Dag en nacht

(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, bekijk dan beide delen om elementen te kiezen die aansluiten op de behoeften van je leerlingen.)

In deze les vindt het belangrijke leerproces plaats bij het in kaart brengen van de hoeveelheid duisternis en licht in een bepaalde maand. Het programmeren van een lamp die aangaat als het donker is en weer uitgaat als het licht is, is een kans om dat op een leuke, praktische manier te leren. Moedig leerlingen aan om de voorbeeldafbeelding(en) te gebruiken voor inspiratie of om elk soort programmeerbare lamp die ze maar willen te ontwerpen en bouwen.

• Overweeg om elke groep een andere maand toe te wijzen om verlichting voor te programmeren.

• Wetenschappelijke achtergrond - Dag en nacht:

  • De belangrijke variabele in deze les is duisternis, niet het tijdstip.
  • Lijn- of cirkeldiagrammen zijn het meest geschikt om de gegevens weer te geven, waarmee leerlingen 1) het maandelijkse aantal uren daglicht voor een jaar op een lijngrafiek kunnen weergeven of 2) het percentage licht en donker voor elke maand op een reeks cirkeldiagrammen kunnen weergeven.
  • Leerlingen kunnen een gemiddelde dag/nacht-verdeling voor de maand gebruiken (zoals gegevens voor de 15e van elke maand) en hoeven de dagelijkse veranderingen gedurende de maand of op verschillende tijdstippen niet te laten zien.
  • Kies en beoordeel de juiste soorten grafieken voor je leerlingen.

• Voorkennis opbouwen - Dag en nacht: Deel informatie, afbeeldingen en definities met behulp van je wetenschappelijke kernmaterialen:

  • De zon komt elke dag op en gaat onder op voorspelbare tijden.
  • De lengte van dag en nacht varieert afhankelijk van de maand en het seizoen.
  • Verschillende gegevens kunnen het beste op bepaalde manieren worden weergegeven, zoals met lijngrafieken en cirkeldiagrammen.
  • Belangrijkste woordenschat: zonsopgang, zonsondergang

• Bouw- en programmeerervaring: Bekijk de suggesties in het lesplan. Voor deze les kun je ook:

  • De tutorial De lichtmatrix gebruiken in het menu Starten van de SPIKE app.
  • De secties Bedieningsblokken en Lichtblokken gebruiken uit het menu Help > Woordblokken in de SPIKE app voor extra ondersteuning.
  • De les Boekkiezer gebruiken om ervaring op te doen met de lichtmatrix.

• Materialen: Zoek informatie die passend is voor de leeftijd over de plaatselijke uren daglicht: maandelijkse tijden van de zonsopgang/zonsondergang en het gemiddeld totaal aantal uren daglicht per maand. Zoek op "gemiddelde lengte van de dag per maand" + de naam van een nabijgelegen stad. Kies overheidsinstanties en andere betrouwbare bronnen. Deel ruitjespapier en potloden/stiften uit om de grafieken te tekenen. Maak indien nodig sjablonen voor lijngrafieken of cirkeldiagrammen en bespreek hoe je die gebruikt.

DEEL A (45 minuten)

• Introduceer de hoofdpersoon/hoofdpersonen van het verhaal en de eerste uitdaging: Sofie wil voor de veiligheid het pad bij haar kampeerplek verlichten. Help haar een lamp te maken die aangaat als het 's nachts donker is.

• DENKEN: Breng een korte bespreking van het lesonderwerp op gang:

  • Hoe laat vonden zonsopgang en zonsondergang gisteren ongeveer plaats? Hoeveel uren daglicht hebben we ongeveer deze maand? (De antwoorden zullen variëren. Leerlingen moeten in staat zijn om het huidige aantal uren daglicht en geschatte tijden van zonsopgang/zonsondergang in te schatten.)
  • In welke seizoenen is de dag het kortst en het langst? (Op het noordelijk halfrond is de dag het kortst in de winter en het langst in de zomer.)

• Geef elke groep een SPIKE Essential Set en apparaat.

• Terwijl de leerlingen aan het werk zijn, kun je de onderstaande voorbeelden delen als ondersteuning bij het bouwen en programmeren. Maak duidelijk dat de afbeeldingen één idee laten zien en dat de leerlingen hun eigen programmeerbare lamp moeten ontwerpen en bouwen.
• Laat leerlingen:
  • Het basismodel gebruiken om een lamp te BOUWEN en daarmee het pad bij de kampeerplek van Sofie 's nachts te verlichten als het donker is. Laat ze ook beslissen hoe lang die lamp moet branden. (Ze kunnen hun model van de camping later in de les uitbreiden.)
  • De informatie die ze hebben gekregen gebruiken om 1) het gemiddelde aantal plaatselijke dag- en/of nachturen per maand weer te geven in een lijngrafiek of op een reeks cirkeldiagrammen en 2) het aantal uren nacht (duisternis) te identificeren in de maand die je ze hebt toegewezen. Zie Voorbereiden voor meer informatie over de gegevens.
  • De gegevens in grafieken van hun toegewezen maand gebruiken om hun lamp te PROGRAMMEREN en het pad 's nachts te verlichten als het donker is.
• Brainstorm over manieren om het licht te programmeren, **bijvoorbeeld door elk uur van de nacht weer te geven met één seconde lamplicht. Hierdoor kunnen ze een "nacht" zien zonder te wachten tot er een echte nacht is verstreken. **
• Laat de leerlingen halverwege de werktijd ideeën uitwisselen volgens een vertrouwde routine in de klas en geef ze vervolgens de tijd om hun werk aan te passen met nieuwe inspiratie.

Voorbeeldideeën
Zorg dat je leerlingen hun modellen intact houden voor deel B. Je kunt je leerlingen ook vragen om al na het bouwen hun werk toe te lichten, en vervolgens programmeren en meer uitleg te doen tijdens deel B.

DEEL B (45 minuten)

• Verzamel leerlingen om het werk te bespreken. 

• Laat elke groep het ingevulde model en de grafiek gebruiken om het volgende te demonstreren en uit te leggen:

  • Hoe ze een lamp voor hun kampeerplek hebben gemaakt.
  • Hoe hun grafiek de gekregen informatie laat zien en welke patronen ze hebben opgemerkt.
  • Hoeveel uren dag en nacht (duisternis) er zijn in de aan hen toegewezen maand.

• (15 min) Laat de leerlingen modellen bedenken en testen waarmee ze de volgende uitdaging in de app kunnen voltooien: Voeg een pad en bomen toe om de kampeerplek van Sofie uit te breiden. Test het model vervolgens en programmeer het zo dat je er zeker van bent dat de lamp het pad 's nachts verlicht als het donker is. Breng wijzigingen aan om de prestaties van de lamp te verbeteren en test opnieuw.

• Laat leerlingen als er voldoende tijd is hun model uitbreiden met meer details (bijvoorbeeld een tent of planten) of voeg een kleursensor toe zodat Sofie het licht kan bedienen.

• (5 minuten) Laat leerlingen kennis, ideeën of vaardigheden delen die

  • hebben geholpen om de uitdaging te voltooien.
  • ze hebben geleerd bij het tekenen van grafieken, bouwen en programmeren.

• 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:

  • Ze leggen uit hoe de verstrekte gegevens maandelijkse patronen laten zien in het aantal uren daglicht en nacht (duisternis).
  • Hun grafieken geven de gegevens nauwkeurig en duidelijk weer.
  • Hun modellen van campinglampen gaan aan en uit voor een geschikte lengte om de nacht (duisternis) voor de toegewezen maand weer te geven.

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:

• Leerlingen te helpen bij het gebruik van gedrukte of andere geschikte grafische sjablonen en tools.

Verhoog de moeilijkheidsgraad door:

• Leerlingen aan het werk te zetten met 'Bericht uitzenden'- en 'Wacht'-blokken en 'Als ik bericht ontvang'-blokken om code te schrijven om de lamp meerdere maanden mee te bedienen.
• Voorbeeldcode:

• Laat de leerlingen dag- en nachtgegevens in een grafiek zetten voor een andere stad, een stad dichter bij de evenaar of dichter bij een van de polen, en vergelijk deze nieuwe locatie vervolgens met de verstrekte lokale gegevens.

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