Leerkrachtgids Kleuters en chemie. Ontdekkingen doen met water en kleuren!

Transcriptie

1 Leerkrachtgids Kleuters en chemie Ontdekkingen doen met water en kleuren!

2 Wil je kleuters kennis laten maken met chemie en hun onderzoekende houding stimuleren? Deze gids biedt je handvatten om met proeven thema s te verrijken. Hierbij geven we tips om kleuters te stimuleren tot het doen van nieuwe ontdekkingen. Kleuters en chemie?! Kleuters zijn van nature kleine onderzoekers. Ze kunnen zich verwonderen en uren uitproberen hoe iets werkt. Het bezig zijn met echte materialen staat garant voor veel enthousiasme bij kleuters. Dit enthousiasme wil je stimuleren en gebruiken. Want juist als leerlingen geïnspireerd/ gemotiveerd zijn leren ze het meest. De didactiek van onderzoekend en ontwerpend leren sluit daarom goed aan bij kleuters. Door kleuters eigenschappen en toepassingen van materialen te laten verkennen spreek je hun natuurlijke nieuwsgierigheid aan. Ze leren veel van het vasthouden, verkennen en omgaan met materialen. Eigenschappen en de werking van materialen dat is de eerste vorm van chemie! Inhoud van deze gids Deze gids is voor leerkrachten van de kleuters (groep 1 en 2). In deze gids doen we aanbevelingen hoe je de didactiek van onderzoekend leren toepast in een les of ontdekhoek. Hoe stimuleer je de leerlingen nieuwe ontdekking te doen? En wat leren je leerlingen ervan? In deze gids hebben we een les rond de proef Toverwater uitgewerkt waarin we laten zien hoe je de didactiek van onderzoekend leren direct kunt toepassen. Dit doen we aan de hand van de zeven stappen van onderzoekend leren. Chemie in je dagelijkse leven Jij en je leerlingen komen elke dag in aanraking met chemie! Wanneer je je wast bijvoorbeeld. Je maakt je fris en schoon voor een nieuwe dag met behulp van chemische producten. Tandpasta, haargel, shampoo en crèmes zijn resultaten van een chemisch mengproces. Of als je een regenjas aantrekt in de regen; dankzij chemische processen is je regenjas waterafstotend en word jij niet nat. Dit zijn maar enkele voorbeelden. Alles wat je om je heen ziet bevat chemie en dat kun je onderzoeken. In deze gids zijn twee voorbeeldlessen onderzoekend leren uitgewerkt, maar allerlei onderwerpen uit het dagelijkse leven lenen zich hiervoor. 2

3 Chemie op de basisschool Door kinderen op jonge leeftijd kennis te laten maken met chemie begrijpen ze meer van de wereld om hen heen. Vloeistoffen stapelen, zelf een raket afschieten met een bruistablet, verf of klei maken: het is allemaal chemie en makkelijk uit te voeren in de klas. Chemie biedt talloze mogelijkheden om leerlingen zelf aan de slag te laten gaan. Met huis-, tuin- en keukenmaterialen kunnen leerlingen proeven en onderzoek doen. Ze leren over de producten die ze dagelijks gebruiken en ontwikkelen hun onderzoeksvaardigheden. Als leerkracht hoef je echt geen chemische achtergrond te hebben om hen bij te staan in hun ontdekkingstocht. Onderzoekend leren met chemie valt onder drie van de zes kerndoelen van Natuur en Techniek: 42. De leerlingen leren onderzoek doen aan materialen en natuurkundige verschijnselen, zoals licht, geluid, elektriciteit, kracht, magnetisme en temperatuur. 44. De leerlingen leren bij producten uit hun eigen omgeving relaties te leggen tussen de werking, de vorm en het materiaalgebruik. 45. De leerlingen leren oplossingen voor technische problemen te ontwerpen, deze uit te voeren en te evalueren. Onderzoekend leren De didactiek van onderzoekend leren bestaat uit zeven stappen. In deze zeven stappen maken leerlingen eerst kennis met een onderwerp of probleem (1). Vervolgens verkennen ze dit onderwerp in de breedte. (2). Ze zetten een onderzoek op aan de hand van een (eigen) vraag (3) en voeren hierna dit onderzoek uit (4). Vervolgens trekken ze een conclusie (5) en verwerken het geleerde in een presentatie van hun onderzoeksresultaten (6). Tot besluit brengt de leerkracht verbreding of verdieping aan door het geleerde toe te passen in andere contexten of door verbinding te leggen met andere concepten (7). Tijdens of na het onderzoek kunnen ontdekkingen weer leiden tot nieuwe vragen en beginnen de leerlingen opnieuw aan de zeven stappen. 1. Introductie? 2. Verkennen 7. Verdiepen/ verbreden Plan Opzetten onderzoek 6. Presenteren? Uitvoeren onderzoek 5. Concluderen Bronnen: Van Graft, M., & Kemmers, P. (2007). Den Haag: Stichting Platform Bèta Techniek. Wetenschapsknooppunt Radboud Universiteit (2013). Nijmegen. Vaardigheden ontwikkelen met onderzoekend leren Met de didactiek van onderzoekend leren stimuleer je de ontwikkeling van vaardigheden bij leerlingen op een voor hen leuke en interactieve manier. Onderzoekend leren stimuleert samenwerken, creatief en innovatief denken en draagt bij aan een onderzoekende en kritische houding bij leerlingen (21st century skills). Leerlingen ontwikkelen onderzoeksvaardigheden, zoals goed waarnemen, vragen stellen, experimenten opzetten en uitvoeren, voorspellingen doen, problemen verkennen en oplossingen bedenken. Meer informatie over onderzoekend leren vind je op C3.nl/kids/onderzoekend-leren. 3

4 Thema: water en kleuren mengen Water en kleur zijn twee dingen waar kleuters vaak mee bezig zijn. Hier is een hoop mee te experimenteren en te ontdekken. Wat gebeurt er als je kleuren mengt? Kun je kleuren ook ontmengen? Dat laatste ontdekken leerlingen met deze les! Leerdoelen van de les Leerlingen leren goed observeren Leerlingen maken kennis met het mengen en ontmengen van kleuren Leerlingen komen in aanraking met chemie in een product uit hun dagelijks leven Leerlingen leren vergelijken Voorbereiding 1. Lees de lesbeschrijving door (stap 1 t/m stap 7). 2. Zorg voor de benodigde materialen. 3. Voer zelf een keer de proef uit en varieer vervolgens. Probeer verschillende donkere stiften uit. Kijk welke mooie patronen geven met water. 4. Zet de materialen klaar voor de les. 5. Richt een ontdekhoek in. Praktisch : Kringgesprek gevolgd door individueel of in duo s werken in een werkhoek/ontdekhoek. Organisatie in het lokaal: Kring en een ingerichte hoek met materialen om mee te ontdekken. Tip Indien je de leerlingen niet zelf wil laten knippen, knip dan zelf van te voren stroken van de koffiefilters en leg ze in een bakje. Materialen voor stap 1 Koffiefilters Stiften in een donkere kleur (Let op: geen watervaste stiften!) Satéprikkers Schaar Limonadeglas Liniaal Extra materialen voor de ontdekhoek Stiften in alle kleuren Kleurpotloden Aquarelpotloden Watervaste stift Lapjes stof / katoen Andere soorten papier Leerkrachten proberen de proef Toverwater uit tijdens een workshop van Centrum JongerenCommunicatie Chemie. 4

5 Achtergrond informatie Toverwater Deze les is gebaseerd op de proef Toverwater c3.nl/kids/toverwater. Zie voor het stripje van de proef pagina 9 van deze gids. Wat gebeurt er? Op de koffiefilter zie je verschillende gekleurde vlekken. Dat komt doordat de donkere kleur van je stift een mengsel is van verschillende kleurstoffen. Sommige van die kleurstoffen lossen beter op in water dan andere en sommige kleurstoffen blijven beter kleven aan de koffiefilter. De kleurstoffen die het beste oplossen in water en minder goed blijven kleven aan de filter, komen het hoogst op de koffiefilter. Door het verschil in oplossen en kleven worden de kleurstoffen van elkaar gescheiden. In een groene stift zitten bijvoorbeeld gele en blauwe kleurstoffen. En in een paarse stift zitten blauwe en rode kleurstoffen. Met de drie kleuren rood, geel en blauw kun je alle kleuren van de regenboog maken. We noemen die kleuren de drie primaire kleuren.? Stap 1. Introductie Introduceer de proef Toverwater in de kring. Kringgesprek Ervaringsgerichte dialoog, ingaan op de ervaringen van de kleuters Onderwerp introduceren Voorkennis ophalen bij de leerlingen Nieuwsgierigheid prikkelen Start Vandaag gaan we toveren. Daarvoor heb ik de volgende spullen meegenomen. Laat de materialen één voor één zien en stel de volgende vragen: Wie weet wat het is? Wat is het? Heb je het zelf wel eens gebuikt? Waarvoor heb je het gebruikt? Wat heb je toen gezien? Doe de demonstratieproef Toverwater. Stel de volgende vragen: (voor je het papier in het water doet) Wat denken jullie dat er gaat gebeuren? Wat bedoel je precies? Waarom denk je dat dat gaat gebeuren? Wat zien jullie gebeuren? 5

6 ? Stap 2. Verkennen Bespreek de demonstratieproef na. Laat daarna de leerlingen zelf de proef in de ontdekhoek doen. Stimuleer ze om te kijken ze of hetzelfde gebeurt bij de andere stiften en potloden die er liggen. Leerlingen werken alleen of in duo s in de ontdekhoek. Leerlingen verkennen de materialen Leerlingen ervaren zelf de proef Nabespreken van de demonstratieproef Wat is er gebeurd? Hoe zou dat kunnen komen? Laat de leerlingen allemaal de koffiefilter bekijken. Wat zien jullie? Wat valt jullie op? Laat de leerlingen met elkaar praten over wat ze op de koffiefilter zien. Stimuleer de leerlingen nieuwe dingen te vinden. Laat alle verwondering langs komen. Neem ze allemaal even serieus, als je iets niet snapt, vraag de leerling om meer uitleg. In de ontdekhoek mogen jullie straks nog meer ontdekkingen gaan doen. Welke stiften willen jullie proberen? (eventueel) Hoe kunnen we bijhouden wat jullie ontdekken? Plan Stap 3. Onderzoek opzetten Stimuleer de leerlingen om variaties op de proef te bedenken. Leerlingen werken zelfstandig (onder begeleiding) Leerlingen bedenken variaties op de proef Opzet van de ontdekhoek Hang de filter van de demonstratieproef in de hoek op. Leg de satéprikkers apart. Geef de leerlingen de opdracht om zodra ze de prikker nodig hebben naar je toe komen om deze bij jou op te halen. Op die manier heb je de controle en kun je op het juiste moment vragen stellen. Tip Creëer verrassingen voor de leerlingen en leg iedere dag een andere startstift in de hoek. Zo ontstaat iedere keer een ander kleurenpatroon. Vragen aan de leerlingen Wat denk je dat er gaat gebeuren als je jouw papier in het water hangen? Zullen we kijken wat er gebeurt? 6 Om ze te stimuleren nieuwe ontdekkingen te doen Zou er hetzelfde gebeuren met een andere kleur stift? Wat gebeurt er als je meerdere kleuren over elkaar gebruikt? Wat gebeurt er met een stip van een kleurpotlood? Welke stift maakt de mooiste kleuren? Kun je een regenboog maken? Zijn er andere materialen die je kunt gebruiken om mee te kleuren? Zou deze proef ook werken op stof?

7 ? Stap 4. Experiment uitvoeren Laat de leerlingen het experiment uitvoeren. Leerlingen werken zelfstandig (onder begeleiding) Leerlingen oefenen motoriek Leerlingen proberen variaties op de proef uit en doen ontdekkingen Vragen aan de leerlingen Wat zie je? Gebeurt er hetzelfde als eerder? Ruik je iets? Hoor je iets? Hoe denk je dat het komt? Stap 5. Concluderen Help de leerlingen met het trekken van een conclusie. Leerlingen werken zelfstandig (onder begeleiding) Leerlingen leren verwoorden wat ze ontdekken Vragen aan de leerlingen Vertel eens wat gebeurde er met jouw stip? Hoe denk je dat dat komt? Wat heb je anders gedaan dan eerst? Om vergelijkingen te maken Vergelijk je strook eens met die van de eerste proef (of buurman/vrouw) Wat is hetzelfde? Wat is het verschil? Is de strook van de zwarte stift hetzelfde als die van de bruine stift? Gebeurde hetzelfde met potlood als met stift? Nieuwe ontdekkingen stimuleren Observeer of een leerling aan de volgende ontdekking toe is. Stimuleer de leerling dan om iets nieuws te proberen door een volgende mogelijkheid aan te bieden in de vorm van extra materiaal. De leerling doorloopt dan stap 3 t/m stap 5 opnieuw. 7

8 Stap 6. Presenteren Laat de leerlingen het experiment uitvoeren. Individueel, duo s, groepjes of kring Leerlingen verwerken hun ervaring Hoe je stap 6 invult is afhankelijk van wat je wilt bereiken bij de leerlingen. Deze stap biedt je de mogelijkheid om de leerlingen hun ervaring te laten verwerken door een product te maken of hun ontdekkingen te bespreken. Dit kan individueel, in groepjes of klassikaal en zo uitgebreid als je wilt. Stimuleer de leerlingen om creatief te zijn. Suggesties Hang alle stroken van de leerlingen in de klas op, zodat alle leerlingen elkaars resultaten kunnen bekijken. Laat de leerlingen in duo s aan elkaar vertellen wat ze gedaan hebben. Bespreek de bevindingen in de kring. Vragen die je kunt stellen: Wat gebeurde er bij jou met de stip? Wat kun je vertellen over je strook? Wat kun je vertellen over de stift? Wat kun je vertellen over de kleuren in de stift? Laat de leerlingen een tekening maken van wat er is gebeurd, eventueel in een stripverhaal variant. Laat de leerlingen naspelen wat ze gedaan hebben en vertellen wat de kleurstoffen in de stift deden. Stap 7. Verdieping/verbreding Bied de leerlingen verdieping en/of verbreding van het onderwerp aan. Individueel, duo s, groepjes of kring Leerlingen koppelen geleerde kennis aan dagelijkse context Suggesties Lees een boek voor of bekijk een filmpje over kleuren en stiften. Boek: Blauwtje en Geeltje van Leo Lionni. ISBN: Doe nog meer proeven afhankelijk van wat de leerlingen het meest heeft gegrepen. Zie c3.nl/kids voor nog meer proeven met huis-, tuin- en keukenmiddelen en de volgende pagina s. Bijvoorbeeld: M&Magie Snoepjesschromatografie Suikerspin Zie de kleuren van M&M s oplossen in water en niet met elkaar mengen. Bekijk hoe de kleuren van snoepjes lopen, net zoals de stiften. LET OP: Hierbij gebruik je alcohol, deze proef is daardoor alleen geschikt als demonstratieproef. Kleur met ecoline suikerklontjes en leg ze in water. Kijk wat er gebeurt. De suiker lost op en de kleuren mengen. Deze proef is een mix tussen Toverwater en M&Magie. 8

9 Bijlage De proef Toverwater waar deze gids op is gebaseerd, zoals te vinden op C3.nl/kids: Doe een laagje water in het glas. Knip een strook uit de koffiefilter. Let op: de strook moet in het glas passen! Zet met een stift een stip onderaan de strook op 1 cm vanaf de rand. Prik de satéprikker aan de bovenkant door de strook. Toverwater Leg de satéprikker zo op het glas dat de onderkant van het filtreerpapier net in het water hangt. Let op: de stippen mogen niet in de vloeistof hangen! Als het water tot bijna bovenin de strook getrokken is, haal je de strook uit het water. Kijk wat er is gebeurd! Praktische tips voor de begeleiding tijdens de proef: Kinderen vergeten vaak welke kleur ze hadden. Oplossingen hiervoor zijn: een stip zetten op hun hand ten zetten, een stip zetten in de boven hoek van de koffiefilter, of de kleuren per groepje indelen. Zet met een watervaste stift of grijs potlood de naam van de leerling op de koffiefilters. Op deze manier is duidelijk welk filter van welke leerling was. Wel zo handig als je het resultaat na afloop van de les wilt meegeven. Bespreek klassikaal de resultaten per kleur. Dit gaat sneller, en is voor de leerlingen ook overzichtelijker. Kinderen de koffiefilters zelf laten knippen en zelf een prikker er door heen laten steken kan veel tijd kosten. De fijne motoriek verschilt ook per leerling. Doe dit alleen als je zeker weet dat de leerlingen dit kunnen. Wellicht is het verstandig de filters zelf van te voren te knippen. Proeven Wil je verder experimenteren rondom het thema chemie en kleuren? Andere proeven op C3.nl/kids over kleuren: Vul het diepe bord met een laagje water uit de kraan. Leg de 4 M&M s in het water, gelijk verdeeld over het bord. Kijk wat er gebeurt. M&Magie Wat heb je nodig? 1) een wit diep bord 2) water 3) 4 M&M s in verschillende kleuren M&Magie Wat gebeurt er? De kleuren van de M&M s verspreiden in het water. Toch lopen ze niet door elkaar heen. Het buitenste laagje van de M&M s bestaat uit suiker (het witte korstje) en een kleurstof (aan de buitenkant). De suiker en de kleurstof lossen op in water en je ziet de kleuren verspreiden. Dit noemen we diffusie. Diffusie zorgt ervoor dat de hoeveelheid suiker en kleurstof gelijk verdeeld worden in het water. De kleuren lopen dus niet door elkaar heen! 9

10 Wat heb je nodig? 1) Water 2) Suikerklontje 3) Inkt of ecoline 4) Bord Wat gebeurt er? De suiker lost op in het water. Als je suiker oplost in water zie je normaal niet wat er gebeurt. Omdat je de suiker een kleurtje hebt gegeven, zie je hoe de suiker zich door het water verspreidt. Snoepjeschromatografie Suikerspin Snoepjeschromatografie Suikerspin Wat heb je nodig? 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 2 bruine M&M s 2 groene M&M s Alcohol (35%, bijvoorbeeld jonge jenever) Water Witte koffiefilter Beker of theeglas Liniaal Potlood Schaar 2 satéprikkers Plakband Wat gebeurt er? Op je koffiefilter zie je dat de bruine kleur van de M&M een mengsel is van rood, blauw en een beetje geel. De groene kleur bestaat uit geel en blauw. Om de M&M s te kleuren worden er 3 kleurstoffen gebruikt: rood, geel en blauw. Met deze drie kleurstoffen kunnen ze in de M&M-fabriek alle kleuren M&M s maken. Sommige van die kleurstoffen lossen beter op in alcohol dan andere. De kleurstoffen die het beste oplossen, kruipen het meest omhoog op de koffiefilter. Daardoor worden de kleuren van elkaar gescheiden. 10

11 De materialen van Centrum JongerenCommunicatie Chemie Alles wat Centrum JongerenCommunicatie Chemie ontwikkelt voor kinderen in de basisschoolleeftijd draagt het logo Expedition Chemistry en is te vinden op C3.nl/kids. Hier vinden kinderen proeven, feiten en weetjes over chemie en tips voor het geven van een spreekbeurt over chemie. Voor iedereen die een les of activiteit over chemie wil organiseren voor kinderen in de basisschoolleeftijd is er de website c3.nl/ontdek. Hier vind én bestel je alle materialen van Centrum JongerenCommunicatie Chemie, zoals proevenwaaiers, lessuggesties, kinderpagina s en nog veel meer. Colofon Deze leerkrachtgids Kleuters en chemie is een uitgave van: Ontwikkeling: Vormgeving: Centrum JongerenCommunicatie Chemie, Winnie Meijer Ori Ginale, Marc de Boer De symbolen van de stappen van onderzoekend leren in deze gids zijn een bewerking van de symbolen ontwikkeld door het Wetenschapsknooppunt Radboud Universiteit, Deze bewerkte symbolen vallen ook weer onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationaal. Ga naar om een kopie van deze licentie te lezen. Uiteraard is door Centrum JongerenCommunicatie Chemie (c3) veel zorg aan deze gids besteed. C3 aanvaardt echter geen aansprakelijkheid voor schade die eventueel is ontstaan bij het geven van een chemieles. Centrum JongerenCommunicatie Chemie, maart 2018 Deze gids is verrijkt met QR-codes. Wil je weten wat er te zien is? Download een QR- of barcodescanner-app en scan de QR-code met je smartphone of tablet. 11

12 Checklist Heb je: r de voorbeeldles doorgenomen en aangepast naar eigen wensen? r de proef uitgeprobeerd? r een prikkelende introductie bedacht? r voldoende materialen voor de demonstratieproef en de ontdekhoek? r bedacht welke vragen je gaat stellen? r gedacht aan extra materiaal voor nieuwe ontdekkingen? r gekeken op C3.nl/kids/veiligheid voor tips over veiligheid? Veel plezier en succes met het geven van je chemieles!