Klassisk forsøk med cola og cola light. «Lett» og «light» – hva betyr egentlig det?

En klassiker blant demonstrasjonsforøk er å slippe en boks med cola og en med cola light ned i et kar med vann. Den ene flyter mens den andre synker. Logisk, vil kanskje mange si, at den som heter "light" flyter opp mens den som ikke er light (og dermed "tung"?) synker. Men dersom man slipper en tube med ekte majones og en tube med lettmajones ned i samme kar synker den som er merket "lett" lengre ned enn den ekte ("tunge"?) majonesen. Hvordan kan dette ha seg?

Den første delen av dette forsøket er velkjent, mens utvidelsen med majones er ikke like vanlig å komme over. Denne tilsynelatende kontrasten kan være et godt utgangspunkt til å undervise og reflektere over grunnleggende begreper og kan utfordrer ens bruk av begreper. Hva betyr egentlig "lett" og "light" og "ekte"? Opplegget inneholder også flere elementer, f.eks. spørsmålet om hva skjer med en brusboks når man åpner den. Blir den tyngre, lettere eller er vekten uendret?

Dette var opprinnelig publisert som to blogginnlegg på fooducation.org (innlegg 1, innlegg 2) men er nå blitt til et undervisningsopplegg på norsk og er å finne på naturfag.no/mat. Opplegget er laget av undertegnede i samarbeid med Ingebjørg Ellingsen som er lærer på Eidebakken ungdomsskole i Lyngen. Hun har også prøvet ut dette i undervisningen og opplegget inneholder hennes erfaringer fra gjennomføring i skolen både som demonstrasjonsforsøk og utvidede versjoner som elevforsøk.

Opplegget er tag'et med kompetansemål for naturfag på 7. og 10. trinn naturfag, vg1 naturfag og kjemi 1, men jeg tror at dette vil kunne brukes også andre plasser der man ønsker å formidle/undervise om tetthet, begrepsforståelse og kanskje også den konseptuelle forståelsen av enheter; hva betyr det f.eks. egentlig at en stoff har tetthet på 1 g/ml?

Noen referanser
Svensk versjon av undervisningsopplegget fra nettstedet SkolKemi (Univeristetet i Umeå).

Det er publisert en rekke artikler på temaet tetthet og cola i tidsskriftet Journal of Chemical Education. Noen utvalgte referanser følger nedenfor, artikler i alfabetisk rekkefølge:

Checkai, G. og Whitsett, J. (1986). Densitydemonstration using diet soft drinks. J. Chem. Educ., 63(6), 515.
Henderson, S. K., Fenn, C. A. og Domijan, J. D. (1998). Determination of Sugar Content in Commercial Beverages by Density: A NovelExperiment for General Chemistry Courses. J. Chem. Educ., 75(9), 1122.
Herrick, R. S., Nestor, L. P. og Benedetto, D. A. (1999). Using Data Pooling to Measure the Density of Sodas: An IntroductoryDiscovery Experiment. J. Chem. Educ., 76(10), 1411.
Jacobsen, E. K., Paulson, D. R. og Sanger, M. J. (2008). Soda Can Density and Unexpected Results. J. Chem. Educ., 85(1), 18.
Mitchell, T. (1988). Questions from a can of Pepsi. J. Chem. Educ., 65(12), 1070.
Sanger, M. J. (2006). Whatever Floats (or Sinks) Your Can. J. Chem. Educ., 83(2), 1632A-1632B.
Sanger, M. J. (2011). JCE Classroom Activity #108. Using Archimedes’ Principle To Explain Floating and Sinking Cans. J. Chem. Educ., 88(3), 272-273.
Sanger, M. J., Humphreys, T. C. og LaPorte, M. M. (2009). Using Soda Cans To Teach Physical Science Students about Density. J. Chem. Educ., 86(2), 209-211.

Revolusjon i Vg2 og Vg3?

Antallet som velger realfag i skolen, og som studerer realfag videre, har sunket i mange år. Det gjelder også kjemi. Mye har vært prøvet med liten effekt helt fra 1970-årene da Sputnikeffekten avtok og miljøvern overtok. Her kommer et nytt forslag: Skolen bør gå bort fra de gamle fagene fysikk, kjemi og biologi og i stedet innføre noen nye valgfag med aktuelle navn som har større apell til elevene og som passer bedre med den utdanningen universiteter og høyskoler gir i dag. Hva synes du om forslaget? Kom med en kommentar.

Naturfag. Helt fra elevene begynner på skolen til og med første trinn i videregående skole leser de naturfag som er utvalgte biter av fysikk, kjemi, biologi og geofag. Det samme, samlende grepet bør man ta videre. Her kommer noen forslag.

Tre nye valgfag. I stedet for dagens Biologi 1 og 2, Fysikk 1 og 2 og Kjemi 1 og 2 vil jeg foreslå tre nye valgfag: Miljø og klima, Materialer og energi og Molekylærbiologi. Innføring av slike syntesefag vil bringe skolen i nærmere kontakt med dagens virkelighet slik den fremkommer i dagens debatter i aviser, TV og Internett. De passer også bedre de programmene som universitetene tilbyr for bachelor- og masterstudier. Fremtidens realfagslektorer vil komme fra ett av disse og lignende programmer.

·      Miljø og klima. Eleven lærer analytisk kjemi, og om hvordan miljøet og klima har endret seg gjennom tidene og hva situasjonen er i dag. Eleven lærer å måle stoffer i miljøet, hvordan målingene skal tolkes, hvilke konklusjoner som kan trekkes, og hva alle bør gjøre for at miljøet skal bli best mulig. Eleven lærer om modeller som er laget for å forutsi klima og mulige klimaendringer og hvor sikre modellene er.

·      Materialer og energi. Eleven lærer uorganisk kjemi særlig om forskjellige typer materialer: metaller og legeringer, polymerer og keramer og hvordan man skiller mellom ledere, halvleder og isolatorer. Eleven lærer om hvordan materialene fremstilles og brukes. Fremstillingsmetodene er både klassiske og nye ved bruk av nanoteknologi. Eleven lærer om forskjellige energikilder og rasjonell bruk av energi.

·      Molekylær biologi. Eleven lærer organisk kjemi med vekt på stoffer som finnes i levende organismer. Eleven studerer hvordan stoffer isoleres fra naturen, fremstilles i laboratoriet og hvordan utvalgte stoffer fremstilles i levende organismer.

Fagdidaktikk. For å kunne innføre disse nye programfagene i skolen må interesserte bachelor/master –studenter i realfag få tilbud om et kurs i hvordan undervise dem (didaktikk). Kurset bør gis som videreutdanning i løpet av de første tre år de er ansatt i skolen. 

Bedre opplyst allmennhet. I dag er mye av det som presenteres om realfag i aviser og TV preget av unøyaktigheter, mangel på oversikt og til dels grove feil.  Landet trenger kanskje ikke så mange som skal ha kjemi som yrke - vi trenger mange med innsikt i kjemi.