Teachers TryScience

Innan övningen börjar så kan du titta på följande videofilm som visar en praktisk demonstration av laborationen

• Biodom-konstruktionsprojekt

Övningen kan antingen utföras strikt lärarledd eller fritt. För en mera strikt lektion leds eleverna i sin konstruktion av biodomen så som beskrivs i Figur 1 nedan, där de fortfarande har en viss frihet till egen variation, eller så kan eleverna få ett större utval av material och man låter dem fritt konstruera sin egen biodom (se figur 2).

Varje del av projektet bör utföras under varsin egen lektionsperiod. Lektionerna behöver inte vara i följd men var uppmärksam på livscyklerna hos växter och djur som används.

Utför detta experiment själv först innan du låter eleverna försöka.

Samla material och kopiera tillräckligt många exemplar av arbetsboken och designprocesshandboken så att de räcker till alla, antingen en per grupp eller en per elev (Häfta ihop sidorna).

• Arbetsbok för biodom-konstruktionsprojekt

• Arbetsblad för konstruktionsprocessen

Tillsammans med eleverna

Del 1: Konstruera biodomen

Dela upp klassen i konstruktionsteam bestående av två till fyra elever

Ge varje grupp en arbetsbok för biodomkonstruktion och ett arbetsblad för konstruktionsprocessen

1. Låt eleverna hitta på ett namn på sitt designteam (och notera detta på första sidan i arbetsboken)
2. Låt eleverna brainstorma om vad biodomen bör innehålla för en vald miljö (Ge eleverna en miljö att arbeta med, t.ex. de lokala förhållandena)
3. När eleverna funderat en stund och delat med sig en del av sina idéer i klassen ska de välja ett av sina alternativ och bygga sitt teams biodom.
4. Sedan ska eleverna rita en bild av sin biodomkonstruktion i arbetsboken. (Notera att med en enkel biodomkonstruktion följer man instruktionerna i figur 1 och låter eleverna konstruera likadana biodomer, men tillhandahåller flertal olika material, jordsorter och fröer att stoppa i dem. För mera fria alternativ låter man eleverna fritt konstruera sina egna biodomer på ett kreativt sätt [se fig. 2]).

Figur 1 Figur 2

Del 2: Bygg biodomkonstruktionen

1. Under den här lektionsperioden får eleverna de material de behöver för att bygga konstruktionen till sina biodomer.
2. Ge eleverna tid att färdigställa sina konstruktioner. Påminn dem om att biodomen måste förslutas helt så att det blir en helt isolerad minivärld (Använd tejp eller smältlim så att det fortfarande går att öppna och stänga inför kommande steg)
3. Låt eleverna svara på frågorna i del 2 i arbetsboken. Påminn dem om att ingenjörer ofta stöter på utmaningar och problem under designprocessen, innan de når fram till den färdiga produkten.

Del 3: Energiflöde i biodomen

1. Eleverna får sitta tillsammans i sina designteam
2. Låt eleverna beskriva sin biodoms miljö i arbetsboken, och räkna upp de organismer som borde finnas där ifall biodomen hade byggs i en större skala.
3. Låt sedan eleverna beskriva en eller flera näringskedjor eller näringsnätverk för att visa på energiflödet i deras biodommiljö. Låt dem fundera på sambandet mellan näringskällor och konsumenter i deras biodomer.
4. Låt alla eller flera elever redovisa sina näringskedjor eller näringsnätverk inför klassen. Diskutera energiflödet genom biodomerna,
5. Uppmuntra eleverna till diskussion om biodomen, Frågor: Varifrån kommer energin ifrån som håller igång biodomen? (Svar: Solen). Hur säkerställer ni att solljuset når in i biodomen? Var finns luft- och vattenkällorna i biodomen?

Del 4: Växter i biodomen

1. Eleverna får sitta tillsammans i sina designteam
2. Diskutera grundläggande behov som växterna har med eleverna (näring, vatten, energi från solen).
3. Låt eleverna lägga in jord, sand ,stenar, vattendammar och andra detaljer i sina biodomer, enligt deras ritning.
4. Låt sedan eleverna plantera olika sorters frön i jorden i biodomerna.
5. Påminn eleverna om att de ska notera allt de lägger till i sina biodomer i arbetsboken.
6. Låt eleverna vattna biodomen och sedan försluta den ordentligt.
7. Låt eleverna gå igenom sina skisser på näringskedjor och de växter de placerat inuti biodomerna. Kommer växterna att bidra i näringskedjorna? Om inte, vilka ändringar måste de göra i sina näringskedjor? Förklara att ingenjörer ofta måste göra ändringar i sina projekt efter hand som ny information tillkommer, eller byta material (i detta fall: byta växter eller fröer) från det som ursprungligen var tänkt.

Del 5: Djur i biodomen

1. Innan ni börjar del 5 bör man ge växterna som planterades i del 4 tid på sig att växa.
2. Eleverna får sitta tillsammans i sina designteam.
3. Låt eleverna notera i sina arbetsböcker vad som har hänt i biodomen sedan de senast lade till någonting.
4. Berätta för eleverna att idag ska de samla in djur som ska flytta in i biodomerna. Innan de går ut för att samla in djuren behöver de bestämma vilka sorts djur de kan ha i biodomen. (Om de får djur från en djuraffär, så beskriv för eleverna vilka alternativ som finns)
5. Gör en lista på svarta tavlan med möjliga djur som eleverna kan hitta och stoppa in i biodomen (Exempel: sniglar, skalbaggar, nyckelpigor) Maskar läggs till i komposteringslektionen, del 6.) Gör även en lista på näringskällor som dessa djur behöver.
6. Fråga eleverna vilka sorters problem de kan stöta på när den ska välja vilka djur de ska ha i sin biodom. Förklara att djuren inte ska bli uppätna av andra djur i biodomen. Om det skulle hända så kommer alla djur att dö ut eftersom deras näringskälla försvinner. Förklara också att ingenjörer ofta blir begränsade av de material som finns tillgängliga. I det här fallet är eleverna begränsade till att använda de djur de kan hitta utanför lektionssalen eller de djur du har tillhandahållit, vilket mestadels är insekter.
7. Låt eleverna gå ut med håvar och burkar för att samla in insekterna efter att de fått nödvändiga instruktioner.
8. När eleverna kommit tillbaka ska de placera sina insamlade djur i biodomerna och göra observationer på vad som händer.
9. Om det behövs ska de tillföra mera vatten och sedan ska biodomen förslutas ordentligt.

Del 6: Nedbrytningsprocesser i biodomen

1. Eleverna får sitta tillsammans i sina designteam
2. Låt eleverna notera i sina arbetsböcker vad som har hänt i biodomen sedan de senast lade till någonting.
3. Förklara för eleverna att idag ska de samla in maskar utomhus som ska placeras i biodomerna. Maskarna hjälper till med nedbrytningen av döda djur och växter så att de blir mera användbar jord och näring (Om det inte finns maskar utomhus måste läraren tillhandahålla dessa)
4. Fråga eleverna vilka sorters problem de kommer på med att stoppa in djur i biodomen. Led dem till att inse att det är väldigt svårt för människan att skapa en säker omgivning för alla olika sorters växter och djur och att en del växter och djur ofta dör i sin nya miljö. Trots att tanken med biodomer är väldigt populär så är det väldigt få som verkligen lyckats. Ingenjörer arbetar med biologer och andra forskare för att på bästa sätt designa miljöer där djur kan leva som om de var i naturen. Detta hjälper vetenskapsmännen att göra observationer om hur levande och icke-levande saker fungerar tillsammans, vilket kan vara svårt att göra i större skala.
5. Låt eleverna gå ut och samla in maskar i pappersmuggar eller liknande efter att de fått nödvändiga instruktioner.
6. När de kommit tillbaka får de släppa in maskarna i sina biodomer och göra observationer på vad som händer.
7. Om det behövs ska de tillföra mera vatten och sedan ska biodomen förslutas ordentligt.

Del 7: Granskning och utvärdering (Efter avslutandet av biodomerna)

1. Eleverna får sitta tillsammans i sina designteam
2. Låt eleverna notera i sina arbetsböcker vad som har hänt i biodomen sedan de senast lade till någonting.
3. Låt eleverna svara på de sammanfattande och utvärderande frågorna i arbetsboken
4. Gör en utställning med biodomerna och de färdigställda arbetsböckerna, t.ex. i skolans bibliotek eller i skolans entré eller i samband med ett föräldramöte.
5. Låt eleverna göra ett stapeldiagram som visar klassens olika biodomers olikheter. Videon nedan om grafiska data kan vara till hjälp.
   

   Grafiskdata video

6. Låt eleverna rita stapeldiagram med djur och växter de använt i sina biodomer. Samla ihop hela klassens data och sammanställ till ett diagram för hela klassen. Genom att utgå från den insamlade datan kan eleverna få frågan om hur ingenjörer gör för att säkerställa att rätt sorts djur och växter och maskar samlas in. (Påpeka att eleverna troligtvis samlade in de djur som var lättast att hitta. Vad skulle hända ifall biodomingenjörer gjorde så? Skulle det vara en rättvisande bild av verkligheten? (Svar: Nej. Om ingenjörerna bara samlade in sorter som var lätta att få tag på skulle de missa flera andra arter som kanske spelar en viktig roll i biodomen. De skulle då ha fått arbeta med felaktiga indata.) Be sedan eleverna att göra detta med sina egna biodomer.
7. Genom att låta eleverna göra detaljerade observationer och hålla noga bokföring på vad som sker i sina arbetsböcker kommer du att kunna göra jämförelser mellan grupperna, samt dra slutsatser om energiflödet inom varje system.

Säkerhetsfrågor

• Påminn eleverna om att vara försiktiga när de klipper i plastflaskorna. Eller, beroende på vad eleverna klarar av, skär upp flaskorna i förväg.
• Gör en limpistolstation som antingen läraren eller lärarassistenten kan övervaka. Ge inte limpistoler till eleverna ifall de inte klarar av att hantera dem ansvarsfullt och säkert.
• Var uppmärksam på ifall det finns elever som är allergiska mot insekter eller växter.
• Varna eleverna för farliga insekter som bin, getingar eller spindlar och se till att dem inte försöker fånga dessa.
• Be sure to monitor students when they are outdoors.

Felsökningstips

Begränsa materialmängden som eleverna tillåts använda i sina biodomer. I annat fall riskerar biodomerna att bli stora och resursslukande. Det angreppssättet närmar sig den riktiga världen där ingenjörer ofta har begränsade ingångsparametrar vad det gäller storlek, budget och resurser. Ett sätt att begränsa storleken är att sätta en maximal storlek på ytan, t.ex. en kvadratmeter, eller en kvadratfot (storleken på ett LP-fodral)

För att ge växterna lite mera tid att växa kan man byta ordning på del 3 och del 4, så att växterna planteras tidigare.

Angående del 5, ifall det inte finns insekter utomhus (på grund av vädret eller andra begränsningar) kan man fundera på att köpa ett antal små sniglar från en djuraffär, eller potatisskalbaggar från ett laboratorium.

Se till att eleverna gör noggranna anteckningar genom hela processen så att det går att göra jämförelser och dra slutsatser i steg 7.