TECHNIEK project LEERKRACHTENBUNDEL Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets
2 INLEIDING ONDERZOEKSOPDRACHTEN De onderzoeksopdrachten, zijn kaarten die best geplastificeerd kunnen worden. De leerlingen hebben deze kaarten niet zelf. De leerkracht houdt de kaarten bij en deze kunnen vele jaren gebruikt worden. De leerkracht deelt de onderzoeksfiches enkel uit als de leerlingen ze nodig hebben. Het is aangewezen om na elke onderzoeksopdracht een klassikale nabespreking te houden zodat het voor elke leerling duidelijk is en iedereen de juiste waarnemingen heeft genoteerd. LEERLINGENBUNDEL Alle leerlingen beschikken over een werkbundel en zorgen ervoor dat ze deze elke les bij hebben. Deze dient enerzijds voor de waarnemingen van de onderzoeksopdrachten te noteren en anderzijds om het begrijpen en het duiden van het project weer te geven. LEERKRACHTENBUNDEL Deze bundel bestaat uit twee delen. In het eerste deel vindt u het didactisch overzicht en aanpak terug, in het tweede deel staan de modeloplossingen van de leerlingenbundel. LEERPLANDOELSTELLINGEN Kerncomponenten van 1 3 6 7 10 techniek Techniek als menselijke 11 12 13 14 15 16 17 19 20 activiteit Techniek en samenleving 21 22 25 26 27 28 afstudeerproject 2009-2010 Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets KHL Lerarenopleiding
3 KERNCOMPONENTEN van techniek Voor ons was het nog even wennen om de vier kerncomponenten uit dit project te onderscheiden. Daarom kunnen in de onderstaande opsommingen misschien fouten zijn geslopen. Maar wij rekenen op jullie ervaring dat deze kerncomponenten in de loop van de tijd kunnen worden aangepast, aangezien we dan meer en meer vertrouwd zijn met deze nieuwe aanpak. 1 TECHNISCH SYSTEEM Als realisatie hebben we gekozen voor een behendigheidsspel waarbij men met een pin door oogjes moet steken zonder de oogjes te raken. Bij de uitwerking van deze realisatie maken we gebruik van volgende technische systemen: kolomboor, batterij, weerstanden. 2 TECHNISCH PROCES We starten met het probleem dat de leerlingen blut zijn en een origineel cadeau willen. We dagen hen uit om zelf een behendigheidsspel te maken (oplossing). Tijdens het maken van het behendigheidsspel gaan ze eerst stap voor stap de verschillende elementen van het behendigheidsspel onderzoeken adhv de onderzoeksopdrachten. Zo begrijpen ze de werking van het behendigheidsspel. Nadien kunnen ze het behendigheidsspel gebruiken als cadeautje. Natuurlijk sluiten we dit project af met een evaluatie van het behendigheidspel. 3 HULPMIDDELEN - Bij onderzoeksopdracht 1: mdf, triplex, grenen/beuk, zaag, priem, verf en penseel, hamer en nagel - Bij onderzoeksopdracht 2, 3 en 5: schakelpaneel, draadstriptang, kniptang en stroomdraden, allerlei materialen waarvan we de geleidbaarheid willen testen - Bij onderzoeksopdracht 4: verschillende batterijen, lampje, geleiders, lat, plakband, kroonsteentjes, spijkers, geleiders, ledjes, weestand, dynamo, schroevendraaier, a - Om onze realisatie tot een goed einde te brengen, hebben we verschillende onderdelen nodig. 2 Triplex 5 x 120 x 200 mm Banaankoppeling 2 Grenen latten 10 x 30 x 200 mm 2 Kabelschoentjes 6,3 mm 2 Grenen latten 10 x 30 x 100 mm 2 Weerstanden 150 Ω 4 Spaanplaatschroeven 3 x 16 mm 4 LED.s 5 mm, rood Lasdraad Ø 2 x 200 mm LED 5 mm, groen Koperband 5 x 120 mm 5 Draadschroefring M 4 x 25 mm afstudeerproject 2009-2010 Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets KHL Lerarenopleiding
4 5 Soldeeroogjes M4 x 18 mm 5 LED fittingen 5 mm Schakeldraad 0,75 mm2/1000 mm Schakeldraad 0,14 mm2/500 mm Draadschroef M5 x 10 mm Moer M5 15 Moeren M4 Afstandsringen M5 5 Afstandsring M4 Schuurpapier Boor Ø 3 mm Ø 2 mm Ø 4 mm Ø 6,5 mm Lijm Tin Kniptang Ook hebben we gereedschappen nodig om een goed eindresultaat te verkrijgen. Soldeerbout Boormachine Zaag 4 - KEUZEN De keuzes die we in dit project hebben moeten maken komen hoofdzakelijk neer op de keuze van de materialen. OVERZICHT DIMENSIES PROBLEEMSTELLING Duiden Leerlingen laten beseffen dat ze niet steeds dure cadeaus moeten geven maar ook zelf eentje kunnen maken. REALISATIE: BEHENDIGHEIDSSPEL Hanteren Het bouwen van een behendigheidsspel dat kan dienen als geschenk. (1) HOUT ICT-opdracht en begrijpen Hanteren Begrijpen Duiden De verschillende houtsoorten (Triplex, MDF en Grenenhout) Onderzoeksopdracht 1: Eigenschappen van verschillende houtsoorten onderzoeken Voor- en nadelen van de houtsoorten Hout in het dagelijks leven afstudeerproject 2009-2010 Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets KHL Lerarenopleiding
5 (2) HEU? VOLT? AMPERE? WATT?! Begrijpen Duiden De grootheden: spanning, stroomsterkte, vermogen, weerstand. De eenheden: volt, ampère, watt, ohm. spanning en stroomsterkte in het dagelijkse leven (3) GEEN LED, ZONDER WEERSTAND ICT-opdracht en begrijpen De led: wat is een led, diode, symbool, De weerstand: wat is een weerstand, hoe een weerstand bepalen, waar in ons leven?,... (4) DE ELEKTRISCHE STROOMKRING Hanteren Demonstratie lkr Begrijpen Onderzoeksopdracht 2: 2a) de eenvoudige stroomkring 2b) open en gesloten stroomkring Kortsluiting De verschillende onderdelen van een eenvoudige stroomkring benoemen Kunnen het verschil tussen open en gesloten stroomkring verwoorden Kunnen het begrip kortsluiting omschrijven (5) GELEIDERS & ISOLATORS Hanteren Begrijpen Duiden Onderzoeksopdracht 3: Geleidbaarheid van verschillende materialen onderzoeken. Kunnen het onderscheid maken tussen geleiders en isolators. Geleiders en isolators in de techniekles en in het dagelijkse leven. (6) STROOMBRONNEN 6.1 Verschillende stroombronnen Hanteren Begrijpen Onderzoeksopdracht 4: 4a) verschillende stroombronnen 4b) de polariteit van de batterijen testen Kunnen verschillende stroombronnen onderscheiden Kunnen het begrip polariteit omschrijven afstudeerproject 2009-2010 Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets KHL Lerarenopleiding
6 6.2 - Gelijkstroom en wisselstroom Hanteren Begrijpen Onderzoeksopdracht 4: 4c) De stroomzin onderzoeken van een adapter en een fietsdynamo Kunnen het verschil tussen gelijkstroom en wisselstroom verwoorden 6.3 Batterijen zijn milieuvervuilers Duiden Waarom halen we batterijen op? (7) SERIESCHAKELING Hanteren Begrijpen Duiden Onderzoeksopdracht 5: Serieschakeling maken Kunnen de eigenschappen van een serieschakeling opsommen Serieschakeling in het dagelijkse leven (8) VIND JIJ TIJDIG DE SPECIALIST ELEKTRICITEIT? Duiden De juiste specialist vinden voor het elektrische probleem Extra opdracht: kennismaking met beroepen via de vdab-website en de website stroomopwaarts. afstudeerproject 2009-2010 Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets KHL Lerarenopleiding
7 OVERZICHT LESUREN Week 1 Week 2 Week 3 Week 4 Week 5 Week 6 Probleemstelling Start realisatie 1 Hout Vervolg realisatie 2 Heu? Volt? Ampere? Watt?! 3 Geen LED, zonder weerstand Vervolg realisatie 4 De elektrische stroomkring Vervolg realisatie 5 Geleiders & isolators 6 Stroombronnen Vervolg realisatie Vervolg 6 stroombronnen 7 Serieschakeling Afwerken realisatie afstudeerproject 2009-2010 Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets KHL Lerarenopleiding
Didactische aanpak per hoofdstuk Probleemstelling Leerlingen laten beseffen dat ze niet steeds dure cadeaus moeten geven maar ook zelf eentje kunnen maken. Als motivatie voor het starten van het project, zorg je best zelf voor een afgewerkte realisatie. Zo weten de leerlingen waar ze naar toe werken, wat het einddoel is. Realisatie Dit stappenplan is opgebouwd uit 4 onderdelen waar u telkens een hoofdstuk aan kunt koppelen. Zo kan u een theoretische les afwisselen met een praktische les. 1. Het maken van de behuizing 2. Het monteren van de draadschoefringen en de LED s 3. Opbouw van de schakeling 4. Het testen op de goede werking 1 Hout Kunnen de voor- en nadelen van de houtsoorten (triplex, MDF en grenenhout) opsommen. Eigenschappen van verschillende houtsoorten onderzoeken. ICT-opdracht: Individueel of als duowerk
Onderzoeksopdracht 1: Groepswerk: 3 personen per groep Voor de onderzoeksopdracht: - Je duidt per groep iemand aan die verantwoordelijk is voor het halen van de gereedschappen. - Indien er niet genoeg gereedschap aanwezig is, laat je elke groep starten met een andere eigenschap te onderzoeken. Zo creëer je een doorschuifsysteem. - Maak duidelijke afspraken vooraleer je start met de opdrachten. Voorbeeld: zorg dat iedereen aan bod komt in de groep, waarnemingen noteren in potlood in de werkbundel, Tijdens de onderzoeksopdracht: - Zorg ervoor dat de leerlingen steeds het juiste materiaal bij de juiste stap van de onderzoeksopdracht gebruiken. - Als leerlingen de gereedschappen foutief gebruiken, wijs hen op de gereedschapsfiche. Ze zijn er, gebruik ze! Na de onderzoeksopdracht: - Bespreek grondig de verschillende waarnemingen van de groepen. Vergelijk hun resultaten en bespreek de verschillen en de mogelijke fouten. Zo leren ze van elkaar. 2 Heu? Volt? Ampère? Watt? De grootheden: spanning, stroomsterkte, vermogen, weerstand. De eenheden: volt, ampère, watt, ohm. Probeer dit verhaal zo enthousiast mogelijk te vertellen. Koppel het steeds aan reële voorbeelden en apparaten.
3 Geen led zonder weerstand De verschillende eigenschappen van metalen bestuderen (onderzoeksopdracht). Kunnen de herkomst van metalen omschrijven. ICT-opdracht: Individueel of als duowerk 4 De elektrische stroomkring De verschillende onderdelen van een eenvoudige stroomkring benoemen. Kunnen het verschil tussen open en gesloten stroomkring verwoorden. Kunnen het begrip kortsluiting omschrijven Kunnen de herkomst van metalen omschrijven. Onderzoeksopdracht 2a en 2b Duowerk Voor de onderzoeksopdracht: - Je duidt per groep iemand aan die verantwoordelijk is voor het halen van de gereedschappen. - Maak duidelijke afspraken vooraleer je start met de opdrachten. Voorbeeld: zorg dat iedereen een draad kan strippen, geef de voorwaarden aan voor een goede schakeling (rechte hoeken, ), waarnemingen noteren in potlood in de werkbundel, - Het is waarschijnlijk de eerste keer dat de leerlingen een draad moeten strippen. Laat de leerlingen eerst een los stukje draad strippen alvorens ze echt hun schakeling moeten bouwen. Tijdens de onderzoeksopdracht: - Zorg ervoor dat de leerlingen steeds het juiste materiaal bij de juiste stap van de onderzoeksopdracht gebruiken.
- Als leerlingen de gereedschappen foutief gebruiken, wijs hen op de gereedschapsfiche. Ze zijn er, gebruik ze! Na de onderzoeksopdracht: - Bespreek grondig de verschillende waarnemingen van de groepen. Vergelijk hun resultaten en bespreek de verschillen en de mogelijke fouten. Zo leren ze van elkaar. Demonstratie kortsluiting: Tijdens de onderzoeksopdracht: - Zorg ervoor dat je steeds een natte doek bij de hand hebt. 5 Geleiders - isolators Kunnen het onderscheid maken tussen geleiders en isolators. Onderzoeksopdracht 3 Groepswerk: 4 personen per groep Voor de onderzoeksopdracht: - Als leerkracht maak je best per groep een box/doos met alle materialen in + de onderzoeksfiches. - Je duidt per groep iemand aan die verantwoordelijk is voor de box van zijn of haar groep. - Je kunt de boxen best nummeren zodat je achteraf gemakkelijk kunt controleren of er iets verdwenen is of niet. Spreek dan de verantwoordelijke aan. - Maak duidelijke afspraken vooraleer je start met de opdrachten. Voorbeeld: zorg dat iedereen aan bod komt in de groep, waarnemingen noteren in potlood in de werkbundel,... Tijdens de onderzoeksopdracht: - Zorg ervoor dat de leerlingen steeds het materiaal correct tussen de krokodillenklemmen plaatsen. Na de onderzoeksopdracht: - Bespreek grondig de verschillende waarnemingen van de groepen. Vergelijk hun resultaten en bespreek de verschillen en de mogelijke fouten. Zo leren ze van elkaar.
6 Stroombronnen Kunnen verschillende stroombronnen onderscheiden. Kunnen het begrip polariteit omschrijven. Kunnen het verschil tussen gelijkstroom en wisselstroom verwoorden. Waarom halen we batterijen op? Voor de onderzoeksopdracht 4 - Als leerkracht maak je best per groep een box/doos met alle materialen in + de onderzoeksfiches. - Je duidt per groep iemand aan die verantwoordelijk is voor de box van zijn of haar groep. - Je kunt de boxen best nummeren zodat je achteraf gemakkelijk kunt controleren of er iets verdwenen is of niet. Spreek dan de verantwoordelijke aan. - Maak duidelijke afspraken vooraleer je start met de opdrachten. Voorbeeld: zorg dat iedereen aan bod komt in de groep, waarnemingen noteren in potlood in de werkbundel,... Onderzoeksopdracht 4a en 4b Groepswerk: 4 personen per groep Tijdens de onderzoeksopdracht: - Zorg ervoor dat de leerlingen hun waarnemingen niet vergeten te noteren. Na de onderzoeksopdracht: - Bespreek grondig de verschillende waarnemingen van de groepen. Vergelijk hun resultaten en bespreek de verschillen en de mogelijke fouten. Zo leren ze van elkaar. Onderzoeksopdracht 4c Groepswerk: 4 personen per groep Tijdens de onderzoeksopdracht: - Ga regelmatig kijken of de leerlingen geen fouten hebben gemaakt bij het maken van hun testpennen. - Zorg ervoor dat de leerlingen geen stappen overslaan in het proces. - De adapter en de fietsdynamo kunnen steeds doorgegeven worden van onderzoeksgroep naar onderzoeksgroep. Na de onderzoeksopdracht:
- Bespreek grondig de verschillende waarnemingen van de groepen. Vergelijk hun resultaten en bespreek de verschillen en de mogelijke fouten. Zo leren ze van elkaar. 7 Serieschakeling Kunnen de eigenschappen van een serieschakeling opsommen. Voor en tijdens de onderzoeksopdracht 5 - Wijs de leerlingen op de afspraken die je gemaakt hebt omtrent de schakeling op het paneeltje. Steeds rechte hoeken, geen geleider meer zijn aan de kroonsteentjes, enz.. Na de onderzoeksopdracht: - Bespreek grondig de verschillende waarnemingen van de groepen. Vergelijk hun resultaten en bespreek de verschillen en de mogelijke fouten. Zo leren ze van elkaar. 8 Vind jij tijdig de specialist elektriciteit? Het belang erkennen van technische beroepen en van technische vaardigheden in de huidige samenleving. Kostenplaatje Behendigheidsspel Rustige hand U kunt deze bestellen bij Opitec (www.opitec.be) Artikelnummer: 104014 Prijs per stuk: 4,45 euro
MATERIAALLIJST = OK ONDERZOEKSOPDRACHT 1 MDF Priem Triplex Verf en penseel Grenen/beuk Hamer en nagel Zaag Water (2) HEU? Volt? Ampère?... Multimeter Stroombron (3) Geen led zonder weestand Led Weerstand ONDERZOEKSOPDRACHT 2 schakelpaneeltje Stroombron stroomdraden Staalwol draadstriptang Natte doek kniptang ONDERZOEKSOPDRACHT 3 schakelpaneeltje Stroombron stroomdraden allerlei materialen draadstriptang waarvan je de geleidbaarheid kniptang wilt testen ONDERZOEKSOPDRACHT 4 verschillende batterijen geleiders (zwart en rood) lampje leds (groen en rood) geleiders weerstand lat batterij plakband dynamo, adapter kroonsteentjes schroevendraaier striptang kniptang ONDERZOEKSOPDRACHT 5 schakelpaneeltje kniptang geleiders striptang REALISATIE bouwpakket Rustige hand (Opitec) kolomboor soldeerbouten
TECHNIEK project EVALUATIE Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets