Eksperimentguide for 8-10 år 

Spejderne kan med SciencePiraters eksperimentguide selv blive klogere på naturvidenskab ved at følge de små guides, der er at finde i eksperimentguiden. Billeder og korte tekster beskriver trin for trin, hvordan spejderen blandt andet lærer, at væsker har forskellige tyngder, bygger sin egen katapult ud af elastikker og laver sit eget køleskab. Den kan være i en uniformslomme. Guiden kommer på 55Nord og Spejder Sport.

Information om materialerne

Formålet med eksperimentguiderne:

Eksperimentguiderne er en samling af små og sjove naturvidenskabelige aktiviteter i lommebogsform, der er rettet mod de mindste spejdere. De udkommer i to udgaver – først en med aktiviteter for de 8-10-årige og senere en for de 6-8-årige.

Aktiviteterne i guiderne er designet, så børnene selv kan udføre dem med et minimum af voksenhjælp og med materialer, som er let tilgængeligt i de fleste spejderhytter eller naturen omkring os.  

Eksperimentguidernes aktiviteter er primært beskrevet med tegninger for, at børnene kan følge dem. Løsninger, for at eksperimentet skal lykkes, er ikke altid givet på forhånd. Det er gjort med vilje. Formålet med aktiviteterne er, at børnene skal prøve sig frem, undres og lege sig mod en løsning – måske lykkes det, måske gør det ikke, måske opfindes noget endnu sejere undervejs. I det ligger også nogle af vores ’kerne-mottoer’: ”Learning by doing” og ”det er fedt at fejle”. 

Hvad skal du gøre som leder:

Hvis ingen af materialerne er til rådighed, så kan du hjælpe børnene ved at anskaffe nogle af tingene. Det kan f.eks. være en magnet fra køleskabet derhjemme eller et stykke gammel ledning. 

Derudover er det vigtigt, at du lader børnene lege sig igennem eksperimenterne – lad dem undersøge, hvad der sker, hvis de gør det helt forkert, hvis de bytter nogle af materialerne ud med andre. 

For nogle børn kan det måske være svært ’selv at skulle finde på’ – her må du som leder meget gerne guide og evt. opfordre dem til bare at prøve sig frem. 

Nogle børn er meget nysgerrige og vil gerne vide mere om, hvordan det virker, derfor denne tekst som prøver at give en lidt dybere forklaring. 

Information om forsøgene:

1) Vand og olie 

Alle materialer har en densitet, altså hvor meget det vejer i forhold til hvor meget det fylder. Det er den egenskab, der gør, at træ kan flyde i vand, men møtrikker ikke kan. 

For at kunne lave et væsketårn som i illustrationerne, er det vigtigt at finde væsker med forskellige densiteter. Olie har lavere densitet end vand, og sprit har endnu lavere.  

For at komplicere det lidt, er det også sådan, at nogle væsker vil blandes med andre, og derfor skal der hældes forsigtigt ned langs siden af glasset tårnet laves i for at opnå det bedste resultat. Samtidigt betyder rækkefølgen væskerne hældes i også noget for eksperimentet, dog er det vigtigere at være forsigtig. 

Væsker der kunne være gode at bruge er saftevand, sirup, madolie, håndsæbe, husholdningssprit, vand, frugtfarve, glycerin og eventuelt lampeolie. Der kan generelt bruges alle slags væsker, men dem der opløser hinanden kan fjerne lag i tårnet, hvis de hældes i. 

2) Sjov med papir

Grunden til at det er muligt at koge vand i en kop af papir er at papiret ikke er vandtæt, hvis papiret var vandtæt, så ville papirkoppen antænde selv og brænde, men fordi papiret ikke er vandtæt, er der en tynd film af vand, der beskytter papiret imod at brænde, og som holder temperaturen nede på maksimalt 100 grader, som er et godt stykke under de 232 grader, der skal for at papir kan brænde. 

3) Byg dit eget kompas 

Jordkloden er magnetisk. Det er den, fordi der i jordens indre er en kerne af flydende jern, som opfører sig som en gigantisk magnet. Et magnetisk kompas virker ved at måle retningen på jordens magnetfelt. Et kompas består af en magnet, som enten er hængt op eller ligger på noget, hvor magneten kan bevæge sig frit. Magneten vil så orientere sig, så den peger mod jordens modsatte magnetpoler: nord og syd. Da en synål er af metal, der kan gøres magnetisk og er let, kan den bruges som kompasnål. Du kan gøre nålen magnetisk ved at stryge den mod en kraftig magnet. Nålen skal hele tiden stryges i samme retning, ved at magneten rører nålen den ene vej og ”løftes” tilbage den anden, og altså ikke frem og tilbage på nålen. 

4) Forvir kompasset

Elektrisk strøm, som den der kan hentes fra et batteri, består af elektroner. De bevæger sig gennem ledningen, når kredsløbet sluttes. Antallet af elektroner, der strømmer gennem ledningen pr. tidsenhed måles i Ampere, angives med bogstavet store A. Når elektronerne bevæger sig gennem ledningen, så opstår der et magnetfelt omkring ledningen. Det magnetiske felt, der opstår om ledningerne, kan forvirre kompasset, fordi det er kraftigere end jordens magnetfelt i et ganske lille område. Det vil derfor ændre retning efter ledningens magnetfelt. Jo kortere afstand fra kompas til ledning, jo kraftigere reaktion på kompasset. Man kan koncentrere magnetfeltet yderligere ved at vikle ledningen op som en spole. 

5) Soluret og årstiderne

Et solur fungerer ved at solen står forskellige steder på himlen i løbet af dagen, som følge af jordens rotation om sig selv. Derudover står solen også i forskellige højder alt efter årstiden, på grund af Jordens bane om Solen og Nord-Syd aksens hældning i forhold til jordbanen om solen. Alt det sat sammen gør, at der systematisk er retninger som skyggen fra en pind vil falde i, så solens position på himlen kan bruges som ur og kalender. Den letteste måde at måle den position på er netop ved at måle en genstands skyggelængde og -retning. Lidt bonusviden er, at hvis man måler skyggen på den samme tid på dagen året rundt viser det sig, at man tegner en figur med den, som rammer sig selv og gentager sig år efter år. 

6) Hvordan tændes ild nemmest?

I vores morderne verden findes mange måder at tænde ild på. Grundlæggende skal der tre ting til for, at det brænder: Ilt, brændbart materiale og tilstrækkeligt med varme. Næsten alle ting kan brænde, når temperaturen bliver høj nok. En af de mere overraskende ting er ståluld, som er meget tyndt jern. Generelt brænder metaller ganske godt. At jern ruster er en meget langsom forbrænding. Når temperaturen hæves, går forbrændingen meget hurtigere, som hvis du sætter et 9V batteris poler ned i stålulden. Strømmen gennem stålulden opvarmer det tynde metal som begynder at reagerer med luftens ilt. Når man puster på den glødende ståluld blusser den op og generer endnu mere varme, der igen kan antænde papir eller træspåner. 

Man kan også tænde ild med et stykke karamelpapir eller tilsvarende papir med et metal lag på. Papiret klippes til, så der er et smalt stykke, hvor strømmen skal passere. Der er en større modstand i det smalle stykke, derfor opvarmes det smalle stykke mere, når elektronerne passerer end det øvrige af papiret. Karamelpapiret indeholder ikke meget brændbart materiale, og man skal derfor tilføre mere brændbart materiale til det varme stykke for at skabe ild. 

Brændglasset skal holdes, så det fokuserer solen ned på det, man vil tænde ild i. Det kan være svært at tænde ild med brændglasset. Papir har det med at brænde væk før der rigtigt er ild (for lidt brandbart materiale). Et stykke træ kræver mere varme, end der er i pletten, som bliver varmet op af brændglasset. Det bedste materiale er høvlspåner, der har et godt forhold mellem tykkelse og mængde af brandbart materiale. Det er værd at være opmærksom på, at jo større brændglas er, des mere sol fanger det og koncentrerer mere varme i brændpunktet. 

7) Er du sur? 

Mange frugter og planter indeholder farvestoffer, der er syre-baseindikatorer. Hyldebær, tomat og blodappelsin. Grøntsagen rødkål og rodfrugten rødbede er klassiske køkkenplanter med denne egenskab, og disse er lette at få fat i næsten året rundt. De foreslåede teststoffer er ikke mere ”kradse”, end børnene selv kan håndtere dem. De giver dog ikke så kraftigt farveskift. Rødkålen er lettere end rødbeden til at ændre farve. Dette skyldes, at forskellige planter ændrer farve ved forskellige pH værdier. Mere ”kradse” kemikalier som afløbsrens og eddikesyre kan også let få rødbeden til at skifte farve, men her skal der være en voksen til stede. 

8) Elastikker, katapulter og kræfter

En elastik er egentlig en fjeder, men ikke en ret stærk en af slagsen. Den fungerer dog rimeligt godt som en fjeder.  

En fjeder har den egenskab, at jo længere man tvinger den fra ligevægt, jo større kræfter skal man bruge for at tvinge den videre væk fra ligevægt. Det betyder at en udstrakt elastik giver et større smæld, når man slipper den end en elastik, der ikke er udstrakt. 

Man kan sige at man lagrer potentiel energi i fjederen ved at strække den, og når man slækker på strækket eller slipper, så udløser fjederen energien som kinetisk energi, altså som bevægelse. 

Med det i baghovedet kan man bruge fjedre til at oplagre energi, som kan bruges til at skyde med en katapult for eksempel. 

Udover at fjedre kan oplagre energi, kan flere fjedre sat ved siden af hinanden trække og løfte mere end en fjeder. Der er stort set et 1:1 forhold, så at tilføje en elastik mere bidrager med næsten lige så meget styrke, som elastikken har i sig selv. Skal man bruge 4 elastikker for at holde på noget, så kan man holde på 10 gange så meget med 40 elastikker. 

9) Lav en raket

Drivmidlet i raketten er natronen (der også har navne som Natriumbikarbonat eller natriumhydrogenkarbonat), der danner CO2 eller kuldioxid, som det også kaldes, når det blandes med syren i eddike. Da CO2 er en gas, fylder den mere end da molekylerne var bundet i natronen og eddiken. CO2 får trykket i flasken til at stige og sender væsken/eddiken med ud af flasken med en kraft, der får flasken/ raketten til at lette. At pakke natronen ind i et stykke toiletpapir eller køkkenrulle forsinket natronens møde med eddiken, så man kan nå at sætte proppen i og stille raketten rigtigt. 

10) Lav en bordbombe

I brusetabletten er der natron (natriumbikarbonat, natriumhydrogenkarbonat) og citronsyre. Altså omtrent det samme som i ”Lav en raket”. Når natron og citronsyre blandes med vand, dannes CO2, som er en gas. Lige som raketten fylder gas mere, end når stofferne er bundet i de faste stoffer. Gasudviklingen starter, når dåsen vendes og vandet kommer til tabletten. 

11) Sluk lyset på mange måder

For at noget kan brænde kræver det tre ting: ilt, varme og brændbart materiale. Det kaldes for brandtrekanten. Når man skal slukke en ild kan det gøres ved at fjerne en af de tre ting i brandtrekanten. I denne øvelse undersøger vi hvor meget eller hvor lidt, der skal til for at slukke et lys. Vi undersøger også, hvordan luften bevæger sig. Ved at stille en flaske foran lyset skal man puste helt nøjagtigt, så luften bevæger sig rundt om flasken og rammer flammen. Prøv jer frem: ryk flasken længere væk eller tættere på. Prøv også at slukke lyset på andre måder – f.eks. ved at knipse, eller give flammen et smølfespark.  

Lyset i glasset med vand i en tallerken vil suge vandet op, fordi luften i glasset er varmt, når man sætter glasset over lyset og afkøles, når lyset slukker på grund af iltmangel. Den kolde luft fylder mindre end den varme og vil suge vandet op. 

12) Lav dit eget køleskab

Væsker fordamper ved, at de omsætter energi til at lave et faseskift, altså gå fra flydende eller fast form til gas. Den energi skal komme fra noget. Hvis man forestiller sig, at man har en våd t-shirt på, og man går i solen, så kommer en del af den energi, der skal bruges til fordampningen fra kroppen, resten kommer fra sollyset. Derfor virker vådt tøj kraftigt afkølende at have på, da energiforbruget ved faseskiftet er meget stort for hvert gram fordampet vand. Den samme effekt kan derfor også bruges til at lave et primitivt køleskab, som kan blive relativt koldt.

Om SciencePiraterne: 

Naturvidenskab foregår ikke kun i et klasselokale, men overalt omkring os i byen og naturen. Med både spejdermetoden og den naturvidenskabelige metode går vi nysgerrigt til en opgave, hvad enten det er at finde en cool måde at lave bål på, eller hvordan man bruger vindenergi til at lade sin telefon op. 

I SciencePirater laver vi forløb for spejdere i hele Danmark med nemme, lettilgængelige aktiviteter, som du som leder kan bruge til de ugentlige møder eller weekender. Aktivitetsmateriale vil være lige til at gå til, så du uanset din naturvidenskabelige baggrund føler dig tryg i at stå for en aktivitet. 

SciencePirater er støttet af VILLUM FONDEN, og vi ønsker sammen at skabe mere interesse for naturvidenskab ved at bringe en lang række konkrete spejderaktiviteter med naturvidenskabeligt indhold ud til endnu flere børn og unge.