Bygg ett vattentorn (Fy, Ma, Tk)

Eleverna bygger och designar egna modeller av vattentorn. De gör ritningar, beräknar materialåtgång och funderar över var de skulle vilja uppföra sina torn i verkligheten. Inspiration till modellerna hämtas på en websida med vattentorn från hela världen (se länk nedan). Tornet ska ha en lägsta höjd och kunna bära upp minst en 500 ml vattenflaska under en viss tid.

Mål

Efter lektionen bör eleverna:

  • kunna göra en enkel ritning med måttangivelser.
  • ha en uppfattning om hur man beräknar materialåtgång.
  • ha kunskap om vilka krafter som verkar på strukturer och byggnader.
  • Kunna följande ord och begrepp: tryckhållfasthet, draghållfasthet, balk, armering, korrugerad och fackverk.

Eleverna bör också kunna reflektera över:

  • en lämplig konstruktion för ett vattentorn som därefter byggs i modellform.
  • vilken visuell effekt ett vattentorn kan ge beroende på i vilken miljö det byggs.

Tidsåtgång

Tidsåtgången är högst ungefärlig då det beror på hur tid man vill lägga på ritning och design, konstruktion och byggande samt utvärdering och reflektion över resultatet.

Material

Datorer med internetuppkoppling, papper, kartong, tyg, trästavar, färg och lim. Kan ett vattentorn se ut hur som helst? Ja, nästan!

Elevuppgift

Runt om i världen finns många olika varianter av vattentorn. På Skånska vattentornssällskapets webbsajt finns bilder av vattentorn från hela världen, vissa är mer spektakulära än andra!

  • Hämta inspiration på sidan till en egen modell av ett vattentorn. Diskutera med hjälp av frågor som:
    • Varför ser vattentornen ut som de gör? Har de något gemensamt? Varför måste de ha en viss höjd?
    • Vad är syftet med vattentorn?
    • Varför är det viktigt för ett samhälle att kunna förvara vatten på detta sätt?
    • Var finns vattentornen där du bor?
  • Gör en teckning eller en ritning över ett nytt vattentorn. Sätt ut måttangivelser på teckningen/ritningen.
    • Vad ska minsta höjd vara för vattentornet?
    • Varför tror du att ingenjörer märker ut alla delarna i sina ritningar?
    • Hur ska du representera varje del av vattentornet i din ritning?
    • Är din struktur stabil? Hur vet du? Finns det någon del av vattentornet som inte är stabil?
    • Är ditt vattentorn tillräckligt högt? Hur högt måste ett vattentorn vara?
  • Bestäm i vilken miljö du skulle vilja bygga vattentornet om det skulle uppföras på riktigt.
    • Finns det en bestämd plats där tornet skulle kunna stå?
    • Ska tornet smälta in i omgivningarna eller sticka ut? Motivera!
  • Bestäm vilka material som behövs till modellen.
    • Räkna ut ungefär hur mycket material som behövs och skriv en lista.
  • Sätt igång och bygg!

När modellen är klar jämförs resultatet med ritningen och materiallistan. Stämmer måtten? Har det behövts mer eller mindre material än beräknat? Vilket material är riktiga vattentorn byggda av, varför?

Låt eleverna reflektera över resultaten och föreslå vad de göra för att förbättra sina modeller.

  • Hur gjorde de för att få tornet starkare och mer stabilt?
  • Vilka förändringar hade kunnat förbättra din modell?
  • Hur skulle designen förändras för att vattentornet ska kunna bära två vattenflaskor?
  • Vilka material fungerade bäst? Vilka material fungerade mindre bra?
  • Vilka begränsningar och problem har ni stött på?

Designkriterier

Som en inledande uppgift kan eleverna gemensam få bestämma vilka kriterier deras modeller av vattentorn måste uppfylla. Lärare kan välja att lägga till andra kriterier till exempel att använda specifika fogar eller fästelement, specifika mått, specifika material eller att mäta olika krafter etc.

Exempel på designkriterier:

  • Strukturen måste vara fristående – den får inte fästas på golvet och får inte stödjas eller beröras av en elev eller ett externt föremål
  • Vattenflaskan måste placeras högst upp på strukturen
  • Du kan bara använda det tillhandahållna materialet
  • Tornstrukturen måste vara minst 25 cm lång (till höjden där vattenflaskan sitter)
  • Tornet måste kunna hålla minst en full 500 ml vattenflaska högst upp i strukturen
  • Strukturen måste kunna stödja vattenflaskan i minst fem sekunder (5 sek.)

Gör en utställning med klassens vattentorn! Dela gärna bilder av era torn på Instagram @vatten2030

Kombinera gärna lektionen med Vattentorn så funkar de! och hur man kan rena vatten med lektionerna: Vattenrening med filtrering eller Vattenrening med kemiskfällning. Lektionen Är vatten alltid neutralt? introducerar eleverna till olika vattenkvalitéer och vad de har för betydelse för människor och miljö.