp af modeller, herunder selv kunne udforme diagrammer som tegning eller via digitale værktøjer. Eleverne skal forstå sammenhængen mellem diagram med symboler og en fysisk opstilling med ledninger og komponenter og kunne vurdere en opstillings virkemåde ved hjælp af et diagram. Gennem arbejdet med modeller udbygges elevernes forståelse af elektromagnetisme, induktion og transformation. 

Sidst i trinforløbet skal eleverne arbejde med forskellige modeller til at beskrive energistrømme i samfundet og naturen. Eleverne skal kunne anvende, udvikle og vurdere energikæder, fx af samfundets energiforsyning fra kraftværk til forbruger, reaktionsskemaer for fotosyntese og respiration, samt fra solen til et måltid optages af kroppen, med angivelse af de energiomsætninger, der finder sted. Endvidere arbejder eleverne med modellering af energistrømmen fra Solen til Jorden med angivelse af absorption og refleksion.

Færdighedsmål

Eleven kan med enkle modeller visualisere energiomsætninger

Vidensmål

Eleven har viden om energiomsætninger

Færdighedsmål

Eleven kan med modeller beskrive elektriske kredsløb

Vidensmål

Eleven har viden om repræsentationer af elektriske kredsløb

Færdighedsmål

Eleven kan med modeller forklare energiomsætninger

Vidensmål

Eleven har viden om naturgivne og menneskeskabte energikæder

Jorden og Universet

Trinforløbet tager udgangspunkt i elevernes forståelse af Jordens bevægelse, rotation, hældningsakse og atmosfære. Eleverne skal kunne udvælge og anvende modeller til beskrivelse af Solsystemet, herunder digitale simuleringer eller fysiske planetmodeller. Eleverne skal kende til Solsystemets placering i Mælkevejen og Universet og skal ved brug af digitale medier kunne navigere på stjernehimlen.

Senere fokuseres på elevernes forståelse af Jordens systemer, bl.a. gennem modeller af vandets kredsløb og solenergiens betydning for kredsløbet. Eleverne skal kunne beskrive vejrsystemer og havstrømme gennem enkle udgaver af meteorologiens modeller.

Sidst i trinforløbet arbejder eleverne med indsamling af egne og andres data om klimaet med henblik på selv at tolke på klimaændringer. Eleverne skal tilegne sig viden om konsekvenser ved verdens ressourceforbrug og kunne anvende og vurdere både analoge og digitale modeller om ressourceforbrug, herunder produkters økologiske ’rygsæk’ og forskellige materialers klimabelastning. Ud fra viden om Jordens magnetfelt skal eleverne kunne arbejde med en model for beskyttelsen mod kosmisk stråling og dannelsen af polarlys.

Færdighedsmål

Eleven kan med modeller beskrive bevægelser i Solsystemet og Universets udvikling, herunder med simuleringer

Vidensmål

Eleven har viden om teorier for opbygningen af Solsystemet, galakser og Universet

Færdighedsmål

Eleven kan visualisere vandets kredsløb og Jordens energistrømme

Vidensmål

Eleven har viden om Jordens energistrømme

Færdighedsmål

Eleven kan fremstille og tolke repræsentationer af processer i Jordens systemer

Vidensmål

Eleven har viden om Jordens magnetfelt, vejrsystemer og klima

Produktion og teknologi

Trinforløbet tager udgangspunkt i elevernes egen udvikling af arbejde med modeller, bl.a. på baggrund af egne observationer af teknologiske processer på et større teknisk anlæg. Modelleringen skal give eleverne mulighed for at kunne forstå anlæggets funktioner, sammenhænge og udfordringer og på den baggrund kunne forestå ændringer af forhold på anlægget. 

Senere skal eleverne arbejde med modeller af virkelige systemer fra landbrug og industri. En forståelse af hvordan digitale apparater fra hverdagen og i forskellige proce¬sanlæg fra landbrug og industri virker, kan illustreres gennem simpel programmering og styring af procesrobotter. Eleverne skal kunne udforme en fysisk eller digital model af dele af en teknologisk proces i landbrug eller industri. 

Sidst i forløbet skal eleverne arbejde med egne ideer til teknologiske løsninger på hverdagsproblemer. I dette arbejde skal der hentes inspiration i udviklingen af produkter i bl.a. industrien, hvor der anvendes modeller til at analysere teknologiske systemer. I den proces skal elevernes arbejdeundersøgelse være styret af, hvilke kriterier der skal være opfyldt for, at produktet fungerer efter hensigten samt finde innovative forbedringer. 

Færdighedsmål

Eleven kan med modeller forklare funktioner og sammenhænge på tekniske anlæg

Vidensmål

Eleven har viden om forsynings-, rensnings og forbrændingsanlæg

Færdighedsmål

Eleven kan designe modeller for teknologiske processer, herunder med it-baserede programmer

Vidensmål

Eleven har viden om teknologiske processer i landbrug og industri

Færdighedsmål

Eleven kan designe enkle teknologiske løsninger på udfordringer fra hverdag og samfund

Vidensmål

Eleven har viden om metoder til udvikling af tekniske løsninger

Faget i fokus

Ikon for vejledning

Vejledning for faget fysik/kemi

På denne side kan du læse vejledningen for faget fysik/kemi. Vejledningen indeholder blandt andet en beskrivelse af undervisningens tilrettelæggelse og indhold og en uddybning af fagets kompetenceområder.
Sikkerhedsvejledninger
©www.arbejdsmiljoweb.dk

Sikkerhed i fysik/kemi

Arbejdstilsynets websider om elevers anvendelse af stoffer og materialer i grundskolen.
Leksikon
© Københavns Universitet

Fysikleksikon

Niels Bohr Instituttets fysikleksikon er et opslagsværk skrevet til folkeskole -og gymnasieelever.
Dr.dk
© Styrelsen for It og Læring

Nørd-Akademiet

NØRD-Akademiet er DR´s satsning inden for undervisning og skole-tv til naturfagene 7.–9. klasse.
Energipl_1.jpg
© DTU

Energi på lager

Undervisningsmaterialet Energi på lager retter sig mod fysik/kemi i 8. og 9. klasse. Formålet er at lære eleverne om vedvarende energi og den forskning, der foregår netop nu inden for området.

Undervisningsforløb

to drinksglas

Fællesfagligt forløb: "Rom og cola"

Rom & cola er en drink, mange unge kender til. Det fællesfaglige forløb gør rom & cola til genstand for naturfaglig undersøgelse.
Solsystemet

Verdensbilleder

Forløbet giver eleverne et indblik i udviklingen af og forskellen mellem forskellige verdensbilleder, samt de naturvidenskabelige erkendelser som blev gjort af videnskabsmænd som bl.a. Ptolemaio, Kopernikus, Brahe, Kepler, Galilei og Newton om Jordens placering og bevægelse i Universet. For ud af deres arbejde opstod ikke bare nye verdensbilleder, opgør med den romersk-katolske kirke, men også hele grundlaget for den moderne naturvidenskab.
7406_.jpg

Golfstrømmen – forslag til et fællesfagligt naturfagsforløb

I et fællesfagligt naturfagsforløb med fokus på en naturfaglig problemstilling skal fagenes lærere arbejde tæt sammen, så eleverne oplever undervisningen som et forløb, hvor de faglige elementer fra naturfagene inddrages, når det er relevant.

Faglig inspiration/Læringsaktiviteter

Reaktionsskema

Kovalent binding

Aktiviteten har fokus på at kovalente bindinger kan repræsenteres gennem elektronprikformler. Eleverne skal anvende dublet og oktetreglen til selv at konstruere og tegne en række kendte molekyler.