Energiestroom

(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 bouwen de leerlingen een model dat de relatie tussen zonlicht en de groei van dieren laat zien. Moedig leerlingen aan om hun eigen idee te ontwerpen en te bouwen en benadruk dat er niet één correct model is.

• Wetenschappelijke achtergrond - Energiestroom:
  • Energie van de zon wordt opgeslagen in het voedsel dat dieren eten (bijvoorbeeld wanneer ze planten eten die zonlicht hebben omgezet in opgeslagen chemische energie).
  • Plantenetende dieren zijn onder meer herbivoren (alleen plantenetend) en omnivoren (planten- - en vleesetend). Carnivoren eten alleen vlees. Probeer te vermijden dat je de leerlingen verwart met carnivoren die planten eten.
• Voorkennis opbouwen - Energiestroom. Deel informatie, afbeeldingen en definities met behulp van je wetenschappelijke kernmaterialen:
  • Energie is aanwezig in zonlicht, planten en dieren.
  • Planten vangen energie op van de zon en gebruiken die energie om te groeien. Dieren die planten eten, krijgen die opgeslagen energie binnen.
  • Sommige dieren eten alleen planten (herbivoren), sommige eten alleen andere dieren (carnivoren) en sommige eten zowel planten als dieren (omnivoren).
  • Dieren gebruiken energie die in hun voedsel is opgeslagen voor levensfuncties zoals om te groeien, bewegen en om warm te blijven.
  • (Optioneel) Als je leerlingen bekend zijn met de begrippen herbivoren, carnivoren en omnivoren, bespreek deze dan kort in de les. Benadruk bijvoorbeeld dat de dieren die planten eten in het model dus herbivoren of omnivoren moeten zijn.
  • Belangrijkste begrippen: energie, stroom, (optioneel: herbivoren, carnivoren, omnivoren)
• Bouw- en programmeerervaring: Bekijk de suggesties in het lesplan. Voor deze les kun je ook:
  • Alle oefenactiviteiten in het menu Starten van de SPIKE app doorlopen.
  • Probeer een of meer lessen uit de eenheid 'Wetenschap die we niet kunnen zien' om meer bouwervaring op te doen en vertrouwd te raken met Woordblokken in de SPIKE app.

DEEL A (45 minuten)

• Introduceer de hoofdpersoon/hoofdpersonen van het verhaal en de eerste uitdaging: Daniel, Maria, Leo en Sofie weten dat planten zonlicht nodig hebben om te groeien. Is dat bij dieren ook zo? Bouw een model om het team de relatie tussen zonlicht en de groei van dieren te laten zien.

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

  • Waar halen planten de energie vandaan die ze nodig hebben om te groeien? (Van de zon)
  • Waar halen dieren de energie die ze nodig hebben vandaan?(Van het eten van planten of andere dieren die planten hebben gegeten)
  • Waar gebruiken dieren die energie voor? (Om lichaamsdelen te laten groeien, bewegen en genezen, en als ze warmbloedig zijn ook om lichaamswarmte vast te houden)
  • Leg het volgende aan je leerlingen uit: Energie verandert van vorm als het van de zon naar planten en dieren stroomt. Zo wordt de energie in zonlicht omgezet in opgeslagen chemische energie in planten.

• Geef elke groep een SPIKE Essential Set en apparaat.

• Maak je leerlingen duidelijk dat ze elk model dat ze maar willen kunnen ontwerpen en bouwen in deze les. Benadruk dat er niet één juist model is.
• Laat leerlingen:
  • Hun ontwerpideeën visueel verkennen, bijvoorbeeld door ze te schetsen.
  • Beginnen met het BOUWEN en PROGRAMMEREN van een model om het team te helpen meer te leren over de relatie tussen zonlicht en de groei van dieren. Modellen moeten de energiestroom laten zien en laten zien hoe dieren er energie uit halen en gebruiken.
• Brainstorm samen over manieren om LEGO elementen te gebruiken om delen van het model weer te geven (gebruik bijvoorbeeld de lichtmatrix om de zon weer te geven of gebruik de motor om een LEGO dier te laten bewegen en het energieverbruik weer te geven).
• 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.

• Verzamel leerlingen om het werk te bespreken. 

• Laat elk groepje hun model en schetsen presenteren, waarbij ze aangeven welke onderdelen nog niet helemaal klaar zijn. Ze moeten hierbij laten zien:

  • Waar energie aanwezig is (bijv. in de zon, planten en dieren)

  • Hoe energie van de zon naar planten en dieren stroomt

  • Hoe dier(en) die energie krijgen en gebruiken

• Vraag ze om uitleg en vraag naar onderdelen van het model waar groepjes het moeilijk mee hadden.

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

DEEL B (45 minuten)

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

• Laat leerlingen:

  • (10 minuten) Doorgaan met het BOUWEN en PROGRAMMEREN met inspiratie die is opgedaan uit de deelactiviteit.
  • (15 minuten) Hun voltooide modellen gebruiken om met de klas te delen wat ze hebben geleerd en de volgende vraag te beantwoorden: Hebben dieren ook zonlicht nodig om te groeien? (Niet rechtstreeks. Dieren krijgen echter wel de energie die ze nodig hebben door planten te eten die hun energie via de zon krijgen.)

• (5 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 modellen laten nauwkeurig zien dat planten energie van de zon opvangen, die dieren uiteindelijk binnenkrijgen door deze planten te eten.
  • Hun verklaring beschrijft nauwkeurig dat de energie in het voedsel van dieren ooit energie van de zon was, ook al is het van vorm veranderd.
  • Ze verklaren ten minste één manier waarop dieren de energie uit voedsel gebruiken (voor groei of beweging of om lichaamswarmte vast te houden).

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 een bekend plantenetend dier toe te wijzen om in hun model te gebruiken, zoals een konijn of een paard.

Verhoog de moeilijkheidsgraad door:

• Leerlingen een extra energiestroom aan hun model te laten toevoegen door carnivoren in de les op te nemen, die herbivoren eten.

• Laat je leerlingen onderzoek doen naar een manier waarop mensen energie van de zon gebruiken om aan hun behoeften te voldoen, zoals zonnepanelen om elektriciteit op te wekken of ontwerpen voor passieve zonne-energie om hun huizen te verwarmen.

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