Undervisningsopplegg

Passer for

  • teknologi og forskningslære 2

Miljøovervåkning av marine ressurser

Elever som tar programfaget teknologi og forskningslære 2 bør få erfaring med å jobbe som forskere i et reelt forskningsarbeid og erfare at det arbeidet de gjør er til nytte for næringsliv, arbeidsliv og samfunn.

Miljøovervåking av marine ressurser Ved Byåsen videregående skole i Trondheim har ToF2-elevene en ekskursjon til Mausund i Frøya kommune. Elevene drar ut i felt med fiskebåt, henter inn fisk og sjømat med hjelp av en lokal fisker og tar ut prøver for analyse. De får planlegge og gjennomføre et forskningsprosjekt, hvor de skal undersøke om det er forhøyede verdier av metaller og et utvalg organiske miljøgifter i fisk og sjømat.

Læringsmål

  • forklare hva som menes med hypotese, og fortelle hvordan de brukes i forskning
  • arbeide systematisk og nøyaktig med prøveregistrering
  • vurdere verdien av dette forskningsprosjektet i et samfunnsperspektiv
  • presentere fagstoffet på en strukturert måte, med presist faglig språk og riktig bruk av kildehenvisninger
  • presentere observasjoner og tallmateriale på en presis, strukturert og lett forståelig måte
  • bruke kilder og vurdere kvalitet og relevans av disse

Utstyr

  • Fangstredskap: line, krabbeteine, vannhenter, titan pinsett og kniv, 30 plastkopper for oppbevaring og forsendelse av prøver, fryser, foodprosessor, vekt
  • Pasco: Pasport pH sensor, Conductivity Sensor, Dissolved Oxygen og Temperature Sensor (søk på www.pasco.com)
  • Programvare: www.pasco.com/products/software/index.cfm

Ved gjennomføring av dette læringsforløpet er det inngått avtaler med flere samarbeidspartnere:

  • lokal fisker som kan ta med elever ut i felten
  • lån av lokale til feltstasjon
  • ansatte ved institutt for biologi og kjemi ved NTNU
  • ansatt ved Norges Veterinærhøgskole

Før utreise til ekskursjonsområdet er det lurt å gå gjennom læringsforløpet. Se på kart og bilder fra området og orientere elevene om at sluttproduktet skal være en vitenskapelig rapport. Mausund er et øysamfunn som ligger ut mot havet. Det er ikke forventet å finne forurensing der, det er rikt på fisk og sjømat og det er lett å få tilgang til det meste av arter i havet og de artene som er ønskelig å få samlet inn til analyse. Temaet for opplæringen er miljøovervåking av marine ressurser. Problemstillingen er å undersøke om det er forhøyede verdier av metaller og organiske miljøgifter i fisk og sjømat i området rundt Mausund.

Elevene får ved å være med ut i felten, følge med på hele prosessen, fra fisk og sjømat blir samlet inn, til prøvene de tar ut fra de ulike artene ligger emballert, merket, systematisert og innfrosset i fryseren. Det at elevene får kjenne lukten fra sjø og fisk, ta og føle på fisken og oppleve å være i dette kystområdet gir en spesiell ramme rundt arbeidet.

På ekskursjonsområdet har elevene en egen feltstasjon, hvor sjøvann blir analysert med hensyn på pH, oppløst O2 og ledningsevne. Disse analyseres med skolens medbrakte laboratorieutstyr. Elevene formulerer sine egne hypoteser før de starter gjennomføringen av forskningsarbeidet.

Elevene samler inn prøver som blir forberedt til analysering ved feltstasjonen, frosset inn og tatt med til laboratorium ved NTNU og sendt til Norges veterinærhøgskole for analysering. I tillegg gjennomfører elevene selv analyser på sjøvann på feltstasjonen. Det settes av tre dager til feltarbeidet på ekskursjonsområdet.

Selve opplegget

En lokal fisker tar elevene med ut i fiskebåt. Dagen i forveien har fiskeren satt ut krabbeteiner og liner, slik at elevene får i oppgave å hente inn de ulike artene. Elevene organiseres i grupper à 4-5 elever med en lærer. Ute i felt fører elevene loggbok, noterer posisjoner, måler temperatur i sjøvann og hjelper til med innhenting av artene. Levende krabber og fisk i plastkasser med sjøvann, blir satt på land ved feltstasjonen.

Avliving av krabbe. Avliving av krabbe.

Fiskeren demonstrerer og forklarer hvordan bløgging av fisk og avliving av krabbe skal foregå, før elevene får prøve selv. Elevene får viktig erfaringskunnskap ved å samtale med en som har vært yrkesfisker i mange år. En fisker har taus kunnskap, erfaringer og ferdigheter basert på erfaringer fra generasjon til generasjon og fra eget arbeid.

Et utvalg av fisk fisket med line. Et utvalg av fisk fisket med line.

Elevene henter mange ulike arter som er fanget med line. Artene blir systematisert, og det blir bestemt hvilke det skal tas prøver fra. 

Forberedelse til prøveuttak. Forberedelse til prøveuttak.

Elevene måler fiskenes vekt, lengde og bredde. Fiskeprøver blir tatt fra fiskemuskel og fiskelever. Skallinnmat fra krabbene og muskelen fra kamskjella tas ut. Tretti ulike prøver blir frosset ned.

Elevene måler temperaturen i sjøvannet. Vannprøvene blir analysert med hensyn på pH, oppløst O2 og ledningsevne på feltstasjonen.

Analyse av sjøvann Analyse av sjøvann

Ultra Clave Ultra Clave

De frosne prøvene blir transportert til NTNU for analyse. Prøvene veies inn, gjøres klar før dekomponering ved å tilsette salpetersyre og plasseres i Ultra Clave for dekomponering. Etter dekomponering blir alle prøvene fortynnet før analyse. Elevene får en gjennomgang om analyseprinsippet i ICP-MS, som er maskinen som blir brukt for å analysere prøvene. Prøvene som skal analyseres for organiske miljøgifter sendes frosset til Norges veterinærhøgskole.

Prøveuttak. Prøveuttak.  

Elevene mottar prøvesvarene fra NTNU og Norges Veterinærhøgskole, og svarene skal presenteres i den vitenskapelige rapporten som er sluttproduktet for dette læringsforløpet. Elevene skriver den vitenskaplige rapporten etter en mal som er utarbeidet for denne type elevrapporter (se Tidsskrift for teknologi- og forskningslære, SPISS 1/2010, s. 3. spiss.skolelab.uib.no/pdf/veiledningshefte_elev_2010.pdf 

En viktig del av rapporteringsarbeidet er at elevene henter inn informasjon fra tilsvarende forskningsarbeid som er utført. Det er en krevende prosess der de må lese gjennom rapporter som er publisert fra ulike forskningsinstitutt og kommunale og statlige instanser. 

Elevene reflekterer i sin egen vitenskapelige rapport over hvilke feilkilder som kan ha påvirket resultatene. Ved å ha deltatt i hele prosessen selv kan de diskutere hvordan prosessen ble kvalitetssikret underveis.

Dette opplegget om miljøovervåking av marine ressurser lar elevene bidra som forskere i reell forskning, noe som både gir dem nyttig kunnskap og erfaring og gir dem opplevelser i et unikt kystmiljø ut mot havet.

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i teknologi og forskningslære - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram

  • Teknologi og forskningslære 2
    • Den unge forskeren
      • planlegge og gjennomføre naturvitenskapelige undersøkelser basert på egne ideer, og presentere arbeidet i en vitenskapelig form
      • drøfte resultater fra egne undersøkelser i forhold til relevant kunnskap på området, og vurdere hvordan kontroll av variabler og reproduserbarhet er ivaretatt
    • Naturvitenskapelige arbeidsmetoder
      • drøfte ved å bruke eksempler hvordan empiriske data kan styrke eller forkaste en hypotese
      • gjøre rede for hvordan forskning utvikles og kvalitetssikres gjennom samarbeid, kritisk vurdering og argumentasjon
      • gjøre rede for strukturen i en vitenskapelig publikasjon eller presentasjon
    • Forskning, teknologi og samfunn
      • gjøre rede for betydningen av naturvitenskapelig forskning og teknologiutvikling for næringsliv og samfunn
      • drøfte og gi eksempler på hvordan forskningsresultater og ny teknologi formidles og brukes av forskningsinstitusjoner, medier, bedrifter, interessegrupper og myndigheter