LÆRERVEJLEDNING
Introduktion til Enzymjagten
Kort om forløbet
Kan enzymer gøre produktion af cowboybukser og brug af vaskemiddel mere bæredygtigt? Mange virksomheder bruger enzymer i deres produktion for at
spare ressourcer og gøre deres produkter mere bæredygtige. I Enzymjagten skal
eleverne undersøge enzymet cellulase og dets brug i vaskemiddel og
tekstilindustri.
Forløbet er centreret om en feltundersøgelse: "Enzymjagt". Her skal eleverne på jagt i naturen efter cellulaseproducerende svampe for derefter at forbehandle og undersøge prøverne hjemme i klassen. Til
sidst får eleverne indblik i, hvordan forskere på Novonesis arbejder med svampe og
enzymer, og de slutter forløbet med at designe deres eget eksperiment.
Enzymjagten er inspireret af arbejdsmetoder, som forskere, der arbejder med enzymer, bruger til daglig. I flere aktiviteter skal eleverne se korte videoer med forskere fra Novonesis. De fortæller om deres arbejdsmetoder, som eleverne bagefter selv afprøver.
Eleverne skal på jagt efter svampe, der kan producere enzymet cellulase.
Centrale faglige pointer
I Enzymjagten undersøger eleverne, om enzymer kan spare ressourcer i industrien og gøre produkter mere bæredygtige. Eleverne arbejder med følgende faglige pointer:
- Vores spyt indeholder enzymer, der hjælper os med at nedbryde maden.
- Et substrat er et stof, som et enzym reagerer med.
- Svampe producerer og udskiller enzymer, som de bruger til at opløse og optage næring med.
- I industrien bliver svampe indsamlet og dyrket til produktion af enzymer.
- Enzymer tilsættes i mange hverdagsprodukter, fx vaskemiddel og fødevarer.
- Enzymer kan udnyttes til at gøre produktionen i industrien mere bæredygtig.
Fagord
Eleverne arbejder med følgende centrale fagord i forløbet:
- En svamp
- Et frugtlegeme
- Hyfer
- Et mycelium
- En spore
- Nedbrydning
- Et enzym
- Et substrat
- Cellulase
- Cellulose.
Forløbets mål
Nedenfor kan du se en grafisk oversigt over, hvilke Fælles Mål forløbets overordnede læringsmål relaterer sig til.
Fælles Mål og læringsmål for natur/teknologi
Alle undervisningsforløb fra LIFE tager udgangspunkt i FN's verdensmål. I Enzymjagten arbejdes der med FN's verdensmål 12: "Ansvarligt forbrug og produktion".
Til sidst i forløbet designer eleverne et eksperiment, hvor de undersøger enzymer i vaskemiddel.
Din forberedelse
Generelt om forberedelse
Følgende aktiviteter kræver særlig forberedelse:
- Enzymer i mit spyt: Her skal du forberede kartoffelmelklister. (Må først blandes på dagen).
- Cellulase og cowboybukser: Her skal du blande natriumacetat (buffer) med Celluclast (cellulase). (Må først blandes på dagen).
Du finder materialelister øverst på den første side i hver aktivitet.
Materialer i LIFE Kit
Du vil modtage et LIFE Kit, der indeholder de fleste materialer til forløbet. De materialer, der ikke er i LIFE Kittet, er følgende:
NB! Det er meget vigtigt, at alle petriskålene med agar straks kommer på køl.
Du kan se en detaljeret liste over alt indhold i LIFE Kit via linket nedenfor.
Hvis flergangsmateriale går i stykker eller mangler, vil vi gerne vide det, så vi kan sikre, at LIFE Kittet er komplet til den næste klasse, der skal modtage det. Du kan give os besked ved at vedlægge en seddel med en beskrivelse af fejl og mangler.
Feltundersøgelse
Bemærk, at der i Enzymjagten indgår en feltundersøgelse – selve enzymjagten. Ekskursionen skal ideelt set foregå i en skov. Hvis skolen ikke ligger tæt på en skov, er det en pointe i sig selv, at man kan finde svampe overalt – også i en skolegård og uden for svampesæsonen (hvor man ikke ser frugtlegemer i skovbunden).
Mange almindelige svampe i Danmark producerer enzymet cellulase, der kan nedbryde planter og træer.
Gruppearbejde
I Enzymjagten arbejder eleverne primært i tremandsgrupper. Det er ikke væsentligt, om der er tre eller fire elever i hver gruppe, men der kan maksimalt være otte grupper i alt, da LIFE Kit indeholder materialer til otte sæt, fx otte sæt med begrebskort, otte petriskåle med agar osv.
Tid og planlægning
Eventuel transporttid i forbindelse med feltundersøgelsen er ikke indregnet i aktivitetens eller forløbets samlede tidsangivelse.
Vær opmærksom på, at aktiviteterne På jagt efter cellulase og Forbehandling af svampeprøver ideelt set skal ske i forlængelse af hinanden. Hvis der af praktiske grunde går mere end et par dage imellem de to aktiviteter, skal fundne frugtlegemer opbevares på køl.
Vær ligeledes opmærksom på, at der skal gå 5-7 dage imellem aktiviteterne Forbehandling af svampeprøver og Enzymjagtens resultater, da svampenes sporer skal have tid til at spire.
Brugerundersøgelse
Når I er færdige med forløbet, skal du udfylde en brugerundersøgelse. Det tager ca. 5 min. at svare på spørgsmålene. Du skal benytte dig af linket her: Brugerundersøgelse.
Hvis I ikke gennemfører hele forløbet, skal du stadig udfylde brugerundersøgelsen. Din mening er vigtig for os, så vi kan forbedre vores undervisningsforløb.
Sikkerhed og håndtering
Scan eller klik på QR-koden for at se forløbets sikkerhedsdatablade.
Sikkerhed og håndtering i aktiviteter
I forløbet bruges materialer, der kræver en særlig håndtering, ligesom der er sikkerhedsforanstaltninger, du skal være opmærksom på. Bemærkninger om sikkerheden er altid detaljeret beskrevet i lærerguides i den enkelte aktivitet. Der er bemærkninger omkring sikkerheden i følgende af forløbets aktiviteter:
Læs sikkerhedsdatabladene grundigt. Du finder dem ved hjælp af QR-koden i højre side.
Vær særlig opmærksom på følgende:
- Svampeallergikere må ikke komme i nærkontakt med petriskåle med agar i, efter at svampene er begyndt at gro.
- Alle enzymer, som eleverne er i kontakt med i forløbet, er fortyndede og på væskeform, og eleverne kommer dermed ikke til at håndtere luftbårne koncentrerede enzymer.
- Det er kun dig som lærer, der må tilsætte natriumacetat (buffer) til Celluclast (cellulase). Det skal ske under udsugning, og du skal have kittel og handsker på imens.
Didaktiske overvejelser
De naturfaglige kompetencer
Eleverne arbejder særlig med undersøgelseskompetencen og perspektiveringskompetencen i Enzymjagten.
Undersøgelseskompetencen
Igennem hele forløbet arbejder eleverne med eksperimentet som en naturfaglig undersøgelsesmetode. De udfører eksperimenter med fokus på at følge en vejledning, opstille en hypotese og foretage en systematisk dataindsamling. Derudover skal eleverne designe deres eget eksperiment med fokus på hypotesedannelse og fremgangsmåde.
Igennem hele forløbet arbejder eleverne med eksperimentet som en naturfaglig undersøgelsesmetode. De udfører eksperimenter med fokus på at følge en vejledning, opstille en hypotese og foretage en systematisk dataindsamling. Derudover skal eleverne designe deres eget eksperiment med fokus på hypotesedannelse og fremgangsmåde.
Forløbet har indtænkt en progression i frihedsgraderne i elevernes undersøgende arbejde. I starten af forløbet arbejder eleverne med lukkede eksperimenter, hvor de følger en detaljeret vejledning. Herefter skal eleverne selv designe et eksperiment med flere frihedsgrader.
Perspektiveringskompetencen
Eleverne undersøger indledningsvist enzymer ud fra deres eget perspektiv – nemlig enzymer i deres egne kroppe. Dernæst udvides perspektivet til, at eleverne arbejder med enzymproducerende svampe i naturen. Til sidst kobles de enzymproducerende svampe til produktion i industrien. På den måde starter eleverne med at arbejde med enzymer i deres eget nærmiljø og slutter med enzymers fordele i et globalt, industrielt og bæredygtigt perspektiv.
Eleverne undersøger indledningsvist enzymer ud fra deres eget perspektiv – nemlig enzymer i deres egne kroppe. Dernæst udvides perspektivet til, at eleverne arbejder med enzymproducerende svampe i naturen. Til sidst kobles de enzymproducerende svampe til produktion i industrien. På den måde starter eleverne med at arbejde med enzymer i deres eget nærmiljø og slutter med enzymers fordele i et globalt, industrielt og bæredygtigt perspektiv.
Kan enzymer fra spyt opløse kartoffelmelklister? Det skal eleverne undersøge i forløbet.
Elevforudsætninger
Det er en fordel, men ikke en nødvendighed, hvis eleverne tidligere har arbejdet med følgende:
- Eksperimentet som undersøgelsesmetode. Det gælder især hypotesedannelse, dataindsamling og konklusion på baggrund af egne hypoteser.
- At designe deres egne undersøgelser.
Hvis dette er nyt for eleverne, kan de få hjælp i aktiviteternes ledetråde.
Læs mere om forløbet
Baggrundsviden
Hvis du har lyst til at vide mere om enzymer, kan du bruge følgende links:
- Enzymer, Biotech Academy: På forsiden gives en kort grundlæggende introduktion til enzymer. Under "Teori" kan du læse mere om forskellige enzymer og deres egenskaber.
- The story of enzymes: Carlsberg har lavet en video på to minutter om enzymer og brugen af dem i andre industrier. Videoen er lavet i samarbejde med de samme Novonesis-forskere, der har været med til at udvikle Enzymjagten.
Hvis du har lyst til at vide mere om eksperimentet som undersøgelsesmetode, kan du læse mere her:
- Metoder i naturfag – en antologi: En udgivelse med korte kapitler, hvori de forskellige naturfaglige undersøgelsesmetoder beskrives. Bogen giver også bud på, hvordan man som lærer ikke kun underviser med dem, men også i dem. Særlig 1. del og kapitel 5 og 6 i 3. del giver et godt indblik i undervisning i undersøgelsesmetoder.
Kan enzymer fra svampe gøre industriel produktion mere bæredygtig?
Podcast og webinar
I denne podcast tager Christian på opdagelse i svampenes mystiske verden. Her taler han med de to svampeforskere Sarah og Mikako fra Novonesis.
I webinaret nedenfor guider Lars og Christian dig igennem hele forløbet.
Webinar om Enzymjagten.
LIFE Labforløb
Enzymjagten er et undervisningsforløb, der kan stå alene eller afsluttes med et besøg i et af LIFE's laboratorier. Besøget i LIFE's laboratorier kan foregå i de regionale LIFE Labs, LIFE Mobil Labs eller LIFE Campus Labs.
I labforløbet arbejder eleverne videre med det faglige indhold fra Enzymjagten. Eleverne skal bl.a. skelne forskellige svampe fra hinanden og vurdere variables indvirkning på et vaskemiddels effektivitet.
LIFE's samarbejdspartnere
Enzymjagten er udviklet i samarbejde med den danske biotekvirksomhed Novonesis, der er en af verdens førende producenter af biologiske løsninger som enzymer og mikroorganismer.
Novonesis finder enzymer i naturen og optimerer dem til brug i industrien, hvorved de reducerer behovet for kemikalier i produkter og processer. Fx kan den mængde enzym, der kan ligge på en lillefingernegl, halvere den mængde sæbe, der skal bruges til én maskinvask tøj.
Eksperimenterne i forløbet er udarbejdet i samarbejde med Novonesis' forskere. Novonesis har desuden fremstillet petriskåle med agar og cellulosebundne blåkorn specielt til Enzymjagten samt doneret Celluclast-cellulase.
