Geluiden produceren 6-8. Auteurs: Nektarios Tsagliotis, Miltiadis Tsigris, Dimitris Stavrou, Marianna Kalaitsidaki, Universiteit van Kreta.

Transcriptie

1 6-8 jaar Wetenschappelijke inhoud: Natuurwetenschap: geluiden Beoogde concepten/vaardigheden: Geluiden produceren, naar geluiden luisteren Beoogde leeftijdsgroep: 6-8 jaar oud Duur van de activiteit: 3 lesuren (een sessie van 90 minuten (twee lesuren), gevolgd door een optionele sessie van 45 minuten (een lesuur) Samenvatting: De kinderen werken in groepjes van 4-5 personen. Elke groep krijgt een doos met gewone, alledaagse materialen, zoals stukjes plasticfolie, rietjes, stukjes touw, plastic bekertjes of bekertjes van polystyreen, stukjes papier, een plastic latje etc. en moet met behulp van deze materialen geluiden produceren. Daarna moeten de kinderen de materialen/voorwerpen voorstellen die ze hebben gebruikt alsook de geluiden die ze hebben gemaakt. Er wordt een discussie opgestart over wat volgens hen geluiden produceert en hoe de voorwerpen als geluidsbronnen fungeren. Daarna maken ze een papieren fluitje en onderzoeken ze de manier waarop het geluiden maakt. De kinderen formuleren vervolgens een gebruiksklare definitie van wat geluid produceert bij vibrerende materialen. Een optionele activiteit die nog kan worden toegevoegd omvat een onderzoek over geluid geproduceerd door een kleine radio die op een laag volume speelt en zich in een geïsoleerde doos (door middel van schuimrubber) bevindt. Van de kinderen wordt verwacht dat ze manieren voorstellen om het geluid te verbeteren en het dus beter te kunnen horen. De groepjes kinderen maken gebruik van een aantal cilinders (rolletjes, kokers en/of opgerold geribd papier) die ze, samen met de kleine radio en een paar reflecterende oppervlakken (bv. plastic spiegel, stukje multiplex, een stukje van een spons of schuim etc.) in een V-hoek plaatsen. Zo onderzoeken ze hoe ze via de cilinders naar de radio kunnen luisteren. De bedoeling is dat ze een gebruiksklare definitie formuleren over welke invloed reflecterende of absorberende oppervlakken kunnen hebben op geluid. Doelstelling: Op het einde van de activiteit moeten de kinderen tot het volgende in staat zijn: Alledaagse materialen gebruiken om geluid te produceren Systematische onderzoeken uitvoeren waarbij de eigenschappen van vibrerende materialen worden gecombineerd Een gebruiksklare definitie formuleren over hoe geluiden worden geproduceerd Onderzoeken hoe geluid wordt gereflecteerd door verschillende oppervlakken De beste hoek en het beste oppervlak vinden voor het reflecteren van geluid Materiaal: Voor elke groep kinderen: Plasticfolie, rietjes, stukjes touw en papier Plastic bekertjes of bekertjes van polystyreen, stukjes papier, plastic latje of breinaald, elastiekjes, een kartonnen doos en een kleine radio Vrij hoge kartonnen doos en een reflecterend oppervlak Enkele cilinders, bv. rolletjes, kokers of opgerold geribd papier Enkele reflecterende oppervlakken, bv. bovenkant van een kartonnen doos, plastieken spiegel alsook enkele absorberende oppervlakken, zoals een spons. Geluiden produceren Auteurs: Nektarios Tsagliotis, Miltiadis Tsigris, Dimitris Stavrou, Marianna Kalaitsidaki, Universiteit van Kreta 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) Activiteit 1 [inleiding] (10 minuten): De leerkracht brengt een aantal bakken en/of dozen mee naar de klas met daarin materialen zoals: stukjes plasticfolie, rietjes, stukjes touw, plastic bekertjes of bekertjes van polystyreen, stukjes papier, plastic latjes, elastiekjes, kleine kartonnen doosjes etc. en geeft er een aan iedere groep. Hij/ Zij nodigt de kinderen uit om met de materialen te spelen en ze te onderzoeken, met als bedoeling er geluiden mee te maken. De leerkracht mag ook een kleine tip geven door te zeggen dat de voorwerpen mogen worden gecombineerd in plaats van ze afzonderlijk te gebruiken. Hij/Zij stimuleert de kinderen ook om met de beschikbare materialen zo veel mogelijk geluiden te maken. In een later stadium worden de geluiden die iedere groep heeft gemaakt, met elkaar vergeleken. Activiteit 2 [onderzoek] (30 minuten): De kinderen werken in groepjes en bestuderen de verschillende materialen. Ze proberen er geluid mee te produceren. De leerkracht vraagt de kinderen om te noteren welke materialen ze gebruiken en welke geluiden ze ermee kunnen maken. De kinderen krijgen de kans om hun ideeën in de realiteit te testen en geluiden te produceren door middel van afzonderlijke voorwerpen of een combinatie van voorwerpen. Het staat de kinderen vrij te doen met de voorwerpen wat ze willen: ze mogen ermee slaan, ermee scratchen, ze opwarmen, ze laten vibreren en/of erdoor blazen etc. De kinderen zullen al snel ontdekken dat sommige combinaties van voorwerpen heel wat geluid maken, zoals elastiekjes en bekertjes of dozen en rietjes etc. De leerkracht wandelt rond tussen de groepjes, assisteert en begeleidt de kinderen tijdens deze activiteit en moedigt hen aan om hun ideeën in de realiteit te testen. De leerkracht vraagt de kinderen om de stappen van de procedure die ze volgen om geluid te produceren, te bespreken en verbaal uit te drukken. Activiteit 3 [projectwerk, optioneel] (30 minuten): De klas gaat over tot het maken van een flapperende fluit, een eenvoudig geluidsinstrument gemaakt van een stukje papier. Versie 1: Alle kinderen krijgen een stukje papier (bv. A4-formaat), waar aan de ene kant een flapje op staat getekend. Ze knippen de vorm uit en rollen het papier in de lengte op, met behulp van een potlood of rietje bijvoorbeeld. Ze lijmen het papier vast om de rolvorm te bewaren en buigen het flapje lichtjes naar de pijp van de gevormde fluit toe. Nu kunnen ze lucht doorheen de pijp zuigen en zo een vibrerend geluid produceren door het bewegen van de flap. Ze kunnen ook het uiteinde met de flap in hun mond steken en erin blazen, waardoor er een ander soort vibrerende flapbeweging ontstaat (zie onderstaande foto s).

3 Versie 2: De kinderen rollen een A4-pagina diagonaal over een potlood of rietje. Ze snijden een kant volledig af, en de andere kant slechts lichtjes, zodat er daar een flap ontstaat. Ze kunnen lucht in de pijp blazen of zuigen en zo een vibrerend geluid produceren (zie onderstaande foto s). De leerkracht laat de kinderen even spelen met hun flapperende fluiten en vraagt hun daarna wat ervoor zorgt dat er geluid uit hun fluiten komt. Hij/Zij prikkelt de leerlingen door heel wat aandacht te besteden aan hun zelfgemaakte instrumenten. Er wordt verwacht dat de leerlingen de beweging, het komen en gaan, het flapperen en het trillen van de papieren flap zullen aanhalen als reden voor het geluid. Dit kan dan eventueel worden gelinkt aan andere vibrerende voorwerpen en/of materialen waar tijdens activiteit 2 door de kinderen geluid mee werd gemaakt, om uiteindelijk tot een soort van algemene verklaring te komen voor het ontstaan van geluid (i.e. flapperende, schuddende, vibrerende, trillende, bewegende etc. voorwerpen). Activiteit 4 [discussie] (20 minuten): De leerkracht begint een conversatie met de kinderen door hen vragen te stellen over hoe ze hun geluiden hebben geproduceerd. Hij/Zij kan eventueel elke groep verzoeken om voor de rest van de klas verslag uit te brengen over de geluiden die ze tot nog toe hebben kunnen creëren. De leerlingen moeten in staat zijn om de vibrerende aard van geluidsbronnen te identificeren en die in verbrand te brengen met geluidsproductie. Op dit punt kan er een concept cartoon worden geprojecteerd/uitgedeeld aan de groepjes en eventueel later klassikaal worden besproken. De leerlingen worden op basis van deze concept cartoon gestimuleerd om het te hebben over wat ervoor zorgt dat een elastiekje geluid maakt wanneer het over een plastic bekertje wordt gerold (indicatief hoofdonderwerp). Dit kan trouwens een van de geluidsbronnen zijn die ze zelf hebben geconstrueerd (cf. supra). Tot slot kunnen de kinderen worden verzocht om een gebruiksklare definitie te formuleren met betrekking tot wat er volgens hen de geluiden produceert en wat er kenmerkend is voor een geluidsbron. Als aanvulling op deze activiteit kunnen de kinderen een poster maken met daarop de geluidsbronnen die ze hebben geïdentificeerd, in de vorm van illustraties en/ of echte voorwerpen en materialen. Ze kunnen eventueel ook de geluiden die iedere bron maakt beschrijven of gaan reproduceren.

4 Het is enkel de elastiek die het geluid veroorzaakt. Het schudden van de beker en de elastiek zorgen voor het geluid. Het is het bewegen van de elastiek die het geluid veroorzaakt. Ik denk dat het enkel de plastic beker is die het geluid luider maakt. Optionele activiteit [onderzoek & verdere discussie] (45 minuten) Tijdens een andere activiteit toont de leerkracht de leerlingen een kartonnen doos met wat isolatieschuim binnenin en een radio. Hij/Zij zet de radio aan en zorgt ervoor dat iedereen hem hoort. Dan verlaagt hij/zij het volume en steekt de radio in de geïsoleerde doos. Het geluid van de radio is nu bijna niet meer te horen. De leerkracht vraagt de kinderen of ze een manier kunnen vinden om de radio toch nog te horen, zelfs van de andere kant van de klas (zie onderstaande foto s). Hier worden de kinderen met een probleemsituatie geconfronteerd, wat hun interesse en enthousiasme zal prikkelen. Er wordt hun gevraagd een oplossing te vinden. Ze mogen daarbij de binnenkant van de doos niet aanraken. Indien er niemand een mogelijke oplossing voorstelt, zelfs niet wanneer er enkele van de beschikbare materialen op de tafel worden gelegd (zoals de bovenkant van de doos, een plastic spiegel, een stukje spons of schuim etc.), kan er een onderzoek volgen. Elke groep kinderen krijgt een aantal cilinders (rolletjes, kokers en/of opgerold geribd papier) en wordt gevraagd om die in een bepaalde vorm te leggen (bij voorkeur een V-vorm). Vervolgens plaatsen ze de kleine radio met koptelefoontjes eraan gekoppeld aan het einde van een van de kokers, zodat er een stil geluid uit weerklinkt. De koker wordt in een hoek tegenover het reflecterende oppervlak geplaatst, terwijl de tweede koker steeds wordt verschoven (eveneens in een hoek met het reflecterende oppervlak) tot het geluid het best te horen is. De leerlingen herhalen de oefening met verschillende reflecterende oppervlakken. Ze onderzoeken met andere woorden de overdracht van geluid door harde en zachte oppervlakken aan de top van de V -constructies te plaatsen. Vermoedelijk zullen ze erachter komen dat harde oppervlakken, zoals de plastic spiegel, een stukje karton of stukje multiplex, het geluid van de radio beter laten weerklinken uit de tweede cilinder (reflecterende oppervlakken) dan bepaalde zachte oppervlakken, zoals de spons of schuim (absorberende oppervlakken). (zie onderstaande foto s)

5 Na deze activiteit keren de kinderen terug naar de initiële probleemsituatie en stellen ze enkele ideeën voor om het geluid van de radio aan de andere kant van de klas te laten weerklinken wanneer de radio binnenin de geïsoleerde doos erg stil staat te spelen. Nadat alle geopperde ideeën zijn getest, kunnen de kinderen stemmen voor de meest efficiënte oplossing. Er kan een discussie plaatsvinden over de invloed van harde en zachte oppervlakken op het horen van geluiden en misschien kunnen aan de hand van een andere concept cartoon argumenten naar voren worden gebracht (i.e. discussie over de bovenkant van de doos die eraan vasthangt als een flap en het effect dat dit heeft op het geluid van de radio). (zie onderstaande concept cartoon). Ik vraag me af hoe ik de muziek (of geluid) kan horen vanop afstand. Ik denk dat de doos hard genoeg is om het geluid te weerkaatsen. Het moet wel het deksel van de doos zijn dat verschil maakt. Ik denk dat het geluid tegen het deksel van de doos zal botsen en we het geluid dan luider zullen horen.

6 1. Aanzet (Hypotheses vormen) Beslis wat er precies onderzocht moet worden (= de uitdaging) Wat weten de kinderen al? Wat zijn hun ideeën (zorg ervoor dat de te onderzoeken vraag zinvol is voor de kinderen)? De kinderen zijn vertrouwd met geluiden en zeer waarschijnlijk met het produceren en horen van geluiden. Wat ze echter misschien nog niet hebben geïdentificeerd, zijn geluidsbronnen en het feit dat geluid ontstaat door vibrerende (bewegende, schuddende, trillende, flapperende etc.) materialen. Daarom vertrekken we van wat de kinderen al weten en door middel van de activiteiten betrekken we ze bij experimenten en praktisch onderzoek. Zo krijgen de kinderen de kans om de aard van de geluiden te identificeren en de manier waarop ze worden geproduceerd. De leerkracht geeft de kinderen een verzameling alledaagse materialen en vraagt hun om geluiden te maken door die materialen te combineren. Vragen die de leerkracht kan stellen zijn : Welke materialen kunnen geluid maken? / Hoe kunnen we zeggen dat een materiaal een geluid maakt? / Welke combinaties van materialen kunnen we gebruiken om geluiden te maken? / Hoe wordt geluid geproduceerd? etc. Op het einde van de activiteit kunnen de kinderen op deze vragen terugkomen. 2. Onderzoek 1) Hoe kunnen we zeggen dat een materiaal/voorwerp een geluid maakt? De kinderen werken in kleine groepjes. Elk groepje krijgt een bak of doos met materialen en de kinderen wordt gevraagd om met die materialen geluiden te maken. Ze worden verzocht om de materialen met elkaar te laten interageren en er combinaties mee te maken, om zo een hele verzameling geluiden te produceren. Ze worden aangemoedigd om te testen hoe de verschillende materialen/voorwerpen geluiden maken wanneer er op een bepaalde manier mee wordt omgegaan. Op basis van hun observaties (het produceren van geluid of zelfs het stoppen van geluid) moeten ze een functionele definitie opstellen over wat een geluid eigenlijk is en wat als geluidsbron kan worden geïdentificeerd. Elke groep maakt zo veel mogelijk geluiden en vergelijkt die dan met de geluiden van de andere groepen tijdens een sessie met de hele klas. Er wordt van de kinderen verwacht dat ze duidelijke ideeën naar voren brengen over hoe geluid ontstaat en ze worden steeds aangemoedigd om hun argumenten te verduidelijken en hun ideeën te verfijnen. De leerkracht heeft een ondersteunende rol en tracht het onderzoek te allen tijde in de hand te werken. 2) De kinderen wordt gevraagd om in groepjes te blijven zitten en een simpele papieren fluit te maken. Nadat ze er een tijdje mee hebben gespeeld, worden ze ertoe aangezet om uit te zoeken wat ervoor zorgt dat de fluit geluid maakt. Ze zullen zich waarschijnlijk focussen op de bewegende flap en de vibraties die de flap maakt, voelen. Van de kinderen wordt verwacht dat ze de productie van geluid koppelen aan de vibratie. Tijdens deze activiteit worden de kinderen op basis van een aantal instructies aangezet tot projectwerk en wordt de discussie op basis van hun observaties en bewijsmateriaal (de trillende flap) op gang gebracht. 3) Verder onderzoek omvat het onderzoeken en identificeren van het gedrag van geluid met betrekking tot reflectie en absorptie.

7 3. Evaluatie Conclusie : informatie gebruiken om kennis te construeren en bewijsmateriaal te genereren. De leerkracht keert steeds terug naar de initiële vragen van de activiteiten. Zo worden de kinderen aangemoedigd om hun ideeën verder uit te drukken en die te bekijken in het licht van nieuw bewijsmateriaal als gevolg van de onderzoeken en/of het projectwerk. Hij/Zij blijft vragen stellen als: Wat produceert een geluid? / Hoe weet je dat? / Hoe kan je daar zeker van zijn? en Hoe kan je geluid beter horen? / Wat kan een geluid stiller maken? etc. De evaluatie zal waarschijnlijk een formatief karakter hebben, binnen de discussies van de kinderen en de argumentatie van de kinderen tijdens klassessies en/of met de hulp van indicatieve concept cartoons, voortvloeiende uit specifieke voorbeelden of situaties die in de klas werden onderzocht. Bijgevoegde materialen : (voor de papieren fluit ) (voor de brullende bekers ) (hoe een muziekdoos maken) Bibliografie Beverley, B. & Cowie, B. (Eds.) (2000), Formative assessment and science education, Dordrect : Kluwer AcademicPublishers. Harlen, W. (2003), Enhancing inquiry through formative assessment, Institute for Inquiry, Exploratorium, San Francisco, California (URL: < >). Keogh, B. & Naylor, S. (1997), Starting Points for Science, Sandbach, UK : Millgate House. Keogh, B. & Naylor, S. (1997) Thinking About Science: a set of eight A3 posters, Sandbach, Cheshire: Millgate House. Keogh, B. & Naylor, S. (1999), Concept Cartoons, teaching and learning in science: an evaluation. International Journal of Science Education, Vol. 21(4), pp Naylor, B., Naylor, S. & Mitchell, G. (2000), The Snowman s Coat, London: Hodder Children s Books. Naylor, S. & Keogh, B. (1999), Constructivism in the classroom : theory into practice, Journal of Science Teacher Education, Vol. 10 (2), pp Naylor, S. & Keogh, B. (2000), Concept cartoons in science education. Sandbach : Millgate House Publishers. Newton, P., Driver, R. & Osborne, J. (1999), The place of argumentation in the pedagogy of school science. International Journal of Science Education, Vol. 21(5), pp Wellington, J. & Osborne, J. (2001), Language and literacy in science education. Buckingham: Open University Press.