Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2017/18 - 2019/20
Institution Roskilde Katedralskole
Fag og niveau Geovidenskab A
Lærer(e) Bo Toftmann Christensen, Jakob Kirknæs, Karen Lise Bird
Hold 2017 GV/u (1u GV, 1u GV-fy, 1u GV-ng, 2u GV, 2u GV-fy, 2u GV-ng, 3u GV, 3u GV (puljetid), 3u GV-fy, 3u GV-ng)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Jordskælv og bølger
Titel 2 Remote sensing, lys og atomer
Titel 3 Is, energi og istidslandskaber
Titel 4 Stevns - geologi, datering, ressourcer og dinodød
Titel 5 Klimaændringer
Titel 6 Energi, el, kul, olie og vindmøller
Titel 7 SRO: Tidevand
Titel 8 Studierejse Firenze
Titel 9 Tørke i Danmark
Titel 10 Vandets kredsløb. Floder og grundvand
Titel 11 Færøerne
Titel 12 Iskerner og indlandsis + fortidens klima
Titel 13 Pladetektonik, vulkanisme, bjergarter og isostasi
Titel 14 Repetitionsforløb
Titel 15 Forløb#10

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Jordskælv og bølger

• Undervejs i forløbet arbejdede eleverne med følgende læringsmål:

Eleven skal introduceres til emnet og kende til aktuelle jordskælv.

Eleven skal lære hvordan jordens indre er opbygget.

Eleven skal introduceres til fysisk beskrivelse af bølger og deres elementære egenskaber ved bølger.

Eleven skal lære hvordan forskerne ledtes frem til teorien om pladetektonik

Eleven skal lære hvilke typer af pladegrænser, der findes, hvor de er samt hvad der sker ved dem.

Eleven skal introduceres til bølgefænomenet brydning.

Eleven skal kunne udlede formlen til at finde epicenter.

Eleven kan lokalisere et jordskælvs epicenter og bestemme dets styrke på richterskalaen i øvelsen "virtual earthquake" og forstå sammenhængen med formlen til epicenterbestemmelse (som blev udledt i modul 6)

Eleven skal lære at anvende sin viden om jordskælv og pladegrænser til at undersøge et jordskælv ved selvstændigt at finde materiale om jordskælvet og analysere relevante kort mm.

Eleven skal lære at observere at bølger på lavt vand bevæger sig langsommere end bølger på dybt vand og dermed forstå at en tsunmaibølge bliver højere når den nærmer sig kysten.


• Undervejs i forløbet har eleverne arbejdet med følgende eksperimentelle arbejde, feltarbejde og andet empiriske arbejde:

Eftervisning af brydningsloven når lys sendes gennem halvcirkelformet plastik klods.

Lokalisering af jordskælvs epicenter og richterstyrke vha. øvelsen ”virtual earthquake”.

Gruppevis undersøgelse af jordskælv (Haithi (2010), Banda Aceh (2004), Japan (2011) eller Mexico (2017) og efterfølgende fremlæggelse

Øvelse om lavvandsbølger.

• Supplerende materialer, aktivitetssedler og overblik over forløbet kan se på holdets site:
https://sites.google.com/a/grks.dk/geovidenskab-i-u-klassen-2017-2020/1-jordskaelv-og-boelger

Kernestof:
Michael C. Andersen et al. (Eds.) (2016): BasisFysikC. Haase Forlag. pp. 175-190
Lykke-Andersen m.fl.: Naturgeografi - Jorden og mennesket. pp. 64-66, 68-74.
Indhold


Supplerende stof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Bølger og jordskælv 16-02-2018
GV-ng-opgave 1; epicenter og styrke af jordskælv 12-03-2018
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 Remote sensing, lys og atomer

• Undervejs i forløbet har eleverne arbejdet med følgende læringsmål:
Eleverne skal lære hvilke muligheder, der er i GoogleEarth samt få øjnene op for, at GoogleEarth kan bruges til meget - ikke kun Geovidenskab.

Eleverne skal reflektere over remote sensing som metode.

Eleverne skal lære at orientere sig i aktuelle forskningsstudier

Eleverne skal se eksempler på hvad flyfotos kan bruges til.

Eleverne skal øve sig i at fremlægge mundtligt for hinanden.

Eleverne skal introduceres til at arbejde i remote sensing med Leoworks, herunder introduktion til båndene på Landsat-satellitter, ægte farvebillede, falsk farvebillede samt superviseret og usuperviseret klassifikation samt NDVI-index.

Eleverne skal lære hvordan atomer er opbygget og hvordan atomer vekselvirker med lys, for at få en forståelse af atomernes spektrale fingeraftryk, som bruges i forbindelse med remotesensing. Ligeledes skal man vide at alle genstande udsender lys i et kontinuet spektrum med maksimal intensitet beskrevet ved Wiens forskydningslov.

Eleverne skal lære følgende begreber:
Farver, elektromagnetisk  spektrum, spektral signatur, Landsat, Reflektion, spredning, albedo, varmestråling kontra linje spektre, Wiens forskydningslov, Bohrs atommodel, fotoner, emissions- og absorptionsspektre

Eleverne skal erkende begrebet diffraktion og kunne forklare det ud fra Huygens' princip samt kunne forklare Youngs dobbeltspalteforsøg og gitterligningen.

Eleverne skal kunne udføre forsøg til bestemmelse af bølgelængder af hvidt lys og laserlys vha. anvendelse af gitterligningen.

Eleverne skal lære at indføre måleresultater i Exccel, og lave gentagne beregninger i Excel

• Eksperimentelt arbejde, feltarbejde og andet empirisk arbejde:
Øvelser i GoogleEarth
Øvelser i Leoworks, 2 cases: havis og urban-varmeø-effekt.
Øvelse, observation af hvidt lys der sendes gennem et gitter. Der laves målinger til bestemmelse af bølgelængden af forskellige farver lys.
Øvelse, observation af laserlys der sendes gennem et gitter.  Der observeres flere ordener og laserlysets bølgelængde bestemmes.


• Aktivitetssedler til timerne ligger på klassens site:
https://sites.google.com/a/grks.dk/geovidenskab-i-u-klassen-2017-2020/2-remote-sensing-lys-og-atomer

• Kernestof:
Bjarning Grøn et al. (Eds.)(2010): Aktiv Fysik C. L&R Uddannelse. pp. 133-143.
Finn Elvekjær et al.(Eds.)(2012 2. udg.): FysikABbogen2. Systime. pp. 54-69 + 72-77.
Finn Elvekjær et al.(Eds.)(2005 1. udg.): FysikABbogen1. Systime. pp. 209, 214-215, 224-231.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Lys og remotesensing 02-03-2018
GV-ng-opgave 2; remote sensing 12-03-2018
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 Is, energi og istidslandskaber

• Undervejs i forløbet har eleverne arbejdet med følgende læringsmål:

Eleverne skal lære om landskabselementerne der hører til hhv. de proglaciale, randglaciale, subglaciale og supraglaciale miljøer.

Eleverne skal lære at analysere et landskab vha. højdekurver, kort og GIS.

Eleverne skal lære at observere og beskrive landskaber i felten.

Eleverne skal lære at opmåle et højdeprofil i felten og vha. googleearth.

Eleverne skal lære om istidslandskabet ved Vejrhøjbuen, Odsherred.

Eleverne skal lære om istidslandskabet i Roskilde-Lejre-området.

Eleverne skal lære om varmeenergi
- tilstandsformer
- faseovergange
- energiforhold ved faseændring og temperaturændringer
- varmekapacitet, specifik varmekapacitet, specifik smeltevarme, specifik fordampningsvarme
- kunne beregne de 5 energibidrag der indgår, når fast stof opvarmes til gas
- beregne energien der skal tilføres for at 100 m tykt is dække over Danmark med en temperatur på -20 grader celsius opvarmes og smelter. Og sammenligne dette resultat med Danmarks årlige energiforbrug, samt soltilførslen til Danmark på et år.

Eleverne skal kende til de to store isforekomster på Jorden, Antarktis og Grønlands indlandsis.

Eleverne skal lære Archimedes lov samt densiteten af vand og is.

• Eksperimentelt arbejde, feltarbejde og andet empirisk arbejde undervejs i forløbet:
Eleverne har planlagt og udført eksperimenter om afsmeltning af sne, herunder betydningen af albedo og tykkelse af sedimentdække.

Ekskursion til Vejrhøjbuen, Odsherred

Ekskursion på cykel til Lejre (via grusgraven ved Svogerslev og dalene ved Kornerup)  samt undersøgelse af dødislandskabet ved Ledreborg vha. miljøGIS.

Øvelse: På en god solskinsdag har vi målt solhøjden og beregnet solarkonstanten.


• Aktivitetssedler til forløbet ligger på klassens site:

https://sites.google.com/a/grks.dk/geovidenskab-i-u-klassen-2017-2020/3-is-energi-og-istidslandskaber

Stof:
Peter Colding-Jørgensen (Eds.)(1988): Is Fysik pp. 1-17

Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Regneopgaver 06-04-2018
GV-ng opgave 3; isforsøg 23-04-2018
Afl uge 16 23-05-2018
GV-ng-opgave 4; istidslandskaber 28-05-2018
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 19 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 Stevns - geologi, datering, ressourcer og dinodød

Forløbet havde omdrejningspunkt i en to-dages ekskursion: Stevns Klint, Faxe Kalkbrud, Faxe Falk (virksomhedsbesøg), lerskrænten ved Faxe Ladeplads og besøg ved Stevnskortet.

I GV-ng har forløbet haft fokus på:

• Introduktion til Jordens udvikling fra dannelse til for 65 mio. år siden (2 introduktionsmoduler).
• Dannelse af kalk
• Geologien ved Stevns Klint, herunder skrivekridt, fiskeler, bryozokalk og flintlag.
• Fossiler i Faxe kalkbrud.
• Overgangen mellem Kridt og Tertiær.
• Årsager til masseuddøen ved Kridt-tertiærgrænsen.
• Kridt som ressource (produktionen ved Faxe Kalk og cementproduktion hos Aalborg Portland) inkl. de miljømæssige konsekvenser ved cementproduktion.

Undervejs i forløbet har eleverne bl.a.:

• Arbejdet i grupper om Jordens udvikling fra dens dannelse til for 65 mio. år og lavet fremlæggelser herom med fokus på figuranalyse;
• Arbejdet med at læse en faglig tekst om geologien ved Stevns Klint i bl.a. Geoviden;
• Udpeget Stevns Klint på Google Earth og arbejdet med dens geologi, herunder skrivekridt, fiskeler, bryozokalk og flintlag (aktivitetsseddel 1).
• Arbejdet med den geologiske tidsskala, særligt overgangen mellem Kridt og Tertiær;
• Arbejdet med at forstå forskellige (modsatrettede) teorier om masseuddøen ved K/T-grænsen.
• Været på 2-dages ekskursion til Stevns og Faxe (ekskursionsguide):
o Rundvisning på Geomuseum Faxe og fossiljagt i Faxe Kalkbrud
o Virksomhedsbesøg hos Faxe Kalk A/S/ Lhoist inkl. rundvisning ved kalkbrænderovnen.
o Undersøgt istidssedimenter i lerskrænten ved Faxe Ladeplads, herunder arbejdet med det geologiske kredsløb og diskuteret hvilke typer af bjergarter, der findes ved lerskrænten.
o Lavet feltarbejde ved Stevns Klint, herunder lavet feltobservationer ved klinten og tegninger af den, fundet og beskrevet eksempler på moræne, danienkalk/bryozokalk, skrivekridt, fiskeler og flint;
o Besøgt Koldkrigsmuseum Stevnsfortet inkl. rundvisning i gangene.
o Skrevet feltrapport om ekskursionen (ng-opgave 1);
• Set på kort over Danmarks undergrund og set på grundvandsboringer i Jupiter-database med henblik på at udpege kalk i boringerne (aktivitetsseddel 2);
• Set film om cementproduktion samt læst artikel om klimamæssige konsekvenser ved cementproduktion (aktivitetsseddel 3).
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
GV-ng opgave 1; Stevnsturen 12-09-2018
En opgave om K-40 / Ar-40 datering 12-09-2018
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 25 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 Klimaændringer

I GV-ng har forløbet haft fokus på:
- Drivhuseffekten og drivhusgasser
- Kulstofkredsløbet
- Klimaændringer
- Strålingsbalancen
- Isafsmeltning og Arktis.

Undervejs i forløbet har eleverne i GV-ng bl.a.:
- set filmen "Before the Flood".
- Set på IPCC's rapport (IPCC - SR15).
- Målt strålingsbalancen for en given overflade (med IR-termometer og pyranometer).
- Arbejdet med en simulering af drivhuseffekten (aktivitetsseddel 1).
- Bestemt kulstofpuljen i den øverste halve meter på skolens grund og sammenlignet med arktiske jorde (aktivitetsseddel 2+ng-opgave 2)
- Arbejdet med indlandsisens massebalance samt ændringer i havisudbredelse (aktivitetsseddel 3).
- Arbejdet med temperaturmålinger fra Zackenberg (aktivitetsseddel 3).
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Afl 2 05-10-2018
Afl 3 06-11-2018
GV-ng opgave 2; Bestemmelse af kulstofpulje 19-11-2018
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 16 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 6 Energi, el, kul, olie og vindmøller

I GV-ng har forløbet haft fokus på følgende:
- energiformer
- elsystemet i DK.
- fossile brændsler: kul og olie
- Økologisk fodaftryk
- Vindmøller

I løbet af forløbet har eleverne i GV-ng bl.a.:
- Set på grafer og diagrammer fra energistatistik 2016+2017 (aktvitetsseddel 1, den 27/11)
- Set på energinets "elsystemet lige nu". (aktivitetsseddel 1, den 23/1)
- Arbejdet med kulddannelse, herunder set på kulrækken.
- Set TEDtalk med Mathis Wackernagel om økologisk fodaftryk og lavet dataopsamling (i løbet af en uge) om madvaner, transport osv. til beregning af eget økologisk fodaftryk (aktivitetsseddel 5, den 12/12).
- Beregnet CO2-udledning fra forskellige rejser.
- Arbejdet med oliedannelse, herunder arbejdet med tolkning af seismisk profil samt udvind af olie fra en kalkkerne (aktivitetsseddel 3+4, den 9/1 og 18/1)
- Set filmen: Den sidste olie (Viden om).
- Arbejdet med vindmølleproduktion og vindhastighed under stormen Egon i excell og på emd.dk/el (aktivitetsseddel 2, den 23/1)
- Arbejdet med vindressurcekort fra Danmark og med GIS for at planlægge en vindmøllepark (aktivitetsseddel 3, den 30/1).
- Set film om Lake Turkana Windproject og arbejdet med data fra området (topografi, vindkorridor, vinddata mm.) (aktivitetsseddel 4, den 6/2).
- Lavet feltarbejde: måling af vindhastighed i forskellige højder.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 34 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 7 SRO: Tidevand

I forbindelse med SRO arbejdede klassen med det overordnede emne "periodiske fænomener" i Matematik A og Geovidenskab A. I geovidenskab arbejde eleverne med tidevand og vadehavet.

I GV-ng havde eleverne fokus på:
- Vadehavet: vaden, marsken og barriereøer.
- Tidevand i Nordsøen, herunder amfidromer

Undervejs i forløbet har eleverne i GV-ng bl.a.:
- læst Geoviden om vadehavet.
- Bestemt arealet af Vadehavet (fra Holland til DK) i GoogleEarth, og beregnet mængden af vand, der transporteres ind i Juvredyb og Listerdyb i hver flodperiode (aktivitetsseddel 1).
- Arbejdet med graf over sedimentation i et tidevandsområde (aktivitetsseddel 1).
- Arbejdet med kort over de tre amfidromiske systemer i Nordsøen.
- Arbejdet med skriftlighed i GV for at forberede SRO-skrivning.
- Arbejde med vandstandsmålinger fra Højer, Brøns, Esbjerg og Sønderborg.

Da eleverne skulle skrive deres SRO, valgte de én af nedenstående to opgaveformuleringer:

Opgaveformulering 1: Analyse af vandstandsdata
Redegør for den matematiske beskrivelse af en harmonisk svingning med funktionen
f(x)=a⋅sin⁡(b⋅x+c)+d med særlig fokus på parametrene a, b, c og d.
Redegør for teori om tidevandsfremkaldende kræfter og variationer i tidevandsstørrelsen.
Opstil med afsæt i teori og data en matematisk beskrivelse af tidevandsvariation som en harmonisk svingning.
Diskutér om en eller flere af de af teorien beskrevne variationer kan ses i model og data.

Opgaveformulering 2: Modellering af tidevandsfænomener
Redegør for den matematiske beskrivelse af en harmonisk svingning med funktionen
f(x)=a⋅sin⁡(b⋅x+c)+d med særlig fokus på parametrene a, b, c og d.
Redegør for teori om tidevandsfremkaldende kræfter og variationer i tidevandsstørrelsen.
Opstil med afsæt i teori og data en matematisk beskrivelse af tidevandsvariation som en harmonisk svingning.
Undersøg og vurdér et fænomen i relation til tidevand der kan beskrives ved at lade en eller flere af parametrene i modellen variere.


Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 19 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 8 Studierejse Firenze

27/2: Forberedelse
12/3-16/3 Studietur
21/3 - 22/3 Efterbehandling og fremlæggelse.

Lærer BTC (GV-fy), Sm(FY), By - gæstelærer på turen i stedet for BTC

Læringsmål:
- At kunne arbejde empirisk
- At kunne udforme problemformulering og underspørgsmål
- At kunne planlægge og gennemføre undersøgelser af en problemstilling

Produkt: Mundtlig fremlæggelse ledsaget af præsentation via projektor.
Indhold
Omfang Estimeret: 32,00 moduler
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 9 Tørke i Danmark

Forløbet var et kortere forløb i GV-ng.

Forløbet fokuserede på at kunne forklare hvorfor der i sommeren 2018 var tørke i Danmark, herunder arbejde de med:
- kyst- og faslandsklima
- hvorfor det regner
- vejrkorset i DK
- intro til det globale vindsystem
- polarfronten
- markkapacitet og tørkeindex.

Undervejs i forløbet, har eleverne bl.a.:
- lavet et forsøg med opvarmning af vand og sand for at forstå kyst- og fastlandsklima (aktivitetsseddel 1+ng-opgave 3)
- lavet et forsøg for at bestemme dugpunktstemperatur og skyhøjde (aktivitetsseddel 2+ng-opgave 3).
- regnet opgaver om luftfugtighed (aktvitetsseddel 2).
- lavet målinger og observationer af vejret for at se om det passede med vejrkorset (aktivitetsseddel 3).
- set filmen: Danskernes akademi: Om vejret (36).
- set på placeringen af polarfronten i sommeren 2018.
- arbejdet med animation om det globale vindsystem samt på de aktuelle vindforhold i nullschool.
-  beregnet tørkeindex (aktivitetsseddel 4).
- lavet mindre forsøg om ler- og sandjords evne til at tilbageholde vand.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
GV-ng opgave 3; Journaler om to små-forsøg 06-05-2019
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 10 Vandets kredsløb. Floder og grundvand

Indhold. Vandbalanceligningen, floders opland, grundvandsstrømning og forurening.


I skal kunne beregne vandbalance for en lokalitet på månedsbasis.
I skal kunne måle vandføringen i en å.
I skal kunne tolke Borererapporter med henblik på at vurdere mulighed for grundvandsindvinding. Herunder profiler lavet i Jupiter-databasen.

Øvelser. Simulering af grundvandsstrømning med grundvandsmodel.
Feltarbejde: Måling af vandføring i Kornerup Å
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 19 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 11 Færøerne

Studietur til Færøerne!

Efter hjemkomsten arbejder vi med de materiale vi har med hjem og med kort og flybilleder over Færøerne.

Læringsmål:
I skal kende til dannalse ad de bjergarter man finder på færøerne.
I skal kende til de processer der har formet landskabet især under istiden.
I skal kunne forklare hvordan det færøske Landskab kan benyttes til energiproduktion.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 30 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 15 Forløb#10

Indhold
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 0 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer