Forsøk og praktisk arbeid

Bevegelse og friksjon - Læringspakka

Denne aktiviteten er fra felles nordisk læringspakke og har sin opprinnelse fra Sverige. Gjennom denne aktiviteten får barna erfare og utvikle kunnskap om sammenhengen mellom bevegelse, friksjon, helning og hastighet. Bakgrunnen for opplegget kan du lese om i vedlagt pdf-dokument.

Foto: Gunlög Persson og Christoffer Salmen Foto: Gunlög Persson og Christoffer Salmen

Mål og forberedelser

Målet med denne aktiviteten er at barna skal utvikle kunnskap om sammenhengen mellom helning og hastighet. Opplegget ble utviklet i en barnehage med 12 barn i alderen 2–4 år. 

Fremgangsmåte

Barna og ansatte setter opp benker mot ribbevegg for at de skal kunne skli ned på dem. Benkene plasseres i ulik høyde ut fra barnas ønske og en benk blir værende på gulvet. Innledningsvis sklir barna på benkene og de ansatte spør barna hvordan det går å skli ned på de ulike benkene. De ansatte er oppmerksom på at barna ubevisst posisjonerer kroppen i forhold til helning og hastighet. Det vil si at barna ligger ned på de benkene med bratt helning og sitter på benker med slak helning. Begreper som brukes er helning, hastighet, høyt, lavt, raskt, sakte, opp og ned. 

Erfaringer fra barnehagen

  • Barna kom selv med forslag om å teste dette. Viste derfor stort engasjement
  • Ved en større helning på benken sklir barna liggende. Ved en mindre helning sitter de oppreist. Barnas ulike måter å skli på er uavhengig av hverandre og heller ikke uttalt.
  • Læreren introduserer hastighet og helning ettersom benkene er et gunstig utgangspunkt ut fra barnas ønsker.
  • Ut fra lærernes utfordrende spørsmål begynte barna til å bruke korrekte naturvitenskapelige begreper. De åpne spørsmålene fra læreren skapte interaksjon. Dette gjør at barna skjønner at de skal legge seg ned og holde seg i kanten når benken har en brattere vinkel. Ved en mindre bratt vinkel, sitter de oppreist og hastigheten er lavere. Dette skjer gjennom at barna reflekterer over hvordan de selv og vennene sklir ned. Barna uttrykker en forståelse av sammenhengen mellom benkens helningsvinkel og hastigheten.
  • Også med små barn er læring knyttet til aktivitet. De behøver støtte i form av bilder eller i en aktivitet for å kunne reflektere rundt sin læringssituasjon.

Bevegelse og friksjon 6  

 

Faglig forklaring

Bevegelse er i fysikken en gjenstands endring av posisjon, og gjenstander beveger seg i overensstemmelse med Newtons tre bevegelseslover. Han forklarer også at hvis summen av de krefter som virker på en gjenstand er null, forandres ikke bevegelsen (Newtons første lov – treghetsloven). Om kreftene ikke utjevner hverandre, oppstår en kraft i en retning som forandrer gjenstandens hastighet eller bevegelsesretning (Newtons andre lov F= ma). Newtons tredje bevegelseslov sier at en gjenstand alltid motvirker en kraft som virker på den. Denne loven gjelder alltid, men er ikke sentral i barnas bevegelse på benkene.

Opplevelsen av å skli ned en benk som er festet til en ribbevegg, er avhengig av flere faktorer. De kreftene som påvirker situasjonen er:

  • Friksjon mellom kropp og benk
  • Tyngdekraft
  • Luftmotstand – møte mellom kropp og luft når kroppen er i bevegelse
  • Normalkraft

Når benken står på gulvet er tyngdekraften vinkelrett på friksjonen mellom kropp og benk, og den har ikke noen innvirkning på barnets bevegelse i horisontal retning. Barnet må f.eks. bruke føttene for å røre seg langs benken. Det samme gjelder normalkraften. Den virker alltid vinkelrett oppover fra underlaget (benken) mot objektet (barnet). Normalkraften er til stede i alle de situasjoner som barna sklir på benkene, men den spiller ingen rolle i forhold til barnas bevegelse.

Når benken løftes (i den ene enden) fra gulvet og festes til ribbeveggen, får den en vinkel i forhold til gulvet. Jo høyere opp benken er, jo større blir påvirkningen fra tyngdekraften og luftmotstanden.

Om glidefriksjonen er på 0,4 og vinkelen mellom gulv og benk er på 22°, vil barnet skli med konstant fart. Hvis glidefriksjonen er litt høyere, gjerne 0,5, må barnet hjelpa seg i gang med armene for å kunne skli nedover (Newton første lov).

Om vinkelen endres til 40°, vil barnet å akselerere når det sklir nedover. Luftmotstanden blir da merkbar ettersom det øker når farten øker. Dette merker barnet intuitivt og det legger seg ned på magen og holder seg i benken når det sklir nedover (Newtons andre lov). 

Rammeplanen

Kapittel 9 Barnehagens fagområder - Natur, miljø og teknologi

Barnehagen skal legge til rette for at barna kan forbli nysgjerrige på naturvitenskapelige fenomener, oppleve tilhørighet til naturen og gjøre erfaringer med bruk av teknologi og redskaper.

Barnehagen skal bidra til at barna:

  • opplever, utforsker og eksperimenterer med naturfenomener og fysiske lover

Personalet skal:

  • legge til rette for mangfoldige naturopplevelser og bruke naturen som arena for lek, undring, utforsking og læring
  • gi barna tid og anledning til å stille spørsmål, reflektere og lage egne forklaringer på problemstillinger, og til å delta i samtaler om det de har erfart og opplevd
  • synliggjøre naturfenomener og reflektere sammen med barna om sammenhenger i naturen 
  • utforske og eksperimentere med teknologi og naturfenomener sammen med barna.

 

Materialer og utstyr

  • Gymsal
  • Ribbevegg
  • Benker