project 107 Educatief programma voor de groepen 7 en 8 van het basisonderwijs 21 september t/m 11 december 2015

Transcriptie

1 project 107 Educatief programma voor de groepen 7 en 8 van het basisonderwijs 21 september t/m 11 december 2015

2 Projectvoorbereidende werkgroep Mevr. G.W.H. Boland-Kolenbrander namens Natuurvereniging IVN Barneveld Mevr. E. Fiege namens het Speciaal Onderwijs Dhr. P. van Harten, voorzitter namens scholen Gereformeerde Gemeente Mevr. J. Haanschoten namens het Protestant Christelijk onderwijs Mevr. G. Rek namens het Openbaar onderwijs Vacature namens het Hervormd onderwijs Dhr. C. Klomp namens afd. Beheer Openbare Ruimte / beheerder Dhr. J. Kardol namens afd. Beheer Openbare Ruimte Secretariaat: Natuurvereniging IVN Barneveld, Cannenburg 18, 3772 BG Barneveld ( jg.boland@hethet.nl) tel.nr. werk Begeleidende IVN-werkgroep Scholen Barneveld Dhr. E. van den Berg Mevr. G.W.H. Boland-Kolenbrander Mevr. D. van der Eijk Dhr. A. Gersen Mevr. R.H. Gorter Mevr. K. Koppelaar-Pater Mevr. W. Luyendijk-Brouwer Mevr. I. van Maren Mevr. A. Stegeman Mevr. E. van den Top-van Laar Mevr. J. van der Vliet-Salverda Lestijden: Op maandag, dinsdag, donderdag en vrijdag van 9.15 tot uur en van tot uur. Op woensdag is het biologisch centrum dus gesloten. Adresgegevens: Biologisch Centrum Barneveld Churchillstraat 68, 3772 KV Barneveld Tel.nr. beheerder: Achter het Schaffelaartheater, naast de parkeerplaats en aan het fietspad staat een laag gebouw. Dit is het onderkomen van de Dam- en schaakvereniging Barneveld en van het Biologisch Centrum Barneveld. Biologisch Centrum Barneveld 2 IVN Barneveld

3 Wie, wat, waar en wanneer? Van 21 september t/m 11 december wordt in het Biologisch Centrum Barneveld een project verzorgd met het onderwerp WATER. U wordt van harte uitgenodigd met uw groepen 7 en 8 hieraan mee te doen. De opdrachten zijn gebaseerd op het niveau van deze groepen. Voor lestijden: zie pag. 2. Open middag Wij adviseren u nadrukkelijk een open middag te bezoeken om kennis te nemen van het lesproject met de bijbehorende opdrachten. U komt dan niet voor verrassingen te staan als u met uw groep naar het biologisch centrum komt. Het is aan te bevelen, dat de (groot)ouders, die de leerlingen zullen begeleiden, zo mogelijk met u de open middag bezoeken. De open middagen worden gehouden op woensdag 16 en 23 september a.s. van uur. De tweede middag is ook toegankelijk voor andere belangstellenden. Op de hierboven genoemde open middagen zal de beheerder dan wel iemand van de begeleidende IVN Scholenwerkgroep Barneveld aanwezig zijn om eventuele vragen te beantwoorden. U hoeft zich voor een open middag niet op te geven. Aanmelden Als u met uw eigen groep wilt deelnemen aan het project Water verzoeken wij u uw groep zo spoedig mogelijk aan te melden via onderstaand adres. In de aanmelding dient u te vermelden: 1. de naam van de school (met zo nodig de locatie) 2. het tel.nr. van de school 3. om welke groep het gaat, bijv. 7/8, 8B of 4. het aantal leerlingen in de groep 5. drie voorkeursdata en tijden; denk hierbij a.u.b. ook aan andere schoolactiviteiten voor de betrokken groepen! adres: jg.boland@hetnet postadres: dhr. J.G. Boland, Cannenburg 18, 3772 BG Barneveld Zo spoedig mogelijk na ontvangst van uw aanmelding wordt u via op de hoogte gesteld van de voor uw groep geplande datum en tijd voor het bezoek aan het biologisch centrum. Er zal tijdig een collectief verzoek aan de onderwijsinspectie verzonden worden om van het lesrooster af te mogen wijken. De exacte datum en tijd van uw groep wordt daarin vermeld. In verband hiermee vragen wij u uiterlijk vrijdag 11 september 2015 uw aanmelding te versturen. U dient zelf het vervoer naar het biologisch centrum te regelen. Wellicht kunt u een beroep doen op ouders en/of grootouders. Er zijn voor de school geen kosten verbonden aan deelname aan het project. AANMELDINGEN DIE NA 11 SEPTEMBER 2015 WORDEN VERSTUURD, KUNNEN NIET MEER IN BEHANDELING GENOMEN WORDEN! De werkgroepen Biologisch Centrum Barneveld Biologisch Centrum Barneveld 3 IVN Barneveld

4 Biologisch Centrum Barneveld 4 IVN Barneveld

5 Inhoudsopgave 1 Inleiding op het project WATER 6 2 Doelen 6 3 Achtergrondinformatie (waterthema s en eigenschappen) 3.1 Drijven en zinken 7 Dichtheid Opwaartse kracht Oppervlaktespanning 3.2 Watertemperatuur Verschillende vormen van water Waterdruk Mengen Oplossend vermogen Zien onder water (breking licht) Waterhardheid 10 4 Opdrachten in het Biologisch Centrum Barneveld 11 5 Quiz 12 6 Extra informatie 13 Biologisch Centrum Barneveld 5 IVN Barneveld

6 1 Inleiding Water, heel gewoon voor de meeste mensen. Het is overal: als regen in de lucht, in het zwembad, uit de kraan, in je lichaam. Maar hoe zit dat nou met water? Dit educatieve programma voor de groepen 7en 8 gaat over watereigenschappen. De nadruk ligt op spelenderwijs leren over verschillende eigenschappen en hoe deze eigenschappen gebruikt worden in de natuur, techniek en ons dagelijks leven. Thema s rondom de eigenschappen van water: Drijven en zinken (dichtheid, opwaartse kracht en oppervlaktespanning) Watertemperatuur Verschillende vormen van water Waterdruk Mengen Oplossend vermogen Zien onder water (breking licht) Waterhardheid De leerlingen leren meer over watereigenschappen door middel van een proefjescircuit met zeven opdrachten waarbij verschillende van deze thema s aan bod komen. 2 Doelen Het programma heeft de onderstaande doelen: de leerlingen verwonderen zich over de verschillende eigenschappen van water; de leerlingen kunnen taken verdelen, uitvoeren en afstemmen; de leerlingen herkennen zeven verschillende watereigenschappen; de leerlingen kunnen aangereikte informatie en hun eigen observatie gebruiken om een bepaald fysisch fenomeen betreffende water te verklaren; de leerlingen kunnen een duidelijke (mondelinge en visuele) presentatie houden over hun onderzoek en verklaringen. Het programma sluit aan bij de volgende kerndoelen primair onderwijs: 39: de leerlingen leren met zorg om te gaan met het milieu; 42: de leerlingen leren onderzoek doen aan materialen en natuurkundige verschijnselen; 44: de leerlingen leren bij producten uit hun eigen omgeving relaties te leggen tussen de werking, de vorm en het materiaalgebruik. Biologisch Centrum Barneveld 6 IVN Barneveld

7 3 Achtergrondinformatie (waterthema s en eigenschappen) 3.1 Drijven en zinken Dichtheid Alles dat lichter is (een lagere dichtheid heeft) dan water, blijft drijven op water. Zwaardere voorwerpen zinken. Dichtheid is het gewicht per volume, dus hoeveel gram 1 cm 3 weegt. Een blokje ijzer van 1 x 1 x 1 cm is zwaarder dan een 'blokje' water van 1 x 1 x 1 cm. IJzer heeft dus een hogere dichtheid dan water en zinkt. Een blokje hout van 1 x 1 x 1 cm is juist weer lichter dan water (heeft een lagere dichtheid) en blijft drijven. De grootte van het voorwerp is niet van belang als het gaat om drijven en zinken. Ook vloeistoffen, zoals olie, kunnen drijven op of juist zinken in water. Soms mengen ze ook met water. Er zijn nog twee eigenschappen van water, die bepalen of een voorwerp zinkt of drijft: opwaartse kracht oppervlaktespanning Opwaartse kracht De dichtheid van een stof bepaalt dus of iets blijft drijven. De vorm van een voorwerp is nóg belangrijker. Een ijzeren bol zinkt, maar een boot van ijzer blijft drijven! Dit komt door de opwaartse druk of opwaartse kracht. Wanneer de dichtheid van iets (bijvoorbeeld ijzer) verlaagd wordt - door er een holle vorm gevuld met lucht (veel lichter dan water) van te maken zoals een scheepsromp- blijft het geheel wel drijven. Meneer Archimedes heeft dit lang geleden ontdekt. Water duwt eigenlijk tegen het voorwerp in het water. Dit heet opwaartse druk of opwaartse kracht. De kracht is net zo groot als de hoeveelheid water dat verplaatst wordt door dat voorwerp. Het stuk van de boot, dat onder water is, neemt een bepaalde hoeveelheid ruimte (= volume) in. Dit volume zorgt voor een opwaartse kracht die net zo groot is als het gewicht van het schip; de opwaartse kracht tilt eigenlijk het schip op. Zou je al het ijzer van de boot als één blok in het water laten, dan is de opwaartse kracht kleiner omdat het volume van dat blok minder is. De kracht is niet groot genoeg om het gewicht van het blok ijzer 'op te tillen' en het blok zinkt. Mensen kunnen ook blijven drijven (met een beetje zwemmen erbij) in water. Het volume van een mens in het water bepaalt hoe groot de opwaartse druk is. Omdat mensen voor circa 70% uit water bestaan is onze dichtheid bijna gelijk aan (zwem)water, nét iets lager door onder andere botten. Dit betekent dat de opwaartse kracht van het water omhoog eigenlijk net zo groot is als dat een mens zwaar is. Een groot deel van het gewicht op het 'land' wordt dus gedragen door de opwaartse kracht van het water. Het deel van het gewicht dat nog over is houdt je boven water door te zwemmen. Oppervlaktespanning De watermoleculen, de kleinste waterdeeltjes, houden elkaar door een bepaalde aantrekkingskracht allemaal 'vast'. De buitenste moleculen vormen zo een soort velletje. Hierdoor kan water bol staan (denk maar aan een boordevol glaasje of een druppel op een oppervlak), een bel vormen om een beetje lucht en een heel licht insect (bijvoorbeeld schaatsenrijder) dragen. Deze eigenschap noemen we oppervlaktespanning. Je ziet dan ook dat er een soort velletje te zien is. Biologisch Centrum Barneveld 7 IVN Barneveld

8 De oppervlaktespanning is zó sterk, dat je van puur water geen bellen kunt maken. Een klein beetje zeep zorgt ervoor dat die oppervlaktespanning lager wordt en dat je het water min of meer op kunt rekken, zoals in een bel tijdens bellen blazen. Als je afwasmiddel in een bak water doet, wordt de oppervlaktespanning (in het midden van de bak) verbroken door de zeep. Het kleine voorwerp (punaise of zelfgemaakt insect) zal door het water heen zakken en zinken, maar op schoon water drijft een punaise! Schaatsenrijder op het water 3.2 Watertemperatuur Vloeistoffen hebben elk hun eigen dichtheid (de grootte van de deeltjes gecombineerd met de afstand tussen de afzonderlijke deeltjes; zie ook Drijven en zinken). Limonadesiroop zinkt bijvoorbeeld naar de bodem als je het bij water giet, omdat het een hogere dichtheid heeft dan water. De temperatuur van een vloeistof heeft ook invloed op de dichtheid van die vloeistof. Warm water heeft een lagere dichtheid dan koud water. Dit komt omdat de waterdeeltjes in warm water sneller bewegen (door de extra energie die er in is gestopt bij het verwarmen). Ze nemen dus meer ruimte in en er passen minder waterdeeltjes in bijvoorbeeld 1 cm 3 dan in 1 cm 3 koud water. Hierdoor ligt koud water altijd onder het warme water en warm water zal dus eerst boven drijven totdat het water mengt. 3.3 Verschillende vormen van water De meeste mensen kennen water als vloeistof en als vaste stof. Water wordt ijs bij temperaturen onder 0 C. Water kan ook nog in een derde vorm bestaan, namelijk als gas. Water wordt waterdamp (een gas). De waterdeeltjes (onzichtbaar klein) vliegen als het ware de lucht in als je water genoeg verwarmt. Je ziet dit als je water kookt. De stoom die ontstaat is gasvormig water, ook wel waterdamp genoemd. Dit gebeurt bij 100 C of hoger. 3.4 Waterdruk Water en ijs De hoeveelheid water boven een bepaald punt bepaalt met hoeveel kracht het water drukt op dat punt. De kracht bestaat uit het gewicht van het water (zwaartekracht) en de luchtdruk boven die waterkolom. Samen wordt het waterdruk genoemd. Als het water op dat punt weg kan stromen, wordt de snelheid waarmee het wegstroomt, bepaald door de waterdruk. Hoe groter de waterdruk, hoe krachtiger de waterstroom. De vorm en de breedte van de waterkolom veranderen niets aan de waterkracht, alleen de hoogte van de waterkolom. Bij een watertoren zorgde dit proces vroeger voor voldoende waterkracht (druk) om water uit de kraan te laten stromen. Als het weggestroomde water niet wordt aangevuld, wordt de waterdruk steeds lager. Er is immers steeds minder water dat erop drukt. Het straaltje water wordt zachter. Watertoren Luchtdruk kan ook een rol spelen bij waterdruk. Deze is voor ons veel minder zichtbaar. De honderden meters lucht (atmosfeer) boven ons zorgen voor een zekere luchtdruk. Wij nemen deze niet waar, want we zijn het gewend. De constante luchtdruk is er altijd. Alleen als het hard waait, voel je de kracht van lucht(verplaatsing). Lucht drukt met Biologisch Centrum Barneveld 8 IVN Barneveld

9 een kracht van 1 kilo op 1 cm 2 (vast gegeven). Soms kun je met lucht dingen tegenhouden die normaal naar beneden zouden gaan. Als de luchtdruk sterker is dan de waterdruk, kan lucht zelfs water tegenhouden! 3.5 Mengen Vloeistoffen (water, olie, azijn, limonade, enz.) hebben ook elk een eigen dichtheid. Dichtheid is het gewicht per volume, dus hoeveel gram er in 1 cm 3 past. Zie ook Drijven en zinken. Als de vloeistof een hogere dichtheid heeft dan water, zinkt het als je het in het water giet (bijv. pure limonade). Als het een lagere dichtheid heeft dan water (bijv. olie) zal het blijven drijven. Meestal zullen de twee vloeistoffen snel mengen, zoals bij de limonade. Er kán ook nog iets anders aan de hand zijn met een vloeistof, zoals bijvoorbeeld bij olie. Olie- of vetdeeltjes in water De oliemoleculen zijn zo opgebouwd dat ze alleen (losse) verbindingen aangaan met andere oliemoleculen en niet met water. Hierdoor komen er geen watermoleculen tussen de oliemoleculen en blijven de twee stoffen gescheiden. De oliemoleculen zijn lichter dan watermoleculen en drijven daarom bovenop (olie heeft een lagere dichtheid). Veel schepen lozen stiekem olie of spoelwater waar olie in zit, op zee. Watervogels kunnen deze olie op zich krijgen. De olie kruipt tussen hun veren en de losse dwarsveertjes van de vogel plakken aan elkaar. Hierdoor blijft er geen lucht meer tussen de veren zitten, wat normaal gesproken voor isolatie zorgt (vergelijk dekbed of dikke winterjas). Door het luchtlaagje tussen de veren kan de vogel ook drijven. Dus als een vogel olie op zich krijgt, dringt het koude zeewater tussen de veren naar door tot op de huid en de vogel gaat dood door onderkoeling, gecombineerd met verdrinking (!) 3.6 Oplossend vermogen Zeevogel onder de olie Sommige stoffen kunnen oplossen in water, zoals suiker en zout. De korrels vallen uit elkaar als ze in contact komen met water. Ze worden zo klein dat je ze niet meer ziet. Ze zijn opgelost in het water; dit noemen we een chemische reactie. Zandkorrels kunnen niet oplossen omdat ze een andere chemische structuur hebben. Ze vallen niet uit elkaar en er verandert niets. Meel reageert wel met water, maar het lost niet op. Het wordt een plakkerig mengsel (deeg). Het hangt dus van de stof af of het in water oplost. 3.7 Zien onder water (breking licht) Licht bestaat uit stralen die, als ze niet tegengehouden worden, rechtdoor gaan. Maar, als ze een wateroppervlak bereiken, worden ze door de waterdeeltjes verbogen en gaan onder een iets ander hoek verder (zie tekening op de volgende pagina). Biologisch Centrum Barneveld 9 IVN Barneveld

10 Onze ogen zien lichtstalen als rechte lijnen en we denken dat de stralen rechtdoor gaan. Als je dus iets in het water ziet, trekt je oog een rechte lijn door de lucht vanaf het oog tot aan het voorwerp onder water. Hierdoor zie je het voorwerp dus op een plek waar hij eigenlijk niet is. Speervissers moeten hier rekening mee houden! Water breekt het licht. Y is de plek waarvan je denkt het voorwerp te zien maar de gebogen lichtstralen komen in werkelijkheid vanaf punt X Speervisser 3.8 Waterhardheid In water kunnen allerlei stoffen oplossen. Een stof die vaak opgelost zit in (drink)water is kalk (calciumcarbonaat = CaCO3). Je kunt niet zien dat er kalk opgelost is in water. Meestal ontdek je dat er kalk in het water zit doordat er een witte aanslag overblijft als het water opgedroogd is. Bij de meeste mensen zit het vaak in de douchekop, wastafel, bij de kraan of in de waterkoker. Je kunt de aanslag oplossen met zure stoffen, zoals azijn. De hoeveelheid kalk in het water bepaalt de hardheid. De hardheid van water wordt meestal uitgedrukt in Duitse graden (ºd). Het water in Nederland is zacht (ca. 4-8 ºd). Elk water heeft weer een andere hardheid. Regenwater, de basis van het drinkwater, is van nature erg zacht. Voordat het via de waterleiding in de kraan komt, heeft het echter een lange weg afgelegd als grond- en rivierwater en neemt het allerlei mineralen op uit de bodem. Als er veel kalk in de bodem zit, wordt de hardheid steeds hoger. Dit verklaart ook regionale verschillen. Slootwater lijkt, qua hardheid, op regenwater. Hard water is niet ongezond, maar kan wel lastig zijn in huis. De grijswitte aanslag vermindert de levensduur van apparaten en leidingen. Zeep schuimt minder goed in hard water, hierdoor geeft schuim een globale indicatie van de waterhardheid. Zeep gaat namelijk eerst een binding aan met kalk; de rest hoeveelheid zeep kun je gebruiken om te wassen. In hard water heb je dus meer zeep nodig om jezelf of de afwas schoon te krijgen. Met een teststrookje kun je de exacte hardheid bepalen. De hardheid van het water wordt meestal uitgedrukt in Duitse graden (ºd). De waterleidingbedrijven hebben de volgende indeling: 0-4ºd zeer zacht water 4-8ºd zacht water Kalkaanslag in een fluitketel 8-12ºd gemiddeld 12-18ºd vrij hard water Waterhardheid per gemeente 18-30ºd hard water Biologisch Centrum Barneveld 10 IVN Barneveld

11 4 Opdrachten die in het Biologisch Centrum worden uitgevoerd 1. Opdracht Olie op zee & watervogels 2. Opdracht Drijven en zinken van materialen (boot) 3. Opdracht Oppervlaktespanning (waterbeestjes) 4. Opdracht Breking van het licht in water (vis vangen) 5. Opdracht Waterdruk en luchtdruk 6. Opdracht Hardheid van water 7. Opdracht Wol in het water Biologisch Centrum Barneveld 11 IVN Barneveld

12 5 Quiz Deze quiz kan na afloop van het programma in het Biologisch Centrum in de klas worden gedaan om te controleren of leerlingen de informatie over het thema hebben begrepen. 1. Ik gooi blokjes van verschillend materiaal in het water, zoals ijzer, hout, piepschuim, glas. Welke eigenschap van de blokjes én van het water bepaalt of het blokje zal drijven of zinken? A Oppervlaktespanning B Dichtheid C Opwaartse kracht 2. Hoe kan het dat je een witte aanslag krijgt op je kraan? A Deze aanslag wordt veroorzaakt door opgeloste kalkdeeltjes in het water. Als het water opdroogt, blijven ze liggen en langzaam aan vormen ze een dikke korst. B Deze aanslag wordt veroorzaakt doordat je niet vaak genoeg schoonmaakt. Het is een soort viezigheid. 3. Wat is zwaarder, warm of koud water? A Koud water B Warm water 4. Waarom is het heel moeilijk om een vis te vangen met een speer? A Vissen zijn heel snel. B Vissen zitten in de modder. C De vis zit op een andere plek dan je oog eigenlijk denkt. 5. Wat betekent hydrofoob? A Dol zijn op water B Bang zijn voor water C Oplossen in water 6. Waardoor komen er veel vogels om als er olie op zee drijft? A Ze eten de olie op en die is giftig. B Ze raken de weg kwijt van huis doordat ze ineens een olievlek zien op een plek waar gewoon zee was. Ze vliegen ver weg en kunnen geen eten meer vinden. C Hun veren plakken aan elkaar en het koude water komt op hun huid. Ze gaan dood door onderkoeling. 7. Waardoor drijft een ijzeren boot? A De boot heeft een groot volume waardoor er veel opwaartse kracht is. Die kracht duwt de boot als het ware om hoog. B De boot is gemaakt van heel dun ijzer dat niet zinkt. 8. Uit hoeveel procent water bestaat de mens? A 40 % B 70 % C 100 % Biologisch Centrum Barneveld 12 IVN Barneveld

13 Antwoorden bij de quiz van de voorgaande pagina 1 C 5 B 2 A 6 C 3 A 7 A 4 C 8 B 6 Extra informatie Op internet kunnen u en de leerlingen veel informatie vinden. Op deze website vindt u alle achtergrondinformatie van de watereigenschappen van dit programma, deze staat ook in deze lesbrief. Website van de gezamenlijke waterschappen. Kinderen kunnen hier op een speelse manier informatie opzoeken over water. Als ze op de kaart van Nederland op de Veluwe klikken, komen ze van alles te weten over het water op de Veluwe. In de quiz kunnen ze toetsen wat ze al weten. Voor elke leeftijdsgroep is er een aparte subsite. Geluid nodig. Website met duizenden proefjes voor verschillende groepen. Zoek op water voor meer proefjes met water; niet geschikt om leerlingen te laten zoeken. (klik op kindersite) Website van Plan Nederland over water(zuivering) in Nederland en Kenia, met informatie, puzzel, tekening maken, filmpje en strip. Voor elke leeftijdsgroep een aparte subsit. Geluid nodig. Nog meer proefjes over water. Biologisch Centrum Barneveld 13 IVN Barneveld

14 Biologisch Centrum Barneveld 14 IVN Barneveld

15 Biologisch Centrum Barneveld 15 IVN Barneveld

16 Biologisch Centrum Barneveld 16 IVN Barneveld