Lesbrief Materie : Voor u ligt een begeleidende lesbrief van Mad Science die u in uw eigen klas kunt gebruiken. De les bevat enkele experimenten die de kinderen zelf in de klas uit kunnen proberen. Bij deze les hoort een filmpje waarin twee professors van Mad Science deze experimenten op een interactieve manier uitleggen. Ideaal voor op het smartboard dus! Tevens is deze proefles ideaal als voorbereiding op de Mad Science workshop Materie die via deze link te boeken is. Over Mad Science TV Educate, have fun and make a Difference! Science, (wetenschap & techniek) is de perfecte tool om kinderen iets te leren. We vertellen kinderen niet hoe iets werkt, we laten het zien, sterker nog, ze mogen het zelf doen. Wat leren de kinderen dan? We leren de kinderen de basisbegrippen van wetenschap & techniek zoals beschreven in de kerndoelen. Make a difference: Onderzoek heeft aangetoond dat Mad Science de attitude van kinderen ten opzichte van science positief beïnvloedt. U weet waarschijnlijk wel hoe kinderen reageren op onze diensten! Het boeken van Mad Science past helaas niet altijd op een school. En natuurlijk wil je als leerkracht ook zelf aan de slag. 1 maal per maand zullen wij een nieuwe video op onze website plaatsen. Met bijbehorende lesbrief. Omdat dit de eerste keer is dat wij dit doen staan wij natuurlijk open voor uw commentaar, vragen en verbeterpunten! Het opsturen van een foto of een berichtje naar ons wordt zeer gewaardeerd! Kortom, wij hopen u te voorzien van waardevolle, leuke en educatieve informatie waar u mee verder kunt. Wilt u meer opdrachten. Dan zou u kunnen overwegen om Mad Science in te huren voor een uitdagende workshop! WWW.MADSCIENCE.ORG/NEDERLAND 1
Hoe groot is een atoom? Lesdoel: - Na deze activiteit weten de kinderen dat alles op de wereld gemaakt is van atomen, dat atomen ontzettend klein zijn en dat er meer dan honderd verschillende atomen bestaan. Materialen: - Per kind een lange strook papier (Van tevoren afgeknipt van een vel a4 papier) - Per kind een schaar. Procedure: 1) Deel de materialen uit aan de kinderen. 2) Vertel de kinderen dat ze het volgende moeten doen: Vouw de strook doormidden in de breedte. Knip de strook op de vouw doormidden en laat het afgeknipte deel van de strook op de tafel liggen. Vouw het overgebleven stuk papier wederom in de breedte doormidden. Vervolgens wordt het stuk papier weer op de vouw doormidden geknipt en wordt het afgeknipte deel op de tafel gelegd. Herhaal deze stappen totdat het niet meer mogelijk is om het papier doormidden te vouwen/knippen. 3) Vraag aan de kinderen hoe vaak ze het papier doormidden gevouwen/geknipt hebben. 4) Vertel dat de kinderen het blaadje 27 keer doormidden moeten vouwen en knippen om een stukje papier te krijgen dat zo groot is als één atoom. 2
Uitleg: Uitleg: De werkelijke grootte van een atoom is naar schatting 0.0001 micrometer. Duizend micrometers samen zijn 1 millimeter! Een millimeter is 1/10 centimeter! Atomen zijn de basiselementen waaruit alles op en in onze wereld uit bestaat. Een groep dezelfde atomen heet een element. Atomen voegen zich samen om moleculen te vormen en moleculen groeperen zich om een samenstelling te vormen. Samenstellingen worden gemengd om zo verschillende substanties te vormen. De atoomtheorie van materie stelt dat alle materie bestaat uit moleculen, die weer samengesteld zijn uit atomen. Het officiële aantal bekende atomen in de Periodieke Tabel is 111. de overheidsinstantie voor de acceptatie van elementaire atomen (en alle andere aspecten van chemie) is de IUPAC, de International Union of Pure and Applied Chemistry. 3
Materie mengsels: Doel: De kinderen leren dat alles op de wereld bestaat uit materie en dat die materie is opgebouwd uit allemaal verschillende moleculen. Ieder molecuul bestaat weer uit meerdere atomen. Materialen: - mengsels van verschillende spullen, (zoutjes, knikkers, pionnetjes, snoep enz.) - een grote kom Procedure: 1. Deze activiteit is het beste geschikt als groepsactiviteit of als demonstratie. Vul de kom met zoutjes en vraag de klas om eens goed te kijken naar de inhoud. Leg hen uit dat alles van materie is gemaakt en dat materie zelf weer gemaakt is van moleculen en dat moleculen weer bestaan uit atomen. Vertel de kinderen dat het op het eerste oog lijkt alsof er gewoon zoutjes, knikkers, pionnetjes en snoep in de kom zitten. Net zoals het lijkt als dat een pen er uitziet als een pen, en een tafel als een tafel. We realiseren ons niet dat ze gemaakt zijn van moleculen. 2. Vraag de kinderen de materialen in de kom heel goed te bekijken (observeren). Vraag hen dan of er een manier is om ze te scheiden / sorteren. Volg de instructies van de kinderen op en splits de zoutjes van de zoute stengels enzovoorts. 3. Leg uit dat deze mix een goed beeld geeft van moleculen. Allerlei verschillende moleculen maken samen materie. Uitleg: Materie is gemaakt van moleculen. Moleculen zijn weer opgemaakt uit atomen. Als men zoutjes als voorbeeld neemt geeft men kinderen de kans te zien dat materie meer is dan men op het eerste oog ziet. Hun tafels zijn niet alleen tafels maar een verzameling van moleculen die samen een tafel vormen. 4
Ruimte in moleculen: Doel: De kinderen zien dat moleculen ruimte innemen en dat moleculen ook minder ruimte in kunnen nemen dan dat je zou verwachten. Materialen: - 2 glazen maatbekers (of 2 drinkglazen) - 200 ml Aceton (nagellak remover) - 200 ml water Let op!: Aceton (nagellak remover) is een erg sterk oplosmiddel en het is daarom niet aan te raden de kinderen hier mee in contact te brengen. Het zal tevens ook vernis op hout aantasten en sommige soorten plastic. Procedure: 1) Schenk 200 ml Acenton in één van de twee glazen maatbekers. 2) Schenk 200 ml water in de andere glazen maatbeker. 3) Laat de kinderen zien dat er in beide maatbekers 200 ml vloeistof zit. 4) Vraag aan de kinderen wat ze verwachten te zien als de Aceton bij het water geschonken wordt. Hoeveel ml vloeistof zal er dan in de maatbeker zitten? (hypothese). 5) Schenk de 200 ml Aceton bij het water in de andere maatbeker. 6) Als het goed is, is er nu te zien dat er geen 400 ml vloeistof in de maatbeker zit, maar iets minder. (ca. 380 ml) 7) Leg uit hoe dit kan. (U kunt ook de uitleg gebruiken die de professors in het bijbehorende filmpje geven) Uitleg: De moleculen in de twee vloeistoffen passen niet netjes bij elkaar er zitten ruimtes tussen de moleculen. Als we de twee vloeistoffen mengen dan passen sommige watermoleculen tussen de acetonmoleculen. De resulterende hoeveelheid vloeistof is minder dan de hoeveelheid van te voren. Deze demonstratie is ook mogelijk met water en suiker. 5
Chemisch roesten: Doel: De kinderen leren hoe roest ontstaat en laten zelf roest ontstaan tijdens dit experiment dat enkele dagen kan duren. Materialen: - Staalwol - Azijn - Glazen fles (of plastic) met een smalle opening - Potlood - Ballon - Rubber handschoenen Veiligheidswaarschuwing: Gebruik rubberen handschoenen om de staalwol te ontrafelen. Het kan namelijk prikken. Procedure: 1) Vraag aan de kinderen of ze een idee hebben wat er zal gebeuren als staalwol bij azijn gegooid wordt. Laat de kinderen hier even over nadenken en laat ze een hypothese vormen. 2) Vraag aan de kinderen of iemand een idee heeft hoe ze hun hypothese het beste uit kunnen testen. 3) Waarschijnlijk zal een kind zeggen, dat de staalwol in het azijn gelegd moet worden. Volg de instructies van de kinderen op en vraag de kinderen om goed te observeren. 4) Vraag de kinderen met elkaar te delen wat ze gezien hebben. 5) Vertel de kinderen dat je een chemische reactie plaats gaat laten vinden in de fles. 6) Trek de rubberen handschoenen aan en trek vervolgens een stuk staalwol uit elkaar in kleine plukjes. 7) Plaats de stukjes staalwol in de fles. Het potlood kan gebruikt worden om de stukjes staalwol de fles in te duwen. 8) Laat een paar druppels water in de fles water. 9) Plaats de ballon over de opening. 10) Vraag aan de kinderen of ze een idee hebben wat er de komende dagen met de ballon zal gebeuren. Laat ze hun hypothese opschrijven. 11) Plaats de fles in een warme ruimte en observeer de komende dagen wat er gebeurt. 12) Bespreek na enkele dagen wat er is gebeurd en kom samen tot een conclusie. 6
Uitleg: In dit experiment worden een aantal chemische reacties gebruikt. Deze illustreren de complexere elementen van wetenschap en chemie. Toen we de staalwol eerst in de azijn doopte werd de beschermende laag verwijderd. De staalwol reageerde daarna met het water en de zuurstof, er ontstond dus een chemische reactie. Let op dat de staalwol rood verkleurt. Dit komt doordat het roestproces de zuurstof die in de fles zit gebruikt heeft. De verlaagde luchtdruk in de fles zorgt er daarna voor dat de ballon de fles ingezogen wordt. 7
Meer te doen: Wiskunde - De compositie van moleculen kan worden gebruikt in verhaalsommetjes. Bijvoorbeeld, Ik ben gemaakt van 1 zuurstof atoom, en vier keer het aantal dagen in de week min zesentwintig waterstof atomen. Welk molecuul ben ik? - Daag je leerlingen uit om races te houden met mad science putty. Laat hen voorspellen en daarna meten hoe ver ze de putty uit kunnen rekken voordat de putty knapt. - Daag de kinderen uit om moleculemodellen te gebruiken in patronen. Taal - Neem de woorden uit de vocabulaire van Materie en stop ze in enveloppen. Deel de enveloppen uit aan de leerlingen en daag ze uit een verhaal te schrijven rond het woord in hun envelop. - Daag de kinderen uit om een interessant en creatief verhaal over moleculen, atomen, fysieke veranderingen en chemische veranderingen te schrijven. Er is een groot gebrek aan fantasieverhalen rondom deze onderwerpen dus het is wellicht een leuk idee de verhalen te publiceren en aan de klassenbibliotheek toe te voegen. - Laat de kinderen een verhaal schrijven over wat er zou gebeuren als hun Mad Science Putty tot leven zou komen. Kunst - Vul enkele filmdoosjes voor de helft met water en voeg een paar druppels voedselkleurstof toe. Je kunt nu gaan verven met het resultaat van de fysieke verandering die je hebt laten ontstaan. - Zorg dat de kinderen een aantal piepschuimen ballen, pijpenragers, klei, tandenstokers enzovoorts krijgen. Daag hen uit om nu een molecuul structuur te maken. 8
Notities: 9