Hoe ogen zien

(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 draait het voornamelijk om leren verkennen hoe licht van invloed is op ons gezichtsvermogen. De leerlingen bouwen een beweegbare lamp met behulp van de voorbeeldafbeelding(en), bouwinstructies en programmeerideeën ter inspiratie. Moedig ze aan om hun eigen ideeën voor een beweegbare lamp te ontwerpen en te bouwen als ze dat liever doen.

• Voorkennis opbouwen - Hoe ogen zien: Deel informatie, afbeeldingen en definities met behulp van je belangrijkste wetenschappelijke materialen.
  • Wanneer licht reflecteert (weerkaatst) op voorwerpen, komt het in het oog.
  • Het netvlies is het deel van het oog dat licht en kleur detecteert.
  • Het oog stuurt signalen over dit licht (en de kleur ervan) naar de hersenen, die deze informatie gebruiken zodat we voorwerpen zien.
  • Belangrijkste begrippen: gereflecteerd licht, oog, netvlies
• Bouw- en programmeerervaring: Bekijk de suggesties in het lesplan. Voor deze les kun je ook:
  • De oefenactiviteiten De motor en De lichtmatrix in het menu Starten van de SPIKE app doorlopen.
  • De secties Gebeurtenisblokken en Lichtblokken van het menu Help > Woordblokken in de SPIKE app doorlopen voor meer ondersteuning.
  • De motor aan je model toevoegen zodat de auto naar een nieuwe locatie kan rijden en je model PROGRAMMEREN (Hint: bekijk een model in de les Met de bus ) om inspiratie op te doen en ondersteuning te bieden voor het lesdeel Uitbreiden.
• Materialen: Leerlingen hebben een relatief donkere ruimte nodig om het matrixlicht te zien. Overweeg om de gordijnen dicht te doen, het licht in het lokaal te dimmen of grote kartonnen dozen met een kijkgat te regelen om modellen te testen.

DEEL A (45 minuten)

• Introduceer de hoofdpersoon/hoofdpersonen van het verhaal en de eerste uitdaging: Daniel vindt iets terwijl hij aan het verkennen is in een donkere grot. Kun jij hem helpen het beter te zien?

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

  • Hoe kunnen we voorwerpen zien in een donkere omgeving? (Gebruik een zaklamp of ander licht om het voorwerp te weerkaatsen.)
  • Als het pad van het licht naar een voorwerp geblokkeerd is, hoe is dat dan van invloed op ons vermogen om het te zien? (Omdat licht niet naar het voorwerp kan gaan, kan het ook geen licht weerkaatsen. Zonder licht kunnen onze ogen geen signalen over het voorwerp naar de hersenen sturen en kunnen we het dus niet duidelijk zien.)
  • Wat kunnen we doen om een voorwerp te zien als het licht wordt geblokkeerd? (Verplaats het licht, verplaats wat het licht blokkeert of verplaats het voorwerp.)

• Geef elke groep een SPIKE Essential Set en apparaat.

• Benadruk tijdens het werken dat de afbeelding(en) en de bouwinstructies één idee voor een auto en licht laten zien. Leerlingen kunnen hun eigen beweegbare lampidee ontwerpen en bouwen.

• Laat leerlingen:

  • Het basismodel gebruiken om een modelauto te BOUWEN om Daniel te helpen voorwerpen in de grot te zien. Laat ze een lamp toevoegen aan de voorkant van zijn auto.
  • Hun model PROGRAMMEREN om te laten zien hoe een pad van licht een voorwerp laat zien.
  • Het model testen (met behulp van de donkere ruimte die je hebt geregeld, zie Voorbereiden).

• Brainstorm samen over manieren om LEGO^® elementen te gebruiken om de rol van licht bij het zien van voorwerpen te modelleren. Leerlingen kunnen bijvoorbeeld de lichtmatrix als zaklamp gebruiken en een LEGO plaat als "muur" om het licht op een voorwerp te blokkeren. Door deze elementen (het licht en de muur) te verplaatsen, kunnen leerlingen onderzoeken hoe veranderingen in het pad van het licht van invloed zijn op het vermogen om het voorwerp te zien.

• Laat de leerlingen halverwege de werktijd ideeën uitwisselen met behulp van een vertrouwde routine in de klas en laat ze vervolgens hun modellen bijwerken met inspiratie uit de zojuist gedeelde ideeën.

Voorbeeldideeën

• Verzamel leerlingen om het werk te bespreken. 

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

  • Hoe licht dat door een voorwerp wordt weerkaatst het oog binnenkomt, waardoor we het kunnen zien.
  • Waarom we een voorwerp niet kunnen zien als het pad van licht naar het voorwerp is geblokkeerd.

• Vraag je leerlingen hoe ze hun model hebben aangepast om de prestaties ervan te verbeteren.

Als je door wilt gaan naar Deel B — Uitleggen, laat de leerlingen dan hun modellen intact houden of geef ze de tijd om die opnieuw op te bouwen.

DEEL B (45 minuten)

• Herhaal de stappen uit Deel A — Uitleggen om extra groepen hun leerproces te laten demonstreren en uitleggen.

• (5 minuten) Deel achtergrondinformatie om leerlingen te helpen met het gedeelte Uitbreiden: Bespreek waarom het verplaatsen van de auto het pad van het licht zou veranderen als de muur er nog steeds is. (Het pad van het licht werd geblokkeerd door de "muur" van de LEGO plaat. Door de auto naar links of rechts te bewegen, kan het licht langs de muur gaan.)

• (15 min) Laat de leerlingen modellen bedenken en testen waarmee ze de volgende uitdaging in de app kunnen voltooien:

  • PROGRAMMEER de motor in je model zodat de auto naar een nieuwe locatie kan rijden. (Tip: zie een inspiratiemodel in de les Met de bus .)
  • Laat zien hoe de locatie van de auto het pad van het licht verandert en hoe dit verandert wat Daniel ziet. Leg uit of het verplaatsen van de auto Daniel zou kunnen helpen het voorwerp beter te zien, en zo ja, hoe dan.

• (10 minuten) Laat de leerlingen kennis, ideeën of vaardigheden 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 bevat een licht dat naar nieuwe locaties kan worden verplaatst.
  • Ze gebruiken het model om te beschrijven dat onze ogen licht nodig hebben dat door een voorwerp wordt weerkaatst om het te kunnen zien.
  • Ze gebruiken het model om uit te leggen dat we een voorwerp niet kunnen zien wanneer het pad van het licht ernaartoe geblokkeerd wordt.

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 eerste uitdaging aan te passen: Laat leerlingen een lamp bouwen en programmeren (met behulp van de lichtmatrix), maar zonder de auto. Vraag ze om hun lamp te testen op voorwerpen met en zonder de muur als obstakel.

Verhoog de moeilijkheidsgraad door:

• De uitdaging van het onderdeel Uitbreiden nog verder uit te breiden: Laat leerlingen hun uitgebreide modellen aanpassen door de pixelhelderheid van hun lichtmatrix te programmeren van 0%, 25%, 50%, 75% tot 100%. Vraag ze om te observeren hoe hun vermogen om een voorwerp te zien verandert met de verschillende helderheidsniveaus.

• Zorg voor lesmateriaal over dieren die (in tegenstelling tot mensen) in het donker heel goed kunnen zien. Laat leerlingen een van deze dieren kiezen en een kort krantenartikel schrijven waarin wordt beschreven hoe en hoe ver ze in het donker zien.

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