STEM med Fin og Fif – Naturfaglige eksperimenter – Ballonen, der trækker – 2.-3. klasse

⚡ Hvorfor hopper et stykke papir op mod en ballon, der slet ikke rører det?

Det ligner trylleri, og børnene siger det selv. Men det er den slags trylleri, der har en forklaring, og hele pakken handler om at nå frem til den uden at springe over de to ting, der er svære: at sige hvad man forventer og hvorfor, og bagefter at skrive det, der faktisk skete, også når det ikke passer.

Læsehæftet på 12 sider giver ordene først. Alle materialer er bygget af atomer med positivt ladede protoner og negativt ladede elektroner, og er der lige meget af hver, er tingen neutral. Gnides en gummiballon mod tørt uld, flytter nogle elektroner fra ulden over på ballonen, som dermed bliver negativt ladet. Hæftet er tydeligt om, at der ikke bliver skabt nye ladninger: de bliver flyttet.

Så kommer det, der ellers er let at forklare forkert. Papiret er og bliver neutralt. Når den ladede ballon kommer tæt på, forskydes ladningerne lidt inde i papiret, så siden nærmest ballonen bliver en anelse positiv og bliver trukket til, mens den fjerne side skubbes væk. Trækket på den nære side er stærkest, og derfor kan det lette papir bevæge sig. Lærervejledningen advarer selv mod genvejen om, at papiret skulle være positivt ladet fra starten.

Undersøgelsen har én variabel: afstanden. Eleverne klipper ni ens kvadrater silkepapir på cirka 1 x 1 cm og prøver ved cirka 1, 2 og 3 cm, tre gange ved hver afstand. Før hver eneste afprøvning gøres ballonen klar på ny, og der bruges et nyt stykke papir, for en ballon mister ladning undervejs, og papir, der har rørt den, er ikke neutralt længere.

Og så aftales reglen, før der måles: makkeren tæller roligt til tre, og begynder papiret tydeligt at bevæge sig i den tid, er det et ja. Ellers nej. På sammenligningsarket farves én boks for hvert ja, så de tre afstande bliver til tre søjler. Hæftet siger samtidig det, der gør det til naturfag: vi må ikke kun gemme de svar, vi forventede, og svaret gælder den ballon, det papir og de afstande, vi prøvede.

STEM står for Science, Technology, Engineering og Mathematics: naturvidenskab, teknologi, ingeniørarbejde og matematik. Pointen med at samle de fire er, at virkelige problemer sjældent holder sig til ét fag. I STEM med Fin og Fif følger de to børnene hele vejen, så det er de samme to, der stiller spørgsmålet og bagefter spørger, hvad der skete. Naturfaglige eksperimenter er seriens forsøgsforløb, og pakkerne er bygget ens: først et læsehæfte, der giver ordene, så én undersøgelse, hvor kun én ting bliver lavet om, og til sidst børnenes egen forklaring på et ark, de kan vise frem. Til 1.-2. klasse er der tre pakker om vand, lys og luft, hvor børnene ser efter og tegner det, de finder ud af. Til 2.-3. klasse er der tre om elektricitet, varme og magnetisme, hvor eleverne begrunder deres forventning, gentager hver afprøvning tre gange og holder forklaringen op mod det, de faktisk målte. Se alle STEM-materialer her.

Sådan kan I bruge materialet
Print i stående A4 og i 100 % / faktisk størrelse, så ternene måler 1 x 1 cm. Læs hele læsehæftet sammen, før der bliver stillet op: rækkefølgen er seriens egen, og hæftet siger det selv med Fin og Fifs ord, først viden, bagefter forsøg. Afsæt ca. 25 minutter til læsning og samtale og 25-30 minutter til klargøring og de ni afprøvninger. Arbejd i par. Hertil kommer opsamlingen og præsentationen. Hvert par skal bruge en oppustet ballon, et tørt stykke uld eller fleece, ni ens små stykker tyndt silkepapir, lineal, saks, en let fugtig klud, en tør klud og en blyant. Prøv opstillingen af en gang selv, før den skal stå foran en klasse.

I kan også:
– lade to par vælge hver sine afstande og sammenligne søjlerne bagefter
– prøve et tungere papir ved samme afstand og tale om, hvorfor svarene ændrer sig
– trække en hue af en uldtrøje i et mørkt rum og lytte og se efter
– lade eleverne skrive deres forventning i en lukket kuvert og åbne den efter målingerne
– tage ballonen med hjem og prøve forsøget i køkkenet på en tør vinterdag

📄 Det får du:
– 5 PDF-filer med i alt 24 sider i A4
– et læsehæfte på 12 sider om elektrisk ladning, gnidning, tiltrækning og statisk elektricitet
– en eksperimentguide på 3 sider med illustreret materialeliste og seks trin
– fire undersøgelsesark i én PDF: Før vi begynder, Vi tester afstande, Vi sammenligner og Vores forklaring
– præsentationsarket Det undersøgte vi på 1 side
– en lærervejledning på 4 sider med tilrettelæggelse, Fælles Mål, tegn på læring, faglig baggrund og kilder

🎯 Materialet er velegnet til
– natur/teknologi i 2. og 3. klasse, hvor en forventning skal begrundes, før den afprøves
– klassen, der skal øve sig i at gentage en afprøvning og tale om resultater, der svinger
– et tema om energi, elektricitet eller om usynlige kræfter
– elever, der skal lære forskel på det, de tror, og det, de har set
– hjemmet, hvor en ballon, et stykke uldtøj og lidt silkepapir er alt, der skal til

💚 finurligt fif
Prøv forsøget af i netop det lokale dagen før. Er luften fugtig, eller er uldet ikke tørt nok, siger alle ni afprøvninger nej, og så er der ingen forskel at sammenligne. Virker det til gengæld for godt, så flyt hele rækken af afstande op, før timen begynder.