Undersøgelser og modeller i natur/teknologi i 4.–6. klasse

Eleverne skal også begrunde fremgangsmåden

I natur/teknologiudkastets 4.–6. klasse arbejder eleverne med hele undersøgelsen fra idé og spørgsmål til forklaring. De bruger egne og andres data og modeller, vælger og begrunder fremgangsmåder og vurderer arbejdet kritisk. Undersøgelserne foregår ude og inde med enkelt udstyr. Se side 10.

Det handler både om at finde et resultat og om at forklare, hvordan man kom frem til det. Hvis to grupper får forskellige resultater, er næste spørgsmål, om de faktisk har undersøgt det samme på samme måde.

Et eksempel: Hvordan kan vi sammenligne to overflader?

Eksemplerne i denne guide er opdigtede og er ikke officielle opgaver. I det første undersøger en klasse, hvor langt en lille legetøjsbil ruller på to overflader efter en lav rampe. Tallene nedenfor er lavet til guiden og stammer ikke fra en virkelig klasse eller en officiel opgave. En konkret aktivitet skal planlægges af læreren med sikre, plane overflader.

Eleverne skriver først deres forventning og aftaler fremgangsmåden. Hvilken bil bruger de? Hvor slipper de den? Hvorfra måles afstanden? Rampen og startpunktet holdes ens, så flere ændringer ikke blandes sammen. Bilen slippes uden et ekstra skub.

I eksemplet bliver bilen afprøvet tre gange på hver overflade. Afstanden måles fra samme referencepunkt hver gang:

Afprøvning	Overflade A	Overflade B
1	40 cm	45 cm
2	42 cm	44 cm
3	41 cm	43 cm

Alle tre afstande på B er længere end de tre afstande på A. Et svar i vores opdigtede eksempel kunne være: “Bilen rullede længere på B i vores tre afprøvninger. Vi ved ikke, om det gælder med en anden bil eller rampe.” Det er vores eksempel på en forklaring, ikke et citat fra en virkelig elev. Tallene giver ikke en fuld forklaring på bilens bevægelse.

Hvis bilen blev skubbet eller ramte noget, skulle det stå i noterne. Man bør ikke slette en måling alene, fordi den overrasker. Klassen skal også kontrollere, om den aftalte fremgangsmåde faktisk blev fulgt, før den bruger tabellen til at sammenligne overfladerne.

Fra målinger til model

En tabel viser de registrerede afstande. En tegning af opstillingen kan vise, hvad der blev holdt ens, og hvad der blev ændret. Modellerne har forskellige formål: tabellen giver overblik over resultater, mens tegningen gør fremgangsmåden lettere at forstå.

Udkastets mål omtaler formidling med fagsprog og modeller med stigende abstraktion. Indholdet omfatter undersøgelser af mønstre, afprøvning af forventninger samt udvikling og efterprøvning af modeller. Se side 10.

Eleverne kan sammenligne deres model med en anden gruppes og forklare, hvad hver model udelader. En tydelig model behøver ikke vise alle detaljer, men de udeladte detaljer kan have betydning for, hvilke spørgsmål den kan besvare.

Hvad er enkel simulering?

Udkastet nævner enkel simulering med udgangspunkt i teknologiske systemer. Se side 10. I vores eksempel modellerer klassen en automatisk lampe. Lampen er slukket fra start. Hver registreret bevægelse tænder lyset og starter en ventetid på 10 sekunder forfra. Når de 10 sekunder er gået uden en ny registrering, slukkes lyset.

Tiderne nedenfor er opdigtede input til modellen, ikke målinger fra en sensor eller resultater fra en klasse. Der registreres kun bevægelse ved 0 og 6 sekunder. Tabellen viser tilstanden lige efter hver hændelse.

Tid	Hændelse	Lys
0 sek.	Bevægelse registreres.	Tændt
6 sek.	Ny bevægelse starter ventetiden forfra.	Tændt
10 sek.	Kun 4 sekunder siden sidste registrering.	Tændt
16 sek.	10 sekunder uden ny registrering.	Slukket

Spørg, hvorfor lyset ikke slukkes ved 10 sekunder. Svaret afhænger af, at ventetiden regnes fra den seneste registrering. Hvis klassen ændrer ventetiden til 5 sekunder, vil lyset være slukket mellem 5 og 6 sekunder og slukke igen ved 11 sekunder. De samme input giver altså et andet forløb med den ændrede regel.

Eleverne kan afprøve modellen med kort eller et egnet undervisningsprogram og følge, hvad der sker ved forskellige input. Det viser, hvordan de valgte regler virker i modellen. Det beviser ikke, at en virkelig sensor altid registrerer bevægelse korrekt, eller at modellen beskriver alle lamper.

Klassen kan ændre en regel og undersøge konsekvensen. Hvilket behov skal løsningen opfylde, og hvornår fungerer den dårligt? Eksemplet kræver ingen tilslutning til strøm fra en stikkontakt.

At skabe og undersøge en løsning

Teknologiarbejdet veksler ifølge udkastet mellem kreativ udvikling og kritisk undersøgelse. Eleverne identificerer spørgsmål og behov fra hverdagen, arbejder med designprocesser og udvikler prototyper. De skal kommunikere om både proces og produkt. Se side 10.

Bed barnet vise en regel eller en del af prototypen, som gruppen ændrede. I lampemodellen kan I sammenligne ventetiderne på 10 og 5 sekunder: Hvornår er lyset slukket, selv om der kommer en ny registrering lidt senere? Spørgsmålet er vores forslag til en samtale om valget af løsning.

Fra Fælles Mål til fagplanen

Fælles Mål efter 6. klasse beskriver allerede design af undersøgelser ud fra begyndende hypoteser, design af enkle modeller og kommunikation om natur og teknologi. Efter 4. klasse nævnes modeller med stigende abstraktion. Se kompetenceoversigten på side 4.

Udkastet samler undersøgelse og modellering i ét centralt område og beskriver blandt andet enkel simulering direkte. Denne sammenligning viser organisering og udvalgte formuleringer, ikke at kritisk undersøgelse eller modeller først indføres med fagplanerne.

Fælles Mål har afslutninger efter 2., 4. og 6. klasse, mens udkastet har forløbene 1.–3. og 4.–6. klasse. Se udkastets trinforløb på side 6. Læs også Fælles Mål-dokumentets statusforbehold på side 1.