Monday, April 30, 2012

Innovationer som bygger på naturkunskap

Tipping Point-världens chans heter en utställning just nu på Kulturhuset i Stockholm. Utställningen fokuserar på smarta klimatlösningar istället för domedagsprofetior. Här är ett TED-talk om begreppet Tipping Point av Johan Rockström från Stockholms Universitet.


När jag var på utställningen Tipping Point, så hade Ekoteket på kulturhuset en kväll temat Gatsmart Odling med författaren Ulrika Flodin Furås. Det diskuterades att det är viktigt att odla även inne i stan, inte bara för att det blir närodlat, utan för att pollinerande insekter ska kunna ta sig fram även genom stan. Flera projekt nämndes under kvällen, till exempel
Jag tycker att utställningen, den kvällen som vi var där, lyckades med ge en känsla om att det går att påverka i det lilla och att det till och med är roligt att påverka och inte bara sådant som man borde göra för att döva sitt dåliga samvete. Bara en sådan sak som att vi fick ta små sticklingar från deras odlingar för att ta hem och plantera själva. Temat och upplägget är även intressant eftersom det verkar intressera den yngre generationen till skillnad från andra utställningar om natur och miljö som tenderar att locka mest pensionärer (detta är bara en privatspaning från mig) Något att inpireras av i skolan.


Share photos on twitter with Twitpic
Sticklingar från Kulturhuset Eget foto
Naturkunskap 1a1, Naturkunskap 1b

Frågor om hållbar utveckling: energi, klimat och ekosystempåverkan. Ekosystemtjänster, resursutnyttjande och ekosystemens bärkraft.

Biologi 1

Ekosystemens struktur och dynamik. Energiflöden och kretslopp av materia samt ekosystemtjänster.

Saturday, April 21, 2012

Öppen distansutbildning med inslag av praktik ger dig konkret resultat

..och resultatet är gott också. Jag har hittat en trevlig öppen utbildning på Wikiversity om surdegsbakning. Jag har sett på instruktionsfilmer, skrivit små självrättande test. Nu har jag kommit till den nivån i kursen att jag sitter här och äter hembakat bröd till frukost.


Frukost Eget foto

Teori bakom surdegsbakning
Mjölet som kan användas kommer från olika sorters spannmål som visserligen tillhör samma familj, det vill säga gräs  men mjölen har olika egenskaper när det gäller surdegsstarter. Längst till vänster ses korn med sina jättelånga spröt, i mitten vete och till höger råg. Vete och råg är vanliga i surdegar.

Getreide
By Timo1974 (Self-published work by Timo1974) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or CC-BY-2.5 (http://creativecommons.org/licenses/by/2.5)], via Wikimedia Commons
Ju mer obehandlat desto fler mikroorganismer finns i mjölet vilket gör att jäsningen lättare kommer igång. Ekologiskt är att föredra.  Jäst är eukaryota celler jämfört med mjölksyrabakterier som är prokaryota celler. Prokaryot uppbyggd cell nedan.
Average prokaryote cell- en
By Mariana Ruiz Villarreal, LadyofHats [Public domain], via Wikimedia Commons
I en balanserad surdeg lever jäst och mjölksyrabaktierier i ett symbiotiskt förhållande och hindrar andra skadliga mikroorganismer från att angripa degen. Temperaturen påverkar förhållandet jäst-mjölksyrabakterier, vilket i sin tur påverkar syrligheten på brödet vilket påverkar smaken. Det här att få fram en fin lite mix av mikroorganismer kan man hålla på med över flera år och när man har fått till det så kan man spara mixen så länge man lever om man ger dem mjöl och vatten med jämna mellanrum. De enskilda mikroorganismindividerna dör ju förstås rätt snabbt men förökar ju sig genom att kopiera sig själva och sina gener där i surdegen. Nedan ser du förökningen (celldelningen) hos prokaryoter likt mjölksyrabakterier, till vänster. Den lite mera komplicerade förökningen (celldelningen) hos eukaryoter likt jäst, visas i mitten. I båda fallen handlar det om en väldigt snabb och enkel förökning jämfört med den som sker med hjälp av könsceller i högre organismer (visas till höger i bilden).

By  John Schmidt (JWSchmidt)  http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en

En viktig kemisk förening

Nyttan vi har av de här mikroorganismerna är ju framförallt att de producerar gasen koldioxid, vilket får brödet att jäsa och bli luftigt.

Koldioxid är en av de viktigaste kemiska föreningarna att lära sig. Den återkommer förutom i bakning, i många andra sammanhang. Bland annat är det den avfallsprodukt som det är livsviktigt att kroppen hela tiden blir av med genom utandningsluften. Om vi misslyckas att bli av med koldioxiden så blir blodet för surt. Koldioxid är också en växthusgas som gör att jorden hotas av för mycket uppvärmning och klimatförändringar.

Carbon-dioxide-3D-vdW
By Jacek FH (Own work based on Image:Carbon-dioxide-3D-vdW.png) [GFDL (www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC-BY-SA-3.0-2.5-2.0-1.0 (www.creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Konst och Vetenskap

I surdegskursen fick jag höra ett citat som sade att surdegsbakning inte är en vetenskap utan en konst. Själv skulle jag vilja se det, liksom mycket annat, som en mix av vetenskap och konst. Vetenskapligt blir det om man är noggrann i processen. Noga att väga upp exakt efter receptet och mäta tider och temperatur och dessutom noggrannt även objektivt dokumentera allt man gör (även misslyckandena).

Mitt försök med vildjäst möglade Eget foto


Efter ett tag, kan ske man blir trött på att vara så noggrann och metodisk och istället går på känslan och sina sinnesförnimmelser, satsar på att vara närvarande i bakningen istället för att betrakta och dokumentera objektivt.
Rätt som det är kanske man får till ett lysande resultat och då gäller det att bli lite vetenskaplig igen, försöka analysera vad det var man gjorde, upprepa och dokumentera noggrannt  och se om det går att få samma resultat igen.
Så ser jag på surdegsbakning och mycket annat. Läraryrket till exempel.

Dokumentation vid experiment

Vid kemiexperiment, till exempel syntes av nya molekyler, gäller det förvisso att ha en viss känsla men också att vara extremt noga med dokumentation. En gång experimenterade jag fram en ny molekyl. Det var verkligen lycka att se de kritvita kristallerna av molekylen likt snöflingor singla ned i mitt reaktionskärl.

Snow crystallization in Akureyri 2005-02-26 19-03-37
By Ævar Arnfjörð Bjarmason (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons
Dock hade jag varit så inne i processen att jag slarvat med att dokumentera alla de steg som ledde fram till det resultatet. Därför visste jag inte exakt hur jag hade gjort och trots att resultatet var lyckat så var det inte så mycket värt, då experimentet inte var upprepbart. Man ska dokumentera sin experimentprocess så att den blir upprepbar. Det är en del av den naturvetenskapliga arbetsmetoden. Då kan man själv eller andra nämligen bygga vidare på experimentet och det går att komma mycket längre. Det går även att bygga vidare på ett misslyckat experiment som är väl dokumenterat. Med Internet har det blivit så lätt för den som vill sprida sin dokumentation. Det gör det ännu lättare att bygga vidare.

I veckan jag och lyssnade på ett intressant föredrag om hur man på Astra utgått från ämnet capsaicin, som finns i chili och forskat fram ett potentiellt läkemedel mot smärta. När man får höra hur lång processen är så inser man vikten av att dokumentera alla steg.

Large Cayenne
By André Karwath aka Aka (Own work) [CC-BY-SA-2.5 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], via Wikimedia Commons


Så här noggrannt dokumenterades den berömde kemisten och vetenskapsmannen Lavoisiers experimentuppställningar till eftervärlden.

Lavoisier decomposition air
By derivative work: Cdang (talk) Hidrogenexp2.gif: Mme Lavoisier, uploaded by User:HappyApple (Hidrogenexp2.gif) [Public domain], via Wikimedia Commons

Det var hans fru som också var hans laboratorieassistent som gjorde detta. Det var efter att Lavoisiers anteckningar konfiskerades under franska revolutionen och han själv avrättades.

Francisco de Goya - The French Penalty
Francisco de Goya [Public domain], via Wikimedia Commons

Anteckningsbok

När jag labbade i kemi på universitetet skulle vi ha en anteckningsbok på labbet, där man bara fick skriva med bläck (för att det inte skulle gå att sudda ut i efterhand) Om man råkade skriva fel så fick man stryka över istället men bara med ett streck.

Lycka nuförtiden är smartphone där man kan dokumentera i text, bild och film med Evernote. Jag dokumenterar surdegsbakning och växthusprojekt och mycket annat i Evernote. Jag orkar inte göra det särskilt noggrannt eftersom det ju när allt kommer omkring, är helg och fritid det handlar om. Men det är så enkelt att ha med sig telefonen och till exempel knäppa en bild på det man gör och det är alltid bra med lite minnesanteckningar.

Surdeg med koldioxidbubblor Eget foto

Gurka till växthuset Eget foto


Här är min anteckningsbok från surdegsbakning

Här är min anteckningsbok från växthusodling

Varför tycker jag om den öppna distanskursen på Wikiversity?

  • Därför att den är öppen och tillgällglig närhelst man känner för att lära sig grejer. Jag började spontant en torsdagkväll för drygt en vecka sedan. Ingen login och inget krångel. Det är fritt att ta material från kursen och att omarbeta det.
  • Den innehåller instruerande filmer, text och små test med direkt feedback på om man har förstått. Och inte minst, praktiska övningar, experiment.
  • Den föreslår en ordning men tillåter samtidigt att man gör i vilken ordning man själv vill. Lätt att hoppa fram och tillbaka i materialet.
  • Lärarinnan Sofia Blomberg är mycket pedagogisk och tydlig i instruktionsfilmerna.
  • Man får visseligen inget betyg eller diplom när man klarat av kursen men man kan ju, som jag, blogga eller twittra när man har lärt sig en grej. Det blir som att man lär sig via portfolio som man sedan kan visa upp för omvärlden. Dessutom får man ju nöjet att äta resultaten av sina experiment.



Det jag saknade var en sida där kursdeltagare kunde få visa upp sin bakning med bilder och blogginlägg men då kontakta jag läraren och hon lade till en sådan sida, så nu finns min bakning förevigad där med bilder och det här blogginlägget!


Skola, vetenskap och vardag

En del (jag säger inte män) kanske tycker att surdegsbakning och andra experiment i köket är för vardagligt och ovetenskapligt för att passa in i den naturvetenskapliga undervisningen på gymnasiet. Det tycker inte jag. Om experimenten motiverar, till exempel genom att man har direkt nytta av resultatet i sin vardag, så är de ett bra sätt att föra in teori, få naturvetenskaplig förståelse och att sedan kunna jämföra vardagligt arbetssätt med vetenskapligt arbetssätt. Ofta är experimenten mer miljövänliga också. Sen kan man därifrån när man redan byggt upp en teoretisk förståelse, gå vidare in på rena laboratorieexperiment. Dessa kan vara dyra, utrymmeskrävande och ge besvärligt avfall men är också viktiga för att få en känsla för laboratoriearbete och kunna mer kliniskt pröva frågeställningar.

Naturkunskap 1a1, Naturkunskap 1a2, Naturkunskap 1b, Naturkunskap 2
Naturvetenskapliga arbetsmetoder, till exempel observationer, klassificering, mätningar och experiment samt etiska förhållningssätt kopplade till det naturvetenskapliga utforskandet.


Kemi 1, Kemi 2
Energiomsättningar vid fasomvandlingar och kemiska reaktioner.
Det experimentella arbetets betydelse för att testa, omvärdera och revidera hypoteser, teorier och modeller.
Planering och genomförande av experiment samt formulering och prövning av hypoteser i samband med dessa.
Utvärdering av resultat och slutsatser genom analys av metodval, arbetsprocess och felkällor.


Biologi 1, Biologi 2
Det experimentella arbetets betydelse för att testa, omvärdera och revidera hypoteser, teorier och modeller.
Avgränsningar och studier av problem och frågor med hjälp av biologiska resonemang.




Monday, April 9, 2012

Nu när jag får Lov ♥ till att Gräva

De här små plantorna av basilika ska snart flytta ut i vårt nybyggda växthus. Just nu befinner de sig i ett miniväxthus i form av en gammal plastförpackning.

Basilika Eget foto

Basilika Eget foto

Basilika Eget foto

Basilika Eget foto

Basilika Eget foto


Om Fotosyntesen

Fotosyntesen är min favorit av alla kemiska reaktioner. Ingen ingenjörskonst i världen än så länge toppar denna. Ska man fördjupa sig i någon kemisk reaktion i kärnämnet naturkunskap så tycker jag att fotosyntesen är ett bra val. Liksom dess motsats, cellandningen. Den här filmen brukar jag visa om fotosyntesen och använda lärarhandledningen som finns till.

Photosynthesis
By At09kg (Own work) [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Att lära sig naturkunskap är till viss del att fördjupa sitt språk. Man ska lära sig använda och förstå naturvetenskapliga begrepp i ett naturvetenskapligt liksom ett vardagligt sammanhang. Att kunna och förstå begrepp är jätteviktigt för att sedan kunna göra bra sökningar för att lära sig mer när det behövs. Därför anser jag att det till varje moment egentligen bör höra minst en skriftlig och en muntlig begreppsövning. Det skriftliga kan gärna vara så kallade fylleriövningar. Muntligt så kan man till exempel diskutera vad som händer i ett experiment eller göra en begreppskarta.




Om oxidation och reduktion

I förklaringen av fotosyntesen förekommer till exempel begreppen oxidation och reduktion. Orden oxidation och reduktion återfinns inte bara i förklaringen av fotosyntesen utan i förklaringar av:

  • Att saker rostar
  • Att saker brinner
  • När mat blir för gammal för att äta
  • Att vissa frukter och grönsaker missfärgas snabbt när man skurit upp dem
  • Att våra celller i kroppen skadas eller åldras
  • Smaken på vin
  • Hur batterier fungerar
  • Olika low carb-dieter

    Red Wine Glas
    By André Karwath aka Aka (Own work) [CC-BY-SA-2.5 (www.creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], via Wikimedia Commons
    Eget foto Oxidation och Reduktion

    Vill man av någon anledning förstå något av ovanstående på djupet så underlättar det att redan känna till och ha viss förståelse för begreppen oxidation och reduktion.

    Men tillbaka till den växande basilikan, som alltså i skrivandets stund reducerar koldioxid för fullt med hjälp av vårsolen.

    Den kemiskt fastbundna energin och en metall

    Nu är det meningen att basilikan ska stå i mitt växthus bredvid andra kryddor och grönsaker och jag ska kunna gå ut dit i flipflopsen och ta en liten kvist när jag ska göra sallad.

    Basil-PWittal
    Crazyjoeda at en.wikipedia [CC-BY-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], via Wikimedia Commons

    Teoretiskt sett så skulle jag nu genom att förtära basilikakvisten kunna tillgodogöra mig den (sol)energi som basilikan med fotosyntesen har bundit kemiskt. Men det kan jag inte för jag kan inte bryta ned cellulosan i växtfibrerna. Det är bara vissa djur som kan bryta ned cellulosa, inte vi människor. 

    På livsmedelsverket kan man söka på olika livsmedels energi- och näringsinnehåll. Jämför man lika stor mängd basilika som olivolja så ger olivoljan 35 gånger mer energi. Olivoljan innehåller nämligen, till skillnad från basilika mycket sådant som vi kan förbränna, eller oxidera, för att återkomma till det begreppet. Till exempel nedanstående omättade fettsyra.

    By Ben Mills (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons

    Jag får alltså inte direkt någon energi av att äta basilikan och det  fyller heller inget syfte för basilikan att jag äter en kvist utan den vill helst ha kvar sina blad.

    Men det är ju likväl gott med basilika i sallad och den innehåller endel mineraler som kroppen behöver, bland annat metallen magnesium som finns i det gröna klorofyllet. Olivolja innehåller inget magnesium. Vi behöver metallen magnesium, och generellt mineral och vitaminer, som byggstenar i enzym, molekyler som är livsviktiga och som katalyserar alla de reaktioner som sker varje sekund i kroppen.


    Ger förståelse motivation?

    Det fanns ett forskningsprojekt som hette Nordlab för tio år sedan som gick ut på att utveckla den naturvetenskapliga undervisningen. Man fokuserade på  att utmana människors vardagsföreställningar om naturvetenskapliga fenomen och att förståelse skulle ge motivation för att lära sig mer. Och visst är naturkunskap som roligast när man får en aha-upplevelse och förstår ett samband. Bilden nedan visar Arkimedes som sägs ha blivit så glad när han, genom att stiga ned i ett badkar, fattade sambandet att ett föremål som sänks ned i vatten tränger undan lika mycket vatten som sin egen volym, att han rusade naken ut på stan och vrålade Heureka. 

    Archimedes bath

    Vad jag dock inte vet är var man bäst ska börja för att få förståelse för att sedan få motivation att lära sig mer. 
    Experiment, lära sig begrepp, titta på demonstrationer, se på film, diskutera fenomen eller vad tror du? Kanske en kombination av allt men att det hela tiden kretsar kring ett samband som går att förstå på gymnasienivå. 
    Naturvetenskapliga samband som är rimligt och roligt att kunna förstå åtminstone på gymnasienivå är till exempel:


    • Hur årstider uppkommer
    • Blodomloppet
    • Energiomvandlingar
    • Fotosyntesen och cellandningen
    • Evolutionens grundläggande principer
    • Pollinering
    • Mendels grundläggande genetik
    • Bohrs atommodell för att förklara kemisk reaktion mellan till exempel en alkalimetall och en halogen


    Nordlabs sida är gammal och tekniskt omodern nu men ligger fortfarande uppe så att man kan hämta inspiration från sättet de ställer frågor. Det har jag gjort i min fråga om doften nedan.

    Jag brukar göra en sallad av egenodlade ärt- och solrosskott, tomater, avocado, balsamvinäger, egenodlad persilja och basilika. Det är ju just när man tar basilikabladen och klipper över salladen som doften känns extra starkt. 

    Eugenol acsv
    By Calvero. (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons






    Kursmål

    Det får inte plats att tagga ett blogginlägg med hela kursmål därför klistar jag in några kursmål här nedan så att det här blogginlägget kommer upp om man söker på ett av de kursmålen här i bloggen. Förhoppningen är att jag så småningom ska täcka in alla kursmål i mina kurser på det viset.

    Biologi 1

    Ekosystemens struktur och dynamik. Energiflöden och kretslopp av materia samt ekosystemtjänster.

    Organismers beteende samt beteendets betydelse för överlevnad och reproduktiv framgång.

    Biologi 2

    Livscykler och fysiologi hos växter och svampar.


    Kemi 1


    Redoxreaktioner, inklusive elektrokemi.


    Energiomsättningar vid fasomvandlingar och kemiska reaktioner


    Kemi 2








    Monday, April 2, 2012

    Glädjen i Vetenskap och Meningsfulla Demonstrationer

    Ska det vara föreläsning så ska det vara bra föreläsning, gärna med demonstrationer. Om du gillar föreläsningar och demonstrationer i naturvetenskap, se den här nya videon av The Guardian i samarbete med Royal Institute.RI Channel: Alok Jha: Guardian Science Weekly Live 20 minuter in i filmen är en lärare med och pratar om positivt och negativt med demonstrationer i undervisning.

    Faraday Michael Christmas lecture detail
    By Alexander Blaikley (1816 - 1903) [Public domain], via Wikimedia Commons

    Sunday, April 1, 2012

    Att dokumentera i fält med smartphone del 5

    Blåsippa Eget foto
    Jag har idag för första gången testat Evernoteappen kombinerat med Googlekalendern som verktyg för att dokumentera min lilla promenad och känner för att brista ut i typ LOVSÅNG. Vilket verktyg! Så här kan man göra och så här skulle jag göra om jag fick bygga upp min drömskola

    1. Schemalägga uteaktivitet i Googlekalendern
    2. Gå ut och observera
    3. Stanna till när man ser eller hör något intressant
    4. Ta fram smartphonen (har evernotefunktionerna som widget så det tar en sekund att komma till dessa)
    5. Fota, spela in ljud eller anteckna. Geotagga. Evernote föreslår nu automatiskt rubriken för den aktivitet du schemalade i Googlekalendern.
    6. Gå hem.
    7. Jobba vidare med anteckningsboken som du skapat genom att lägga till text, skriva in länkar, tagga (med kursmål) med mera.
    8. Dela anteckningsboken

    Jag delar snart min anteckningsbok här från den schemalagda aktiviteten "Testar Evernote på promenad" här men den är inte klar än. Fotade växter, inspelad vårbäck med tillhörande porl, en fågelkör med mera.
    Jo men nu får den vara klar. Här är den

    Jag får nästan andnöd när jag tänker på att jag jobbar på en skola som schemalägger i Nova Schem, som går att synka med, ja...ingenting. Ingen kultur att ha lektioner utomhus. Plus att hela skolvärlden i stort i nuläget betraktar/deltar i mediadebatten om skolans kris och inväntar eventuella krispaket istället för att jobba.

    Tänk om man istället fick vara med och bygga upp ett urochskurgymnasie med hjälp av Google och Evernote. Nu. Inte om tio år. Visst fattas det fortfarande grejer att kombinera smartphonen med, som en bra kikare, en lupp, diverse mätinstrument men det är ju bara en tidsfråga innan det kommer.