AUTEUR: FONS ALKEMADE PETER COX

Transcriptie

1 DOCENTENHANDLEIDING DOCENTENHANDLEIDING SENSOR NATUUR-, SCHEIKUNDE EN TECHNIEK VOOR DE ONDERBOUW TOETSEN VMBO-KGT LEERJAAR 1 AUTEUR: FONS ALKEMADE MET MEDEWERKING VAN: PETER COX WIM VAN DEN MUNCKHOF TWEEDE DRUK MALMBERG 'S-HERTOGENBOSCH

2 DOCENTENHANDLEIDING LEERJAAR 1 VMBO- KGT Inhoudsopgave 1 Lesgeven in nask/techniek met Sensor De methode in hoofdlijnen Onderdelen De leerstof De contexten Opdrachtenboek: werkstukken, proeven en theorievragen Additioneel lesmateriaal: extra stof, plusopdrachten, computerlessen en herhaalopdrachten Toetsen: adviestoetsen en eindtoetsen Deel 1 in schema Practicum Doelen Organisatie Instructies en vragen Verslagen maken De digitale onderdelen van Sensor De methodesite Leerlingenmateriaal in het epack Docentenmateriaal in het epack Planning Sensor hoofdstuk voor hoofdstuk Hoofdstuk 1 Kennismaken met techniek en natuurwetenschappen Uitgangspunten en schema Leerdoelen Per paragraaf Antwoorden bij werkstukken en proeven Hoofdstuk 4 De fietsverlichting Uitgangspunten en schema Leerdoelen Per paragraaf Antwoorden bij werkstukken en proeven Hoofdstuk 5 De verwarming Uitgangspunten en schema Leerdoelen Per paragraaf Antwoorden bij werkstukken en proeven Hoofdstuk 6 De koelkast Uitgangspunten en schema Leerdoelen Per paragraaf Antwoorden bij werkstukken en proeven Hoofdstuk 7 De geluidsinstallatie Uitgangspunten en schema Leerdoelen Per paragraaf Antwoorden bij werkstukken en proeven Materiaallijsten voor werkstukken en proeven Materialen voor de proeven (Eurofysica) Materialen voor de werkstukken (Opitec) Hoofdstuk 2 De fiets Uitgangspunten en schema Leerdoelen Per paragraaf Antwoorden bij werkstukken en proeven Hoofdstuk 3 De kermis Uitgangspunten en schema Leerdoelen Per paragraaf Antwoorden bij werkstukken en proeven

3 1 Lesgeven in nask/ techniek met Sensor Sensor is een methode voor nask en techniek in klas 1 en 2. De tweede druk is op een flink aantal punten aangepast ten opzichte van de eerste druk. De basis van Sensor is echter dezelfde gebleven: leerlingen laten kennismaken met natuurkunde, scheikunde en techniek op een aansprekende manier, met een behoorlijk aantal praktische opdrachten en met voldoende mogelijkheid tot differentiatie. In het eerste deel van deze docentenhandleiding krijgt u inzicht in alle onderdelen, de opbouw en de doelstellingen van Sensor en over enkele meer algemene zaken die betrekking hebben op het lesgeven in nask/techniek. In het tweede deel krijgt u informatie en tips per hoofdstuk voor de delen 1A en 1B. In het derde deel vindt u de materialen die nodig zijn voor de werkstukken en proeven. 1.1 De methode op hoofdlijnen Wie voor het eerst met Sensor werkt zal wellicht een leidraad nodig hebben om te weten welke onderdelen de methode kent en hoe die het beste kunnen worden ingezet. Behalve het handboek en het opdrachtenboek is er nog veel meer. Door deze handleiding krijgt u inzicht in de onderdelen, zowel in de boeken als de ICT, en in het grotere verband waarin zij staan Onderdelen De methode Sensor kent vier delen: deel 1A en 1B voor klas 1 en deel 2A en 2B voor klas 2. Elk deel A bestaat uit drie en elk deel B uit vier hoofdstukken. Alle hoofdstukken worden afgesloten met een samenvatting. Voor alle vier de delen is er een handboek en een opdrachtenboek. Als u de epack (de website) gebruikt, hebt u de beschikking over digitaal les- en toetsmateriaal voor leerlingen en docenten (zie ook par. 1.3). Per leerjaar is er één docentenhandleiding en één uitwerkingenboek. In het handboek staat alle theorie. In het opdrachtenboek staan werkstukken, proeven (zie ook par. 1.2) en theorievragen. De theorievragen kunnen nagekeken worden met het uitwerkingenboek. In de docentenhandleiding staan antwoorden bij de vragen die bij de werkstukken en proeven zijn opgenomen. De docent heeft met het epack bij elk hoofdstuk de beschikking over o.a. een eindtoets en het Digiboek. De leerlingen vinden in het epack o.a. computerlessen, herhaalopdrachten en plusopdrachten. Zij kunnen daar ook instructies vinden over belangrijke (basis)vaardigheden zoals een verslag schrijven en grafieken maken (zie par ). Met het leerlingmanagementsysteem van het epack kunt u volgen welke ICT-onderdelen uw leerlingen gedaan hebben en hoe zij hebben gescoord De leerstof In de vier delen van Sensor wordt natuurkunde, scheikunde en techniek geïntegreerd aangeboden. In ieder hoofdstuk is in ieder geval aandacht voor techniek en natuurkunde. Daar waar dat van toepassing is, besteedt de methode ook aandacht aan scheikunde. Vrijwel elk hoofdstuk gaat uit van een concreet apparaat, een concrete installatie of een bekend fenomeen. Concreet en bekend hebben hier betrekking op de leefwereld van de leerling. Aangezien techniek over het algemeen geen vervolg kent in klas 3 en hoger, is ernaar gestreefd alle kerndoelen van techniek aan de orde te laten komen. Omdat techniek en natuur- en scheikunde onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn, is het soms onvermijdelijk en misschien wel juist de meerwaarde van een combi-methode dat er wat dieper wordt ingegaan op bepaalde aspecten van natuurkunde en scheikunde dan gebruikelijk is in klas 1 en 2. Deze meerwaarde wordt bewust gezocht, zonder in al te abstracte natuurkundige en scheikundige formuleringen te vervallen. De nask-stof van Sensor komt vrijwel geheel overeen met de stof van deel 1-2 van de methode Nova. Sensor sluit dan ook goed aan bij Nova voor klas 3. In het epack zijn voor sommige onderdelen van de stof alternatieve lessen/lesvormen opgenomen (zie par ). Een docent kan naar aanleiding van de suggesties die hierin zijn opgenomen besluiten een nieuw onderwerp op een andere manier bij de leerlingen te introduceren dan het handboek dit doet. Per leerjaar zijn er vier alternatieve lessen ontwikkeld: twee voor het A-deel en twee voor het B-deel De contexten Zoals gezegd wordt in Sensor de leerstof zo veel mogelijk gekoppeld aan een concreet apparaat, een concrete installatie of een bekend fenomeen. Hierdoor wordt bereikt dat de leerling de opgedane kennis altijd weet te koppelen aan een situatie uit het dagelijks leven. De gekozen context geldt voor het gehele hoofdstuk. Concreet betekent het dat de leerling in twee leerjaren te maken krijgt met dertien contexten (hoofdstuk 1 van deel 1A is een meer algemeen hoofdstuk). De context wordt geïntroduceerd op de 3

4 titelpagina van ieder hoofdstuk via een inleidende tekst en een sprekende foto. Foto en tekst zijn een goede aanleiding om bij die context stil te staan en relevante voorkennis te activeren. Elk hoofdstuk begint met een startopdracht. Deze zijn zonder veel hulpmiddelen en binnen een redelijke tijd in de klas uit te voeren en bieden een goede inleiding in een van de onderwerpen van het hoofdstuk. Ook naar aanleiding van de startopdrachten kunt u de context inleiden en voorkennis activeren. In de vier paragrafen van elk hoofdstuk wordt de context niet tot in alle details behandeld. De leerlingen moeten leren zelf verbanden te leggen tussen de leerstof en de wereld om hen heen. De tekst van de paragrafen zet de leerling daarom wel op het goede spoor, maar kauwt niet alles voor. Door de opgaven, de werkstukken en de proeven leren de leerlingen zelf verbanden te leggen. De extra stof (aan het einde van iedere paragraaf) geeft vaak informatie die net iets uitstijgt boven de context en gaat over een onderwerp dat logisch verband houdt met het onderwerp van de paragraaf. Deze stukjes Extra zijn met name bedoeld voor de snellere leerling (zie ook par ) Opdrachtenboek: werkstukken, proeven en theorievragen In het handboek vindt u aan het einde van elke paragraaf en van elke Extra verwijzingen naar de bijbehorende werkstukken, proeven en theorievragen. Deze staan allemaal in het opdrachtenboek. Belangrijk om te weten is dat er in het opdrachtenboek niet geschreven dient te worden; het is immers geen werkboek. Maak dit ook duidelijk aan uw leerlingen. Afhankelijk van het aantal uren dat op uw school voor het combivak op het rooster wordt gezet, zult u alle opdrachten uit het opdrachtenboek of slechts een selectie daarvan kunnen laten uitvoeren. De consequentie van een niet overal gelijk aantal uren is dat voor een goed begrip van de leerstof uit het handboek, het uitvoeren van alle opdrachten uit het opdrachtenboek niet noodzakelijk mag zijn. Ook is het voor het met goed begrip kunnen uitvoeren van proeven niet noodzakelijk dat eerdere proeven gedaan zijn. In de epack vindt u namelijk een aantal (basis)vaardigheden uitgewerkt, waarnaar u een leerling altijd kunt verwijzen als zo n vaardigheid bij een bepaalde proef nodig is. De uitleg staat op zogenaamde vaardigheidskaarten. Denk in dit verband bijvoorbeeld aan het maken van diagrammen, het aflezen van meters maar ook techniekvaardigheden als solderen. Een overzicht vindt u in paragraaf Bij sommige werkstukken, proeven en theorievragen zijn zogenaamde knipbladen nodig. Het kan dan bijvoorbeeld gaan om een tekening van een stoel waarin leerlingen de aanwezige krachten met een kleurtje moeten aangeven. Deze knipbladen zijn te vinden in het epack, vanwaar u ze kunt printen en kopiëren. Werkstukken Bij elk hoofdstuk zijn twee werkstukken opgenomen. Zij nemen over het algemeen meerdere lesuren in beslag. Er is gestreefd naar twee verschillende soorten werkstukken: één werkstuk waarbij (vrijwel) alle handelingen zijn voorgeschreven en het eindproduct vastligt en één werkstuk waarbij de leerling zijn eigen creativiteit kan inbrengen. De kosten die de werkstukken met zich meebrengen zijn, voor zover mogelijk, aangegeven in hoofdstuk 3 van deze docentenhandleiding. In hoofdstuk 2 vindt u ook antwoorden op de vragen die soms in het opdrachtenboek aan de leerlingen gesteld worden als zij hun werkstuk voltooid hebben. Op de vaardigheidskaarten (zie par ) worden vele vaardigheden uitgelegd die nodig zijn bij het maken van werkstukken. Proeven Per hoofdstuk zijn ongeveer tien proeven (practica) opgenomen. Niet elke paragraaf heeft proeven. De proeven zijn over het algemeen 'kookboekpractica' en de leerlingen kunnen er in principe zelfstandig doorheen gaan. Een deel van de proeven zal niet gemakkelijk door de leerlingen zelf uitgevoerd kunnen worden. Deze worden dan ook aangeduid als demonstratieproeven. Demonstratieproeven zijn proeven die de docent uitvoert, terwijl de klas toekijkt. Tijdens demonstratieproeven moet de leerling de waarnemingen zelf noteren en een aantal vragen beantwoorden over de proef. Hiermee wordt passief kijken tegengegaan. Er is alleen voor dit soort proeven gekozen als het echt niet mogelijk is om de proef door de leerling zelf te laten doen (te gevaarlijk, te kwetsbare apparatuur, slechts één opstelling aanwezig enzovoort). Meer over het practicum vindt u in par In hoofdstuk 2 van deze docentenhandleiding vindt u per hoofdstuk antwoorden op de vragen die in de proeven (en soms bij werkstukken) aan de leerlingen worden gesteld. Het gebruik van diverse meetinstrumenten wordt uitgelegd op vaardigheidskaarten (zie par ). In de eerste druk werd nog her en der een proef opgenomen waarin gebruik kon worden gemaakt van Coach, maar voor klas 1 leek ons het gebruik van computermetingen eigenlijk nog niet nodig. Theorievragen De opgaven zijn leerstofvragen of toepassingsvragen. Er is geen onderscheid gemaakt tussen deze twee soorten vragen omdat vrij vaak het onderdeel 4

5 a van een vraag nog leerstof is en onderdeel c van diezelfde vraag een toepassing betreft. Het aantal theorievragen bij de paragrafen varieert van 5 tot 15 en bij de Extra's ligt het altijd rond de 3. Het aantal theorievragen, dat wordt aangegeven in het schema van elk hoofdstuk in deel 2 van deze docentenhandleiding, zegt zeker niet altijd iets over de zwaarte van de paragraaf. Soms zijn er bijvoorbeeld relatief weinig vragen, maar bestaan ze wel allemaal uit vrij veel onderdelen of moet de leerling vrij uitgebreid tekenen of rekenen. De antwoorden op de theorievragen staan in het uitwerkingenboek. Locaties Het spreekt voor zich dat de werkstukken het beste in het technieklokaal gemaakt kunnen worden en dat de proeven het beste in het natuurkundelokaal kunnen worden gedaan (af en toe kan het scheikundelokaal een handige plek zijn, bijvoorbeeld als er met de brander wordt gewerkt). Het spreekt voor zich dat dit vooral belangrijk is in verband met de veiligheid (zie hieronder). Bij de planning zult u met uw collega s om de tafel moeten gaan zitten om de op uw school aanwezige lokalen zo effectief mogelijk te benutten. Ook is het zinvol om te bekijken of in bijvoorbeeld een klassieke natuurkunde/scheikunde-vleugel een kleine werkplaats ingericht kan worden, waardoor veel van de werkstukken toch in die vleugel gemaakt kunnen worden. Mocht op uw school een discussie lopen over het inrichten van een bèta-vleugel, streef dan naar een multifunctionele ruimte voor het combinatievak natuurkunde, scheikunde en techniek. Veiligheid Bij het werken aan werkstukken in het technieklokaal en het doen van proeven in het natuurkundeof scheikundelokaal moeten de leerlingen, en natuurlijk ook de docent, voldoende op de hoogte zijn van regels rond veilig werken. Nuttige regels over veiligheid zijn te vinden op bijvoorbeeld en digischool.kennisnet. nl/community_tk/arbo-veiligheid/veiligheid Additioneel lesmateriaal: extra stof, plusopdrachten, computerlessen en herhaalopdrachten Alle leerlingen zullen in elk geval per hoofdstuk de vier paragrafen en een deel van de bijbehorende opdrachten (werkstukken, proeven, theorievragen) doorwerken. Maar tijdens of na afloop hiervan bestaat de mogelijkheid om de leerlingen ofwel iets extra's te laten doen (extra stof en plusopdrachten) ofwel om ze extra te laten oefenen met reeds behandelde stof (herhaalopdrachten). Bij twee paragrafen van elk hoofdstuk zijn computerlessen beschikbaar die bedoeld zijn voor alle leerlingen. Aan het einde van iedere paragraaf staat in het handboek een stukje extra stof. In deze stof staat informatie die net iets uitstijgt boven de context. De extra stof is met name bedoeld voor de snelle leerling. In het opdrachtenboek staat altijd een aantal theorievragen over de extra stof en soms ook een of meer proeven die ermee verband houden. Of u deze stof opgeeft als leerstof voor een proefwerk, is aan u. Omdat met name de extra stof direct gekoppeld is aan de context, is dat voor de leerling geen aparte leerstof. Hij zal het vaak als logisch ervaren dat hij dat stukje erbij moet leren. De plusopdrachten zijn te vinden in het epack (zie par ). Plusopdrachten zijn bedoeld voor de betere leerling. Het niveau hiervan is hoger dan dat van de basisstof en extra stof. De plusopdrachten gaan over onderwerpen die niet of slechts zijdelings in de basisstof zijn behandeld en ze vragen iets meer inzet van de leerling. Gemiddeld zitten er twee plusopdrachten in een hoofdstuk, behorend bij één of twee paragrafen. De leerlingen die na het doorwerken van de basisstof nog extra oefening nodig hebben, kunnen de herhaalopdrachten doen. Gemiddeld zitten er twee herhaalopdrachten in een hoofdstuk, behorend bij één of twee paragrafen. Met name bij de rekenonderdelen zijn herhaalopdrachten ontwikkeld. Eventueel kunnen ook de computerlessen hiervoor worden ingezet. Deze bieden (een gedeelte van) de stof op een andere manier aan. De computerlessen, de plusopdrachten en de herhaalopdrachten zijn voor leerlingen en docenten te vinden in het epack: zie par Toetsen: adviestoetsen en eindtoetsen Op het leerlingendeel van het epack is een adviestoets te vinden waarmee leerlingen zelf hun kennis van de stof van een hoofdstuk kunnen testen, zie par Op het docentendeel van het epack staan per hoofdstuk twee eindtoetsen die de docent kan gebruiken om de leerlingen te toetsen, zie par

6 1.1.7 Deel 1 in schema deel 1A hoofdstuk 1 Kennismaken met techniek en natuurwetenschappen hoofdstuk 2 De fiets hoofdstuk 3 De kermis paragraaf 1 Hoe ontstaan producten? Verschillende fietsen Constructies paragraaf 1 Extra Kijken naar de natuur Verschillende soorten fietsen paragraaf 2 Een idee uitwerken Kracht en beweging overbrengen paragraaf 2 Extra Tekenen met de computer Derailleurversnelling en naafversnelling Natuurlijke constructies Veiligheid en stabiliteit Het zwaartepunt paragraaf 3 Materiaal kiezen Materialen van de fiets Verbindingen paragraaf 3 Extra Composietmateriaal Rubber Verbindingen zonder hulpmiddelen paragraaf 4 Veiligheid Materialen beschermen Krachten paragraaf 4 Extra deel 1B Gevaarlijke stoffen vervoeren hoofdstuk 4 De fietsverlichting Gritstralen hoofdstuk 5 De verwarming paragraaf 1 Elektriciteit op je fiets De verwarmingsinstallatie paragraaf 1 Extra De led-lamp Andere apparaten voor warm kraanwater paragraaf 2 Spanning Warmte maken en gebruiken hoofdstuk 6 De koelkast Temperatuur Andere thermometers Fasen Soorten krachten hoofdstuk 7 De geluidsinstallatie Wat is geluid? De akoestische gitaar De luidspreker paragraaf 2 Extra De zonnecel Rendement Sublimeren en rijpen De microfoon paragraaf 3 Schakelingen Warmtetransport Koeling Hoge en lage geluiden paragraaf 3 Extra De wisselschakeling Je lichaam en warmte De thermosfles paragraaf 4 Veiligheid Isolatie Invloed van temperatuur op materialen paragraaf 4 Extra Nog meer veiligheidsmaatregelen Subwoofers Harde en zachte geluiden Energielabels Bimetalen Verkeerslawaai 6

7 1.2 Practicum Bij elk hoofdstuk van Sensor hoort een aantal leerlingproeven. Die zijn steeds geplaatst onder Proeven in het opdrachtenboek, na de werkstukken. Aan het einde van elke paragraaf in het handboek wordt steeds aangegeven welke proeven bij die paragraaf horen Doelen De proeven in Sensor hebben drie functies: a de leerlingen leren werken met instrumenten en apparatuur; b de leerlingen ondersteunen bij de begripsontwikkeling; c de leerlingen laten kennismaken met het doen van (wetenschappelijk) onderzoek. In hoofdstuk 2 van deze handleiding (Hoofdstuk voor hoofdstuk) vindt u een overzicht van alle proeven, met daarbij tips voor de docent en antwoorden van de vragen die de leerlingen moeten beantwoorden naar aanleiding van de proeven (en van sommige werkstukken). Elke proef is als volgt opgebouwd: Inleiding: een korte introductie op het onderwerp van de proef Onderzoeksvraag Een of meer concrete onderzoeksvragen Wat heb je nodig? Een lijst met benodigde materialen, gereedschappen, meetinstrumenten etc. Wat moet je doen? Een stapsgewijze instructie voor het uitvoeren van de proef en het noteren van waarnemingen Vragen en invultabellen die te maken hebben met de waarnemingen tijdens de proef en met de verwerking van de metingen Meestal een vraag naar het antwoord op de onderzoeksvraag of -vragen, soms aangevuld met extra vragen. We hebben geprobeerd om elke proef te richten op één concrete, duidelijk omschreven doelstelling. Bij elke proef wordt die doelstelling expliciet verwoord via de onderzoeksvraag of -vragen. Dat maakt het gemakkelijker om de koppeling met de leerstof te maken. We adviseren om elke proef zorgvuldig in te leiden en na te bespreken. Dat voorkomt dat proeven los komen te staan van het lesgebeuren en een te laag leerrendement hebben. De tijd die nodig is voor het uitvoeren van een proef varieert van proef tot proef. Voor de meeste proeven in deel 1 is 15 à 30 minuten voldoende. Bij elke proef is een tijdsindicatie gegeven Organisatie Voor het slagen van een proef is een goede organisatie een eerste vereiste. Het handboek van Sensor is opgezet volgens de volgende volgorde: theorie werkstuk en proeven theorievragen U kunt er natuurlijk voor kiezen om eerst aan de hand van een of meer proeven de theorie in te leiden en uit te leggen. Bij het doen van proeven stellen wij de volgende stappen voor: 1 Inleiding De docent vertelt kort: a Wat het doel is van de proef en welke relatie er met de leerstof bestaat. b Eventueel: hoe de leerlingen bepaalde belangrijke handelingen moeten uitvoeren (bijvoorbeeld hoe ze een maatcilinder moeten aflezen). c Waar de leerlingen het practicummateriaal kunnen vinden en waar ze dat materiaal na afloop weer moeten opbergen. d Waar en hoe ze hun metingen en antwoorden moeten noteren (niet in het opdrachtenboek!). 2 Proeven uitvoeren Iedere proef start met een onderzoeksvraag en wordt afgesloten met een conclusie, zodat het de leerling steeds duidelijk is waarom hij de proef uitvoert en wat hij er uiteindelijk van heeft geleerd. De leerlingen voeren (bij voorkeur in groepen van twee) de proeven uit en beantwoorden de bijbehorende vragen. Ze doen dat als regel zelfstandig, met weinig of geen begeleiding. Na afloop van de proef bergen ze het practicummateriaal weer op. Al klinkt het misschien wat betuttelend: elke proef sluit af met de zin 'Ruim alles weer netjes op!'. 3 Afsluiting De docent bespreekt met de leerlingen wat de resultaten zijn (voor zover ze die al uitgewerkt hebben) en controleert of ze de juiste conclusie hebben getrokken. Daarna beginnen de leerlingen met de theorievragen. Wat ze niet af krijgen, is huiswerk voor de volgende les. Deze manier van werken maakt het mogelijk om tempoverschillen tussen de leerlingen zonder veel problemen op te vangen. 7

8 1.2.3 Instructies en vragen De tekst van de proeven bestaat uit instructies (Wat moet je doen?) en vragen. De instructies geven aan welke handelingen de leerlingen tijdens de proef moeten uitvoeren. De instructies zijn zo duidelijk geformuleerd dat de meeste leerlingen geen hulp nodig hebben. Het is niet nodig de leerlingen voortdurend te assisteren. Bij veel proeven zult u dus min of meer de handen vrij hebben. Er is daardoor tijd om met de leerlingen in gesprek te gaan, en ze aan het denken (reflecteren) te zetten. We adviseren om de leerlingen regelmatig te vragen waar het nu eigenlijk om gaat. U zou daarvoor enkele gerichte vragen achter de hand kunnen houden. Dat voorkomt dat de leerlingen braaf doen wat er staat, zonder er veel van op te steken. De (genummerde) vragen onder geven aan waar de leerlingen tijdens de proef op moeten letten. Zo veel mogelijk wordt leerlingen gevraagd hun metingen in een tabel te noteren. Deze tabel moeten ze over het algemeen eerst zelf overnemen in hun schrift. Daardoor leren ze data overzichtelijk weer te geven. Soms moeten ze berekeningen uitvoeren met hun meetwaarden of een grafiek tekenen. Het is niet per se nodig om in de nabespreking alle antwoorden na te lopen. Vaak is het voldoende dat u samen met de klas nagaat of het doel van de proef is bereikt en of iedereen de juiste conclusies heeft getrokken Verslagen maken Een verslag maken van de proeven wordt in deel 1 nog niet gevraagd aan de leerlingen. Het is natuurlijk mogelijk dat u de leerlingen van een door u bepaalde, of door hen zelf te kiezen, proef een uitgebreid verslag laat maken zodat zij hiermee ervaring opdoen. Het is ook mogelijk dat u de leerlingen, nadat ze enige ervaring hebben opgedaan met het doen van proeven, een open onderzoek laat doen. Ze krijgen dan een onderzoeksvraag of mogen zelf een onderzoeksvraag bedenken en moeten vervolgens zelf een proef bedenken en uitvoeren waarmee zij het antwoord op de onderzoeksvraag kunnen vinden. Sommige docenten laten hun leerlingen een apart schrift gebruiken voor practica. Dit schrift kan eventueel meerdere jaren lang gebruikt worden. De voorwaarden waaraan een verslag moet voldoen staan beschreven op een van de vaardigheidskaarten. 1.3 De digitale onderdelen van Sensor Als uw school naast de handboeken en opdrachtenboeken gekozen heeft voor het aanschaffen van het epack van Sensor, dan neemt het aantal mogelijkheden voor oefening en toetsing flink toe De methodesite Op het openbare deel van de methodesite vindt u onder andere informatie over de methode Sensor en kunt u zich aanmelden voor de nieuwsbrief. Interessant is ook de demo van het epack waarmee u snel een goede indruk krijgt van alle mogelijkheden. Malmberg biedt ook trainingen aan waarmee u snel en vaardig met het epack kunt leren omgaan. Het beveiligde deel van de site is alleen bedoeld voor gebruikers van de methode. Op deze wijze kunnen wij waardevolle content op de afgesloten delen plaatsen en zijn auteursrechten goed beschermd. Het epack bevat verder een leerlingendeel en een docentendeel. Uiteraard kunnen leerlingen niet in het docentendeel komen; docenten kunnen wel in het leerlingendeel komen. Het epack-leerlingendeel wordt aangeboden per niveau, voor leerjaar 1 en 2 samen. Het epackdocentendeel geeft toegang tot beide leerjaren op alle niveaus. De inlogprocedure en informatie over de geldigheidsduur van de licenties is te vinden in de instructie bij uw licentie. U hebt na het inloggen toegang tot alle materialen op de methodesite. Uitgebreide informatie over de mogelijkheden die de methodesite biedt en bijbehorende werkinstructies vindt u in de Docentenhandleiding voor de e-methodes die u als apart document kunt downloaden. Deze handleiding is beschikbaar op het docenten-epack Leerlingenmateriaal in het epack In het epack vindt de leerling aanvullend en ondersteunend leermateriaal. Het epack helpt de leerlingen zo om de leerstof zelfstandig door te werken, op school of thuis. De basis voor het epack is de leerroute waarin de leerlingen worden gestuurd om de stof in de juiste volgorde door te werken. Leerlingen krijgen ook additionele leermaterialen aangeboden die aansluiten bij de mate waarin zij de stof beheersen. 8

9 Voor meer informatie over de leerroutes kunt u de eerder genoemde Docentenhandleiding voor de e- methodes raadplegen. Hieronder vindt u een overzicht van het leermateriaal dat te vinden is op het leerlingen-epack. Computerlessen Een deel van de leerdoelen in de Sensor-boeken wordt digitaal aangeboden in de vorm van computerlessen. De computerlessen bestaan uit presentaties en interactieve oefenstof. De leerlingen bekijken video-opnames en animaties en maken daar opdrachten over. Zo kunnen ze grote delen van de leerstof zelfstandig doorwerken, op school of thuis. De computerlessen kunnen als extra ondersteuning ook helpen bij het begrijpen van de stof. Als er een computerles aanwezig is bij de stof van een paragraaf, dan staat dat in het handboek aangegeven met een icoontje in de vorm van een desktopcomputer. Bij elk hoofdstuk horen minimaal twee computerlessen. Adviestoetsen Dit zijn diagnostische toetsen waarmee leerlingen, en hun docenten, kunnen onderzoeken hoe goed ze de stof van een hoofdstuk beheersen. Per paragraaf zijn circa vijf vragen opgenomen, die allemaal digitaal op de site worden gemaakt. Er is naar gestreefd variatie aan te brengen in de vorm van de vragen: meerkeuzevragen, waar-onwaarvragen, termen met elkaar verbinden, etc. Na het maken van de adviestoets krijgt de leerling een vervolgroute aangeboden. Op basis van de behaalde score krijgt de leerling additioneel leermateriaal per paragraaf aangeboden, dat aansluit op de mate waarin hij of zij de stof van die paragraaf beheerst. Herhaalopdrachten Per hoofdstuk zijn (in principe) twee herhaalopdrachten opgenomen waarmee lastige onderdelen nog eens geoefend kunnen worden. Vaak hebben deze opdrachten betrekking op rekenwerk, al dan niet in combinatie met het gebruiken van formules. De leerlingen leren soms op een andere manier opgaven aan te pakken. Zo zullen sommigen baat hebben bij het gebruik van een 'formule-driehoek' of een verhoudingstabel als ze met formules aan de slag moeten. Plusopdrachten Per hoofdstuk zijn twee plusopdrachten opgenomen die een uitdaging kunnen zijn voor de betere en snellere leerling. Deze opdrachten kunnen zeer divers zijn: proeven die niet zo makkelijk klassikaal uitgevoerd kunnen worden, werken met formules die eigenlijk pas na klas 2 gebruikt worden, een poster maken, enzovoort. Het zijn overigens zeker geen opdrachten die even tussendoor gedaan kunnen worden. Vaardigheden In de loop van de jaren moet een leerling zich een aantal vaardigheden eigen maken. Denk hierbij aan het schrijven van een verslag van een proef maar ook het aflezen van een spanningsmeter. Alle relevante vaardigheden voor klas 1 en 2 zijn weergegeven op vaardigheidskaarten die in het epack digitaal beschikbaar zijn. Uiteraard kunt u ze ook uitprinten en in de klas leggen. De volgende vaardigheidskaarten zijn aanwezig: NASK-vaardigheden: Werken met een brander Werken met de spanningsmeter Werken met de stroommeter Werken met de multimeter Werken met de oscilloscoop Meetinstrumenten aflezen Een grafiek tekenen Onderzoek doen Werken met formules Een verslag schrijven Een verslag uitwerken TECHNIEK-vaardigheden: Een werktekening maken Het ontwerpproces Boren De blindklinktang Draad knippen en buigen Draad strippen Lijmen Perspex buigen Plaat buigen Plaat knippen Schuren en polijsten Solderen Vijlen Zagen met de hand Zagen met de machine Knipbladen Voor een aantal opdrachten uit het opdrachtenboek zijn knipbladen nodig. Deze vindt u in het epack Docentenmateriaal in het epack De epack-licentie geeft u toegang tot eindtoetsen bij de methode, de Digiboeken, alternatieven lessen en de materiaallijsten. Ook hebt u uiteraard toegang tot al het digitale leerlingenmateriaal. Maar u kunt nog verder gaan: u kunt ICT-lessen arrangeren en de resultaten van uw leerlingen 9

10 nauwgezet volgen via het leerlingmanagementsysteem. U kunt dan precies bijhouden welke onderdelen uw leerlingen hebben afgerond. Daarnaast hebt u de mogelijkheid om eigen lesmateriaal toe te voegen. Raadpleeg voor deze mogelijkheden de Docentenhandleiding voor de e-methodes. Hieronder vind u een overzicht van het leermateriaal dat te vinden is op het docenten-epack. Eindtoetsen Malmberg levert u kant-en-klare eindtoetsen bij elk hoofdstuk, in twee versies: toets A en toets B. Deze toetsen zijn beschikbaar als pdf-bestand en als Word-bestand om als print in de klas te gebruiken. U kunt de toetsen in Word zelf eenvoudig aanpassen. Daarnaast zijn de digitale toetsen beschikbaar in het epack. Leerlingen maken deze toetsen digitaal. Vervolgens worden de toetsen automatisch nagekeken en van een score voorzien. Digiboeken Met het Digiboek kunt u op een eenvoudige wijze de hand-, opdrachten- en uitwerkingenboeken op een digitaal schoolbord, of via een beamer, presenteren. In het Digiboek van de handboeken vindt u ook het verrijkte Digiboek: in deze lessen staat een aantal didactische animaties. Hiermee kunt u eenvoudig lastige begrippen verduidelijken aan uw leerlingen en blijft de organisatie van uw les gewaarborgd. Ook kunt u een groot aantal beelden uitvergroten om klassikaal te bekijken. Alternatieve lessen De auteurs van Sensor hebben voor een aantal hoofdstukken suggesties bedacht voor alternatieve manieren om onderwerpen uit de stof in de klas te introduceren. U kunt hierbij bijvoorbeeld denken aan het in de klas halen van muziekinstrumenten om het hoofdstuk over geluid luister bij te zetten, of aan het in de klas halen van een fiets om het onderdeel over verzet en versnelling beter te kunnen uitleggen. Per jaardeel worden er minimaal twee alternatieve lessen aangeboden, dus minimaal vier per leerjaar. Materiaallijsten Voor de proeven en werkstukken hebt u verschillende materialen en gereedschappen nodig. Twee aanbieders van materialen en gereedschappen hebben per hoofdstuk een lijst gemaakt van alle benodigdheden. De lijst van Eurofysica bevat voornamelijk materialen voor de proeven; de lijst van Opitec is meer gericht op de werkstukken. Deze lijsten vindt u terug op het docentendeel van het epack, maar ook in deel 3 van deze handleiding. 1.4 Planning We kunnen hier niet exact aangeven hoeveel tijd u voor de behandeling van elk hoofdstuk en elke paragraaf moet uittrekken. U kunt meer of minder aan practicum doen, alle opgaven laten maken of een selectie daaruit, wel of niet aan open onderzoek doen, één of twee werkstukken laten maken enzovoorts. Ook zult u met de ene klas sneller kunnen werken dan met de andere. Om al deze redenen vindt u hieronder niet meer dan een globale tijdsplanning. Opgegeven is het aantal lessen dat nodig is voor het behandelen van de leerstof, voor het laten maken van alle werkstukken en het laten uitvoeren van alle proeven. In de gegeven aantallen lesuren is niet opgenomen de tijd die nodig is voor het afnemen van toetsen en voor het werken met additioneel lesmateriaal. hoofdstuk benodigde volledige uren (60 min) aantal lessen bij lessen van 50 min

11 2 Sensor hoofdstuk voor hoofdstuk In dit tweede deel van de docentenhandleiding worden alle zeven hoofdstukken van deel 1A en 1B samen in detail besproken. Als u met een nieuw hoofdstuk begint, is het natuurlijk verstandig als u vooraf in het handboek kijkt naar de onderwerpen van de paragrafen, de onderwerpen van de extra stof, de werkstukken en de proeven. De startopdracht vindt u beschreven op de pagina na de grote openingsfoto. Deze opdracht zal over het algemeen niet meer dan 15 minuten in beslag hoeven te nemen. Als u vervolgens door het hele hoofdstuk heen bladert, zult u een indruk krijgen van de hoeveelheid tekst die de leerlingen moeten verwerken en van bijvoorbeeld de hoeveelheid rekenonderdelen in het hoofdstuk. Van elk hoofdstuk zijn opgenomen: de algemene uitgangspunten en de globale inhoud een schema met daarin alle paragrafen, Extra's, werkstukken en (demonstratie)proeven de leerdoelen uitleg en tips bij de vier paragrafen afzonderlijk antwoorden bij de werkstukken en proeven (voor zover antwoorden mogelijk zijn) De materialen die nodig zijn voor de werkstukken en proeven vindt u in deel 3 van deze handleiding. In vrijwel elk hoofdstuk zou u af en toe een 'concept cartoon' kunnen gebruiken. Deze cartoons zijn ontworpen om leerlingen over natuurwetenschappelijke begrippen aan het denken en praten te krijgen. Zie bijvoorbeeld het boek van Stuart Naylor en Brenda Keogh: Concept Cartoons in Science Education (Millgate House Publishers; ISBN ). U kunt ook internet raadplegen: kijk bijvoorbeeld op of zoek op concept cartoons met Google. 2.1 Hoofdstuk 1 Kennismaken met techniek en natuurwetenschappen Uitgangspunten en schema In hoofdstuk 1 wordt een aantal fundamenten gelegd voor de gehele methode. De nadruk ligt op kennismaken met onder andere de belangrijkste materialen uit de techniek (paragraaf 3), technisch tekenen en tekeningen lezen (paragraaf 2) en het aanpakken van ontwerpproblemen. Voor dat laatste wordt het stappenmodel voor het ontwerpproces geïntroduceerd in paragraaf 1 (in de eerste druk van Sensor werd het min of meer vergelijkbare Kompa$model gebruikt). Dat model zal verder in de methode regelmatig genoemd en gebruikt worden, maar biedt ook goede mogelijkheden om de open onderzoeken en andere open opdrachten aan te pakken. In de werkstukken is bewust een tekenopdracht opgenomen waarbij de leerlingen met isometrisch papier moeten werken. Hoofdstuk 1 in schema paragraaf 1 Hoe ontstaan producten? Extra 1 Kijken naar de natuur paragraaf 2 Een idee uitwerken Extra 2 Tekenen met de computer werkstukken proeven aantal theorievragen 1 Een isometrische woonwijk tekenen 1 De invloed van hoge temperatuur op water 2 Hoe zuiver is een kleurstof? 3 Hoe sterk is een verbinding van klittenband? 4 Het volume van voorwerpen bepalen ja 3 computerles 11

12 werkstukken proeven aantal theorievragen computerles paragraaf 3 Materiaal kiezen 5 De buigbaarheid van hout 6 Welke stoffen geleiden geen elektriciteit? 8 Extra 3 Composietmateriaal 2 paragraaf 4 Veiligheid 2 Een kandelaar van hout en messing 7 De brandbaarheid van een aantal vloeistoffen 3 ja Extra 4 Gevaarlijke stoffen vervoeren 2 Open opdrachten: paragraaf 4: proef 8 Een veiligheidsposter maken paragraaf 4: proef 9 Hoe is het gesteld met de veiligheidsmaatregelen op school? Alternatieve les: paragraaf 4: Veiligheidswijzer Herhaalopdrachten: paragraaf 2: Oppervlakte en volume paragraaf 2: Lengtematen omrekenen Plusopdrachten: paragraaf 1: Een product bedenken paragraaf 3: Een dichtheidstabel maken Leerdoelen Paragraaf 1 01 Weten wat gereedschappen zijn. 02 Weten wat het verschil is tussen technische en natuurlijke producten. 03 Weten wanneer nieuwe producten ontstaan (behoefte). 04 Weten wat ontwerpen is. 05 Weten volgens welke vijf stappen ontwerpen gebeurt. 06 Weten wat onderzoekers in de natuurwetenschappen doen. 07 Weten wat men in de natuurkunde bestudeert en enige voorbeelden kunnen noemen van natuurkundige onderwerpen. 08 Weten wat men in de scheikunde bestudeert en enige voorbeelden kunnen noemen van scheikundige producten. 09 Weten wat men in de biologie bestudeert. Extra 1 10 Kunnen uitleggen hoe de natuur kan leiden tot nieuwe producten en dit kunnen toelichten aan de hand van klittenband. Paragraaf 2 11 Weten welke zaken er in een bouwpakket zitten. 12 Weten wat een schets is. 13 Weten wat men onder maten verstaat en een voorbeeld daarvan kunnen noemen. 14 Weten wat men onder meetinstrumenten verstaat en enige voorbeelden kunnen noemen. 15 Weten wat een grootheid is. 16 Weten wat een eenheid is. 17 Van de grootheid afstand weten wat het symbool is en wat de eenheden en hun symbolen zijn. 18 Weten hoe je zo kort mogelijk zinnen zoals de afstand is vijf en twintig meter noteert. 19 Eenheden van afstand in elkaar kunnen omrekenen. 20 Van de grootheid oppervlakte weten wat het symbool is en wat de eenheden en hun symbolen zijn. 21 Weten hoe je zo kort mogelijk zinnen zoals de oppervlakte is vijf en dertig vierkante meter noteert. 22 Weten hoe je de oppervlakte berekent. 23 Van de grootheid volume weten wat het symbool is en wat de eenheden en hun symbolen zijn. 24 Weten hoe je zo kort mogelijk zinnen zoals het volume is vijf en dertig vierkante meter noteert. 25 Weten hoe je het volume berekent. 26 Weten wat een plattegrond en een tekening op schaal is. 27 Weten wat er met schaal 1:4 bedoeld wordt en hiermee kunnen rekenen. 28 Weten wat men in de techniek onder een werkstuk verstaat. 29 Weten wat met de aanzichten van een voorwerp wordt bedoeld. 30 Weten hoeveel aanzichten er van een voorwerp gemaakt kunnen worden. 31 Weten wat een technische tekening is en wat zijn functie is. 32 Weten wat het voordeel is van een ruimtelijke tekening. 33 Weten wat een isometrische projectie is en hoe je die maakt. 34 Een eenvoudige technische tekening kunnen lezen. 35 Weten wat maatlijnen en grenslijnen zijn. 12

13 36 Weten hoe je maten en maat- en grenslijnen in een technische tekening zet. Extra 2 37 Weten wat een tweedimensionaal en driedimensionaal beteken als het om tekeningen gaat. 38 Weten wat men onder een tekentablet verstaat. 39 Kort kunnen aangeven wat Google SketchUp en CAD-CAM zijn. Paragraaf 3 40 Weten wat men onder materialen verstaat. 41 Enkele stofeigenschappen kunnen noemen. 42 Enkele kenmerken en toepassingen van metalen kunnen noemen. 43 Enkele voorbeelden van metalen kunnen noemen. 44 Weten wat erts en bauxiet is. 45 Weten wat een legering is en waarom deze gebruikt worden. 46 Weten waarvan messing wordt gemaakt en een toepassing ervan kunnen noemen. 47 Enkele kenmerken van glas kunnen noemen. 48 Weten wat glaswol is en waarvoor het gebruikt wordt. 49 Weten waar naaldhout en loofhout vandaan komen. 50 Enkele kenmerken en toepassingen van hout kunnen noemen. 51 Enkele kenmerken en toepassingen van keramiek kunnen noemen. 52 Enkele kenmerken en toepassingen van kunststoffen kunnen noemen. 53 Enkele voorbeelden van kunststoffen kunnen noemen. 54 Een kenmerk en een toepassing kunnen noemen van polyetheen, PET en piepschuim. 55 Weten dat gereedschappen speciaal voor materialen worden ontworpen en daar een voorbeeld van kunnen geven. Extra 3 56 Weten wat een composietmateriaal is. 57 Enkele toepassingen van composietmateriaal kunnen noemen. 58 Weten wat onder een mal wordt verstaan. 59 Kunnen beschrijven hoe een scheepsromp van vezelversterkt polyester wordt gemaakt. Paragraaf 4 60 Weten dat menselijk gedrag de belangrijkste factor is bij veiligheid. 61 Weten door welke twee acties je ongelukken kunt voorkomen. 62 Vijf manieren kennen waarop stoffen gevaarlijk kunnen zijn. 63 Weten wat men onder een pictogram verstaat. 64 Van vijf gevarensymbolen weten waarvoor ze waarschuwen. 65 Weten wat veiligheidsvoorschriften zijn. 66 Acht veiligheidsregels voor lokalen in scholen kunnen noemen. 67 Weten hoe je veilig kunt boren en wat een boorklem is. 68 Weten hoe je veilig kunt zagen en wat een bankschroef en tafelklem daarmee te maken hebben. 69 Zes veiligheidsvoorzieningen in lokalen kunnen noemen. Extra 4 70 Weten wat je moet doen als een sirene afgaat bij ernstige gevaren. 71 Weten wat het VN-nummer en het GEVInummer aangeven bij transport van gevaarlijke stoffen Per paragraaf Paragraaf 1 De leerling maakt kennis met een stukje vroege historie van de techniek, als illustratie van de manier waarop een behoefte tot een product kan leiden. U kunt uiteraard ook andere uitvindingen in de klas bespreken (maar begin niet direct over bijvoorbeeld de auto). De natuurwetenschappen komen kort aan bod, als basis van de techniek. Proeven zullen veel leerlingen nog weinig of niet gedaan hebben (alhoewel de situatie op de basisscholen iets aan het verbeteren is). De allereerste proef is al direct met een brander en dit is dé gelegenheid om de werking en bediening ervan te behandelen. U geeft uiteraard de regels voor veilig werken (zie ook paragraaf 4) en kunt de leerlingen verwijzen naar de vaardigheidskaart over werken met een brander. Paragraaf 2 Via bouwpakketten en schetsen worden drie natuurkundige grootheden geïntroduceerd: afstand, oppervlakte en volume. Het onderwerp 'op schaal' zullen leerlingen wellicht kennen van het lezen van landkaarten bij aardrijkskunde. Leerlingen die moeite hebben met het rekenwerk en het omrekenen van eenheden (wat ze in principe hebben geleerd op de basisschool), kunt u een herhalingsopdracht laten doen. Er wordt dieper ingegaan op technisch tekenen, zonder te streven naar een volledige kennis over de technische tekening en alles wat daarbij hoort. Het maken van werkstuk 1, het tekenen van een woonwijk, zal voor vrijwel alle leerlingen de eerste keer zijn dat ze op isometrisch papier werken. Het is belangrijk dat ze nauwkeurig werken en steeds goed nadenken voordat ze beginnen te tekenen. U zou met de leerlingen na afloop kunnen evalueren wat er wel en niet zo goed ging en waaraan dat lag. 13

14 Paragraaf 3 Er komen veel materialen aan bod en het zou aardig zijn als u van zo veel mogelijk materialen voorbeelden laat zien, al dan niet via een filmpje. Kort komt het onderwerp gereedschappen aan bod. U kunt nog eens extra verwijzen naar het gereedschappenoverzicht achter in het boek maar ongetwijfeld hangt er in uw lokaal ook een dergelijk overzicht (het overzicht uit het boek is ook als poster te krijgen). Paragraaf 4 De behandeling van deze paragraaf is natuurlijk dé gelegenheid om de veiligheidsregels in uw lokaal (en dat van anderen) te noemen en uit te leggen. Werkstuk 2, de kandelaar, is voor veel leerlingen waarschijnlijk het allereerste werkstuk dat ze maken. Veel gereedschappen zullen voor hen nieuw zijn en u zult dus de tijd moeten nemen om het een en ander uit te leggen. Uiteraard legt u ook alle regels uit die gelden in het technieklokaal. Proef 7 zou u ook als demonstratieproef kunnen doen, gezien de aanwezigheid van vuur. De open opdrachten bij deze paragraaf zijn niet echt proeven. Ze hebben wel een duidelijke link met de veiligheid op school. U kunt bijvoorbeeld leerlingen die hun werk af hebben met deze opdracht op pad sturen. 14

15 2.1.4 Antwoorden bij werkstukken en proeven ANTWOORDEN PROEF 1 Wat voor bijzonders valt je op aan de laatste drie metingen? De temperatuur bleef hetzelfde, terwijl de brander nog aan is. Hoe zie je dat terug in de grafiek? De grafieklijn gaat het laatste stuk horizontaal. 1 Wat heb je zien gebeuren tijdens het aan de kook brengen van het water? Je kunt kronkelingen in het water zien verschijnen. Er komen ook kleine gasbelletjes van de bodem los. Die gasbelletjes worden steeds groter. Aan het eind van de proef zijn het grote dampbellen geworden en komt er damp van het water af. 2 Wat heb je gehoord tijdens het aan de kook brengen van het water? Als het water ongeveer 80 C is, begint het te razen. 3 Bleef het water steeds heter worden? Nee, het werd niet heter dan 100 graden Celsius. ANTWOORDEN PROEF 2 Conclusie Welke stiften hebben maar één kleurstof? De stiften waarvan de kleur niet in andere kleuren veranderd is. Welke stiften hebben meer dan één kleurstof? De stiften waarvan de kleur wel in andere kleuren veranderd is. Geef nu antwoord op de onderzoeksvraag. De kleur van een stift kan uit één kleurstof bestaan, maar ook uit mengkleuren. 15

16 ANTWOORDEN PROEF 3 1 Kon je steeds evenveel gewicht aan het klittenband hangen? Nee, je kon er steeds meer aan hangen. 2 Wat kun je nu zeggen over de lengte van de overlap en hoeveel gewicht de verbinding kan dragen? Hoe groter de overlap, des te meer gewicht kan er aan hangen. ANTWOORDEN PROEF 4 Vergelijk de volumes uit tabel 3 met de volumes uit tabel 4. Wat valt je op? De volumes van de rechthoekige voorwerpen zijn in beide gevallen hetzelfde. Kun je het volume van alle voorwerpen op twee manieren bepalen? Nee, dat kan alleen bij regelmatig gevormde voorwerpen Beantwoord nu de onderzoeksvraag. Je kunt het volume van voorwerpen berekenen en je kunt het volume bepalen door het onder water te houden en te kijken hoeveel het water dan stijgt. ANTWOORDEN PROEF 5 Wat valt je op als je de doorbuiging bij Test 1 en Test 2 met elkaar vergelijkt. De lat buigt veel meer door als hij op de brede kant ligt. Leg uit wat de beste stand is om een draagbalk voor een dak te monteren. Op de smalle kant. Balken buigen veel minder door als ze op de smalle kant liggen, dan als ze op de brede kant liggen. Ze kunnen op de smalle kant veel meer dragen dan op de brede kant. ANTWOORDEN PROEF 6 Welke stoffen geven elektriciteit niet door? Plastic, hout, papier en glas. 16

17 ANTWOORDEN PROEF 7 Welke van de vloeistoffen ontbrandt het makkelijkst? Wasbenzine Welke van de vloeistoffen ontbrandt het moeilijkst? Slaolie 17

18 2.2 Hoofdstuk 2 De fiets Uitgangspunten en schema In hoofdstuk 2 wordt binnen de context van fietsen ingegaan op onder andere materialen en hun eigenschappen. Het beschermen van metalen tegen roesten wordt behandeld. Vanuit de vraag: Hoe Hoofdstuk 2 in schema paragraaf 1 Verschillende fietsen Extra 1 Verschillende soorten fietsen paragraaf 2 Kracht en beweging overbrengen Extra 2 Derailleurversnelling en naafversnelling paragraaf 3 Materialen van de fiets Extra 3 Rubber paragraaf 4 Materialen beschermen kom je op je fiets zo snel vooruit komen krachten, de versnelling, lagers enz. aan de orde. Voor de activiteiten is in dit hoofdstuk een goede sortering Lego (of vergelijkbaar materiaal) noodzakelijk. Als werkstuk maakt de leerling een strandzeiler of een zelf ontworpen kaarthouder. werkstukken proeven aantal theorievragen 1 De strandzeiler 1 De fietskeuring 11 2 Een kaarthouder ontwerpen 2 De tandwielen op je fiets 3 Het verzet 4 Lagers 5 Materiaal kiezen 10 6 Roesten: oorzaak 7 Roesten: voorkomen 8 Verzinken 9 Vertinnen 2 13 ja ja computerles Extra 4 Gritstralen Alternatieve les: paragraaf 3: Fiets in de klas Herhaalopdrachten: paragraaf 2: De versnelling paragraaf 2: Het verzet Plusopdrachten: paragraaf 2: Rechtstreekse overbrenging paragraaf 2: De versnellingsbak van een auto Leerdoelen Paragraaf 1 01 Weten wat men onder aandrijven verstaat bij een fiets. 02 Weten wat het frame van een fiets is en enkele functies ervan kunnen noemen Weten wat het verschil in frame is tussen een herenfiets en een damesfiets en waardoor dat verschil verklaard kan worden. 04 Een voorbeeld kunnen noemen van een wettelijke eis voor de fiets. 05 (herhaling) Weten volgens welke vijf stappen ontwerpen gebeurt. 06 Weten wat een programma van eisen is en bij welke stap van het ontwerpproces dit hoort. Extra 1 07 Enkele functies van fietsen kunnen noemen. 08 Een transportfiets kunnen herkennen en enige kenmerken ervan kunnen noemen. 09 Een sportfiets kunnen herkennen en enige kenmerken ervan kunnen noemen. 10 Een ligfiets kunnen herkennen en enige kenmerken ervan kunnen noemen. 18

19 Paragraaf 2 11 Weten op welke twee manieren je spierkracht overbrengt op een fiets (handrem, pedalen). 12 Weten waaruit de aandrijving van een fiets bestaat en wat zijn functie is. 13 Weten hoe je de beweging van een fiets kunt versnellen of vertragen met verschillende combinaties van voor- en achterblad. 14 Kunnen bepalen hoeveel het achterblad rond is gedraaid als het voorblad één maal is rondgedraaid. 15 Weten wat we onder versnelling verstaan bij een fiets. 16 Weten wat we onder het verzet van een fiets verstaan en hoe je deze berekent. 17 Weten wat een as is. 18 Weten wat de functie en de belangrijkste onderdelen zijn van kogellagers. Extra 2 19 Kunnen uitleggen hoe een derailleurversnelling werkt en wat zijn kenmerken zijn. 20 Kunnen uitleggen waarom een kettingspanner nodig is bij een derailleurversnelling. 21 Kunnen uitleggen wat de belangrijkste kenmerken van een naafversnelling zijn. Paragraaf 3 22 Weten wat een doelgroep is en hoe deze een product 'bepaalt'. 23 Weten wat delfstoffen zijn en enige voorbeelden kunnen noemen met de bijbehorende grondstoffen. 24 Kunnen uitleggen waarom soms metaal en soms kunststof wordt gebruikt voor een fiets. 25 Drie voordelen van een stalen frame kunnen noemen. 26 Weten wat een composiet is en daarvan vier voorbeelden kunnen noemen. 27 Weten wat men onder carbon verstaat. Extra 3 28 Vier eigenschappen van rubber kunnen noemen. 29 De verschillen tussen natuurlijk en synthetisch rubber kunnen noemen. 30 Toepassingen van synthetisch rubber kunnen noemen. Paragraaf 4 31 Weten wat roesten is. 32 Kenmerken van roest kunnen noemen. 33 Weten hoe je metaal kunt beschermen met primer en lakverf. 34 Weten wat roest met oxideren te maken heeft en een kenmerk van roest kunnen noemen. 35 Weten wat de oxidelaag bij metalen als koper en aluminium doet. 36 Enige kenmerken van edelmetalen kunnen noemen en voorbeelden kunnen noemen. 37 Weten wat verzinken en verchromen is en waarom dit wordt toegepast. 38 Weten wat het verschil is tussen elektrisch en thermisch verzinken. 39 Enige manieren kunnen noemen waarop je metalen voorwerpen schuurt en schoonmaakt en kunnen aangeven waarom men dit doet. Extra 4 40 Weten wat gritstralen is en waarvoor je het toepast Per paragraaf Paragraaf 1 Het ontwerpproces in vijf stappen dat al in hoofdstuk 1 was geïntroduceerd, keert hier terug en wordt uitgelegd aan de hand van een concreet voorbeeld. Daarbij komt het lastige onderscheid tussen 'probleem' en 'behoefte' aan de orde. Deze twee zijn niet altijd zo makkelijk te onderscheiden. In de werkplaats kan de leerling een strandzeiler maken. In dit werkstuk zitten allerlei materialen verwerkt van textiel tot metaal en van kunststof tot hout. Na dit werkstuk kan de leerling met de meeste materialen omgaan. Het werkstuk vergt meerdere lesuren. Afhankelijk van de situatie op uw school kunt u de leerling hier ook aan laten werken in zelfstudie-uren of thuis. Voor het kuipstoeltje kunt u eventueel een mal gebruiken. De fietskeuring van proef 1 zou u ook zelf met een fiets van een leerling klassikaal kunnen uitvoeren. Het is geen proef in de eigenlijke zin. Paragraaf 2 Via de handrem/kabels en de pedalen/ketting wordt helder gemaakt hoe je spierkracht overbrengt op de fiets. Dat dat ook slim kan, wordt uitgelegd met behulp van de versnelling. Verder worden tandwielen en lagers behandeld. U kunt ervoor kiezen de stof van deze paragraaf helemaal aan de hand van een echte fiets (en enige losse onderdelen) te behandelen (zoals beschreven is in de alternatieve les). Als los onderdeel kunt u bijvoorbeeld een voorvork met wiel nemen (nodig voor proef 4) waarvan de lagers versleten of verwijderd zijn. Bij vrijwel iedere fietsenmaker zullen de benodigde spullen wel gratis of voor weinig te krijgen zijn. Als alternatief voor fietswielen kan ook een opstelling gebruikt worden waarin skatewieltjes gebruikt worden. Lager zijn vrij eenvoudig uit fietswielen of skatewieltjes te verwijderen. Oude of versleten lagers zijn ook wel te vinden of zelf te maken door uit de lagers het vet te verwijderen en er wat vuil (zand) in te stoppen en wellicht één of twee kogeltjes te verwijderen. Bij de behandeling van de extra stof zou u nog de versnellingsbak van de auto erbij kunnen betrekken. In proef 2 wordt met Lego (of vergelijkbaar materiaal) gewerkt. Als u veel van dit soort Lego op school heeft, dan kunt u de leerlingen nog meer onderzoek 19