Educatief Als wij en onze leerlingen naar school fietsen, fietsen we vaak langs cultureel erfgoed. We fietsen er te vaak langs. Cultureel erfgoed bewust ervaren maakt ons onderwijs rijker, zonder geschiedenis waren we nu niet waar we nu zijn. We mogen best wel eens vaker trots zijn op onze (voor)ouders. De Pelmolen-ter Horst stichting wil graag samen met leerkrachten terug in - en mee in de tijd. Een molen, de Pelmolen, is een fantastisch stuk erfgoed, waar talloze vakken zoals taal, rekenen, techniek, creativiteit, …. in terug zijn te vinden. Gezegden, spreekwoorden,eeen toppunt van techniek, een stukje industrie. Een belevenis. Uw gegeven les, samen met en rondom onze molen vormen een ideale combinatie. Een ervaring die ze zich nog lang zich zullen herinneren. Da’s onderwijs. Daarom nodigen wij u graag samen met uw groep op de Pelmolen uit. Ga mee terug in de tijd, tot in 1752.
Verantwoording: Een groot aantal van de ideeën komen van de DVD “Voor de wind” uitgegeven in 2010/2011. Een aantal van deze lesbrieven zijn gemaakt door 8 deeltijdstudenten van de PABO Saxion uit Deventer. In het kader van het keuzevak techniek zijn ze op excursie geweest naar de Pelmolen in Rijssen. Hun leerkracht Henk ter Horst is molenaar op deze familiemolen in Rijssen. Na dit bezoek zijn ze gaan brainstormen over lesideeën. Ons doel was om een lesbrieven te ontwerpen waar een school echt wat mee kan en handvatten aan te bieden om leerlingen meer te leren over molens en de verschillende technieken hierbij. De lessenserie is bedoeld voor leerlingen van de midden- en bovenbouw van de basisschool. De technieklessen die wij hebben bedacht gaan allen uit van het principe onderzoekend en ontdekkend leren. De website www.moleneducatief.nl is goed te gebruiken als inleiding op dit thema. Er is veel materiaal te vinden op internet waarna wij ook zullen verwijzen in deze lesbrieven. Naast de lesbrieven staat er op de molen een leskist, met materialen. Wij hopen dat u, samen met de leerlingen, veel plezier zult beleven aan deze leskist en veel heeft aan onze ideeën, voorbeelden en activiteiten. Een voorwaarde zou wel moeten zijn dat u deze leskist combineert met het bezoek aan een molen. Mede namens Susanne Bot,Miriam Bouwmeester,Angelique Jager, Roos Kuikman,Britt Oliemans,Nardy Stijger en Martina van der Weijden, Jojanneke Leever
De windmeter Voorafgaand aan het bezoek van de Pelmolen
Introductie Om een instrument te maken waarmee de leerlingen de windsnelheid kunnen bepalen moeten ze eerst meer te weten komen de wind en hoe de snelheid hiervan wordt weergegeven. Daarna gaan de leerlingen een windmeter maken om mee te nemen naar de molen. Bij de molen kunnen de leerlingen met hun windmeter de windsnelheid bepalen.
Opdracht 1 Wat is wind? Geef de leerlingen een aardrijkskundeles over de wind. Bespreek hierin wat wind eigenlijk is, hoe het ontstaat en hoe het gemeten wordt. Vraag de leerlingen in een interactief gesprek wat wind nu eigenlijk is en hoe dit ontstaat. Onderzoekend en vragend komen de leerlingen er zo achter wat wind is. Bespreek waar wind voor nodig is (zo kom je op de molen) en wanneer het (te) hard waait. Wat vinden de leerlingen te hard en wat kan er dan gebeuren? Hoe kun je erachter komen hoe hard het waait? Hoe doen weerstations dat? In een weerbericht wordt altijd verteld hoe hard het gaat waaien. Je kunt de leerlingen een weerbericht voorlezen, bijv.: De minimumtemperatuur loopt uiteen van 2 graden in het noorden tot 5 in het zuidwesten. De wind draait van zuidoost naar oost en is matig rond kracht 4 en in het westen, in het Waddengebied en boven het IJsselmeer (vrij) krachtig, 5 tot 6 Bft. Hoe kunnen we meten hoe hard het waait bij de molen? De leerlingen kunnen samen nadenken en praten over deze vraag of het antwoord opzoeken op internet. Als er een plan is gemaakt voor een windmeter spreek je met de leerlingen af welke materialen zij mee nemen. De klas kan het beste in groepjes verdeeld worden die samen de windmeter maken en ook samenwerken bij de molen om daar de windsnelheid te bepalen. In de diverse aardrijkskundemethoden wordt ook aandacht besteed aan dit onderwerp en die lessen zijn eventueel ook te gebruiken.
Korte achtergrondinformatie voor de leerkracht: Wind is lucht dat zich verplaatst. De lucht verplaatst zich van een plek waar veel lucht is (hoge drukgebied), naar een plek waar weinig lucht is (lage drukgebied). Hoe groter het verschil, hoe harder het waait. Als het lage drukgebied is opgevuld gaat de wind liggen. Weerstations meten de wind met anemometers. Dit is een soort molentje met vier halve bolletjes die ronddraaien.
De maat waarin wind gemeten wordt is Beaufort (Bf). De schaal gaat van 0 tot 12. 0 Bf. Windstil 1 Bf. Flauw en stil. Bladeren aan de boom bewegen nauwelijks 2 Bf. Flauwe koelte. Bladeren bewegen 3 Bf. Lichte koelte. Takken beginnen mee te bewegen 4 Bf. Matige koelte. De takken bewegen heftiger 5 Bf. Lichte bries. De toppen van de bomen bewegen mee 6 Bf. Stijve bries. De toppen bewegen heftiger 7 Bf. Harde wind. De bomen beginnen mee te buigen 8 Bf. Stormachtige wind. Bomen buigen duidelijk mee. Bladeren worden afgerukt 9 Bf. Storm. Takken worden afgerukt. Sommige bomen waaien om 10 Bf. Zware storm. Veel bomen waaien om. Dakpannen waaien van de huizen 11 Bf. Zeer zware storm. Veel bomen waaien om, daken waaien van huizen 12 Bf. Orkaan. Alle bomen waaien om, huizen waaien in elkaar, alles vliegt in het rond
Opdracht 2 Een windmeter ontwerpen De leerlingen gaan volgens het 7-stappenplan een windmeter ontwerpen. Suggesties voor het maken van windmeters zijn de vinden in de links in de lijst met websites. De volgende links zijn filmpjes met voorbeelden van windmeters: http://www.youtube.com/watch?v=h2_FBe8TTTw http://www.youtube.com/watch?v=ccl6A8CmngQ http://www.youtube.com/watch?v=tlEQAHIeRYw http://www.youtube.com/watch?v=orCrlyeKoLU Bij het ontwerpen van de windmeters wordt gebruik gemaakt van het 7 OOL stappenplan: 1: Probleem constateren Aan het eind van deze stap is voor leerlingen het op te lossen probleem of behoefte duidelijk. Ook is duidelijk aan welke eisen het product moet voldoen. 2: Verkennen Aan het eind van deze stap hebben de leerlingen een beeld van mogelijke oplossingen en hebben ze nagedacht over benodigde constructies, energiebronnen, verbindingen, materialen en gereedschappen die nodig zijn. De leerlingen brainstormen in deze stap over mogelijke oplossingen en proberen enkele mogelijkheden uit. Ze schetsen, beoordelen materialen en onderzoeken welke constructies, verbindingen of overbrengingen tot de beste oplossing leiden. Ook hier is sprake van een aanrommelstap. 3: Ontwerpvoorstel maken Aan het eind van deze stap hebben de leerlingen een definitief ontwerp voor een oplossing geschetst, materialen en gereedschappen benoemd en deze bij elkaar gezocht. 4: Ontwerpvoorstel uitvoeren Aan het eind van deze stap hebben de leerlingen het ontwerp uitgevoerd en is het product tot stand gekomen. 5: Testen en uitvoeren Aan het eind van deze stap hebben de leerlingen hun product getest. Werkt het? Voldoet het aan de gestelde eisen? 6: Presenteren / Communiceren
Aan het eind van deze stap hebben de leerlingen aan de rest van de klas verteld welk probleem of behoefte er was, voor welke oplossing ze hebben gekozen en of het product werkt en aan de gestelde eisen voldoet. Zorg ook in deze situatie voor interactie tussen de kinderen. 7: Verdiepen Aan het eind van deze stap hebben de leerlingen door begeleide reflectie van de leraar inzicht gekregen in de gebruikte technische principes (constructie, verbinding, overbrenging), de keuze van de gebruikte materialen en gereedschappen. Tevens kunnen de apparaten gebruikt en geijkt of gekalibreerd worden.
Opdracht 3 De windmeter maken en testen De leerlingen gaan in groepjes hun windmeter maken op de manier waarop zij samen ontdekt hebben dat dit het beste kan en die ze zelf ontworpen hebben. De materialen zijn verzameld en elk groepje kan aan de slag. Als de windmeters klaar zijn ga je bespreken hoe ze de windmeter nu kunnen testen. De meter moet natuurlijk goed werken als ze straks bij de molen komen. Om de windmeter te testen zijn verschillende mogelijkheden. Ga naar buiten om de wind te meten of laat de leerlingen hard en zacht blazen tegen de windmeter. Is de windmeter nauwkeurig? Bespreek de resultaten met de leerlingen.
Opdracht 4 De windmeter bij de Pelmolen De leerlingen nemen de windmeter mee naar de molen en gaan daar de windsnelheid meten. Vooraf is besproken en bepaald hoe de resultaten worden weergegeven en gepresenteerd in de klas. Fase
Activiteiten
Welke vragen zou je kunnen stellen
1. Confrontatie
Waarnemen,
Wat is wind? Hoe komt het dat het waait?
(H)erkennen,
Hoe komt het dat het soms zachtjes waait en soms heel hard? Hoe zie je dat als je naar buiten kijkt? Hoe voelt het als het hard waait?
Vergelijken
Wat gebeurt er als het zacht waait en als het hard waait?
Aanrommelen
Hoe kun je er achter komen hoe hard het waait? Hoe meten weerstations hoe hard het waait? Wat kunnen we zelf maken om wind te meten?
Gegevens verzamelen
Waar kunnen we antwoord vinden op de vraag hoe je kunt meten hoe hard het waait? Wat hebben we nodig voor een windmeter? Hoe hard moet het waaien om een molen te kunnen laten draaien? Waarmee wordt windsnelheid aangegeven? De leerlingen zelf stimuleren om te ontdekken hoe ze de windsnelheid kunnen gaan meten.
2. Verkennen
Vragen stellen Ideeën opperen
Voorspellingen doen
Op het bord zetten wat ze gaan maken om de wind te meten en hoe ze deze snelheid gaan weergeven. Is de windmeter nauwkeurig? 3. Opzetten experimenten / gereedschap
Ontwerpen experiment:
Leerlingen op verschillende manieren laten zoeken naar de antwoorden op de eerder gestelde vragen.
Materiaal en meetinstrumenten bijeenzoeken
Welke materialen zijn nodig voor de windmeter? Leerlingen thuis materialen laten verzamelen als deze niet voldoende op school aanwezig zijn.
Plannen
Hoe gaan we de windmeter maken? Bespreken dat ze de windmeter meenemen naar de molen en daar de windsnelheid gaan meten. Hoe gaan
we de windmeter testen voordat we naar de molen gaan? 4. Uitvoeren experiment
Waarnemen: kijken, luisteren, ruiken, voelen, proeven
De leerlingen verzamelen de benodigde materialen en gaan de windmeter maken in de klas. De windmeter moet natuurlijk echt werken, dus het is niet mogelijk om allemaal een eigen ontwerp te maken. In de klas wordt besproken en onderzocht hoe ze de meter kunnen maken. Voor enkele suggesties voor het maken van een windmeter zie de lijst met websites.
Metingen uitvoeren
De leerlingen gaan hun resultaten noteren in Beaufort. Daarbij gaan ze een beschrijving geven van hoe hard het waait in hun eigen woorden.
Noteren uitkomsten (in labjournaal / logboek) Ordenen Vergelijken Data verwerken Constateren
De leerlingen vergelijken de resultaten met elkaar. Hoe gaat we de resultaten verwerken? Hebben we hetzelfde resultaat? En zo niet, hoe kan dat? Hoe beschrijven we hoe hard het waait in eigen woorden? De groepjes maken elk een presentatie van hun bevindingen.
5. Concluderen
Argumenteren
Hoe hard waaide het bij de molen?
Conclusies formuleren
Kan de molen draaien op die windsnelheid? Werkte de windmeter goed?
6. Presenteren resultaten
Verslag maken
De gemaakte presentaties worden gehouden.
7. Verdiepen/ver breden
Reflecteren
Presenteren
Discussiëren Vergelijken (experiment anderen, bijv. klasgenoten)
Weten alle leerlingen nu hoe windsnelheid gemeten en weergegeven wordt? Hoe hard waaide het en hoe geven we in eigen woorden weer hoe hard het waaide? De verzamelde gegevens worden vergeleken
Links windmeter:
http://www.encyclopedoe.nl/index.php?onderwerp_id=271
Andere interessante links: http://nl.wikipedia.org/wiki/Windsnelheid http://nl.wikipedia.org/wiki/Windmeter http://www.hetweer.org/HetWonderlijkeWeer/metenvan.htm http://www.schooltv.nl/eigenwijzer/2157310/aardrijkskunde/item/1978224/het-weer-meten/
Tandwielen Voorafgaand aan het bezoek van de molen Introductie Het onderwerp tandwielen kan al aangesneden worden bij de eerste introductie van het thema ‘Molens’. Zoals in de handleiding is beschreven is het aan te raden om als eerste het introductiefilmpje te bekijken van de website moleneducatief.nl. Na met de leerlingen gesproken te hebben over molens en over het naderende bezoek aan de molen kun je de vraag stellen hoe de kracht van de wind nu word omgezet in de molen. Wat heb je daar nu voor nodig? Je kunt hier met de leerlingen over praten en het gebruik van tandwielen in de molen bespreken. Weten de leerlingen al wat tandwielen zijn? Waar hebben ze wel eens tandwielen gezien? Vraag aan de leerlingen om thuis op zoek te gaan naar voorwerpen waarin tandwielen gebruikt worden. Laat ze deze meenemen naar school en laat ze zien op de thematafel. Opdracht 1 Gebruiksvoorwerpen onderzoeken Groep 5,6,7&8 Verdeel de klas in groepjes waarin ze de meegebrachte voorwerpen gaan onderzoeken. De grote van de groepjes is afhankelijk van de grote van de klas en het aantal meegebrachte voorwerpen. Wellicht is er al een leerling die een fietsbel heeft meegebracht. Als startopdracht kun je beginnen door alle groepjes eerst een fietsbel te laten onderzoeken (4 stuks in de leskist). Je kunt de leerlingen ook vragen van thuis een fietsbel mee te brengen. Wellicht kan de plaatselijke fietsenmaker ook een aantal bellen beschikbaar stellen. Gebruik de opdrachtenkaart uit bijlage 1 om de leerlingen zelf te laten ontdekken hoe de fietsbel werkt. In het volgende overzicht is te zien hoe de opdracht werkt en aan welke onderzoeksvragen deze opdrachten zijn gekoppeld. Door middel van de opdrachtenkaart kan ook een gebruiksvoorwerp binnen de onderzoeksfases worden onderzocht. Je kunt de kaarten uitprinten voor de leerlingen en door te lamineren zijn ze vaker toepasbaar. Na het onderzoek van de fietsbel kan een zelfgekozen voorwerp worden onderzocht op dezelfde manier. De leerlingen weten dan hoe ze moeten onderzoeken in een groepje. Met behulp van de vragenkaarten gaan ze op onderzoek uit. De vragenkaart behandelt fase 1 t/m 5. Fase 6 en 7 worden gestuurd door de leerkracht. Tip. Zorg ervoor dat de voorwerpen goed te onderzoeken zijn. Het leukste is natuurlijk dat de leerlingen het voorwerp uit elkaar kunnen halen en de verschillende onderdelen goed kunnen bekijken. Het is daarom niet erg wanneer groepjes hetzelfde voorwerp onderzoeken.
Fase
Activiteiten
Welke vragen zou je kunnen stellen
1. Confrontatie
Waarnemen, (H)erkennen, Vergelijken ………….. Aanrommelen Gegevens verzamelen Vragen stellen Ideeën opperen Voorspellingen doen ………………………. Ontwerpen experiment: materiaal en meetinstrumenten bijeenzoeken Eerlijk meten Plannen …………. Waarnemen: kijken, luisteren, ruiken, voelen, proeven Metingen uitvoeren Noteren uitkomsten (in labjournaal / logboek) Ordenen Vergelijken Data verwerken Constateren
Wat zie je? Wat is het? Herken je het? Zien alle fietsbellen er zo uit? Zijn er nog andere varianten die jij kent? Hoe kun je erachter komen hoe de fietsbel werkt? Welke vragen heb je over de fietsbel? Waar kun je dat antwoord vinden? Hoe denk je dat de fietsbel werkt? Wat denk je te zien als je de fietsbel open maakt? De leerlingen zelfs stimuleren vragen te bedenken! Iedere leerling heeft tekenmateriaal en een liniaal. Hoe ga je de werking van de fietsbel onderzoeken? Hoe ga je dat vastleggen? Wie gaat wat doen? Zorg eventueel voor loepen in de klas waarmee de leerlingen de onderdelen goed kunnen bekijken.
5. Concluderen
Argumenteren Conclusies formuleren …………………………
6. Presenteren resultaten
Verslag maken Presenteren Uitleggen Portfolio aanleggen ……………………..
7. Verdiepen/ver breden
Reflecteren Discussiëren Vergelijken (experiment anderen, bijv. klasgenoten) ……………………
Geef antwoord op de vragen die je zelf hebt bedacht. Geef antwoord op de vraag hoe de fietsbel werkt. Doe het zo: Je begint met je duim tegen de hendel aan te drukken, dan ….. en dan …… en dan….. en uiteindelijk hoor je ‘tringggtringgg’. Presentatie maken van je onderzoek. Een goede vorm zou kunnen zijn één uit het coöperatief leren. Van iedere groep gaat iemand naar een ander groepje om het onderzoek te presenteren. Steeds een ander groepje aan de beurt laten komen zodat iedereen in een andere groep gaat presenteren. Zo heeft iedereen een actieve rol en weet je zeker dat iedereen meedoet aan het onderzoek. Wanneer de presentatievorm zoals hierboven beschreven word genomen word, zal het reflecteren en discussiëren al toegepast worden. Dit zou ook in een andere vorm kunnen zoals klassikaal of ieder groepje voor de klas en daarna vragen stellen.
2. Verkennen
3. Opzetten experimenten / gereedschap
4. Uitvoeren experiment
De werking onderzoeken. Je gaat de fietsbel uit elkaar halen. Uit welke onderdelen bestaat het? Noteren in een tekening (meten, vastleggen, natekenen) Welke materialen staan met elkaar in verbinding? Waar is het begin en waar is het eind? Bedenk voor ieder onderdeel een passende naam. Onderzoek de eigen vragen die bedacht zijn bij opdracht 2.
Opdracht 2 Fietsversnellingen onderzoeken De leerlingen hebben in de eerste opdracht onderzocht hoe gebruiksvoorwerpen met tandwielen werken. In molens wordt veel gebruik gemaakt van het omzetten van krachten door gebruik te maken van verschillende soorten tandwielen. Door verschillende tandwielen kunnen krachten versneld of vertraagd worden of gebruikt worden voor tal van uitingen zoals malen, pompen, zagen, persen enz. De kinderen komen ook dagelijks in aanmerking met het omzetten van krachten namelijk op hun fiets. In een fiets met versnellingen maak je gebruik van verschillende maten tandwielen die verschillende krachten kunnen verzetten. Bekijk met de leerlingen het volgende filmpje: http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20060706_tandwielen01 In het filmpje komt ook nog eens de fietsbel naar voren wat dan herkenbaar kan zijn voor de leerlingen. Vertel dat de leerlingen zelf versnellingen gaan onderzoeken op de fiets. Wat heb je nodig: Groep 5&6: Aantal fietsen (met open kettingkast) met 3 versnellingen Werkbladen voor alle leerlingen Potlood en gum voor alle leerlingen Groep 7&8: Aantal fietsen (met open kettingkast) met meer dan 3 versnellingen Werkbladen voor alle leerlingen gum voor alle leerlingen
Potlood en
Tip. Om goed naar de tandwielen te kunnen kijken is een open kettingkast van belang. Je kunt dus het beste mountainbikes gebruiken voor dit onderzoek. Vraag een aantal leerlingen in de klas om hun mountainbikes mee te nemen naar school.
Hoe ga je te werk: Zorg voor een aantal plekken in en buiten de klas waar een aantal groepjes kunnen onderzoeken. Je wijst in iedere groep een leerling aan die zijn of haar fiets ophaalt. Deze zet je op de kop op een plek waar iedereen het goed kan zien. De leerlingen hebben allen een werkblad waarmee ze gaan onderzoeken hoe het tandwielmechanisme in een fiets werkt. Bijlage 2 heeft een werkblad voor groep 5&6 Bijlage 3 heeft een werkblad voor groep 7&8 Antwoorden vraag 8: vraag 1= waar, vraag 2= niet waar, vraag 3= waar
Opdracht 3 Tandwielen in de rekenles Binnen de rekenles kan het volgende spel goed ingezet worden om het rekenaspect van tandwielen te vergroten. Via de volgende link is het spel te openen. Onderstaande informatie is te gebruiken als achtergrondkennis van het spel en in te schatten welke set de klas aankan. Het spel is geschikt vanaf groep 6, maar valt onder sommige kinderen van groep 5 ook prima uit te proberen.
http://www.fisme.science.uu.nl/toepassingen/03166/ Tandwielen (mini-game) is ontwikkeld in het kader van het VTB project Techplek. Met dit spel kan prima gewerkt worden in de rekenles. Verhoudingsgetallen hangen samen met het aantal tandjes van het tandwiel, en door constructies te maken van meerdere tandwielen kan geredeneerd en gerekend worden in een context die enigszins technisch oogt, maar voor alle leerlingen van de basisschool toegankelijk zou moeten zijn
•
Bij dit spel zijn drie sets gemaakt: • • • •
set 1 set 2 set 3
Bedoeling van set 1 en 2 is dat ze ontdekken: •
•
•
Snelheid: o dat de relatieve grootte van de wieltjes bepaalt welk wieltje sneller draait, o dat het gaat om de verhouding tussen de getallen op de tandwielen, o dat die getallen staan voor het aantal tandjes van de tandwielen, o dat de verklaring is dat elk tandje 1 ander tandje verzet, dus een wieltje met 12 tandjes moet twee keer draaien om 24 tandjes van een ander wieltje te verzetten. Richting: o dat twee wieltjes naast elkaar een verschillende kant op draaien, o dat richting hier wordt aangegeven met al dan niet een minteken, o dat een wieltje ertussen de zaak omdraait, o dat elk extra wieltje ertussen de zaak omdraait, o dat het dus gaat om een even of oneven aantal wieltjes (ertussen of totaal) Snelheid en tussenwieltjes: o dat het voor de snelheid niets uitmaakt of er wieltjes tussen zitten en hoeveel, o dat je dat kunt verklaren vanuit elk-tandje-verzet-een-tandje, wat ook geldt voor alle tussenwieltjes.
Bij set 3: • •
Dan komen de dubbele wieltjes waarbij het wel uitmaakt hoe de wieltjes geschakeld zijn. Daar krijg je versnelling-op-versnelling.
Uit observaties blijkt dat 'Richting' het snelst wordt begrepen. Bij snelheid blijft over het algemeen impliciet dat het gaat om de verhouding tussen de getallen op de tandwielen (het aantal tandjes).
Tijdens het bezoek aan de molen http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20051031_tandwielen01 Voorafgaand voor het bezoek aan de molen kun je met de kinderen bespreken wat ze verwachten over de tandwielen in de molen. Je bespreekt dat ze tijdens het bezoek veel gaan leren over de molen en over de verschillende onderdelen uit de leskist. Om tijdens het bezoek aandacht te besteden aan de tandwielen in de molen kun je gebruik maken van bijlage 4. In deze bijlage is een werkblad toegevoegd waarmee de leerlingen kunnen inzoomen op het onderwerp tandwielen. Ze leren over verschillende soorten tandwielen en kijken hoe deze eruit zien, waar ze voor bedoeld zijn en hoeveel tanden het wiel heeft. Deze kennis kunnen ze uiteindelijk weer inzetten bij het maken van de eindopdracht na het bezoek.
Voorbeeld van tandwielen in een watermolen: 1: waterrad 2 en 3: kammenwiel 4: kroonwiel 5: koningsspil Bron: http://nl.wikipedia.org/wiki/Kroonwiel
Na het bezoek aan de molen
De leerlingen hebben in de molen het gebruik van de tandwielen kunnen zien. U kunt de verschillende tekeningen van de tandwielen in de klas bespreken of tijdens het bezoek aan de molen. In deze eindopdracht gaan leerlingen zelf experimenteren met tandwielen en kunnen ze de kennis gebruiken die ze al eerder hebben opgedaan.
Opdracht tandwielen maken groep 5&6 Wat heb je nodig? Zorg voor een kist met daarin allerlei knutselmateriaal zoals: scharen, lijm, spijkers, houtjes, papier, ribbelkarton, piepschuim, deksels enz. En voor iedere leerling: een plankje met 5 spijkers en een hamer. Doel Het doel is dat iedere leerling 5 verschillende tandwielen maakt. Ze mogen wel op dezelfde manier gemaakt zijn, maar moeten verschillende groten hebben. Dit gaan ze ontdekkend doen zodat ze zelf creatief gaan nadenken hoe ze dit doel kunnen behalen. Uiteindelijk worden de 5 tandwielen op een plankje bevestigd. De 5 tandwielen moeten in elkaar passen zodat alle tandwielen gaan draaien op het moment dat je de eerste in beweging zet. Tips Laat het voorbeeld van de tandwielen zien uit de leskist. Leerlingen kunnen onderzoeken hoe deze tandwielen werken, ze kunnen verschillende aantallen laten draaien enz. Ter inspiratie kunt u op internet filmpjes laten zien van tandwielen die in elkaar haken. De leerlingen moeten daarna zelf onderzoeken hoe ze de tandwielen gaan maken. Veiligheid is in deze opdracht erg belangrijk. Er wordt gewerkt met spijkers en hamers. Zorg ervoor dat er voldoende begeleiding aanwezig is in de vorm van klassenouders of assistenten. Je kunt er ook voor kiezen deze onderzoeksopdracht in kleine groepjes te laten gebeuren zodat je steeds de veiligheid kunt controleren. Extra opdracht: voor de leerlingen met meer uitdaging of die eerder klaar zijn kun je een constructie op een plankje laten maken met bestaande tandwielen. Je laat deze verzamelen uit knexdozen, uit oude fietsbellen, uit wekkers enz. Laat de leerling met 5 verschillende
tandwielen een zo groot mogelijke kracht verzetten. Onderzoekend leren: in welke volgorde verzet ik de meeste kracht? Hoe kan ik meten wanneer ik de meeste kracht verzet? Opdracht tandwielen maken groep 7&8 Wat heb je nodig? Zorg voor een kist met daarin allerlei knutselmateriaal zoals: scharen, lijm, spijkers, houtjes, papier, ribbelkarton, piepschuim, deksels enz. En voor iedere leerling: een plankje met 5 spijkers en een hamer. Doel Het doel is dat iedere leerling 5 verschillende tandwielen maakt. Ze mogen wel op dezelfde manier gemaakt zijn, maar moeten verschillende groten hebben. Dit gaan ze ontdekkend doen zodat ze zelf creatief gaan nadenken hoe ze dit doel kunnen behalen. Uiteindelijk worden de 5 tandwielen op een plankje bevestigd. De 5 tandwielen moeten in elkaar passen zodat alle tandwielen gaan draaien op het moment dat je de eerste in beweging zet. Laat de leerlingen experimenteren in welke volgorde de tandwielen de grootste kracht verzetten. Wat voor rol spelen de grote van de tandwielen? Hoe kun je meten hoeveel kracht jou tandwielen verzetten? Deze laatste vragen kun je op het bord zetten om de leerlingen uit te dagen antwoorden te vinden op deze vragen? Tips Veiligheid is in deze opdracht erg belangrijk. Er wordt gewerkt met spijkers en hamers. Zorg ervoor dat er voldoende begeleiding aanwezig is in de vorm van klassenouders of assistenten. Je kunt er ook voor kiezen deze onderzoeksopdracht in kleine groepjes te laten gebeuren zodat je steeds de veiligheid kunt controleren. Opdracht rekenen Deze opdracht voor groep 7&8 kan als extra ondersteuning gelden voor het maken van de tandwielconstructie. De leerlingen leren hoe ze het middelpunt kunnen bepalen van een bestaande cirkel. Iedere leerling heeft een blad, een potlood, een geodriehoek en een passer nodig. Laat de leerlingen een aantal verschillende cirkels tekenen op hun papier met de passer. Als ze dit gedaan hebben trekken ze 3 willekeurige lijnen door hun cirkel heen. Op de helft van deze lijn (meten) trekken ze loodrecht een nieuwe lijn. Op de punten waar de lijnen elkaar snijden zit het middelpunt. De werkwijze kun je voordoen op het bord want dat is een trucje. Laat daarna de leerlingen zelfstandig bij verschillende maten cirkels het middelpunt bepalen. Tevens zijn er meerdere mogelijkheden met rekenen wat betreft tandwielen. Denk aan breuken (aantal tandjes op een tandwiel eerlijk verdelen), breuken en
verhoudingen (hoe veel groter is deze cirkel ten opzichte van de andere cirkel?) Fasen bij het maken van de tandwielconstructie
Fase 1. Probleem constateren
Activiteiten (H)erkennen probleem/behoefte Probleem verwoorden en verhelderen Eisen formuleren
Welke vragen zou je kunnen stellen De leerlingen gaan een tandwielconstructie maken waarbij je op het eerste tandwiel kracht zet en de andere tandwielen de kracht verzetten. Hoe verzet ik het beste kracht met behulp van 5 tandwielen? Hoe maak ik tandwielen? Eisen: 5 verschillende soorten maten tandwielen. Tandwielen zijn zelfgemaakt.
2. Verkennen
Wat weet ik nog van tandwielen? Hoe groot zal ik de tandwielen maken? Ik denk dat ik van groot naar klein ga in de Oplossingsmogelijkheden volgorde van tandwielen op mijn plankje…. Voorspellingen laten doen door overdenken de leerlingen. Vragen stellen Gegevens verzamelen
Voorspellingen doen Oplossingen formuleren 3. Ontwerpvoorstel maken
Geschikt materiaal en gereedschappen kiezen Herkennen constructie‐ en bewegingsprincipes Plannen
Leerlingen gaan materiaal verkennen uit het knutselaanbod. Ze weten dat de tandwielen in elkaar moeten sluiten dus hoe moeten ze straks hun tandwielen op het plankje bevestigen? (meten) Schets maken van de tandwielen op het plankje zoals je ze wilt bevestigen.
Schematisch uitwerken 4. Uitvoeren
Gereedschappen gebruiken Materialen bewerken
Individueel of in groepjes tandwielen maken. Experimenteren met het materiaal. Wat is geschikt om te gebruiken?
Volgens plan werken 5. Testen en evalueren
Testen prototype aan de hand van eisen Relatie leggen tussen
Tandwielen uittesten. Zijn ze stevig genoeg? Passen ze in elkaar? Moet ik iets veranderen aan de tandwielen? Heb ik
oplossing en gestelde eisen (vormfunctie)
genoeg tandwielen gemaakt of moet ik met iemand samen werken?
Onvolkomenheden herkennen Verslag maken 6. Presenteren Presenteren Demonstreren / uitleggen
De tandwielen aan elkaar presenteren. Waar ben je achter gekomen tijdens het werken? Werken alle constructies? Groepjes kunnen bij elkaar gaan kijken hoe de constructies zijn geworden.
Portfolio aanleggen Oplossing / product van anderen beoordelen ……………………… 7. Verdiepen/verbreden Reflecteren Discussiëren
Hoe ging je te werk? Kunnen er tandwielen worden samengevoegd? Kun je de gemaakte kracht meten? Waarvoor zou je deze constructie kunnen gebruiken?
Vergelijken (met echte apparaten of producten van klasgenoten) IJken ………………………
http://penterbak.nl/wielenmaken.html Je hebt een hele leuke modelmolen maar er zitten geen tandwielen in en het ontbreekt je aan tekeningen. Dan wordt het zoeken naar de juiste informatie, maar dat valt niet altijd mee. Technische tekeningen zijn vaak te ingewikkeld en je begrijpt er geen snars van, of het is niet dat wiel wat je zoekt. Penterbak gaat je op deze site op weg helpen bij het maken van molenwielen voor je modelmolen. Dit wordt niet het eenvoudigste klusje dus hoop ik wel dat je wat modelbouw ervaring hebt.
Bespreek de volgende vragen in je groepje: 1. Wat zie je? Wat is het? Waarvoor wordt het gebruikt? Zien ze er allemaal zo uit? Zijn er nog andere soorten die jij kent? 2. Welke vragen heb jij zelf over het voorwerp? Waar kun je deze antwoorden vinden? Hoe kun je erachter komen hoe het werkt? Hoe verwacht je dat het voorwerp werkt? 3. Hoe ga je straks het voorwerp onderzoeken? Zorg voor tekenmateriaal waarmee je straks je bevindingen kan vastleggen. Wie gaat wat onderzoeken en vastleggen? 4. Wanneer het mogelijk is kun je het voorwerp uit elkaar halen. Welke onderdelen kom je tegen? Leg je bevindingen vast in een tekening. Is er een begin en eind in het voorwerp? Bedenk voor ieder onderdeel een passende naam. 5. Geef nu antwoord op de vragen die je hebt bedacht bij opdracht 2. Geef antwoord op de vraag hoe het voorwerp werkt. Doe het zo: Je begint met…. en dan….en dan….en uiteindelijk doet het…..
Werkblad fietstandwielen groep 5&6
1. Hoeveel versnellingen heeft deze fiets?................................................................. 2. In welke versnelling zet je de fiets als je berg op moet?......................................... 3. In welke versnelling zet je de fiets als je berg af gaat?...........................................
4. Teken hier de kettingkast in de laagste versnelling: (dit moet te zien zijn: het tandwiel bij de trapper, de ketting en het tandwiel bij het achterwiel)
:
Teken hier de kettingkast in de hoogste versnelling:
Teken hier de kettingkast in de middelste versnelling:
5. Hoeveel tandjes heeft het tandwiel bij de trappers, en bij het achterwiel in de laagste versnelling? En de hoogste? En de middelste? Zet dit erbij in je tekening. 6. In welke richting draaien de tandwielen? Geef dit aan op je tekening en maak gebruik van pijlen. 7. Draai de trappers precies 1 keer rond in de versnellingen. Hoe vaak draait dan het achterwiel? Maak een testje zodat je het volgende schema kan invullen: Versnelling:
Aantal keer dat de trapper rondgaat:
1
1
2
1
3
1
Aantal keer dat het achterwiel rondgaat:
8. Test uit en vul in:
Waar
Niet waar
Als je naar een grotere versnelling schakelt, verandert het tandwiel bij je achterwiel in een kleiner tandwiel. Als ik in de lichtste versnelling één keer rond trap, gaat mijn achterwiel ook één keer rond. Je achterwiel gaat vaker rond als de ketting achteraan over een kleiner tandwiel loopt.
9. Dit heb ik geleerd over versnellingen in mijn fiets: ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………
Werkblad fietstandwielen groep 7&8
4. Hoeveel versnellingen heeft deze fiets?................................................................. 5. In welke versnelling zet je de fiets als je berg op moet?......................................... 6. In welke versnelling zet je de fiets als je berg af gaat?...........................................
4. Teken hier de kettingkast in de laagste versnelling: (dit moet te zien zijn: het tandwiel bij de trapper, de ketting en het tandwiel bij het achterwiel)
Teken hier de kettingkast in de hoogste versnelling:
Teken hier de kettingkast in de middelste versnelling:
5. Hoeveel tandjes heeft het tandwiel bij de trappers, en bij het achterwiel in de laagste versnelling? En de hoogste? En de middelste? Zet dit erbij in je tekening. 6. In welke richting draaien de tandwielen? Geef dit aan op je tekening en maak gebruik van pijlen. 7. Voor de volgende opdracht moet je het schema bekijken. Je gaat een aantal testjes uitvoeren met de fiets om erachter te komen hoe vaak het achterwiel rondgaat en hoeveel meters je kunt rijden. Bedenk een test hoe je zo handig mogelijk de volgende schema’s kunt invullen.
Lichtste versnelling
Aantal keer dat de trapper rondgaat: 1
Aantal keer dat de trapper rondgaat: 2
Aantal keer dat de trapper rondgaat: 10
Aantal keer dat de trapper rondgaat:
Aantal keer dat de trapper rondgaat: 1
Aantal keer dat de trapper rondgaat: 2
Aantal keer dat de trapper rondgaat: 10
Aantal keer dat de trapper rondgaat:
50
Aantal keer dat het achterwiel rond gaat: Aantal meters dat de fiets rijdt:
Zwaarste versnelling
Aantal keer dat het achterwiel rond gaat: Aantal meters dat de fiets rijdt:
50
8. Test uit en vul in:
Waar
Niet waar
Als je naar een grotere versnelling schakelt, verandert het tandwiel bij je achterwiel in een kleiner tandwiel. Als ik in de lichtste versnelling één keer rond trap, gaat mijn achterwiel ook één keer rond. Je achterwiel gaat vaker rond als de ketting achteraan over een kleiner tandwiel loopt.
9. Dit heb ik geleerd over versnellingen in mijn fiets: ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………
Vandaag is de dag dat je een echte molen gaat bezoeken! In de lessen heb je al dingen geleerd over tandwielen. Vandaag ga je de tandwielen in een molen bekijken. Lijken deze ook op de tandwielen die je kent? En welke soorten tandwielen worden er in de molen gebruikt? Je gaat de 3 soorten tandwielen in de molen onderzoeken en vastleggen in een tekening. Veel plezier! Tandwiel 1 dat ik ben tegengekomen heet:………………………………………….. Het tandwiel ziet er zo uit:
Het tandwiel heeft ……….tandjes en wordt gebruikt om………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………
Tandwiel 2 dat ik ben tegengekomen heet:………………………………………….. Het tandwiel ziet er zo uit:
Het tandwiel heeft ……….tandjes en wordt gebruikt om………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………
Wiel 3 dat ik ben tegengekomen heet:………………………………………….. Een rondsel ziet er zo uit:
Het wiel heeft ……….”tandjes” en wordt gebruikt om………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………
Antwoorden: 1: Een spoorwiel met tanden aan de zijkant. 2: Een kroonwiel met tanden loodrecht op het wiel als een kroon. 3: Een ronsel of schijfloop : twee schuiven met staven ertussen.
