Materie

*(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 ventilator en gebruiken ze de voorbeeldafbeelding(en) ter inspiratie. Moedig ze aan om hun eigen idee voor een ventilator te ontwerpen en te bouwen.

• Wetenschappelijke achtergrond - Materie:
  • Materie verwijst naar de stoffen waar voorwerpen uit bestaan.
  • Materie heeft massa en neemt ruimte in in de vorm van iets vasts, iets vloeibaars of gas.
• Voorkennis opbouwen - Materie: Deel informatie, afbeeldingen en definities met behulp van je belangrijkste wetenschappelijke materialen.
  • Wind is bewegende lucht. Lucht bestaat, net als alle materie, uit fysieke deeltjes die te klein zijn om te zien. (Let op: je leerlingen hoeven niets te weten over moleculen of de soorten gassen waaruit lucht bestaat.)
  • Belangrijkste begrippen: materie, lucht, deeltje
• Bouw- en programmeerervaring: Bekijk de suggesties in het lesplan. Voor deze les kun je ook:
  • De oefenactiviteit De motor in het menu Starten van de SPIKE app doorlopen.
  • De secties Gebeurtenisblokken en Sensorblokken van het menu Help > Woordblokken in de SPIKE app gebruiken voor extra ondersteuning.
• Materialen: Maak papieren torens door deze stappen te volgen: 1) Knip elk vel kopieerpapier in de lengte in drieën. 2) Vouw bij elk van deze drie delen beide lange kanten naar binnen in de vorm van een beugel. 3) Controleer of het papier rechtop blijft staan als je niets doet en of het bij een licht briesje omvalt (zie sjabloon). Je kunt je leerlingen tijdens de les eventueel hun eigen papieren torens laten maken.

DEEL A (45 minuten)

• Introduceer de hoofdpersoon/hoofdpersonen van het verhaal en de eerste uitdaging: Maria merkt dat als ze het raam opent, haar papieren door de kamer waaien. Hoe komt dat?

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

  • Wat is lucht? Is het gewoon lege ruimte? (Nee, lucht bestaat uit deeltjes die te klein zijn om te zien.)
  • Welk bewijs heb je uit het dagelijks leven dat lucht niet alleen maar lege ruimte is? (Voorbeelden zullen variëren. Leerlingen noemen wellicht het opblazen van ballonnen of banden, in- en uitademen, het voelen waaien van de wind, etc.)

• Geef elke groep een LEGO^® Education 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 idee voor een ventilator moeten ontwerpen en bouwen.

• Laat leerlingen:

  • Het basismodel gebruiken om een ventilator te BOUWEN die een papieren toren omver kan blazen.
  • Hun model PROGRAMMEREN om de wieken te laten draaien, te beginnen met een snelheid van 100%. Ze kunnen het effect van de ventilator testen en observeren door de papieren toren 1) aan de voorkant, 2) aan één kant of 3) op verschillende afstanden van de ventilator te plaatsen.
  • Testen of hun model de papieren toren omver kan blazen.
  • Nieuwe ontwerpen maken en testen indien nodig.

• Brainstorm samen over manieren om LEGO elementen te gebruiken om effectieve wieken voor de ventilator te maken die de papieren toren omver kunnen blazen.

• 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

• Verzamel leerlingen om het werk te bespreken. 

• Laat elke groep hun model demonstreren en uitleggen hoe hun ventilator:

  • In staat is om luchtdeeltjes te verplaatsen.
  • Een papieren toren omver kan blazen zonder deze aan te raken.

• 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: Karton of andere materialen kunnen efficiënter zijn om wieken mee te maken dan LEGO elementen, omdat ze meer lucht kunnen verplaatsen.

• (20 min) Laat je leerlingen een model bedenken en testen waarmee ze de volgende uitdaging in de app kunnen voltooien: Gebruik karton of andere materialen om een betere wiek voor de ventilator te ontwerpen. Test je ventilator opnieuw. Wat gebeurt er?

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

  • Hebben geholpen om de uitdaging te voltooien of die ze tijdens het bouwen 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 ventilator kan een papieren toren op korte afstand omver blazen.
  • Hun verklaring toont aan dat luchtdeeltjes die door de ventilator worden geblazen het papier hebben omgeduwd, ook al zijn de deeltjes te klein om te zien.

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:

• Te stoppen na de eerste uitdaging: Bouw een ventilatormodel dat laat zien dat luchtdeeltjes een papieren toren kunnen stoten. Leerlingen ja/nee-vragen te stellen om ze uitleg te laten geven.
  Verhoog de moeilijkheidsgraad door:
• Leerlingen de effecten van verschillende motorsnelheden te laten onderzoeken en vergelijken, bijvoorbeeld de standaardwaarde van 75% tegen de maximum van 100%. Vraag ze een diagram te tekenen en te labelen om uit te leggen hoe lucht en andere materiedeeltjes worden beïnvloed.

• Verstrek lesmateriaal over de schaal van Beaufort, die wordt gebruikt om de windkracht te meten. Laat de leerlingen een artikel of advertentie maken voor de schaal van Beaufort waarin wordt uitgelegd waarom het nuttig is om een schaal te hebben om wind te meten in plaats van de subjectieve indrukken van mensen te gebruiken.

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