Docentenhandleiding Explore-it Energie- en milieuquiz (zowel vmbo als havo/vwo) Benodigde voorkennis Inhoudelijk sluit deze Explore-it goed aan bij: Explora Module Energie en Milieu Explora Module Duurzame omgeving Explora Radar techniek Hoofdstuk 11 Techniek en samenleving Explora Pulsar nask Hoofdstuk 2 Warmte en/of Hoofdstuk 3 Water Explora Nectar biologie Hoofdstuk 6 Je groene omgeving; 13 Duurzaamheid Explora nask-techniek Hoofdstuk 11 Water en milieu Explora biologie-nask Hoofdstuk 12 Oplossingen voor de toekomst Explora biologie-verzorging Hoofdstuk 12 Zorg voor je omgeving U kunt er zelf voor kiezen om deze Explore-it vóór, tijdens of na het betreffende hoofdstuk in te zetten. Afhankelijk van deze keuze kunt u de Explore-it dan respectievelijk als inleiding, verbreding of verdieping inzetten. Uiteraard kunt u de Explore-it Energie- en milieuquiz ook op een geheel ander tijdstip inzetten, onafhankelijk van de leerstof uit de boeken. Hoe later u deze Explore-it inzet, des te meer u een beroep kunt doen op de vaardigheden die de leerlingen tijdens de uitvoering van Do-it s en practica al verworven hebben. U kunt dan zelf accenten leggen op reeds behandelde stof, of juist vooruitlopen op onderwerpen die nog aan bod gaan komen. In ieder geval is het aan te raden om voordat u aan deze Explore-it Energie- en milieuquiz begint hoofdstuk 1 van één van de Explora-combidelen van Wolters Noordhoff reeds behandeld te hebben (of hoofdstuk 1 van Pulsar 2 e editie, Nectar 3 e editie of Radar). Kiest u toch voor een uitvoering aan het begin van het schooljaar, dan zult u rekening moeten houden met mogelijk extra toelichting en de daarbij benodigde extra voorbereiding als docent, of de (naslag)vaardigheden van leerlingen. De benodigde bronnen daarvoor zijn ruimschoots aanwezig in de hierboven genoemde uitgaven van Wolters-Noordhoff. Uiteraard kunt u de Explore-it Energie- en milieuquiz, evenals de overige Explore-it s, ook inzetten naast een andere methode, of onafhankelijk van enige methode. Maar ook dan zal een extra voorbereiding of intensievere begeleiding van de docent bij sommige onderdelen nodig zijn. Onderdelen van deze docentenhandleiding 1) Suggesties om deze Explore-it te starten 2) Tips en aanwijzingen per Do-it 3) Suggesties om deze Explore-it te verdiepen of aan te passen aan het niveau 4) Suggesties voor de afsluiting van het project 5) Aanvullend materiaal (zoals knipbladen) Wolters-Noordhoff bv 1
1) Suggesties om de Explore-it Energie- en milieuquiz te starten Neem uitgebreid de tijd om de beginpagina Project en planning met uw leerlingen door te nemen. Daarbij is het nuttig om samen met uw leerlingen de afzonderlijke do-it s en de eindopdracht door te lezen. Zo kunt u gedurende de gehele tijd dat de klas aan het project werkt, doelgericht naar een concrete afronding toewerken. De meeste do-it s zijn geschreven voor een groepje van vier leerlingen, maar uiteraard kunt u dat aantal zelf aanpassen. U kunt kiezen tussen de volgende varianten: 1) Alle groepjes doen alle do-it s gelijktijdig. 2) Alle groepjes doen alle do-it s in caroussel-vorm (roulerend). 3) Ieder groepje doet 2 of 3 do-it s naar keuze, en de groepjes presenteren de resultaten aan elkaar. Bij deze Explore-it, Energie- en milieuquiz, hoeft u voor de presentaties geen afzonderlijke lestijden te plannen. De presentaties kunnen namelijk uitstekend plaatsvinden tijdens de eindopdracht: de quiz. Wel is het handig af en toe met de leerlingen te overleggen hoe ze hun onderdeel zullen presenteren. Indien ieder groepje slechts een klein aantal do-it s doet, kan per do-it ook meer dan één lesblok worden uitgetrokken. Voor het groepswerk kunt u, indien u dat zo gewend bent, uitstekend gebruik maken van een taakverdeling binnen een groep. Tip, speciaal bij deze Explore-it: Als aanvulling op de planmatige aspecten van de Explore-it Energie- en milieuquiz, kunt u als startactiviteit denken aan: Klassikaal do-it 1 uitvoeren. Dit is een quiz, waar de leerlingen actief aan deelnemen, hetzij als (team)speler, hetzij als hulp bij de presentatie of als jurylid. Zie voor verdere aanwijzingen de opmerkingen bij do-it. Op de docentensite is een kant en klare quiz aanwezig, zowel in een worddocument, als in een powerpointpresentatie. Uiteraard kunt u de vragen zelf aanpassen, of vragen verwijderen of toevoegen. Ter inspriatie kunt u daarvoor op internet zoeken met de zoekwoorden nationale wetenschapsquiz junior, of u kunt de volgende adressen bezoeken: www.vpro.nl/programma/nwq/ www.hoezo.tv Daar vindt u een keur aan vragen, proefjes op video, en de mogelijkheid om online quizzen te spelen. Voorafgaand aan de quiz, of in geval van tijdnood, kunt u ook een aflevering van een Nationale wetenschapsquiz, Hoe? Zo! of soortgelijke tv-quiz laten zien. Het is dan wel aardig om de leerlingen dan ook actief mee te laten spelen en denken. Ook het online laten spelen van quizzen, zie bovenstaande links, is een alternatief indien u over een computerlokaal beschikt. U kunt voorafgaand aan deze Explore-it ook een excursie plannen naar bijvoorbeeld een vuilverbranding, waterzuiveringsinstallatie, elektriciteitscentrale, windmolenpark, o.i.d.... Stimuleer leerlingen dan om foto s te maken die zij later bij hun opdrachten kunnen gebruiken. Wolters-Noordhoff bv 2
2) Tips en aanwijzingen per Do-it DO-IT 1 Wie wint de quiz? Een inleidende quiz, waar leerlingen kennis maken met enkele aspecten van energie en milieu. Op de site staat een set vragen in word en in een powerpointpresentatie. Uiteraard kunt u de vragen veranderen, de vragenlijst inkorten of uitbreiden aangepast aan het niveau en de voorkennis van uw klas. Het is handig om de leerlingen alvast vooruit te laten blikken naar de eindopdracht van deze Explore-it. Dan moeten ze namelijk zelf soortgelijke vragen maken. Voorafgaand aan het omhoog houden van bordjes met A, B, C, en (D) per team, kunt u de leerlingen eerst individueel de antwoorden laten opschrijven (eventueel via de scoreformulieren op deze site). Later mogen ze dan overleggen welk antwoord ze als team dmv een bordje inbrengen. Het voordeel van deze variant is, dat het wat meer rust creëert in het begin. Bovendien vinden leerlingen het meestal leuk om hun eigen score bij te houden, en daar een positieve beloning voor te krijgen. DO-IT 2 Hoe groen is groene stroom? Als opstap voor de eindproducten, een button over groene stroom en een folder (havovwo) moeten de leerlingen natuurlijk eerst informatie zoeken over groene stroom. Afhankelijk van het niveau van de groep, en de voorkennis (het hoofdstuk of de hoofdstukken over elektriciteit uit Pulsar bijvoorbeeld) kunt u dit zoekproces wat sturen, begeleiden, of ondersteunen. Bijvoorbeeld door: de opdracht vooraf te laten gaan door een behandeling van een paragraaf over elektriciteitscentrales, of dit materiaal als informatiebron ter beschikking te stellen, een dvd te vertonen over elektriciteitscentrales, leerlingen niet zelf laten zoeken met zoekwoorden, maar de informatievoorziening beperken tot bijvoorbeeld de informatie op wikipedia, de site van VROM, etc. Meer passend bij het open en uitdagende karakter van de Explore-its, is de volgende optie: Laat de leerlingen eerst een blokuur open zoeken naar informatie over groene stroom, teneinde hun button of folder te maken. De les daarna, kunt u enkele leerlingen hun producten laten presenteren of tentoonstellen. Aan de hand van de denkbeelden van leerlingen kunt u dan ingaan op wat algemene theorie over elektriciteit opwekken, het verschil tussen groene stroom en gewone stroom, kosten van elektriciteit,... DO-IT 3 Hoeveel energie geeft een lucifer? Een eenvoudige variant op de klassieke biologieproef: Hoeveel energie zit in een pinda?. Meestal wordt bij deze proef een hoeveelheid water van 10 ml genomen. In dit voorschrift is gekozen voor een hoeveelheid van 1 ml, omdat het temperatuurverschil veel hoger is (ongeveer 70 graden stijging bij een lucifer, en bij sommige pinda s gaat het water zelfs koken!) Bij het vmbo kan deze waarneming voldoende zijn om het verschil te laten zien - puur kwalitatief - tussen de energie-inhoud van een pinda en die van een lucifer: met een pinda kun je water al aan de kook brengen, met één lucifer niet; dus zit in een pinda meer energie. Bij havo/vwo is een eenvoudige rekenopdracht bijgevoegd, die u als opstapje kunt gebruiken voor onder andere het begrip soortelijke warmte, en voor wat meer rekenopgaven. Wolters-Noordhoff bv 3
Voor beide niveaus is de opdracht geschikt om algemene onderzoeksvaardigheden te trainen: nauwkeurig en veilig werken, eerlijk vergelijken, en het schrijven van een onderzoeksverslag. Nog enkele aanvullende praktische tips: u kunt uw leerlingen nogmaals wijzen op de algemene (brand)veiligheidsregels in een practicumlokaal. doe de thermometer pas weer in de reageerbuis na het verwarmen met lucifer of pinda. Anders meet je, door straling van de vlam, namelijk niet de temperatuur van het water, maar die van de door straling opgewarmde thermometer... indien het water door de verbranding van de pinda gaat koken, neem dan een grotere hoeveelheid water, bijvoorbeeld de klassieke 10 ml. Wijs de leerlingen dan wel op het nut van eerlijk vergelijken: dus bij de lucifer dan ook 10 ml water nemen. Tips voor verdieping van deze proef (met name voor havo-vwo) leerlingen berekeningen laten uitvoeren, liefst inzichtelijk verhoudingsrekenen' (eventueel, als u al formules behandelt in het betreffende leerjaar, met de formule Q= m.c. T). Bijvoorbeeld met de resultaten van de proef laten berekenen hoeveel hout je nodig hebt om een grote ketel water aan de kook te brengen, hoeveel (pinda)olie nodig is om een auto zoveel kilometer te laten rijden, hoeveel traptreden een leerling kan lopen op de energie van één pinda, etc... leerlingen laten nadenken waarom de temperatuur niet verder stijgt als het water kookt, (een uitdagende insteek hiervoor is om leerlingen te laten proberen om de temperatuur van het water zo hoog mogelijk te krijgen, dus boven de 100 C!), ingaan op het verschil tussen warmte en temperatuur, eenheden van energie en temperatuur, alvast ingaan op de energie-inhoud van bepaalde voedingsstoffen. Uw keuze in deze kunt u afstemmen op de onderwerpen waar de leerlingen op dat moment mee bezig zijn met bijvoorbeeld biologie, nask,... DO-IT 4 Waarom hebben windmolens een bepaalde vorm? Een opdracht waarbij u uitstekend algemene onderzoeksvaardigheden kunt trainen: het variëren van één variabele waarbij de overige omstandigheden gelijk blijven, nauwkeurig meten, weergeven van de meetresultaten in tabellen en grafieken, het schrijven van een onderzoeksverslag. Afhankelijk van het niveau van de klas en uw eigen doelstellingen kunt u de keuze maken het accent te leggen op één of meer aspecten van de onderzoeksvaardigheden. Tips voor verdieping van deze proef (met name voor havo-vwo) Wijs de leerlingen niet alleen op de vorm van de wieken van de windmolen, maar ook op de stand ten opzichte van de draaias. Laat ze het verschil ontdekken tussen de stand van de wieken aan de aanzet bij de rotor, en aan de toppen, en daag de leerlingen (en uzelf!) uit om te bedenken en te onderzoeken wat voor invloed de standen hebben. Bedenk samen met uw leerlingen methoden om de draaisnelheid van de wieken te meten, bijvoorbeeld met een stroboscoop, video-opnamen, en voer dat dan ook uit in een vervolgonderzoekje. Laat de leerlingen nadenken over het probleem: waarom zijn windmolens niet heel klein, maar ook niet heel groot? Ter ondersteuning van dit nadenken kunt u de leerlingen berekeningen laten maken over snelheden aan de top van een wiek, en vlak bij de aanzet. Behandel begrippen als luchtweerstand en rendement. DO-IT 5 Zit er genoeg energie in je voedsel? Wolters-Noordhoff bv 4
Een internetopdracht via de officiële site www.voedingscentrum.nl. Deze site bevat naast educatieve doeopdrachten ook veel informatie. Tips voor verdieping van deze proef (met name voor havo-vwo) Overeenkomsten en verschillen tussen verbranding in je lichaam en verbranden van brandstoffen. Verschil in voedingswaarde tussen verschillende voedingsstoffen. DO-IT 6 Hoe vang je blikken? Een inhoudelijk eenvoudige ontwerpopdracht, waarbij u bijvoorbeeld aan kunt sluiten op de stappen van het ontwerpproces die de leerlingen bij techniek geleerd hebben. U kunt (voor sommige leerlingen) als alternatief voor of als aanvulling op deze ontwerpopdracht, de leerlingen nog informatie laten zoeken over blikrecycling. Wolters-Noordhoff bv 5
3) Suggesties om deze Explore-it te verdiepen of aan te passen aan het niveau Zie ook de opmerkingen bij de afzonderlijke do-it s. Een belangrijk aandachtspunt voor de havo/vwo-leerlingen is, om leerlingen vooral te verwonderen, en daardoor uit te dagen tot het nadenken en willen begrijpen hoe en waarom dingen zo zijn. Bij het presenteren van de eindquiz kunt u dit stimuleren door eisen te stellen aan de vragen die de leerlingen zelf maken, en de uitleg die ze geven om het goede antwoord aannemelijk te maken. 4) Suggesties voor de afsluiting van het project Als afsluiting van het project kunt u als alternatief voor dan wel als aanvulling op de voorgestelde afsluiting denken aan: een bezoek aan een wetenschapsmuseum, windmolenpark, vuilverbrandingsinstallatie, elektriciteitscentrale,..., het vertonen van filmopnames die gemaakt zijn van een quiz van een andere klas. 5) Aanvullend materiaal een worddocument met quizvragen met als onderwerp Energie en milieu, antwoorden op de vragen, een scoreformulier voor de antwoorden. De bestanden van dit aanvullend materiaal vindt u ook op deze site. Wolters-Noordhoff bv 6