Natuur & Techniek Achtbanen Omschrijving van de opdracht: Introductie Thema: Achtbanen In deze les staan de volgende hogere orde denkvragen centraal: 1. Ontwerp een wagentje voor je eigen achtbaan. 2. Hoe komt het dat de wagentjes toch op de rails blijven zelfs als je ondersteboven hangt? 3. Ontwerp een achtbaan voor op de maan. Eisen 1. In het ontwerp van de achtbaan is duidelijk terug te zien hoe de achtbaan gelanceerd wordt, denk aan elektromagnetisch lanceren of fluïdumdruk lancering, katapult etc. 2. Formuleer een hypothese waarom wagentjes toch op de rails blijven, zelfs als je ondersteboven hangt. Verklaar vervolgens waarom dit zo is en onderbouw dit met minimaal drie argumenten. Wat doe je als leerkracht? Introduceren thema Áchtbanen In het thema Achtbanen wordt ingegaan op de werking en het ontwerpen van achtbanen. Wat komt hier allemaal bij kijken? Hoe worden achtbanen aangedreven? Wat is het effect als je een achtbaan steiler / minder steil maakt? Startopdracht Er wordt een filmpje bekeken van een ritje in een achtbaan. http://www.youtube.com/watch?v=t_0td1mutag De leerkracht voert samen met de klas een kringgesprek over achtbanen. De kinderen delen ervaringen met elkaar. Heb jij wel eens in een achtbaan gezeten? Waar was dat? Wat vond je ervan? Welk gevoel gaf het je? Van wat voor soort achtbanen hou jij? Waarom hou jij er helemaal niet van? Etc. 1
Verkennen 3. Onderbouw waarom je achtbaan geschikt is voor op de maan, uitgaande van de technische aspecten en mogelijkheden. De kinderen werken hun uitgekozen vraag uit in een presentatie of een ontwerp. Aanrommelen Voorkennis activeren Aanrommelen Laat de kinderen in verschillende bronnen (boeken, filmpjes, internet) het onderwerp verkennen. Wat voor soorten achtbanen kennen ze? Hoe zou een achtbaan werken? Voorkennis activeren Verdeel de kinderen in groepjes van 4 kinderen. Geef elk groepje een placemat (4 vakken en 1 middenvak) met daarop een van de volgende onderwerpen; werking achtbaan, zwaartekracht, achtbaanwagentje Laat de kinderen eerst voor zichzelf opschrijven wat ze al over het onderwerp weten, mede op basis van de informatie uit de aanrommelfase. Vervolgens wisselen de vier kinderen met elkaar uit wat ze weten. De gezamenlijke kennis wordt opgeschreven in het middenvak. Dit wordt plenair teruggekoppeld naar de grote groep. 2
Opzetten onderzoek / Concepten uitwerken en selecteren Trechteren Kiezen hogere orde denkvraag Opstellen van deelvragen Maken van de planning Trechteren De leerkracht helpt de kinderen zich te richten op de hogere orde denkvragen. Laat hen die onderdelen van de placemat omcirkelen die ze graag verder willen onderzoeken. Als kinderen goede eigen hogere orde denkvragen stellen, worden deze gehonoreerd. Wel moet de leerkracht kritisch kijken of deze vragen onderzoekbaar zijn. 1. Kiezen hogere orde denkvraag De kinderen kiezen een hogere orde denkvraag. De kinderen kunnen er voor kiezen om in tweetallen of in een groepje te gaan werken. 2. Invullen planningsdocument (zie bijlage) en opstellen deelvragen De kinderen vullen het planningsdocument van hun onderzoek in. Ze bedenken deelvragen die bij hun hogere orde denkvraag passen en formuleren, indien nodig, een hypothese. De leerkracht loopt rond en begeleidt de kinderen bij het invullen van het planningsdocument en het bedenken van deelvragen. Mogelijke deelvragen om de hogere orde denkvraag te beantwoorden zijn: 3
Ontwerp een wagentje voor je eigen achtbaan. Welke veiligheidsmaatregelen zijn belangrijk bij een achtbaan? Hoe maakt een achtbaan gebruik van de zwaartekracht? Hoe werkt het rem-, lift-, lanceer- en lanceersysteem van een achtbaan? Hoe wordt een persoon beveiligd in een achtbaan? Wat is centrifugerende kracht? Hoe gebruiken we dat nog meer in ons dagelijks leven? Hoe komt het dat de wagentjes toch op de rails blijven zelfs als je ondersteboven hangt? Hoe snel is een achtbaan? Wat is zwaartekracht? Hoe maakt een achtbaan gebruik van de zwaartekracht? Hoe worden wagentjes gemonteerd? Hoe blijven ze op de achtbaan staan? Wat gebeurt er met de wagentjes als een achtbaan over de kop gaat? Ontwerp een achtbaan voor op de maan. Welke veiligheidsmaatregelen zijn belangrijk bij een achtbaan? Hoe maakt een achtbaan gebruik van de zwaartekracht? 4
Uitvoeren onderzoek / Prototype maken Nadat de groepjes hun planningsdocument hebben ingevuld kunnen ze aan de slag met hun onderzoek. Zoeken naar antwoorden op de deelvragen Deelvragen beantwoorden Werken aan de presentatie Proefjes uitvoeren die te maken hebben met o.a. - zwaartekracht - centrifugerende kracht (www.proefjes.nl) Mogelijke bronnen: Methoden, internet, boeken uit de bibliotheek Proefjes met zwaartekracht, centrifugerende kracht en vallende kracht. Knutsel- en tekenmaterialen Lancering achtbaan http://bit.ly/1qeycra Hoe werkt het rem-, lift-, lanceer- en lanceersysteem van een achtbaan? Hoe wordt een persoon beveiligd in een achtbaan? Wat is centrifugerende kracht? Hoe gebruiken we dat nog meer in ons dagelijks leven? Vallen alle voorwerpen even snel? Hoe kom je los van de aarde? Hoe werkt een looping? Nadat de kinderen hun planningsdocument hebben ingevuld kunnen ze aan de slag met hun onderzoek. De leerkracht begeleidt de kinderen door regelmatig langs te lopen en door gerichte vragen te stellen. Hij geeft tussentijds feedback en laat kinderen samen nadenken en discussiëren of ideeën te onderzoeken en uit te voeren zijn. De leerkracht spreekt met de kinderen af dat hij tussentijds regelmatig het werk wil zien om feedback te geven. Een optie is om vaste momenten in te plannen voor de kinderen. Spreek af wat de kinderen laten zien. Houden ze zich aan de planning? Waar lopen ze tegenaan? 5
Concluderen/ Testen en optimaliseren Presenteren Achtbanen en zwaartekracht http://bit.ly/1qeykhe http://bit.ly/1a8n2zh Werking achtbaan http://bit.ly/1bcvy97 - Zwaartekracht http://bit.ly/1tvkbnm http://bit.ly/1tvkbnm Samenvatten en uitwerken van de hogere orde denkvraag Presentatie geven aan de klas. Kinderen stellen vragen en geven tips en tops aan elkaar. Aan het einde van het onderzoeksproces verwerken de kinderen hun bevindingen en antwoorden op hun deelvragen. Vanuit de beantwoording van de deelvragen zoeken ze naar het antwoord op de overkoepelende hogere orde denkvraag. Dit antwoord wordt uitgewerkt in een presentatie en / of ontwerp voor de klas (met onderbouwing vanuit de beantwoording van de deelvragen). Bij de presentatie wordt beoordeeld op: Het maken van een haalbare planning Het beantwoorden van de hogere orde denkvraag De samenwerking Het presenteren en beantwoorden van de vragen van andere kinderen Doorzetten en omgaan met iets wat moeilijk of lastig was. Als kinderen hebben samengewerkt moet de input van beide zichtbaar zijn tijdens de presentatie. 6
Verdiepen verbreden Invullen evaluatieformulier Extra opdracht De presentatie wordt aan de hele klas gegeven, zodat opgedane kennis wordt gedeeld. De presentatie mag maximaal 5 á 10 minuten duren. Na de presentatie kunnen de andere kinderen nog vragen stellen. Vervolgens geven ze de kinderen tips en tops. De kinderen vullen hun eigen evaluatieformulier in (zie bijlage). Wat heb je geleerd? Wat vind je leuk? Wat vind je goed gelukt/ ben je trots op? Wat zou je anders hebben gedaan? Het evaluatieformulier wordt ingeleverd en de leerkracht geeft een korte reflectie vanuit zijn/haar perspectief op het proces en product. Eventueel een beoordeling/cijfer. Eventuele extra opdracht Kinderen kunnen een live verslag maken van een ritje in een achtbaan of kunnen zij aangeven wat zij de leukste achtbaan vinden en waarom. 7