Udarbejdet af Engineer the Future i samarbejde med Louise Stetkær, Hvidovre Gymnasium og HF og Camilla Ehlers-Kock, Virum Gymnasium og med støtte fra Region Hovedstaden
Formål
I dette engineering-forløb skal eleverne udpege et sted i deres lokalområde og vurdere de nuværende jordbundsforhold ud fra virtuelle boreprøver. På baggrund heraf skal de dimensionere et vejbed, som vil kunne aflede vand fra et skybrud. Eleverne skal i forløbet tilegne sig viden om vandets kredsløb, vandbalance og jordbundsforhold, så de kan sammensætte en optimal filterjord.
Relation til FN's verdensmål for bæredygtig udvikling
Mål 11 Bæredygtige byer og lokalsamfund [3]
Niveau
- Naturgeografi C og B
Kernestof
Vandets kredsløb
- Fordampning
- Nedbør
- Overfladisk afstrømning
- Underjordisk afstrømning
- Infiltration herunder K-værdi
- Mættet og umættet zone og grundvandsspejl
- Jordbund
- Porøsitet
- Permeabilitet
- Kornstørrelsesfordeling i jord
- pH’s betydning i forhold til optimal plantevækst
- Ionbinding i ler og humus overfor sand
- Humus i forhold til at binde næringsstoffer, rense jorden og tilbageholde vand
- Krummestruktur og enkeltkornstruktur
Klimaændringer og samfundsudviklingens klimapåvirkning
- Klimaændringer
- Øgede nedbørsmængder og skybrud som følge af global opvarmning
LAR
- LAR-løsninger med særligt fokus på vejbede og filterjord
- Betydningen af befæstede arealer i forbindelse med byudvikling og klimatilpasning
Programmer
- Adgang til programmet geostudy https://geostudy.geo.dk/ [4] (skriv mail og anmod om gratis adgang)
Materialer
- Ca. 100 g ler per gruppe (tør dekorationsler som grovknuses med en hammer. Eleverne findeler selv i en morter efterfølgende)
- Ca. 200-300 g per gruppe af følgende materialer: and grus og kalk (købes i byggemarked)
- Ca. 30 g pottemuld per gruppe
- Murerspande
- Plantesker
- 250ml måleglas
- pH-papir
- PVC- Rør højde 16cm, diameter 12,5cm (købes i byggemarked og skæres til)
- Sigte (0,063mm) fra sigtesøjle
- Fotobakke (ca. 30x40cm)
- Lineal, tusch, ur til tidtagning
- Vægt
Forløbsmaterialer til download
- Alle materialer kan downloades neder på denne side [5], hvor der står 'Hent alle materialer'.
- En mere detaljeret introduktion til engineering kan findes her [6].
LÆR
I dette forløb skal eleverne udpege et område i lokalmiljøet, som er i risiko for at blive oversvømmet i forbindelse med fremtidige skybrud som følge af klimaændringer. De skal vurdere de nuværende jordbundsforhold i området ud fra virtuelle boreprøver og på baggrund heraf dimensionere et vejbed, som vil kunne aflede vand fra et skybrud. Eleverne skal tilegne sig viden om vandets kredsløb, vandbalance og jordbundsforhold, så de kan sammensætte en optimal filterjord på baggrund af opstillede kriterier for denne. Filterjorden testes og forbedres i forhold til de angivne kriterier.
GØR
Forløbet indledes med en præsentation af narrativ og problem, som fungerer som introduktion til selve udfordringen. Eleverne præsenteres også for de kriterier, der er til vejbedet og rammen for deres arbejde.
Ligeledes introduceres de til engineering designprocessen og de enkelte delprocesser (se første lektion i lektionsplanen). Forløbet kan justeres, alt efter hvor meget tid der er til rådighed. Forløbet er struktureret efter de enkelte delprocesser, men man kan vælge at tage eleverne igennem delprocesserne i en anden rækkefølge og tilpasse materialet og lektionsplanen herefter.
Naturvidenskabelige undersøgelser
Eleverne bliver gennem forløbet sat til at lave følgende undersøgelser:
- Identificere område i lokalområdet med særlig risiko for oversvømmelse i forbindelse med skybrud (bluespot) i klimaatlas
- Lave virtuel boreprøve for at undersøge jordbundstypen i det valgte område
- Beregne en K-værdi for den eksisterende jordtype
- Lave en filterjord, som kan forsinke og aflede overskydende vand fra det valgte område
- Lave beregninger af hvor stor en mængde vand, der skal fjernes fra området i forbindelse med et kraftigt skybrud eller en 100-årshændelse
- Dimensionere et vejbed således, at det kan aflede den beregnede mængde vand fra det valgte område
- Teste filterjorden med et nedsivningsforsøg og beregne K-værdien
- Forbedre filterjorden på baggrund af resultaterne af første test af filterjorden
- Teste forbedret filterjord og beregne K-værdien
Download lærervejledning og moduloversigt her: Engineering-forløb - LAR-løsninger i dit lokalområde (engineerthefuture.dk) [5]
DEL
Eleverne præsenterer afslutningsvis deres prototyperne med inddragelse af refleksioner om placering og dimensionering af vejbed samt sammensætningen af filterjorden.