Propellerauto

• Bekijk het online materiaal voor leerlingen. Gebruik een scherm of digibord om dit materiaal tijdens de les aan je leerlingen te laten zien.
• Zorg ervoor dat je in een eerdere les de drie wetten van Newton hebt behandeld.
• Houd rekening met de vaardigheden en achtergrond van je leerlingen. Pas de les aan om ervoor te zorgen dat iedereen eraan mee kan doen. Raadpleeg het gedeelte Differentiatie hieronder voor suggesties.
• Zet de ventilators op de vloer en zorg ervoor dat er zich in een straal van 3 meter geen obstakels bevinden, zodat de propellerauto’s voldoende ruimte hebben om te bewegen. Maak voor iedere ventilator met een stuk tape een startlijn (loodrecht op de ventilator).

• Bekijk de leerlingenvideo hier of via het online materiaal voor leerlingen.

• Breng een kort gesprek op gang over de kracht die ervoor zorgt dat een propellerauto beweegt
• Stel vragen als:
  • Wat zorgt ervoor dat een windturbine beweegt? (Wind. Deze wind ontstaat door verschillen in luchtdruk.)
  • Welke krachten zorgen ervoor dat een windturbine beweegt? (De vorm van de bladen beïnvloedt de krachtvectoren van de wind, wat resulteert in een rotatiebeweging.)
• Vertel de leerlingen dat ze een propellerauto gaan bouwen en gaan onderzoeken hoe windkracht de beweging ervan kan beïnvloeden.

• Laat de leerlingen in tweetallen het propellerautomodel bouwen. Vertel je leerlingen dat ze om de beurt de stenen kunnen zoeken en kunnen bouwen, waarbij ze na iedere stap wisselen.
• In het gedeelte Tips hieronder vind je extra ondersteuning voor tijdens het bouwen.
• Laat de leerlingen de drie experimenten in het materiaal voor leerlingen uitvoeren en deel de leerlingenwerkbladen uit (Ondersteuning voor de leraar - Bijkomende hulpmiddelen).

Experiment 1: Tegen de wind in

• Laat de leerlingen hun propellerauto’s zo op de startlijn zetten dat ze naar de ventilator toe staan gekeerd.
• Laat ze de ventilators aanzetten om te zien hoe hun auto’s gaan bewegen.
• Laat ze hun bevindingen op hun leerlingenwerkblad noteren.

Experiment 2: Met de wind mee

• Laat de leerlingen hun propellerauto zo neerzetten dat deze van de ventilator af staat gekeerd of laat ze het tandwielmechanisme omdraaien zodat het grijze tandwiel bovenaan komt te staan
• Laat ze de ventilator aanzetten om te zien wat hun auto’s doen wanneer ze naar de ventilator toe en van de ventilator af staan gekeerd.
• Laat ze hun bevindingen op hun leerlingenwerkblad noteren.

Experiment 3: Meer bladen

• Laat de leerlingen het extra blad toevoegen en het experiment nogmaals uitvoeren. Als er genoeg tijd is, laat ze dan de volgende variaties uitproberen:
  • Het tandwielmechanisme van de propellerauto omhoog
  • Het tandwielmechanisme van de propellerauto omlaag
  • Het tandwielmechanisme van de propellerauto naar achteren
  • Een propeller met vier bladen
  • Een propeller met zes bladen (zie pagina 3 van het boekje met bouwinstructies voor een hint)

• Laat de leerlingen hun experimenten aan klasgenoten presenteren en met elkaar bespreken.
• Stel vragen als:
  • Wat zou je kunnen aanpassen om ervoor te zorgen dat je auto niet tegen de wind in, maar met de wind mee gaat rijden? (Het tandwielmechanisme of de richting van de propeller.)
  • Wat zorgt ervoor dat de propellerauto tegen de wind in beweegt (naar de ventilator toe)? (Alle krachtvectoren die op het voertuig worden uitgeoefend, duwen hem tegen de wind in.)
  • Kan een auto op windkracht sneller rijden dan dat de wind waait? (Ja! Sommige auto’s in de video die we aan het begin van de les hebben bekeken, reden een stuk sneller dan dat de wind waaide.)

• Als er voldoende tijd is, leg dan tot in detail uit welke krachten er worden uitgeoefend (krachtvectoren).
• Geef de leerlingen voldoende tijd om hun modellen uit elkaar te halen, de stenen in de juiste bakken op te bergen en het lokaal op te ruimen.

• Geef elke leerling feedback over zijn of haar prestaties.
• Zorg ervoor dat ze zichzelf evalueren.
• Je kunt gebruikmaken van de meegeleverde evaluatierubrieken om dit eenvoudiger te maken.

Observatiechecklist

• Beoordeel hoe goed de leerlingen kunnen beschrijven hoe verschillende krachten en mechanismen de beweging van een object kunnen beïnvloeden.
• Maak naar eigen inzicht een schaalverdeling. Voorbeeld:
  1. Heeft extra ondersteuning nodig
  2. Kan zelfstandig werken
  3. Kan het aan anderen uitleggen

Zelfevaluatie

• Laat alle leerlingen een steen kiezen die volgens hen het best hun prestatie weergeeft:
  • Groen: Met een beetje hulp kan ik beschrijven hoe een onzichtbare kracht in combinatie met een tandwielmechanisme een beweging van een object beïnvloedt.
  • Blauw: Ik kan beschrijven hoe een onzichtbare kracht in combinatie met een tandwielmechanisme een beweging van een object beïnvloedt.
  • Paars: Ik kan beschrijven en uitleggen hoe een onzichtbare kracht in combinatie met een tandwielmechanisme een beweging van een object beïnvloedt.

Feedback met klasgenoten

• Stimuleer je leerlingen om hun klasgenoten te evalueren door:
  • Aan de hand van bovenstaande schaal de prestaties van anderen te beoordelen
  • Hun ideeën te presenteren en constructieve feedback te geven

Modeltips

• Laat de groepjes hun modellen testen zodra ze klaar zijn met bouwen. Laat ze de modellen om de beurt aanpassen, zodat iedereen de modellen kan uitproberen.
• Kies één ventilatorsnelheid voor alle tests. Het maakt niet uit welke snelheid dit is.
• Als je ventilator te groot of te krachtig is, kun je hem verder weg van de startlijn plaatsen. Je kan een deel van de luchtstroom blokkeren door een meubelstuk voor de ventilator te zetten.
• Als je ventilator te klein is, kun je hem dichter bij de modellen zetten of de ventilator oppakken en met de modellen meebewegen.

Vereenvoudig deze les door:

• De leerlingen de auto alleen tegen de wind in te laten bewegen

Verhoog de moeilijkheidsgraad door:

• De leerlingen uit te dagen om uit te vogelen hoe ze hun auto efficiënter tegen de wind in kunnen laten rijden
• De leerlingen uit te laten vogelen hoe ze hun auto’s met een vliegwiel in plaats van met een ventilator kunnen laten bewegen

(Let op: dit neemt extra tijd in beslag.)
Laat de leerlingen voor de ontwikkeling van hun rekenvaardigheid het concept ‘verhouding’ onderzoeken en beschrijven hoe de overbrengingsverhouding verband houdt met de snelheid waarmee de propellerbladen draaien en waarmee de wielen draaien.