BOUWEN ALS BOMEN KORTE BESCHRIJVING: BOUWEN ALS BOMEN Bedoeld voor Doelgroep Thema Soort lesmateriaal Waardering Moeilijkheidsgraad Kosten
VO onderbouw VMBO-HAVO-VWO Bionica, bouwen, constructies Handleiding en leerlingenopdracht Geïntegreerde opdracht ****
WAT GAAN LEERLINGEN DOEN IN DEZE OPDRACHT? Leerlingen verplaatsen zich in de rol van onderzoeker. Leerlingen onderzoeken hoe architecten gekeken hebben naar de natuur, en dit hebben verwerkt in hun bouwwerken. Leerlingen leveren aan het eind van het project: 1. Een tekening van een palmblad, met daarbij een beschrijving van de eigenschappen van een palmblad. 2. Alle brainstorm ideeën over hoe onderzoekers de eigenschappen van een palmblad kunnen gebruiken bij technische uitvindingen. 3. Een tabel met de resultaten van de proef met het palmblad. 4. Een poster van een gebouw waarbij de architect heeft gekeken en geleerd van de natuur. Op de poster staat: Hoe het gebouw heet.
Wie de architect is. Een plaatje van het gebouw.
Hoe de architect heeft gekeken naar de natuur, welke dier of plant heeft hij daarvoor gebruikt.
Een korte beschrijving welke wetenschap is ontstaan door naar de natuur te kijken en hoe dit is verwerkt in het gebouw.
5. Een werkverslag waarin is beschreven: Wat de groep heeft uitgezocht over de architect en de bionica van het
gebouw. Taakverdeling.
Reflectie op de samenwerking en het eindresultaat.
LEERDOELEN De leerlingen kunnen voorbeelden geven van bionica. De leerlingen kunnen van een architect aangeven hoe hij van de natuur heeft geleerd en hoe dit terug is te zien in het ontwerp van het gebouw. De leerling en leren te werken met theorieën en modellen door onderzoek te doen naar natuurkundige en scheikundige verschijnselen als beweging en materie. Leerlingen kunnen een biologische tekening van een palmblad maken. Leerlingen kunnen onderzoeksresultaten verwerken in een tabel. De leerling leert door onderzoek kennis te verwerven over voor hem relevante technische producten en systemen, leert deze kennis naar waarde te schatten en op planmatige wijze een technisch product te ontwerpen en te maken.
VOORKENNIS Leerlingen weten wat bionica is. Leerlingen kunnen een biologische tekening maken. Leerlingen hebben basisvaardigheden voor tekenen, knippen, zagen, boren, spijkeren en lijmen.
BENODIGDHEDEN Palmbladeren van de Livistona rotundifolia, of eventueel als vervanging gevouwen groen karton. Tekenpapier HB Potloden en gum Blokjes hout waar een palmblad op kan rusten Kleine gewichtjes Flap over vellen Stiften Computer met internetverbinding en printer Materiaal voor maquette zoals isometrisch papier of google ScatchUp, spaanderplaat, afplaktape, multiplex, karton, rondhout, schuimmateriaal, crêpepapier, gekleurd papier, stof, vloerbedekkingstukjes, Stanley mes, liniaal, viltstift of potloden, verf, etc.
LESPLAN LES 1 (90 MINUTEN LESSEN) 05 minuten: Uitleg doel van deze lessen: Bekijken hoe architecten van gebouwen bionica toepassen in het ontwerpen van gebouwen. Vertel dat de leerlingen onderzoekers worden. Leerlingen gaan onderzoeken welke eigenschappen van het palmblad voor architecten bruikbaar zijn bij het ontwerpen van gebouwen. 25 minuten Leerlingen wordt gevraagd een biologische tekening te maken van een palmblad. Niet alleen de onderdelen maar ook de eigenschappen van het palmblad worden in deze tekening beschreven. Op deze manier kijken
10 minuten:
10 minuten:
10 minuten
10 minuten: 15 minuten: 05 minuten: 10 minuten:
leerlingen erg goed naar het palmblad en zo kunnen leerlingen beter naar de details gaan kijken. In groepjes brainstormen de leerlingen over technische toepassingsmogelijkheden. De vraag die je kan stellen is: Bedenk nu samen, aan de hand van de eigenschappen die je hebt kunnen ontdekken van het palmblad, hoe architecten dezelfde techniek kopiëren voor hun ontwerpen van gebouwen. Maak hier een mindmap van. Doe de proef : Hoe stevig is een palmblad? Laat leerlingen eerst gewichtjes plaatsen op het palmblad. De resultaten van hoeveel gram het palmblad kon dragen voordat het inzakte, noteren ze in de tabel. Je kunt in plaats van een echt blad ook een stuk groen karton omvouwen tot palmblad, en deze gebruiken zodat je de plant heel kan laten. Laat leerlingen nu hetzelfde doen met een plat blad. Bespreek de resultaten, en benoem de techniek van golfplaten op daken. Benoem de ontwerper van de Eiffeltoren Dhr. Gustav Eiffel (1832 – 1921) en de ontwerper van Sagrada Familia-kathedraal van Gaudi. Vertel dat beide gebouwen ontworpen zijn door technieken te gebruiken die afgekeken zijn uit de natuur. Leg de opdracht van het maken van de poster aan de leerlingen uit. Leerlingen mogen kiezen voor de Eifeltoren of de Sagrada Familiakathedraal. Ook mogen ze op zoek gaan naar andere architecten en gebouwen die ontwerpen zijn door technieken uit de natuur te gebruiken. Leerlingen kiezen een architect en gebouw en maken een werkplan met een taakverdeling. Leerlingen werken aan de poster. Opruimen van de werkplek. Leerlingen bespreken de individuele uitwerkingen en maken van afspraken voor de volgende les.
LES 2: 10 minuten: Uitleg Maquette. Vertel dat het de bedoeling is dat de leerling met hun groepje 1 maquette maken van een gebouw. In het gebouw moet de toegepaste techniek die afgekeken is van de natuur, van de architect die ze bestudeerd hebben, verwerkt zijn. Leerlingen beginnen eerst met brainstormen van ideeën. Daarna maken ze een keuze en werken hun keuze uit in ruimtelijke schetsen. De leerlingen maken een vooraanzicht, een zijaanzicht en een tekening van de begane grond. De tekeningen worden nagemaakt in een maquette. De maquette hoeft niet ingericht te worden. Wel mag er om het gebouw groenvoorziening worden aangelegd om de maquette meer aan te kleden. 05 minuten: Leerlingen maken een werkplan maken en verdelen taken. 70 minuten: Leerlingen werken aan de poster, werkverslag en eventueel de maquette. 05 minuten: Opruimen van de werkplek. 10 minuten: Bespreken van de individuele uitwerkingen en maken van afspraken voor de volgende les. LES 3: 05 minuten: Bespreken wat de eindcriteria zijn voor de opdracht. Laatste aanwijzingen geven. 05 minuten: Werkplan maken en taken verdelen. 45 minuten: Werken aan de poster, werkverslag en eventueel de maquette. 05 minuten: Opruimen van de werkplek. 30 minuten: Presentatie van de posters en de maquette. 10 minuten: Leerlingen vullen het reflectieformulier in. Noot: De geplande lestijd voor het maken van de maquette is vrij krap. Je zou er voor kunnen kiezen een extra les in te lassen om de maquettes af te laten maken.
AANWIJZINGEN VOOR BIJ HET MAKEN VAN DE BIOLOGISCHE TEKENING: Maak de tekening met linksboven op het tekenpapier: de titel, het aanzicht (buitenaanzicht, lengte- of dwarsdoorsnede, etc.), of tekening schematisch of natuurgetrouw is, de vergroting (bij gebruik van loep/microscoop), eventueel of je een kleurstof gebruikt hebt en/of de vindplaats en datum en je naam; Teken precies wat je ziet; Maak de tekening niet te klein; Houd rechts van de tekening ruimte over voor het benoemen van de onderdelen; Maak je tekening met strakke lijnen. Niet te dik, zodat je eventueel nog kunt gummen; Zet de namen van de onderdelen horizontaal onder elkaar. Trek een rechte lijn (met liniaal) tussen het onderdeel en de naam; Gebruik maar één kant van je tekenpapier.
AANWIJZINGEN BIJ HET MAKEN VAN EEN MAQUETTE Leerlingen kunnen hun schetsen tekenen op isometrisch papier. Een handige schaalverdeling is 1 op 250. Je kunt er ook een tekenprogramma op de computer voor gebruiken. Denk aan google scratch. De maquette kan het best gemaakt worden op groen geschilderd spaanderplaat. Laat de leerlingen eerst het ontwerp met potlood op het spaanderplaat tekenen. De verhardingen van parkeerhavens, het wegdek en het voetgangersgebied worden in verschillende kleuren uitgevoerd. Met afplaktape maak je strakke scheidslijnen tussen de kleuren. De bouwlagen van het gebouw kunnen gemaakt worden van stroken multiplex van 12 mm dik. Op schaal 1 op 250 komt dit overeen met 3 mm in de werkelijkheid. De groenvoorziening kan worden gemaakt van rondhout met schuimmateriaal of bolletjes crêpepapier. Vloerbedekking kun je maken van verf, papier, behang, stukjes stof etc. Wanden snijd je van een stroken karton. De wanden bewerk je met viltstift, of behang uit tijdschriften of gekleurd papier. Karton trekt krom als het nat wordt, je moet het dus niet schilderen. Je kan pilaren maken van spaghetti en spekjes. Je kunt ook vloeibaar hout of papier-maché gebruiken. Bij deuren moet rekening gehouden worden met de draairichting van de deur. Meubels maak je van allerlei materiaal als hout, papier, ijzerdraad en stof. Op http://www.techwijs.nl/publicaties/807 zie je een voorbeeld hoe leerlingen een toren bouwen van spaghetti en spekjes. Principe Eiffeltoren: Lichtbouw. Voorbeeld in de natuur is het bot van ons bovenbeen. Een goed filmpje wat meer informatie daarover geeft is te vinden op: http://www.youtube.com/watch?v=xvetO0wOUpU&feature=youtu.be De uitdaging voor een ontwerp gebaseerd op de techniek van de Eiffeltoren zit in een ontwerp dat met zo weinig mogelijk materiaal, een zo licht mogelijke bouwconstructies gebruikt. Principe Sagrada Familia is dat Gaudi onder andere gebruik maakte van ‘knooppunten’ aan het einde van een zuil, net als bij de wortels en de takken van bomen. Zie op de foto hier naast gemaakt door Piero van Wikipedia.De uitdaging voor een ontwerp gebaseerd op het werk van Gaudi, is om de structuur van wortels en takken van bomen, terug te laten komen in het ontwerp.
BEOORDELINGSCRITERIA Poster: Inhoud bestaat uit:
Hoe het gebouw heet. (1 punt)
Wie de architect is. (1 punt) Een plaatje van het gebouw. (2 punten)
Hoe de architect heeft gekeken naar de natuur, welke dier of plant heeft hij daarvoor gebruikt. (2 punten)
Een korte beschrijving welke wetenschap is ontstaan door naar de natuur te kijken en hoe dit is verwerkt in het gebouw. (2 punten)
De poster is netjes, duidelijk geschreven, origineel, correct, overzichtelijk, volledig wat inhoud betreft. (2 punten)
Werkverslag: bevat de volgende onderdelen: Tekeningen van de palmbladeren van alle groepsleden. (10 punten) Mindmap met brainstormideeën over de eigenschappen van de palmblad en de technische toepassingen die er bij zijn bedacht. (10 punten) Tabel met de resultaten van de proef (10 punten) Literatuurstudie architect en het betreffende gebouw, inclusief bronvermelding. (10 punten) Spin van de brainstorm ideeën voor de maquette. (10 punten) Schetsen voor de maquette. (10 punten) Tekeningen van de vooraanzicht, zijaanzicht en de begane grond van de maquette. (10 punten) Werkplannen en taakverdelingen van de poster en de maquette. (10 punten) Reflecties van de poster en de maquette. (10 punten) Het verslag is uitgetypt, netjes, duidelijk opgeschreven, correct, volledig, opbouw is goed gestructureerd, inhoudsopgave, bladzijde zijn genummerd, bronnen zijn vermeld. ( 10 punten) Aantal punten maximaal 100. Cijfer uitrekenen door behaalde punten te delen door 10. Maquette: In het ontwerp is de techniek die afgekeken is van de natuur goed waar te nemen. (2 punten) De isometrische tekeningen zijn op schaal gemaakt, met HB potlood getekend, zonder gumstrepen, nette lijnen. ( 1 punt) De verhoudingen in het ontwerp zijn realistisch. (1 punt) Het gebouw is origineel. (2 punten) Er is netjes gewerkt. (2 punten) Het gebouw is netjes afgewerkt, er is groenvoorziening om het gebouw aangebracht. (2 punten)
