FYSIK – Rymden, rörelser i solsystemet och deras betydelse

Grovplanering:

Vecka 1:

1. Introduktion till solsystemet och dess himlakroppar.
2. Diskussion hur dag, natt, årstider och år kan förklaras utifrån rörelser hos solsystemets himlakroppar.
3. Arbete med begrepp och förklaringsmodeller inom ämnet.
4. Introduktion till analoga och digitala verktyg för observationer och experiment.
5. Lektion om några upptäckter inom fysikområdet och deras betydelse för människans levnadsvillkor och syn på naturen.

Vecka 2:

1. Individuellt arbete: planering och utförande av experiment eller observationer med både analoga och digitala verktyg för att studera himlakropparnas rörelser och deras effekter på jorden. T.ex. mäta solens eller månens rörelser.
2. Dokumentation av experiment och observationer med ord, bilder och tabeller.
3. Diskussion om kritisk granskning och användning av information som rör fysik.
4. Arbete med att söka svar på frågor om energi, teknik och miljö kopplat till rörelser i solsystemet.

Vecka 3:

1. Redovisning av individuella experiment och observationer (om möjligt, annars kan du som elev reflektera över dina egna arbeten i skriftlig form).
2. Genomgång och diskussion av dina resultat och slutsatser.
3. Fördjupning i några upptäckter inom fysikområdet och deras betydelse för människans levnadsvillkor och syn på naturen.
4. Repetition och förberedelse inför provet.
5. Prov baserat på betygskriterierna för E, C och A – hålls måndagen efter vecka 3.

Så blir du bedömd

Provet kommer att utformas så att du som elev får möjlighet att visa dina kunskaper utifrån de olika betygskriterierna. Provet kan bestå av flervalsfrågor, korta svarsfrågor och längre problemlösningsuppgifter där du behöver använda fysikens begrepp och förklaringsmodeller. Dessutom kommer provet att innehålla frågor där du får möjlighet att använda information om fysik för att resonera kring energi, teknik och miljö.

För att bedöma din förmåga att utföra systematiska undersökningar kommer jag som lärare att utvärdera de individuella experiment och observationer som du genomförde under vecka 2. Jag kommer att bedöma hur väl du planerade, utförde, värderade och dokumenterade dina undersökningar enligt betygskriterierna för E, C och A.

Detaljplan – Detta gör vi lektion för lektion

Vecka	Dag	Aktivitet
1	1	Introduktion till temaarbetet: Förklaring av dag, natt, årstider och år.
	1.1	Diskussion: Solens och månens rörelser och deras inverkan på dag och natt.
	1,2	Diskussion: Jorden och dess rörelser, årstider och år.
	2	Introduktion till analoga och digitala verktyg för observationer och experiment.
	3	Praktisk aktivitet: Använda verktygen för att observera och dokumentera himlakroppars rörelser.
2	1	Gruppdiskussion: Upptäckter inom fysik och deras betydelse.
	2	Individuellt arbete: Forskning om en specifik upptäckt och dess betydelse.
	2,1	Redovisning: Elever presenterar sina forskningsresultat.
	3	Kritisk granskning: Diskussion om trovärdigheten av informationskällor.
	3,1	Skriftligt arbete: Sammanfatta veckans diskussioner och forskning.
3	1	Introduktion till provet och repetera temaarbetet.
	2	Gruppdiskussion och övningar för att förbereda inför provet.
	3	Fortsättning på förberedelserna inför provet.
4	1	MÅNDAG: Provet: Eleverna genomför provet.
	2	Utvärdering och reflektion över temaarbetet och provresultaten.

Efter provet:

• Jag som lärare rättar provet och utvärderar ditt individuella experiment och observationer baserat på betygskriterierna för E, C och A.
• Jag ger dig som elev feedback på provet och dina arbeten under temat.

Hur hänger tidsbegrepp på jorden ihop med tid i solsystemet?

Hur kan dag, natt, årstider och år ha ett samband med och vara kopplade till rörelserna hos jordklotet och solsystemets himlakroppar? Låt oss förstå dessa fenomen genom att titta på varje underrubrik i detalj.

Dag och natt

Dag och natt inträffar på grund av att jorden snurrar runt sin egen axel. När en del av jorden är vänd mot solen, är det dag på den sidan och vi får solljus. När samma sida rör sig bort från solen och en annan sida kommer i vägen, blir det natt. Det tar cirka 24 timmar för jorden att fullborda ett varv runt sin egen axel, vilket är anledningen till att vi har en dygnsrytm på 24 timmar.

Årstider

Årstider uppkommer på grund av att jordens axel lutar i förhållande till sin bana runt solen. Den här lutningen gör att solens strålar träffar olika delar av jorden med olika intensitet och vinkel under olika delar av året. Detta leder till temperaturskillnader och förändringar i klimatet, vilket skapar de olika årstiderna: vår, sommar, höst och vinter. På grund av lutningen får vi också längre dagar på sommaren och kortare dagar på vintern.

År

Ett år är den tid det tar för jorden att fullborda ett varv runt solen. Under det här året, kommer jorden att ha roterat runt sin egen axel cirka 365,25 gånger, vilket ger oss 365 dagar i ett år. För att kompensera för den extra kvartsdagen, lägger vi till en skottdag vart fjärde år, vilket gör att vi får ett skottår med 366 dagar istället för de vanliga 365.

Så nu vet ni lite mer om hur dag, natt, årstider och år är kopplade till rörelserna hos jorden och solsystemets himlakroppar. Dessa fenomen är en del av fysikens underbara värld, och det är fascinerande att förstå hur de påverkar våra liv på jorden.

Planeter och fakta om himlakropparna i solsystemet

VETENSKAPSMÄN SOM FÖRÄNDRADE VÄRLDEN

Galileo Galilei

Hej barn, idag ska jag berätta en historia om en mycket känd vetenskapsman vid namn Galileo Galilei. Galileo var en italiensk astronom, matematiker och filosof som levde för länge sedan, mellan 1564 och 1642. Han var en nyfiken och modig man som älskade att utforska världen omkring sig. Låt oss föreställa oss att vi nu reser tillbaka i tiden och träffar Galileo när han berättar om sina upptäckter.

”Hej, jag är Galileo Galilei, och jag lever i det vackra Italien på 1600-talet. Jag är mycket intresserad av hur världen fungerar, och särskilt av himlakropparna ovanför oss. Jag har nyligen hört talas om ett fantastiskt verktyg som kallas för kikare. Det gör att man kan se saker som är långt borta som om de vore nära. Jag har beslutat att förbättra kikaren och använda den för att studera stjärnorna och planeterna.”

”Under mina observationer har jag upptäckt några mycket intressanta saker. För det första har jag sett att månen inte är slät och perfekt som vi tidigare trott. Den har berg och kratrar, precis som jorden. Dessutom har jag sett att planeten Jupiter har fyra små objekt som kretsar kring den. Jag kallar dem för Jupiters månar. Det här är viktigt eftersom det visar att inte allt kretsar kring jorden, som många av mina samtida tror.”

”Jag har också upptäckt att Venus, en annan planet, har faser precis som vår egen måne. Det betyder att den ibland är en tunn skära och ibland nästan full. Det här stödjer teorin om att planeterna kretsar kring solen, snarare än jorden. Den här teorin kallas för heliocentrism och kommer från en astronom som heter Nicolaus Copernicus. Mina observationer och upptäckter gör att allt fler människor börjar ifrågasätta den gamla världsbilden, där jorden ansågs vara centrum i universum.”

”Men att utmana de vedertagna idéerna har sina konsekvenser. Jag har hamnat i konflikt med kyrkan, som inte gillar att jag ifrågasätter deras syn på universum. De har tvingat mig att avsäga mig mina idéer och leva resten av mitt liv under husarrest. Trots detta fortsätter jag att studera och skriva om mina upptäckter, och jag hoppas att framtida generationer kommer att bygga vidare på mina insikter och utforska universum på ännu djupare sätt.”

Det var historien om Galileo Galilei och hans fantastiska upptäckter om solsystemet. Hans arbete och mod att utmana rådande uppfattningar hjälpte oss att förstå hur universum verkligen fungerar och gav vägen för framtida vetenskapsmän och astronomen att göra ännu fler upptäckter.

Genom att följa sitt hjärta och sin nyfikenhet förändrade Galileo vår syn på universum och lämnade ett varaktigt arv för oss att fortsätta utforska den fantastiska världen av vetenskap och rymden. Tänk på det när ni tittar upp på stjärnorna och drömmer om vad ni kan upptäcka en dag.

Och det var slutet på berättelsen om den modige och nyfikna Galileo Galilei, som bidrog så mycket till vår förståelse av solsystemet och universum.

Nicolaus Copernicus

Hej barn, idag ska jag berätta en historia om en mycket känd vetenskapsman vid namn Nicolaus Copernicus. Nicolaus var en polsk astronom, matematiker och ekonom som levde för länge sedan, mellan 1473 och 1543. Han var en mycket begåvad och nyfiken person som älskade att studera himlen och stjärnorna. Låt oss föreställa oss att vi nu reser tillbaka i tiden och träffar Nicolaus när han berättar om sina upptäckter.

”Hej, jag är Nicolaus Copernicus, och jag lever i Polen på 1500-talet. Jag är mycket intresserad av hur världen fungerar, och särskilt av himlakropparna ovanför oss. Under mina studier har jag kommit fram till en revolutionerande idé om hur solsystemet är organiserat.”

”Ni ser, de flesta av mina samtida tror att jorden är centrum i universum, och att solen, månen och planeterna kretsar kring den. Men jag har börjat ifrågasätta detta synsätt. Efter noggranna observationer och beräkningar har jag utvecklat en teori som jag kallar för heliocentrism. Heliocentrism innebär att solen, inte jorden, är centrum i solsystemet, och att jorden och de andra planeterna kretsar kring solen.”

”Min teori förklarar många av de märkliga rörelser som vi ser på himlen mycket bättre än den gamla modellen. Det är till exempel enklare att förstå varför planeterna ibland verkar röra sig bakåt på himlen, något som kallas för retrograd rörelse, om de kretsar kring solen istället för jorden.”

”Jag har skrivit ner mina idéer och observationer i en bok som heter ’De revolutionibus orbium coelestium’ (Om himlakropparnas kretslopp). Men jag är medveten om att mina idéer utmanar den rådande världsbilden och kan leda till kontroverser. Därför har jag valt att publicera min bok först efter min död.”

”Även om min teori om heliocentrism inte accepteras av alla direkt, hoppas jag att framtida generationer av vetenskapsmän och astronomer kommer att fortsätta att undersöka och bevisa mina idéer. Min vision är att människor en dag kommer att förstå att jorden inte är centrum i universum, utan en del av en större och mer fantastisk värld.”

Så barn, det var historien om Nicolaus Copernicus och hans banbrytande upptäckter om solsystemet. Hans mod att ifrågasätta de rådande uppfattningarna och hans vision om en solcentrerad värld förändrade hur vi ser på universum och ledde till ytterligare upptäckter av vetenskapsmän som Galileo Galilei och Johannes Kepler. Tänk på det när ni tittar upp på stjärnorna och drömmer om vad ni kan upptäcka en dag. Nicolaus Copernicus banbrytande arbete har lämnat ett varaktigt avtryck i vetenskapens historia och inspirerat generationer av forskare att fortsätta utforska och förstå vårt solsystem och universum. Och det, mina kära barn, är slutet på berättelsen om den nyfikna och modiga Nicolaus Copernicus och hans viktiga bidrag till vår kunskap om solsystemet.

Isaac Newton

Hej barn, idag ska vi lära oss om en av de mest inflytelserika vetenskapsmännen genom tiderna, Isaac Newton. Han var en engelsk matematiker, fysiker, astronom och filosof som levde mellan 1642 och 1727. Han gjorde banbrytande upptäckter inom flera områden och förändrade hur vi förstår världen runt omkring oss. Låt oss resa tillbaka i tiden och träffa Isaac Newton när han berättar om sitt arbete och sina upptäckter.

”Hej, mitt namn är Isaac Newton och jag är mycket intresserad av att förstå hur naturens lagar fungerar. Jag har alltid varit nyfiken och ivrig att utforska och lära mig mer om världen runt omkring mig. Ett av mina mest kända verk är ’Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica’, där jag presenterar tre fundamentala lagar för rörelse och gravitation.”

”Min första lag, tröghetslagen, beskriver att ett objekt kommer att fortsätta att vara i vila eller röra sig i en rak linje med konstant hastighet om det inte påverkas av en yttre kraft. Min andra lag beskriver hur ett objekts acceleration beror på den kraft som verkar på det och dess massa. Och min tredje lag, aktion och reaktion, beskriver att för varje kraft som verkar på ett objekt finns det en lika stor men motsatt riktad kraft som verkar på det andra objektet.”

”Jag har också upptäckt att alla objekt i universum påverkas av en kraft som jag kallar gravitation. Gravitationen är den kraft som drar objekt mot varandra, och den är anledningen till att äpplen faller från träd och vi hålls kvar på jordens yta. Gravitationen gör också att månen kretsar kring jorden och jorden kretsar kring solen.”

”Förutom mina upptäckter inom mekanik och gravitation har jag också bidragit till utvecklingen av kalkyl, en gren av matematik som hjälper oss att förstå förändring och rörelse. Och jag har även experimenterat med ljus och färg, där jag visade att vitt ljus består av alla färger i spektrumet.”

Så barn, det var historien om Isaac Newton och hans fantastiska upptäckter inom matematik, fysik och astronomi. Hans arbete och nyfikenhet har gett oss en djupare förståelse för hur universum fungerar och lagt grunden för mycket av den moderna vetenskapen. När ni studerar dessa ämnen och tänker på hur allt hänger samman, kom ihåg Isaac Newton och hans bidrag till vår kunskap om världen.

Exempel på hur vi arbetar med begrepp och förklaringsmodeller inom ämnet.

Experiment

1. Skapa en solur: du får skapa ett egen solur med hjälp av en pinne, papper och en klocka. Du kan placera pinnen upprätt på pappret och rita av skuggan varje timme. Detta experiment hjälper dig att förstå hur solens position och skuggors längd förändras under dagen och hur det relaterar till jordens rotation.
2. Modellera årstiderna: du utforskar varför årstiderna uppstår genom att skapa en enkel modell av jorden och solen. Du kan använda en lampa för att representera solen och en jordglob för att visa jordens lutning och rotation runt solen. Genom att observera hur solens ljus träffar jorden vid olika vinklar, kan du som elev få en förståelse för hur årstiderna uppstår.
3. Modellera solsystemets rörelser: du konstruerar en enkel modell av solsystemet med hjälp av bollar och pinnar för att representera planeter och deras banor runt solen. Du kan rotera och flytta bollarna för att simulera planeternas rörelser och förstå hur dag, natt, årstider och år uppstår.

Digitala resurser

1. Stellarium: Stellarium (https://stellarium.org/) är en gratis, öppen källkods planetariumsprogramvara som visar en realistisk 3D-himmel i realtid, precis som vad man ser med blotta ögat, kikare eller teleskop. Som elev kan du använda Stellarium för att utforska och förstå rörelser i solsystemet och hur de påverkar vår himmel.
2. NASA Space Place: NASA Space Place (https://spaceplace.nasa.gov/) erbjuder interaktiva spel, animationer och artiklar relaterade till rymdvetenskap och solsystemet för barn i grundskolan. Som elev kan du använda denna resurs för att lära dig om rörelser i solsystemet, som jordens rotation och banor, samt hur dessa rörelser påverkar dag, natt, årstider och år.
3. Solar System Scope: Solar System Scope (https://www.solarsystemscope.com/) är en gratis webbapplikation som låter dig utforska en interaktiv 3D-modell av solsystemet och nattens stjärnhimmel. Som elev kan du använda detta verktyg för att visualisera och förstå rörelser i solsystemet och deras betydelse för vår planet.

Dessa experiment och digitala resurser är tydligt kopplade till temat ”Rörelser i solsystemet och deras betydelse” och kan hjälpa dig att förstå dessa begrepp på ett mer konkret och praktiskt sätt.

Frågequiz om rymden

Albert Einstein

Lär dig mer om Albert Einstein och hans liv och hur han påverkat fysiken med bland annat rymden och andra saker…

SLI.se – filmutbud till dig som elev:

Planeterna

12 min•2019•Rek. från 9 år•Video – Utbildningsklipp

Solen är en stjärna och navet i vårt solsystem. Den enorma dragningskraften, gravitationen håller de åtta planeterna i sina omloppsbanor. I den här filmen får du lära dig mer om planeternas storlek, inbördes avstånd, omloppsbanor och omloppstider runt solen. Du får också lära dig mer om hur planeterna rör sig i förhållande till varandra och hur det kommer sig att vi kan se olika planetkonstellationer vid olika tider på dygnet och året. Fokus ligger på de planeter vi kan se med blotta ögat.
Till filmen

Årstiderna

9 min•2019•Rek. från 9 år•Video – Utbildningsklipp

Följ med på jordens årliga resa runt solen och lär dig mer om varför vi har olika årstider och varför olika delar av jorden har olika temperatur beroende av jordens lutning i förhållande till solen, d.v.s. varför solen värmer olika mycket och därmed ger upphov till olika årstider. Med hjälp av bilder och animationer får vi lära oss om jordens och solens rotation i förhållande till varandra, jordaxelns lutning, solstånden och hur dessa påverkar våra årstider.
Till filmen

Dygnet

8 min•2019•Rek. från 9 år•Video – Utbildningsklipp

Följ med på jordens årliga resa runt solen och lär dig mer om varför dag och natt är olika långa vid olika tider på året! Med hjälp av bilder och animationer får vi lära oss om jordens och solens rotation i förhållande till varandra, jordaxelns lutning, solstånden och mycket mer.
Till filmen

Kalendrar

10 min•2019•Rek. från 9 år•Video – Utbildningsklipp

Filmen presenterar en översikt av kalenderns utveckling. Vi får lära oss om månkalendrar och solkalendrar och om hur skottår hjälper till att justera kalendern.
Till filmen

Rymden, människan och satelliter – Förste svensken i rymden

2 min•2013•Rek. från 7 år•Video – Utbildningsklipp

Christer Fugelsang var den förste svensken i rymden. Här berättar han om sin resa.
Till filmen

Nyfiken på rymden – Jorden, solen och månen

13 min•2018•Rek. från 7 år•Video

Så fort vi vänder blicken mot himlen – så kommer frågorna. Varför ser inte månen likadan ut varje natt? Varför blir det mörkt på nätterna och ljust på dagen? Varför har vi något som kallas månader? Hur stor är solen och hur lång tid skulle det ta att flyga dit? På ett pedagogiskt sätt visar vi månens fyra faser – och hur månen, solen och jorden rör sig i vårt solsystem. Stjärnhimmeln ändras under året. Var på jorden du är påverkar vilka och hur många stjärnor du ser. Vi förklarar också vad en stjärnbild är. Med filmade inslag och animationer förklaras rymdens mysterier och stora frågor.
Till filmen

Planeterna

22 min•2009•Rek. från 9 år•Video

Denna filmserie ger eleverna ett nytt perspektiv på jorden och vårt solsystem. Programmen visar och går igenom bland annat förhållandet mellan jorden, solen, månen och planeterna, orsakerna till varför vi har dag och natt, månens olika faser, solförmörkelser och årstider. I filmen får vi lära oss om våra fascinerande planeter med hjälp av tydlig 3D-animering och fotografier ifrån Hubble-teleskopet. Enligt de senaste definitionerna finns det åtta planeter och tre dvärgplaneter i vårt solsystem. Astronomer delar vanligen in planeterna i två grupper: de inre planeterna – Merkurius, Venus, jorden och Mars – och de yttre planeterna -Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus. Eleverna lär sig hur tekniken hjälper vetenskapen utöka vår förståelse av solsystemet. Detta program är indelat i tre avsnitt: 1. Introduktion till planeterna
2. De inre planeterna 3. De yttre planeterna
Till filmen