Lesfiche 1: Wie was er eerst? Lesfiche 2: Raketlancering Lesfiche 3: Veilig landen Lesfiche 4: Tweet tweet in de ruimte...

Transcriptie

1 Ruimtevaart en Techniek lesfiches voor Lager Onderwijs Inhoudsopgave Lesfiche 1: Wie was er eerst?... 2 Lesfiche 2: Raketlancering... 8 Lesfiche 3: Veilig landen Lesfiche 4: Tweet tweet in de ruimte Lesfiche 5: Communicatieve Muizenissen Lesfiche 6: Maanstenen oogsten Lesfiche 7: Maanstof Lesfiche 8: Geef me je hand? Lesfiche 9: Koele pakken en warmwaterboilers Lesfiche 10: Koken met zonne-energie Lesfiche 11: Astronautenmaaltijd Lesfiche 12: War of the Worlds-podcast Lesfiche 13: Missie Mars Lesfiche 14: Back to the Future

2 Wie was er eerst? Lesfiche 1 Samenvatting De leerlingen gaan, in verschillende groepen, op ontdekkingstocht. Iedere groep trekt naar een grote, onbekende ruimte. Eerst observeren en verkennen ze de nieuwe plek, wat later probeert de groep de ruimte in kaart te brengen. De gegevens die ze verzamelen worden genoteerd. Waarna de groep zijn tocht verder zet naar een andere, onbekende ruimte. Na de verschillende verkenningstochten worden de gegevens van de verschillende groepen met elkaar vergeleken. Behoefte en probleemstelling Hoe kunnen we iets leren uit eerdere ontdekkingen? Materiaal - Enveloppes - Kleine (school)spulletjes: stenen, boeken, bordveger, in verschillende materialen - Post-its - Kleurpotloden en/of viltstiften - Blanco papier - Chronometer - Evaluatiepapier Wie was er eerst? Voorbereiding De leerlingen werken in groepjes van drie/vier. Voor deze leeractiviteit is er een grote ruimte nodig: speelplaats, refter, sporthal, Het is belangrijk dat het geen lege ruimte is. Stoelen, tafels, kasten, zijn een meerwaarde voor de oefening! Deze ruimte wordt opgedeeld in verschillende afdelingen. Indien er vijf groepen zijn, voorzie je ook vijf afdelingen. Voorzie voor elke groep/afdeling, vijf voorwerpen en kleef er een 2

3 post-it op met een nummer van 1 tot 5. Verstop in iedere afdeling, vijf voorwerpen. Plaats deze spullen zo, zodat de nummer voor de leerlingen niet zichtbaar is. Iedere groep krijgt een genummerde enveloppe. Deze nummer verwijst naar een afdeling in de ruimte. Inleiding De leerkracht leidt de les in met een korte geschiedenis over de ontdekkings- en ruimtereizen (zie achteraan in bijlage voor meer informatie). Op deze manier wordt er een beknopte tijdlijn gecreëerd van de verschillende ontdekkingsreizen doorheen de voorbije eeuwen. Vertel de leerlingen hoe deze nieuwe exploraties het toenmalige wereldbeeld grondig veranderden. Enkele voorbeelden: - Voeding: de aardappel doet in de zestiende en zeventiende eeuw zijn intrede in Europe. Hij werd waarschijnlijk meegebracht uit Zuid-Amerika door de Spaanse ontdekkingsreiziger Diego de Amalya. - Gezondheid: vele inheemse volkeren stierven nadat de Europese ontdekkingsreizigers hun land op de kaart zetten. Zij waren immers niet resistent tegen Europese ziektes zoals pokken, griep, Andersom stierven er ook ontdekkingsreizigers aan malaria en andere tropische ziekten - Taal: aangezien Spanje en Portugal voor een groot stuk de Nieuwe wereld vormden en steeds weer op ontdekking trokken, werd het Spaans en het Portugees een wijdverspreide taal. Dit ten koste van de inheemse talen. - Geloof: niet enkel de ontdekkingsreizigers trokken er op uit. Missionarissen trokken naar de nieuwe gebieden om aldaar hun geloof te prediken. Ook dit ging ten koste van de plaatselijke rituelen en tradities. Probleemstelling? 3

4 Het is belangrijk dat de leerlingen inzien dat wij/zij kunnen leren uit deze eerdere ontdekkingen: Wat denken jullie dat we kunnen leren uit eerdere ontdekkingen? De leerlingen nemen reeds een stelling in ten opzichte van de onderzoeksvraag en gaan deze verder onderzoeken. Kern 1. Verdeel de klas in verschillende groepen van drie tot vier leerlingen. 2. De leerkracht geeft ieder groepslid een bepaalde taak in het ontdekkingsproces: geograaf/kaartenmaker, leider-ontdekker, tijdsbewaker of archivaris. Taakomschrijving: - De geograaf tekent een kaart van de afdeling die zijn groep gaat verkennen. - De leider-ontdekker gaat op verkenningstocht doorheen de afdeling - De tijdsbewaker houdt in het oog hoelang de leider-ontdekker nodig heeft doet om alle voorwerpen te vinden. - De archivaris duidt de route van de leider-ontdekker aan op de kaart, die de geograaf tekende van de afdeling. 3. Daarna krijgt iedere groep één enveloppe. Deze enveloppe verwijst naar een afdeling in de grote ruimte die zij gaan verkennen. 4. De vier groepsleden bekijken de ruimte aandachtig, zoeken enkele belangrijke herkenningspunten en proberen uit te zoeken hoe de verkenning gaat plaatsvinden. De geograaf maakt ondertussen een schets van de ruimte en geeft deze kaart de titel ontdekkingstocht De ontdekker gaat uiteindelijk op tocht doorheen de afdeling en gaat op zoek naar de vijf voorwerpen die ergens in die ruimte verstopt worden. De tijdsbewaarder houdt in het oog hoelang deze ontdekkingstocht uiteindelijk duurt. 4

5 6. Het is belangrijk dat de ontdekker de voorwerpen in de juiste volgorde vindt! Het zou kunnen dat hij eerst voorwerp drie vindt. Dan duidt de archivaris dit met potlood aan op de kaart. De archivaris doet hetzelfde als de ontdekker even later weer een ander voorwerp vindt. Ook de foute sporen en de gelopen route worden op deze kaart aangeduid (startpunt gevonden + verkeerde voorwerpen eindpunt). 7. Het is dus van belang dat de ontdekker snel op de hoogte is van de nummers van de verschillende voorwerpen en dat de archivaris deze voorwerpen ook in kaart brengt. Dan kan de ontdekker zo snel mogelijk eigenlijke ontdekkingsroute afleggen van voorwerp een, twee, tot vijf. Deze route tekent de geograaf uit op de kaart. De kaart wordt in de enveloppe gestoken, de eindtijd van hun tocht wordt door de tijdsbewaker op de kaart vermeld op de voorkant van de enveloppe schrijft de groep twee tips die de ontdekkingstocht voor de volgende groep kunnen vergemakkelijken. 8. Daarna begint de opdracht opnieuw, maar in een andere afdeling. Ieder groepslid krijgt een nieuwe taak toegewezen. Het is belangrijk dat de tweede - derde - groep telkens eerst de tips van de voorgaande groep(en) lezen, vooraleer ze op ontdekking gaan. De kaart blijft in de enveloppe zitten! Slot Let er op dat de leerlingen de kaart(en) in de enveloppe nog niet bekijken. Nadat de groepen de verschillende afdelingen doorlopen hebben, keren ze terug naar hun allereerste afdeling. De eerste groep van de afdeling vergelijkt de verschillende kaarten en eindtijden van de andere groepen. De groep noteert de bevindingen op het evaluatiepapier. 5

6 Vaardigheden De groep ontdekt al explorerend en experimenterend de verschillende voorwerpen (ET 2.1). De groep ziet in dat de volgorde van de oefening en de vier verschillende taken telkens van belang zijn om de opdracht tot een goed einde te brengen (ET 2.2). Na de opdracht bekijkt de groep de verschillende kaarten en gaan ze na wat de verschillen zijn en wat er eventueel verbeterd kon worden. De groep ziet in dat voor de ontwikkeling en het gebruik van de ontdekkingsroute en de kaarten keuzes moeten worden gemaakt (ET 2.6). De groep illustreert dat technische realisaties evolueren en verbeteren (ET 2.5). Attitude De leerlingen zijn bereid om inventieve/innovatieve oplossingen te bedenken (ET 2.11). De leerlingen tonen een experimentele en explorerende aanpak om meer te weten te komen over techniek (OD 2.9). 6

7 Verzamelen van gegevens: Wie was er eerst? 1. Wat was het moeilijkste bij de eerste ontdekkingstocht? 2. Bekijk de verschillende mappen in de enveloppe. Wat zijn de grote verschillen? 3. Waarom ging de laatste ontdekkingstocht beter dan de eerste? 4. Waarom zouden de bevindingen en kaarten van oudere ruimtereizigers zo belangrijk zijn voor de nieuwe astronauten?.. 7

8 Raketlancering Lesfiche 2 Samenvatting De leerlingen ontwerpen een raket met de hulp van een bouwplan. In deze lesopdracht is niet enkel het raket belangrijk maar ook de manier waarop hij wordt gelanceerd. De jongere kinderen maken gebruik van een buis-pomp constructie om hun model te lanceren, de oudere leerlingen opteren voor de water-pomp constructie. Op het einde van de les wordt hun constructie getest. Behoefte en probleemstelling Hoe lanceren we onze raket? De leerlingen ontwerpen een raket en trachten hun model te lanceren. Materiaal Papieren raket met buis-pomp lanceerconstructie: - Veiligheidsbril - (gekleurd) papier - Doorzichtige kleefband - Schaar - Meetlat - Gradenboog of passer - Plastieken 2l. fles - Duct tape - Bal(lon)pomp Pvc-buizen oa cm cm (2x) cm (2x) cm cm. (2x) - Pvc-aansluitingsmateriaal oa. 6. Bochten 45 (2x) 7. T-stuk 90 (2x) - Rubberen stop 8

9 Waterraket: - 1 petfles - Karton - Duct tape - Stevige lijm/ secondelijm - Klei Voorbereiding De leerkracht zorgt dat al het materiaal aanwezig is in de klas. Voorzie een grote open ruimte waar bij goed weer de raketten op een veilige manier kunnen gelanceerd worden. Inleiding De leerkracht en leerlingen bekijken de beelden van enkele raketlanceringen en bespreken deze. Ze gaan na op welke manier een raket gelanceerd wordt en aan welke voorwaarden de raket moet voldoen om te kunnen opstijgen. Kern De leerlingen maken een papieren raket. Er zijn twee versies: Eenvoudig papieren raket: jonge leerlingen 1. De leerlingen rollen een stuk papier rond één van de PVC-buizen en kleven de papieren koker toe met kleefband. 2. Daarna omtrekken ze de gradenboog met potlood en creëren zo een halve cirkel. De leerlingen kunnen dit ook doen door een lijn te tekenen, de passer in het midden van de lijn plaatsen en dan de passeropening zo te openen dat deze samenvalt met het uiteinde van de lijn. Waarna de leerling een halve cirkel kan tekenen van het ene 9

10 uiteinde, naar het andere. Deze halve cirkel wordt uitgeknipt en tot een punt gevouwen. Dit doen de leerlingen door de rechte zijde zo naar elkaar toe te vouwen totdat er bovenaan een scherpe punt ontstaat. 3. Deze punt wordt met doorzichtige kleefband aan de papieren koker vastgemaakt. Let er op dat de kleefband zowel de punt als de koker helemaal bedekt. 4. Waarna de leerlingen 4 vinnen vastmaken onderaan de raket. Voorbeeld van zo n vin om uit te knippen: 10

11 Moeilijk papieren raket: oudere leerlingen 1. Start met de eenvoudige versie van de papieren raket. Zo wordt er een stuk papier rond een PVC-buis gerold en vastgekleefd. Rol een tweede stuk papier rond een deel van de papieren koker en de PVC-buis en kleef deze eveneens vast. 2. Maak de vier vinnen onderaan vast aan de raket. 3. Waarna de leerlingen een top ontwerpen die over de papieren koker kan geschoven worden. De raketneus moet stevig om zijn plaats zitten maar mag niet vastgelijmd worden aan de papieren koker. 4. Uit een plastiek zak maken de leerlingen een parachute. Ze knippen een cirkel uit de zak, maken 6, even lange koordjes vast aan de omtrek van de cirkel. Aan de andere eindjes van het koord binden ze enkele paperclips, zodat er een bepaald gewicht ontstaat. Wanneer de raket dan naar beneden valt, duwt het gewicht de raketneus weg en opent de parachute. 5. De parachute wordt licht opgevouwen en in de raketneus gestopt, waarna de top over de papieren koker wordt geschoven. Probleemstelling? Hoe gaan we ons papieren raket lanceren? De leerkracht vertelt dat de leerlingen een grote open plek ter beschikking krijgen waar ze naar hartenlust kunnen experimenteren. Er wordt wel verwacht dat iedere raket toch enkele meters hoog zou vliegen. 11

12 Op welke manieren kunnen we dit bereiken? Wat hebben we nodig? Buis-pomp lanceerprincipe De leerkracht en leerlingen maken dit samen, aangezien er slechts één lanceerplatform noodzakelijk is voor alle papieren raketten. 1. De buis van 50 cm wordt met een bocht vastgemaakt aan de 18 cm buis. 2. Deze wordt met een T verbanden met de 4 cm en onderaan met de 2 x 20 cm. 3. De 4 cm wordt met een nieuwe T aangesloten aan de andere 4 cm-buis en onderaan met de 2 x 25 cm. 4. Op de 4 cm-buis wordt een bocht geplaatst waarop de 25 cm wordt gemonteerd. 5. Maak de 2 l-fles met duct tape stevig vast aan de 50 cm-buis. 6. Plaats de papieren raket over de 25 cm-buis. 7. De raket kan gelanceerd worden. Slot De leerlingen evalueren of hun raketlancering is geslaagd. Ze krijgen ook de kans om hun raket aan te passen en op die manier proberen een beter resultaat te bereiken. Kortom ze evalueren of hun raketmodel aan de eisen voldeed. Vaardigheden De leerlingen kunnen specifieke functies van onderdelen bij eenvoudige technische systemen onderzoeken door middel van hanteren, monteren en demonteren (ET 2.2). De leerlingen onderzoeken hoe het komt dat een zelf gebruikt technisch systeem niet of slecht functioneert (ET 2.3). 12

13 De leerlingen illustreren dat technische systemen evolueren en verbeteren (ET 2.5). De leerlingen illustreren hoe technische systemen onder meer gebaseerd zijn op kennis over eigenschappen van materialen of over natuurlijke verschijnselen (ET 2.6). De leerlingen kunnen de concrete ervaringen stappen van het technische systeem herkennen (het probleem stellen, oplossingen ontwikkelen, maken, in gebruik nemen, evalueren) (ET 2.7). De leerlingen kunnen een probleem, ontstaan vanuit een behoefte, technisch oplossen door verschillende stappen van het technische proces te doorlopen (ET 2.9). De leerlingen genereren ideeën voor een ontwerp van hun raket (ET 2.11). De leerlingen kunnen een eenvoudige stappenplan punt voor punt uitvoeren (ET 2.13). Attitude De leerlingen zijn bereid nauwkeurig, veilig en zorgzaam te werken (ET 2.16). 13

14 Veilig landen Lesfiche 3 Samenvatting In de les worden de leerlingen uitgedaagd een schokabsorberend systeem te ontwerpen dat twee astronauten beschermt bij de landing. Uit het beschikbare materiaal kiezen de materialen die ze nodig hebben bij de uitvoering van hun ontwerp. Daarna testen ze hun maquette en brengen, indien nodig, veranderingen aan. Behoefte en probleemstelling Bouw een schokabsorberend systeem dat twee astronauten beschermt bij het landen. Materiaal - Veel karton - Plastieken/kartonnen bekertjes of yoghurtpotjes - Papieren kleefband - Stevig (veerkrachtig) papier - Marsmallows Voorbereiding Verzamel het nodige materiaal of vraag aan de leerlingen om dit van thuis uit mee te brengen. Stappenplan (enkel indien de leerlingen te jong zijn om zelf tot een plan te komen) 14

15 Inleiding De leerkracht vertelt de leerlingen dat het erg belangrijk is voor de astronauten dat ze veilig landen op de maan. Laat hen de beelden zien van de eerste maanlanding: Hoe vindt een maanlanding plaats? Bij de Apollo 11-vlucht in 1969 koppelde maanlander Eagle zich, tijdens de twaalfde vlucht rondom de maan, los van het moederschip. Op 200 meter van de maan begint dit kleine ruimteschip te zoeken naar een geschikte landingsplaats. Ze zoeken naar een vlakke plek zodat de landing van de maanlander veilig kan gebeuren. Als de Eagle zich om 2 meter van het maanoppervlak bevindt, zetten de voelsprieten zich vast in het maanstof en worden de motoren uitgezet. Dan valt het ruimtetuig naar beneden, maar door verende voelsprieten en de lage zwaartekracht is het een redelijk zachte landing. Doelstelling? Laat de leerlingen zelf een landingsplatform in elkaar knutselen, met het beschikbare materiaal. Behoefte en probleemstelling: de leerlingen denken na hoe ze dit landingsplatform gaan ontwerpen. Enkele vragen die kunnen helpen bij hun brainstorm: Op welke manier ga ik de schok van de landing opvangen? Welke materialen ga ik daarvoor gebruiken? en Hoe zorg je ervoor dat het ruimtetuig, bij de landing, niet uit evenwicht geraakt?. Kern Bouwen, testen, evalueren en heropbouwen: de leerkracht begeleidt de leerlingen bij het ontwerp van hun landingsplatform en de problemen die zij daarbij vaststellen. - Wat als de astronauten terugveren in plaats van zachtjes landen? - Wat als de cabine valt? 15

16 - Wat als de cabine van een hogere afstand op het landingsysteem valt? - Wat als de zelfgemaakte veer twee/vier/zes/acht vouwen heeft? - De leerlingen testen hun platform door er een (hardgekookt) ei op te laten vallen. Als de eischaal gebroken is, wordt het landingsplatform als onveilig beschouwd. Slot Discussiëren over wat er gebeurt: de kinderen laten aan elkaar het landingssysteem zien en vertellen welke stappen zij hebben ondernomen om tot het uiteindelijke resultaat te komen. - Welke veranderingen heeft de leerling doorgevoerd toen de cabine omviel? - Waarom is het zo belangrijk dat het landingssysteem eerst getest wordt? - Wat leerde de leerling uit de verhalen van de andere leerlingen? Vaardigheid 1. De leerlingen gaan in een eenvoudige situatie na welke technische realisatie het best tegemoet komt aan de behoefte (OD 2.3). 2. De leerlingen bepalen aan welke vereisten de technische realisatie, die ze willen gebruiken, moet voldoen (ET 2.10). 3. De leerlingen maken keuzes bij het gebruiken van een technische realisatie, rekening houdend met de behoefte, vereisten en beschikbare materialen ET 2.15). 4. De leerlingen zoeken de oorzaak voor het niet of slecht functioneren van een door hen gebruikte technische realisatie (ET 2.14). 5. De leerlingen vergelijken door hen gebruikte technische realisaties en beoordelen adhv criteria bv. Functionaliteit, esthetiek, (ET 2.14) 16

17 6. De leerlingen kunnen een probleem, ontstaan vanuit een behoefte, technisch oplossen door verschillende stappen van het technische proces te doorlopen: probleemstelling, ontwerpen, maken, in gebruik nemen en evalueren (ET 2.9). 7. De leerlingen bepalen aan welke vereisten de technische realisatie, die ze willen maken, moet voldoen (ET 2.10). 8. De leerlingen verduidelijken welke technische realisatie ze willen maken om aan een behoefte te voldoen (ET 2.11/OD 2.4). 9. De leerlingen maken een eenvoudige technische realisatie, al dan niet adhv een stappenplan (OD 2.6). 10. De leerlingen stellen vast of het doel werd bereikt met de technische realisatie. Attitude - De leerlingen zijn bereid nauwkeurig te werken. - De leerlingen tonen een experimentele en explorerende aanpak om meer te weten te komen over techniek. - De leerlingen zijn bereid om inventieve/innovatieve oplossingen te bedenken voor technische behoeften. 17

18 Tweet tweet in de ruimte Lesfiche 4 Samenvatting De leerlingen leren dat draadloze communicatie reeds een lange tijd bestaat en zo de weg plaveide voor de huidige technologieën. Het is aan hen om zelf een draadloze boodschap door te seinen met hun zelfgemaakte telegraaf. Behoefte en probleemstelling Hoe/op welke manier gebeurt de communicatie in de ruimte? Materiaal - Batterij + batterijhouder - Wasknijpers - Dubbelzijdige kleefband - Lamp - 2 duimspijkers (zonder plastiek dopje) - Isolerende koperdraad - Lampje met fitting - Stukje karton/houten plankje - Werkblad - Morse-alfabet - Werkblad Tweet tweet in de ruimte 18

19 Voorbereiding Het materiaal wordt klaargelegd, de batterijen en lampjes worden getest. De leerkracht voorziet een groot wit scherm, computers en een beamer in de klas (Inleiding les) of werkt met het smartboard. Deze les kan volledig interactief verlopen. Inleiding De leerkracht start de les in stilte en twittert even later een bericht het klaslokaal in. Via dit sociale medium kan de leerkracht overgaan tot de geschiedenis van de draadloze communicatie. Wanneer ontstond draadloze communicatie? De leerlingen zullen versteld staan dat deze technologie al meer dan 100 jaar signalen overbrengt van zender naar ontvanger. Probleemstelling? Hoe / Op welke manier wordt er draadloos informatie overgebracht van zender naar ontvanger? Kern (de leerlingen kunnen gebruik maken van het werkblad met stappenplan) 1. Prik één duimspijkers in de bovenkant van de binnenzijde, aan de knijpkant, van de wasknijper. De andere duimspijker wordt in de onderkant van de binnenzijde geduwd. Let op: de twee punaises mogen elkaar enkel raken als de wasknijper wordt opengeduwd maar er duw de duimspijker niet helemaal in de wasknijper. Er moet nog een beetje spatie overblijven. 2. Knip drie stukjes isolatiedraad (15cm 20cm 30cm). Verwijder aan elk uiteinde een stukje isolatie zodat de koperdraad bloot komt te liggen. 3. Bevestig het uiteinde van de 20cm-draad aan de onderste punaise. Duw de duimspijker nu dieper in de wasknijper. Het andere uiteinde van de draad wordt aan de batterijhouder bevestigd. 19

20 4. De draad van 15 cm wordt met het ene uiteinde bevestigd aan de batterijhouder en met het andere uiteinde aan de fitting van de lamp. 5. De 30 cm-draad wordt eveneens aan de fitting bevestigd waarna het andere uiteinde vastgemaakt wordt aan de bovenste duimspijker. 6. De batterijhouder, de fitting en de wasknijper worden met dubbelzijdige plakband vastgemaakt aan het karton. 7. Test de telegraaf door de wasknijper open te knijpen. Slot De leerlingen seinen enkele Morse-boodschappen naar elkaar toe en trachten deze te ontcijferen. Ze ontdekken dat er draadloos gecommuniceerd kan worden in het klaslokaal maar hoe bereiken deze draadloze signalen ook de ruimte? Bespreek dit met de klas. Vaardigheid De leerlingen maken zelf een eenvoudige telegraaf en onderzoeken de verschillende functies en onderdelen van het technische systeem door middel van hanteren, monteren en demonteren (ET 2.2). De leerlingen gaan na of zij, met hun hun eenvoudige telegraaf, al dan niet boodschappen kunnen doorsturen naar elkaar (ET 2.3). Er wordt aangetoond dat de draadloze communicatie reeds een hele weg heeft afgelegd, evolueerde en steeds beter werd (ET 2.4) en er wordt de klemtoon gelegd op de verschillende materialen, en de kennis hierover, die belangrijk is bij dit communicatieproces (ET 2.6). De verschillende stappen van het technische proces worden doorlopen: probleem stellen oplossingen ontwikkelen maken/uitvoeren in gebruik nemen en evalueren (ET 2.7). 20

21 De leerlingen kunnen een probleem oplossen dat ontstaan is vanuit een bepaalde behoefte nl. hoe verzenden we draadloos een boodschap? (ET 2.9) De leerlingen kunnen een werktekening of handleiding, net als het werkblad, stap voor stap uitvoeren (ET 2.13). Attitude De leerlingen zijn bereid nauwkeurig, veilig en zorgzaam te werken (ET 2.16). 21

22 Tweet Tweet in de ruimte Een korte geschiedenis De communicatie tussen de aarde en de ruimte gebeurt door middel van elektromagnetische radiogolven. Dat klinkt modern en erg ingewikkeld. Maar het waren de Schot James Maxwell en de Deen Michael Faraday die reeds in het begin van de negentiende eeuw gewag maakten van het bestaan van elektromagnetisme. Zij ontdekten dat de ruimte rondom ons bestond uit een elektrisch en een magnetisch veld waarin elektrische en magnetische trillingen verspreid werden. Heinrich Hertz, een Duitser, ging met deze theorie aan de slag. Hij ontdekte dat deze, voor ons, onzichtbare elektromagnetische straling zich via golven voortplantte. Deze radiogolven hebben een (golf)lengte van pakweg 1000 kilometer tot één millimeter. Wat erop neerkomt dat de radiogolven zich binnen enkele seconden (Hertz) tot één nanoseconde (1/ van één seconde=gigahertz) kunnen verspreiden in de ruimte. Toch was Heinrich Hertz niet overtuigd van het nut van deze ontdekking. De Italiaan Guglielmo Marconi experimenteerde volop verder. Zo slaagde deze jonge ingenieur er in 1890 in om, via een vonkgenerator, draadloos signalen over te brengen naar een toestel dat 2,4 km. verderop stond. Hij bereidde zijn draadloos netwerk uit zodat er in 1896 een publiek draadloos netwerk uit de grond werd gestampt. Via de radiogolven werden morsecodes verstuurd naar een ontvanger. Zowel de zender als de ontvanger moesten in het bezit zijn van een telegraaf om draadloos met elkaar te kunnen communiceren. Zo stuurde de Amerikaanse president Theodore Roosevelt, in 1903, vanaf Cape Cod een telegram naar de Britse koning Edward VII. Wat de koning enkele uren later beleefd beantwoordde. 22

23 Samuel Morse achterna Benodigdheden: Batterij + batterijhouder Wasknijpers Dubbelzijdige kleefband Lamp 2 duimspijkers (zonder plastiek dopje) Isolerende koperdraad Lampje met fitting Stukje karton/houten plankje MORSE-ALFABET STAP 1 Prik één duimspijkers in de bovenkant van de binnenzijde, aan de knijpkant, van de wasknijper. De andere duimspijker wordt in de onderkant van de binnenzijde geduwd. Let op: de twee punaises mogen elkaar enkel raken als de wasknijper wordt opengeduwd maar er duw de duimspijker niet helemaal in de wasknijper. Er moet nog een beetje spatie overblijven. STAP 2 Knip drie stukjes isolatiedraad (15cm 20cm 30cm). Verwijder aan elk uiteinde een stukje isolatie zodat de koperdraad bloot komt te liggen. STAP 3 Bevestig het uiteinde van de 20cm-draad aan de onderste punaise. Duw de duimspijker nu dieper in de wasknijper. Het andere uiteinde van de draad wordt aan de batterijhouder bevestigd. STAP 4 De draad van 15 cm wordt met het ene uiteinde bevestigd aan de batterijhouder en met het andere uiteinde aan de fitting van de lamp. STAP 5 De 30 cm-draad wordt eveneens aan de fitting bevestigd waarna het andere uiteinde vastgemaakt wordt aan de bovenste duimspijker. STAP 6 De batterijhouder, de fitting en de wasknijper worden met dubbelzijdige plakband vastgemaakt aan het karton. STAP 7 Test de telegraaf door de wasknijper open te knijpen. 23

24 Tweet Tweet in de ruimte 1. Teken het telegraaf-stroomschema: Legende Batterij. Stroomdraad Wasknijper. Punaise... Lampje.. 2. Ontcijfer de geheime boodschap die je groepsgenoot (zender) naar jou (ontvanger) doorseint met de telegraaf Welk proces speelde zich af tijdens opdracht 2? Vul het schema aan: Als jij antwoordt op de boodschap van je groepsgenoot. Wat gebeurt er dan?

25 Communicatieve Muizenissen Lesfiche 5 Samenvatting De introductie van de computermuis door Apple Macintosh heeft een hele revolutie teweeg gebracht in het computergebruik. In de jaren Zestig en Zeventig experimenteerde men met besturing door het toetsenbord, een joystick, laserpennen, Maar in de jaren 80 bleek dat de muis het ideale hulpmiddel is om als mens te communiceren met de computer. Eigenlijk zet de muis de signalen die wij, met ons hand geven, om naar signalen die de computer kan lezen en gebruiken. In deze les ontleden de leerlingen een computermuis, benoemen ze de verschillende onderdelen en geven aan wat de taak is van elk onderwerp. Behoefte en probleemstelling De leerlingen zoeken uit hoe een computermuis werkt door deze te ontleden. Materiaal Hoe werkt een computermuis? - Oude computermuis (draadloos of met draad) - Fijne schroevendraaier - Pincet - Werkblad - Dubbelzijdige kleefband Voorbereiding 25

26 De leerkracht voorziet enkele oude computermuizen (optisch of klassiek). Indien er twee soorten muizen gebruikt worden, voor beiden het technische proces doorlopen. Hiervoor kan beroep gedaan worden op elektro-zaken. De leerlingen werken per twee aan deze opdracht. Inleiding Communicatie tussen mensen en machines is de laatste tijd heel erg belangrijk. Met één druk op de knop kunnen we s morgens lekkere koffie zetten, de afstandsbediening van het televisietoestel loodst ons, door middel van heel erg snelle lichtgolven/infraroodgolven, doorheen het uitgebreide televisieaanbod en de computermuis vertelt onze computer wat wij van hem verwachten. Maar is communicatie tussen mens en machines écht zo gemakkelijk? De leerkracht tracht te filosoferen/praten met de kinderen over de vraag: Hoe brengt communicatie de mensen dichter bij elkaar? - Wat is communicatie? - Op welke manieren kunnen we communiceren? - Kunnen we communiceren met machines, zoals koffiemachine, computer, televisie? Hoe dan? - Op welke manier brengt communicatie de mensen dichter bij elkaar? - Welk aandeel heeft de computer in dit proces? - Op welke manier draagt de computermuis bij tot dit proces? - Kan communicatie tussen mensen ook voor meer afstand zorgen? - Probleemstelling? Hoe werkt een computermuis? Welk technisch proces doorloopt een machine vooraleer het kan communiceren met ons? 26

27 Kern De leerlingen ontmantelen een oude computermuis en proberen op deze manier te achterhalen hoe de communicatie gebeurt tussen mens en computer. Welke zaken helpen/ondersteunen de computermuis bij het overbrengen van onze boodschap, naar de computer? De leerlingen bekijken de verschillende onderdelen en trachten te achterhalen welke functie zij juist hebben? Ze halen dit onderdeel uit de computermuis, kleven het op hun werkblad en schrijven naast het voorwerp de functie. Indien dit voor de leerlingen te moeilijk lijkt, kan de leerkracht de functie reeds op het werkblad vermelden, waarna de leerling het juiste voorwerp bij de functie kleeft. Noot: het is wel belangrijk dat de leerkracht aanhaalt dat er tegenwoordig ook via spraak/touch screen technologie gecommuniceerd kan worden met computers. Slot De leerkracht en leerlingen overlopen het technische proces dat zich afspeelt in de computermuis. Computermuis: klassiek 1. De beweging van de muis wordt mogelijk door de rubberen bal onderaan de muis. 2. De twee kleine rolletjes raken de rubberen bal. Zo registreert één rolletje onze verticale beweging (boven-onder) en het andere rolletje onze horizontale beweging (links-rechts). 3. Deze twee rolletjes zijn dan elk weer verbonden met een wiel met een heleboel gaatjes. 27

28 4. Voor én achter het wiel zit er een infraroodlampje en een infraroodsensor. Zodra het wiel begint te draaien, vangt de infraroodsensor een flitsend infraroodlicht op. Als de muis beweegt, beweegt ook het wiel waardoor het infraroodlicht steeds onderbroken wordt. 5. Dit flitsende bewegingspatroon wordt vertaald in de beweging van de muiscursor. Computermuis: optisch 1. De beweging van de optische muis wordt mogelijk gemaakt door het led-lampje onderaan. 2. Dit licht schijnt op de onderkant van de tafel of muismat en wordt hierdoor weerkaatst. 3. Het weerkaatste licht wordt opgevangen door (CMOS)sensor. 4. Deze sensor vertaalt dit licht in computertaal. 5. Deze computertaal wordt door de digitale signaal verwerkingseenheid vertaald en omgezet naar de beweging van de muiscursor. Vaardigheid De leerlingen gaan na uit welke materialen/onderdelen de computermuis gemaakt is (ET 2.1). De functie van de muis wordt onderzocht door middel van hanteren, monteren en demonteren (ET 2.2). Er wordt aangetoond dat de computermuis ook evolueert en verbetert (ET 2.5). De leerlingen kunnen illustreren dat het technische proces van de computermuis onder meer gebaseerd zijn op de kennis over eigenschappen van materialen (ET 2.6). De leerlingen vergelijken de werkwijzen van de twee verschillende technische systemen (optische en klassieke computermuis) en denken kritisch na, welke van beide systemen het beste functioneert (ET 2.14). De leerlingen kunnen aantonen dat techniek en samenleving elkaar beïnvloeden (ET 2.17) en aantonen op welke manier deze techniek nuttig/gevaarlijk/schadelijk is voor henzelf of de samenleving/natuur/milieu (ET 2.18). 28

29 Attitude De leerlingen zijn bereid nauwkeurig, veilig en zorgzaam te werken (ET 2.16). Technische Informatie voor de leerkracht De huidige computermuis kreeg vorm in de jaren zestig. Douglas Engelbart en William English introduceerden een computermuis met slechts één knop. Maar al snel bleek dat dit niet zo praktisch was. Waarna er werd geopteerd voor drie knopjes. Pas in de jaren tachtig kreeg de muis zijn huidige plek, aan de computer. Voordien werd er gebruik gemaakt van het MS-DOS besturingssysteem waar, via het toetsenbord, commando s werden gegeven. Nadeel was dat er slechts één programma tegelijkertijd kon werken. Met de invoering van het Windows-besturingssysteem kreeg de computermuis een belangrijke taak toegewezen. Het bureaublad met iconen en bestanden en de mogelijkheid om meerdere programma s tegelijkertijd te openen, maakten van de muis een onmisbaar computeronderdeel. Tegenwoordig zijn er een verschillende types muizen op de markt. Ze hebben allen hetzelfde doel, en verschillende opties bijvoorbeeld gamemuizen, muis voor grafisch gebruik, 29

30 Maanstenen oogsten Lesfiche 6 Samenvatting In deze les worden de leerlingen even een geoloog. Ze bestuderen de vorm, structuur, kleur, grootte van stenen, afkomstig uit hun omgeving. Deze stenen geven ons informatie over de geschiedenis van onze planeet. Aan de hand van deze informatie kunnen zij de aard van maanstenen achterhalen. Deze les kan gekoppeld worden aan de lesfiche maanstof. Behoefte en probleemstelling Hoe worden stenen gevormd en aan welke veranderingen zijn zij onderhevig? Het voorspellen van de oorsprong van maanstenen door het verzamelen, beschrijven en categoriseren van aardse steensoorten. Materiaal - Eierdoosjes - Verschillende kopieën van het stenenklassement - Post-it of blanco papier - Microscoop/vergrootglas of de dubbele bodem van een doorzichtig drinkglas - Stenen - Fotomateriaal van stenen - Meetmateriaal: lat, lintmeter, 30

31 Voorbereiding Maak de leerlingen op voorhand reeds vertrouwd met de identificatie van stenen en mineralen. Zo kan er op voorhand een stappenplan met foto s gemaakt worden, waardoor de leerlingen weten waarop ze moeten letten bij hun onderzoek. Zet het nodige materiaal klaar: microscoop/vergrootglas, fotomateriaal, eierdoosje, De leerlingen brengen elk enkele stenen met zich mee (geen afbraakmateriaal zoals cement en oude bakstenen!). Inleiding De leerkracht leidt de les in door de praten over de verschillende kenmerken van stenen: kleur, vorm, textuur, grootte, plek waar de steen werd gevonden, enz. De leerkracht vertelt dat stenen kunnen opgedeeld worden in drie verschillende categorieën namelijk: 1. Vuurstenen: afgekoeld en verhard magma op (bij vulkanische activiteit) of onder de aardoppervlakte. 2. Sedimentaire stenen: stenen die ontstaan uit de verzameling van andere materialen zoals mineralen, andere steenstukjes, zand, Dit materiaal wordt omgevormd tot een nieuwe steen. 3. Metamorfe stenen: stenen die onder invloed van temperatuur, druk of water een andere vorm aannemen. Deze veranderingen vinden diep in de aarde plaats. De leerlingen stallen hun stenencollectie uit. Ze kunnen hiervoor de eierdoosjes gebruiken. Op de post-its/blanco kaartjes schrijven de leerlingen hun naam en de vindplaats van de steen. Daarna start de observatie. De leerkracht stelt een aantal gerichte vragen zoals: Zijn er korrels te zien? Groot of klein?, Welke kleuren zijn er te zien?, Lijkt de steen glasachtig?, Is er een ringenpatroon te zien?, (of de leerlingen gebruiken een observatiefiche) 31

32 De leerlingen mogen hiervoor een vergrootglas gebruiken. Daarna is het aan de leerlingen om hun steen zo goed mogelijk te beschrijven. Waarna ze tussen het fotomateriaal een foto kiezen die het meest overeenkomt met hun steen. Waarna de steen in één van de drie categorieën wordt ondergebracht. Ze gebruiken hiervoor het steenklassement. Nadat de leerlingen de stenen hebben gecategoriseerd, proberen ze te voorspellen hoe maanstenen er uitzien. Hierbij kunnen ze gebruik maken van beeldmateriaal uit de gids: Vaardigheid De leerlingen ontdekken al explorerend en experimenterend eigenschappen van allerlei grondstoffen en materialen (ET 2.6/OD 2.9). De leerlingen ontdekken al explorerend en experimenterend op welke natuurkundige verschijnselen een technische realisatie gebaseerd is (ET 2.6/OD 2.9). De leerlingen controleren of een technische realisatie voldoet aan vooropgestelde behoeften en eisen (ET 2.14). Attitude De leerlingen zijn bereid hygiënisch, veilig en zorgzaam te werken (OD 2.8 / ET 1.16). De leerlingen zijn bereid nauwkeurig te werken (ET 2.16) 32

33 Maanstof Lesfiche 7 Samenvatting Het maanoppervlak ligt bezaaid met enkele meters flinterdun maanstof. Eigenlijk is dit stof heel erg fijn steengruis dat afkomstig is van meteorieten die met een grote snelheid inslaan op de maan. Dit maanstof is voor onze wetenschappers erg belangrijk omdat het meer informatie bevat over de maan. Behoefte en probleemstelling Hoe komt het dat een inslag van meteorieten zorgt voor ultrafijn maanstof? Materiaal Per groep: - Microscoop/vergrootglas/glazen bokaal - 1 schoendoos - 1 grotere doos, waar de schoendoos kan in geplaatst kan worden - Petit Beurre koekjes of andere, droge koeken - Kleine cakes (of stukken cake) bestrooit met bloemsuiker. Het liefst van al zijn deze cakejes een dag oud, zodat ze iets harder en droger zijn. - Krantenpapier of plastiek zeil - Drie lege steekkaarten - Doorzichtige kleefband - Perforator 33

34 - Schaar - Vier kleine doosjes om het maanstof, naar grootte, in te sorteren - Markeerstift - Drie zeven, met telkens een verschillend diameter hiervoor kunnen ook stukken gaas met verschillend diameter, gebruikt worden. Voorbereiding De leerkracht verdeelt de klas in verschillende groepen. De vloer van het lokaal wordt afgedekt met een plastiek zeil of krantenpapier, aangezien het een kruimelige les wordt. Haal de cake(jes) een dag van te voren uit de verpakking zodat ze kunnen uitdrogen. Inleiding De leerkracht laat de leerlingen een aantal foto s zien van het maanoppervlak en vraagt nadien aan de leerlingen of zij een idee hebben hoe dit maanstof op de maan terecht komt? Een aantal mogelijke verklaringen worden op het bord geschreven, telkens met een groot vraagteken er achter. De leerkracht stelt voor dat de leerlingen in groepjes de val van enkele meteorieten op de maan simuleren en nagaan wat er dan juist gebeurt met het maanoppervlak. Probleemstelling? Hoe ontstaat maanstof? Kern Ieder groepje zet zich aan een tafeltje waar het nodige materiaal aanwezig is en gaan aan de hand van de materiaallijst na of er geen materiaal ontbreekt. 34

35 Als dit in orde is, kunnen de voorbereidingen van het experiment starten. In een schoendoos worden zo n drie tot zeven lagen petit-beurrekoekjes gelegd. Dit is voor iedere groep anders. Het maanoppervlak is immers niet overal even dik. Het is wel belangrijk dat de groep nauwkeurig noteert hoe dik hun simulatie van het maanoppervlak is. Deze kleine doos plaatsten ze in een grotere doos. De leerlingen nemen de bepoederde cakejes klaar, bepalen de hoogte waaruit de cake/meteorietaanvallen zich zullen situeren, noteren dit en starten met het experiment. Ze laten één cakeje vallen, vanaf de vooraf bepaalde hoogte. Eens het cakeje is gevallen, blijft het liggen op het maanoppervlak. De vallende cakejes simuleren de aanval van meteorieten op het maanoppervlak. Iedere leerling laat één cakeje vallen op het koeken-maanoppervlak. Waarna ze allen observeren hoe het koeken-maanoppervlak er uitziet na de meteorietaanvallen. Ze noteren hun bevindingen op het werkblad. Na de observatie kan een grondigere studie starten. De leerlingen verdelen de stukjes maanoppervlak in vier verschillende categorieën: - Alle stukken groter dan 2,5 cm. worden verzameld in het doosje met de naam: A. grondlaag. - Al de andere stukjes komen in het tweede doosje B. terecht. Waarna de inhoud van dit doosje gezeefd wordt door een zeef met een middelmatige diameter. - Het gezeefde materiaal komt terecht in het derde doosje C.. De grotere stukjes horen thuis in doosje B.. - Ook de inhoud van C. wordt gezeefd door de fijnste zeef. Het fijnste materiaal hoort thuis in doosje D. Maanstof. - Het resultaat zou vier doosjes met materiaal opleveren: D., C., B. en A. Het grootste materiaal zou zich in doos D. moeten bevinden en het fijnste maanstof in doosje A. 35

36 De groep neemt het werkblad erbij en vult nauwkeurig hun conclusies en resultaten in. Slot De leerkracht en de leerlingen vergelijken hun resultaten en gaan na of hun verklaringen aan het begin van de les de waarheid benaderden. - Laat hen zelf formuleren hoe maanstof/regoliet ontstaat. - Is er een relatie tussen een dik maanoppervlak en veel maanstof na de meteorietenaanval? Of is het eerder andersom. Hiervoor moeten de groepjes hun resultaten vergelijken. Vaardigheid De leerlingen observeren hoe het maanoppervlak er uitziet na de meteorietaanval en kunnen dit verwoorden (ET 1.1). De leerlingen onderzoeken al doende hoe maanstof ontstaat, ze maken hiervoor gebruik van het technische proces: probleem stellen, ontwerpen, maken, in gebruik nemen en evalueren (ET 2.9). De leerlingen bepalen zelf aan welke eisen hun maanoppervlak voldoet en vanaf welke hoogte de meteorieten ze de meteorieten laten vallen (ET 2.10). De leerlingen kunnen aantonen dat deze meteorietaanvallen nuttig, gevaarlijk en/of schadelijk kunnen zijn (ET 2.18) Attitude De leerlingen zijn bereid nauwkeurig, veilig en zorgzaam te werken (ET 2.16). 36

37 Eigenschappen Maanstof -data-fiche Maanoppervlak. koekjeslagen Meteorietaanval. valhoogte Data Observatie (voor het zeven) Voorbeeld maanstof, voordat het werd gescheiden Beschrijf het resultaat van het maanoppervlak na de meteorietaanvallen. Observatie (na het zeven) In welke vier categorieën kan het maanoppervlak verdeeld worden? Bekijk de korrel goed met de microscoop/vergrootglas en maak een duidelijke schets. Beschrijf elke categorie kort. - Wat kenmerkt deze categorie? 37

38 Geef me je hand? Lesfiche 8 Samenvatting Deze leeractiviteit leert de leerlingen hoe moeilijk het is om, via instructies, data te verzamelen op een plaats waar die persoon zelf niet aanwezig is. De robottechnologie is ingewikkeld maar waardevol. Het is een uitdaging om machines te kunnen bouwen die de mensen op aarde kunnen helpen met het werken in de ruimte en bij de verdere ontdekking van nieuwe plaatsen in het heelal. Behoefte en probleemstelling De leerlingen aantonen op welke manier astronauten data verzamelen in de ruimte. Op welke manier worden data verzameld in de ruimte? Materiaal - karton - rubberen rekjes - rietjes - schaar - plakband - naaigaren - meetlat - schrijfgerief - koekjes - snoepjes - bordveger 38

39 Voorbereiding De leerkracht voorziet een stappenplan met foto s. Op voorhand nagaan welk materiaal aanwezig is in de school eventueel aan leerlingen vragen om materiaal mee te brengen. Zet de schoolbanken in groepjes, zodat elke groep materiaal voorhanden heeft en de leerlingen elkaar kunnen helpen. Inleiding Wat is een robot juist? Robot is afgeleid van het Russische woord robotica, wat verplichte arbeid betekent. We kennen de robot als zelf leidende, programmeerbare machine die de verschillende taken met steeds dezelfde precisie en snelheid uitvoert. Een discipline die voor mensen onmogelijk is. De ruimtevaartmaatschappijen investeren veel in de bouw van machines die de mensen kunnen helpen bij het werk in de ruimte en om verder op onderzoek te trekken. Zo werd Robonaut ontwikkeld, een robot die samen met en naast de ruimteonderzoekers hun plaats innemen tijdens risicovolle operaties. Ook de auto-industrie werkt mee aan de ontwikkeling van deze robots. Zij hopen met deze nieuwe ruimtevaarttechnologieën veiligere auto s te ontwikkelen en zo het aantal verkeerslachtoffers drastisch terug te dringen. Kern De leerlingen werken alleen aan deze opdracht. Een stappenplan en het nodige materiaal helpen hen bij het uitvoeren van de taak. Daarnaast helpt de leerkracht de leerlingen op weg als zij even vast zitten. 39

40 Voorbereidend werk: het maken van drie robotvingers 1. Snij uit het karton een stuk van 10 cm. op 10 cm. Dit wordt de handpalm. 2. Uit een ander stuk karton, snijden de leerlingen 3 vingers van 2 cm (breedte) op 9 cm (lengte). 3. Één vinger wordt verdeeld in drie stukken van 3 cm. Knip deze stukken van elkaar. 4. Kleef elk 3cm-stuk, met een stukje kleefband, terug aan het andere 3 cm-stuk. Zo krijg je terug een vinger. 5. Schrijf op het stukje tape BINNENKANT. 6. Knip een rubberen rekje doormidden. 7. Draai de vinger om. De BINNENKANT van de vinger ligt nu op de bank. 8. Neem het rubberen rekje en leg over de twee, eerste 3 cm-stukken van de vinger. 9. Kleef een stukje tape over de twee uiteinden van het rekje. LET OP! De leerlingen moeten aan de uiteinden een klein beetje elastiek overlaten. Dit vouwen ze naar binnen toe en wordt eveneens vastgekleefd met kleefband! 10. Herhaal stappen 3 tot 9 ook voor de andere twee vingers! Eigenlijke werk: monteren van de robothand 1. Draai de drie vingers om. De BINNENKANT ligt nu bovenaan. 2. Kleef de drie vingers aan de handpalm. 3. Knip een stuk naaigaren af van 35 cm. 4. Kleef dit touwtje vast aan het topje van de vinger. 5. Knip een rietje in vier stukken van 2 cm. lang. 6. Rijg deze vier stukjes rietje doorheen de draad. 7. Kleef drie stukken vast in het midden van elk vingerkootje. Het vierde stuk bevestigen de leerlingen aan de handpalm. 9. Herhaal stappen 3-8 voor de andere twee vingers! 40

41 Evaluatie: testen van de robothand De leerlingen gaan na of hun robothand effectief werkt. Ze doen dit door aan de drie draadjes te trekken. Indien nodig kunnen ze nog aanpassingen/verbeteringen doorvoeren aan hun ontwerp. Slot De leerkracht daagt de leerlingen uit om de grijpfunctie van hun robothand te testen. nog het vingertoppengevoel/ fingerspitzengefühl dat zo belangrijk is bij het uitvoeren van delicate operatie/handeling. Toch is het nabootsten van hand- en vingerbewegingen voor onze ingenieurs nog steeds een onhaalbare zaak. De fijne motoriek van ons hand is te complex om door robottechnologie te kunnen vervangen. Zo kunnen veel robots wel grijpen, maar zijn velen onder hen ook in staat om een ei kapot te nijpen aangezien zij niet aanvoelen hoe fragiel deze materie is. Levende Mastermind/Robocop Dit spel wordt gespeeld met héél de klas of in groepen van 8 tot 10 leerlingen. Het doel is onrechtstreeks informatie te verzamelen overzicht, via gerichte vragen. Iedere leerling krijgt vier knopen op het hoofd gekleefd. Het is de bedoeling dat iedere leerling probeert te raden welke knopen/kleurencombinatie op zijn voorhoofd staat te lezen. De andere leerlingen kunnen de knopen/kleurencode wel zien en geven de groep hints zoals: ik zie meer rode kleuren dan groene in onze groep. of Jouw code bevat maar drie verschillende kleuren.. Iedere leerling geeft om de beurt een aanwijzing zonder de code te verklappen en maakt voor zichzelf een aantal aantekeningen. De leerling die als eerste zijn code weet te kraken, wint het spel! 41

42 Vaardigheid De leerlingen onderzoeken de specifieke functies van onderdelen bij eenvoudige technische systemen doormiddel van hanteren, monteren en demonteren (ET 2.1). Ze gaan na of hun robothand al dan niet goed functioneert en bekijken hoe zij verbeteringen kunnen aanbrengen (ET 2.3). Er wordt duidelijk aangegeven dat technische systemen/robottechnologie steeds evolueert en verbeterd (ET 2.5). De leerlingen kunnen het stappenplan zelfstandig uitvoeren (ET 2.13). De leerlingen kunnen illustreren dat techniek en samenleving elkaar beïnvloeden (ET 2.17) en kunnen aangeven of deze technologische toepassingsgebieden van belang zijn of niet, voor onze maatschappij, het milieu, (ET 2.18). Attitude De leerlingen zijn bereid nauwkeurig, veilig en zorgzaam te werken (ET 2.16). 42

43 Koele pakken en warmwaterboilers Lesfiche 9 Samenvatting Het astronautenpak is van levensbelang voor de astronauten. Zonder hun pak kunnen de ruimtevaarders de ruimtecabine of het ISS niet verlaten. Het pak voorziet hen immers van zuurstof en beschermt hen tegen grote temperatuurschommelingen. Deze les kan gekoppeld worden aan koken met zonne-energie. Behoefte en probleemstelling Uit welke materialen wordt het pak gemaakt en op welke manier proberen zij de temperatuur in het pak te vrijwaren? Het belang van zonne-energie. Materiaal - Wit en zwart papier - 2 thermometers - Enveloppen - Papieren zakdoekjes - 1 schoendoos - Stopwatch/gsm met timer - Bureaulamp - Plastiek bekertjes - Dun, plastieken darmpje - Karton 43

44 Voorbereiding De studenten werken in groepjes van drie tot vier leerlingen. Zoek testplaatsen (schaduw en zon). 2 enveloppen (één zwarte en één witte deze kunnen zelf gemaakt worden). Voorzie één werktafel per groep met hierop de verschillende materialen. Inleiding Tussen 1962 tot 1972 droegen de astronauten een pak dat meer dan 90 kilo woog en bestond uit meer dan 20 verschillende lagen. Zo bestond de buitenste laag uit een brandwerende stof die bestond uit glasvezels. Tijdens de eerste Apollo-missie waren er immers 3 astronauten omgekomen bij een brand waarbij hun pakken helemaal waren weggesmolten. Zo n 15 lagen werden gebruikt om de astronauten te beschermen tegen temperatuurverschillen en micrometeoren. Ondertussen zijn de pakken al een heel stuk geëvolueerd. Daarnaast zijn de kleuren van het ruimtepak ook erg belangrijk. Zo gaan ingenieurs steeds op zoek naar materialen en kleuren die warmte weerkaatsen zodat de temperatuur in het pak aangenaam blijft. Probleemstelling? Welke kleur reflecteert de energie beter? Kortom welke kleuren weerkaatsen de warmte? Bekijk in de klas welke kleuren overheersen in de kledij en leg de link met het seizoen/weer. Welke materialen dragen ze en waarom? Maak op het bord een lijst met kenmerken van de verschillende materialen. Test: Plaats de twee enveloppen (zwart en wit) in een schoendoos in de schaduw. Vul elke envelop 44

45 op met enkele papieren zakdoekjes of watten en een thermometer. Let er op dat de thermometer de watten raakt i.p.v. het papier van de envelop. Check na één minuut de temperatuur. Plaats de box na in de directe zon en voorspel hoeveel de temperatuur gaat stijgen. Schrijf elke 5 minuten op hoeveel de temperatuur is gestegen. Een andere groep kan deze proef uitvoeren met andere materialen bijvoorbeeld zand i.p.v. watten of zilverpapier i.p.v. de enveloppen. Trek een conclusie uit deze resultaten. Slot Op welke manier kunnen we deze informatie gebruiken bij het bouwen van een warmwaterboiler? De leerlingen bouwen, met de materialen op hun werktafel (bureaulamp, water, twee bekertjes, een lange, plastieken tube, tape, zwart stuk karton of zilverpapier, ), een warmwaterboiler. De leerlingen onderzoeken op welke manier ze het watertransport kunnen vertragen en op die manier warmer water produceren. Vaardigheid De leerlingen kunnen gericht waarnemen met alle zintuigen en kunnen waarnemingen op een systematische wijze noteren (ET 1.1). De leerlingen kunnen, onder begeleiding, minstens één natuurlijk verschijnsel dat ze waarnemen via een eenvoudig onderzoek toetsen aan een hypothese (ET 1.2). De leerlingen kunnen illustreren hoe technische systemen onder meer gebaseerd zijn op kennis over eigenschappen van materialen of over natuurlijke verschijnselen (ET 2.6). De leerlingen kunnen illustreren dat techniek en samenleving elkaar beïnvloeden (ET 2.17). 45