Bakgrund:

Mineral är de grundläggande byggstenarna i vårt samhälle. De finns att hitta i berggrunder och malmer. Det finns nästan 5000 olika mineral i världen, men endast ett fåtal av dessa bygger upp bergarter. Dessa typer av mineral kallas för bergartsbildande mineral. En del mineral har ett speciellt värde eftersom de används för att skapa olika produkter. Geologer kallar dessa för malmmineral.

Jordens skorpa består av olika typer av bergarter som i sin tur är uppbyggda av en eller flera typer av mineral. Värdefulla bergarter som extraheras från jorden på grund av sitt ekonomiska värde kallas för malm. Malm är en ekonomisk term, som betyder att en bergart innehåller stora mängder av värdefulla mineral – malmmineral – som kan säljas för ekonomisk vinst.

Innan man kan börja ta upp mineral från jordens skorpa måste geologer först lokalisera var fyndigheterna finns. Denna process kallas för prospektering och utförs av specialiserade geologer, utrustade med moderna teknikinstrument för att kunna utföra kartläggningar, geofysiska tester och borrningar. När en resurs har blivit definierad kan gruvdrift påbörjas. När malm bryts behöver den också bearbetas för att kunna separera malmmineral från andra typer av mineral. Detta görs via mekaniska processer som krossar och maler materialet för att sedan anrika det med kemikalier eller andra processer. Denna process leder till att man kan få fram råmaterial såsom koppar, guld, järn eller litium.

Råmaterial är nödvändiga för att kunna framställa de verktyg och teknologier vi använder varje dag. Primära råvaror är de material som tas fram genom gruvdrift direkt från jordens skorpa. Sekundära råvaror kan vara skrot eller avfall från produktionen av primära råvaror eller som samlats in genom återvinning och på så sätt återinförs i ekonomin. Nästan allt runtomkring oss är gjort av råmaterial.

Förberedelser:

Dela upp Legobitarna i olika påsar innan övningen börjar, en påse för varje grupp. Placera lika många legobitar av samma färg i varje påse. Förbered också mindre påsar med 2, 4 och 8 röda Legobitar för varje grupp. Dessa kommer användas för att räkna ut andelen malm. Studenterna kommer få dessa i slutet på varje övning. Dela in klassen i grupper (fyra studenter per grupp rekommenderas).

Övningens innehåll:

Läraren kan välja att följa steg-för-steginstruktionerna nedan, eller anpassa övningen till temat på undervisningen eller förkorta längden på övningen genom att välja ut vissa delar. Läraren kan också anpassa svårighetsgraden i övningen genom de olika uppgifterna. Det är viktigt att bygga på redan etablerade kunskaper hos eleverna för att tillgodo göra sig de tvärvetenskapliga sambanden i övningen till fullo.

Steg-för-steg instruktioner

Steg 2:

INTRODUKTION TILL MINECRAFT OCH BETTERGEO MODIFIKATIONEN – BILD 2

Presentera spelet Minecraft och modifikationen BetterGeo i bild 2. Det går också bra att göra denna presentation med hjälp av en video (länk till denna finns i presentationen).

Steg 3:

RÅMATERIAL – BILD 3

Presentera kort om råmaterial för eleverna. Dra kopplingar mellan de material som finns i Minecraft och råmaterial i det verkliga livet. Avsluta diskussionen med slutsatsen att vi först måste lokalisera råmaterial i marken innan vi kan ta upp dem via gruvdrift. Detta tar oss sedan till prospektering på nästa bild.

Steg 4:

PROSPEKTERING – MINERAL OCH BERGARTER – BILD 4

Innan man börjar prospektera måste man veta vad man letar efter. Förklara vad mineral och bergarter är. Understryk att bergarter består av bergartsbildande mineral. Koppla dessa bergartsbildande mineral till Legobitarna: Om vi kombinerar olika Legobitar (mineral), får vi en bergart.

Första uppgiften: Dela ut arbetsblad, Legobitar i de större påsarna samt de riktiga proverna av bergarten Gabbro till eleverna. Studenterna ska bygga en bergart av Legobitarna.

Steg 5:

PROSPEKTERING – MALM – BILD 5

Förklara för studenterna vad malm är, och att det moderna samhället behöver mineral – malmmineral såsom koppar eller lithium, exempelvis.

Andra uppgiften: Samma instruktioner som ovan, men nu behöver eleverna röda bitar som ska representera malmmineral.

Steg 6:

Gruvdrift – Bild 6

Ge eleverna en kort introduktion till gruvdrift baserat på bild 6.

Tredje uppgiften: Frågor- och svar (Q&A) om gruvor.

Visa eleverna videon om gruvdrift i Minecraft BetterGeo (länk till videon finns i presentationen), eller spela spelet själva. Kommentera och ställ frågor i samband med att videon visas eller spelet spelas. Pausa videon vid behov.

Under tiden som videon spelas upp eller eleverna spelar Minecraft BetterGeo, ställ följande frågor:

Använd en magnetkompass som ett verktyg för prospekteringen. Den hjälper till att lokalisera malm eftersom den börjar reagera då den hamnar i närheten av malmen. Hitta malmen.

Frågor- och svar: Då platsen för järnmalm visas, fråga eleverna om de ser skillnaden mellan den högre bergarten (ljusare och fläckig) och järnmalmen (mörkare och randig).

• Utvinn järnmalm.

Q&A: Vad ser studenterna i marken efter att de brutit malm där?  Vad kan man göra åt det i spelet? Vad kan man göra i verkligheten?

• Gå vidare till bearbetningen av malm – till smältverket.

Frågor- och svar: Vad behövs för att börja med smältningen? (ledtråd: en värmekälla).

• I det här fallet, kol finns redan i smältverket. Placera malm i smältverket och stäng luckan. Notera gasen som kommer ut smältverket. Någonstans i närheten kommer aska dyka upp.

Frågor- och svar: Fråga eleverna om de tror att avgasen och askan är bra för miljön? Vad kan man göra åt det i spelet? Vad kan göras i verkligheten?

• Visa dem rökgasrenaren. Den kan installeras på smältverket och förhindra att föroreningar släpps ut.

Frågor- och svar: Vad händer med gasen nu? Kan man göra något liknade i verkligheten?

• Öppna smältverket och se våra smälta produkter: vi får ut järn vilket är ett råmaterial. Vi får också ut visa biprodukter.

Steg 7:

BEARBETNING – BILD 7

Berätta kort för eleverna hur och var vi kan bearbeta malmer.

Fjärde, femte och sjätte uppgiften: Dessa uppgifter innehåller en del matematik. Om behov finns, gå igenom de matematiska koncept som dyker upp i övningarna innan ni börjar. Varje grupp får en mindre påse med olika antal röda Legobitar (2, 4 eller 8). Studenterna följer sedan instruktionerna på sina arbetsblad.  

Kontrollera sedan resultaten som grupperna får fram (andel och pris på malmen). På bilderna finns animationer och resultat för varje påse med de röda Legobitarna (2, 4 och 8). Berätta om de olika innehållen av malmmineral i malmen och när det blir ekonomisk gynnsamt att bedriva gruvdrift på en viss plats.

Steg 8:

Anrikning – Slide 8

Berätta kort om, och skillnaden mellan, primära- och sekundära råmaterial för eleverna. Påminn också eleverna om bearbetningsprocessen i föregående video.

Visa eleverna en video om försvinnandet av koppar. Diskutera och analysera tillsamman med eleverna över vikten av gruvdrift i det moderna samhället.