Voorbereiden op het weer

(LET OP: Deze les bevat een deel A en een deel B. Beide delen zijn belangrijk om de standaard volledig te kunnen leren. Als de tijd beperkt is, neem dan beide delen door om elementen te kiezen die aansluiten op de behoeften van je leerlingen.)

In deze les is de belangrijkste leerstof het gebruik van een model om een bewering te ondersteunen dat het ontwerp van hun dierenverblijf een specifiek probleem oplost. De leerlingen ontwerpen en bouwen dat dierenverblijf met behulp van de voorbeeldafbeeldingen ter inspiratie. Moedig ze aan om hun eigen idee voor een dierenverblijf te ontwerpen en te bouwen.

• Wetenschappelijke achtergrond - Voorbereiden op het weer: Oplossingen voor structurele gevaren veroorzaakt door slecht weer houden rekening met de verschillende manieren waarop het weer gevaren veroorzaakt:
  • De windsnelheid en -richting, evenals vorm, zijn allemaal van invloed op de stabiliteit van een constructie. Veilige verbindingen helpen constructies bestand te zijn tegen harde wind, net als het plaatsen van de constructie achter iets anders om de wind af te buigen (bijvoorbeeld een rij bomen).
  • Opgehoopte sneeuw is erg zwaar en kan ongelijkmatig worden verdeeld, waardoor het dak kan instorten. Extra ondersteuning maakt het steviger, en bij een schuin dak kan de sneeuw eraf glijden.
  • Overstromingsschade kan worden beperkt door constructies te verhogen, materialen te gebruiken die nat mogen worden en een helling te maken om het water af te voeren.
  • Bij onweer kan bliksem gebouwen rechtstreeks beschadigen of bomen raken die vervolgens op het bouwwerk vallen.
• Voorkennis opbouwen - Voorbereiden op het weer: Deel informatie, afbeeldingen en definities met behulp van je belangrijkste wetenschappelijke materialen.
  • Gevaren die bij het weer horen zijn onder meer schade door harde wind, overstromingen, bliksem of sneeuw.
  • Waar en hoe gebouwen worden gebouwd en op het land worden geplaatst, kan de impact van stormschade beperken.
  • Een bewering beantwoordt een vraag over een probleem en wordt ondersteund door een argument dat bewijs en een redenering gebruikt om te zeggen waarom een oplossing een probleem zal verhelpen. Bewijs kan bestaan uit redenen, feiten en logische oorzaak-gevolgrelaties (zware regenval veroorzaakt overstromingen; bliksem veroorzaakt branden).
  • Belangrijkste begrippen: gevaar, bewering, bewijs
• Bouw- en programmeerervaring: Bekijk de suggesties in het lesplan. Voor deze les kun je ook:
  • De oefenactiviteiten De gyrosensor en De lichtmatrix in het startmenu van de SPIKE app doorlopen.
  • Gebruik de secties Sensorblokken, Geluidsblokken en Lichtblokken van het menu Help > Woordblokken in de SPIKE app voor meer ondersteuning bij het gebruik en programmeren van de gyrosensor, de lichtmatrix en geluidsopties om stormomstandigheden na te bootsen.
  • Gebruik de les Omhoog met de helikopter om ervaring op te doen met het gebruik van de kantelsensor.

DEEL A (45 minuten)

Introduceer de hoofdpersoon/hoofdpersonen van het verhaal en de eerste uitdaging: Daniel heeft geleerd dat stevige stormen dierenverblijven kunnen beschadigen. Help hem bij het ontwerpen van een dierenverblijf dat dieren veilig houdt, ook als het stormt.

• DENKEN: Breng een korte bespreking van het lesonderwerp op gang, eventueel met behulp van de verhaalafbeelding.

  • Wat zijn wat van de gevaren die weersomstandigheden zoals stormen kunnen veroorzaken? (Overstromingen, zware sneeuwval, harde wind, bliksem, tornado's)
  • Hoe ontwerpen mensen gebouwen om deze gevaren te beperken? (Mogelijke antwoorden zijn bijvoorbeeld constructies op palen boven overstromend water plaatsen met behulp van materialen die nat mogen worden en blijven, daken bouwen die sterk genoeg zijn om zware sneeuw te houden en deze daken schuin laten aflopen zodat de sneeuw eraf glijdt, grote vlakke oppervlakken die kunnen omwaaien vermijden, planten gebruiken om de wind af te buigen, bliksemafleiders plaatsen en stormkelders bouwen voor tornado's.)
  • Kies een soort stormgevaar om een modeldierenverblijf voor te ontwerpen en te bouwen.

• Geef elke groep een SPIKE Essential Set en apparaat.

• Als de leerlingen aan het werk zijn, kun je de onderstaande voorbeelden gebruiken als ondersteuning bij het bouwen of programmeren. Maak duidelijk dat ze een dierenverblijf laten zien met een gemotoriseerd windscherm. Leerlingen kiezen een bepaalde stormschade, en het ontwerpidee voor hun model met laten zien waarom het juist daartegen bescherming biedt.

• Laat leerlingen:

  • Beginnen met het BOUWEN en PROGRAMMEREN van een dierenverblijf voor Daniel met één ontwerpkenmerk dat het beschermt tegen het door hen gekozen stormgevaar. Dit alles eventueel met behulp van het meegeleverde basismodel en programma ter inspiratie.

• Brainstorm samen over manieren om stormomstandigheden en -modellen te programmeren om huisdieren veilig te houden tijdens een storm. Denk aan het gebruik van de lichtmatrix en het geluidseffect van onweer om donder en bliksem te simuleren, een kantelsensor om te detecteren of het verblijf kantelt, of een gemotoriseerd windscherm zoals in het voorbeeld.

• Verzamel leerlingen om het werk te bespreken. 

• Laat elke groep de voortgang van hun model gebruiken om het volgende te demonstreren en uit te leggen:

  • Welke gevaren van een storm hun ontwerp aanpakt (met bewijs).
  • Hoe hun ontwerp de impact van het gevaar beperkt (met bewijs).
  • Hun redenen (bewijs) om te kiezen voor dit ontwerp om het probleem op te lossen.
  • Wat hun programma doet.

• Vraag leerlingen om hun werk met elkaar te delen en moedig hen aan om inspiratie te halen uit gedeelde ideeën.

• Laat de leerlingen hun gedeeltelijk voltooide modellen intact houden voor gebruik in Deel B, waar ze verder zullen bouwen, programmeren en uitleggen. Je kunt ook extra tijd nemen voor het opnieuw opbouwen van de modellen.

DEEL B (45 minuten)

• Herhaal de stappen uit Deel A — Uitleggen om meer ideeën te delen, te brainstormen en inspiratie op te doen voor het bouwen en programmeren van modellen.

• Laat leerlingen:

  • (10 minuten) Doorgaan met het BOUWEN en PROGRAMMEREN, terwijl ze gebruikmaken van de opgedane inspiratie uit tijdens het gedeelte Uitleggen. Ze kunnen bijvoorbeeld extra sensoren toevoegen en programmeren om hun ontwerp te verbeteren.
  • (10 minuten) Hun voltooide modellen gebruiken om een bewering te doen over hoe hun ontwerp huisdieren zal beschermen, door bewijs en redenen uit hun voortgangsverklaring toe te voegen of te verduidelijken.

• (5 minuten) Vraag je leerlingen om kennis, ideeën of vaardigheden te delen die:

  • hebben geholpen om de uitdaging te voltooien.
  • ze al doende hebben geleerd.

• Vraag je leerlingen om de sets en werkplekken op te ruimen.

• Stel sturende vragen om leerlingen aan het denken te zetten over hun beslissingen tijdens het bedenken, bouwen en programmeren.

Observatiechecklist

• Bekijk de leerdoelen (vak Ondersteuning voor de leraar).

• Gebruik de checklist om de voortgang van de leerlingen te observeren:

  • Hun model heeft een functie die bedoeld is om de impact van een specifiek aan het weer gerelateerd gevaar te beperken.
  • Ze doen een bewering over een ontwerp dat een huisdier beschermt tegen dit gevaar.
  • Ze ondersteunen hun bewering met bewijs over de problemen die het gevaar veroorzaakt (bijv. bij winterstormen kan er zware sneeuw op het dak van het dierenverblijf komen te liggen, waardoor het kan instorten) en redenen waarom hun ontwerp dat probleem voor het dierenverblijf oplost (bijv. het schuine dak zorgt ervoor dat de sneeuw eraf glijdt en het dak niet instort.)

Zelfevaluatie

Laat alle leerlingen een steen kiezen die volgens hen het best hun prestatie weergeeft.

• Blauwe steen: Met een beetje hulp kan ik instructies opvolgen om een programma te maken.
• Gele steen: Ik kan instructies opvolgen om een programma te maken.
• Groene steen: Ik kan instructies opvolgen om een programma te maken en ik kan een klasgenoot hierbij helpen.

Feedback met klasgenoten

Laat de leerlingen in kleine groepjes bespreken hoe ze de samenwerking hebben ervaren.
Moedig ze aan om hun boodschap als volgt te verwoorden:

• Ik vond het leuk dat je...
• Ik zou graag willen weten hoe je...

Vereenvoudig deze les door:

• De mogelijke stormgerelateerde gevaren die moeten worden aangepakt te beperken tot een of twee opties, zoals het windscherm dat wordt voorgesteld door het meegeleverde basismodel/programma. Leerlingen ja/nee-vragen te stellen om ze uitleg te laten geven.
  Verhoog de moeilijkheidsgraad door:
• Leerlingen twee of meer aan het weer gerelateerde gevaren in hun ontwerpen te laten aanpakken.

Vraag je leerlingen om onderzoek te doen naar hoe gebouwen in hun omgeving zijn ontworpen om de impact van aan het weer gerelateerde gevaren te beperken. Vraag ze om dit onderzoek te delen. Dat kan schriftelijk, mondeling of per video.

Als je de leerlingen hiermee aan de slag laat gaan, duurt de les langer dan 45 minuten.