Materialen kiezen en classificeren

(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 plannen en uitvoeren van een onderzoek om materialen te observeren en vervolgens te classificeren. Het ontwerpen en bouwen van een model biedt een leidraad voor die classificatie en een leuke, praktische manier om de gekozen materialen ook echt te gebruiken. De les geeft een voorbeeld van een doel en model ter inspiratie: een veilig en comfortabel kippenhok. Moedig leerlingen aan om hun eigen ideeën te ontwerpen en te bouwen.
Je kunt de materialen al aan groepjes toewijzen om tijd te besparen en de leerlingen vervolgens hun bevindingen laten delen. Besteed de meeste tijd aan het sorteren, observeren en classificeren van de materialen.

• Wetenschappelijke achtergrond - Materialen kiezen en classificeren: In deze les plannen en voeren de leerlingen een onderzoek uit om materialen te kiezen voor een specifiek doel, namelijk het bouwen van een kippenhok. In het gedeelte Uitbreiden kunnen ze het onderzoek herhalen om materialen te kiezen om een dier naar keuze onderdak te bieden.
• Voorkennis opbouwen - Materialen kiezen en classificeren: Deel informatie, afbeeldingen en definities met behulp van de wetenschappelijke kernmaterialen en de bijgeleverde achtergrondinformatie. Overweeg om foto's van kippenhokken en voorbeelden van knutselmaterialen toe te voegen.
  • Materialen hebben bepaalde eigenschappen (bijv. sterkte, flexibiliteit, hardheid, textuur of absorptievermogen). Sommige van die eigenschappen kunnen we zien.
  • Kippenhokken beschermen kippen tegen bepaalde weersomstandigheden en roofdieren. Ze bieden kippen ook een nestplaats om te slapen en eieren te leggen. Kippenhokken bieden een manier voor de kippen om naar buiten te gaan om gras en insecten te eten en weer naar binnen te komen om te slapen.
  • Belangrijkste begrippen: eigenschappen, materialen, hok, onderdak
• Bouw- en programmeerervaring: Gebruik de suggesties in het lesplan. Voor deze les kun je ook:
  • De oefenactiviteiten De motor en De kleursensor in het menu Starten van de SPIKE app doorlopen.
  • De secties Gebeurtenisblokken, Motorblokken en Blok kleursensor van het menu Help > Pictogramblokken in de SPIKE app gebruiken voor meer ondersteuning.
• Materialen:
  • Verzamel een assortiment LEGO^® elementen en knutselmaterialen met verschillende eigenschappen (sterkte, flexibiliteit, hardheid, textuur en absorptievermogen) die leerlingen kunnen testen. Zorg voor voldoende materiaal om groepen 10 materialen te laten testen (groepskeuzes kunnen elkaar overlappen). Voorbeelden zijn waterdichte materialen voor het dak (bijvoorbeeld LEGO stenen), transparante materialen voor de ramen of het hek en zachte materialen zoals wattenbolletjes om hooi in de nestkast voor te stellen. Bepaal hoe leerlingen er toegang toe krijgen.
  • Zoek foto's van kippenhokken om leerlingen te helpen gemeenschappelijke kenmerken te zien en criteria voor hun materiaalkeuze op te stellen.
  • Om onderzoeksresultaten voor jonge leerlingen te ondersteunen, kun je dozen, bakken of wandkaarten voorzien van een label met woorden of afbeeldingen die overeenkomen met de waarneembare eigenschappen.
  • Ga voor het gedeelte Uitbreiden op zoek naar informatie over de behoeften van andere dieren waarvoor mensen onderdak kunnen maken, zoals een vogel, konijn of paard, etc.
  • Verzamel voor het gedeelte Differentiatie afbeeldingen, informatie of voorbeelden van gerecyclede materialen zoals oud papier, papieren bekers, plastic zoals rietjes of flessen, of glazen flessen.

DEEL A (45 minuten)

• Introduceer de hoofdpersoon/hoofdpersonen van het verhaal en de eerste uitdaging: Daniël heeft kippen. Help hem een kippenhok te bouwen waar ze veilig en comfortabel zijn.

• DENK: Breng een korte bespreking op gang over het lesonderwerp, met behulp van de achtergrondafbeeldingen en de doos met verzamelde materialen/elementen.

  • Kijk eens naar deze foto's van kippenhokken. Wat hebben kippen nodig in hun hok? Hoe houdt dit hen veilig en comfortabel? (Mogelijke antwoorden: een droge plek om te slapen, een nestplaats om eieren te leggen, ruimte om te eten en te drinken, een dak voor bescherming tegen bepaalde weersomstandigheden, een hek en muren voor bescherming tegen andere dieren, een uitweg om naar buiten te gaan voor voedsel en verse lucht. Ze zijn er veilig als het hok hen beschermt tegen weersinvloeden en andere dieren. Ze voelen zich er op hun gemak als ze een warm, droog, zacht nest hebben om te rusten of eieren uit te broeden en een grote buitenruimte voor frisse lucht en voedsel.)
  • Welk soort materialen zouden je helpen een kippenhok te bouwen dat veilig en comfortabel is? (Mogelijke antwoorden: sterke, stevige en harde materialen voor de nestplaats en de muren; sterk en waterdicht materiaal voor het dak; sterke draad voor de omheining; zacht materiaal voor hooi in de nestplaats en aarde op de grond).
  • Bestudeer de materialen in de doos. Hoe zou je die beschrijven? (Mogelijke antwoorden: sterk; flexibel; hard, zacht of hobbelig; transparant; absorberend. Deze kenmerken worden eigenschappen genoemd.)
  • Bedenk een manier om meer te weten te komen over deze materialen, zodat je het materiaal kunt vinden dat je nodig hebt om een veilig en comfortabel kippenhok 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 de afbeeldingen één doel laten zien voor het observeren en classificeren van materialen, samen met verschillende oplossingen om ze als antwoord te gebruiken. Leerlingen kunnen hun eigen doel kiezen en hun eigen ideeën voor een kippenhok ontwerpen, waarbij ze deze keuzes gebruiken om hun onderzoeksplannen te sturen.

• Laat leerlingen:

  • Een manier vinden om 10 materialen uit de doos te testen en te classificeren.
  • Gebruikmaken van wat ze tijdens het gedeelte Activeren bij de materialen hebben geobserveerd, zoals de zachtheid of sterkte. Waren de materialen zacht of hard? Sterk of flexibel?
  • De materialen beschrijven met behulp van woorden of afbeeldingen.
  • De materialen in categorieën indelen, met behulp van woorden, afbeeldingen of een fysieke methode die je deelt (zie het gedeelte Voorbereiden).
  • De materialen kiezen die ze voor een kippenhok willen gebruiken. Wat houdt de kippen veilig? Waardoor wordt het een comfortabel hok? Waarom?
  • Het basismodel en de geselecteerde knutselmaterialen gebruiken om een kippenhok te BOUWEN waar de kip veilig en comfortabel is.
  • Hun model zo PROGRAMMEREN dat de deur van het hok open en dicht gaat om de kippen veilig in het hok te houden.

• Begeleid je leerlingen tijdens het plannen en testen om de eigenschappen die ze observeren te linken aan het veilig en comfortabel houden van de kippen. Bekijk en verduidelijk de gewenste sorteerprocedures - zie Voorbereiden.

• Brainstorm samen over dingen die je leerlingen zouden kunnen doen:

  • De materialen testen, zoals door hun vingers of gezicht te gebruiken om te voelen welke materialen het warmst en het zachtst aanvoelen of door een weegschaal te gebruiken om verschillende waterdichte materialen te wegen om te zien welke het lichtst is om als dak te gebruiken.
  • Gebruik de SPIKE^™ Essential Set met verschillende knutselmaterialen voor het kippenhok. Voorbeelden zijn waterdichte materialen voor het dak, transparante materialen voor de ramen of het hek en zachte materialen zoals wattenbolletjes om hooi in de nestkast voor te stellen.
  • Een automatische deur voor het kippenhok bouwen/programmeren.

• Laat de leerlingen halverwege de werktijd ideeën uitwisselen volgens een vertrouwde routine in de klas en geef ze vervolgens de tijd om hun modellen aan te passen met inspiratie uit de zojuist gedeelde ideeën.

Voorbeeldideeën

DEEL B (45 minuten)

• Laat leerlingen bij elkaar komen om hun ideeën met elkaar te delen. 

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

  • Hun lijst met materialen.
  • Hoe ze de materialen hebben getest en gesorteerd.
  • De eigenschappen van drie verschillende materialen die ze voor het kippenhok hebben gebruikt.
  • Waarom ze voor deze materialen hebben gekozen. (Bijvoorbeeld: "Wattenbolletjes zijn zacht en warm. Je legt ze op de grond in het hok zodat de kip erop kan rusten of eieren kan uitbroeden.")

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

• (5 minuten) Deel achtergrondinformatie om leerlingen te helpen met het gedeelte Uitbreiden:

  • Geef informatie over de behoeften van andere dieren waarvoor mensen onderdak kunnen maken, zoals een vogel, konijn of paard, etc.
  • Help de leerlingen bij het inventariseren en sorteren van materiaaleigenschappen die ze nodig hebben voor het onderdak, en voeg ze toe aan hun sorteerlijst voor het kippenhok.

• (20 min) Laat je leerlingen een model bedenken en testen waarmee ze de volgende uitdaging in de app kunnen voltooien:

  • Kies een ander dier. Wat heeft dit dier nodig voor geschikt onderdak?
  • Kies materialen en bouw het onderdak. (Moedig leerlingen aan om hun sorteerlijst te gebruiken om geschikte materialen te kiezen)
  • Programmeer het onderdak om het dier veilig en comfortabel te houden.

• (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

• Neem de belangrijkste leerdoelen door (vak Ondersteuning voor de leraar).

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

  • Hun beschrijving identificeert de relevante eigenschappen van verschillende materialen.
  • Hun testplan omvat een manier om de materialen te observeren en te sorteren op basis van eigenschappen die ze identificeren.
  • Hun sortering geeft de relevante eigenschappen en sorteercategorieën correct weer.
  • Hun verklaring weerspiegelt een logische materiaalkeuze met eigenschappen die geschikt zijn voor verschillende delen van het kippenhok.

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:

• Of-vragen te stellen (bijv. "Is dit hard of zacht?") om leerlingen te ondersteunen bij het categoriseren en het kiezen van materialen voor het kippenhok (Zal dit de kip veilig houden?).

Verhoog de moeilijkheidsgraad door:

• Je leerlingen aan te moedigen om onderling te bespreken welke materialen er kunnen worden gerecycled en of ze gerecyclede materialen kunnen gebruiken om het kippenhok te bouwen. Laat ze hun ideeën testen met wat gerecyclede materialen.

• Laat de leerlingen bouwinstructies voor het kippenhok maken met gelabelde tekeningen die de stappen en volgorde laten zien om hun kippenhok te bouwen. Laat ze materialen opsommen, inclusief de lengte van alle LEGO^® elementen en hoeveel er van elk nodig zijn.

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