LÆRERVEJLEDNING

Introduktion til Turbovækst

Kort om forløbet

Hvordan kan vi producere mad nok til 10 mia. mennesker i 2055 på en bæredygtig måde? Det er den centrale problemstilling i Turbovækst.

Forløbet veksler mellem undersøgelser og eksperimenter i klassen og opgaver i det digitale spil Landebyggeren. I Landebyggeren skal eleverne udvikle deres eget fiktive land. De skal sikre fødevarer til landets befolkning og gøre produktionen af fødevarer så bæredygtig som muligt.

Undervisningsforløbet er et fællesfagligt forløb, der kan bruges som udgangspunkt for fokusområdet "Produktion med bæredygtig udnyttelse af naturgrundlaget". Læs mere under "Fælles prøve i naturfag".

Vil I gøde jævnligt? Eller indføre gratis prævention? Det skal eleverne tage stilling til i Landebyggeren.

Centrale faglige pointer

I Turbovækst undersøger eleverne, hvordan vi kan producere mad til verdens voksende befolkning på en bæredygtig måde. Eleverne arbejder med følgende faglige pointer:

At klima, demografi og jordbund har betydning for et lands fødevareproduktion.
At planter skal bruge næringsstoffer for at vokse.
At man kan tilføje næringsstoffer til jorden ved hjælp af kunstgødning.
At det er energikrævende at producere kunstgødning, fordi det indeholder ammoniak.
At katalysatorer kan sænke energiforbruget ved produktion af ammoniak.
At overgødning og udvaskning kan føre til eutrofiering af vandmiljøer.

Fagord

Eleverne arbejder med følgende fagord i forløbet:

Jordbundstype
Næringsstof
Makronæringsstof
Nitrogen
Fosfor
Kalium
Katalyse
Katalysator
Reaktionshastighed
Overfladeareal
Udvaskning
Eutrofiering.

Eleverne skal arbejde med tre forskellige jordbundstyper.

Forløbets mål

Nedenfor kan du se en grafisk oversigt over, hvilke Fælles Mål forløbets overordnede læringsmål relaterer sig til.

Fælles Mål og læringsmål for fysik/kemi

Fælles Mål og læringsmål for biologi

Fælles Mål og læringsmål for geografi

Alle undervisningsforløb fra LIFE tager udgangspunkt i FN's verdensmål. I Turbovækst arbejdes der med:

FN's verdensmål 2: "Stop sult, opnå fødevaresikkerhed og forbedret ernæring, samt fremme bæredygtigt landbrug."

FN's verdensmål 12: "Ansvarligt forbrug og produktion.
Sikre bæredygtige forbrug og produktionsformer."

Eleverne skal blande en jordprøve, som de gøder og sår bygkorn i.

Fælles prøve i naturfag

Eleverne kan bruge Turbovækst til deres arbejde med et fællesfagligt fokusområde om fx produktion med bæredygtig udnyttelse af naturgrundlaget. Forløbet kan ikke i sig selv opgives som et fokusområde, da det ikke lever op til alle Undervisningsministeriets retningslinjer.

Du kan bestille et gratis naturfagsprøvekit med udvalgte materialer fra Turbovækst. Materialerne kan inspirere eleverne til at udvikle egne undersøgelser, der belyser deres naturfaglige problemstillinger og arbejdsspørgsmål. Læs mere om naturfagsprøvekit og booking på life.dk.

Du kan med fordel gemme de materialer fra LIFE Kit, der ikke skal sendes retur (fx tryksager, plantepinde, urtepotter og underskåle). Alle tryksager findes desuden som pdf-filer undervejs i forløbet.

I linket nedenfor finder du en vejledning til at lave en vækstflaske.

Materialer i naturfagsprøvekit, som du kan bestille til elevernes arbejde med et fællesfagligt fokusområde.

Sådan laver du en vækstflaske

Turbovækst til 10. klasse

Turbovækst er et fællesfagligt forløb til 9. klasse, men kan også bruges i fysik/kemi i 10. klasse. Hvis du ønsker at tilpasse forløbet til 10. klasse, skal du være opmærksom på forløbets indbyggede progression. I dokumentet herunder kan du se, hvilke aktiviteter der er indbyrdes afhængige, og hvilke fag der fylder mest i de forskellige aktiviteter.

Oversigt over aktiviteter i forløbet

Læs mere om andre ting, du skal være opmærksom på, nedenfor.

Tidsrammen

Vær opmærksom på, at forløbet har en varighed på 22 lektioner, og at du kun har materialekittet i 5 uger. Hvis du har brug for længere tid, kan du ringe til LIFE support på +45 22 34 48 96 og høre om mulighed for at forlænge din booking.

Fælles Mål for 10. klasse

I afsnittet "Fælles Mål" ovenfor kan du læse, hvilke Fælles Mål for 9. klasse forløbet dækker. Hvis du vælger at bruge Turbovækst Kit i 10. klasse, er forløbet også relevant for de fire kompetenceområder for fysik/kemi i 10. klasse.

Forløbets overordnede læringsmål peger særlig ind i følgende færdigheds- og vidensområder for fysik/kemi i 10. klasse:

Stof og stofkredsløb
Produktion og teknologi.

Landebyggeren

Vær opmærksom på sammenhængen mellem forløbets aktiviteter og Landebyggeren:

Eleverne anvender viden fra forudgående aktiviteter til at kvalificere deres valg i Landebyggeren, når de udvikler deres fiktive lande.
Eleverne skal fem gange lave en quiz i Landebyggeren, der tager afsæt i deres viden fra de foregående aktiviteter. Hvis I har sprunget aktiviteterne over, bør du overveje, om eleverne skal lave quizzen. Hvis du ønsker at springe en eller flere quizzer over, kan det gøres ved at åbne den pågældende quiz for eleverne og lukke den igen. Så vil alle elever få 0 dollars for quizzen. Du finder de fem quizzer her:
• Udvaskning til vandmiljø
• Klima-, demografi- og jordbundsquiz
• Katalyse
• Ammoniakanlæg
• Opsamling

Din forberedelse

Lektionsplan

I lektionsplanen kan du få et overblik over forløbets indhold fordelt på lektioner:

Lektionsplan

	Indhold	Fagligt fokus	Særlige forhold
Lektion 1-2	Introduktion	Fællesfaglig	Eleverne planter bygplanter. Kræver faglokale
Lektion 3-4	Klima og demografi	Geografi
Lektion 5-6	Næringsstoffer	Fællesfaglig med fokus på biologi	Eleverne skal lave egen gødningsblanding. Kræver faglokale
Lektion 7-8	Udvaskning til vandmiljøet	Fællesfaglig med fokus på biologi	Gennemstrømning i jord. Kræver faglokale
Lektion 9-10	Katalyse	Fællesfaglig med fokus på fysik/kemi
Lektion 11-12	Katalyse og reaktionshastighed	Fysik/kemi	Skal udføres i et fysik/kemi-lokale..
Lektion 13-14	Katalyse og overfladeareal	Fysik/kemi	Skal udføres i et fysik/kemi-lokale.
Lektion 15-16	Ammoniakproduktion	Fællesfaglig med fokus på fysik/kemi
Lektion 17-18	Udvaskning af næringsstoffer	Fællesfaglig med fokus på biologi	Udvaskning af næringsstoffer. Kræver faglokale
Lektion 19	Landebyggerdilemmaet	Fællesfaglig
Lektion 20-21	Udviklingsprogram for Mali	Fællesfaglig med fokus på geografi
Lektion 22	Evaluering	Fællesfaglig

Ændringer gemt

Generelt om forberedelse

Vi anbefaler, at du orienterer dig i Landebyggeren og LIFE Kit, inden du starter på forløbet. Du kan læse mere om Landebyggeren og se en videoguide i afsnittet "Landebyggeren" her i afsnittet.

Følgende aktiviteter kræver særlig forberedelse:

I aktiviteten Introduktion skal eleverne selv medbringe sand og muld fra egen have, skolegården, stranden eller en sandkasse. Hvis I har fire fryseposer (4-liters) med sand og 2 frysepose (4-liters) med muld, har I rigeligt til hele klassen. Ler findes i LIFE Kit, da denne jordtype kan være svær at finde lokalt. Overskydende sand kan gemmes til aktiviteten "Udvaskning til vandmiljøet".

I aktiviteten Udvaskning til vandmiljøet skal eleverne selv medbringe sand. I kan evt. bruge overskydende sand fra aktiviteten "Introduktion". En 4-liters frysepose med sand er nok, da eleverne kun skal bruge sandet til deres undersøgelse af gennemstrømning i sand.

Du finder materialelister i den første lærerguide 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:

Sprittusch
2 frysepose (4 l) med muld
4 fryseposer (4 l) med sand
Vægte
Bægerglas
Rørepinde
Pipetter
Fotobakke (eller lignende)
Måleglas
Reagensglas
Reagensglasstativer
Stopur
Sikkerhedsbriller
250 ml 1M svovlsyre
200 ml 1M saltsyre.

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. Du må meget gerne sætte en post-it eller lignende på defekte genstande, hvis fejlen ikke er synlig.

Materialeliste

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.

I LIFE Kit modtager I de fleste materialer til forløbet, men I skal bl.a. selv fremskaffe jordprøver.

Fagfordeling og faglokaler

Turbovækst er et fællesfagligt forløb, som er bygget op omkring faglige temaer. Derfor er forløbet ikke tilpasset en skematisk fagopdeling. Alle aktiviteter har grundige lærerguides med faglig baggrundsviden, der gør det muligt for andre end faglæreren at stå for undervisningen.

Nogle aktiviteter skal gennemføres i et fysik/kemi-lokale af hensyn til sikkerheden. Det drejer sig om følgende:

Gruppearbejde

I Turbovækst arbejder eleverne primært i tremandsgrupper, der kaldes for landegrupper. Det er ikke afgørende, om der er tre eller fire elever i hver gruppe. Gruppestørrelsen på tre er valgt, da det er den maksimale gruppestørrelse til afgangsprøven i naturfag. LIFE Kittet indeholder materiale til ti landegrupper.

Landebyggeren

Forløbet er bygget op omkring det digitale spil Landebyggeren. Du kan se en videoguide til Landebyggeren nedenfor.

Eleverne får tildelt hvert deres land i Landebyggeren, som de skal udvikle otte gange igennem forløbet. De skal desuden løse fem faglige quizzer i Landebyggeren. Eleverne får $25 millioner i starten af hver runde deudover har de mulighed for løbende, at tjene penge flere penge til Landebyggeren gennem de faglige quizzer i spillet.

I videoen kan du se en guide til det digitale spil Landebyggeren.

Sikkerhed og håndtering

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:

Næringssalte og ammoniakkatalysatoren skal opbevares i kemikalieskab.
Husk sikkerhedsbriller, når I arbejder med salte og syrer.
Husk engangshandsker, når I arbejder med stærke syrer.
Zink er skadeligt for vandmiljøet. Zinkrester skal derfor i den særlige affaldsbeholder, som følger med LIFE Kit. Beholderen skal I aflevere til en modtageplads for farligt affald.
Syreaffald skal hældes i en beholder til syreaffald.
Beholderen med ammoniakkatalysatoren må ikke åbnes.

Alle sikkerhedsforanstaltninger er i overensstemmelse med Når klokken ringer.

Scan eller klik på QR-koden for at se forløbets sikkerhedsdatablade.

Didaktiske overvejelser

De naturfaglige kompetencer

Eleverne arbejder særlig med undersøgelseskompetencen, modelleringskompetencen og perspektiveringskompetencen i Turbovækst.

Undersøgelseskompetencen: Når eleverne udfører undersøgelser, skal de formulere hypoteser, foretage variabelkontrol, vurdere fejlkilder og sammenligne resultater med hypoteser. Eleverne laver bl.a. undersøgelser med katalysatorer, jordbundstyper og udvaskningen af næringsstoffer.

Modelleringskompetencen: Eleverne laver bl.a. en model af deres lands jordbund, som de tester for næringsstoffer, gøder, sår byg i og udvasker. Herigennem får de en forståelse af de mulige miljøpåvirkninger fra kunstgødning i deres land.

Perspektiveringskompetencen: Eleverne skal bl.a. perspektivere informationer om jordareal, befolkningsudvikling og kendskab til produktionsforhold i landbruget til lokal og global fødevareproduktion.

Jordprøven, som eleverne blander, er en model af jordbunden i deres fiktive land.

Elevforudsætninger

Det er en fordel, hvis eleverne tidligere har arbejdet med eksperimentet som undersøgelsesmetode. Det gælder især hypotesedannelse, variabelkontrol, dataindsamling og konklusion på baggrund af egne hypoteser.

Følgende fagord og indhold skal eleverne allerede have arbejdet med. Ellers skal der sættes ekstra tid af til at gennemgå det.

Aflæsning af hydrotermfigurer for forskellige lande
Demografi, herunder aflæsning af en befolkningspyramide
Reaktionsligninger, især afstemning af dem
Ioner og sammensatte ioner.

Motivation

Turbovækst er bygget op om en fortælling, hvor eleverne skal hjælpe et fiktivt land ud af en stor fødevarekrise. Udviklingen af deres eget land og den indbyrdes konkurrence imellem de fiktive lande i Landebyggeren er med til at skabe motivation.

Turbovækst har fokus på, at eleverne skal opleve deres læring som meningsfuld, når de anvender deres viden fra aktiviteterne i klasseværelset til at udvikle deres land i Landebyggeren.

Elevernes fiktive lande bliver desuden et eksempel på de udfordringer, som mange lavindkomstlande står over for i dag. Turbovækst præsenterer på den måde eleverne for mulige løsninger på aktuelle samfundsudfordringer.

I Landebyggeren skal eleverne udvikle et fiktivt land.

Læs mere om forløbet

Baggrundsviden

Fakta om katalysatorer:

En katalysator er et stof, der får en kemisk reaktion til at gå hurtigere uden selv at blive forbrugt.
Katalysatorer er med til at mindske både energi- og ressourceforbruget i industrien – bl.a. ved produktion af ammoniak.
Man bruger en katalysator ved fremstillingen af ammoniak (NH₃).
Ammoniak bruges primært til kunstgødning. Uden ammoniakkatalysatoren ville vi mangle mad til en tredjedel af verdens befolkning.
Hvert år produceres 175 mio. tons ammoniak. Ammoniak er dermed det kemiske stof, som der produceres næstmest af på verdensplan.
2 procent af verdens samlede energiforbrug går til at lave ammoniak.
60 procent af den kemiske industri bruger katalysatorer, fx til fremstilling af biobrændsel, til røggasrensning (biler) og i forbindelse med produktion af lim, plast og fødevarer (enzymer i ølbrygning, yoghurt).
Ammoniakkatalysatoren består primært af jern.
Med ammoniakkatalysatoren kan man lave ammoniak fra kvælstof og hydrogen: N₂ + 3 H₂→ 2 NH₃.

På billedet ses forskellige katalysatorer, som bruges i industrien.

LIFE Labforløb

Turbovækst 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 LIFE Mobil Labs eller LIFE Campus Labs.

Gå ind på din personlige profil, og book et besøg i LIFE's laboratorier her: Mine bookinger.

I labforløbet arbejder eleverne videre med ammoniakproduktion i to aktiviteter. I laboratoriet skal eleverne fremstille ammoniak i lille skala. Bagefter skal eleverne udføre opgaver på et ammoniakanlæg i et VR-spil, der er designet og udviklet i tæt samarbejde med Topsoe.

Du kan læse mere her: Turbovækst Lab.

I videoen kan du se vores LIFE Mobil Lab.

LIFE's samarbejdspartnere

Turbovækst er udviklet sammen med et forskerteam fra den danske virksomhed Topsoe.

Topsoe blev grundlagt i 1940 og har siden 1944 produceret katalysatorer. Katalysatorerne bruges bl.a. til fremstilling af ammoniak og svovlsyre til kunstgødning, til produktion af diesel og benzin samt til fremstilling af biobrændsler og bioplast.

Katalysatorer er med til at mindske både energi- og ressourceforbruget i industrien. På den måde understøtter katalysatorer en mere bæredygtig produktion.

Ammoniak er et vigtigt produkt, som produceres ved hjælp af en katalysator. Ammoniakkatalysatoren har været kendt siden 1909. Ammoniak er det kemiske stof, der produceres næstmest af i verden (175 mio. tons hvert år). Omkring halvdelen af verdens ammoniak produceres ved hjælp af teknologiske løsninger fra Topsoe. Uden ammoniak til brug i kunstgødning ville vi mangle mad til en tredjedel af verdens befolkning.

Ammoniakkatalysatoren, som følger med i LIFE Kit, er samme katalysator, som bruges på ammoniakanlæg i hele verden.