Undersøgelse

7. - 9. klasse

Eleven kan designe, gennemføre og evaluere undersøgelser i fysik/kemi

Kompetenceområdet undersøgelse omfatter seks færdigheds- og vidensområder:

Naturfaglige undersøgelser er naturfaglige mål og er enslydende for naturfagene i udskolingen. Disse fokuserer på undersøgelsesmetoder, validering af resultater, konklusion og generalisering.

Stof og stofkredsløb fokuserer på undersøgelser af grundstoffer, kemiske reaktioner og processer i centrale stofkredsløb.

Partikler, bølger og stråling fokuserer på undersøgelser af lydbølger, farver, elektromagnetisk stråling og atomare processer.

Energiomsætning fokuserer på undersøgelser af energiomsætninger, transport og lagring af energi.

Jorden og universet fokuserer på undersøgelser af fysiske fænomener, atmosfæren og jordens ressourcer.

Produktion og teknologi fokuserer på undersøgelser af udnyttelsen af råstoffer, produktionsmetoder samt teknologier vedrørende elektronisk og digital styring.

Læs mere om undersøgelse i faget fysik/kemi

Obligatorisk

Undersøgelser i naturfag

Eleverne har i natur/teknologi arbejdet med undersøgelser og har herigennem erfaret, at man ved systematisk observation og tilhørende forklaringer kan opnå en generaliseret forståelse af sammenhænge mellem fænomener i den fysiske omverden. 

Først i forløbet skal eleverne arbejde stadig mere systematisk med naturfaglige undersøgelser. I samspil med andre elever og med vejledning fra læreren skal eleverne identificere og formulere problemstillinger, der både har relevans for eleverne selv og andre. Udgangspunktet for en problemstilling kan være en fælles undren over et naturfagligt fænomen, som eleverne har oplevet eller er blevet præsenteret for. I den proces skal eleverne selv formulere antagelser/hypoteser, som kan forklare den eller de observationer, som de har foretaget, eller foreslå undersøgelser man kan lave for at få mere viden om problemstillingen. 

En forudsætning for elevernes undersøgelser er, at de kender til naturfaglige undersøgelsesmetoder. Eleverne skal derfor kontinuerligt arbejde med naturfaglige undersøgelsesmetoder og have fokus på deres anvendelsesmuligheder og begrænsninger. 

Eleverne skal både på skolen og i felten arbejde med at observere, registrere, beskrive og opsamle data samt foretage systematiske undersøgelser med kontrol af variable. 

Eleverne skal i samarbejde med andre designe, opstille og gennemføre undersøgelser. Derfor skal eleverne have viden om undersøgelsesmetoder i fysik/kemi, herunder destillering, elektrolyse, titrering, spektralanalyse samt måling og opsamling af data. 

Undervisningen skal have fokus på elevernes indsamling og registrering af data. Eleverne skal arbejde med forskellige metoder til dataindsamling, herunder målinger foretaget med digital dataopsamling og andet elektronisk udstyr samt andres observationer, bl.a. undersøgelsesdata fra internettet og multimodale naturfagstekster. 

Eleverne skal forholde sig kildekritisk til de indsamlede informationer og have fokus på eventuelle fejlkilder, når de indhentede data og undersøgelsesprocessen analyseres. Til sidst i forløbet og på baggrund af analyserne skal eleverne kunne bekræfte, omformulere eller forkaste deres antagelser og dermed vurdere om undersøgelsen giver basis for en konklusion, der eventuelt kan generaliseres fx ved sammenligning med andre foreliggende undersøgelsesresultater. 

Færdighedsmål

Eleven kan formulere og undersøge en afgrænset problemstilling med naturfagligt indhold

Vidensmål

Eleven har viden om undersøgelsesmetoders anvendelsesmuligheder og begrænsninger

Færdighedsmål

Eleven kan indsamle og vurdere data fra egne og andres undersøgelser i naturfag

Vidensmål

Eleven har viden om indsamling og validering af data

Færdighedsmål

Eleven kan konkludere og generalisere på baggrund af eget og andres praktiske og undersøgende arbejde

Vidensmål

Eleven har viden om kriterier for evaluering af undersøgelser i naturfag

Stof og stofkredsløb

Trinforløbet tager udgangspunkt i elevernes undersøgelser af bl.a. vand, metaller, gasser, salte, sure og basiske opløsninger. Herigennem udbygges eleverne kendskab til grundstoffer og kemiske forbindelser samt egenskaber som densitet, ledningsevne, tilstandsformer, opløselighed og surhedsgrad. 

Senere i trinforløbet fokuserer undervisningen på elevernes forståelse af stoffers reaktioner med hinanden, ikke mindst på at intet stof forsvinder, men at stof kan omdannes til andre stoffer. Eleverne lærer om organiske/ uorganiske forbindelser, elektronparbindinger, ionbindinger og metalbindinger. 

Sidst i trinforløbet skal undervisningen udvide elevernes forståelse af kemiske reaktioner gennem undersøgelser af dele af carbon- og nitrogenkredsløbet, herunder fotosyntese og respiration, forbrændingsprocesser og stofomdannelse af nitrogenholdige forbindelser. Ved at inddrage arbejdet med undersøgelser fra geografi og biologi vil elevernes forståelse af stofkredsløb kunne udbygges yderligere. 

Færdighedsmål

Eleven kan undersøge grundstoffer og enkle kemiske forbindelser

Vidensmål

Eleven har viden om stoffers fysiske og kemiske egenskaber

Færdighedsmål

Eleven kan undersøge enkle reaktioner mellem stoffer

Vidensmål

Eleven har viden om kemiske reaktioner og stofbevarelse

Færdighedsmål

Eleven kan analysere dele af stofkredsløb

Vidensmål

Eleven har viden om carbons og nitrogens kredsløb

Partikler, bølger og stråling

Trinforløbet tager udgangspunkt i elevernes undersøgelser af lydbølgers udbredelse i atmosfærisk luft, vand og faste materialer. Lydens fart og sammenhængen mellem frekvens og bølgelængde samt høje og dybe toner undersøges. Eleverne udbygger sin viden om frekvens, amplitude, svingninger og bølgelængde. Brydning af hvidt lys og monokromatisk lys i et prisme samt additiv farveblanding undersøges. 

Senere i trinforløbet skal eleverne, gennem undersøgelse af forskellige kilder, arbejde med identifikation af forskellige typer af ioniserende stråling som baggrundsstråling, røntgenstråling, alfa, beta og gamma stråling. Eleverne skal også bruge deres viden om det elektromagnetiske spektrum til at identificere forskellige strålingstypers placering i spektret, bl.a. mobilstråling, stråling i mikroovne og UV og IR stråling. 

Sidst i trinforløbet arbejdes med radioaktivitet, atomkerneprocesser og processer i elektronsystemet gennem undersøgelser af alfa, beta og gammastråling, halveringstid og flammefarver. 

Færdighedsmål

Eleven kan undersøge lyd, lys og farver

Vidensmål

Eleven har viden om bølgetyper, lyd- og lysfænomener

Færdighedsmål

Eleven kan undersøge typer af stråling

Vidensmål

Eleven har viden om stråling

Færdighedsmål

Eleven kan undersøge resultatet af processer på atomart niveau

Vidensmål

Eleven har viden om atomkernen og elektronsystemet

Energiomsætning

Trinforløbet tager udgangspunkt i elevernes undersøgelser af strålingsenergi, kemisk, termisk og mekanisk energi. Herigennem udbygges elevernes kendskab til energiomsætninger, at energien er bevaret i et lukket system og forskellige energiformer.

Senere skal eleverne kunne påvise sammenhængen mellem magnetisme og elektricitet. Eleverne undersøger bl.a. metoder til at producere elektricitet ved hjælp af magneter. Eleverne stifter i den forbindelse bekendtskab med begreber fra el-læren, herunder strømstyrke, spændingsforskel, resistans, energi og effekt.

Sidst i trinforløbet udvides elevernes forståelse af energiomsætninger i naturen og i samfundets energiforsyning gennem undersøgelser af fotosyntese og respiration, fødevarer samt induktion, transformation og produktion af fjernvarme. Forskellige energiressourcer inddrages, herunder fossile og vedvarende som kul, olie, gas, sol, hydrogen, vind, vand samt kerneenergi og energi i fødevarer. 

Færdighedsmål

Eleven kan undersøge energiomsætning

Vidensmål

Eleven har viden om energiformer

Færdighedsmål

Eleven kan eksperimentere med energiomsætning hvori elektricitet og magnetisme indgår

Vidensmål

Eleven har viden om elektriske og magnetiske fænomener

Færdighedsmål

Eleven kan undersøge transport og lagring af energi i naturgivne og menneskeskabte processer

Vidensmål

Eleven har viden om energistrømme og energiforsyning

Jorden og Universet

Trinforløbet tager udgangspunkt i elevernes systematiske undersøgelser af kraft, tyngdekraft, friktion, masse, fart og acceleration. Eleverne skal bl.a. kunne undersøge tyngdeaccelerationen og sammenhængen mellem kraft, masse og bevægelsesændring (acceleration).

Senere fokuserer undervisningen på Jordens systemer, hvor elevernes egne og andres målinger af temperaturer og tryk er centrale for at forstå bevægelser, herunder vand i kredsløb, vindretning og vindhastighed. Eleverne stifter bekendtskab med begrebet energistrømme og skal selv opsamle atmosfæriske data ved hjælp af relevant udstyr, herunder elektroniske dataopsamling i form af fx dataloggere.

Sidst i forløbet udvides elevernes forståelse vedrørende jordens ressourcer, bl.a. ved at undersøge den kemiske sammensætning af råstoffer, som kalk, salt, olie og kul. Undervisningen fokuserer på en bæredygtig udnyttelse af jordens ressourcer, herunder råstoffernes begrænsede mængde og den eventuelle belastning af naturgrundlaget ved udvindingen. Forskellige former for genanvendelse og deponi undersøges. 

Færdighedsmål

Eleven kan undersøge sammenhænge mellem kræfter og bevægelser

Vidensmål

Eleven har viden om kræfter og bevægelser

Færdighedsmål

Eleven kan forklare data fra målinger på atmosfæren og vand i kredsløb

Vidensmål

Eleven har viden om havstrømme, vandets kredsløb og atmosfæriske fænomener

Færdighedsmål

Eleven kan designe og gennemføre undersøgelser om Jordens ressourcer

Vidensmål

Eleven har viden om ressourceforbrug, deponi og genanvendelse

Produktion og teknologi

Trinforløbet tager udgangspunkt i elevernes undersøgelser af proteiner, fedt og kulhydrater. Herigennem udbygges elevernes kendskab fra natur/teknologi til fødevarers opbygning og energiindhold. Undervisningen fokuserer på fødevareproduktion, herunder konservering, emulgatorer og farvestoffer. Der arbejdes endvidere med gæringsprocesser og produktion af alkohol.

Senere skal eleverne med udgangspunkt i råstoffer som olie, kalk, salt og produkter fra landbrug og fiskeri, lave undersøgelser af industriens produktionsmetoder, herunder redoxprocesser, katalyse, elektrolyse og brug af enzymer. Eleverne skal bl.a. kunne undersøge, hvilke danske råstoffer der indgår i store industrielle produktioner samt selv kunne gennemføre dele af produktionsprocessen i mindre skala. 

I sidste fase skal eleverne gennem undersøgelser af elektroniske og digitale apparater fra hverdagen opnå kendskab til, hvordan de fungerer og bliver reguleret. Gennem elevernes viden om opbygningen af elektriske kredsløb, simpel programmering og transmission af data, kan eleverne begynde selv at udføre eksperimenter vedrørende elektronisk og digital styring fx til styring af procesrobotter. Det er ikke et mål i sig selv, at eleverne lærer at programmere, men derimod at de arbejder systematisk, eksakt og reflekteret med at løse problemstillinger gennem inddragelse af it. 

Færdighedsmål

Eleven kan undersøge fødevareproduktion

Vidensmål

Eleven har viden om næringsstoffer og tilsætningsstoffer i fødevarer

Færdighedsmål

Eleven kan undersøge udnyttelse af råstoffer og dele af produktionsmetoder

Vidensmål

Eleven har viden om råstoffer og produktionsprocesser

Færdighedsmål

Eleven kan designe og gennemføre undersøgelser vedrørende elektronisk og digital styring

Vidensmål

Eleven har viden om elektroniske kredsløb, simpel programmering og transmission af data

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

Metalætsende og hudætsende

Anvendelse af faresymboler på kemikalier

Eleverne møder både hjemme og i skolen kemikalier, hvorpå der optræder faresymboler i form af piktogrammer. Derfor bør eleverne kende til disse piktogrammers betydning, således at de kan anvende kemikalierne hensigtsmæssigt.
Rigsfællesskabets tre dele
© Laust Wium Olesen & Google Earth

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.
Naturfag

Vi undersøger kemisk industri

Forløbet introducerer eleverne for en vifte af undersøgelsesmetoder, som de skal kunne udvælge, anvende og sætte i forbindelse med kemisk industri. "Vi undersøger kemisk industri" er et fællesfagligt forløb i fagene biologi, fysik/kemi og geografi. Forløbet er udarbejdet i samarbejde mellem UVM og NTS-centeret.

Faglig inspiration/Læringsaktiviteter

Scratch
© http://scratch.mit.edu/

Scratch – kom i gang med programmering

Scratch er en gratis onlineressource, hvor elever kan udforske og arbejde med simpel programmering. Ressourcen kan give eleverne en begyndende forståelse af, hvordan computere og it-teknologi egentlig fungerer, men primært kan eleverne selv kode scripts (små programmer) og få oplevelsen af at være medskabere frem for brugere af computere.
titrering

Kvantitativ analyse

Denne aktivitet beskriver titrering af syrer og baser. En titrering kaldes også for en kvantitativ analyse, som består i at finde ud af, hvor meget der er af et bestemt stof i en kemisk forbindelse eller i en opløsning. Titrering er en af de undersøgelsesmetoder, eleverne stifter bekendtskab med i fysik/kemi.
kemisk analyse

Kvalitativ analyse

Denne aktivitet beskriver påvisning af ioner som undersøgelsesmetode. Påvisning af ioner kaldes også for en kvalitativ analyse og består i at finde ud af, hvad et ukendt stof er sammensat af - hvad det er for et stof? Påvisning af ioner er en af de undersøgelsesmetoder, eleverne stifter bekendtskab med i fysik/kemi.
Undersøgelse, Destillation

Destillation

Denne aktivitet beskriver destillering af forskellige væsker og er en metode til adskillelse af væsker med forskellige kogepunkter. Destillation er en af de undersøgelsesmetoder, eleverne stifter bekendtskab med i fysik/kemi.