Constructies Doe-les voor groep 7, Docentenhandleiding Eric de Geus, docent Techniek aan het Drechtsteden College
De lessenserie “Techniek? Vind ik leuk” Deze lessenserie is gebaseerd op de ervaringen en wensen van zowel leerkrachten als leerlingen uit de bovenbouw van het basisonderwijs alsmede op de wens van de directie van de school waar ik werkzaam ben, het Drechtsteden College. Daarnaast spelen natuurlijk zaken als financiën en tijd een belangrijke rol in de totstandkoming hiervan. Om de gehele bovenbouw van het PO te kunnen bedienen, heb ik voor groep 7 een doe-les geschreven, welke in groep 8 een vervolg krijgt door een drietal gastlessen op zowel uw eigen school als op het Drechtsteden College. Vanaf het schooljaar 2014-2015 wordt deze lessenserie ten uitvoer gebracht, waarbij in ieder geval míjn verwachtingen hoog gespannen zijn. Het geheel van deze lessenserie is totaal nieuw voor het Drechtsteden College, je zou kunnen stellen dat het nog niet eens in de kinderschoenen staat. Het komend schooljaar is een pilot-jaar, waarin aanpassing tijdens en na afloop gepleegd zullen moeten worden om er een soepel(er) lopend geheel van de maken. De ervaringen van u en uw leerlingen zijn daarin erg belangrijk.
Inhoud van de lessenserie Groep 7
Doe-les “Constructies”
Groep 8
Voorlichtende en voorbereidende les op de basisschool
Praktijkles van één dagdeel op het Drechtsteden College
Afsluitende activiteit op de basisschool
Doel van de lessenserie Het voornaamste doel van deze lessenserie is leerlingen van groep 7 en 8 te interesseren en enthousiasmeren voor techniek d.m.v. aansprekende en uitdagende opdrachten. Dordrecht, mei 2014
1
Inhoudsopgave De lessenserie “Techniek? Vind ik leuk” ................................................................................ 1 Inhoud van de lessenserie ................................................................................................. 1 Doel van de lessenserie ..................................................................................................... 1 Wat is eigenlijk Techniekonderwijs? ...................................................................................... 3 Doe-les voor groep 7 ............................................................................................................. 5 Doel ................................................................................................................................... 5 Kerndoelen ........................................................................................................................ 5 Thema ............................................................................................................................... 5 Duur en lesindeling ............................................................................................................ 6 Begeleiding ........................................................................................................................ 6 Organisatie en middelen .................................................................................................... 6 Ruimte ............................................................................................................................... 6 Voorbereiding .................................................................................................................... 7 Extra informatie t.b.v. de leerkracht.................................................................................... 7 Documenten .....................................................................................................................10 Contactgegevens .................................................................................................................10 Bijlage -LVF Doe-les groep 7- .............................................................................................11 Bijlage -Evaluatieformulier Leerkracht- ................................................................................12 Bijlage -Evaluatieformulier -leerling- ....................................................................................13
2
Wat is eigenlijk Techniekonderwijs? Volgens Encyclo.nl is de definitie van ‘Techniek’: “Kennis en hulpmiddelen die nodig zijn om bijvoorbeeld apparaten, machines en andere complexe voorwerpen te ontwerpen, te laten werken en te herstellen”. Over ‘Onderwijs’ zegt het: “Het anderen kennis bijbrengen, lesgeven”. Daar kan je uit concluderen dat ‘Techniekonderwijs’ inhoudt Anderen kennis en vaardigheden bij brengen om complexe voorwerpen te ontwerpen, te laten werken en te herstellen. De kern van techniekonderwijs wordt gevormd door natuurkundige en technische principes, waarbij kennis van materialen, gereedschappen en hulpmiddelen van belang is. Techniek kan daarbij niet worden gezien als een autonoom gegeven: techniek heeft consequenties voor niet-technische aspecten van de samenleving. (Cito, 2002) Om te bepalen welke leerstof noodzakelijk is, rijst de vraag welke competenties en welke inhouden er zijn.
Competenties Cito (2002) geeft aan dat het bij techniek in het PO draait om de competenties ontwerpen, maken, gebruiken, analyseren en beoordelen. Deze competenties worden samengevoegd tot twee hoofdcompetenties: Competentie 1: ‘Ontwerpen en maken’ Het gaat hierbij om het kiezen en toepassen van geschikte:
Materialen Hulpmiddelen Natuurkundige en technische principes Functionaliteit Veiligheid en duurzaamheid
Als hulpmiddelen kunnen de onderstaande vragen gesteld worden: o o o o o o o
Hoe moet ik de mijn werkplek inrichten Welke technische principes moet ik toepassen Welke gereedschappen en hulpmiddelen heb ik nodig Welke materialen moet ik kiezen Welke werkwijze moet ik volgen Welke ontwerp is het meest doelmatig Welke eisen stelt de omgeving en hoe realiseer ik die in mijn ontwerp
Competentie 2: ‘Gebruiken en analyseren’ Het product of resultaat wordt in deze competentie onderzocht en evt. bijgesteld, tussentijds en/of bij afronding. Het gaat daarbij enerzijds om het technische aspect, anderzijds om het effect er van op zijn omgeving. Hulpvragen kunnen zij: o o o o o
Waarvoor wordt het product of resultaat gebruikt Hoe moet ik het gebruiken Uit welke onderdelen bestaat het en waarvan zijn die onderdelen gemaakt Hoe zijn de onderdelen met elkaar verbonden Is de vormgeving optimaal afgestemd op het gebruik er van 3
o o o
Is het product veilig Is het product milieuvriendelijk Welke natuurkundige principes zijn hierbij aanwezig
Inhoud van de leerstof Bij ‘inhoud’ draait het om ‘kennis’. Kennis is een middel om beter te ontwerpen, maken, gebruiken, analyseren en beoordelen. Door gerichte technische kennis aan te bieden, ontwikkel je de bovengenoemde technische competenties. Welke technische kennis is dan belangrijk? Peter A. Todd, o.a. verbonden aan The University of British Columbia, heeft in 1986 een indeling gemaakt in vier technische gebieden: constructies, transport, informatiecommunicatie en productie. Deze gebieden zijn overal om ons heen en herkenbaar. Constructies Deze techniek wordt gebruikt om statische en dynamische structuren te maken, bijv. bouwwerken, meubels en bruggen. De volgende kenniselementen zijn te onderscheiden:
Materialen Verbindingen Overbrengingen, zowel mechanisch als hydraulisch en pneumatisch
Transport Deze techniek wordt gebruikt voor vervoer van mensen en alle soorten goederen over land en water, door de lucht en in de ruimte. Hierbij horen ook energiebronnen-, -vormen en –omzettingen. Informatiecommunicatie Deze techniek wordt gebruikt om gedachten en informatie uit te wisselen middels informatieen communicatiesystemen. Kenniselementen zijn:
Elektriciteit Computers Eenvoudige informatiesystemen
Productie Deze techniek wordt gebruikt om consumptiegoederen en andere producten te vervaardigen middels productiesystemen. (Noordhoff uitgevers, 2013) Naast het technische aspect liggen hierin duidelijke raakvlakken met de omgeving. In dit brede gebied komen ook zaken aan de orde zoals:
Economische principes Veiligheidsaspecten Principes i.v.m. gezondheid en milieu
4
Doe-les voor groep 7 Doel Doel van deze doe-les is de leerlingen van groep 7 kennis te laten met techniek en met het Drechtsteden College. Door middel van de werkvorm “Activerend leren” in deze doe-les werken de leerlingen aan een aantal technische onderwerpen:
Diverse beroepen in de techniek (her)kennen
Beginselen van de sterkteleer van constructies
Toepassing van de opgedane kennis in de praktijkopdracht “Brug bouwen”.
Naast opdoen van technische vaardigheden en kennis is het belangrijk dat leerlingen een leuke ervaring hebben bij het uitvoeren van de opdracht. `
Kerndoelen De opdracht beslaat de domeinen Constructies en Productie en dekt de volgende kerndoelen: 42. De leerlingen leren onderzoek doen aan materialen en natuurkundige verschijnselen, zoals licht, geluid, elektriciteit, kracht, magnetisme en temperatuur. 44. De leerlingen leren bij producten uit hun eigen omgeving relaties te leggen tussen de werking, de vorm en het materiaalgebruik. 45. De leerlingen leren oplossingen voor technische problemen te ontwerpen, deze uit te voeren en te evalueren.
Thema
Bewustwording van technische beroepen om ons heen o
De leerlingen (her)kennen en benoemen verschillende soorten van technische beroepen
o
De leerlingen leren de veelzijdigheid van technische beroepen kennen
Constructies o
De leerlingen benoemen en zien voorbeelden van constructies
o
De leerlingen kennen en benoemen de voor- en nadelen van enkele constructies
o
De leerlingen bedenken en maken een constructieve overspanning met beperkte materialen
5
Duur en lesindeling Deze doe-les bevat een inleiding, interactieve uitleg, praktijkopdracht en een afsluiting. De totale duur van de gastles is ca. 110 minuten.
Inleiding
ca. 10 min.
Interactieve uitleg
ca. 30 min.
Praktijkopdracht
ca. 55 min.
Afsluiting
ca. 5 min.
Begeleiding Voorafgaande aan de praktijkopdracht vindt een directe instructie plaats. Tijdens de praktijkopdracht is enige begeleiding vereist alhoewel de leerlingen de opdracht zo zelfstandig mogelijk moeten uitvoeren. Belangrijk is om de taakverdeling in de groepen te stimuleren en de door de leerlingen gekozen constructie tussentijds en regelmatig op stijfheid te beoordelen en indien nodig, hierin te corrigeren. De gastdocent en de leerkracht kunnen de benodigde begeleiding verzorgen.
Organisatie en middelen
In het lokaal is een beamer, internet en whiteboard beschikbaar t.b.v. presentatie.
Vraag vooraf aan de leerkracht toestemming of er foto’s gemaakt mogen worden.
Er is materiaal gemaakt voor 5 constructies. De klas zal dan ook in vijf groepen verdeeld moeten worden.
De leerkracht wordt gevraagd vooraf de vijf groepsindelingen te maken.
Zet de tafels zodanig gegroepeerd neer dat ze een lengte van 1,8 meter en een breedte van 2 tafels hebben en dat er voldoende ruimte om de tafel heen is.
Iedere groep bedenkt hun eigen constructie. Hiervoor kunnen zij kijken op de voorbeelden welke zij vinden op hun tafel of op Google afbeeldingen.
De gemaakte bruggen worden alle beoordeeld op vormgeving en constructie. De winnende groep krijgt een presentje.
Stimuleer de taakverdeling in de groepen.
De opdracht “Brug bouwen” duurt max. 60 min.
Zorg voor ruimte om de bruggen te kunnen testen op belasting.
Zorg voor cadeautjes voor de winnaars.
Evaluatieformulier voor zowel de leerling als de leerkracht wordt aan het einde van de les uitgereikt en ingevuld.
Ruimte De gastles kan in zijn geheel in het leslokaal verzorgd worden. 6
Voorbereiding
Fototoestel
PowerPoint gereed zetten
Materiaalsetjes, 5 stuks, gereed leggen om uit te delen. Per setje is het volgende nodig: o
Vurenhouten latjes: 40 stuks van 3 x 20 x 200 mm 80 stuks van 3 x 20 x 600 mm
o
2 Rollen schilderstape, 22 mm
o
1 Klos metseldraad
o
2x Schaar
o
A4 schetspapier
o
2 Pennen
o
Fotoblad met voorbeelden van brugconstructies
o
Houten lat t.b.v. afstand minimale overspanning, 18 x 32 x 1600 mm
Gewichten t.b.v. belasting
Presentjes, ca. 10 stuks
Evaluatieformulier leerling (30x) en leerkracht (3x)
Extra informatie t.b.v. de leerkracht Deze les staat in het teken van 1. de diversiteit van de beroepen in de techniek en 2. constructies en sterkteleer. Het dient ter aanbeveling de lesbrief Constructies goed door te nemen en vragen daarbij te noteren.
Technische beroepen Onderstaande uitwerkingen van enkele opdrachten kunnen u wellicht helpen tijdens de uitvoering van de les.
7
Opdracht Beroepen per sector Hieronder vindt u enkele voorbeelden van technische beroepen per sector. Bouwtechniek Timmerman
Metaaltechniek Lasser
Elektrotechniek Elektricien
Installatietechniek Loodgieter
Motorvoertuigentechniek Plaatwerker
Schilder
Plaatwerker
Storingsmonteur
CV-installateur
Automonteur
Stukadoor
Chef werkplaats
Onderhoudsmonteur
Gas-installateur
Chef werkplaats
Meubelmaker
Goudsmit
Onderhoudsmonteur
Verkoopadviseur
Opzichter
Tekenaar
Leidinggevend monteur Tekenaar
Tekenaar
Tekenaar
Tekenaar
Calculator
Calculator
Calculator
Calculator
Calculator
Ontwerper
Architect
Opdracht Samenwerking tussen de sectoren Hieronder vindt u voorbeelden van samenwerking tussen verschillende sectoren.
Huizen-, kantoren- of scholenbouw (bouwtechniek, installatietechniek, elektrotechniek)
Caravanbouw (bouwtechniek, installatietechniek, metaaltechniek, elektrotechniek)
Auto-industrie (motorvoertuigentechniek, metaaltechniek, elektrotechniek)
Scheepsbouw (motorvoertuigentechniek, metaaltechniek, elektrotechniek)
Bruggenbouw (bouwtechniek, installatietechniek, metaaltechniek, elektrotechniek)
Op de volgende sites kunt u informatie vinden omtrent beroepen in de techniek:
VHTO, Dit doe ik
ROC Da Vinci College, beroepsopleidingen
Constructies Sterkteleer of toegepaste mechanica onderzoekt de voorwaarden waaraan constructies moeten voldoen om niet te bezwijken, de gewenste stijfheid te hebben en voldoende duurzaam zijn.
8
De uitwendige belastingen die door een constructie moeten kunnen worden opgevangen, zijn:
nuttige belasting, die volgt uit de functie van de constructie
eigen gewicht
toevallige belastingen, zoals wind of sneeuw
Een belasting op een gebouw of constructie wordt uitgedrukt in Kracht (F) in Newton (N) of kiloNewton (kN). In tekeningen wordt de richting van deze Kracht met een pijl aangegeven, zie afbeelding. Het gaat er om de belasting ‘af te voeren’ naar uiteindelijk de grond. Driehoeken en bogen De sterkste constructievormen zijn de driehoek en de boog. Een vierkant of rechthoek is van zichzelf een minder sterke constructie en kan vervormen. De constructie kan sterk gemaakt worden door een diagonaal (of Schoor) hierin aan te brengen. Op deze wijze worden er twee driehoeken gevormd en kunnen de krachten via de zijkanten van de driehoeken afgevoerd worden. Hetzelfde geldt voor de boog: Ook hier geldt dat de krachten via de boog zelf worden afgevoerd.
Vakwerkbrug Vakwerkbruggen ontlenen hun dragend vermogen aan een zogenaamd vakwerk. Een vakwerk is een constructie van vormvaste stalen driehoeken, waaraan de vakwerkbrug haar stevigheid ontleent. Vakwerken worden aan beide zijden van het brugdek verankerd; meestal onder het wegdek, maar soms ook boven het wegdek. Boogbrug De boog van een boogbrug kan zich zowel aan de onderkant van het wegdek als aan de bovenkant van het wegdek bevinden. Bij een boogbrug met trekband bevindt de boog zich doorgaans boven het wegdek. Deze variant wordt voornamelijk gebruikt voor grotere overspanningen. Daarnaast kent men ook de zuivere boogbrug. Dit is een boogbrug waarbij de boog over het algemeen onder het wegdek is gesitueerd. Op de volgende sites kunt u informatie vinden omtrent sterkteleer en constructies:
Webquest, opdracht
Wikipedia, sterkteleer
Voor beide onderwerpen geldt dat wanneer u nog vragen onbeantwoord houdt, u altijd contact op kunt nemen met Eric de Geus.
9
Documenten De volgende documenten zijn als bijlage toegevoegd:
Het lesvoorbereidingsformulier, bijlage –LVF Doe-les groep 7-,
Evaluatieformulier voor de leerling, bijlage –Evaluatieformulier –Leerling- en
Evaluatieformulier voor de leerkracht, bijlage –Evaluatieformulier –Leerkracht-.
Alle documenten, incl. de PowerPointpresentatie (met notities) zijn digitaal te vinden via de site van de Techniekafdeling van het Drechtsteden College, www.techniekbreed-dordrecht.nl
Contactgegevens Drechtsteden College Contactpersoon Eric de Geus (docent Techniek) Bezoekadres:
Postadres:
Afdeling Techniek Leerparkpromenade 300
Postbus 8153
3312 KW Dordrecht
3301 CD Dordrecht
Telefoon: 078 6184188 of 078 8905100 Email
[email protected]
10
Bijlage -LVF Doe-les groep 7Lesvoorbereidingsformulier Docent Klas Aantal leerlingen
GSE Groep 7 ca. 25
??-??-???? Datum Lestijd 90 min. Soort les Theorie en praktijk Doe-les Groep 7 PO "Constructies"
Lesonderwerp - Diverse beroepen in de techniek - Diverse constructies van gebouwen en bruggen - Praktijkopdracht "Brug bouwen"
Lesdoelen - De leerlingen kennen verschillende mogelijkheden binnen beroepen in de techniek - De leerlingen leren samenwerkingsvormen tussen technische sectoren kennen - De leerlingen leren twee constructievormen kennen - De leerlingen bedenken en maken in groepsverband een constructieve overspanning
Beginsituatie - Eerste kennismaking met jongens en meisjes uit groep 7 van het PO, leeftijd 10-12 jaar - Onbekend is of/hoe de leerlingen al technieklessen hebben gevolgd - Eerste maal dat vanuit het Drechtsteden College een techniekles op het PO wordt verzorgd
Tijd
Leerstof inhoud en ordening
15 min.
20 min.
Inleiding
10 min.
Kort voorstellen
Afsluiting
5 min.
10 min.
50 min.
Leskern
Korte introductie van het onderwerp van de les Lokaal indelen in vijf werkplekken (de leerlingen doen dit zelf) Start presentatie "Constructies" Dia 1 t/m 5 Dia 6 t/m 8 Beroepen in de Techniek Zie notitieblad lesbrief en PPP
Dia 9 t/m 13 Constructies Zie notitieblad lesbrief en PPP
Dia 14 + 15 "Brug bouwen" (praktijkopdracht) Rond lopen Evt. bijsturen Tijd bewaken Foto's maken Zie notitieblad lesbrief en PPP
Dia 16 Prijsuitreiking Beoordelen op belasting en vormgeving Prijsuitreiking aan de winnende groep Dia 17 Evaluatie en afsluiting In laten vullen van evaluatieformulieren en bedanken voor de les
11
Bijlage -Evaluatieformulier LeerkrachtGraag wil ik uw ervaringen bij deze doe-les horen. Hiervoor heb ik een aantal vragen opgesteld. Uw ervaringen zijn belangrijk in het afstemmen van de lessenserie op de leerlingen. Alvast bedankt voor het invullen!
De presentatie 1. Wat vond u van de inhoud van de presentatie?
2. Was het taalgebruik op de juiste wijze afgestemd op uw leerlingen? Zo nee, welke opmerkingen heeft u daarbij?
3.
4.
6.
Sluit de opdracht qua niveau aan op uw technieklessen?
7. Vond u het wedstrijdelement van toegevoegde waarde? Zo nee, welke opmerkingen heeft u daarbij?
De leerlingen 8. Hoe waren de reacties van de leerlingen?
9. Vond u de doe-les in zijn totaliteit een motiverende en activerende lessenserie? Zo nee, welke opmerkingen heeft u daarbij?
Wat vond u van de opmaak van de presentaties?
Wat vond u van de praktische opdracht uit de presentatie?
10. Heeft de doe-les bijgedragen tot een bewustwording van techniek bij de leerlingen? Zo nee, welke opmerkingen heeft u daarbij?
11. Heeft u tips om de volgende doe-les leuker te maken voor de leerlingen? De praktijkopdracht 5. Wat vond u van de inhoud van de praktijkopdracht?
12
Bijlage -Evaluatieformulier -leerlingGraag wil ik weten wat je vond van deze doe-les.
Vraag 4 Had je voldoende tijd op de brug te ontwerpen en te maken?
Wil je deze vragen eerlijk beantwoorden? Je hoeft je naam niet in te vullen.
Vraag 5
Alvast bedankt!
Wat vond je van de samenwerking in je groep?
Vraag 1 Wat vond je van de vragen die ik je gesteld heb? Waren de vragen niet te moeilijk of juist te gemakkelijk?
Vraag 6 Vond je het een leuke les?
Vraag 7 Vraag 2
Heb je nog tips om de les (nog) leuker te maken?
Duurde mijn verhaal niet te lang?
Vraag 3 Was de opdracht “Brug bouwen” te moeilijk, te gemakkelijk of precies goed?
13
