Meting Auteurs: Sahide MARAL, Ayse OGUZ-UNVER en Kemal YURUMEZOGLU. jaar. Wetenschappelijke inhoud: Wetenschap

Transcriptie

1 9-11 jaar Wetenschappelijke inhoud: Wetenschap Beoogde concepten/vaardigheden: Lengte, massa, gewicht, tijd, volume en temperatuur Duur van de activiteit: 2 uur Samenvatting: Deze activiteit laat de kinderen kennismaken met de fysische kenmerken die binnen de wetenschap kunnen worden gemeten. Er worden verschillende standjes opgezet waar de leerlingen hun vaardigheden met betrekking tot meten demonstreren (lengte, massa, gewicht, tijd, volume en temperatuur) met behulp van echte meetinstrumenten. Elke stand heeft een poster met commentaar en afbeeldingen over hoe de meetinstrumenten moeten worden gebruikt. Materiaal: Meten van lengte: 1 schuifmaat, 1 liniaal, 1 potlood en 1 reageerbuisje Meten van massa: 1 balansweegschaal, tegengewichten met een verschillend gewicht, pincet en voorwerpen met een verschillende massa Meten van gewicht: 1 dynamometer/elektrische weegschaal en voorwerpen met verschillende gewichten Meten van tijd: 1 chronometer/stopwatch en 1 simpele pendule Meten van volume: maatcilinders met een verschillende nauwkeurigheid, een glas water Meten van temperatuur: 1 thermometer en een glas water Doelstelling: Op het einde van de activiteit moeten de kinderen tot het volgende in staat zijn: Weten dat de lengte en de hoogte van een voorwerp worden gemeten met een liniaal Een schuifmaat gebruiken om de buitenste en binnenste diameters van een voorwerp te meten Een balansweegschaal gebruiken om de massa van een voorwerp te meten Een dynamometer gebruiken om het gewicht van een voorwerp te meten Een chronometer/stopwatch gebruiken om de slingertijd van een pendule te meten Het volume van een vloeistof meten door middel van een maatcilinder Een thermometer gebruiken om de temperatuur van een vloeistof te meten Beslissen wat het beste meetinstrument is voor het meten van verschillende fysische hoeveelheden Auteurs: Sahide MARAL, Ayse OGUZ-UNVER en Kemal YURUMEZOGLU The content of the present document only reflects the author s views and the European Union is not liable for any use that may be made of the information therein.

2 Lesplan Beschrijving van de activiteit (met inbegrip van de notities van de leerkracht) 1. Aanzet (Hypotheses vormen) De leerkracht stalt verschillende meetinstrumenten uit (liniaal, schuifmaat, balansweegschaal, dynamometer, chronometer, maatcilinder, thermometer) om de nieuwsgierigheid van de kinderen op te wekken. Daarna deelt hij/zij de werkblaadjes voor de eerste activiteit uit. De kinderen voorspellen hoe al deze meetinstrumenten heten en waar ze volgens hen elk voor dienen. Ze noteren hun ideeën op de werkblaadjes. Figuur 1. Meetinstrumenten 2. Onderzoek (Ontwerpen en uitvoeren van experimenten en observaties) De leerkracht organiseert zes standjes waar alle studenten beurtelings verschillende hoeveelheden meten en zichzelf vertrouwd maken met de meetinstrumenten alsook metrische eenheden. Vooraleer de leerlingen naar de standjes gaan, worden de werkblaadjes voor de tweede activiteit uitgedeeld. Daarop noteren de kinderen hun voorspellingen over welk meetinstrument volgens hen nodig is voor elk van de zes meetactiviteiten. Op elk standje worden andere hoeveelheden gemeten. Stand-1 (lengte): de leerlingen meten de lengte, de interne en de externe diameter van een reageerbuisje. Stand-2 (massa): de leerlingen meten de massa van verschillende voorwerpen. Stand-3 (gewicht): de leerlingen meten het gewicht van verschillende voorwerpen. Stand-4 (tijd): de leerlingen meten de duur van een simpele pendule. Stand-5 (volume): de leerlingen meten het volume van een glas water. Stand-6 (temperatuur): de leerlingen meten de temperatuur van een glas water. De leerlingen noteren bij elk standje hun meetgegevens op de werkbladen. Tijdens het uitvoeren van hun onderzoek worden ze in geval van moeilijkheden begeleid door de leerkracht. Meten van lengte: Wordt de schuifmaat gebruikt voor de buitenste diameter? Wordt het voorwerp tussen de uiteinden van de schuifmaat gehouden? Wordt de schuifmaat gebruikt voor de binnenste diameter? Wordt het juiste deel van de schuifmaat gebruikt voor de binnenste diameter? Worden de resultaten van de schuifmaat afgelezen? Wordt er een liniaal gebruikt om hoogte te meten? Wordt de schuifmaat gebruikt om hoogte te meten? Staat de liniaal op nul vooraleer er wordt gemeten? Meten van massa: Werd de juiste weegschaal gekozen? Is de weegschaal goed in balans? Wordt het voorwerp in het midden van het bakje gelegd? Worden de juiste gewichten gebruikt? Wordt een pincet gebruikt? Meten van gewicht: Werd de dynamometer/krachtmeter gekozen? Wordt de dynamometer op een vaste positie gehangen? Wordt de meting afgelezen op ooghoogte? Wordt het voorwerp vastgehangen aan de dynamometer/krachtmeter? Meten van tijd: Wordt de chronometer/stopwatch gebruikt? Wordt de chronometer op tijd gestart? Wordt de chronometer op tijd gestopt? Worden de knoppen op de chronometer/stopwatch correct gebruikt? Wordt er een gemiddelde genomen voor de consistentie? Meten van volume: Wordt de maatcilinder gekozen voor de meting? Wordt de maatcilinder op een vlak oppervlak geplaatst? Worden de metingen afgelezen op ooghoogte? Wordt een exacte meting gegarandeerd? Meten van temperatuur: Wordt de thermometer gekozen? Wordt de bol van de thermometer in de vloeistof gedompeld? Wordt ervoor gezorgd dat de thermometer niet in contact komt met de zijkanten van het glas? Wordt de thermometer goed afgelezen?

3 3. Evaluatie (Bewijsmateriaal evalueren) Nadat alle leerlingen klaar zijn met hun metingen, bespreken ze wat ze hebben ontdekt. Een vergelijkende tabel en een grafiek worden op het bord geprojecteerd. Om de kinderen aan te zetten tot discussie en om leerlingen die moeite hebben met het verduidelijken van hun ideeën te helpen, kan de leerkracht de volgende vragen stellen: Hoe weet je dat?, Wat heb je gedaan om dat te weten te komen?, Denk je dat dit een goede meting is? Waarom?. Achtergrondinformatie: Bij het bepalen van de hoeveelheid (lengte, massa, gewicht etc.) van een voorwerp moeten er voor een betrouwbare meting twee vragen in aanmerking worden genomen. 1) Welk meetinstrument moet er worden gebruikt? 2) Hoe moet het meetinstrument worden gebruikt? Lengte wordt bijvoorbeeld gemeten met een liniaal of schuifmaat. Terwijl de lengte van een potlood wordt gemeten met een liniaal, wordt de diameter van een cilinder gemeten met een schuifmaat. De reden waarom de schuifmaat in plaats van de liniaal wordt gebruikt, is om een meer nauwkeurige waarde te bekomen en dus de betrouwbaarheid van de uitgevoerde meting te verhogen. Figuur 2. Meten met een schuifmaat Figuur 3. Balansweegschaal 1. van de lengte a) Hoe een liniaal gebruiken: - Leg het voorwerp op een effen oppervlak. - Plaats het voorwerp aan het nulpunt van de liniaal. - Houd de liniaal plat. - Lees het punt op de liniaal af tot waar het uiteinde van het voorwerp komt. b) Hoe een schuifmaat gebruiken (de schuifmaat meet tot op 2 cijfers na de komma): - Open de meetbekkens van de schuifmaat door aan de klemlip te trekken. - Plaats het voorwerp binnen de meetbekkens op de nonius en span aan om de buitenste diameter te meten. - Kijk bij het aflezen van maten altijd eerst naar de nullijn van de nonius. Als de nullijn van de nonius samenvalt met een streepje op de liniaal, lees je af op een hele millimeter. Als de nullijn op de nonius niet samenvalt met een streepje op de liniaal, ga je als volgt te werk: lees op de liniaal eerst af op een hele millimeter. Je moet het streepje direct links boven de nullijn van de nonius aflezen. Kijk vervolgens welk deelstreepje op de liniaal samenvalt met een deelstreepje op de nonius. Tel nu op de nonius het aantal deeltjes tussen de nullijn en het gelijkstaande streepje. Vermenigvuldig dit aantal met 0,1 mm (bij een schuifmaat met een nauwkeurigheid van 1/20 mm met 0,05 mm) en tel de uitkomst op bij het aantal hele millimeters dat je op de liniaal hebt afgelezen. 2. Meten van de massa Hoe een balansweegschaal gebruiken: - Balanceer en vergrendel de weegschaal voor de meting. - Leg het voorwerp in het midden van het linkerbakje. - Leg de tegengewichten met het juiste gewicht in het midden van het rechterbakje met het pincet. - Ontgrendel de weegschaal en kijk wat er gebeurt. - Voeg tegengewichten toe of neem er weg indien de

4 Figuur 4. Meten van gewicht Figuur 5. Meten van volume Figuur 6. De chronometer starten Figuur 7. De temperatuur meten weegschaal niet in balans is. Vergrendel de weegschaal telkens wanneer er gewichten worden toegevoegd of weggenomen. - Tel de waarde van de tegengewichten in het rechterbakje op wanneer de weegschaal in balans is. Zo krijg je de massa van het voorwerp in gram. 3. Meten van het gewicht Hoe een dynamometer/krachtmeter gebruiken: - Hang de dynamometer op een vaste positie. - Haak het voorwerp vast aan de dynamometer. - Lees de meting op ooghoogte af. 4. Meten van volume Hoe een maatcilinder gebruiken: - Plaats de maatcilinder met de juiste nauwkeurigheid (een kleine maatcilinder voor kleine volumes en een grote maatcilinder voor grote volumes) op een effen oppervlak. - Giet de vloeistof in de maatcilinder. - Lees op ooghoogte de waarde af op het laagste punt van de vloeistofoppervlakte, de zogenaamde meniscus. 5. Meten van tijd Hoe een chronometer/stopwatch gebruiken: - Reset de chronometer voor de meting. - Druk op de startknop wanneer het voorwerp begint te bewegen. - Druk op de stopknop van de chronometer wanneer het voorwerp stopt met bewegen. - Lees de waarde af van de chronometer. 6. Meten van temperatuur Hoe een thermometer gebruiken: - Hang de thermometer op een vaste positie. - Dompel de bol van de thermometer in de vloeistof. Zorg ervoor dat de thermometer niet in contact komt met de zijkanten van het glas. Wacht even. - Lees de waarde van de thermometer af op ooghoogte.

5 Werkblad 1 Plaats het juiste nummer bij het overeenkomstige meetinstrument Meetinstrument Thermometer Nummer Schuifmaat Balansweegschaal Liniaal Maatcilinder Chronometer Dynamometer Dit This project project Pri-Sci-Net Pri-Sci-Net wordt has received gefinancierd funding door from het Zevende the European Kaderprogramma Union Seventh van de Framework Europese Programme Unie (FP (FP /13) onder /13) under subsidieovereenkomst grant agreement No nr

6 Werkblad 2 Stand-1 Welk meetinstrument heb je gebruikt om de lengte van het potlood te meten? Waarom? Welk meetinstrument heb je gebruikt om buitenste en de binnenste diameter van het proefbuisje te meten? Waarom? Stand-2 Welk meetinstrument heb je gebruikt om de massa van het voorwerp/de voorwerpen te meten? Waarom? Stand-3 Welk meetinstrument heb je gebruikt om het gewicht van het voorwerp/de voorwerpen te meten? Waarom? Stand-4 Welk meetinstrument heb je gebruikt om het volume van een glas water te meten? Waarom? Stand-5 Welk meetinstrument heb je gebruikt om de slingertijd van een simpele pendule te meten? Waarom? Stand-6 Welk meetinstrument heb je gebruikt om de temperatuur van water te meten? Waarom?

7 Wat meet je? Meetinstrument Meetresultaat Meeteenheid Lengte van een potlood Buitenste diameter Binnenste diameter Massa Gewicht Volume van een glas water Slingertijd van een pendule Temperatuur van water