Energibegreppet

Efter många om och men har vi bestämt oss för att frångå våra tidigare planer om att fokusera på vattenkraft och istället smalnat av området till systemet läges- och rörelseenergi som dock är utgångspunkten för att förnyelsebar energi genom vattenkraft skall kunna bedrivas.

I detta inlägg redogör jag allmänt om energibegreppet och Hanna P. gör i sitt inlägg en mer djupgående redogörelse för just systemet läges- och rörelseenergi. Karolina och Maria kommer i ytterligare ett inlägg lyfta fram de mål och tankar vi har kring arbetet.

Energi uppfattas i fysiken som en abstrakt kvantitet som inte går att observera med sinnena. Rörelse är inte energi men med rörelsen är energi förknippad. Energi är enligt Andersson (2008) förmågan hos materiella system att åstadkomma förändring i sig själva eller i omgivningen. ”Den uppdragna fjädern som får en väckarklocka att gå har energi, liksom ett batteri som driver en fickradio, ljuslågan som smälter vax och idrottsmannen som är redo för ett hundrameterslopp” (Andersson, 2008 s.145).

Undersökningar visar att elever tenderar att förknippa energi med det levande. Att vattnet i ett glas eller i en låda på en hylla har energi känns mera främmande och är knappast föremål för samtal i vardagslivet. Därför är det enligt Andersson (2008b) viktigt att klargöra för eleverna att energi som flödar i eller ur ett system inte är något materiellt som ökar eller minskar systemets vikt.

Energiprincipen

Energi kan inte förintas eller nyskapas, därför är det naturvetenskapligt felaktigt att säga att energi förbrukas, eftersom den är oförstörbar. Andersson (2008) framhåller däremot kan man säga att ett energislag eller energiform förbrukas. Detta sker i samband med att den omvandlas till en eller flera andra former. Då energi överförs tenderar den att försämras i kvalitet, vilket betyder att den får minskad förmåga att uträtta arbete i en viss omgivning. Energin bevaras alltså under denna omvandling, men dess kvalitet försämras, vilket kan ses som en förbrukning. När en spänd pilbåge skjuter iväg en pil omvandlas bågens lägesenergi till rörelseenergi hos pilen. När vatten faller i ett kraftverk omvandlas lägesenergin i systemet vatten-jord till rörelseenergi hos vattnet, som överförs till rörelseenergi hos turbinen, vilken driver generatorn som i sin tur omvandlar rörelseenergin till elektrisk energi.

Olika former av energi
Det finns olika former av energi. En kropp i rörelse har kinetisk energi eller rörelseenergi. Bensinen i tanken har tillsammans med syret i luften kemisk energi. Elektromagnetisk strålning har strålningsenergi. Den varma plattan har inre energi som kan överföras som värme till omgivningen och elströmmen i ledningarna har elektrisk energi. En annan energiform är kärnenergi som alstras genom fission eller fusion. I både fission och fusion omvandlas materia till energi. Det finns också en form som kallas potentiell energi eller lägesenergi. Den uppträder då två eller flera kroppar växelverkar. Isolerade objekt har ingen sådan energi (Andersson, 2008).

Ämnet – eleven

Utgångsläget är elevernas vardagsföreställningar och skolans uppgift är att ge alla elever möjlighet att utveckla ett energibegrepp som de kan använda i sitt liv och samhälle. Undervisningspotentialen är enligt Andersson (2008) stor och vår tanke är att ur ett för eleverna vardagsnära perspektiv närma oss och introducera energibegreppet i både förskola och skola. Andersson (2008b) menar att det är troligt att systematisk övning kan göra att eleverna blir betydligt bättre på att beskriva energiöverföringar och omvandlingar då den kritiska aspekten i det hela handlar om att bli medveten om att det gäller att koppla ihop en händelsebeskrivning med en energibeskrivning.

Andersson, B. (2008b). Att förstå skolans naturvetenskap - Forskningsresultat och nya idéer. Lund: Studentlitteratur.

Andersson, B. (2008). Grundskolans naturvetenskap - Helhetssyn, innehåll och progression. Lund: Studentlitteratur.