Træning i vægtløs tilstand

I denne aktivitet skal eleverne bygge et selvstændigt træningsmodul på en fremtidig rumstation, hvor man kan dyrke styrkende, sjove og sociale træningsaktiviteter.

Astronauterne på fremtidens rumstation kommer til at opholde sig i vægtløs tilstand i meget lange perioder ad gangen. Vægtløs tilstand fører til en række helbredsudfordringer såsom tab af muskelmasse, nedbrydning af knogler, svækket blodtryksregulering m.m. 

For at modvirke de negative effekter af vægtløs tilstand, er det nødvendigt, at astronauterne bruger ca. 2 timer på at træne hver dag. Det kræver selvsagt, at det er muligt at lave nogle effektive øvelser. Da astronauterne skal bruge rigtig meget tid på træning, er det samtidig en prioritet, at det skal være sjovt eller på anden vis motiverende.

Der er to hovedudfordringer ved at træne på en rumstation. 

  1. Rumstationen svæver frit, og alle afsæt i dens vægflader får derfor hele stationen til at bevæge sig.
  2. Astronauterne har brug for træningsaktiviteter, der giver den nødvendige træning af muskler og knogler, og som samtidig er sjove og sociale. 

Formålet med denne aktivitet er at bygge et selvstændigt træningsmodul på en fremtidig rumstation, hvor det er muligt at dyrke sjove træningsaktiviteter, der kan styrke astronauternes helbred og samtidig fungere som en social aktivitet.

Introduktion

Udfordring

Jeres opgave er at designe et træningsrum, hvor man kan træne på nye og sjove måder og finde på nogle vægtløse aktiviteter, der kan bruges til astronauttræningen. Formålet er at gøre det så sjovt og/eller socialt, at astronauterne kommer til at se frem til træningen i stedet for nu, hvor mange astronauter har svært ved at motivere sig.

I skal løse to problemer:

  1. I skal konstruere et træningsrum, hvor astronauterne kan sætte af i spring fra alle vægflader, uden at resten af rumstationen kommer til at ryste. I denne opgave lægger vi op til, at man kan gøre det ved at indbygge et system af kontravægte og sensorer i træningsmodulet, der modvirker astronauternes bevægelser. 
  2. I skal udtænke en træningsaktivitet i det nye træningsmodul for astronauter i vægtløs tilstand, hvor de får trænet muskler og vedligeholdt knogler, samtidig med at de har det sjovt og er sociale.

Forløb

I forløbet kommer I igennem følgende engineering-faser:

  1. Forstå udfordringen: Vi ser videoen “Space Station Fitness” samt videoerne med Andreas Mogensen og Danish Aerospace Company.
  2. Undersøge: Vi arbejder med grundlæggende viden omkring behovet for og udfordringerne ved træning i rummet.
  3. Få ideer: Vi brainstormer på, hvilke udfordringer der er ved at lave træning i rummet.
  4. Konkretisere: Vi laver skitsetegninger af vores prototype og tester delelementer.
  5. Konstruere: Vi konstruerer en prototype af et træningsmodul til rumstationen.
  6. Forbedre: Vi laver en peer-to-peer-session med vores matrixgruppe, hvor vi får feedback på vores ide, skitsetegning og videopræsentation. 
  7. Præsentere: Vi laver en præsentation af vores projekt, hvor vi dels forklarer vores ide, dels viser vores skitse.

Engineering-modellen

Til læreren

Forløbsintroduktion

Med Andreas Mogensens rumrejse til den Internationale Rumstation i 2023 og NASAs beslutning om at placere en rumstation i kredsløb om Månen kaldet Lunar Gateway, har fremtidens rumstation aldrig været mere aktuel at anvende som rammesætning ind i undervisningen. På den måde kommer eleverne til at arbejde med aktuelle problemstillinger, som ingeniører, forskere og astronauter dagligt undersøger og arbejder med. 

Forløbet er tilrettelagt som et elevcentreret engineering-forløb, hvor I sammen arbejder efter engineering-procesmodellen. I engineering-forløbet vil eleverne opleve, at deres egen viden og erfaring er nødvendig for at stille sig nysgerrig på udfordringen, finde på ideer og udvikle løsninger.

Nedenstående lærervejledning indeholder et anbefalet forløb med forslag til aktiviteter, du kan inddrage undervejs. Hvis du ikke kender engineering-metoden, kan du læse om den nederst på siden. 

Materialer til forløbet

Forberedelse til forløbet

Læs mere og se en kort introduktionsvideo til dig som lærer her.
Der ligger ekstra materiale til inspiration, både til dig og dine elever, under fanen Inspiration.

Samarbejde på tværs

I dette modul er der lavet undervisningsforløb til indskoling, mellemtrin, udskoling samt gymnasiet. Det er muligt at etablere et samarbejde på tværs af klasser i gymnasiet, og det kan bruges til fælles temauger og brobygninger.

Dette modul kan også kombineres med andre moduler i Fremtidens Rumstation for at afdække flere perspektiver på, hvordan Fremtidens Rumstation er et lukket og bæredygtigt system, hvor modulerne hænger sammen.

Engineering-metoden

Engineering-didaktikken er et eksempel på at undervise problembaseret i de naturvidenskabelige fag. I engineering-undervisning skal eleverne komme med egne bud på at løse en teknologisk problemstilling. Denne problemstilling er sat ind i en autentisk og aktuel kontekst, hvor eleverne arbejder og anvender naturvidenskabelig viden undervejs i processen.

Tanken med engineering er, at eleverne selv skal fremstille et produkt, formidle deres løsningsforslag, få feedback og derefter forbedre deres produkt. Her er engineering-undervisning anderledes end den mere kendte IBSE (Inquiry Based Science Education) undervisning. Idéen om at følge en kogebogsvejledning til det eksperimentelle arbejde er lagt i skuffen, og eleverne undersøger og udtænker selv deres eksperimentelle arbejde med den rette mængde stilladsering. 

I engineering arbejder eleverne meget selvstændigt i små grupper, hvor de sammen forsøger at komme med deres bud på et løsningsforslag. Tanken er, at eleverne skal lære af deres fejl og forbedre dem flere gange undervejs i forløbet. Eleverne tilegner sig ikke kun den faglige viden fra de forskellige fag, som indgår i problemstillingen. De udvikler også flere af de kompetencer, som er brugbare i naturvidenskab. Engineering-undervisning virker også motiverende for eleverne ved at give dem ejerskab over undervisningen gennem deres egen tilegnelse af viden og tilvejebringelse af deres produkt.

Du kan læse mere om engineering i gymnasiet her.

Engineering-kompetencer

De seks engineering-kompetencer, som er listet i skemaet herunder, viser, hvad du kan observere hos eleverne, når de arbejder engageret med engineering. Kompetencerne ligger tæt op ad kernestof i de naturvidenskabelige fag samt teknologi og innovation og viser de mange tværfaglige sammenhænge, der findes, når man arbejder med engineering.

Beskrivelsen af engineering-kompetencerne er her skrevet i en forsimplet version ud fra de originale i Engineer the Future.

Engineering kompetencer - forsimplet

Lærerens faglige rolle i forløbet

I engineering-didaktikken påtager læreren sig en anden rolle end den traditionelle alvidende ekspert. I forløbet er du:

  • en facilitator, der sikrer, at eleverne kommer igennem en proces, hvor de får mulighed for at undersøge og iterere på deres idéer,
  • en sparringspartner, der stiller nysgerrige spørgsmål til elevernes undersøgelser og opdagelser,
  • en guide, der støtter eleverne i både deres gruppedynamik og deres faglige proces.

Inspiration

Liste med videoer, artikler, aktiviteter m.m.

Alle videoer fra Andreas Mogensen om Fremtidens Rumstation

Alle videoer fra danske virksomheder om Fremtidens Rumstation

Baggrundsviden om rummet og rumfart

Her kan du finde artikler, videoer og aktiviteter om rummet og rumfart generelt.

Artikler, videoer og aktiviteter, som er relateret til Træningsmodulet

Videoer
Artikler
Aktiviteter

Tema og kernestof

  • Tema: Fremtidens rumstation
Se undervisningsforløb for gymnasiale uddannelser
Download Lærervejledning
Download Elevudfordring

Tid

  • 10-20 lektioner

Målgruppe

  • Gymnasier

Fag

  • Fysik, Idræt, Innovation

I samarbejde med

Rumrejsen – Fremtidens Rumstation
ESA_Logo_DS

Mere til samme klassetrin

Rumrejsen – Fremtidens rumstation

Hvad skal der til for at kunne både arbejde og leve i rummet? I forløbene får eleverne mulighed for at komme med deres bud på et svar. I kan arbejde med ét eller flere af modulerne og udvikle kreative og innovative løsninger til Fremtidens Rumstation.
ESA-satellitbilleder i geografiundervisningen

ESA-satellitbilleder i geografiundervisningen

Bliv klogere på brugen af satellitdata. og hvordan man bruger det til analyse af tørkeperioder i Afrika, oversvømmelser i Bangladesh og Naturbrande i Californien. Eller følg ændringer i byklima og landbrugsområder.
Mod det uendelige univers – og ned på vores egen Jord

Mod det uendelige univers – og ned på vores egen Jord

Elevere skal undersøge astronomiens verden og lære om de teknologiske fremskridt, der gør undersøgelsen af det nære og det fjerne muligt. Forløbet foregår i samarbejde med Terma.