Observere og systematisere bergarter

Hensikt

Formålet med øvelsen er å bli kjent med de tre hovedkategorier av bergarter og få kunnskap om hvordan de er blitt dannet. Øvelsen tar utgangspunkt i elevenes egne observasjoner og deres egen systematisering av stein basert på utseende.

Ferdigheter

Ferdighetene som øves på her er: observere, oppdage, beskrive, systematisere

I denne øvelsen skal elevene først og fremst øve på å oppdage egenskaper med stein, egenskaper som de kan bruke til å systematisere steinene i grupper (klassifisering). Øvelsen kan gjøres ut ifra vedlagt bilde, men aller best er det å ha tilgang til stein for eksempel skolens steinsamling slik at elevene kan bruke alle sansene sine i observasjon av steinene. En miks av et bilde av stein og en steinsamling, eller elevenes egne funn av stein kan også fungere.

Sammen kan elever og lærer trekker paralleller og se på ulikheter mellom deres egen klassifikasjon og naturvitenskapen sin klassifikasjon. Hvordan steinene ser ut henger sammen med hvordan bergartene er danna og deres kjemiske oppbygging; og klassifiseres i geologien etter dette. Kunnskapen elevene har tilegna seg gjennom egne oppdagelser kan derfor gi mange koblinger til den etablerte kunnskapen og naturvitenskapelige praksiser innen geologi. Gjennom denne øvelsen kan elevene få et større eierskap til det de skal lære ved å lage sin egen klassifikasjon der de gjennom observasjonen blir mer oppmerksomme og gjør sine egne oppdagelser framfor å starte med teori om de ulike bergartstypene.

Hva skal elevene gjøre?

1. Bruk brikkene: observere, oppdage, beskrive, systematisere. Planlegg gjennomføringen sammen med elevene og snakk om hva de ulike ferdighetene innebærer. Er det en rekkefølge på de ferdighetene som øves? Hvordan henger de sammen tenker dere?
2. Elevene kan gjerne gjennomføre øvelsen en og en, i par eller grupper, avhengig av hvor mange stein som er tilgjengelig for øvelsen. Hver elev/ elevpar/ gruppe kan på forhånd ha fått i oppgave å samle stein som de kan inkludere i øvelsen; bruke en steinsamling om det finnes på skolen eller anvende bilder av stein (som vedlagt bilde).
3. Elevene observerer steinene (eventuelt observerer og klipper ut bilder av stein).
4. Elevene lager et felles notat med noen få stikkord for å beskrive hver stein. Bruk gjerne et A3 ark der hver stein eller bilde av steinen knyttes sammen med beskrivelsen av steinen. Vil en styre resultatet kan læreren sett opp beskrivelser av steinene som eleven skal bruke; for eksempel: stein med spor etter noe levende, stein med små prikker, stein med store prikker, stripete stein, stein med matt farge, ensfarga stein, runde stein mm.
5. Elevene systematiserer ved å grupperer steinene etter like egenskaper. La elevene begrense seg til maks inndeling i seks grupper. De kan bruke et A3 ark til å legge steinene i grupper og notere ved hver gruppe hva som er felles for steinene. (Ta gjerne bilde av hver elevs/gruppes klassifisering som kan brukes i felles gjennomgang etterpå)
6. Ha en felles gjennomgang ved å sammenligne klassifiseringen av stein mellom de ulike elevgruppene og koble elevenes klassifisering med hvordan klassifiseringen er gjort innen geologi.
7. Bruk de sekskantede brikkene og la elevene diskutere i grupper hvilke ferdigheter de har øvd på i denne øvelsen. Hvordan kan de bruke brikkene til å illustrere prosessen? På hvilke måter har de arbeidet med naturvitenskapelig praksiser og tenkemåter i denne øvelsen?

Faglig forklaring

De tre hovedtypene av bergarter er: de magmatiske, de metamorfe og de sedimentære. De magmatiske bergartene (også kalt størkningsbergarter) er dannet av magma, flytende stein, som så er størknet inne vulkanganger i jordskorpa eller på overflaten av en vulkan. Magmatiske bergarter har et utseende som kan karakteriseres med å ha små eller store prikker, prikkene er mineraler av ulike grunnstoffer, som størkner i ulike krystallstrukturer når magmaen blir avkjølt. Store prikker indikerer at magmaen er blitt langsomt avkjølt, mens små prikker indikerer at magmaen er hurtigere avkjølt. Magma som velter ut av en vulkan (=lava) blir hurtig avkjølt og framstår uten prikker. siden de ulike mineralene blir så fort avkjølt at de i i liten grad rekker å vokse. Kanskje kan en få øye på prikkene gjennom et forstørrelsesglass.

De metamorfe bergartene (også kalt omdannede bergarter) karakteriseres av å være stripete eller være skifrige som kan deles opp i flak. Steinene har vært igjennom en forandring uten å smelte, de kan ha vært utsatt for en kollisjon i en fjellkjedefolding eller vært frakta nedover i jordskorpa, blitt skvist og utsatt for økt trykk og temperatur. Det har derfor skjedd en omstrukturering av mineralene og de er blitt sortert i lag av ulike mineraler og bergarten framstår stripete eller framstår skifrig og kan deles opp i flak av ulik tykkelse.

De sedimentære bergartene er også kalt avsetningsbergarter. De er dannet av sedimenter avsatt i et vandig miljø, som regel i havet. Sedimenter kan bestå av sand, grus eller leire som er transportert ut i havet av elver og bekker eller bestå av rester etter organismer som har levd i havet, feks kalkskall. I tillegg kan sedimentære bergarter bestå av mineraler som er utfelt i kjemiske reaksjoner i vannet, for eksempel jernoksid. Etter hvert som sedimentlaget blir tykkere og tykkere blir sedimentene utsatt for økt trykk og temperatur som gjør at sedimentene presses sammen og noen av mineralene blir skvist ut mellom resten av sedimentet og virker som et lim eller sement slik at bergarten dannes. Inneholder sedimentene også rester etter døde organismer kan det bli dannet et fossil. Sedimentære bergarter karakteriseres ofte som lagdelte, der lagene med for eksempel sandstein, leirstein eller kalkstein varierer veldig i tykkelse. Denne lagdelingen ser en ikke når en har en liten stein i handa.

Sannsynligvis vil noen av elevene ha brukt begreper som prikkete som karakteriserer mange av de magmatiske bergartene, og stripete som karakteriserer mange av de metamorfe bergartene. Elevene har også gjerne observert at noen av steinene har fossiler, dersom de er tilstede i steinsamlingen. Fossiler finnes i de sedimentære bergartene. Noen elever kan også beskrive en gruppe steiner som matte, det er en typisk egenskap for de sedimentære bergartene. En annen gruppe som ofte dukker opp, er de runde steinene. Faglig er en da over på hvordan erosjon, en av de ytre kreftene på jorda, former stein. Noen elever lager også en kategori med stein som ikke har noe felles med de andre, en samlegruppe med stein som elevene ikke vet hvor de skal plassere. Da er det fint å fortelle at dette gjøres også i naturvitenskapen. Systematisering av organismer i ulike riker, har en gruppe kalt protistriket som opprinnelig var en samlegruppe med mange organismer som hadde det til felles at en ikke visste hvilken gruppe de hørte til. Ofte ser en at elever også lager en gruppe av ensfarga stein. Denne gruppen kan bestå av en blanding av: sedimentære bergarter, kun et mineral som for eksempel kvarts eller feltspat, eller en hurtig magmatisk bergart som ser ensfarget ut fordi den er hurtig nedkjølt og består av små krystaller.

Forslag til utvidelse

Ta en ekskursjon ut i naturen, til for eksempel en rullesteinstrand eller en veiskjæring for å finne stein eller fjellparti der elevene kan anvende kunnskapen sin og undersøke hvilke bergarter av de tre typene som finnes i nærområdet.

Metoden for å systematisere kan også utprøves på blomsterplanter for å finne ut hvilke planter som er i familie ved å studere oppbygging av blomst og blader.

Kilder

Inspirasjon til øvelsen er henta fra:

https://www.naturfag.no/undervisningsprogram/vis.html?tid=2060146

https://www.naturfag.no/artikkel/vis.html?tid=2199820