Forside > > Exoplaneter og jagten på liv uden for vores solsystem
UNDERVISNINGSFORLØB
Forløbsplan
Aktiviteter og organisering
Mål og pointer
Faglige pointer, mål og evaluering
Didaktiske valg
Formål, tilpasning og oplæg til refleksion
Forløbsplan
Aktiviteter og organisering
Materialet er et eksempel på, hvordan der kan arbejdes med erkendelse 10 i Naturvidenskabens ABC: ‘Solsystemet er en meget lille del af en enkelt af milliarder af galakser i universet’.
Eleverne skal relatere vores eget solsystem med vores egen stjerne til eksistensen af andre solsystemer i Mælkevejen. De skal overveje, hvilke faktorer der kan have haft indflydelse på, at der opstod liv på Jorden.
Formålet med forløbet er, at eleverne skal forstå, hvordan man med (i princippet) simple astronomiske observationer af en stjerne både kan detektere en eller flere exoplaneter og undersøge potentialet for liv på dem – selvom man ikke kan se planeterne fra Jorden.
Gennem aktiviteterne bringes elevernes kompetencer fra fysikundervisningen i spil til at undersøge muligheden for at finde liv i Universet og dermed få svaret på videnskabens formentlig allerstørste spørgsmål: Er vi alene? De metoder, der bruges til at detektere og karakterisere exoplaneter, er næsten udelukkende baseret på fysik, der indgår i gymnasiepensummet: Keplerbevægelse, tyngdekraft, dopplerforskydning, sortlegemestråling og absorptionslinjer.
De får samtidig indsigt i en af de nyeste og mest spændende forskningsdiscipliner, der hele tiden præsenterer spændende nye opdagelser, der udfordrer vores opfattelse af, hvordan vores eget solsystem blev til.
Det enkleste vil være at lade eleverne regne på de øvelser, der er stillet i Kvanthæftet (Nummer 1 fra 2017). Øvelsen kan dog også udvides ved at lade eleverne søge efter exoplaneter i ægte data fra de to exoplanet-missioner Kepler og TESS.
Baggrundsmateriale til exoplaneter Hunting for exoplanets
Kvanthæftet om meteoritter, solsystemets oprindelse og exoplaneter med en række regneøvelser
Citizen science-projekt Planethunters, hvor man kan bidrage til at finde exoplaneter i ægte data fra TESS og Kepler
NASA’s hjemmeside om exoplaneter Discoveries Dashboard
5 ways to find a planet, en oversigt over metoder til at detektere exoplaneter
Gratis online kursus Origins – dannelse af Universet, Solsystemet, Jorden og livet med undervisere fra Statens Naturhistoriske Museum, der gennemgår hele udviklingen fra Big Bang til livets oprindelse
Som afslutning kan eleverne i mindre grupper producere en pitch om de vigtigste erkendelser, som opdagelsen af exoplaneter har ført til.
Eleverne skal bruge radioaktiv datering til at beregne aldre – og for at se, hvordan denne teknik er helt afgørende for vores forståelse af Jordens og livets udviklingshistorie.
Formålet med del 2 er, at eleverne skal forstå, hvordan man kan datere geologiske materialer ved at udnytte henfaldet af radioaktive isotoper.
Med udgangspunkt i elevernes viden om de geologiske tidsperioder kan aktiviteterne bruges til at forstå, hvordan man har kunne sætte absolutte tider på de forskellige faser af Jordens og livets udvikling. De vil også kunne sætte Solsystemets udvikling i perspektiv af Universets udvikling ved at regne ud, at Solsystemets alder kun er ca. ⅓ af Universets alder.
Det enkleste vil være at lade eleverne regne ‘Regneopgaver om meteoritter og Solsystemet’, der er stillet i Kvanthæftet. Bemærk, at resultatet ved en fejl optræder på Figur 2b i øvelsen. Det bør evt. fjernes inden eleverne får opgaven. Øvelsen er matematisk udfordrende, men ligger inden for gymnasiepensum.
Øvelsen kan udvides ved at se på, hvor de radioaktive grundstoffer, som øvelsen er baseret på, er dannet. Endelig kan den udvides til at se på, hvor de forskellige grundstoffer er dannet i løbet af universets udvikling frem til solsystemets dannelse. Kvanthæftet kommer ind på alle disse emner.
Kvanthæftet om meteoritter, Solsystemets oprindelse og exoplaneter med en række regneøvelser
Gratis online kursus Origins – dannelse af Universet, Solsystemet, Jorden og livet med undervisere fra Statens Naturhistoriske Museum, der gennemgår hele udviklingen fra Big Bang til livets oprindelse
Som afslutning kan eleverne i mindre grupper producere en pitch om radioaktiv datering og dets anvendelse i vores forståelse af tidsperspektivet i Jordens og livets udvikling.
Eleverne skal forstå, hvordan man kan måle afstande i universet, og hvordan afstandene i Solsystemet og i Mælkevejen er i forhold til afstandene mellem galakserne. De skal også forstå, hvad det betyder, at Universet udvider sig – at det kun er afstandene mellem galakserne, der vokser, mens afstandene her på Jorden og i solsystemet ikke ændrer sig.
Formålet med del 3 er at sætte eleverne i stand til at forstå, hvordan man kan beregne afstande i Universet uden at kunne rejse ud og måle efter, om beregningen holder. De får lejlighed til at udnytte en af de mest præcise metoder, der er baseret på en sammenhæng mellem periode og absolut størrelsesklasse for Cepheide-stjerner.
Aktiviteterne sætter afstandene i Universet i perspektiv og gør eleverne mere fortrolige med Universets afstandshierarki.
The ESA/ESO Astronomy Exercise er en aktivitet med bestemmelse af afstanden til M100 vha. Cepheide-stjerner.
Exercises in astronomy med afstandsbestemmelse fra ESA/ESO.
Hubbles Law and the Cosmic Distance Scale om afstandsbestemmelse til galakser og bestemmelse af rødforskydning.
Som endelig afslutning kan eleverne i mindre grupper producere en pitch eller en skriftlig anbefaling.
Mål og pointer
Faglige pointer, mål og evaluering
For del 1 om ‘Exoplaneter og jagten på liv uden for vores solsystem’ relaterer aktiviteterne sig til:
For del 2 om meteoritter, radioaktiv datering og Solsystemets alder, relaterer aktiviteterne sig til:
For del 3 om afstande i Universet, galakser og Universets udvidelse relaterer aktiviteterne sig til:
Didaktiske valg
Formål, tilpasning og oplæg til refleksion
I dette forløb lægges der op til formativ evaluering gennem feedback, i forbindelse med at underviseren indgår i faglig dialog mellem og med eleverne under gruppearbejdet og giver feedback ved fremlæggelse af gruppearbejde.
Evalueringen i dette forløb kan have fokus på, i hvilken grad eleverne formår at kombinere viden fra øvelser, artikler, hjemmeside samt gruppediskussioner i deres endelige pitch om emnet. Disse aktiviteter kan bruges med evaluerende sigte:
Eleverne skal opnå en grundlæggende forståelse af exoplaneter og solsystemer, af radioaktiv datering samt afstandsmåling i universet.
I del 1 undersøger eleverne gennem arbejde med observationsdata og regneeksempler muligheden for at finde liv på en række exoplaneter. Eleverne bliver fortrolige med, hvordan man detekterer exoplaneter, og hvilke metoder man kan bruge til at bestemme deres fysiske egenskaber og placering i det solsystem, de er en del af.
I del 2 får eleverne mulighed for at udnytte et eksempel på radioaktiv datering til at beregne Solsystemets alder. De bliver også introduceret til meteoritter som bevarede eksempler på det materiale, Solsystemet er lavet af.
I del 3 får eleverne mulighed for at benytte observationsdata fra galakser til at beregne Universets alder og udvidelseshastighed.
Forløbet består af tre dele, der kan benyttes i sammenhæng eller uafhængigt af hinanden. Aktiviteterne kan til- og fravælges efter behov og elevernes forhåndsviden. Længden kan ligeledes justeres.
Overvejelser der, efter at have anvendt forløbet og hørt elevernes faglige diskussioner, deres pitch og anbefalinger, kan bruges til refleksion eller kan vendes med en kollega:
Eleverne arbejder ud fra en case om, at starte liv på en ny planet med bakterier. Bakterier er en livsform, der har haft stor indflydelse på Jordens udformning og livet på planeten Jorden, som vi kender den i dag. Forløbet er et eksempel på, hvordan der i 7.-9. klasse kan arbejdes fællesfagligt med Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 2, 4, 8 og 10 i biologi, fysik/kemi og geografi.
I dette NV-forløb skal eleverne opnå viden og kundskaber om udvalgte naturvidenskabelige problemstillinger og deres perspektiver. Elevernes nysgerrighed og engagement indenfor det naturvidenskabelige område skal fremmes, ligesom Naturvidenskabeligt Grundforløb skal bidrage til såvel elevernes almendannelse som til afklaring af deres studieretningsvalg.
Eleverne arbejder ud fra en case, der drejer sig om manglen på grus og sand. En grusgrav nær skolen undersøges, og der udarbejdes en model for grusgravning. Der arbejdes med erstatningsmaterialer. Forløbet er et eksempel på, hvordan der i 7.-9. klasse kan arbejdes fællesfagligt med Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 1, 3 og 4 i biologi, fysik/kemi og geografi.
Forslag til undervisningsaktiviteter, der kan anspore elevernes evner til at diskutere emner vedrørende Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 5: Alt liv har udviklet sig gennem evolution. Aktiviteterne har evolutionsbiologi, tilpasning, nedarvningsmønstre, biologisk variation og naturlig selektion samt artsdannelse som omdrejningspunkter.
Forslag til aktiviteter, hvor eleverne, fra en økologisk vinkel, kan arbejde med centrale begreber vedrørende Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 4: Naturen er rig på biodiversitet.
Forslag til undervisningsaktiviteter, der kan anspore elevernes evner til at diskutere emner vedrørende Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 1: Natur, mennesker og samfund påvirker hinanden gensidigt, med særligt fokus på delerkendelsen “Menneskelig aktivitet kan gøre uigenkaldelig skade på naturgrundlaget”.
Inspirationsforløbet er udarbejdet til erkendelse 2 i Naturvidenskabens ABC: ‘Jordens overflade og klima udgør et dynamisk system‘.
Eleverne arbejder ud fra en case, der drejer sig om truede torskebestande i Østersøen. Et farvand nær skolen undersøges, og data herfra sammenlignes med forskeres data. Forløbet er et eksempel på, hvordan der i 7.-9. klasse kan arbejdes fællesfagligt med Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 1, 3 og 4 i biologi, fysik/kemi og geografi.
Visuel oversigt over forløbet i fire faser (klik på ikonet eller download som PDF)
Dette er en temapakke med inspirationsmaterialer til dig, som underviser i naturfag. Partikel- og astrofysiker Mads Toudal Frandsens forskning i mørkt stof i universet og iblandt os er omdrejningspunktet.
Dette er en temapakke med inspirationsmaterialer til dig, som underviser i naturfag i grundskolen. Professor Brian Vad Mathiesens forskning ved Aalborg Universitet i energiplanlægning er omdrejningspunktet.
Dette er en temapakke med inspirationsmaterialer til dig, som underviser i naturfag. Professor Katherine Richardsons forskning på Københavns Universitet i biologisk oceanografi er omdrejningspunktet.
Dette er en temapakke med inspirationsmaterialer til dig, som underviser i naturfag. Civilingeniør og lektor Steffen Petersens forskning i energieffektivt bygningsdesign er omdrejningspunktet.
Fokus i dette materiale ligger på fire universelle kræfter på Jorden, der har fundamental betydning for vores liv på Jorden. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 8 inden for hovedområdet Fødevarer, jordbrug og oplevelser.
Fokus i dette materiale ligger på fire universelle kræfter på Jorden, der har fundamental betydning for vores liv på Jorden. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 8 inden for hovedområdet Teknologi, byggeri og transport.
Fokus i dette materiale ligger på fire universelle kræfter på Jorden, der har fundamental betydning for vores liv på Jorden. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 8 inden for hovedområdet Omsorg, sundhed og pædagogik.
Fokus i dette materiale ligger på fire universelle kræfter på Jorden, der har fundamental betydning for vores liv på Jorden. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 8 inden for hovedområdet Kontor, handel og forretningsservice.
I dette materiale er der fokus på at give en forståelse for, hvordan vores Univers er opbygget af meget små partikler, der kan blive til alt, der findes. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 7 inden for hovedområdet Teknologi, byggeri og transport.
I dette materiale er der fokus på at give en forståelse for, hvordan vores Univers er opbygget af meget små partikler, der kan blive til alt, der findes. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 7 inden for hovedområdet Omsorg, sundhed og pædagogik.
I dette materiale er der fokus på at give en forståelse for, hvordan vores Univers er opbygget af meget små partikler, der kan blive til alt, der findes. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 7 inden for hovedområdet Fødevarer, jordbrug og oplevelser.
I dette materiale er der fokus på at give en forståelse for, hvordan vores Univers er opbygget af meget små partikler, der kan blive til alt, der findes. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 7 inden for hovedområdet Kontor, handel og forretningsservice.
Fokus i dette materiale er på balancen mellem Jordens ressourcelagre og vores ressourceforbrug. Det er tænkt ind alle forhold, der vedrører elevernes hverdag og faglige uddannelse. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 3 inden for hovedområdet Teknologi, byggeri og transport.
Fokus i dette materiale er på balancen mellem Jordens ressourcelagre og vores ressourceforbrug. Det er tænkt ind alle forhold, der vedrører elevernes hverdag og faglige uddannelse. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 3 inden for hovedområdet Omsorg, sundhed og pædagogik.
Fokus i dette materiale er på balancen mellem Jordens ressourcelagre og vores ressourceforbrug. Det er tænkt ind alle forhold, der vedrører elevernes hverdag og faglige uddannelse. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 3 inden for hovedområdet Kontor, handel og forretningsservice.
Fokus i dette materiale er på balancen mellem Jordens ressourcelagre og vores ressourceforbrug. Det er tænkt ind alle forhold, der vedrører elevernes hverdag og faglige uddannelse. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 3 inden for hovedområdet Fødevarer, jordbrug og oplevelser.
Hovedbegrebet i dette materiale er bæredygtighed, i alle forhold der vedrører elevernes hverdag og faglige uddannelse. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 1 inden for hovedområdet Teknologi, byggeri og transport.
Hovedbegrebet i dette materiale er bæredygtighed, i alle forhold der vedrører elevernes hverdag og faglige uddannelse. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 1 inden for hovedområdet Kontor, handel og forretningsservice.
Hovedbegrebet i dette materiale er bæredygtighed, i alle forhold der vedrører elevernes hverdag og faglige uddannelse. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 1 inden for hovedområdet Omsorg, sundhed og pædagogik.
Inspirationsforløbet er udarbejdet til erkendelse 3 i Naturvidenskabens ABC: ‘Naturens ressourcer er konstante og indgår i et kredsløb’. Gennem arbejde med caseforsøg, laboratorieforsøg og mundtlig fremlæggelse arbejder eleverne med forståelsen af vand som ressource og ressourcens sårbarhed overfor menneskelig påvirkning samt grundvand som en del af udfordringen med klimaforandringer i Danmark.
Den 7. erkendelse i Naturvidenskabens ABC er, at alt i universet er opbygget af små partikler. Partikler kan betyde mange ting lige fra quarker til molekyler. De to typer aktiviteter i dette inspirationsforløb handler om atomer og atomkerner. Find inspiration til undervisningen i Grundstoffernes Periodesystem og i Hydrogenfusion i Stjerner.
Fire forslag til aktiviteter om energiformer og -bevarelse, som er egnede til at skabe faglig diskussion mellem eleverne om vigtige begreber og pointer vedrørende Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 9: Energien i universet er bevaret, men kan ændres fra én form til en anden.
Hovedbegrebet i dette materiale er bæredygtighed, i alle forhold der vedrører elevernes hverdag og faglige uddannelse. Materialet indeholder forslag til opbygning af et forløb til Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 1 inden for hovedområdet Fødevarer, jordbrug og oplevelser.
Eleverne skal med forskellige undersøgelsesteknikker finde frem til om to ‘guldprøver’ er lavet af guld. Forløbet er et eksempel på, hvordan der i 3. og 4. klasse i natur/teknologi kan arbejdes undersøgelses- og problembaseret med Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 7: ‘Alt i universet er opbygget af små partikler’.
Tre forskellige aktiviteter: fra densitet og opdrift i 1.g, over Atwoods faldmaskine i 2.g og til de fire fundamentale kræfter i 3.g, som er med til at belyse Naturvidenskabens ABCs Erkendelse 8: ‘Fundamentale fysiske naturkræfter virker overalt i universet’.
Eleverne undersøger naturens mangfoldighed med fokus på bier og deres levesteder. Forløbet er et eksempel på, hvordan der i 5.-6. klasse i natur/teknologi kan arbejdes hen imod Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 4: ‘Naturen er rig på biodiversitet’.
Eleverne undersøger naturens mangfoldighed med fokus på at observere og sætte ord på variationen af arter inden for dyr og planter. Forløbet er et eksempel på, hvordan der i 1.-2. klasse i natur/teknologi kan arbejdes hen imod Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 4: ‘Naturen er rig på biodiversitet’.
Eleverne kommer med deres bud på, hvordan man på en bæredygtig måde kan få varmt vand på en shelterplads. De arbejder med engineering ved bl.a. at bygge prototyper ud fra egne ideer og udarbejde information til shelterpladsens brugere. Forløbet er et eksempel på, hvordan der i 5.- 6. klasse i natur/teknologi kan arbejdes problembaseret med Naturvidenskabens ABC’s erkendelse 3: ‘Jordens ressourcer er konstante og indgår i et kredsløb’.