Brænd en pind – og lær om fotosyntese og klima
Tag eleverne på erkendelsesrejse ind gennem en brændende pind.
Kort om forløbet
På udeskole-konferencen ”Ute är inne” i Sverige oplevede jeg naturvejleder Per Snöbonm fra Sigtuna Naturskola gennemgå et helt fantastisk ude-forløb om fotosyntese, drivhuseffekt og træplantning, stående op ad et træ i skoven, med os elever bænket på jorden omkring sig.
Det er en af de bedste måder jeg har set nogle forklare fotosyntesen for børn – en erkendelsesrejse ind i en brændende pind – helt ind i bladenes grønkorn – langt tilbage i historien – og med drivhuseffekten også langt ud i fremtiden.
Jeg gengiver min oplevelse af Per Snöbonms undervisning frit her, og håber at du kan bruge nogle af ideerne i din formidling af fotosyntese og klimaforandringer ude i skoven.
Formål
- At eleverne arbejder undersøgende med fotosyntesen ude i skoven.
- At eleverne forstår fotosyntesen og dens betydning for livet på jorden.
- At eleverne sætter fotosyntese og forbrænding ind i en sammenhæng med klimaforandringer og drivhuseffekt.
Forberedelse
Det er fint, hvis klassen i forvejen arbejder med fotosyntese. Men mindre klasser kan også let arbejde med aktiviteterne og få forståelse for fotosyntesen ud fra forløbet.
Sådan gør du
Som sagt sad vi samlet i en rundkreds omkring naturvejleder Per Snöbohm, som stod ved et træ i skoven.
Intro
Naturvejlederen tog en pind op fra jorden – en frisk, afsavet stok på ca ½ meter – og spurgte os: ”Hvad består denne her pind af? Den består af det samme som mig. Hvis vi undersøger den, så undersøger vi også mig – og jer”.
”Ilden deler ting i deres bestanddele, så vi vil undersøge, hvad pinden består af, ved at brænde den”.
Grupper
Vi blev delt op i grupper af 3 personer. Hver gruppe fik en bageplade, nogle stykker kløvet træ, en tændstiksæske med to tændstikker i, ildstål og vat og så en dolk.
Per Snöbohm forklarede, at vi skulle skære spåner af træ og brænde det på bagepladen. I tændstikæsken var der kun to tændstikker – to liv. Vi skulle forsøge at få ild i spånerne med de to tændstikker (hvis det ikke gik, kunne vi gætte på hvad der gik galt, for at få et ekstra liv (tændstik)). Vi var også velkomne til at tænde ild med ildstål og vat.
Knivreglerne blev hurtigt gennemgået:
- Snit væk fra dig selv og andre.
- Hav altid kniven i skede, når du ikke snitter.
At brænde en pind
Opgaven gik ud på, at tænde et lillebitte bål af spåner på bagepladen. Mens bålet brændte, skulle vi iagttage og sanse alt det, som skete med spånerne. Efter det ville vi få papir, så vi kunne skrive op, hvad vi havde set.
Vores gruppe gik glade i gang. Vi samlede tørt græs, skar pinden i spåner – og tændte et lillebitte bål på bagepladen, som vi iagttog med alle sanser, mens det brændte ned.
Vi iagttog følgende:
- Hvid røg
- Sort røg
- Saft der bobler og koger i træet
- Gule og orange flammer
- Lys
- Sorte forkullede pinde, som ændrer fom
- Tjære
- Gløder
- Aske – som hvidt pulver
- Vi hørte det knitre og slå
- Vi lugtede røgen
- Vi følte, at den hvide røg var fugtig, ved at holde vores hænder ind over den og mærke at de blev kolde, som ved damp, når vi tog dem ud igen.
Bål og røg
Mens vi sad ved vores små bål, fortalte naturvejlederen om ild og bål. Det er vigtigt at børn får lov at tænde ild, og eksperimentere med at bygge forskellige bål. Det er en grundfærdighed. Det er fint at give tid til mere arbejde med mange små bål, når forløbet er færdigt.
Indianerne har en tankevækkene beskrivelse af forskellen på den hvide og den røde mands bål: ”Rød mand gør lille ild og sidder tæt på. Hvid mand gør stor ild og sidder langt fra”. Hvad mener de med det? Oplagt til debat om, hvordan vi passer på vores naturressourcer?
Også røgen fik et par ord med på vejen. I Sverige siger man at røgen blæser hen imod den, der er sødest. Dejligt at vide. Man siger også, at hvis du får røg i hovedet, er det fordi nogle tænker på dig. Det er da en trøst.
Opsamling og formidling af fotosyntese
Da alle de små bål var brændt ned og vi havde samlet vores stikord på papir, samlede Per Snöbohm op. Til det brugte han et stort stykke pap, med en tegning af et træ med krone, stamme og rødder ned i jorden + en sprittush, som han kunne skrive på pappet med.
Så spurgte han os, hvad vi havde iagttaget – og skrev de mange forskellige iagttagelser op i kanten af papstykket. Derpå gennemgik han de væsentlige hovedgrupper:
Når træ brænder deles det op i de bestanddele, det er gjort af:
1) Kul
Naturvejlederen tog et stykke kul op og pillede det fra hinanden, før han sagde:
”Hvad er det? Det sorte er ikke snavs. Det er kul. Kul er et grundstof. Det består af en masse kulstofatomer, som sidder sammen. En diamant er et kulstykke, som er trykket sammen og opvarmet i jordens indre.
Kullet var inde i pinden. Men hvordan kom det derind?”
Naturvejlederen pegede på det træ, han stod op ad: ”Træet her har vokset, fra det var et frø, uden at spise. Det har samlet kul sammen i sin plantekrop – men hvordan har det gjort det?”
”Gennem rødderne," vil børnene svare. Men der er ikke kul i jorden, som planterne kan tage op.
"Træet har optaget kullet gennem bladene. Mellem mine hænder (han holdt sine hænder frem for sig med luft imellem) findes der ilt og gasser – og en lille smule CO2 – kuldioxid. Men træernes blade, og græsset og urterne, har små munde, som er gode til at fange kuldioxid.
Kuldioxid = CO2 = kul + to ilt.
Men træet vil ikke have ilt. Træet kan noget meget svært. Det kan trække kulatomet løs fra ilt-atomerne – og smide ilten ud igen.
(Dette er ikke helt korrekt, da det iltmolekyle som træet smider ud, stammer fra den fotokemiske spaltning af vand, H2O - og ikke fra spaltningen af CO2 i Calvins cyklus, men det vælger vi at se stort på her.)
Træet samler en masse kul. Hele træets krop er først og fremmest skabt af kul – og al den kul har træet taget fra luften.
Naturvejlederen tegnede kuldioxid på sin trætegning – oppe i luften og med en pil mod træets blade.
2) Hvid aske (= næring)
Naturvejlederen tog aske op i sin hånd og blæste på det. ”Tag lidt aske. Blæs på det – det er vældig let. Asken er det, som ikke kan brænde. Kan I komme i tanke om noget som ikke kan brænde? Sten? Jord? Ja, aske er mineraler, metaller og salte.
Men hvordan kommer de ind i træet?
Via rødderne. Asken er næring. Plantenæring.”
Naturvejlederen tager en flaske med blomstergødning op af sin taske og læser på den:
”Kalium, calcium, jern, fosfor, bor, mangan. Aske er gødning for planterne. Der ligger kun ganske lidt aske tilbage, efter vi har brændt store stammer – og planterne skal ikke bruge særlig meget.”
Han skriver "næring" på sin trætegning – og tegner en pil mod rødderne.
3) Hvid røg (= vand)
”Hvad er så den hvide røg?
Det er damp. Hvis ilden brænder perfekt, er det så varmt, at man ikke kan se røgen. Men længere væk fra ilden bliver røgen afkølet – og ses som hvid damp. Den kogende, boblende væske vi iagttog var også vand."
"Hvordan kommer vandet ind i træet?
Det kommer fra jorden – og ind igennem rødderne."
Per Snöbohm tegner vandet på sin trætegning – med en pil til rødderne.
4) Sort røg (= mere kul)
Hvad er så den sorte røg?
Den sorte røg er kul i røgen.
Når træet brænder, går processen på træet (peger på trætegningen) den modsatte vej, så træet tager ilt fra luften – og sender kuldioxid ud i luften.
5) Lys og varme (=solenergi)
”Ud af træpinden kom der også lys og varme. Det var der altså også inde i den. Men hvordan kan der findes lys og varme inde i en træpind?"
"Det er solys. Solvarme. Da kuldioxid kom ind i træet gjorde træet noget meget svært. Det trak kullet bort fra ilten – og frigav ilten til luften igen. Solen giver træet kraften – energien – til at kunne gøre det.”
Naturvejlederen tager et græsstrå og kigger nøje på det: ”Inde i grønt græs og i træernes blade sidder der små bitte grønkorn. Det er her solens energi bliver fanget. Det er også her den bliver brugt til at skille kul fra ilt, så kulstoffet kan bygges ind i træets krop. Det er den proces vi kalder for fotosyntese. Processen foregår inde i bladene – i grønkornene. Det er kun planterne som kan gennemføre den.”
Han tegner fotosyntesen op på sit papstykke:
Kuldioxid + vand + sollys => Glucose (sukker) + ilt
CO2 + H2O + sollys => C6H12O6 + O2
Når vi brænder pinden, så frigiver vi solens lys og varme igen. Bladet er en solfanger, som blev opfundet for 4 milliarder år siden – og den har været her næsten lige så længe som solen har skinnet på jorden.
Hvordan strømmer energien
Alle grønne planter kan lave fotosyntese i lys.
I en gulerod f.eks. samler toppen kuldioxid fra luften og bruger solens lys som energikilde til at skabe guleroden. Når jeg spiser guleroden får jeg sollysets kraft – den sørger for at jeg kan varme min krop op til 37 grader. Den sørger for at jeg har energi til at bevæge mig. Den bygger min krop op af kød og knogler. Den driver mine tanker. Energien til alt det stammer fra det sollys, som planterne har fanget. Hvis jeg spiser kød, spiser jeg også det sollys, som er i de planter, dyret har spist.
Energien flyder af mærkelige veje, men det er sollys hele vejen."
Ilt i atmosfæren
Sådan har det været i lang tid. Naturvejlederen tegner et koordinatsystem:
- Tid ud ad x-aksen – jordens alder 4,6 mia år og frem
- Iltindhold i atmosfæren op ad y-aksen
Dengang jorden blev skabt for 4,6 milliarder siden, var der CO2 overalt. For 4 milliarder år siden udviklede de første encellede organismer evnen til at lave fotosyntese – dvs. optage CO2 og afgive ilt – og siden da er iltindholdet i atmosfæren steget mod de i dag 20 procent vi har i dag.
Drivhuseffekt og klimaforandringer
De sidste 150 år er mennesker for alvor begyndt at bruge fossile brændstoffer som olie, kul og gas. Det er energi som planter samlede af sollys og CO2 for 200 millioner år siden – og som har ligget i jorden til nu.
Men vores atmosfære klarer ikke at optage al den CO2 igen. Det lægger sig som glasset i et drivhus omkring jorden, – drivhusglas som ikke forhindrer solens stråler i at trænge ind – men til gengæld forhindrer varmestråling i at trænge ud igen. Derfor bliver vores klode varmere – og så opstår de klimaforandringer, som vi taler så meget om i dag. Livet på jorden kan ikke vænne sig til at det bliver varmere. Og det er – og det bliver – et stort problem, som især børnene kommer til at skulle løse. Derfor må vi være forsigtige med hvordan vi bruger energi."
Vi er sollys
"Vi er solys. Vi er opbygget af grundstoffer som er samlet ind vha. solens energi. Hver del af min krop er en del af den masse, som eksploderede ved Big bang. Vores kroppe bliver drevet af sollys. Og når vi dør, bliver vi givet tilbage til jorden, som mineraler.
For livet på jorden er fotosyntesen en grundlæggende proces.
Og den modsatte proces – ilden, forbrændingen, respirationen – er også en grundlæggende proces for alt levende. Overalt i vores kroppe brænder små bål. De kulhydrater vi spiser med maden bliver forbrændt i alle vores celler – og det skal vi bruge ilt til."
For at illustrere det, tager Per Snöbohm til sidst et ildbor frem – dvs. en form for bue, en pind og et stykke lindetræ med et hul i, som passer til pinden. Mens han maser med at få træstykket til at løbe så hurtigt i lindetræet, at friktionsvarmen får det til at gløde, så det kan antænde et stykke tøndersvamp, summerer han op:
”Solens lys optages i planterne som binder energien kemisk i kulhydrater. Jeg spiser kulhydraterne, som bindes i min krop og bliver til bevægelsesenergi, som jeg kan overføre på pinden her – og skabe friktionsvarme som bliver til gløder og ild”.
Bearbejdning
Lad eleverne arbejde selvstændigt og undersøgende med bål og ild. Lad dem tænde mange forskellige slags bål. Lad dem arbejde med få tændstikker, ildstål, brændglas, ildbor mm. Lad dem hugge og save brænde. Søg på bål på hjemmesiden og få en masse ideer til hvordan. Find også opskrifter på bålmad, hvis I vil gå videre med det.
Baggrund
Forløbet her er som sagt inspireret af en workshop på konferencen "Ute är Inne" i Linkjöping i Sverige i 2007. På konferencen deltog 1000 svenske lærere og lærerinder i to dage med mange udendørs workshops. Yderligere 1000 lærere nåede ikke at få billet. Interessen er stor i Sverige. På konferencen fik jeg talt med mange lærere - og nedenstående er den forståelse de efterlod mig med, om utomhuspædagogik i Sverige.
Utomhuspædagogik i Sverige
I Sverige arbejder man med utomhuspædagogik på rigtig mange skoler. Man arbejder ikke nødvendigvis regelmæssigt ude – som vi gør med vores udeskole i Danmark og Norge – men tænker utomhuspædagogik ind som en pædagogisk metode, som naturligt kan tages i anvendelse i alle fag, når det passer. Det er det vi kalder ude-undervisning.
I Sverige arbejder man med utomhuspædagogik på rigtig mange skoler. Man arbejder ikke nødvendigvis regelmæssigt ude – som vi gør med vores udeskole i Danmark og Norge – men tænker utomhuspædagogik ind som en pædagogisk metode, som naturligt kan tages i anvendelse i alle fag, når det passer. Det er det vi kalder ude-undervisning.
Utomhuspædagogik tænkes ind på alle klassetrin fra børnehaven til de store elever på højstadie - og på gymnasiet. Også i "hårde" naturfag som fysik/kemi.
Utomhuspædagogikken gennemføres på mange forskellige måder – også som klasserumsundervisning udendørs, også meget lærestyret undervisning. Det bærer dette forløb lidt præg af.
Nogle skoler er "I ur og skur"-skoler (det betyder i regn og rusk). De arbejder næsten ude hele tiden. Andre inddrager kun ude-undervisning en gang imellem.
På Linkjöping Universitet har Centrum for Miljøundervisning gennem mange år formidlet viden om utomhuspædagogik.
