Concept cartoons: energiresurser och energiöverföring, årskurs 4–6

Låt eleverna diskutera energiresurser och energiöverföring med hjälp av concept cartoons. De här serieteckningarna tar upp naturvetenskapliga frågor som: Vilken istärning smälter fortast – en liten eller en stor?

Stöd och inspiration till undervisning i kemi och fysik i årskurs 4–6. Till varje concept cartoon finns idéer till arbete med eleverna och en naturvetenskaplig förklaring.

Se kopplingen till grundskolans läroplan och det centrala innehållet i kursplanerna för kemi och fysik:

Grundskolans läroplan och kursplaner

Concept cartoons, eller begreppsbubblor, är serieteckningar som uttrycker tankar om olika naturvetenskapliga fenomen eller sammanhang i vardagen. Eleverna fördjupar sig i ett visst ämne eller en viss fråga genom att utbyta idéer med varandra.

Här hittar du vårt samlade stödmaterial med concept cartoons för både tidigare och äldre årskurser:

Concept cartoons i undervisningen

Leksaksbilen

Fysik årskurs 4–6. Eleverna på bilden diskuterar hur fort och hur långt leksaksbilen kommer att gå om man drar upp den dubbelt så mycket.

Hur fort går leksaksbilen? A. Om jag drar upp leksaksbilen dubbelt så mycket så kommer den att gå dubbelt så långt. B. Jag tror att den kommer att gå dubbelt så fort. C. Jag tror att det har betydelse men inte mycket. D. Jag tror att den kommer att gå dubbelt så långt och dubbelt så fort. Vad tror du?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: LeksaksbilenPDF (pdf, 351 kB)

Hur fort går leksaksbilen?

A. Om jag drar upp leksaksbilen dubbelt så mycket så kommer den att gå dubbelt så långt.

B. Jag tror att den kommer att gå dubbelt så fort.

C. Jag tror att det har betydelse men inte mycket.

D. Jag tror att den kommer att gå dubbelt så långt och dubbelt så fort.

Vad tror DU?

Idéer för arbete med eleverna

Eleverna kan undersöka detta med hjälp av en leksaksbil som går att dra upp. De kan pröva att vrida nyckeln olika mycket ett antal gånger och se hur långt bilen går.

De kan diskutera hur de ska kunna mäta sträcka och hastighet.

De kan diskutera och planera en undersökning för hur de kan ta reda om det finns ett samband mellan hur mycket de drar upp fjädern, vilken hastighet bilen får och hur långt den går.

Naturvetenskapligt innehåll

När fjädern dras upp omvandlas rörelseenergi till lägesenergi. Ju mer fjädern dras upp desto större blir lägesenergin. När leksaksbilen sedan släpps omvandlas lägesenergin till rörelseenergi och värme.

När bilen fått fart kan rörelsen fortsätta såvida inte någon kraft stoppar den. Det som stoppar rörelsen är friktionskraften. Så beroende på underlag och hur mycket fjädern är uppskruvad kommer bilen att gå olika långt.

Istärningarna

Fysik och kemi årskurs 4–6. Eleverna på bilden diskuterar vilken istärning som smälter fortast – den lilla eller den stora.

Vilken istärning smälter fortast? A. Den lilla istärningen smälter först eftersom den inte behöver värmas så mycket. B. Den stora istärningen smälter först eftersom den har en större yta. C. De består båda av is så de kommer att smälta lika fort. Vad tror du?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: IstärningarnaPDF (pdf, 356 kB)

Vilken istärning smälter fortast?

A. Den lilla istärningen smälter först eftersom den inte behöver värmas så mycket.

B. Den stora istärningen smälter först eftersom den har en större yta.

C. De består båda av is så de kommer att smälta lika fort.

Vad tror DU?

Idéer för arbete med eleverna

Eleverna kan planera och genomföra en kontrollerad undersökning, ett så kallat fair test, för att reda på hur fort olika stora isbitar smälter. De behöver då lägga bitarna på samma underlag och i samma temperatur.

De kan prova vid olika temperaturer inomhus och utomhus. Det viktiga är att den omgivande temperaturen är densamma vid varje mätning.

Eleverna kan fortsätta med att göra undersökningar av hur fort isbitar med olika form smälter eller hur fort is smälter på olika underlag. Också då måste de hålla alla variabler utom en lika.

Naturvetenskapligt innehåll

Det går åt mer energi för att smälta en större isbit eftersom den innehåller mer is. Isbitens form har också betydelse. I det här fallet med två kubiska isbitar har den större isbiten mindre yta i förhållande till volymen än den mindre, vilket också bidrar till att den mindre smälter fortare. Om man istället jämför ett litet flak av is med en kubisk isbit kanske flaket smälter först beroende på hur tjockt det är.

En snabb bil

Fysik årskurs 4–6. Eleverna på bilden diskuterar hur bilen använder energi.

Hur använder bilen energi? A. Ju snabbare vi kör desto mer energi använder bilen. B. Bilen använder bensin, inte energi. C. Hjulen gör om bensinen till energi. Vad tror du?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: En snabb bilPDF (pdf, 489 kB)

Hur använder bilen energi?

A. Ju snabbare vi kör, desto mer energi använder bilen.

B. Bilen använder bensin, inte energi.

C. Hjulen gör om bensinen till energi.

Vad tror DU?

Idéer för arbete med eleverna

Eleverna kan resonera om var bensinen i tanken tar vägen när man kör och vad som driver bilen framåt. De kan fundera på varför det finns en kylare under motorhuven.

Begreppet energikedjor kan introduceras och eleverna kan konstruera sådana för olika händelser - att lampan i taket lyser eller att de kan springa.

Naturvetenskapligt innehåll

Bensin är inte energi utan en energikälla. Bensin är energirik materia i vilken kemisk energi är bunden. När bensinen förbränns i motorn reagerar den med syre och det bildas bland annat koldioxid och vatten. Den kemiska energin omvandlas till rörelseenergi och värme.

Det behövs ingen kraft för att hålla i gång en rörelse, men eftersom det uppstår friktionskrafter som stoppar rörelsen måste bensin förbrännas så länge bilen ska rulla.

Solning

Fysik årskurs 4–6. Eleverna på bilden diskuterar om vi får energi från solen när vi solar.

Ger solen energi? A. Vi får mer energi när vi solar eftersom vi får värme från solen. B. Jag tror att vi förlorar energi för jag blir sömnig i solen. C. Växter får energi av solen, men inte vi. Vad tror du?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: SolningPDF (pdf, 535 kB)

Ger solen energi?

A. Vi får mer energi när vi solar eftersom vi får värme från solen.

B. Jag tror att vi förlorar energi för jag blir sömnig i solen.

C. Växter får energi av solen, men inte vi.

Vad tror DU?

Idéer för arbete med eleverna

Eleverna kan börja med att diskutera hur solen påverkar dem på olika sätt. De kan också diskutera hur växterna använder solenergi och hur vi använder solenergi med hjälp av solfångare och solceller.

De kan fundera på och diskutera hur de använder ordet energi i vardagen och i naturvetenskap.

Naturvetenskapligt innehåll

Begreppet energi används på olika sätt i vardagen och inom naturvetenskap. I vardagen pratar vi om att få energi och tappa energi. Det finns egentligen ingen sammanfattande definition för energi. Men energi kan beskrivas som att den är oförstörbar. Den kan inte skapas eller förstöras utan endast omvandlas mellan olika former.

Solen är den energikälla som är grundläggande för allt liv på jorden. Solen transporterar energi i form av strålning av olika slag till jorden – ljus, UV-strålning och värmestrålning. Ljusenergin används av de gröna växterna i fotosyntesen. Då omvandlas ljusenergi till kemisk energi, som binds i energirik materia. Maten innehåller bland annat energirik materia, som omvandlas till rörelseenergi och värme i kroppen.

UV-strålning är skadlig. Ozonskiktet tar hand om del av UV-strålningen. Solbränna ger ett visst skydd mot UV-ljus. Värmen från solen gör att jorden får en temperatur som gör det möjligt för växter och djur att leva här. Vi har också lärt oss att utnyttja solenergin till samhällets energiförsörjning – biobränslen, vattenkraft och vindkraft. Numera kan vi också ta hand om solenergi med hjälp av solceller och solfångare.

Svart bil och vit bil

Fysik årskurs 4–6. Eleverna på bilden diskuterar vilken bil som blir varmast i solen, den svarta eller den vita.

Vilken bil blir varmast? A. Den svarta bilen blir varmare eftersom den absorberar mer energi från solen. B. Den svarta bilen utstrålar mer energi så den blir kallare. C. Båda får samma mängd energi från solen så de får samma temperatur. Vad tror du?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: Svart bil och vit bilPDF (pdf, 387 kB)

Vilken bil blir varmast?

A. Den svarta bilen blir varmare eftersom den absorberar mer energi från solen.

B. Den svarta bilen utstrålar mer energi så den blir kallare.

C. Båda får samma mängd energi från solen så de får samma temperatur.

Vad tror DU?

Idéer för arbete med eleverna

Eleverna kan ställa svarta och vita lådor i solen och mäta temperaturen inne i dem för att se hur temperaturen ändras i lådorna om de får stå ett tag. Eleverna kan även göra motsvarade försök med tyglappar av olika färg. Sedan kan de diskutera hur man kan använda resultaten för anpassningar när det gäller färg på hus, bilar och kläder.

Naturvetenskapligt innehåll

Båda bilarna blir varmare i solen, eftersom fönstren släpper in solljuset men hindrar mycket av energin från att lämna bilarna (precis som i ett växthus). Svarta ytor absorberar mer energi från solen än vita ytor. Det är därför den ena ytan ser svart ut och den andra vit. När energin från solljuset absorberas försvinner den inte utan omvandlas till värme som gör bilarna varmare. Den svarta bilen absorberar mer energi från solen och blir varmare än den vita bilen. Den kommer även att utstråla mer energi. Temperaturen inuti bilen kommer dock under normala förhållanden att vara högre i den svarta bilen än i den vita.

En blåsig dag

Fysik och kemi årskurs 4–6. Eleverna på bilden diskuterar om det känns varmt eller kallt när vinden blåser.

Hur känns vinden? A. Vinden känns kall eftersom mer vatten avdunstar från huden. B. Luftpartiklarna rör sig snabbare så vinden borde kännas varm. C. Vinden blåser bort den varma luften omkring kroppen så vinden känns kall. Vad tror du?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: En blåsig dagPDF (pdf, 600 kB)

Hur känns vinden?

A. Vinden känns kall eftersom mer vatten avdunstar från huden.

B. Luftpartiklarna rör sig snabbare så vinden borde kännas varm.

C. Vinden blåser bort den varma luften omkring kroppen så vinden känns kall.

Vad tror DU?

Idéer för arbete med eleverna

Eleverna kan planera och genomföra kontrollerade undersökningar, så kallade fair tests, för att ta reda på under vilka omständigheter det avdunstar mest vatten från en yta. De kan sätta likadana skålar med lika mycket vatten av samma temperatur på olika platser inomhus och utomhus. De kan undersöka vad det betyder om de blåser med en hårtork över vattenytan eller om de klär skålen med ett isolerande material. Alternativt kan de blöta små tyglappar av samma slags tyg och undersöka hur fort de torkar under olika omständigheter.

Naturvetenskapligt innehåll

Vinden känns kall eftersom den gör att vatten avdunstar snabbare från huden. Vinden blåser bort den fuktiga luften som finns runt kroppen. Då kan mer vatten avdunsta vilket kyler ner huden.

När man är blöt eller har blöta kläder på sig fryser man ofta. Det går åt energi när vattnet avdunstar. På samma sätt kyls vi ner när svetten avdunstar från huden när vi blir varma.

Vinden blåser även bort den varma luft som finns närmast kroppen. När den varma luften ersätts med kallare luft förlorar vi energi genom att värma det nya luftlagret. Vi kyls ner.

Eldstad

Fysik årskurs 4–6. Eleverna på bilden diskuterar vedeldning, energikrisen och bränslen.

Vad är bränsle och vad är energi? A. Att elda med ved borde hjälpa mot energikrisen. B. Vi håller på att få slut på bränsle, inte på energi. C. Det är inget problem, nu när vi har global uppvärmning. Vad tror du?

Ladda ner och skriv ut bilden i större format:

Concept cartoon: EldstadPDF (pdf, 356 kB)

Vad är bränsle och vad är energi?

A. Att elda med ved borde hjälpa mot energikrisen.

B. Vi håller på att få slut på bränsle, inte på energi.

C. Det är inget problem, nu när vi har global uppvärmning.

Vad tror DU?

Idéer för arbete med eleverna

Eleverna kan diskutera skillnaden mellan bränsle och energi. Var kommer bränslen ifrån, hur använder vi dem och vad händer med dem i en brasa? Eleverna kan ta reda på mer om dessa begrepp och diskutera dem i klassen. De kan ta reda på mer om bränsletillgång, förnybara och icke förnybara energiresurser, energibehov, global uppvärmning och andra miljöeffekter. Vad händer med bränsle och energi i kroppen?

Eleverna kan sedan diskutera vad som händer med det matavfall som läggs i de bruna tunnorna. De kan söka information om vad biogasen används till.

Naturvetenskapligt innehåll

Bränsle är en energikälla ur vilken energi kan utvinnas genom olika energiomvandlingar. Ved är ett exempel på ett fast biobränsle. Andra fasta biobränslen är avverkningsspill och matavfall. Det finns också flytande biobränslen – bioetanol och biodiesel, samt gasformiga biobränslen – biogas. Biobränslen har fördelen att den koldioxid som bildas vid förbränningen kommer från koldioxid som har tagits upp ur luften i nutid till skillnad mot fossila bränslen. I sådana har koldioxid tagits upp av växter för många miljoner år sedan.

Veden i brasan är ett exempel på ett biobränsle som kan användas i liten skala. Men det är inte så bra att värma hus med vedeldning i små eldstäder. Vid förbränningen bildas kväveoxider, partiklar och olika kolväten. En del av ämnena bildas för att förbränningen är ofullständig. I större, moderna anläggningar med fullständig förbränning bildas mycket mindre av de skadliga ämnena.

Senast uppdaterad 28 juni 2019