Hoe kun je de tijd meten?

Transcriptie

1 Hoe kun je de tijd meten? In de les Is anders altijd beter? Is nieuwer altijd beter? ervoeren de leerlingen dat technische realisaties voortdurend aangepast en verbeterd worden. Deze les bouwt daarop verder door te focussen op het meten van de tijd. De leerlingen gaan na hoe de tijdmeting door de eeuwen heen geëvolueerd is, aan welke kenmerken de meetinstrumenten voldoen en op welke manier ze moeten onderhouden worden. Ze worden uitgedaagd om al hun technische inzichten, kennis en vaardigheden aan te wenden om een grote zonnewijzer voor de school te maken. Ze stellen duidelijke eisen voorop en halen ideeën uit een of meer stappenplannen. Ze gebruiken hun ontwerpervaring om een duidelijke en bruikbare schets te maken. Elke groep realiseert zijn ontwerp. De leerlingen gaan na of hun zonnewijzer aan de vooropgestelde eisen voldoet en verbeteren indien nodig. Je organiseert deze les het best in twee delen, zodat de groepen voldoende tijd hebben om de materialen en gereedschappen te verzamelen waarmee ze hun ontwerp kunnen uitvoeren. Een zonnige dag in het derde trimester is de beste tijd voor deze les. Doelen De leerlingen kunnen een zonnewijzer ontwerpen, maken, testen en verbeteren. De leerlingen kunnen meetinstrumenten van vroeger en nu in de tijd rangschikken. De leerlingen kunnen vertellen met welke energie een meetinstrument werkt. De leerlingen kunnen vertellen hoe je een elektrische wandklok, een gsm, een slingeruurwerk en een zandloper moet onderhouden. De leerlingen kunnen beoordelen of een meetinstrument aan een aantal kenmerken voldoet. Referenties VVKBaO OVSG GO ET ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; WO-TEC-01.04; WO-TEC-01.07; WO- TEC-01.14; WO-TEC-01.16; WO-TEC-01.18; WO-TEC-01.19; WO-TEC-01.20; WO- TEC-01.21; WO-TEC-01.22; WO-TEC-02.04; WO-TEC-02.07; WO-TEC-02.10; WO- TEC-02.11; WO-TEC-02.13; WO-TEC-02.18; WO-TEC-02.22; WO-TEC-02.24; WO- TEC-02.29; WO-TEC-02.30; WO-TEC-03.04; WO-TEC-03.05; WO-TEC-04.02; WO- TEC-04.03; WO-TEC ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 2.3; 2.4; 2.5; 2.6; 2.7; 2.9; 2.10; 2.11; 2.12; 2.13; 2.14; 2.15; 2.16; 2.17; 1.16 Timing 150 min. Materiaal voor de leerlingen voor de hele klas voor de demonstratietafel Thema s allerlei materialen om per groep een grote zonnewijzer te maken, waaronder: alcoholstiften bloempotten borstelstelen emmers geperforeerde bakstenen touw Deze techniekactiviteit kan aan bod komen bij een thema over het heelal; een thema over de tijd; een thema over het Oude Egypte; een leeruitstap naar een zonnewijzer in de schoolomgeving;... grote stukken karton of papier krijt rollen behangpapier vingerverf of plakkaatverf zand... eventueel: een computer met internetverbinding eventueel: een elektrische wandklok een gsm een koekoeksklok een polshorloge een wekkerradio een zandloper uit een gezelschapsspel een zonnewijzer

2 Instap Voortaak: vraag aan enkele leerlingen om een instrument mee te brengen waarmee ze kunnen weten hoe laat het is: een elektrische wandklok, een gsm, een koekoeksklok, een polshorloge, een wekkerradio... Laat elke groep de materialen en gereedschappen meebrengen om hun zonnewijzer te maken. Verzamel je eigen voorwerpen en de voorwerpen die de leerlingen meebrachten op de demonstratietafel. Gebruik voor de voorwerpen die je niet in de klas hebt een afbeelding uit het leerwerkboek. Bespreek zeker de onderstaande kijkwijzervragen. Welke hulpmiddelen kun je gebruiken om te weten hoe laat het is? (een polshorloge, een kerkklok, een gsm, een radio (nieuwsbericht om het halfuur), de zon, de schoolbel...) Wat is een voordeel? (bv. Het is milieuvriendelijk, goedkoop in onderhoud, maakt geen geluid, erg nauwkeurig...) Wat is een nadeel? (bv. Het is niet erg nauwkeurig, je moet regelmatig de batterijen vervangen, het is duurder in onderhoud, verbruikt elektriciteit, schadelijk voor het milieu, maakt een tikkend geluid...) Waarmee moet je rekening houden als je het gebruikt? (bv. Je moet regelmatig de batterij vervangen, je moet regelmatig de batterij opladen, je moet het uurwerk regelmatig ijken (de tijd gelijk zetten), je moet het regelmatig opwinden...) Wat vind je binnenin? (tandwielen, een batterij, een chip...) Waaraan zie je dat het al gebruikt is? (slijtagesporen, krassen, deuken...) Welke beschadigingen zie je? (bv. Er zijn fi jne waterdruppels te zien aan de binnenkant van het scherm, het glas is gebarsten...) Wat is de oorzaak? (bv. Het polshorloge is onder water gebruikt, het toestel is gevallen...) Wie kan het herstellen? (een uurwerkmaker, een elektrohandelaar...) Met welk gereedschap herstelt hij het? (een kleine kruiskopschroevendraaier, een kleine platte schroevendraaier...) In deze techniekactiviteit ga je na hoe je de tijd kunt meten. Je vergelijkt verschillende meetinstrumenten en maakt in groepjes een zonnewijzer. Leskern 1 Stap over naar oefening 1 in het leerwerkboek. Ga dieper in op het gebruik van de zon voor de tijdsaanduiding. Gebruik de linkerfoto in het leerwerkboek. Je kunt de zon gebruiken om te weten hoe laat het ongeveer is. Wijs de richting aan vanwaar we hier in de klas de zon s morgens zien schijnen. Hoe noemen we die windstreek? (oosten) Wijs de richting aan vanwaar we hier in de klas de zon s middags zien schijnen. Hoe noemen we die windstreek? (zuiden) De zon staat dan het hoogst aan de hemel. Wijs de richting aan vanwaar we hier in de klas de zon s avonds zien schijnen. Hoe noemen we die windstreek? (westen) In welke windstreek zien we hier in België nooit de zon? (in het noorden) Stap over naar de rechterfoto of bekijk een zonnewijzer in de buurt van de school door een technische bril. Welke informatie lees je af? (Romeinse cijfers: o.a. de getallen van 1 tot en met 12, de Latijnse uitdrukking Ultima latet (Het belangrijkste uur (= van de dood) is ons onbekend)...) Hoe heet het meetinstrument? (een zonnewijzer) Uit welke delen is de zonnewijzer gemaakt? Uit welk materiaal is elk deel gemaakt? (een stenen vlak, een metalen staaf) Waarvoor dient een zonnewijzer? (Een zonnewijzer toont hoe laat het is.) Wanneer kun je een zonnewijzer niet gebruiken? (als het donker is, als de zon achter de wolken verborgen zit...) Wat is nog een nadeel aan een zonnewijzer? (niet tot op 1 minuut nauwkeurig, niet draagbaar...) Wat is een voordeel van een zonnewijzer in vergelijking met een elektrische wandklok? (Een zonnewijzer verbruikt geen elektriciteit en is dus goedkoper in onderhoud, maakt geen tikkend geluid...) Los oefening 1 klassikaal op. Schrijf de juiste naam onder elk meetinstrument. Vergelijk een zonnewijzer met een wandklok. Noteer telkens een voor- en nadeel. TIP Ga met de leerlingen na of er in de schoolomgeving een zonnewijzer te vinden is. In Vlaanderen en het Brusselse Hoofdstedelijke gewest zijn er meer dan 700 zonnewijzers. De kans is dus groot dat je ook in de buurt van jouw school een exemplaar kunt vinden. Je kunt de inventaris met alle zonnewijzers raadplegen via 106

3 1 (stand van de) zon zonnewijzer milieuvriendelijk, goedkoop in onderhoud, maakt geen geluid... 2 werkt enkel bij zonlicht (overdag), niet erg nauwkeurig (tot op 1 uur)... erg nauwkeurig (tot op 1 seconde), duurder in onderhoud (batterijen ook s nachts bruikbaar... vervangen), verbruikt elektriciteit, schadelijk voor het milieu, maakt vaak een tikkend geluid... tijd middelpunt omtrek 107

4 2 Ik denk na over het probleem. Sta met de leerlingen kort stil bij de eisen waaraan hun zonnewijzer moet voldoen. Verwijs naar de tekst onder Ik denk na over het probleem. Zorg dat de leerlingen zich voldoende bewust zijn van hun doelgroep en de nauwkeurigheidsgraad van hun zonnewijzer. Lees de tekst onder Ik denk na over het probleem. Aan welke vijf eisen moet de technische realisatie die je zult maken, voldoen? (Je moet er de tijd mee kunnen meten, ze moet gebruikmaken van zonnestralen, meerdere leerlingen moeten ze tegelijk kunnen gebruiken, ze moet tot op een halfuur nauwkeurig zijn, ze moet door alle leerlingen van de lagere school gebruikt kunnen worden.) Voor welke leeftijd is de zonnewijzer bedoeld? (voor zes- tot twaalfjarigen) Kunnen zesjarigen al vlot kloklezen? (nee) Hou daar dus rekening mee bij het ontwerpen van je zonnewijzer. Hoe nauwkeurig moet je zonnewijzer meten? (tot op een halfuur nauwkeurig) Hou daar dus rekening mee bij het ontwerpen van je zonnewijzer. De leerlingen vullen de tekst in hun leerwerkboek aan. Ik ontwerp. Laat de leerlingen het stappenplan om een kleine zonnewijzer te maken individueel lezen. Ze vullen de tekst onder elke tekening aan. Bespreek kort klassikaal. Wijs op de gelijkenissen en verschillen tussen de zonnewijzer in hun leerwerkboek en de zonnewijzer die ze zelf moeten maken. In je leerwerkboek vind je een stappenplan om een kleine zonnewijzer te maken. Lees het stappenplan aandachtig. Welke materialen en gereedschappen heb je nodig om het stappenplan in je leerwerkboek uit te voeren? (een stuk lichtgekleurd karton dat groter is dan 30 x 30 cm, een passer, een stukje klei, twee potloden, een schaar, een lat, enkele keitjes om de zonnewijzer vast te leggen, een uurwerk) Wat teken je bij stap 1? (de omtrek van een cirkel) Hoe lang is de diameter (middellijn) van de cirkel? (ongeveer 30 cm) Hoe lang is de straal van de cirkel dan? (ongeveer 15 cm, de helft van de diameter) Wat doe je bij stap 2? (Je drukt een stukje klei op het middelpunt van de cirkel en steekt de stompe kant van een potlood in de klei.) Je kunt een zonnewijzer niet zomaar op een willekeurige plaats zetten. Aan welke eisen moet de plek waar je de zonnewijzer wilt plaatsen, voldoen? (Je moet de zonnewijzer er enkele dagen kunnen laten staan, de zonnewijzer mag nooit in de schaduw staan, de zonnewijzer mag niet kunnen wegwaaien of verschuiven.) Waarvoor heb je bij stap 4 een uurwerk nodig? (Je gebruikt het uurwerk om de zonnewijzer te ijken.) Een meetinstrument ijken is zorgen dat het nauwkeurig meet. Welke lijn moet je bij stap 4 elk uur overtrekken? (de schaduw(lijn) van het potlood) Aan welke van de vooropgestelde eisen voldoet het model in je leerwerkboek niet? Waarom? (Het is te klein, waardoor het niet door meerdere leerlingen tegelijk gebruikt kan worden, het is niet tot op een halfuur nauwkeurig, de Romeinse cijfers zijn onbegrijpelijk voor jongere leerlingen...) Verdeel de klas in groepen van drie tot vier leerlingen. Laat hen per groep nadenken over het ontwerp van hun zonnewijzer. Zorg dat de leerlingen bij het schetsen plaats voorzien om de materialen, de afmetingen en het benodigde gereedschap te noteren. Schets de onderdelen van de zonnewijzer die je wilt maken. Noteer de materialen en afmetingen erbij. Maak een lijstje met het gereedschap dat je nodig hebt om het ontwerp uit te voeren. Uit welke onderdelen moet je zonnewijzer zeker bestaan? (een verticaal deel en een horizontaal deel) Welke voorwerpen kun je gebruiken als verticale staaf? (een borstelsteel, een bamboestok, een basketbalpaal, een doelpaal, een fi jne boomstam met een beperkte kruin...) Hoe laat je de borstelsteel netjes rechtop staan? (in een emmer met zand steken, in een bloempot met gips steken, enkele geperforeerde stenen op elkaar plaatsen en de borstelsteel erdoor steken...) Kun je een gewone passer gebruiken om een cirkel met een grote diameter te tekenen? (nee) Welk gereedschap kun je daarvoor wel gebruiken? (een touwtje met een krijtje) Wat is de meest geschikte plek op school om je zonnewijzer te plaatsen? Hoe zorg je ervoor dat je zonnewijzer niet van zijn plaats kan? (vastleggen met keien, er met stoelen een omheining rond maken...) TIPS Laat de groepen die moeilijk tot een eigen ontwerp komen, ideeën en aanknopingspunten zoeken op internet. Bespreek tussentijds enkele ontwerpen. Laat de groepen delen in elkaars ideeën. Geef de groepen na het maken van hun ontwerp enkele dagen tijd om de nodige materialen en gereedschappen te verzamelen. 108

5 schaduw(lijn) 109

6 110 Ik maak. Sta voordat de groepen hun ontwerp realiseren kort stil bij de attitudes in verband met zorgzaam, veilig en nauwkeurig werken. Evalueer tussentijds wat de groepen al gemaakt hebben. Wijs hen op het belang van regelmatig testen en verbeteren tijdens het maken. Laat de groepen delen in elkaars ervaringen: laat hen tips verwoorden, elkaar helpen, verbeterpunten benoemen... TIP Voorzie dat de leerlingen gedurende één volledige schooldag elk halfuur de zonnewijzer ijken. Laat hen daartoe per groep een planning opstellen waarbij telkens één groepslid de schaduwlijn bij de zonnewijzer overtrekt. Zo beperk je de impact op het verloop van de andere lessen. Ik test. Laat de groepen testen of hun zonnewijzer aan de vooropgestelde eisen voldoet. Ze vergelijken hun ontwerp met het eindresultaat en duiden hun vaststellingen aan in het leerwerkboek. Staat de zonnewijzer op een plek waar de zon de hele dag schijnt? Kun je elk halfuur van de schooldag afl ezen op de zonnewijzer? Kunnen verschillende leerlingen tegelijk de tijd afl ezen? Kunnen ook de leerlingen van het eerste leerjaar de zonnewijzer gebruiken? Lijkt het eindresultaat op de schets die je maakte? Waarom wel / niet? Hoe komt het? Was de schets bruikbaar om de zonnewijzer te maken? Waarom wel / niet? Hoe komt het? Laat hen ook nagaan of hun zonnewijzer aan een niet-vooropgestelde eis voldoet. Is de zonnewijzer regenbestendig? De groepen vergelijken ook hun manier van werken met die van andere groepen. Vergelijk de manier van werken van jouw groep met die van een andere groep. Wie werkte het nauwkeurigst? Waaraan zie je dat? Wie werkte het veiligst? Wat deden ze om veilig te werken? Wie droeg het meeste zorg voor het materiaal en gereedschap? Hoe deden ze dat? TIP Je kunt de verschillende groepen elkaars zonnewijzer laten beoordelen en ook andere klassen in deze testfase betrekken. Ik verbeter. Bespreek met de leerlingen op welke manier ze hun zonnewijzer en/of werkwijze kunnen verbeteren. Ze noteren minstens één verbeterpunt in hun leerwerkboek. Hoe kun je de zonnewijzer nog verbeteren? (regenbestendig maken, de tijdsaanduiding aanpassen (bv. symbolen gebruiken) zodat ook jongere kinderen de zonnewijzer kunnen gebruiken, een plek zoeken waar de zon de hele dag schijnt, de zonnewijzer groter maken, de halve uren aanduiden met keitjes in plaats van met krijt...) Wat zou je de volgende keer anders doen? TIPS Je kunt de leerlingen bij het doorlopen van de fasen van het technisch proces (ik denk na over het probleem, ik ontwerp, ik maak, ik test, ik verbeter) het bijbehorende pictogram laten aankruisen of inkleuren. Zo scherp je de attitude van het planmatig werken aan. Je kunt hen na het doorlopen van alle fasen ook het pictogram groen laten kleuren van de fase(n) die vlot verliep(en). De fase(n) waarmee ze nog moeite hadden, kleuren ze rood in. 3 Vertel iets over de tijdsmeting door de eeuwen heen. De eerste mensen gebruikten de stand van hemellichamen zoals de zon, de maan en de sterren om de tijd te schatten. Hun schatting was niet erg nauwkeurig. In de loop van de geschiedenis vonden mensen meetinstrumenten uit waarmee ze de tijd steeds nauwkeuriger konden meten. De oudst bekende meetinstrumenten werden in het Oude Egypte gemaakt. De Oude Egyptenaren deelden de tijd nog altijd in met behulp van de zon. De oudst bekende klok is de zonnewijzer (ca v. C.). Een zonnewijzer is nauwkeuriger dan de stand van de zon.

7 Meetinstrumenten van vroeger zijn minder nauwkeurig dan die van nu. Moderne meetinstrumenten hebben meerdere functies (bv. alarm, agenda...). 111

8 De waterklok uit de 5e eeuw v. C. was een belangrijke vooruitgang. De Oude Grieken hielden met de waterklok ook de tijd bij in de rechtbank. Alle aanwezigen kregen zo evenveel spreektijd. Een waterklok bestaat uit twee vaten. Het bovenste vat heeft onderaan een gaatje en wordt gevuld met water. Het water dat uit het gaatje druppelt, wordt opgevangen in het onderste vat. Met behulp van een schaalaanduiding kon men de tijd meten. Uit welke delen is een waterklok gemaakt? (twee vaten) Wat vind je binnen in zo n vat? (water) Wat moet je doen om een waterklok te kunnen blijven gebruiken? (Je moet het bovenste vat regelmatig vullen met water en het onderste vat leegmaken.) Welk volk gebruikte voor het eerst waterklokken? (de Oude Grieken) Welk voordeel heeft een waterklok in vergelijking met een zonnewijzer? (ook bruikbaar bij bewolking en s nachts) Hoe komt het dat een waterklok in onze streken tijdens de wintermaanden onbruikbaar was? (Door de vriestemperatuur bevroor het water.) Waar zou jij de uuraanduiding noteren bij een waterklok? (aan de binnenkant van een van de twee vaten) Waarom? (Dat is gemakkelijker af te lezen.) Zo n 1000 jaar geleden gebruikten monniken voor het eerst een kaarsklok. Op zo n kaars werden streepjes gezet die de uren voorstelden. Als de kaars opbrandde, verdwenen de streepjes. Zo kon je zien hoeveel uren er voorbijgegaan waren sinds je de kaars aangestoken had. In de middeleeuwen waren kaarsen duur. Vanaf de 13e eeuw werd de zandloper een populair meetinstrument. Een zandloper bestaat uit twee glazen vaten die via een smalle opening met elkaar verbonden zijn. Binnenin zit fi jn zand dat door de zwaartekracht naar beneden stroomt. Soms werd ook gemalen eierschaal gebruikt. Als het bovenste vat leeg is, kun je de zandloper omdraaien en wordt de tijd opnieuw gemeten. In de middeleeuwen werd een zandloper vaak gebruikt op zeilschepen. Zo n scheepszandloper moest elk halfuur omgedraaid worden. Wanneer iemand moest wachtlopen, deed hij dat bijvoorbeeld acht glazen lang (vier uur). Uit welke delen is een zandloper vaak gemaakt? (twee glazen vaten die met elkaar verbonden zijn via een smalle opening, een houten boven- en onderkant) Wat vind je binnen in een zandloper? (fi jn zand, gemalen eierschaal) Waar werd een zandloper vaak gebruikt? (op zeilschepen) Welk voordeel heeft een zandloper in vergelijking met een kaarsklok? (geen brandgevaar, geen dure kaarsen meer nodig) Waarmee moet je rekening houden als je een zandloper gebruikt? (Je moet de zandloper regelmatig omdraaien, bv. na een halfuur, na aan uur...) Aan het eind van de 13e eeuw verschenen de eerste mechanische klokken in kloosters en kerken. Monniken wilden graag rust en regelmaat om op het goede moment te kunnen bidden. Het binnenwerk van een mechanische klok bestond uit verschillende tandwielen. De eerste mechanische klokken werkten met zware gewichten die je na een bepaalde tijd weer omhoog moest trekken. Het slingeruurwerk is het bekendste mechanische uurwerk. Het werd uitgevonden door Christiaan Huygens ( ). Klokken met een slinger waren erg nauwkeurig. Een slingeruurwerk gebruikt de zwaartekracht. Die zorgt ervoor dat de slinger altijd met dezelfde snelheid heen en weer beweegt. Op die manier zorgt de slinger ervoor dat de klok gelijk blijft lopen. Slingeruurwerken werden vaak aangedreven door een gespannen veer, die af en toe weer opgewonden moest worden. Een slingeruurwerk vereist een precieze afstelling, want anders loopt de klok te snel of juist te langzaam. Ook het veermechanisme van zak- en polshorloges moest regelmatig opgewonden worden. Welke delen zie je aan de buitenkant van een slingeruurwerk? (een wijzerplaat, wijzers...) Wat vind je binnen in een slingeruurwerk? (tandwielen, gewichten of een veer) Wat moet je doen opdat je een slingeruurwerk zou kunnen blijven gebruiken? (Je moet het af en toe opwinden.) Welk voordeel heeft een slingeruurwerk in vergelijking met een zandloper? (Je moet veel vaker de zandloper draaien dan een slingeruurwerk opwinden.) Wat is een nadeel aan een slingeruurwerk? (Je moet het heel nauwkeurig afstellen.) In 1957 werd de eerste elektrische klok gemaakt. In plaats van een veer voorzag een batterij het mechanisme van de kracht om de wijzers rond te draaien. In de jaren 1970 kwamen de eerste digitale horloges op de markt. Ze toonden de tijd met cijfers in plaats van met wijzers. Welk voordeel heeft een elektrische klok in vergelijking met een klok die je moet opwinden? (Je hoeft een elektrische wandklok niet meer op te winden.) Wat is een nadeel aan een elektrische klok? (Ze werkt op dure batterijen.) Wat moet je doen opdat je een elektrische klok zou kunnen blijven gebruiken? (De batterij(en) vervangen als ze leeg zijn.) TIP Op vind je kleurenfoto s van een zonnewijzer, waterklok, zandloper, slingeruurwerk en gsm. Je kunt ze gebruiken om de evolutie van de meetinstrumenten zo concreet mogelijk voor te stellen. Maak oefening 3 in het leerwerkboek klassikaal. In welke volgorde plaats je de meetinstrumenten? (1 waterklok, 2 zandloper, 3 slingeruurwerk, 4 gsm) Van welke energiebron(nen) maakt een waterklok gebruik? (spierkracht om de vaten te vullen en te legen, zwaartekracht om het water van het bovenste vat in het onderste vat te doen druppelen) En een zandloper? (spierkracht en waterkracht) Een slingeruurwerk? (spierkracht en zwaartekracht) Een gsm? (elektriciteit) Wat stel je vast als je de rangschikking van de meetinstrumenten bekijkt? (Meetinstrumenten van vroeger zijn minder nauwkeurig dan die van nu, meetinstrumenten maakten vroeger geen waarschuwingsgeluiden, ze worden altijd maar kleiner, moderne meetinstrumenten hebben verschillende functies (bv. alarm, agenda...), er zijn nog niet zo lang meetinstrumenten die elektriciteit gebruiken...) 112

9 4 regelmatig de batterij vervangen regelmatig de batterij opladen nauwkeurig afstellen, regelmatig opwinden regelmatig draaien Ze werken vaak op batterijen en vervuilen dus het milieu, je mag niet vergeten ze regelmatig op te laden

10 4 Laat de leerlingen oefening 4 individueel of per twee oplossen. Bespreek kort klassikaal. Wat moet je doen opdat je een elektrische wandklok zou kunnen blijven gebruiken? Hoe onderhoud je ze? (regelmatig de batterij vervangen) Wat moet je doen opdat je een gsm zou kunnen blijven gebruiken? (regelmatig de batterij opladen) Wat moet je doen opdat je een slingeruurwerk zou kunnen blijven gebruiken? (nauwkeurig afstellen, regelmatig opwinden...) Wat moet je doen opdat je een zandloper zou kunnen blijven gebruiken? (regelmatig draaien) 5 Bespreek met de leerlingen enkele kenmerken van degelijkheid bij een kaarsklok, een zakhorloge en een digitaal polshorloge. Wijs hen erop dat mooie vormgeving een persoonlijke mening is. Zet telkens een kruisje bij de kenmerken waaraan het meetinstrument voldoet. 6 Laat de leerlingen ervaren dat ook hedendaagse meetinstrumenten niet perfect zijn. Laat hen nadenken over mogelijke oplossingen. Welke nadelen hebben onze moderne meetinstrumenten? (Ze werken vaak op batterijen en vervuilen dus het milieu, je mag niet vergeten ze regelmatig op te laden...) Welke oplossingen kun je bedenken? (bv. een uurwerk met zonnepanelen, een gsm die opgeladen wordt door bewegingsenergie tijdens het stappen...) Slot Wijs de leerlingen op het doelenkader onderaan in de les. Het kader vertaalt kennis, vaardigheden, inzichten en attitudes op leerlingenmaat. Je kunt nagaan of de leerlingen de essentie van de les vatten door een aantal vragen te stellen. Welke instrumenten gebruikten mensen vroeger om de tijd te meten? Geef ze in chronologische volgorde. (hemellichamen zoals de zon, de maan en de sterren, een zonnewijzer, een waterklok, een kaarsklok, een zandloper, een slingeruurwerk) Hoe onderhoud je een waterklok? (Je moet het bovenste vat regelmatig vullen met water en het onderste vat leegmaken.) Van welke energiebron(nen) maakt een slingeruurwerk gebruik? (De zwaartekracht zorgt ervoor dat de slinger blijft bewegen. Je hebt spierkracht nodig om de veer af en toe op te winden.) Je kunt het doelenkader ook gebruiken om de leerlingen te ondersteunen bij leren leren. Laat hen bijvoorbeeld aanduiden in welke mate ze een doel bereikt hebben door het vakje voor elk doel te kleuren (groen - oranje - rood). Je kunt de leerlingen bijvoorbeeld ook in elk vakje het nummer laten schrijven van de oefening(en) waar ze het antwoord vinden. Sluit af met een korte evaluatie. Wat vond je moeilijk bij het maken van de zonnewijzer? Wat ging vlot? Wat zou je nu anders doen? Wat heb je geleerd in verband met het meten van de tijd?... Achtergrondinformatie Zonnewijzers geven meestal de zonnetijd of ware plaatselijke tijd aan. In Vlaanderen loopt de officiële tijd voor op de zonnetijd. Daarvoor zijn drie oorzaken. Onze officiële tijd is afgestemd op de zonnetijd van de 15e oostelijke lengtegraad (= Berlijn). Als de zon in Berlijn het hoogst staat, is het daar 12 uur. Alle uurwerken in West-Europa, behalve in het Verenigd Koninkrijk, Ierland, Portugal en IJsland, wijzen dan volgens een afspraak 12 uur aan. De aarde moet echter nog een tijdje verder draaien voordat de zon in bv. Hasselt het hoogst staat en het er echt 12 uur is (ware plaatselijke tijd of zonnetijd): namelijk 4 minuten per lengtegraad die we meer verwijderd zijn van de 15e oostelijke lengtegraad. Hasselt (5 20 oosterlengte) ligt = 9 40 of 9,7 verwijderd van de 15e oostelijke lengtegraad. Het duurt dus 9,7 x 4 minuten = 38,8 minuten voordat de zon er het hoogst staat. De zon staat pas om uur in Hasselt op z n hoogste punt. Oostende (2 54 oosterlengte) ligt = of 12,1 verwijderd van de 15e oostelijke lengtegraad. Het duurt dus 12,1 x 4 minuten = 48,4 minuten voordat de zon er het hoogst staat. De zon staat pas om uur in Oostende op z n hoogste punt, of 9 minuten later dan in Hasselt. Doordat de aardas schuin staat en doordat de aarde in een elliptische baan rond de zon draait, is er een correctie nodig die tijdsvereffening heet. Ze varieert van dag tot dag, in de lente en de zomer tussen + 6 en 6 minuten, in de herfst en de winter tussen + 14 en 16 minuten. Als de zomertijd geldt, komen daar nog 60 minuten bij. 114