DOCENTENHANDLEIDING VOORTGEZET ONDERWIJS
Inhoud docentenhandleiding 1. Inleiding tot het lesmateriaal Mysteries of the Unseen World 2 2. Uiteenzetting werkbladen 4 3. Bijlagen 6 3.1. Begrippenlijst 6 3.2. Lessuggesties 8 3.3. Achtergrondinformatie 9 Afbeelding: nanodeeltjes Colofon Samengesteld door: Redactie: Vormgeving: Annabelle Zegers Jennifer de Haas- Keijzer Milou Verweij
1. Inleiding tot het lesmateriaal Mysteries of the Unseen World Beste docent, Dit is de docentenhandleiding behorende bij de film Mysteries of the Unseen World. Een film waarbij uw leerlingen kennismaken met een wereld die te snel, te langzaam of te klein is om met het blote oog waar te nemen. Denk bijvoorbeeld aan de groei van een plant, vervorming van waterdruppels of het poffen van popcorn. Met behulp van geavanceerde technieken is het de filmmakers gelukt om deze verschijnselen vast te leggen en op fascinerende wijze te onthullen en begrijpelijk te maken. Het lesmateriaal vormt zowel een introductie als een verdieping op de thema s die de film aansnijdt. In de opdrachten op de werkbladen wordt er van start gegaan met een quiz en woordzoeker waarbij de kennis van begrippen uit de film wordt getest. Vervolgens gaan leerlingen zelf aan de slag met technieken die in de film aan bod komen, in de vorm van doe-opdrachten. Tot slot denken ze bij de verdiepingsopdracht na over de toekomst van nanotechnologie binnen onze samenleving. Educatieprogramma Omniversum biedt u het educatieprogramma Mysteries of the Unseen World aan, bestaande uit: activiteiten uit de docentenhandleiding: (na afloop van de film) ± 60 minuten, filmvoorstelling Mysteries of the Unseen World: 40 minuten, extra bij te boeken: aansluitende workshop in Naturalis: ± 90 minuten of speurtocht door Corpus: ± 60 minuten. Opzet van het lesmateriaal Het lesmateriaal bestaat uit werkbladen met activiteiten voor de leerlingen. De toepasbare werkvormen en de juiste antwoorden op de opdrachten vindt u in deze handleiding. Kerndoelen Het lesmateriaal Mysteries of the Unseen World heeft raakvlakken met diverse vakken uit het curriculum van de leerlingen, waaronder techniek, natuurkunde en biologie. Daarnaast komen in het lesmateriaal enkele 21e eeuwse vaardigheden naar voren, namelijk samenwerken, digitale geletterdheid en kritisch denken. Bij de opdracht Doe het zelf werken de leerlingen gezamenlijk aan een doel, namelijk het maken van filmpjes via verschillende filmtechnieken. Bij de opdracht De toekomst van NANO formuleren de leerlingen hun eigen, onderbouwde mening. Het programma sluit daarnaast specifiek aan bij de volgende kerndoelen: Mens en natuur Kerndoel 30: De leerling leert dat mensen, dieren en planten in wisselwerking staan met elkaar en hun omgeving (milieu), en dat technologische en natuurwetenschappelijke toepassingen de duurzame kwaliteit daarvan zowel positief als negatief kunnen beïnvloeden. Mens en maatschappij Kerndoel 36: De leerling leert betekenisvolle vragen te stellen over maatschappelijke kwesties en verschijnselen, daarover een beargumenteerd standpunt in te nemen en te verdedigen, en daarbij respectvol met kritiek om te gaan. 2
Doelgroep Het lesmateriaal is opgezet voor de onderbouw van het voortgezet onderwijs. Afhankelijk van het niveau van uw groep en de voorkennis die zij van het onderwerp heeft, kunt u zelf beslissen met welk niveau u wilt werken en welke werkvormen u hanteert. Benodigdheden computer met internetverbinding digibord tablets/smartphones werkbladen Meer informatie Meer informatie over de film Mysteries of the Unseen World, gastlezingen en praktische informatie zoals het vervoer naar Omniversum, is te vinden op www.omniversum.nl/onderwijs. Bij vragen, opmerkingen of suggesties kunt u contact opnemen met Ingrid de Groot of Milou Verweij via 070-307 34 56 of scholen@omniversum.nl. Wij wensen u veel plezier met de uitvoering van het programma en zien u en uw klas graag terug in Omniversum! Hartelijke groet, Educatieteam Omniversum 3
2. Uiteenzetting werkbladen Het lesmateriaal kan uitgewerkt worden na het zien van de film Mysteries of the Unseen World. Met deze activiteiten worden er begrippen herhaald en wordt er dieper ingegaan op enkele thematieken uit de film. N.B.: Afhankelijk van het niveau van uw groep en hun voorkennis, kunt u aan de hand van de begrippenlijst (bijlage 1) en de achtergrondinformatie (bijlage 3) dieper op het onderwerp ingaan. Dit is geen verplicht onderdeel. U dient hier rekening mee te houden in uw lestijd. Het lesmateriaal bestaat uit de volgende onderdelen: 1. Zoek het op (20 minuten), 2. Doe het zelf (40 minuten - afhankelijk van de hoeveelheid gekozen opdrachten), 3. De toekomst van NANO: N(J)A NO?! (verdiepingsopdracht - niet meegerekend in de lestijd). Totale duur: ± 60 minuten. OPDRACHT 1: Zoek het op Werkvorm: Activiteit: Duur: individueel of in tweetallen. beantwoorden van quizvragen en oplossen van woordzoeker. 20 minuten (15 min. voor het maken van de woordzoeker, 5 min. nabespreken). Antwoorden quiz 1.spectrum, 2. zichtbaar, 3. gammastraling, 4. mug, 5.hersenen, 6. lapse, 7. minder, 8. sporen, 9. slijmzwam, 10. virus, 11. bolvormig, 12. hogesnelheids, 13. libelle, 14. biomimicry, 15. motion, 16. onweer, 17.onder, 18.mijt, 19. goud, 20. nano 21. koolstof, 22.gekko, 23. krypton, 24. bacterie. Laat uw leerlingen individueel of in tweetallen de woordzoeker oplossen. De antwoorden op de vragen vormen de weg te strepen woorden in de woordzoeker. Deze antwoorden slaan terug op begrippen uit de film en soms wordt er een beroep gedaan op de algemene kennis van de leerlingen. De letters die overblijven in de woordzoeker vormen samen de oplossing. Bespreek klassikaal de oplossing van de woordzoeker. G S U R I V G V Z D N E B U E E L L E B I L E U I R M I B O K M C N N A O O R B R S K F H U E E M P M G O E O L T O S R I R O S G L T N B I R T M T T O E E V C A N E J I S I C W P R O A N H I C M O L N E E S R B E M R R N Z E O D P L M K R Y P T O N W N O E S I D E R E E W N O A N K R G N I L A R T S A M M A G S D I E H L E N S E G O H 4
OPDRACHT 2: Doe het zelf Werkvorm: Activiteit: in twee- of in drietallen. drie opdrachten die dieper ingaan op enkele technieken die in de film voorbijkomen (time-lapse, slow motion en microscopische techniek). Antwoorden formulier 1. Wat ging goed? Open vraag. 2. Wat ging minder goed en waarom? Open vraag. Duur: 40 minuten (per opdracht ong. 30 minuten voor de uitvoering en 10 minuten voor de nabespreking/presentatie). Laat de leerlingen een keuze maken uit één van de drie opdrachten: te langzaam, te snel en te klein. Kies vervolgens wat voor uw klas het prettigste werkt: bijvoorbeeld door de groep op te delen in twee- of drietallen, of de leerlingen zelf te laten kiezen met wie ze samenwerken. Na het uitvoeren van de opdrachten en het invullen van de bevindingen, tonen de leerlingen om beurten hun filmpje op het digibord. Bespreek klassikaal de vragen op het formulier na. 3. Wat ben je te weten gekomen wat je nog niet wist? Open vraag. 4. In welk(e) beroep(en) zou je de verschillende technieken kunnen gebruiken? Time-lapse wordt bijvoorbeeld in de filmwereld en de wetenschap gebruikt. Slow motion wordt onder andere gebruikt in de filmwereld en sportwereld. Microscopische technieken worden bijvoorbeeld gebruikt voor medisch, biologisch en forensisch onderzoek. OPDRACHT 3: De toekomst van NANO Werkvorm: Activiteit: individueel of in groepsverband/klassikaal. discussie aan de hand van een stelling. vormen ze hun mening over het onderwerp aan de hand van de volgende stelling: Ik ben voor / tegen (omcirkel wat voor jou van toepassing is) nanotechnologie want,.. Duur: n.v.t. Laat de leerlingen de opdracht lezen en vervolgens de filmpjes bekijken over de mogelijkheden en risico s van nanotechnologie. Naar aanleiding van deze filmpjes Ze gebruiken hierbij het argument uit één van de filmpjes, dat zij het sterkst vinden. Naar aanleiding van deze verdiepingsopdracht kan er in groepsverband of klassikaal een discussie worden gestart over het onderwerp. 5
3. Bijlagen 3.1. Begrippenlijst Het doornemen van de begrippenlijst voorafgaand of na afloop aan/van de film is niet verplicht, maar wordt wel sterk aangeraden. Houd hier rekening mee in uw lestijd. Afhankelijk van het niveau en de voorkennis van uw klas kunt u meer of minder tijd voor dit onderdeel uittrekken. Zet de begrippenlijst op het (digi-) bord, neem klassikaal de begrippen door en licht ze toe. Atoom van ieder scheikundig element de kleinste nog herkenbare bouwsteen. Biomimicry een vorm van toegepaste wetenschap die in de natuur op zoek gaat naar inspiratie voor nieuwe uitvindingen. Elektromagnetisch spectrum het hele gebied van elektromagnetische golven (straling) dat loopt van zeer lange (laag frequente) radiogolven, via infraroodstraling, zichtbaar licht, ultraviolette straling tot zeer kortgolvige (hoog frequente) röntgen- en gammastraling. Elektron deel van een atoom met negatieve elektrische straling. Gammastraling onzichtbare elektromagnetische straling met een hogere energie dan ultraviolet licht en röntgenstraling. Infrarood niet zichtbaar licht waarvan je wel de warmte kunt voelen (bijvoorbeeld in de sauna). Koolstof scheikundig element dat zichtbaar is in de vorm van bijvoorbeeld diamant en grafiet. Micro-organisme een organisme dat te klein is om met het blote oog gezien te worden, bijvoorbeeld een bacterie. Microgolven elektromagnetische stralen met een golflengte tussen die van infrarode straling en die van radiogolven in (bijvoorbeeld de stralen van een magnetron). Nanotechnologie richt zich op de bouwstenen van mensen, dieren en planten. Een techniek die het mogelijk maakt te werken met deeltjes in de grootteorde van nanometers (afkorting nm, een miljardste van een meter). Zie meer begrippen op de volgende pagina... 6
Röntgenstraling behoort tot de elektromagnetische golven met een nog veel kortere golflengte dan zichtbaar of ultraviolet licht (wordt bijvoorbeeld gebruikt in ziekenhuizen). Radiogolf elektromagnetische straling met een lage frequentie en dus een grote golflengte. Slow motion een film of video die met een hogere snelheid wordt opgenomen dan waarmee het wordt afgespeeld. Door slow motion kunnen we bewegingen die te snel gaan voor onze ogen, ineens wel zien. Time-lapse fotografie een film of video die met lagere snelheid wordt opgenomen dan waarmee het wordt afgespeeld. Door time-lapse fotografie kunnen we bewegingen die te langzaam gaan voor onze ogen, ineens wel zien. Ultraviolet licht (uv-licht) licht dat zó blauw is dat het onzichtbaar is voor mensen (de zon straalt bijvoorbeeld uv-licht uit). Afbeelding: Spinnenhuid 7
3.2. Lessuggesties Beeldmateriaal Microkosmos documentaire (1996) Microworlds (2012) Websites Nano Educatief. Een portaal voor docenten in het middelbaar onderwijs Nanopodium. Maatschappelijke dialoog over nanotechnologie NANO Supermarket. Een supermarkt die (nog) niet bestaande nanoproducten presenteert/ Nano Society - Nano Risico. Over de risico s van nanotechnologie Nano Society NanoKansen. Over de mogelijkheden van nanotechnologie Nano Society - Van stoom tot nano. Over de ontwikkeling van nanotechnologie Biomimicry NL. Kennisloket biomimicry (met links naar lesmateriaal) Ask nature. Korte (Engelstalige) filmpjes over biomimicry Het klokhuis. Afleveringen over nanotechnologie Consumentenbond. Informatie over nanotechnologie. Bioplek. Animatiefilmpjes en onderzoekjes voor de onderbouw VO (o.a. over zintuigen) National Geographic. Videopagina met o.a. slow motionfilmpjes. Attracties en musea Omniversum biedt speciaal voor scholen combinatie-arrangementen aan in samenwerking met diverse educatieve attracties. In combinatie met Mysteries of the Unseen World adviseren we een combinatiebezoek met Corpus of Naturalis: Corpus Naturalis Lees meer over combinatiemogelijkheden op www.omniversum.nl/onderwijs. 8
3.3. Achtergrondinformatie Mysteries of the Unseen World Onzichtbaar Hoe zou de wereld eruitzien als een mens kon zien als een röntgenapparaat? Er zijn miljoenen lichtgolven, maar de meeste zijn voor het menselijk oog onzichtbaar. Wij zien slechts een fractie van de miljoenen van golflengten in het uitgestrekte elektromagnetisch spectrum - de regenboog van lichtgolven - ook wel zichtbaar licht genoemd. Te langzaam (time-lapse fotografie) Door time-lapse fotografie kunnen we bewegingen die onze ogen niet zien, ineens wel zien. Door het versneld af te spelen, zien we hoe planten naar het licht toe groeien, maar ook hoe slijmzwammen hun voedsel zoeken. Te snel (slow motion) Met hogesnelheidscamera s, die het omgekeerde doen van time-lapse camera s, zien we door de vertraging wat er met bijvoorbeeld een waterdruppel gebeurt. De technologie onthult geheimen van de natuur die veel te snel gaan voor het blote oog. Te klein (microscopie) Een elektronenmicroscoop kan een miljoen keer vergroten en daardoor dingen onthullen die met het blote oog moeilijk of niet te zien zijn; het oog van een fruitvlieg, een vlo op een kat of de tong van een slak. Net als de lucht die we inademen en waar pollen, insecten, dierenharen en ruimteafval in rond zweven. Ook op ons lichaam zitten miljarden onzichtbare bacteriën, met andere woorden; er zijn meer organismen op ons lichaam dan dat er mensen op aarde wonen. Biomimicry De woorden biomimicry en biomimetisme komen van de Griekse woorden bios, leven, en mimesis, dat nabootsen betekent. Biomimicry is een vorm van toegepaste wetenschap die in de natuur op zoek gaat naar inspiratie voor nieuwe uitvindingen. Wat werkt voor organismen, kan ook voor ons werken. Zo leren we van de natuur en kan het tot nieuwe producten leiden. Door bijvoorbeeld de gekko te bestuderen, kunnen we een robot ontwikkelen die alles kan beklimmen. Of zwempakken ontwerpen, gebaseerd op de huid van een haai. Nanotechnologie Nanotechnologie richt zich op de bouwstenen van mensen, dieren en planten. Een techniek die het mogelijk maakt te werken met deeltjes in de grootteorde van nanometers (afkorting nm, een miljardste van een meter). Dat wil zeggen: de dikte van één menselijke haar gedeeld door 80.000 is de grootte van één nanodeeltje. Het gebruik van nanotechnologie biedt talloze mogelijkheden, bijvoorbeeld op het gebied van milieu, techniek, energie en gezondheid. Er zijn al nanovezels in sokken en T-shirts te vinden, die zweetluchtjes moeten wegnemen en in Amerika worden groenten en fruit bespoten met een nanolaagje, zodat ze langer houdbaar blijven. In de toekomst zou nanotechnologie zelfs ons DNA kunnen veranderen, wat bijvoorbeeld een uitkomst zou bieden in de strijd tegen kanker. Nederland is al erg ver in de kennis op het gebied van nanotechnologie en er wordt nog steeds volop in geïnvesteerd. Toch weten we nog niet of en welke risico s er kleven aan het gebruik van nanotechnologie. Sommige nanodeeltjes zouden juist de kans op kanker vergroten en wat gebeurt er met die deeltjes als ze in ons lichaam of het milieu terechtkomen? Dat nanotechnologie veel kan betekenen voor de mensheid is één ding, maar de gevolgen van het gebruik ervan zijn tot nu toe nog niet te overzien. 9