Gevleugelde zaden: Lesplan. 1. Aanzet (hypotheses vormen)

Transcriptie

1 6-8 jaar Wetenschappelijke inhoud: Bio- en natuurwetenschap Beoogde concepten: duwen/trekken, snelheid, afstand, tijd, luchtweerstand, zwaartekracht Beoogde leeftijdsgroep: 6-8 jaar Duur van de activiteit: 2-3 lessen Samenvatting: Het bestuderen van de luchtweerstand door te onderzoeken hoe verschillende e zaden ( vliegertjes ) zich verwijderen van de moederplant en het maken van een eigen vliegertje. Doelstelling: Onderzoeken hoe verschillende zaden eruitzien en hoe ze bewegen; en hoe een zaadje kan worden gecreëerd met een optimale luchtweerstand en bijgevolg ook optimale snelheid/afstand wanneer het wordt geduwd. Vereiste voorkennis van de leerlingen: Er bestaan verschillende soorten planten; de meeste planten hebben wortels, een stengel, bladeren en bloemen, planten produceren zaadjes die uitgroeien tot nieuwe planten, voorwerpen vallen naar de kern van de aarde toe door de zwaartekracht d.w.z. dat voorwerpen naar beneden vallen. Materiaal: Pluisbollen van paardenbloemen voor tijdens de inleiding; per groepje: zaadjes van paardenbloem + andere zaadjes + plantenbak; tekenpapier, potloden, linialen; camera s: stopwatches; foto s van zaden die verspreid worden door de wind, vergrootglazen, meetlinten, materiaal om vliegertjes te maken: papier van verschillende diktes (bv. zijdepapier, knutselpapier, karton), schaar, dun touw, lijm, paperclips Gevleugelde zaden : onderzoek van de luchtweerstand Auteurs: Jenny Byrne/Willeke Rietdijk, Universiteit van Southampton, Verenigd Koninkrijk 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) 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) Voorsmaakje / stimulus om de voorkennis van de kinderen op te frissen Breng enkele pluisbollen (= de zaadjes) van paardenbloemen mee. Zeg aan de kinderen dat ze er op mogen blazen. Kijk samen hoe de zaadjes bewegen. Aan de kinderen wordt gevraagd hoe de zaadjes eruitzien en hoe ze bewegen. Deze activiteit kan plaatsvinden in groepjes, als kringactiviteit voor de hele klas of de zaadjes kunnen worden doorgegeven. Stel de vragen: Wat gebeurt er met de zaadjes als je op de pluisbol blaast? Waar komt het duwtje vandaan dat de zaadjes krijgen? 1. Onderzoek: Bestuderen en onderzoeken hoe e zaadjes zich verwijderen van de moederplant (65 minuten : 10 minuten klassikale voorbereiding ; 40 minuten voor onderzoek in groepjes; 15 minuten voor discussie) Vertel de kinderen dat ze in groepjes van 4 zullen onderzoeken hoe e zaadjes bewegen. De kinderen bespreken samen : op welke vragen ze een antwoord willen vinden hoe ze deze vragen zullen proberen te beantwoorden wat hun verwachte resultaten zijn welke informatie ze moeten vergaren hoe ze hun bevindingen zullen vastleggen hoe ze hun bevindingen als bewijsmateriaal zullen gebruiken wat de verschillende stappen van het onderzoek zullen zijn (volgorde) welk materiaal ze nodig hebben hoeveel tijd ze zullen uittrekken voor elk deel van het onderzoek wie wat zal doen hoe ze hun bevindingen achteraf aan de rest van de klas zullen voorstellen De leerkracht toont al het beschikbare materiaal en deelt een plantenbak uit aan elke groep. Mogelijke vragen waar de kinderen een antwoord kunnen proberen op te vinden : Hoe zien de zaadjes van de paardenbloem eruit? Hoe bewegen ze? Wat helpt hen bewegen? Hoe zit het met andere zaadjes? Kan jij een zaadje maken? De leerkracht vraagt hoe de kinderen de belangrijke informatie zullen vastleggen. Hij/Zij leidt een korte klasdiscussie over welke gegevens kunnen worden vastgelegd en wat de beste methode daartoe is. Grafieken Gegevenstabellen Tekeningen Foto s Freewriting (neerschrijven wat in hen opkomt) Dagboek

3 Nauwkeurige observatie inclusief tekeningen van paardenbloemzaadjes en andere zaden die door de wind worden verspreid bespreking van de structuur (20 min.) De kinderen onderzoeken in groep hoe zaadjes zich verplaatsen: Ze bestuderen de tijd die het zaadje nodig heeft om de grond te raken, de afstand die het zaadje aflegt vanaf het beginpunt, aantal draaibewegingen dat het zaadje maakt etc. De kinderen beslissen (in groepjes) over hoe ze hun informatie zullen vastleggen en beschrijven (tekeningen, foto s, grafieken, tabellen, korte opstelletjes, een dagboek etc.) Informatie vastleggen, meten en beschrijven observatie en notering van de afstand en tijd die de zaadjes afleggen/nodig hebben om tot op de grond te vallen bij verschillende blaasintensiteiten (20 min.) Vergelijking van hoe de zaadjes eruitzien en wat dat betekent voor de afstand en tijd die ze afleggen/nodig hebben om tot op de grond te vallen - bevindingen worden genoteerd. De kinderen bespreken en beschrijven hun bevindingen klassikaal (15 minuten in totaal). De belangrijkste bevindingen worden meer gedetailleerd besproken en genoteerd door de kinderen. Uitdaging : Kan je zelf een vliegertje maken? (1 uur 25 min.) De leerkracht recapituleert samen met de klas wat er in de vorige les is gebeurd en legt de uitdaging voor aan de kinderen (10 minuten). Wat heb je ontdekt over de vorm van de zaden en de manier waarop ze bewegen? - Vorm - Gewicht - Tegengewicht bespreek wat dit is Wat zorgt ervoor dat ze gaan bewegen? Hoe kan je deze informatie gebruiken om een goed vliegertje te maken? Welke materialen zouden het meest geschikt zijn? Hoe groot moet het vliegertje zijn? Welk materiaal is/welke materialen zijn het meest geschikt? Welke vormen vangen de wind/het geblaas goed op? Hoe kan je ervoor zorgen dat de vliegertjes langer in de lucht blijven? Wat kan je doen om ervoor te zorgen dat ze in balans blijven? Bespreek deze zaken, uit voorstellen en doe voorspellingen over hoe goed de vliegertjes zullen werken en hoe lang ze in de lucht zullen blijven (vergelijk verschillende ideeën en opvattingen) De kinderen zetten hun onderzoek op poten (40 min.) De leerkracht loopt rond en zet de kinderen op weg door vragen te stellen over het ontwerp van hun vlieger. Informatie vastleggen, meten en beschrijven De kinderen leggen hun bevindingen vast terwijl ze onderzoeken welke effecten aanvullingen op/wijzigingen van het ontwerp hebben op de afstand en de tijd die het vliegertje aflegt/nodig heeft om tot op de grond te vallen (tabellen, korte opstellen, foto s, tekeningen, dagboek etc.) Aan het einde proberen de kinderen hun vliegertjes uit buiten het klaslokaal er kan een kleine wedstrijd georganiseerd worden. Wie het beste vliegertje heeft, wint. Probeer daarna met de kinderen te formuleren waarom net dat vliegertje gewonnen heeft. (10 min.) De leerkracht zorgt ervoor dat de kinderen individueel of in groep hebben genoteerd wat ze allemaal hebben gedaan. De kinderen bespreken en beschrijven hun bevindingen klassikaal (15 minuten in totaal) De belangrijkste bevindingen worden meer gedetailleerd besproken en genoteerd door de kinderen Onderzoek en studie naar het maken van een vliegertje : Wat is er nodig om een goed vliegertje te maken? Onderzoek van materialen, structuur, tegengewicht etc. (groepjes van 2) Planning inclusief het identificeren van variabelen, voorspelling, vragen (10 min.)

4 Toelichting bij de bevindingen en evaluatie Activiteit 1. Rondetafelgesprek/klasdiscussie met alle leerlingen naar aanleiding van de bevindingen (15 minuten) De leiders van de verschillende groepen stellen hun bevindingen voor aan de volledige klas. Ze vertellen welke vragen ze hebben gesteld en welke antwoorden ze hebben gevonden; ze zeggen iets meer over de methodes die ze hebben aangewend en hun ontdekkingen (waren er verrassingen?). De mogelijke volgende onderzoeksstappen worden vermeld. De leerkracht moedigt de groepen aan om commentaar te geven op de methodes en bevindingen van de anderen, om te vergelijken en om feedback te geven. Uiteindelijk moeten de kinderen op de proppen komen met een synthese van de beste onderzoeksmethode + een top 3 van de meest interessante bevindingen. De leerkracht helpt de kinderen ook om vragen te stellen en zaken op te merken die ze zelf niet ontdekken. Activiteit 2. Bespreking/rondetafelgesprek naar aanleiding van de zelfgemaakte vliegertjes (15 minuten) Alle vliegertjes worden tentoongesteld. De kinderen bekijken in groepjes alle vliegertjes van de andere groepen. Zo wordt er geen enkel vliegertje overgeslagen. Ze plakken naast ieder vliegertje een post-it waarop het volgende vermeld staat: - 2 zaken die ze interessant vonden; - 1 zaak die ze zouden verbeteren. Ze formuleren dit als constructieve kritiek aan het kind/de groep die het vliegertje heeft gemaakt. De leerkracht begeleidt een klasgesprek over: 1. de 3 belangrijkste dingen die de leerlingen hebben geleerd over de vormen en de bewegingen van zaden 2. de volgens hen meest geslaagde ontwerpen en waarom Optionele uitbreiding: Verder denken/creativiteit stimuleren: Wat zou er gebeuren als er geen wind was? Wat zou er gebeuren met de zaadjes en hoe zou onze natuurlijke omgeving eruitzien? Zou dat een probleem zijn? (15 minuten) De leerkracht begeleidt een filosofische discussie met de hele klas daarbij worden argumenten en tegenargumenten naar voren gebracht; syntheses van beide; nieuwe vragen; voorlopige conclusies (weerpatronen, vrijetijdsbesteding, concurrentie voor de planten om te groeien, overbegroeiing) [Hiermee kan worden geëxperimenteerd, d.w.z. de vraag kan zowel voor als na het onderzoek worden gesteld om het effect op de kwaliteit van het onderzoek te meten en op de vragen die de kinderen stellen] Materiaal in bijlage: werkbladen, notities van de leerkracht

5 Notities van de leerkracht advies/zaken om aan te denken Groepjes van 2 of 4 Mogelijke gezondheids- & veiligheidsrisico s zoals pollenallergieën; de kinderen moeten hun handen goed wassen na de activiteit, ze mogen hun vingers niet in hun mond of ogen steken tijdens de activiteit Hoeveel begeleiding hebben de kinderen nodig tijdens elke fase van het onderzoek? Is de aanwezigheid van andere volwassenen nodig? Bereid vragen voor om de kinderen op weg te helpen Gestructureerd vs. vrij verloop: het is geen slecht idee om hier even bij stil te staan. De leerkracht kan de kinderen van werkbladen voorzien als hij/zij een meer geordende les verkiest. Als de leerkracht de kinderen zelf wil laten beslissen over hoe ze hun informatie vastleggen, kan er zonder werkbladen gewerkt worden. Een ander belangrijk punt bij de maak je eigen vliegertje -activiteit is dat dit grenst aan fysica. Het is misschien geen slecht idee dat de leerkracht de klas hierop voorbereidt en er meer over vertelt of er gewoon niet verder op ingaat. Informatie over het onderwerp Zaden worden geproduceerd door bloeiende planten. Het zijn de voortplantingsmechanismen van de plant. Zaden ontstaan door bestuiving. Het is noodzakelijk dat ze worden verspreid, van de moederplant weg, om te kiemen. Zaadstructuren zijn op verschillende manieren aangepast voor verspreiding; wind, water en dieren zijn daarbij de belangrijkste helpers. Insecten, zoogdieren en vogels helpen bij de voortplanting van bloeiende planten door het stuifmeel van het mannelijke deeltje van de ene plant naar het vrouwelijke deel van de andere plant over te brengen. Tijdens deze activiteit kan er zowel gefocust worden op biologische aspecten zoals aanpassing, verspreidingsmechanismen en het doel van zaden als op het natuurkundige aspect, zijnde krachten en beweging. Het onderzoek naar deze materie kan plaatsvinden binnen de context van vallende voorwerpen. Vele van deze wetenschappelijke noties druisen tegen de intuïtie in. Kinderen beschouwen het vallen van voorwerpen bijvoorbeeld eerder als natuurlijk dan als resultaat van de zwaartekracht en ze denken ook dat de tegenwerkende wrijvingskracht van de luchtweerstand voorwerpen trager doet vallen. Hoe groter het voorwerp, hoe groter ook de luchtweerstand en des te trager het voorwerp zal vallen. Vaak voorkomende misvattingen: Zaden zijn dood; ze komen enkel tot leven wanneer ze geplant zijn en beginnen te groeien (een zaadje wordt echter beschouwd als in een ruststadium verkerend en wordt een actieve plant wanneer gunstige omstandigheden aanwezig zijn) Zaden bevatten een babyplant Referenties Allen, M. (2010) misconceptions in primary science. Maidenhead, Berkshire: Open University Press. Cross, A. and Bowden, A. (2009) Essential Primary Science. Maidenhead, Verenigd Koninkrijk: Open University Press. Gillespie, H. and Gillespie, R. (2008) Science for Primary School Teachers. Buckingham, Verenigd Koninkrijk: Open University Press. Loxley, P., Dawes, L., Nicholls, L., Dore, B. (2010) Teaching primary science promoting enjoyment and developing understanding. Harlow, Verenigd Koninkrijk: Pearson Education Limited. Dit This project project Pri-Sci-Net Pri-Sci-Net wordt has gefinancierd received funding door het from Zevende the European Kaderprogramma Union Seventh van de Framework Europese Unie Programme (FP (FP7 /13) 2007 onder /13) under subsidieovereenkomst grant agreement nr. No

6 Werkblad in verband met de beweging van zaden Naam van het zaadje Foto/tekening Hoe ver vliegt het zaadje als je erop blaast? (cm) Hoe lang duurt het vooraleer het zaadje de grond heeft bereikt? (seconden) zaadje (1) zaadje (2) zaadje (3) Hoe beweegt het zaadje? (Beschrijf dit kort) Bijvoorbeeld: het maakt draaibewegingen Zijn er andere zaken die je hebt opgemerkt?

7 Naam van het zaadje zaadje (1) zaadje (2) zaadje (3) Foto/tekening Hoe ver vliegt het zaadje als je erop blaast? (cm) Hoe lang duurt het vooraleer het zaadje de grond heeft bereikt? (seconden) Hoe beweegt het zaadje? (Beschrijf dit kort) Bijvoorbeeld: het maakt draaibewegingen Zijn er andere zaken die je hebt opgemerkt?

8 Dagboek voor het maken van een vliegertje Wat ik aan mijn vliegertje heb toegevoegd of veranderd: Foto/tekening Hoe ver vliegt je vliegertje na de verandering? Startontwerp: 2 3 Hoe lang duurt het vooraleer je vliegertje de grond raakt na de verandering? Hoe beweegt je vliegertje? Wat gaat er goed en wat moet er nog veranderen?

9 Wat ik aan mijn vliegertje heb toegevoegd of veranderd: Foto/tekening Hoe ver vliegt je vliegertje na de verandering? Hoe lang duurt het vooraleer je vliegertje de grond raakt na de verandering? Hoe beweegt je vliegertje? Wat gaat er goed en wat moet er nog veranderen?