Basisinzichten Natuuronderwijs (met beknopte toelichting)

Transcriptie

1 Basisinzichten Natuuronderwijs (met beknopte toelichting) De nummering van de onderdelen verwijst naar de overeenkomstige hoofdstukken en paragrafen in de domeinbeschrijving Natuuronderwijs voor de basisschool, (Cito, 2002). In de tweede kolom is de relatie met de methode (Coutinho, 2001) opgenomen (deze kolom moet nog aangevuld worden). Op sommige plaatsen zijn in de eerste kolom Tussendoelen opgenomen. Deze tussendoelen zijn onderdeel van de vakspecifieke tussendoelen voor het leergebied Oriëntatie op mens en wereld, zoals opgesteld door de SLO. Gemarkeerd: nieuw toegevoegd (op advies van constructiegroep); niet opgenomen in de domeinbeschrijving Natuuronderwijs voor de basisschool. Code / basisinzicht 2 ORGANISMEN, WAARNEMEN EN REAGEREN 2.1 Organismen De levende natuur bestaat uit organismen (zoals planten en dieren). Organismen blijven een bepaalde tijd in leven (doordat ze stoffen opnemen, stoffen afgeven, hun omgeving waarnemen en daarop reageren), groeien en kunnen zich voortplanten. Tussendoel: Er is een verscheidenheid aan organismen: planten, dieren, mensen, schimmels : Van elkaar verschillende organismen hebben dezelfde delen

2 2.1.2 Op grond van overeenkomsten en verschillen in bouw zijn organismen in groepen onderverdeeld. indeling van organismen (systematiek eenvoudig): Dieren, planten, schimmels en bacteriën. Vissen, amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren als voorbeelden van gewervelde dieren. Ongewervelde dieren: insecten, spinnen, etc. Insecten en spinnen als voorbeeld van geleedpotigen, slakken als voorbeeld voor weekdieren en wormen als voorbeeld van ringwormen. Bloemplanten en coniferen als voorbeeld van zaadplanten, mossen en varens als voorbeeld van sporenplanten. Paddestoelen als voorbeeld van schimmels. Natuuronderwijs Inzichtelijk: 1.1 Indeling van het plantenrijk 1.5 Schimmels en paddenstoelen 2.1 Indeling van het dierenrijk Tussendoel: : dieren zijn op basis van overeenkomstige kenmerken in te delen in hoofdgroepen zoogdieren, vogels, vissen, amfibieën, reptielen, insecten en spinnen : planten en dieren zijn op basis van kenmerken in te delen in soorten : planten zijn in te delen in hoofdgroepen bomen, kruiden, grassen, varens en mossen Organismen hebben eigenschappen waardoor ze passen in een bepaalde leefomgeving. - leven in het water, op het land, in de lucht (vinnen, poten, vleugels; kieuwen, longen) - gevaar voor uitdroging op het land, huid met leerachtige schubben, haren of veren - dieren met constante / niet constante lichaamstemperatuur - landplanten: uitgebreid wortelstelsel, beschermen tegen uitdrogen Tussendoel: : eigenschappen en kenmerken van organismen passen bij de omgeving waarin ze leven (schutkleur, vorm) Natuuronderwijs Inzichtelijk: 1.2 de bouw van zaadplanten 2.2 aanpassingen aan de primaire levensbehoeften ( 3.2) 2.2 Waarnemen en reageren

3 2.2.1 Organismen nemen hun omgeving waar en reageren daarop. De wijze waarop dat gebeurt, is afhankelijk van hun bouw. Mensen en dieren hebben om waar te nemen en te reageren zintuigen, zenuwen en spieren. - belang van waarnemen en reageren (voedsel, vijand, voortplanting) - zintuigen:, zien - ogen (pupil, ooglens, afstand schatten; horen - oren (trillingen van de lucht, trommelvlies); ruiken - neus (geuren en proeven;, proeven - tong (smaken); voelen - huid (o.a. pijn). Relatie zintuig zenuw hersenen Spieren, functies geraamte, verandering spier bij samentrekken, wervelkolom, botbreuk Tussendoel: : zintuigen: gezicht, gehoor, reuk, tast, smaak : bouw en functie van het skelet : alleen deel zintuigen Dieren reageren meestal volgens vaste patronen; mensen hebben meer mogelijkheden om te reageren. Aangeboren aangeleerd gedrag, gedragsverandering is zeer moeilijk, reflex reflectie Nestvlieders nestblijvers, trek winterslaap, vogelzang, sociaal gedrag (kuddedieren, sociale insecten), zie ook: en Natuuronderwijs Inzichtelijk 3.1 Waarneming 3.2 Stevigheid en beweging Natuuronderwijs Inzichtelijk 2.2 Aanpassingen aan de primaire levensbehoeften 2.3 Aanpassingen aan de winter 3.1 Waarneming

4 3 STOFWISSELING EN KRINGLOOP 3.1 Organismen en hun omgeving Alle organismen zijn voor hun ademhaling en voeding afhankelijk van hun omgeving. Ze nemen er stoffen uit op, gebruiken deze stoffen en geven weer andere stoffen af. stofwisseling (algemeen) Door hun voeding krijgen organismen de bouwstoffen, brandstoffen en vitamines die ze nodig hebben om te groeien te bewegen en gezond te blijven. Daarnaast hebben organismen zuurstof nodig voor het maken van energie. - definitie en functies bouwstoffen, brandstoffen en vitamines - ademhaling Het voedsel voor mensen, dieren, schimmels en bacteriën bestaat uit plantaardige en/of dierlijke producten of uit resten van planten en dieren. Het voedsel voor planten bestaat uit water en mineralen. - planten maken hun bouwstoffen, brandstoffen en vitamines alleen uit water, mineralen en koolstofdioxide; dieren, schimmels en bacteriën hebben aan die stoffen alléén niet voldoende - mensen, dieren, schimmels en bacteriën zijn voor hun voeding uiteindelijk afhankelijk van planten 3.2 Organismen en voeding

5 3.2.1 Mensen en dieren bewerken het voedsel om het geschikt te maken voor vervoer door het lichaam. Sommige dieren kauwen het voedsel of scheuren het in stukken. Door vertering wordt het voedsel nog kleiner gemaakt. Dit gebeurt in de mond, de maag en de darmen. De alvleesklier en de lever geven stoffen af die het verteringsproces bevorderen. Wat niet verteerd kan worden, verlaat als uitwerpselen het lichaam (zie ook 3.4.1). - spijsvertering, verteringssappen - vezels in plantaardige producten - uitwerpselen, braakballen (3.4.1) Bij mensen en veel dieren zorgt bloed voor het vervoer van verteerd voedsel en zuurstof naar alle delen van het lichaam. Niet alle stoffen die in het bloed komen, kan het lichaam gebruiken. Onbruikbare stoffen worden uit het bloed gehaald. Dit gebeurt onder andere door de nieren. Als er meer verteerd voedsel in het bloed komt dan nodig is, wordt het opgeslagen. - transport (dubbele bloedsomloop), - bouw en functie van het hart - zuurstofopname door inademen - uitscheiding, urine, koolstofdioxideafgifte door uitademen, zweten - opslag, vet, reserves Planten halen water en mineralen uit de bodem. De overige bouwstoffen en de brandstoffen en vitamines die ze nodig hebben, halen ze niet uit hun omgeving. Planten maken deze stoffen zelf en daarbij ontstaat zuurstof. Dit lukt alleen als ze, behalve water en mineralen, ook lucht en licht hebben. Uit de lucht halen ze koolstofdioxide. Een deel van de zuurstof die planten maken, gebruiken ze zelf; de rest geven ze af aan de lucht. - fotosynthese - opname water en mineralen via wortels, transport via vaten - water voor stevigheid, verdamping - zonlicht als energiebron, opgevangen door bladeren - opname koolstofdioxide via bladeren - gemaakte zuurstof deels voor plant zelf; rest via bladeren afgegeven - opslag reservevoedsel in wortels, knollen, bollen

6 3.2.4 De meeste schimmels en bacteriën komen aan hun bouwstoffen, brandstoffen en vitamines door het verwerken van afval. Hierbij blijven mineralen over die in de bodem terechtkomen. Reducenten (ook paddestoelen), aaseters, bodemdieren 3.3 Organismen en kringloop[1] Doordat planten in het licht koolstofdioxide uit hun omgeving opnemen en zuurstof afgeven en dieren, schimmels en bacteriën het omgekeerde doen, is er sprake van een kringloop van gassen. kringloop van gassen en de schakels daarin Van de stoffen die planten maken, leven dieren die vervolgens gegeten worden door andere dieren. En deze dieren worden gegeten door weer andere dieren. Het ene organisme is dus voedsel voor het andere organisme: zo ontstaan voedselketens. Aan het begin van een voedselketen staan planten; aan het einde ervan dieren die zelf niet bejaagd worden. - voedselketens: planten, planteneters, vleeseters (roofdieren), alleseters - producenten, consumenten, toppredatoren - voedselpiramide, voedselweb Doordat door de werking van schimmels en bacteriën mineralen in de bodem komen, die vervolgens weer door planten opgenomen kunnen worden, is er sprake van een kringloop van mineralen. kringloop van mineralen en de schakels daarin 3.4 Organismen en evenwicht

7 3.4.1 Organismen zijn zo gebouwd dat ze aan voldoende zuurstof en voedsel kunnen komen. Daarnaast kunnen ze eigenschappen hebben die voorkomen dat ze opgegeten worden. Voor veel dieren geldt dat ze zich, behalve door hun bouw, handhaven door hun gedrag. - ademhaling planten: aanpassing bladeren, luchtige bodem - ademhaling dieren: longen, kieuwen, huidademhaling, tracheeën, adembewegingen, opwekken waterstroom, opzoeken vers water - aanpassingen bemachtigen voedsel: poten, klauwen, bek, snavel, verlammen door gif - aanpassingen verwerken voedsel: gebit, aantal magen, lengte darmkanaal, herkauwen - aanpassingen voortbeweging: stroomlijn - variatie voedselaanbod: dag /nacht, invloed seizoenen (bladval in herfst), wintervoorraad, winterslaap, wegtrekken - schutkleur, voordeel samen jagen - aanpassingen om niet gegeten te worden: doornen, gifstoffen, opvallende kleuren, schutkleur, verstoppen, vluchten, in groepen leven Het evenwicht in de natuur is verstoord wanneer factoren uit de omgeving zo veranderen dat organismen zich niet meer kunnen handhaven. Uiteindelijk kunnen soorten zo ook uitsterven. - omgevingsfactoren: temperatuur (zomer- en wintervacht), vochtigheid, licht, bodemstructuur, hoeveelheid meststoffen, natuurrampen, ingrijpen van de mens - wegvallen schakel(s) in kringlopen Het evenwicht in een organisme zelf kan ook verstoord worden. In dat geval wordt de gezondheid aangetast. - processen op elkaar afgestemd: inwendig evenwicht (bijvoorbeeld toename hartslagfrequentie en ademhalinggsfrequentie bij sporten, zweten) - gezonde voeding, over- / ondergewicht - gezonde lucht, luchtvervuiling - ziek door sommige bacteriën en schimmels

8 3.5 Invloed van de mens op het inwendig evenwicht en het evenwicht in de natuur Mensen kunnen bewust invloed uitoefenen op hun inwendig evenwicht en op het evenwicht in de natuur. Wat dat betreft verschillen zij van dieren. - dynamisch evenwicht - innemen medicijnen bij ziekte - in stand houden heide - biologische bestrijding Doordat voeding van invloed is op het inwendig evenwicht, is de voedselkeuze van mensen belangrijk. Op de wereld zijn grote verschillen in de beschikbaarheid van voedsel en in financiële middelen. Beide factoren spelen een rol bij de voedselkeuze. Op grond van de factoren die de voedselkeuze beïnvloeden, ontwikkelen mensen voedingsgewoonten. - behoefte aan bouwstoffen: jong/oud - behoefte aan brandstoffen in relatie tot activiteit - behalve lichamelijke behoefte ook: beschikbaarheid, geld, religie, visie, persoonlijke smaak, cultuur - arme landen: beperkt voedselaanbod, weinig geld - rijke landen: seizoensgebonden producten het hele jaar door, snel-klaar producten, welvaart, grote aandacht voor gezondheid, gezondheidsbevorderende producten, keuzevrijheid, reclame, Schijf van Vijf

9 3.5.3 Een verkeerde voedingsgewoonte verstoort het inwendig evenwicht en leidt tot schade aan de gezondheid. Gezondheidsproblemen kunnen ook onstaan doordat mensen het milieu vervuilen. - dynamisch inwendig evenwicht - gezonde voeding: hoeveelheid, samenstelling, kwaliteit: vrij van bacteriën en schimmels - verontreinigde lucht, roken, nicotine, teer, longkanker, verminderde zuurstofopname - welvaartsziekten (hart- en vaatziekten, tandbederf) - goede doorbloeding: beweging - vervuiling van de bodem: direct gevolgen voor bodemorganismen (als schakel in kringloop van mineralen) - ook indirecte gevolgen voor schakels in kringloop door verandering van omgevingsfactor - wisselwerking mens en omgeving Mensen kunnen tegenwoordig ouder worden dan vroeger. Dit komt door verbetering van de arbeidsomstandigheden, gezondheidszorg en hygiëne en door voorlichting over voeding en gezondheid. - instanties die controleren en adviseren t.b.v. gezondheid - voedselbederf, conserveren - instanties die dynamisch evenwicht in de natuur controleren en die adviseren t.b.v. duurzaamheid Al sinds lange tijd worden voor het maken van allerlei voedingsmiddelen levende organismen gebruikt. Tegenwoordig kunnen ook bepaalde medicijnen met behulp van levende organismen gemaakt worden. Het maken van producten met behulp van levende organismen heet biotechnologie. - kaas, yoghurt, wijn, bier (klassieke biotechnologie) - dieren voor productie van medicijnen (moderne biotechnologie)

10 4 VOORTPLANTING EN ONTWIKKELING 4.1 Organismen en voortplanting Organismen kunnen zich (on)geslachtelijk voortplanten. Bij geslachtelijke voortplanting ontstaat een variatie in aanleg. Sommige individuen van een soort hebben daardoor grotere overlevingkansen dan andere individuen van de soort en kunnen zich voortplanten. Op deze manier raken soorten aangepast aan veranderende omstandigheden (zie 4.1.3). - nakomelingen (van (on)geslachtelijke voortplanting) - definitie soort Tussendoel : mensen, planten en dieren planten zich voort voorplanting Veel organismen zijn opgebouwd uit verschillende typen cellen. Een voorbeeld van zo n typecel zijn voortplantingscellen. Die zijn nodig voor bevruchting. Bij bevruchting smelten een mannelijke en een vrouwelijke voortplantingscel samen en vormen zo een nieuwe cel. Dit kan alleen als het voortplantingscellen zijn van organismen van dezelfde soort. - cellen zijn heel klein - zaadcel, stuifmeelkorrel, eicel - definitie bevruchting, verschillen in aanleg, ook door milieu-invloeden Er zijn geen tussendoelen die hierover gaan NB Tekst van dit basisinzicht is gewijzigd t.o.v. de tekst in de domeinbeschrijving Natuuronderwijs voor de basisschool. Natuuronderwijs Inzichtelijk

11 4.1.3 Voortplanten kan op twee manieren: zonder bevruchting of met bevruchting. Bij voortplanting zonder bevruchting zijn de nakomelingen in aanleg gelijk. Bij voortplanting met bevruchting verschillen ze in aanleg. - zonder bevruchting: stekje, bol, knol, paddestoel, sporen (ook sporen bij varens en mossen); bladluis en wandelende tak - met bevruchting: nieuwe combinaties van eigenschappen, belangrijk bij veranderende milieuomstandigheden Tussendoel onderdelen van een plant kunnen uitgroeien tot nieuwe individuen de opbouw en het uitlopen (de groei) van bollen en knollen ( 3.3 ontwikkeling?) stekken van delen van een plant verschillende manieren van voortplanting van planten Natuuronderwijs Inzichtelijk 1.3 de voortplanting van bloemplanten 2.5 voortplanting (hoofdstuk dieren) 4.2 Organismen en bevruchting Dieren hebben eigenschappen in bouw en gedrag waardoor bevruchting mogelijk wordt. Die eigenschappen zijn voor dieren die zich in het water voortplanten anders dan voor landdieren (waaronder mensen). - territoriumgedrag, belang van territorium - partnerkeuze: baltsen, vechten, geurstoffen, gekoppeld aan bepaalde periode van het jaar - paring: verschil bij water- en landdieren, eieren met en zonder schaal, plaats waar eieren gelegd worden - aantal eieren in relatie tot verzorging Tussendoel verschillende manieren van voortplanting van dieren Natuuronderwijs Inzichtelijk 1.3 en 2.5 (zie boven)

12 4.2.2 Bij mensen zijn sommige lichamelijke eigenschappen die een rol spelen bij bevruchting al bij de geboorte aanwezig. Andere lichamelijke eigenschappen en veel eigenschappen in gedrag ontwikkelen zich in de puberteit. In tegenstelling tot de meeste dieren kunnen mensen hun seksueel handelen loskoppelen van voortplanting. Mensen kunnen bevruchting verhinderen. - invloed cultuur op seksueel gedrag mensen - seksuele voorkeur - redenen voor seksuele relatie - voorbehoedmiddelen - eigenschappen in bouw, bij geboorte aanwezig, veranderingen in puberteit, productie zaadcellen, rijpen eicellen - eisprong, in-nestelling, slijmlaag, menstruatie - paren, klaarkomen, sperma, bevruchting in eileider Ook planten hebben eigenschappen in bouw waardoor bevruchting mogelijk wordt. Ze hebben bloemen waarin de mannelijke en vrouwelijke voortplantingscellen gemaakt worden. - meeldraden, stamper - verspreiding van stuifmeel, door insecten / wind, aanpassingen bloemen en stuifmeel aan manier van verspreiden, kroon- en kelkbladeren - bestuiving - versmelting eicel en stuifmeelkorrel in stamper Tussendoel en (zijn hetzelfde!) bloemvormen passen bij de manieren van bestuiving Natuuronderwijs Inzichtelijk Seksuele ontwikkeling bij kinderen Natuuronderwijs Inzichtelijk 1.3 Voortplanting van bloemplanten 4.3 Organismen en ontwikkeling De ontwikkeling van organismen tot volwassen individuen is voor een deel erfelijk bepaald. Daarnaast speelt de omgeving waarin organismen opgroeien een belangrijke rol. - invloed omgeving op ontwikkeling: afwezig of heel groot Tussendoel eigenschappen en kenmerken van organismen worden overgeërfd

13 4.3.2 Bij dieren die eieren leggen, is de eicel omgeven met voedsel. Het jong ontwikkelt zich in het ei. Bij zoogdieren ontwikkelt de bevruchte eicel zich in de baarmoeder van het vrouwtje. Sommige dieren zijn na hun geboorte nog volledig afhankelijk van hun ouders. - eierleggend - levendbarend - ontwikkeling en temperatuur, broeden, eieren op warme plek, in baarmoeder - overlevingskans in relatie tot verzorging, zogen, nestblijvers en nestvlieders: grootte van de eieren en kenmerken - insecten, plaats waar eieren gelegd worden, vervellen, gedaanteverwisseling (geheel of gedeeltelijk), pop, larve Tussendoelen de ontwikkeling van planten en dieren doorloopt verschillende stadia sommige dieren vertonen gedaantewisseling eierleggende en levendbarende dieren Bij mensen ontwikkelt de bevruchte eicel zich op dezelfde manier als bij andere zoogdieren. Kinderen zijn voor hun groei en ontwikkeling aangewezen op volwassenen. - placenta, navelstreng, uitwisseling van stoffen - weeën, geboorte, navelstreng afbinden, zelf adem halen, melk drinken - opvoeding: factoren / personen die een rol spelen Geen tussendoel Natuuronderwijs Inzichtelijk 2.5 voortplanting (dieren) Natuuronderwijs Inzichtelijk enkele regels

14 4.3.4 Bij planten wordt de stamper na de bevruchting een vrucht met zaad. Een zaad bevat behalve het kiempje (klein, nieuw plantje) ook voedsel voor de kieming. Door verspreiding van zaden wordt de kans dat de soort overleeft groter. - aantal zaden in een vrucht - verspreiding van zaden door dieren, wind, water of plant zelf - eigenschappen van zaden in relatie tot manier van verspreiding - verloop en factoren kiemingsproces Tussendoelen vorm en verspreiding bij planten hangt samen met de omgeving ontkieming van zaden vormen van plantenzaden en de manieren van verspreiding Natuuronderwijs Inzichtelijk 1.3 (zie boven)

15 5 NATUURKUNDE EN TECHNIEK 5.1 Energie [kerndoel 42 - temperatuur v.w.b. onderdeel en 5.1.4] Brandstoffen, stromend water, wind en zon zijn energiebronnen. De mens gebruikt deze energiebronnen voor het opwekken van verschillende vormen van energie: beweging, licht, warmte en elektrische energie. Deze energievormen kunnen in elkaar omgezet worden. Een apparaat is een hulpmiddel om een bepaalde energievorm om te zetten in andere door ons gewenste energie. energieomzettingen: - elektrische energie warmte: verwarmingelement in bijvoorbeeld waterkoker, strijkijzer. - elektrische energie licht; gloeispiraal in gloeilamp, oplichten tl-buis door gas. - elektrische energie beweging: elektromotor in bijvoorbeeld stofzuiger, scheerapparaat. - chemische energie beweging (+ warmte): verbrandingsmotor in bijvoorbeeld auto (stoommachine) - chemische energie warmte: warmtewisselaar in verwarmingsketel - chemische energie licht (+ warmte) - kaars, olielamp - beweging elektriciteit: dynamo, generator (in elektriciteitscentrale) Brandstoffen leveren energie doordat bij verbranding warmte vrijkomt. Hierbij ontstaan ook afvalstoffen. - fossiele brandstoffen steenkool, aardgas, aardolie; voorraad brandstoffen is eindig, uitstoot koolzuurgas broeikaseffect, zure regen - hout en biomassa ('groen gas) - voedsel spierkracht - duurzame energiebronnen: zon (zonnecel, zonnecollector), wind (windmolens), stromend water (waterkrachtcentrale) Wat is energie? Energiebronnen Energieomzettingen Energiebronnen, paragraaf duurzame energie

16 5.1.3 Warmte verplaatst zich van een plaats met hogere naar een plaats met lagere temperatuur. Dit gebeurt door straling, stroming of geleiding. Er bestaan goede en slechte warmtegeleiders. Een slechte warmtegeleider is een goede isolator. - slechte warmtegeleiders zijn hout, wol, kunststoffen en lucht; metalen zijn goede warmtegeleiders - lucht is een goede isolator (wol, vacht van dieren) - voorwerpen die licht absorberen worden warm (principe zonneboiler Voor smelten en verdampen is warmte nodig. Bij condenseren en stollen (bevriezen) komt warmte vrij. - smeltpunt, kookpunt, vloeistofthermometer, gelijkmatig uitzetten bij verwarming, gelijkmatig inkrimpen bij afkoeling. - Smelten: van vast naar vloeibaar, - Stollen: van vloeibaar naar vast - Verdampen: van vloeibaar naar gasvormig - Condenseren: van gasvormig naar vloeibaar - Een vaste stof heeft bepaalde vorm en inhoud, een vloeistof heeft geen vaste vorm (neemt vorm van omhulsel aan). Een gas is onzichtbaar Verschijningsvormen De invloed van warmte op de verschijningsvorm van een stof. 5.2 Licht en kleur [kerndoel 42 - licht] Licht is straling die met de ogen is te zien. Licht is afkomstig van lichtbronnen. We noemen iets een lichtbron als het zelf licht uitstraalt. Lichtstralen verplaatsen zich in een rechte lijn. Als ze op hun weg iets tegenkomen, kunnen er drie dingen gebeuren: lichtstralen kaatsen terug (reflectie), lichtstralen worden geabsorbeerd, lichtstralen gaan door iets heen en buigen iets af (lichtbreking) - lichtbronnen: zon, ster, lamp, kaars, vuurpijl, beeldscherm - omzetting elektriciteit of brandstof in licht NB Tekst van dit basisinzicht is gewijzigd t.o.v. de tekst in de domeinbeschrijving Natuuronderwijs voor de basisschool Wat is licht?

17 Het witte licht van de zon is opgebouwd uit een groot aantal kleuren. Een kleurenfilter houdt bepaalde kleuren tegen en laat de andere kleuren door. Hierdoor verandert de kleur van het licht. - ontstaan regenboog, prisma - veranderen kleur van voorwerpen door kleurenfilter voor een witte lamp Het plaatsen van niet lichtdoorlatende voorwerpen voor een lichtbron veroorzaakt schaduw. De grootte van de schaduw hangt onder andere af van de afstand van het voorwerp tot de lichtbron. - plaats van een schaduw t.o.v. lichtbron - grootte schaduwbeeld en veranderen van grootte - toepassingen schaduweffecten: zonnewijzer, zonnewering, schaduwspel Gladde, glanzende oppervlakten reflecteren lichtstralen. Een spiegel geeft een volledig beeld van een voorwerp maar wel omgedraaid. Bij vlakke spiegels is het spiegelbeeld even groot als het voorwerp, bij gebogen spiegels is het spiegelbeeld groter of kleiner. - bolle spiegel verkleind beeld (kerstbal, verkeerbewaking-, achteruitkijkspiegel) - holle spiegel dichtbij vergroot beeld, veraf klein beeld en omgedraaid (make-up spiegel, reflector koplamp, telescoop, zonnespiegels) Licht gaat door doorzichtige materialen heen zoals lucht, glas, water, transparante kunststoffen. Lichtstralen buigen af als ze van ene doorzichtige stof in een andere komen. - Lenzen: ooglens is natuurlijke lens, kunstmatige lenzen in optische instrumenten (bril, loep, microscoop, verrekijker, overheadprojector enz) - Bolle lens bundelt lichtstralen tot één punt = brandpunt, daardoor lijken dingen groter (=leesbril) - Holle lens verspreidt lichtstralen en doet dingen kleiner lijken De kleuren van de regenboog Kleuren zien Figuur Licht en schaduw Weerkaatsing en absorptie van licht Breking van licht 5.3 Elektriciteit [kerndoel 42 - elektriciteit]

18 Elektriciteit wordt op verschillende manieren opgewekt: in elektriciteitscentrales (elektromagnetisme), in zonnecellen (stralingsenergie van de zon), in accu's en batterijen (chemische energie). - omzetten van elektriciteit in beweging m.b.v. een elektromotor (in veel apparaten) - vervoer elektriciteit door kabels Als een spanningsbron wordt aangesloten op een gesloten geleidende kring gaat er een elektrische stroom lopen. Hoe groter de spanning, des te groter de elektrische stroom in de kring. - stroomkring, schakelaar, spanningsbron, verbruiker (apparaat, verlichting) - batterijen in serie geeft grotere spanning, lampjes branden feller of apparaat draait sneller - lampjes serie en parallel schakelen Er zijn materialen die elektrische stroom goed geleiden en materialen die elektrische stroom slecht geleiden (isolatoren). - metalen zijn goede stroomgeleiders, kunststof is een goede isolator (kunststof omhulsel om elektriciteit in stroomkring te houden) Als er een (veel) te grote elektrische stroom door een stroomkring loopt, spreken we van kortsluiting. Kortsluiting zorgt soms voor sterke verhitting van de draden en kan brand tot gevolg hebben. Een zekering in de stroomkring voorkomt een te grote elektrische stroom. - veel voorkomend type zekering is de stop (smeltzekering) - werking smeltzekering Energiebronnen - paragraaf elektriciteitscentrale 6.3.3c Omzetten elektrische energie in bewegingsenergie Stroomkringen Serie- en parallelschakelingen Geleiding, isolatie en weerstand Geleiding, isolatie en weerstand 5.4 Zinken, zweven en drijven [kerndoel 42 - kracht]

19 5.4.1 Op alle voorwerpen werkt een kracht naar de aarde toe: de zwaartekracht. Als een voorwerp in water ondergedompeld wordt, werkt er behalve de zwaartekracht naar beneden ook nog een kracht omhoog: de opwaartse kracht. - hoe groter het gewicht (eigenlijk massa) van een voorwerp, des te groter is de zwaartekracht - de zwaartekracht werkt overal op aarde - -een voorwerp weegt onder water minder dan in lucht Als de opwaartse kracht groter is dan de zwaartekracht, zal een voorwerp in het water drijven. Als de opwaartse kracht even groot is als de zwaartekracht, zweeft het voorwerp in het water. Als de opwaartse kracht kleiner is dan de zwaartekracht, zal het voorwerp zinken. - of een voorwerp drijft hangt van de grootte, gewicht en de soort stof Hoe meer water het voorwerp verplaatst, des te groter is de opwaartse kracht op het voorwerp. - een voorwerp dat in het water zakt, ondervindt een steeds grotere opwaartse kracht - eenmaal onder water verandert de opwaartse kracht niet meer Eigenschappen van water, paragraaf de opwaartse kracht van water Eigenschappen van water, paragraaf de opwaartse kracht van water Eigenschappen van water, paragraaf de opwaartse kracht van water 5.5 Lucht [kerndoel 42 - kracht ] Lucht bestaat uit een mengsel van verschillende gassen. Lucht wordt door de zwaartekracht naar de aarde getrokken. - luchtlaag (dampkring, atmosfeer) rond de aarde - lucht bevat o.a. zuurstof; zuurstof is nodig voor verbranding (ook van voedsel door organismen) hier komt energie bij vrij Eigenschappen van lucht

20 5.5.2 Lucht neemt ruimte in en oefent druk uit. Als er lucht in een ruimte wordt gepompt, neemt de druk toe. Als lucht wordt weggezogen uit een ruimte, daalt de druk. Als alle lucht uit een ruimte is weggezogen, ontstaat vacuüm. Wind is een verplaatsing van lucht als gevolg van verschillen in luchtdruk. - luchtweerstand, luchtdruk, vacuüm - ontstaan wind, storm, orkaan Lucht kan bij verwarming uitzetten en opstijgen. Lucht kan bij afkoeling inkrimpen en dalen. - warme lucht stijgt op; koude lucht daalt - in een afgesloten ruimte stijgt druk bij verwarming en daalt bij afkoeling Eigenschappen van lucht Eigenschappen van lucht 5.6 Geluid [kerndoel 42 - geluid] ] Geluid ontstaat doordat de trilling van een voorwerp zich door de omringende lucht verplaatst. - geluidsbronnen: stem, wind, machines, verkeer, muziekinstrumenten - je kunt een voorwerp in trilling brengen door erop te slaan (slaginstrumenten) er langs te strijken (snaarinstrumenten) of er trillende lucht langs te blazen (blaasinstrumenten) - stembanden en mond brengen lucht in trilling; - waarnemen van geluid: bij regelmatige trillingen toon, bij onregelmatige trilling ruis. - geluiden hebben een karakteristieke klank waaraan we kunnen herkennen van welk voorwerp het afkomstig is Wat is geluid?

21 Geluid verplaatst zich in allerlei materialen. Geluid kan zich i.t.t. licht alleen verplaatsen via een tussenstof zoals lucht, water, metalen. De geluidssnelheid is in elk materiaal anders. - in vacuüm kan geluid zich i.t.t. licht niet verplaatsen - geluidssnelheid in lucht 340 meter per seconde; in vaste stoffen en vloeistoffen veel groter - geluid verplaatst zich in alle richtingen, hoe verder weg van de geluidsbron, hoe zwakker de trillingen. - geluid kaatst tegen harde voorwerpen, glad oppervlakte (tunnel, betegelde badkamer ) beter terug dan tegen zachte materialen (echo). - geluidsisolatie (absorberen van geluiden) zachte materialen, onregelmatige oppervlakten - richting geven aan geluid (megafoon, handen als trechter), concentreren van opvangen van geluid (oorschelp, richtmicrofoon) - resonantie; omringende materialen gaan meetrillen (resoneren en versterken het geluid (klankkast muziekinstrumenten, luidsprekerbox) Geluiden kunnen verschillen in toonhoogte en geluidssterkte. Hoe sneller de geluidsbron trilt, hoe hoger de toon. Hoe groter de uitwijking van de trillende delen van de geluidsbron, des te harder het geluid is. Te harde geluiden kunnen je gehoor beschadigen. - toonhoogte heeft te maken met het aantal trillingen per seconde (frequentie - hertz) - oudere mensen horen hoge tonen minder goed - geluidssterkte heeft te maken met grootte van de uitwijking van de trillende delen (amplitude - decibel) - stof die trillingen dempt, beperkt geluidshinder en gehoorschade (gehoordrempel, gehoorgrens) - ultrasoon geluid (vleermuizen dolfijnen, medische doeleinden, dieptepeiling, materiaalonderzoek - blaasinstrumenten: lage tonen = lange luchtkolom, hoge tonen = korte luchtkolom - snaarinstrumenten: lage tonen (dikke /slappe /lange snaar), hoge tonen (dunne /strakke / korte snaar - stembanden: hoog = strak en dun, laag = slap en dik Verplaatsing van geluid Weerkaatsing van geluid Geluiden verschillen

22 5.7 Magnetisme [kerndoel 42 - magnetisme] Magneten trekken voorwerpen aan waar ijzer in zit. Een magneet werkt ook op afstand en door stoffen heen. De aantrekkende kracht van een magneet is aanwezig rond de magneet: magnetisch veld. De aarde heeft ook een magnetisch veld. - ijzer en nikkel (en kobalt) worden door magneten aangetrokken - de aantrekkingskracht van een magneet neemt af als de afstand tot een ijzeren voorwerp groter wordt - magnetische kracht gaat door lucht hout, papier, water, glas en vele andere stoffen heen (bevestigingen: koelkastmagneten,. - een ijzerhoudend voorwerp kun je magnetisch maken, demagnetiseren (verhitten, vallen, slaan) - toepassing aantrekken ijzerhoudende materialen: scheiding van materialen in afvalwerking Een magneet heeft twee polen, een noordpool en een zuidpool. De aantrekkingskracht van een magneet ontbreekt in het midden van de magneet en is het grootste bij de polen. - gelijke polen van een magneet stoten elkaar af; verschillende polen trekken elkaar aan - magneettrein: toepassing afstoten van gelijke polen - sluitingen (keukenkastjes) toepassing aantrekken ongelijke polen Een kompasnaald is een magneet die altijd naar het noorden wijst. - de naald van een kompas is licht magnetisch - de aarde werkt zelf als een grote magneet (de aarde heeft een magnetisch veld) met een magnetische noord- en zuidpool; werking kompas - een vrij bewegende magneet gaat in noord/zuid richting staan, de noordpool van de magneet wordt aangetrokken door geografische noordpool van de aarde Wat is magnetisme? Wat is magnetisme? Wat is magnetisme? 5.8 Constructies, overbrengingen, besturingen [kerndoel 44]

23 5.8.1 Met profielen kunnen sterke en toch lichte constructies gemaakt worden. - profielen zijn gemaakt van repen metaal, papier of kunststof - profielen hebben een H-, L-, T-, U-, V- of buisvorm of zijn geribbeld Constructies worden steviger met driehoeken, bogen, door in verband te bouwen en door de basis breder te maken dan de top. - constructies (bijv. hangbruggen) worden met kabels op hun plaats gehouden Door verbindingen worden onderdelen aan elkaar bevestigd tot een groter geheel. Er zijn verbindingen waarbij de onderdelen weer gemakkelijk ontkoppeld kunnen worden en andere die permanent zijn. - materiaalverbinding; 'los' materiaal wordt gebruikt om onderdelen aan permanent met elkaar te bevestigen (metselspecie, lijmen, solderen, lassen: laat geen beweging toe, zorgt voor stevigheid in constructie. - vormverbinding: de vorm van de twee met elkaar te verbindingen onderdelen wordt gebruikt om een verbinding te maken (legpuzzel, dop tube tandpasta, gloeilamp in fitting). Meestal starre verbindingen. Losneembaar / demontabel. - voorwerpverbinding: een voorwerp wordt gebruikt om een verbinding te maken (nietje, veters, schroef, spijker) Kan vast zijn (spijkers), maar ook losneembaar (splitpen) Ook gebruikt voor beweegbare / flexibele verbindingen (scharnier) Vormen Vormen Verbindingen

24 (Tand-)wielen en hefbomen zorgen voor de overbrenging van een beweging of een kracht van het ene onderdeel van een apparaat of een machine op het andere. Krachten worden opgewekt door gebruik te maken van spieren (spierkracht), veer (veerkracht), aantrekking van de aarde (zwaartekracht), wrijving (wrijvingskracht) en magneten (magnetische kracht). - van ronddraaiend naar ronddraaiend door wielen; tandwielen grijpen direct in elkaar; wielen kunnen ook verbonden zijn door een stang, ketting, riem of snaar - van ronddraaiend naar rechtlijnig of omgekeerd: door stang of as - van rechtlijnig naar rechtlijnig: door hefboom of katrol met touwen Een overbrenging kan een kracht vergroten, verkleinen of van richting veranderen, of een beweging versnellen, vertragen of van richting veranderen. - hefbomen met ongelijke armen: een kleine kracht uitgeoefend op de lange arm resulteert in een relatief grote kracht op de korte arm - hefbomen veranderen meestal de richting van de kracht; draaipunt, scharnier - tandwielen veranderen snelheid en/of richting van een draaiende beweging; van weinig tanden naar veel tanden geeft vertraging, van veel tanden naar weinig tanden geeft versnelling - tandwielen die haaks op elkaar staan veranderen de richting van een draaiende beweging - De kracht van samengeperste lucht (pneumatische systemen) of vloeistof (hydraulische systemen) wordt gebruikt om een zuiger te bewegen (kapperstoel, graafmachine, deurbediening treinen) Overbrengingen Overbrenging van een rechtlijnige beweging naar rechtlijnige beweging Overbrenging van een ronddraaiende beweging naar een ronddraaiende beweging Overbrenging van een ronddraaiende beweging naar een rechtlijnige beweging Overbrenging van een rechtlijnige beweging naar een ronddraaiende beweging Overbrenging van een rechtlijnige beweging naar rechtlijnige beweging Overbrenging van een ronddraaiende beweging naar een ronddraaiende beweging Overbrenging van een ronddraaiende beweging naar een rechtlijnige beweging Overbrenging van een rechtlijnige beweging naar een ronddraaiende beweging

25 5.8.6 Een besturingssysteem maakt het mogelijk een apparaat of machine te laten werken zonder tussenkomst van mensen. - een besturingssysteem heeft voor de invoer van gegevens sensoren: lichtsensor, temperatuursensor, magneetveldsensor, druksensor (knop voetgangerslicht) - tijdschakelaar - bij veel besturingssystemen speelt de computer een belangrijke rol 0.0 Gereedschappen, materialen, apparaten /instrumenten [kerndoel 44, 45] Functie en veilig gebruik van eenvoudige handgereedschappen / instrumenten - handzaag, figuurzaag, schaar - handboor, priem, perforator - schroevendraaier, hamer, steeksleutel, lijmspistool, soldeerpistool /soldeerbout, nietmachine - combinatietang, (zij)kniptang, striptang, rondbektang, schaar - meetgereedschappen: liniaal, meetlint, duimstok, passer, weegschaal, maatbeker, veerunster - lijmtang, bankschroef - thermometer, microscoop, weerinstrumenten Hoofdgroepen van materialen: hout, metalen, textiel, kunststoffen, keramische materialen. Materialen hebben bepaalde eigenschappen. Bij het ontwerpen van producten wordt gekozen voor materialen die eigenschappen hebben die passen bij de eisen die aan een product worden gesteld. - warmte-isolerend vermogen (wollen dekens), hittebestendigheid (koekenpan), belastbaarheid (brug), slijtvastheid (tapijt) - eigenschappen materialen : stevigheid, geleiding elektriciteit, isolatie van elektriciteit; geleiding van warmte, isolatie van warmte, magnetische eigenschappen, opnemen van vocht, waterdicht, veerkrachtig, doorzichtig, reflectie licht, duurzaamheid Materialen

26 0.0.3 Productie: het proces van grondstof tot eindproduct; de middelen die daarbij gebruikt worden en de manier van produceren. - voedingstoffen: van appel tot appelsap, verzorgingsproducten: haargel, tandpasta) 6.1 Wat is techniek? Constructies: ruimtelijke structuren die beweging mogelijk maken en/of structuren die weinig beweging toelaten - dynamische constructies - statische constructies) Transport: middelen die mensen en goederen van de ene plek naar de andere vervoeren (over land en water, in de lucht en de ruimte Communicatie: technische middelen waarbij mensen direct en indirect met elkaar communiceren

27 Vaardigheden Leerlingen kunnen: A het belang aangeven van eigenschappen van organismen om in leven te bijven; B samenhang aangeven tussen organismen onderling en tussen organismen en hun omgeving; C natuurkundige en technische principes bij verschijnselen in het dagelijks leven herkennen; D verschijnselen uit natuur en techniek met eenvoudige experimenten onderzoeken.