Material och förberedelser Aktivitet Att utforska skugga. Att se hur olika material så som transparent, halvtransparent, icke-transparent har olika egenskaper och att dessa material gör olika skuggor. Genom att undersöka och experimentera med ljus och skugga ska vi närma oss förståelsen att skuggor bildas när ljus inte kan gå igenom ett föremål eller när bara lite ljus passerar igenom föremålet (se barns föreställning) Vi tänkte börja med en saga om Bockarna Bruse som skuggfigurer av olikfärgat transparent material. Antalet barn bör inte vara fler än fyra när de är små, om man vänder sig till större barn kan de vara åtta. Efter sagan låter man barnen själva leka med sin egen skugga och med skuggor av andra föremål. Pedagogens roll är att uppmärksamma barnen på vad som händer med hjälp av t.ex. produktiva frågor eller att styra in på något material för närmare utforskning.. Lek med skuggor I en skuggteater kastar skuggklippta pappersfigurer sina skuggor på en halvgenomskinlig belyst skärm skuggorna blir skarpa därför figurerna hålls nära skärmen. Åskådarna kan inte se ljuskällan, bara skuggorna som rör sig på skärmen. Material och förberedelser Projektor, OH – apparat, ficklampa för att göra skuggor. Ett antal olika föremål, genomskinlig färgad plast/plastflaska, ogenomskinlig plast (leksaker), silkespapper, trä, sten, siluettklippta (Bockarna Bruse) figurer. Det behövs också filmduk/vit vägg/vitt lakan något att projicera skugga/sagoteater på. Rummet ska helst inte innehålla saker som kan vara distraherande, om man vill kan man göra rummet sagoaktigt med hjälp av prismor och annat vackert. Lärarna bör ha läst på om ljus och skugga. Hamrins ”Fysik i vardagen” rekommenderas. Enkla tips på skuggteater Lättast är att spela sagan mot en belyst vit vägg. Det går också att göra så här: Spänn upp nylontyg på kilramar som du köper i en hobbybutik eller såga till själv. Eller klipp ett fyrkantigt hål i en kartong och täck med bakpapper. Placera en lampa, OH – apparat en bit ifrånbaksidan. Låt fantasin flöda. Koppling till läroplan Utveckling och lärande. Förskolan ska sträva efter att varje barn tillägnar sig och nyanserar innebörden i begrepp, ser samband och upptäcker nya sätt att förstå sin omvärld utvecklar sin förmåga att urskilja, utforska, dokumentera, ställa frågor om och samtala om naturvetenskap. Förskolläraren ska ansvara för att arbetet i barngruppen genomförs så att barnen upplever att det är roligt och meningsfullt att lära sig nya saker ställs inför nya utmaningar som stimulerar lusten att erövra nya färdigheter, erfarenheter och kunskaper stimuleras och utmanas i sitt intresse för naturvetenskap och teknik, Vad behöver barnen ha för erfarenheter och kunskaper sedan tidigare Om det finns tid kan det vara bra, innan huvudaktiviteten genomförs, eventuellt några dagar innan, gå på ”skuggjakt” ute eller inne. Det ger försmak innan de ska gå vidare i sitt utforskande av skuggan. Men annars utgår vi ifrån att de inte behöver ha några erfarenheter sedan tidigare. Eftersom det handlar om så små barn tänker vi oss att vi bjuder på en upplevelse som sedan kan upprepas och utvecklas vidare. Begrepp, ord, matematik Viktigt är att uppmuntra barnen att beskriva sina egna observationer med egna ord och därefter introducera fler naturvetenskapliga ord som, kärnskugga, halvskugga, ljus, storlek, längd, antal (tre bockar), ordnings- följd, transparent, halvtransparent, icke transparent

Beskrivning av barnens Bakgrundsföreställningar Att hitta material om förskolebarns föreställningar om ljus har inte varit lätt. Vi har valt några få tankar utifrån artiklar om skolbarn uppfattning, som kan vara till hjälp vid förståelsen inför valet av naturvetenskapliga aktiviteter kring ljusfenomen med yngre barn. Det är genomgående att barn inte förstår fenomenet ljus som en enhet som tar sig fram genom ”tomma intet” rymden. Ljus ser de ofta som ljuskällan lampa eller sol. Frågan om ljuset rör sig, säger barn att taklampans ljus rör sig inte medan ljuset från ficklampa och billykta rör sig. Barns upplevelse när de ser föremål beror av att något kommer ut ur ögat som gör att de ser föremålet, en tanke som även de gamla grekerna hade. En annan föreställning kan vara att ljuset går in i ögat och ut mot föremålet. Det betyder att barn inte förstår interaktionen mellan öga och ljus, som att ljuset reflekteras i föremålet för att fortsätta in i ögat där det uppstår en bild på näthinnan. Denna insikt, som Johannes Kepler utforskade på 1600 talet och som yngre barn inte har erövrat, alltså hur vi ser saker eller hur ljus reflekterar från ett föremål in i våra ögon, frånvaron av denna kunskap kan göra det svårt att förklara ”idéer”. När vi ska arbeta med skugga kan det vara svårt att förklara. Barn ser skuggan som en enskild enhet där ljus medverkar när föremålet ger en skugga men endast då. För några går ljuset rakt igenom ett föremål (ej genomskinlig) och därför blir det en skugga. För att barn ska förstå iden om skuggan som den som blockerar ljus, måste man förstå ljus som en enhet som rör sig genom rymden i en interaktion med föremålet. Vardagsföreställningar, som barn kan lära i tidig ålder, är ett hinder för att förstå den verkliga naturvetenskapen som förklarar omvärldens fenomen. Att ”se” kan uttryckas med ”kasta blickar” / ” det var ett svagt ljus här inne”. Om vi inte introducerar naturvetenskap där vardagsföreställningar byts ut mot riktig, alltså naturveteskalig insikt, kanske vi aldrig kommer i kontakt med denna och fortsätter att se på vår omvärld i ett ljus av vardagsförställningar. Referenser Learning about Learning Activity,1 HW2:Children´s ideas about light  (PET 2007)  Int.JSCI.EDUC,1996Vol 18,NO.6 713 - 723, Childrens ideas on light and vision, N.J.Selley School of education Kingstone University Kingstone - upon - Thames, UK Elevernas vardagsföreställningar och fysikundervisningens utformning Elevarbete i fysikdidaktik Helena Johansson Lärarutbildningen Växjö Universitet 2007 En kunskapsbas för undervisning om ljuset och dess egenskaper Fy 7 okt 23 , 2002 (Försöksversion) Projekt nordlab -SE , Inst för pedagogik och didaktik, Göteborgs universitet Beskrivning av relevant Naturvetenskap Ljus är energi som utbreder sig med hög fart (300 000km/s). Från solen till jorden tar det 8 minuter. Ljus är en typ av vågrörelse som inte behöver ett medium (t.ex. vatten eller luft) att röra sig i. Man kan skicka energi genom tomma rymden från ett ställe till ett annat. Ljuset består av elektriska och magnetiska fält och är en transversell vågrörelse eftersom dessa fält svänger i en riktning som är vinkelrät mot själva vågens utbredning. Ljusvågens utbredning är alltid helt rak tills den möter materia att reflekteras emot. Ljus har både våglängd och frekvens. Våglängden är samma sak som avståndet mellan två identiska punkter på vågen (vågdalar eller vågtoppar). Våglängden bestämmer färgen på ljuset. Rött har lång våglängd och blått har kort, violett har ännu kortare och grönt ljus ligger mellan rött och blått. De våglängder ögat kan se går från 400 till 700 nanometer. Grönt ljus har en våglängd på 540 nanometer, det är tusen gånger mindre än ett ganska litet sandkorn. Man kan beskriva ljuset genom dess frekvens, som är hur många gånger vågen hinner svänga upp och ner på en sekund. Ljus med kort våglängd har hög frekvens, ljus med lång våglängd har låg frekvens. Solen strålar egentligen ut värme. Rött är den kallaste synliga färgen och blått är den varmaste, blått är mer energirikt än rött. Jämför med ett levande ljus, närmast veken där det är varmast är färgen blå. När man tittar på ett föremål kommer ljusstrålarna från föremålet att träffa ögonen, man ser det så fort ljusstrålarna träffar ögonen. Vitt ljus innehåller alla färger, svart är total avsaknad av färg. Man kan göra en färgsnurra med grundfärgerna rött, gult och blått och undersöka hur ögat tolkar snurrans färg. I en spegel reflekteras ljuset med samma vinkel som det mötte spegeln. En konvex spegel som buktar utåt delar ljusstrålarna när de reflekteras och föremålet som speglas ser mindre ut. En konkav spegel som buktar inåt får föremålet att se större ut och på avstånd ser man det dessutom upp och ned. Regnbågen skapas när ljusstrålar bryts och reflekteras i regndroppar. Samma sak händer när vitt ljus från solen passerar genom en glasprisma. Det vita ljuset delas upp i regnbågens alla färger, som är alla färger som ögat kan uppfatta. Beskrivning av relevant naturvetenskap om skugga En skugga är den delen av luften och marken som inte belyses. På grund av alla partiklar i luften kan ljus spridas in i skuggan. Det finns två typer av skugga, halvskugga och kärnskugga. Kärnskuggan är den skugga som uppstår när ljuset från en punktkälla hindras av ett objekt. Den är mörk och har skarpa konturer. Skuggan från en större ljuskälla, t.ex. solen, består av två delar, dels kärnskuggan och dels ett område runt om som är delvis belyst, den ljusare delen kallas halvskugga. När skuggorna på marken blir långa beror det på att solen står lågt på himlen. Även genomskinliga saker kastar skuggor, det beror på att ljus försvinner åt andra håll när det bryts, reflekteras och sprids i t.ex. glaset. Om himlen är klar blir skuggan lätt blåfärgad eftersom ljuset från himlen är blått. Ett skarpt färgat objekt kastar vanligtvis en skugga i samma nyans.   Bild

Vilka lärande erbjuds barnen Naturvetenskapligt arbetssätt Ett naturvetenskapligt arbetssätt är utforskande och undersökande. Det startar i någon form av problem som uppstår i kontakt med ett material, något fenomen eller en händelse. Barnen observerar, samlar, ordnar, sorterar, benämner i lek och gestaltande. Det är viktigt att hypoteser är möjliga att undersöka för att man ska komma vidare i processen ( Elfström, Barn och naturvetenskap s 20) När det gäller att utforska skugga och ljus kan man tänka sig att problemet som uppstår i kontakt med fenomenet är frågan om hur skuggan uppstår och var den kommer ifrån. Här gäller det för barnen att observera och leka sig fram till ett för dem tillfredsställande svar. Pedagogen ska fånga upp barnens hypoteser eller få dem att ställa hypoteser genom att formulera produktiva frågor. (se även under övriga rubriker om lärande) Den springande punkten är "medforskande". Det är även spännande för pedagogen. Vi ska inte bara sträva efter att nå resultat, det är vägen som är viktig. Svar måste få ta tid, vi har ofta så bråttom så vi missar möjligheter som öppnar sig under resans gång. Vilka lärande erbjuds barnen? Begrepp och Fenomen Vi erbjuder upplevelser. Vi introducerar de naturvetenskapliga begreppen som är relevanta för aktiviteten (se också faktadelen). Ljus Skugga Genomskinlig (transparant) Halvgenomskinlig (halvtransparant) Ogenomskinlig (icketransparant) Stor/liten skugga Mörk skugga Ljus skugga Antalsord Räkneord Liten, mittemellan, stor Halvskugga Kärnskugga Skillnad /likhet Jämföra Genom att undersöka och experimentera med ljus och skugga ska vi närma oss förståelse att skuggor bildas när ljus inte kan gå igenom ett föremål eller när bara lite ljus passerar igenom föremålet (se barns föreställning) Vi uppmuntrar barnen att själva uttrycka vad de ser och upplever på sitt eget språk och sätt i interaktion med andra. Hur kan man stödja detta lärande? Genom att uppmärksamma barnen på skuggor och olika ljuskällor i vardagen, t.ex. experimentera med våra egna skuggor en solig dag. Genom att dokumentera och återkoppla till barnen och genom att ha material tillgängligt så barnen själva kan utforska när de själva vill. Framförallt ska de få lov att känna att det är roligt att utforska och har man roligt lär man sig nya saker, om olika fenomen och hur omvärlden fungerar.

Hur kan läraren stödja barnens lärande i naturvetenskap? Pedagogen kan vara vaken för fenomen som uppstår i vardagen. Om barnen inte själva upptäcker dem kan man uppmärksamma barnen på vad som händer. Vi behöver inte vara rädda för de naturvetenskapliga orden, (det är inte svårare att förstå bakterie än bacill) För att skapa nyfikenhet och intresse är experiment en drivkraft som ger en möjlighet att gå vidare med iakttagelser, observationer och undersökningar. För att skapa en bra miljö för lärande och reflektion är det positivt om de vuxna är medskapande. Läraren bör också uppmuntra dem att ställa hypoteser för att försöka förutsäga vad som kan hända. Det är positivt om man kan se resultat genast av sina produktiva frågor, små barn har svårare än äldre barn att vänta. Att undersöka fritt är en viktig del i barnens lärande men också att läraren styr in på de delar som behöver synliggöras. För att få syn på sitt eget lärande är dokumentation både för barn och vuxna ytterligare en del som ger ledtrådar vidare . Det är också viktigt att i en interaktion med andra barn träna sig i att berätta om sina idéer och vad de ser att dela med sig av sina iakttagelser. Hur kan läraren stödja barnens lärande avseende arbetssätt? Genom att uppmärksamma barnen på skuggor i vardagen, t.ex. att experimentera med våra egna skuggor en solig dag. Genom att dokumentera och återkoppla till barnen och genom att ha material tillgängligt så barnen själva kan utforska när de själva vill. Genom att ha ett tillåtande klimat och se vad barnen väljer att utforska och utmana dem vidare med nya frågor, nya undersökningar och upprepningar som kan ge nya tankar. Små barn behöver många upprepningar. Pedagogen ska vara medforskande och ställa frågor tillsammans med barnen. Om pedagogen vill att barnen ska lära något speciellt kan ett objekt fokuseras och utforskas grundligt, alltså styra in barnen på något man vill de ska lära.Vi kan också träna barnen i att iaktta, undersöka, observera och att formulera frågor ett arbetssätt där pedagogen är både medforskande och den som sammanfattar deras information till ett undersökande material. Tips på böcker, video, www – sidor Tom Tits Experiment www.tomtit.se/hem/ Fysik.org www2.fysik.org/ Vattenhallen Science Center LTH www.lth.se/vattenhallen/ Serien: Egna experiment Valentin förlag AB www-valentin-forlag.se Vetenskap i närbild LJUS, Bonniers 1993 Två videos på Youtube: Amazing handshadows ; Pilobolus Oscar Movies Min-Jung Jonsson Christian Wegner, Lumo Rosa, Expedition André Förlag 2009 (Barnbok) Ofelias Skuggteater Text Michael Ende Bilder Friedrich Hechelmann Berghs förlag 1988 (Barnbok) Pernilla Stalfelt En bok om solen Strålsäkerhets myndigheten Tryck Danmark 2004 Grundskolans Naturvetenskap Helhetssyn, innehåll och progression Björn Andersson Studentlitteratur2008 http://www.physicsclassroom.com/mmedia/optics/ The Physics Classroom. Multimedia Studios Hur kan man arbeta vidare Man kan leka med skuggfigurer så fort ett tillfälle uppstår i vardagen. Man kan leka med speglar och solkatter. Man kan ha ficklampor tillgängliga för barnen. Framförallt ska man låta barnen själva utforska med hjälp av inspirerande material. När man ser att barnen utforskar och upptäcker saker är det viktigt att dokumentera det som händer och så snabbt det är möjligt återkoppla det till barnen.